ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 26
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
БИОХИМИЯ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ.
Мышечная ткань относится к наиболее распрастраненным тканям организма. На их долю приходится 40-42 % от всей массы тела, и приблизительно 50 % от всего обмена веществ в условиях покоя, который может достигать 80% при физических нагрузках.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
1.Участвует в формировании статики тела человека (движение, перемещения), что связано со способностью переводить химическую энергию в механическую работу.
2.Входя в состав сосудов и бронхов участвует в поддержании определенного тонуса, и тем самым в процессе дыхания и кровообращения.
3.Участвуют в переносе пищевых масс по пищеварительному тректу обуславливая перестальтику кишечника.
4.Участвует в выделении экскретов из организма (моча, калловые массы).
5.Играет определенную роль в поддержке и постоянстве температуры тела человека, т.е. в теплообмене.
Химический состав мышечной ткани:
Вода – 72 – 77%
Белки – 20%
Углеводы – 0,5 – 3%
Липиды – 1 – 3%
Минеральные вещества – 1%
Обмен гормонов.
При гепатобилиарной паталогии может нарушаться как метаболизм гормонов в печени, так и экскреция их с желчью. Например, при тяжелых заболеваниях ( цирроз, острый алкагольный гепатит) нарушается инактивация альдостерона и развивается вторичный гиперальдостеронизм, способствующий развитию асцита. При хронических заболеваниях печени нарушен распад эстрогенов, вследствии чего у мужчин может развиться гинекомастия, а у женщин растет соотношение более активных эстрадиола и эстрона к малоактивному эстриолу. Так, в норме отношение эстрадиол/эстриол и эстрон/эстриол равно 3,5, а при активном циррозе возрастает до 21 – 23.
Биогенные амины (серотонин, гистамин и др.) в значительной мере инактивируются печенью с помощью МАО и гистаминазы. Предполагают, что наблюдаемая иногда при тяжелых заболеваниях печени гипергистаминемия способствует развитию гепатогенных гастродуоденальных язв.
Обмен витаминов.
В печени происходит синтез транспортных белков (например, транскобаламинов, ретинол – и кальциферолсвязывающих белков); депонирование жирорастворимых витаминов (А,D,Е,К) и некоторых водорастворимых, в частности В 9,В12; образование 25 – гидроксикальциферолов и вмтаминных коферментов (ТДФ, НАД, метилкабаламина и др.); синтез никотиновой кислоты из триптофана.
Обмен микроэлементов.
Железо доставляется к местам использования трансферрином (сидерофиллином), депонируется ферритином (сидерином); используется для синтеза гемопротеидов железосерных белков. Содержание ферритина в крови повышается при циррозах, карциномах печени.
Медь: 90% ее связано с церулоплазмином (альфа – 2 глобулин, ответственный за транспорт меди), 10% - непрочно с альбуминами. Выделяется медь с желчью. При остром гепатите уровент меди в крови не меняется, при обтурационной желтухе растет. При болезни вильсона уровень церулоплазмина в крови снижен, практически всегда повышена концентрация меди; экскреция меди с желчью снижена, с мочой – увеличена. При хронических заболеваниях печени с асцитом наблюдается гипокалиемия, обусловлена гиперальдостеронизмом.
Кальций: повышение в крови при желтухе,при билиарных циррозах ( может развиться остеопороз). Гипокальциемия наблюдается при молниеносном остром вирусном гепатите, особенно с сопутствующим панкреатитом и гипоальбуминемией.
Магний: снижение в крови при заболеваниях печени,сочетающихся с дисфункцией кишечника и почек, при хроническом алкоголизме и жировой дистрофии. Гипомагнезиемия при тяжелых заболеваниях печени может способствовать энцефалопатии.
БЕЛКИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ.
В зависимости от физико – химических свойств белки делятся на 3 группы: растворимые, нерастворимые и белки стромы.
Растворимые белки(саркоплазматические).К ним относятся белки, растворимы в воде и слабых солевых растворах. К ним относятся: миоальбумины - белки альбуминовой природы, близко подходящие по своим характеристикам к белкам плазмы крови.
Миоген – смесь белков, обладающих ферментативной активностью.
Миоглобин – мышечный гемоглобин, который способен связывать и депонировать значительное количество кислорода.
Парвальбумины - связывают и депонируют ионы кальция, и этим самым, возможно, участвуют в мышечном сокращении.
НЕРАСТВОРИМЫЕ (МИОФИБРИЛЛЯРНЫЕ) БЕЛКИ.
Миозин – экстрагируется из мышечной ткани 0,6 М растаором KCL, или NACL. По структуре представляет собой гексомер, состоящий из двух больших субьединиц (тяжелые цепи) с молекулярной массой 200000 Тд каждая и четырех малых субьединиц (легкие цепи) с молекулярной массой по 20 Тд каждая.
Тяжелые цепи в молекуле миозина закручены в альфа – спирали, что обеспечивает жесткость структуры (стержневая часть, «хвост» молекулы миозина). ). Молекулы миозина содержит по 2 головки, имеющие грушевидную форму и в них находится по 2 легких цепи.
В двух участках- «хвостовая» часть (стержневая), и в месте присоединения головок к стержневой части наблюдается деспирализация, и всвязи с этим возможны изгибы. Этои участки получили название (шарнирные).
В структуре миозина «шарнирные» участки чувствительны к действию протеолитических ферментов ( трипсина, химотрипсина, папаина). Под их действием молекулы миозина распадаются на фрагменты – легкии меромиозин ( ЛММ) и тяжелый (ТММ).
ФУНКЦИИ СТЕРЖНЕВЫХ ЧАСТИЦ.
Участвуют в образовании структурных частиц мышечной ткани – биополярного филамента.При его образовании к одной молекуле присоединяется другая по принципу «хвост» к «хвосту», при этом головки смотрят наружу и образуется «голая зона», к которой присоединяются другие молекулы миозина.
ФУНКЦИИ ГОЛОВОК.
Обладает АТФ-азной активностью.
АТФмиозинАТФазаАДФ+Н3 РО4 +30,4Кдж на моль
При недостатке ионов магния активность фермента резко возрастает,а при физиологических условиях она тормозится ионами магния.Такое же, но в меньшей степени, действие оказывают и ионы кальция.Миозин способствует и дезаминированию адениловой кислоты.
А
дениловая к-тамиозин(АМФ-дезаминаза) инозинмонофосфат+NH3АКТИН
Выделяется из мышечной ткани при помощи ацетона, или йодида калия. Существует в двух формах:1) глобулярный актин (Г-актин), и 2) фибриллярный актин (Ф – актин).
Г – актин – молекулярная масса 46Тд, содержит тиоловые групы и молекулу АТФ.
Ф– актин образуется при участии Г – актина путем полимеризации. Актин соединяется с миозином с образованием актомиозина.который способен к укороччению (сокращению), что и лежит в основе всего мышечного сокращения. Обладает АТФ – азной активностью. В отличие от АТФ-азной активности миозина не подавляется ионами магния, а активируется и отличается оптимумом действия рН.
ТРОПОНИН.
Состоит из 3-х субьединиц, выполняющие следующие функции:
1 субьединица – ТПТ – способна связывать тропомиозин.
11 субдиница – ТПС – способна связывать ионы Ca
111 субьединицаТП1 – тормозит присоединение актина к миозину.
ТРОПОМИОЗИН.
Состоит из 2 – х субьединиц, имеет форму стержня в виде спирали, может присоединяться к тропонину (Т
ПТ), с образованием комплекса «нативный тропомиозин», который увеличивает чувствительность актомиозина к ионам кальция, и тем самым участвует в процессе мышечного сокращения.
БЕЛКИ СТРОМЫ
К ним относятся коллаген и эластин.
НЕБЕЛКРВЫЕ АЗОТОСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ.
Креатин. Входит в состав мышечной ткани и в небольшом количестве окисляется до креатинина, частично используется для образования креатинфосфата (относится к группе макроэргических соединений),который играет определенную роль в процессе мышечного сокращения,особенно сердечной мышцы.
Помимо креатинфосфата в мышечной ткани присутствуют АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ и другие нуклеозидфосфаты.
Имидазолсодержащие дипептиды.
Карнозин дипептид по структуре бэта – аланил-гистидин и ансерин – метилированная форма карнозина. Считается, что они участвуют в процессах снятия утомления в работающей мышце,в передаче нервного импульса с двигательных нервных окончаний на мышцу. Имеются данные о возможном участии даных пептидов в образовании АТФ, что связано с активацией сопряжения тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования и торможения распада АТФ.
Карнитин.
Меттилированное производное, которое может находиться в развернутой и циклической формах.
Выполняет следующие функции:
1 перенос жирных кислот из цитоплазмы через митохондриальную мембрану в матрикс митохондрий, где и происходит их окисление.
2.вследствии наличия метильных групп можнт учавствовать в синтезе ряда соединений за счет реакции метилирования.
3. способствует более экономному расходованию кислорода, особенно важно в условиях развивающейся гипоксии.
4. предупреждает свободно – радикальные процессы в клетках, т.е. тормозит цепные реакции перикисного окисления липидов, и этим самым образование свободных радикалов, оказывающех отрицательное влияние на течение биохимических процессов.
Из других азотистых небелковых соединений в мышечной ткани содержатся мочевая кислота, мочевина, аденин, гуанин, гипоксантин, нуклеотиды, а так же аминокислоты, из которых больше находится глутаминовой и аспарагиновой, что связано с угнетением в связывании и обезвреживании аммиака.
УГЛЕВОДЫ.
Основным компонентом выступает гликоген, содержание которого в 2,5 раз больше, чем в печени, что связано со значительной мышечной массой.Определяется так же молочная, пировиноградная кислоты, и другие продукты метаболизма углеводов.
ЛИПИДЫ.
Триацилглицерины расположены между мышечными волокнами, выполняющими защитную функцию. Присутствие их необязательно. но значительное количество нежелательно, т.к. оказывает отрицательное влияние на работу мышц.
Жирные кислоты содержатся в небольшом количестве, что необходимо для работы сердечной мышци, где используется как основной источник энергии.
Фосфолипиды и холестерин – обязательные компоненты в сердечной мяшце, где их количество в 2 раза больше, чем в скелетной, а в гладкой мышце больше холестерина и меньше фосфолипидов .
Минеральные вещества.
Из минеральных веществ находится Nа ( во внеклеточном пространстве) и K ( во внутриклеточном ), участвуя в создании градиента концентрации на мембране. Ca2+и Mg2+ являются кофакторами в ферментативном процессе, ионы железа входят в состав миоглобина, а фосфор входит в состав нуклеозидфосфатов и креатинфосфата. Из микроэлементов содержатся Al, Cu, Zn, Pb и др.
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА В МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ.
В условиях покоя обмен протекает на довольно незначительном уровне, но при усилении мышечной активности возрастает в десятки раз. При этом создаются неблагоприятные условия для работы мышц. Наблюдаются сдавление и изгибы сосудов, что вызывает затруднение поступления кислорода и приводит к нарастанию гипоксии.
В мышцах в процессе эволюции развились приспособительные механизмы.
1. Даже в условиях покоя реакции гликолиза и гликогенолиза протекают на достаточно высоком уровне, и вследствии этого при наростании мышечной активности не требует дополнительного времени для подключения гликолиттических процесов с целью получения энергии.
2.Наличие миоглобина, способного связывать и депонировать значительное количество кислорода, которое расходуется по мере необходимости.
3.Высокое содержание АТФ и ГТФ, особенно АТФ,что дает возможность работать мышце за счет этих запасов.
Возможные пути ресинтеза АТФ в работающей мышце:
1) тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование
2) гликолиз и гликогенолиз
3) фосфокреатинкиназные реакции АТФ + креатинфосфат АТФ+ креатин
-
аденилатиназная ( монокиназная) реакция 2АДФ АТФ +АМФ
В процессе работы мышцы в первую очередь используются углеводы