&hide_Cookie=yes)
Рис. 22.7. Саркоплазматический ретикулум сердца: а — диады саркоплазматического ретикулума; б — механизм Са-индуцируемого выброса Са2+ из саркоплазматического ретикулума. ДГП — дигидропиридиновый; RyR — рианодиновый рецептор; СН — соединительная ножка, соединяющая дигидропиридиновый и рианодиновый рецепторы; СР — саркоплазматический ретикулум. Источник: А.М. Рубцов (2000)
&hide_Cookie=yes)
Рис. 22.8. Электромеханическое сопряжение в миокарде: АТФ — аденозинтрифосфат; СР — саркоплазматический ретикулум; «–» — торможение; «+» — активация. Источник: Physiology (2017)
но он активирует Са-каналы саркоплазматического ретикулума, через которые из ретикулума высвобождается основное количество Са2+, нужное для сокращения. Кроме того, входящий в клетку Са2+ пополняет запасы Ca2+, обеспечивая последующие сокращения.
В конце систолы приток Са2+ в клетку прекращается и саркоплазматический ретикулум не получает дальнейшей стимуляции для высвобождения Са2+. Фактически саркоплазматический ретикулум начинает активно поглощать Са2+ благодаря кальциевому насосу, который работает за счет энергии АТФ (Са-АТФаза). Работа этого насоса стимулируется фосфоламбаном в результате фосфорилирования фосфоламбана цАМФ-зависимой протеинкиназой. К тому же фосфорилирование тропонина I подавляет связывание Са2+ тропонином С. Этот процесс позволяет тропомиозину снова заблокировать участки взаимодействия актиновых и миозиновых нитей, что приводит к расслаблению (диастоле) (см. рис. 22.8).
В отличие от скелетной мускулатуры, в сердце определенную роль в удалении Са2+ из цитоплазмы при расслаблении наряду с Са-АТФазой саркоплазматического ретикулума играют Са-АТФаза и система Na+,Ca2+-обмена сарколеммы (см. рис. 22.8).
Механизмы регуляции сокращений
Ряд факторов оказывает косвенное влияние на сокращение миокарда, изменяя длительность ПД и тем самым величину входящего тока Ca2+. Примеры такого влияния — снижение силы сокращений вследствие укорочения ПД при повышении внеклеточной концентрации K+ или действии ацетилхолина и усиление сокращений в результате удлинения ПД при охлаждении.
Ряд веществ, блокирующих вход Са2+ во время ПД, оказывает такой же эффект, как и удаление кальция из внешней среды. К таким веществам относятся так называемые блокаторы медленных кальциевых каналов (верапамил, нифедипин, дилтиазем). Напротив, при повышении внеклеточной концентрации Са2+ или при действии веществ, увеличивающих вход этого иона во время ПД (адреналин, норадреналин), сократимость сердца увеличивается.
И сокращения, и расслабления сердечной мышцы ускоряются катехоламинами и активацией аденилатциклазы. Увеличение цАМФ стимулирует цАМФ-зависимую протеинкиназу, которая фосфорилирует кальциевый канал в сарколемме. Эти процессы приводят к тому, что больше Са2+ поступает в клетку, ускоряя, таким образом, сердечные сокращения. Однако эти процессы также ускоряют и релаксацию путем фосфорилирования фосфоламбана, который увеличивает захват Са2+ саркоплазматическим ретикулумом, и путем фосфорилирования тропонина I, что угнетает связывание Са2+ с тропонином С. Таким образом, процессы фосфорилирования, вызванные цАМФ-зависимой протеинкиназой, служат для увеличения как скорости сердечных сокращений, так и скорости релаксации (см. рис. 22.8).
В клинической практике для усиления сердечных сокращений используют так называемые сердечные гликозиды (препараты наперстянки, строфанта и т.д.). Сердечные гликозиды повышают силу сокращений миокарда преимущественно путем подавления Na+,K+-ATФaзы (натриевого насоса), что приводит к повышению внутриклеточной концентрации Na+. В результате снижается интенсивность обмена внутриклеточного Ca2+ и внеклеточного Na+ (обмен зависит от трансмембранного градиента Na+), и Са2+ накапливается в клетке. Это дополнительное количество Са2+ запасается в депо и может быть использовано для активации сократительного аппарата (см. рис. 22.8).