Нарушения энергообеспечения клетки
Все живые организмы представляют собой термодинамически открытые системы, то есть они постоянно обмениваются с окружающей средой и веществом, и энергией.
В клетках организма постоянно осуществляются энергозависимые процессы, такие как биосинтез, транспорт веществ против градиентов концентрации, теплопродукция, движение клеток, мышечные сокращения и др.
Нарушение на уровне процесса энергообеспечения наблюдается преимущественно в повреждении аппарата продукции АТФ митохондрий, а также механизмов транспорта и утилизации энергии.
Снижение продукции АТФ в основном происходит при подавлении процесса аэробного окисления. Это связано с тем, что при действии большинства патогенных факторов в наибольшей мере и прежде всего повреждаются митохондрии. В норме при аэробном окислении основными источниками энергии являются глюкоза и свободные жирные кислоты (СЖК). Особенно интенсивно окисление СЖК происходит в миокардиоцитах, клетках печени, почек, скелетной мышцы.
При нарушении окисления в митохондриях в цитозоле клетки растет концентрадия ацетил-КоА, увеличивается синтез и количество триглицеридов (жировая инфильтрация клетки). Ацетил-КоА при его большой концентрации ингибирует образование ацильных эфиров СЖК, то есть включение СЖК в энергообразование.
Избыток ацетил-КоА и промежуточные продукты недоокисления СЖК подавляют тканевое дыхание.
Таким в упрощенном виде выглядит нарушение выработки энергии при блокаде аэробного окисления в митохондриях. Основным источником АТФ при этом становится гликолитический путь окисления глюкозы в цитозоле. Он в 18 раз менее эффективен, чем ее митохондриальное окисление и не может в достаточной мере компенсировать дефицит макроэргов.
Активация гликолиза в последующем приводит к его торможению в результате накопления кислых продуктов гликолиза - молочной и пировиноградных кислот, ведущих к развитию внутриклеточного ацидоза. В условиях ацидоза снижается активность ряда ферментов гликолиза: фосфофруктокиназы, фосфатдегидрогеназы, гексокиназы, фосфорилазы.
В последние годы показано, что в клетках существует система транспорта энергии от мест ее продукции к эффекторным органоидам. В качестве переносчика энергии выступает креатининфосфат. Было отмечено, что при воздействиях, повреждающих энергетику клетки, в первую очередь снижается содержание креатининфосфата. Так при 30 сек ишемии миокардиоцита снижение концентрации ATФ составляет 18%, а креатининфосфата 56%. Последнее свидетельствует о важности нарушения транспорта энергии при повреждении энергетики клетки.
Нарушение энергообразования и транспорта энергии в клетке является следствием многих патологических воздействий. При этом страдают все энергозавиcимые процессы, в частности, ферментные системы, регулирующие ионный баланс клетки: Са2+-зависимая АТФаза,
Мg2+-зависимая АТФаза,
К+- зависимая АТФаза,
Nа+- зависимая АТФаза.
Эти ферменты называют мембранными насосами, которые сдерживают распределение ионов по градиенту концентрации, т.е. переход Са2+, Nа+ и Мg2+ в клетку и К+ из клетки, и выводят Nа+, Мg2+, Са2+ из клетки в окружающую среду, и К+ в клетку против градиента концентрации.
При нарушении действия этих систем возникает ионный дисбаланс и гибель клетки.
Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 1569 | Нарушение авторских прав
|