Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра нормальной физиологии

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 66-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2007 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.

Скачать сборник целиком (формат .PDF, 1,5 мб)

 

Известно, что многие патологии сердечно-сосудистой системы сопряжены с возникновением в сердечной мышце гипоксических зон и обусловлены недостаточностью энергии на клеточном уровне. При недостаточном энергоснабжении наиболее глубоко нарушается функция сократительного аппарата – основного потребителя энергии. При хронической ишемии один из механизмов защиты – понижение скорости энергетического метаболизма, замедление утилизации АТФ и развития интра- и эктрацеллюлярного ацидоза. При сужении коронарной артерии более чем на 70%, уменьшение притока артериальной крови к тканям приводит к недостаточному поступлению кислорода и питательных веществ, что вызывает дефицит энергии вследствие снижения синтеза АТФ в митохондриях и, как следствие, уменьшения в клетках уровня креатинфосфата, а затем и АТФ.
Цель нашего исследования – оценить способность к окислительному фосфорилированию изолированных митохондрий (МХ) сердца крыс при постинфарктном кардиосклерозе (ПИКС).
Материал и методы.
Исследования проводили на крысах линии Вистар (самцы массой 250-300 г). При моделировании постинфарктного кардиосклероза крысам под эфирным наркозом вскрывали грудную клетку, пересекая два ребра. Затем осуществляли перикардиотомию и перевязку левой передней нисходящей коронарной артерии, затем рану послойно ушивали, предварительно удалив воздух из грудной полости. Для эксперимента крыс брали через 6 недель после коронароокклюзии, когда завершается формирование постинфарктного кардиосклероза [4]. МХ сердца получали методом дифференциального центрифугирования в стандартной сахарозной среде, содержащей (мМ) 300 сахарозу, 10 ЭДТА, 8 трис, рН 7.4. МХ суспендировали в 250 мМ растворе сахарозы. Дыхание МХ определяли полярографически, с помощью электрода Кларка. Измерение проводили в среде, содержащей (мМ) 300 сахарозу, 10 КСl, 5 КН2РО4, 5 сукцинат, 1 ЭДТА, 5 трис, рН 7.4. Регистрировали скорость поглощения кислорода без АДФ и в присутствии 100 мкМ АДФ. Реакцию начинали добавлением суспензии МХ (2 мг белка). Концентрацию белка определяли методом Лоури. Скорость потребления кислорода приведена в нМ О2 в мин на мг белка. Все данные представлены в виде M±m (n=6), достоверность различий определяли по t - критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение:
Скорость поглощения кислорода при окислении сукцината МХ нормальных крыс составляла 12,3 ±1,1, при ПИКС она увеличивалась более, чем в 2 раза и составляла 29,5 ±3,0 (р < 0.001). При добавлении АДФ скорость потребления кислорода МХ значительно увеличивалась в обоих случаях и составляла, соответственно, 66,9 ±5,5 и 79,5 ±4,7, то есть была примерно одинаковой (р > 0.05). Скорость дыхания по исчерпании АДФ у нормальных крыс приближалась к исходному уровню (20 ±2,6), у ПИКС-крыс значительного снижения скорости поглощения кислорода после добавки АДФ не происходило, сохраняясь на достаточно высоком уровне 60,4 ±4,3. Коэффициент дыхательного контроля (ДК) непосредственно отражает степень сопряжения и фосфорилирования в МХ. ДК у нормальных крыс он составлял, в среднем 3,4 ±0,27, а при ПИКС был равен 1,3 ±0,03, что обозначает практически полное разобщение окисления и фосфорилирования.
Процесс энергообразования может быть нарушен разными способами. Наиболее вероятным является предположение, что наблюдаемое разобщение окислительного фосфорилирования является следствием накопления при длительной ишемии свободных жирных кислот, обладающих протонофорной активностью [1]. Накопление продуктов перекисного окисления липидов приводит к нарушению мембранных структур митохондрий [3,5]. В пользу этого предположения свидетельствуют данные, что у больных с постинфарктным кардиосклерозом значительно повышен уровень жирных кислот (ЖК) в крови, снижено образование макроэргов, повышено содержание малонового диальдегида и глутатионпероксидазы [2].

 

 

Список литературы:
1.    Гринберг, А. Роль липидов в метаболизме сердечной мышцы / А. Гринберг // Медикография – 1999. - V. 21. – P. 29-38.
2.    Сывороточные липиды при различных стадиях и морфофункциональных типах сердечной недостаточности у больных, перенесших инфаркт миокарда. / С. Н. Молчанов, С. А. Люсов, А. В. Говорин, И. В. Неверов // Российский кардиологический журнал – 2005. – № 2. – С. 10-17.
3.    A critical role for ppar?-mediated lipotoxicity in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy: modulation by dietary fat content. / B. N. Finck, X. Han., М. Courtois // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2003. – V. 100. – P. 1226–1231.
4.    Left ventricular topographic alterations in the completely healed rat infarct caused by early and late coronary artery reperfusion / S. L. Hale, R. A. Kloner // Am. Heart J. – 1988. – V. 116. - P. 1508-1513.
5.    Mitochondrial energy metabolism in heart failure: a question of balance. / J. M. Huss, D. R. Kelly // Clin. Invest. – 2005. – V. 115. - P. 547–555.