четверг, 5 ноября 2009 г.

Энергетический обмен – триггерный механизм в формировании срочных и длительных механизмов адаптации к гипоксии (4)

Различия в кинетических характеристиках сукцинат-цитохром с-редуктазы и цитохром с-оксидазы в мозге интактных ВУ и НУ животных, так же как и в содержании митохондриальных цитохромов, не были выявлены [5, 17, 39]. Тем не менее вклад сукцинатоксидазного пути окисления в общее дыхание в мозге интактных НУ животных больше, чем у ВУ крыс. В условиях острой гипоксии, в период появления признаков угнетения НАД-зависимого окисления его вклад возрастает, причем в мозге НУ животных значительно больше, чем в мозге ВУ, что может лежать в основе неодинаковой реакции этих животных на воздействие.

Различия в активности НАД-зависимого и сукцинатоксидазного окисления проявляются и в миокарде ВУ и НУ крыс [11-12, 31]. Однако в этом случае вклад НАД-зависимого пути окисления субстратов в энергетический обмен сердца ВУ животных в нормоксических условиях был значительно меньше, чем у НУ. Активность же сукцинатоксидазного окисления, наоборот, больше в миокарде ВУ сравнительно с НУ животными. На ранней стадии гипоксии инактивация НАД-зависимого окисления в миокарде НУ, где этот метаболический путь преобладает, определяет быстрое падение содержания АТФ и сократительной активности миокарда. В миокарде же ВУ крыс, где исходно преобладает сукцинатоксидазный путь окисления, имеющий кинетические преимущества в условиях высокой восстановленности переносчиков митохондриального ферментного комплекса I, перенос электронов к цитохромоксидазе на ранних стадиях гипоксии сохраняется и предотвращает резкое уменьшение содержания АТФ и подавление сократительной функции миокарда.

Кинетические характеристики цитохромоксидазы в мозге ВУ и НУ крыс также различны. Нами показано, что при одинаковых значения Vмах величина Км(цит с) для фермента в мозге НУ крыс существенно ниже, чем в мозге ВУ [15, 17, 39]. Следовательно, сродство цитохромоксидазы к цитохрому с в мозге НУ животных больше, чем в мозге ВУ. Это может иметь принципиальное значение при гипоксии, когда, благодаря лабилизации мембран, происходит потеря митохондриями цитохрома с. В этом случае снижение активности цитохромоксидазы в мозге НУ будет происходить позже, чем у ВУ, так как для ее поддержания требуется меньшая концентрация цитохрома с. Кроме того, в силу способности цитохромоксидазы мозга НУ крыс насыщаться меньшими количествами цитохрома с сравнительно с мозгом ВУ, в первом случае она должна функционировать более эффективно, нежели во втором.

Аналогичные различия в кинетических характеристиках митохондриальных ферментов были получены для печени ВУ и НУ крыс [5].

Таким образом, тканевоспецифические особенности аэробного образования энергии, имеют принципиальное значение для формирования индивидуальной резистентности клетки к кислородной недостаточности.

Роль энергетического обмена в формировании долгосрочных реакций адаптации к гипоксии. Данные о роли энергетического обмена в механизме приспособления организма к его функционированию при низком содержании кислорода в среде достаточно противоречивы.

Так, например, до самого последнего времени не было единого мнения по поводу влияния адаптации к гипоксии на процесс окислительного фосфорилирования. Согласно одним авторам оно отсутствует; согласно другим, наоборот, имеется. Изменения становятся, однако, очевидными при разделении животных на ВУ и НУ к гипоксии. Следует напомнить, что при длительной адаптации таких животных к гипоксической гипоксии в барокамере на высоте 5 000 м их способность переносить критическую высоту (11 000-12 000 м) меняется неодинаково. У НУ она увеличивается в 2-4 раза, у ВУ - не меняется или даже снижается [13-17]. Все это позволяет предполагать, что механизмы формирования резистентности клетки к дефициту кислорода и повышения ее в процессе адаптации принципиально различаются у ВУ и НУ животных.

Далее: Продолжение (5)


Еще статьи с этого блога по темам:


Комментариев нет:

Отправить комментарий