Механическая деятельность сердца

Сокращение сердечной мышцы

Сокращение клетки сердечной мышцы инициируется воздействием информационного сигнала потенциала действия на внутриклеточные органеллы, в результате чего происходит развитие напряжения и (или) укорочение клетки. В данном разделе мы опишем (1) субклеточные процессы, участвующие в сопряжении возбуждения и сокращения клетки (электромеханическое сопряжение) и (2) механические свойства сердечных клеток.
Основные гистологические характеристики клеток сердечной мышцы весьма сходны с соответствующими чертами клеток скелетной мускулатуры и включают в себя:

  1. обширную миофибриллярную структуру, состоящую из параллельных переплетенных тонких и толстых нитей, которые расположены группами по несколько штук и носят название саркомеров — они ответственны за механические процессы развития укорочения и напряжения;
  2. внутреннее разделение цитоплазмы перегородками системы внутриклеточных мембран, называемой саркоплазматическим ретикулумом), где секвестрируется кальций во время диастолического интервала с помощью накапливающего кальций белка — кальсеквестрина,
  3. регулярно расположенные глубокие впячивания клеточной мембраны (сарколеммы), называемые Т-тубулами, которые связаны с определенными отделами саркоплазматического ретикулума («соединительный» SR) посредством плотных тяжей («ножек») и которые передают информационный сигнал потенциала действия во внутренние части клетки, и
  4. большое количество митохондрий, которые обеспечивают осуществление процессов окислительного фосфорилирования, что необходимо для выработки нужного количества АТФ для удовлетворения высоких метаболических потребностей сердечной мышцы. Студентам рекомендуется просмотреть учебную литературу по гистологии, для уточнения специальных деталей, касающихся морфологического строения клетки.

Белки, из которых состоят тонкие и толстые нити, носят общее название «сократительных белков». Толстые нити состоят из белка, называемого миозином, который обладает длинной прямой цепью с двумя глобулярными головками, каждая из которых содержит зону связывания с аденозинтрифосфатом (АТФ) и зону связывания с актином; легкие цепи рыхло связаны с головками, и их фосфорилирование может регулировать (или модулировать) функцию мышцы. Тонкие нити состоят из нескольких белков, в том числе актина, — двух а-винтообразных тяжей полимеризированных субъединиц (g-актин) с локусами, которые взаимодействуют с головками молекул миозина для образования поперечных мостиков с толстыми волоконцами; тропомиозина — регуляторного белка фиброзного типа, расположенного в желобке ос-винтообразного тяжа актина, который препятствует взаимодействию актина и миозина, когда мышца находится в покое; и тропонина — регуляторного белка, состоящего из трех субъединиц: тропонина С, который связывает ионы кальция во время активации и инициирует изменения конфигурации регуляторных белков, в результате чего зона актина получает возможность образовывать поперечный мостик; тропонина Т, который привязывает комплекс тропонина к тропомиозину, и тропонина I, который участвует в ингибировании взаимодействия актина и миозина в состоянии покоя.

 

 

 

 

 
© www.cardio-portal.ru 2009 - 2011