Кальциевые» механизмы повреждения клетки

При нормальном функциональном состоянии клетки проникновение в нее ионов Са²⁺ происходит через следующие каналы:

• быстрые потенциалзависимые Са²⁺-каналы; открываются на короткий срок при перезарядке мембраны;

• медленные потенциалзависимыеСа²⁺-каналы; они открыты постоянно при подпороговой деполяризации мембраны и через них проникает избыток ионов при гиперкальциемии.

При повреждении мембран и метаболизма клетки концентрация ионов Са²⁺ внутри клетки возрастает, что служит признаком начинающихся необратимых нарушений. Повышение внутриклеточного содержания кальция может быть результатом его повышенного проникновения в цитоплазму или нарушения его удаления.

Увеличение входа ионов Са²⁺ в клетку может наблюдаться при:

• повышении проницаемости мембран;

• нарушении Nа⁺ - Са²⁺-обменного механизма, т.е. градиента концентраций ионов Nа⁺ по обе стороны мембраны, необходимого для переноса Са²⁺.

Нарушение удаления ионов Са²⁺ из цитоплазмы обусловлено повреждением энергозависимых ионных насосов (недостаточный синтез АТФ, снижение активности Са²⁺-зависимой АТФ-азы. В результате нарушаются:

• транспорт кальция в эндоплазматический ретикулум

• Са²⁺-аккумулирующая функция митохондрий.

Внутриклеточный избыток ионов Са²⁺ приводит к формированию нарушений, ведущих к необратимому повреждению клетки.

При избыточном содержании ионов Са²⁺ в клетке происходят:

• нарушение специализированных функций клеток (взаимодействие сократительных белков и сократительных мышечных волокон; генерирование потенциалов действия им др.);

• изменение свойств белков, соединенных с ионами Са²⁺(кальмодулин, тропонин-С и др.);

• разобщение окислительного фосфорилирования;

• повреждение клеточных мембран.