Физиология нейронов и мышц.: Часть 5

Видео

Конспект

В отличие от скелетных мышечных клеток, кардиомиоциты возбуждаются не от нейронов, а от соседних клеток. В кардиомиоцитах есть система глубоких инвагинаций плазматической мембраны - Т-трубочки, но они не взаимодействуют тесно с саркоплазматическим ретикулумом. Таким образом, дигидропиридиновые рецепторы (DHPR, кальциевые потенциалзависимые каналы) не взаимодействуют физически с рианодиновыми рецепторами (RyR). Потенциал действия кардиомиоцитов разительно отличается от потенциала действия скелетных миоцитов за счет наличия фазы плато. Она развивается за счет большого Ca^{2+} -тока. Ca^{2+} поступает внутрь, в цитоплазму, и воздействует на RyR. Это приводит к активации RyR, и вызывает выброс Ca^{2+} из саркоплазматического ретикулума (механизм кальций-индуцированного кальциевого высвобождения). Дальнейший механизм развития сокращения схож с таковым для скелетных мышечных клеток. Расслабление происходит за счет удаления ионов Ca^{2+} из цитоплазмы.

4.jpeg Фармакомеханическое сопряжение гладкомышечных клеток (ГМК) разительно отличается от электромеханического сопряжения поперечно-полосатых мышечных клеток. При этом развитие сокращения может происходить не из-за потенциала действия, распространяющегося по мембране, а из-за влияния какого-либо вещества извне. Развитие сокращения ГМК контролируется степенью фосфорилирования легких цепей миозина с помощью баланса работы ферментов киназы легких цепей миозина (MLCK) и фосфатазы легких цепей миозина (MLCP). Эти ферменты либо фосфорилируют, либо дефосфорилируют легкие цепи, соответственно. Развитие сокращения ГМК возможно только при условии наличия фосфорилированных легких цепей миозина.

Соединение из внешней среды (например, гормон или медиатор вегетативной нервной системы) воздействует на рецепторы на мембране гладкомышечной клетки.

Если рецептор представлял из себя GPCR, связанный c Gq белком, то образовавшийся в результате активации фосфатидилинозитольного каскада инозитолтрифосфат (ИФЗ, IPЗ) приведет к выбросу ионов кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума. Такой выброс ионов кальция в конце концов приведет к активации кальмодулинкиназы (CaMK), которая способна, в свою очередь, активировать MLCK, вызывая сокращение ГМК.

Если рецептор представлял из себя GPCR, связанный c Gs белком, то образовавшийся в результате активации аденилатциклазного каскада циклический аденозинмонофосфат (сАМР) приведет к активации протеинкиназы А (PKA). PKA, в свою очередь, ингибирует MLCK, что вызывает расслабление ГMK.

Если рецептор представлял из себя GPCR, связанный с Gi белком, то количество образовавшегося циклического аденозинмонофосфата (cAMP) уменьшится. Это приведет к снижению активности протеинкиназы А (PKA) и снятие «блока» с MLCK, что вызывает сокращение ГМК.

Фосфатаза легких цепей миозина контролируется и активируется протеинкиназой G (PKG). Этот фермент, в свою очередь, активируется при воздействии на него циклического гуанозинмонофосфата (cGMP). Это соединение синтезируется из гуанозинтрифосфата (GTP) под влиянием растворимой гуанилатциклазы (sGC). sGC активируется оксидом азота (II), NO, который может попадать в ГМК из соседних, например, эндотелиальных клеток. Таким образом, NO способствует расслаблению гладкомышечных клеток путем активации фосфатазы легких цепей миозина ГМК.