Государственное

пенсаторными реакциями, как уменьшение потребления энергии и мо-
билизация энергии из внутриклеточных запасов. Ограничение потребле-
ния энергии осуществляется за счет уменьшения функциональной актив-
ности клетки, ограничения транспорта ионов и химических процессов 
синтеза. Мобилизация внутриклеточных запасов энергии осуществляется
путем использования креатинфосфата, гликогена, глюкозы, триацилглице-
ринов. Активацию гликолиза можно рассматривать как один из механиз-
мов компенсации. Усиление гликолиза обусловлено снятием ингибирую-
щего влияния АТФ, активирующим воздействием продуктов распада 
АТФ, локальным выделением катехоламинов, образованием цАМФ, уве-
личением в цитоплазме ионов Са
2+
. Регулятором усиления гликолиза явля-
ется снижение содержания креатинфосфата, вызывающее повышение со-
держания АДФ, АМФ и рост активности фосфофруктозы. Однако даже в 
период максимальной активности гликолиз удовлетворяет потребности 
основного обмена лишь на одну-две трети и приводит к накоплению мо-
лочной кислоты. Известно, что при полном окислении одной молекулы 
глюкозы образуется 38 молекул АТФ, а при гликолитическом расщепле-
нии – всего лишь две молекулы АТФ (при гидролизе 1 моля АТФ выделя-
ется 40 кДж энергии). Следовательно, этот механизм несовершенен и не 
способен устранить дефицит макроэргических соединений в клетках. По-
степенное ослабление гликолиза связано со снижением активности поли-
ферментных систем гликолиза (фосфофруктокиназы, фосфоглюкомутазы, 
гексокиназы), что обусловлено субстратным торможением конечными 

---

28
продуктами распада, накоплением НАДН, НАДФН, ацидозом и истощени-
ем запасов субстратов гликолиза (глюкозы, гликогена). При снижении со-
держания АТФ до 1-2% от исходного уровня гликолиз полностью прекра-
щается.
Падение внутриклеточного парциального напряжения О
2
ниже кри-
тического уровня (примерно 1-2 мм Hg) ограничивает аэробные процессы 
образования энергии: окислительное образование ацетил-КоА из жирных 
кислот, пирувата и аминокислот; метаболизм ацетильных групп в цикле 
трикарбоновых кислот; транспорт электронов к О
2
, сопряженный с фосфо-
рилированием. Прямым следствием этого является резкое снижение уров-
ня АТФ, увеличение содержания АДФ, накопление в цитоплазме НАДН, 
так как при выключении дыхательной цепи возникает избыток НАДН 
внутри митохондрий, который тормозит работу челночных механизмов и 
цитоплазматический НАДН теряет возможность передавать Н
+
в дыха-
тельную цепь митохондрий. В цитоплазме НАДН может окисляться, вос-
станавливая пируват до лактата, именно этот процесс инициируется при 
недостатке О
2
. Следствием его является избыточное образование в тканях 
молочной кислоты. Не только гипоксия, но и любая другая причина, вы-
зывающая подавление функции челночных механизмов, ведет к избыточ-
ной продукции молочной кислоты. Нарушение метаболизма углеводов, 
жиров и белков сопровождается накоплением недоокисленных продук-
тов, оказывающих повреждающее действие на мембраны:  
– СЖК, ацилкарнитина и ацил-КоА, которые, внедряясь в липидный ком-
понент мембран, повреждают мембраны и ферменты, в том числе участ-
вующие в синтезе АТФ, транспорте АТФ от места продукции к эффектор-
ным структурам клеток и утилизации энергии АТФ. Ацил-КоА подавляет 
транспорт адениннуклеотидов в МХ и активность ацил-КоА-синтетазы. 
СЖК ингибируют Na
+
/K
+
-АТФазу. Ацилкарнитин ингибирует Na
+
/K
+
-
АТФазу и Са
2+
-АТФазу саркоплазматического ретикулума; 
– токсичных средне- и низкомолекулярных продуктов деградации белков; 
– продуктов катаболизма адениловых нуклеотидов (АДФ и АМФ), кото-
рые, связываясь с Fe
2+
, усиливают его прооксидантную роль и активируют 
ПОЛ. При повреждении ЦПМ эти соединения и ферменты вымываются из 
клетки, что затрудняет ресинтез АТФ и способствует дефициту энергии; 
- лактат, пируват, продукты гидролиза АТФ, СЖК и их производные, 
НАДН, НАДФН, ФАДН обусловливают внутриклеточный ацидоз. Накоп-
ление НАДН и НАДФН ведет к прекращению переноса электронов по ды-

---

29
хательной цепи МХ, снижая термостабильность и устойчивость мембран 
МХ к литическому действию фосфолипаз и протеаз и способствуя «утеч-
ке» электронов и образованию АФК.
Итак, основными причинами нарушения синтеза АТФ являются 
дефицит О
2
и субстратов метаболизма, рост восстановленности дыхатель-
ной цепи и увеличение соотношений НАДH/НАД, НАДФH/НАДФ, нару-
шение структуры мембран МХ и снижение активности их ферментов, из-
быточная аккумуляция в МХ ионов Са
2+
, повреждение ЭР, истощение за-
пасов кофакторов и субстратов гликолиза, снижение активности полифер-
ментных систем гликолиза, снижение содержания АТФ до 1-2% от исход-
ного уровня. 
При повреждении клетки нарушение систем транспорта АТФ 
часто опережает нарушение систем ее образования. Это вызывает разоб-
щение мест синтеза и потребления АТФ и обусловливает возникновение 
необратимых повреждений клетки на фоне довольно высокого уровня 
АТФ. Транспорт дыхательной АТФ из МХ к местам ее использования 
осуществляется главным образом ферментом АТФ-АДФ-транслоказой и 
креатинкиназной ферментной системой, являющейся универсальной сис-
темой для клеток организма. АТФ-АДФ-транслоказа переносит АТФ в 
обмен на АДФ через внутреннюю мембрану МХ, на наружной поверхно-
сти которой АТФ вступает в реакцию с креатином, катализируемую изо-
ферментом креатинкиназой. Образуется креатинфосфат, который путем 
диффузии через наружную мембрану митохондрий попадает в цитоплазму 
и вблизи мест потребления вступает в реакцию с АДФ, вновь образуя АТФ 
и освобождая креатин, возвращающийся в МХ. Образование АТФ из креа-
тинфосфата катализируется специфическими изоферментами, обеспечи-
вающими строго направленный транспорт дыхательной АТФ и её диффе-
ренцированное потребление. Существует и цитоплазматическая креатин-
киназа, которая регулирует активность гликолиза в условиях недостатка 
О
2
и обеспечивает направленный транспорт гликолитической АТФ к мес-
там локализации Na
+
/K
+
-АТФазы в ЦПМ, Са
2+
-АТФазы в мембранах сар-
коплазматического ретикулума и АТФазы миозина в миофибриллах. Ус-
тановлено, что при ишемии и гипоксии снижение содержания креатин-
фосфата происходит значительно раньше, чем АТФ. Это обусловлено бы-
стрым расходованием креатинфосфата на образование АТФ и быстрым 
прекращением дальнейшего транспорта креатинфосфата из МХ к местам 
его потребления из-за низкой устойчивости АТФ-АДФ-транслоказы к де-

---

30
фициту О
2
. В миокарде снижение активности АТФ-АДФ-транслоказы на 
80% наблюдается уже через 15 минут от начала ишемии. При поврежде-
нии клетки подавляется активность и ферментов креатинкиназной систе-
мы, они выходят через поврежденные мембраны МХ и ЦПМ во внекле-
точную жидкость и кровь. Снижается и содержание креатина (повышен-
ное потребление, нарушение или отсутствие доставки из крови, вымыва-
ние в кровь), исполняющего челночную роль в транспорте энергии. Суще-
ственным фактором снижения активности ферментов креатинкиназной 
системы является нарушение ее энергозависимой связи с мембраной. 
Установлено прогрессирующее снижение активности АТФазы