Механизмы повреждения клетки кальцием

Избыток Са²⁺ в клетке вызывает следующие нарушения ее структуры и функции:

1. Нарушаются специализированные функции клетки, т.к. осуществление рабочих циклов (например, генерация потенциалов действия, сокращение) требует своевременного выведения Са²⁺ из клетки. В противном случае клетка не способна ответить на очередной стимул; она будет находиться в рефрактерном состоянии.

2. Происходит активирование мембранных фосфолипаз, в частности фосфолипазы-А₂. Она отщепляет от фосфолипидов мембран повышенное количество ненасыщенных жирных кислот. Оставшиеся фосфолипиды, обладающие детергентными свойствами, формируют отрицательно заряженную мицеллу, нарушающую целостность мембран.

3. Может наблюдаться разобщение процессов окислителного фосфорилирования.

4. Могут изменяться свойства важнейших белковых комплексов клетки, в состав которых входят ионы Са²⁺ (кальмодуллин, тропонин-С, кальций-связывающий белок энтероцитов, парвальбумин и др.).

5. Накопление во внутриклеточном пространстве ионов Са²⁺ приводит к запиранию хлорных каналов что существенно нарушает мембранный электрогенез.

Механизмы предупреждения кальциевых повреждений клеток

Они направлены:

1. На ограничение поступления Са²⁺ в клетку:

ь при увеличении концентрации Са²⁺ в клетке увеличивается количество отщепляемых ненасыщенных жирных кислот (например, арахидоновой), идущих на синтез простагландинов F₂, которые игибируют мембранные аденилатциклазы. Это снижает содержание в клетке цАМФ, в результате чего, с одной стороны, уменьшается влияние на нее гормонов и медиаторов, что ведет к снижению Са²⁺-тока в клетку, а с другой - нарушается фосфорилирование белков Са²⁺ каналов; дефосфорилированные белки Са²⁺ не проводят;

ь увеличение содержания Са²⁺ в клетке ведет к ее гиперфункции и росту использования АТФ, в результате чего накапливается аденозин, препятствующий поступления Са²⁺ в клетку.

2. На усиление выведения Са²⁺ из цитоплазмы клетки за счет активации деятельности Са²⁺, Na⁺-K⁺-зависимых мембранных АТФ-аз, Са²⁺ - аккумулирующей функции митохондрий.

Патогенетические принципы терапии кальциевых повреждений клетки

1. Снижение поступления ионов Са²⁺ в клетку обеспечивают:

ь Устранение нервных и гормональных влияний на клетку, что ведет к уменьшению числа Са²⁺ каналов. Чаще это достигается блокадой различных рецепторов (например, назначением бета-адреноблокаторов при патологии миокарда, блокаторов Н₂-гистаминовых рецепторов при бронхиальной астме);

ь блокада медленных потенциалзависимых Са²⁺-каналов специфическими блокаторами (верапамил, нифедипин, дилтиазем).

2. Усиление выделения Са²⁺ из клетки. Это может быть достигнуто:

ь функциональной тренировкой клеток;

ь улучшением оксигенации тканей (гипербарическая оксигенация, аорто-коронарное шунтирование);

ь обеспечение функционального покоя поврежденным клеткам.