БИОХИМИЯ МЫШЦ, МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ. БИОХИМИЯ nСОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Мышечная ткань составляет 40–42% от nмассы тела. Основная динамическая функция мышц – обеспечить подвижность путем сокращения nи последующего расслабления. При сокращении мышц осуществляется работа, nсвязанная с превращением химической энергии в механическую.
Различают три nтипа мышечной ткани: nскелетную, сердечную и гладкую мышечную ткань.
Существует nтакже деление nна гладкие и поперечно-полосатые (исчерченные) мышцы. К поперечно-полосатым nмышцам, помимо скелетных, относятся мышцы языка и верхней трети пищевода, nвнешние мышцы глазного яблока и некоторые другие. Морфологически миокард nотносится к поперечно-полосатой мускулатуре, но по ряду других признаков он nзанимает промежуточное положение между гладкими и поперечно-полосатыми мышцами.
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ nПОПЕРЕЧНО-ПОЛОСАТОЙ МЫШЦЫ
Поперечно-полосатая nмышца состоит из многочисленных удлиненных волокон , или мышечных клеток. Двигательные нервы nвходят в различных точках в мышечное волокно и передают ему электрический nимпульс, вызывающий сокращение. Мышечное волокно обычно рассматривают как nмногоядерную клетку nгигантских размеров, покрытую эластичной оболочкой – сарколеммой. Диаметр nфункционально зрелого поперечно-полосатого мышечного волокна обычно составляет nот 10 до 100 мкм, а длина волокна часто соответствует длине мышцы.
В каждом nмышечном волокне в полужидкой саркоплазме по длине волокна расположено, нередко nв форме пучков, множество нитевидных образований – миофибрилл (толщина их nобычно менее 1 мкм), обладающих, как и все волокно в целом, поперечной nисчерченностью. Поперечная исчерченность волокна, зависящая от оптической неоднородности nбелковых веществ, nлокализованных во всех миофибриллах на одном уровне, легко выявляется при nисследовании волокон скелетных мышц в поляризационном или фазово-контрастном nмикроскопе.
ХИМИЧЕСКИЙ nСОСТАВ ПОПЕРЕЧНО-ПОЛОСАТОЙ МЫШЦЫ
В мышечной ткани взрослых животных и nчеловека содержится от 72 до 80% воды. Около 20–28% от nмассы мышцы приходится на долю сухого остатка, главным образом белков. Помимо белков, в состав сухого nостатка входят гликоген nи другие углеводы, nразличные липиды, nэкстрактивные азотсодержащие вещества, nсоли органических и неорганических кислот и nдругие химические соединения.
В саркоплазме nмышечных волокон обнаруживается и ряд других структур: митохондрии, микросомы, рибосомы, трубочки и nцистерны саркоплазматической сети, различные вакуоли, глыбки гликогена и включения липидов, играющие роль nзапасных энергетических материалов, и т.д.
Повторяющимся nэлементом поперечно-полосатой миофибриллы является саркомер – участок nмиофибриллы, границами которого служат узкие Z-линии. Каждая миофибрилла nсостоит из нескольких сот саркомеров. Средняя длина саркомера 2,5–3,0 мкм. В nсередине саркомера находится зона протяженностью 1,5–1,6 мкм, темная в nфазово-контрастном микроскопе. В поляризованном свете она дает сильное двойное nлучепреломление. Эту зону принято называть диском А (анизотропный диск). В nцентре диска А расположена линия М, которую можно nнаблюдать только в электронном nмикроскопе. Среднюю часть диска А занимает зона Н более слабого nдвойного лучепреломления. Наконец, существуют изотропные диски, или диски I, с nочень слабым двойным лучепреломлением. В фазово-контраст-ном микроскопе они nкажутся более светлыми, чем диски А. Длина дисков I около 1 мкм. Каждый из них nразделен на две равные половины Z-мембраной, или Z-линией.
Согласно nсовременным представлениям, в дисках А расположены толстые нити, состоящие nглавным образом из белка nмиозина, и тонкие нити, nсостоящие, как правило, из второго компонента актомиозиновой системы – белка актина. Тонкие (актиновые) nнити начинаются в пределах каждого саркомера у Z-линии, тянутся через диск I, nпроникают в диск А и прерываются в области зоны Н.
При nисследовании тонких срезов мышц под электронным микроскопом nбыло обнаружено, что белковые нити расположены строго упорядоченно. Толстые nнити диаметром 12–16 нм и длиной примерно 1,5 мкм уложены в форме nшестиугольника диаметром 40–50 нм и проходят через весь диск А. Между этими nтолстыми нитями расположены тонкие нити диаметром 8 нм, простираясь от Z-линии nна расстояние около 1 мкм. Изучение мышцы в состоянии сокращения показало, что nдиски I в ней почти исчезают, а область перекрывания толстых и тонких нитей nувеличивается (в скелетной мышце в состоянии сокращения саркомер укорачивается nдо 1,7–1,8 мкм).
Согласно nмодели, предложенной Э. Хаксли и Р. Нидергерке, а также X. Хаксли и Дж. Хенсон, nпри сокращении миофибрилл одна система нитей проникает в другую, т.е. нити nначинают как бы скользить друг по другу, что и является причиной мышечного nсокращения.
Мышечные белки
А.Я. nДанилевский впервые разделил экстрагируемые из мышц белки на 3 класса: nрастворимые в воде, nэкстрагируемые 8–12 % раствором nхлорида аммония и белки, извлекаемые nразбавленными растворами nкислот и щелочей. nВ настоящее время белки nмышечной ткани nделят на три основные группы: саркоплазматические, миофибриллярные и белки стромы. На долю nпервых приходится около 35%, вторых – 45% и третьих – 20% от всего количества nмышечного белка. nЭти группы белков nрезко отличаются друг от друга по растворимости в воде и солевых средах с nразличной ионной силой.
Белки, nвходящие в состав саркоплазмы, относятся к протеинам, растворимым в nсолевых средах с низкой ионной силой. Принятое ранее подразделение nсаркоплазматических белков nна миоген, глобулин nX, миоальбумин и белки-пигменты в значительной мере утратило смысл, поскольку nсуществование глобулина nX и миогена как индивидуальных белков в настоящее время nотрицается. Установлено, что глобулин X представляет nсобой смесь различных белковых веществ со свойствами глобулинов. Термин n«миоген» также является собирательным понятием. В частности, в состав белков группы миогена nвходит ряд протеинов, nнаделенных ферментативной активностью: nнапример, ферменты nгликолиза. К числу nсаркоплазмати-ческих белков nотносятся также дыхательный пигмент миоглобин и разнообразные nбелки-ферменты, локализованные главным образом в митохондриях и nкатализирующие процессы тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, nа также многие стороны азотистого и липидного обмена. Недавно была открыта nгруппа саркоплазматических белков n– парвальбумины, которые способны связывать ионы Са2+. Их nфизиологическая роль остается еще неясной.
К nгруппе миофибриллярных белков относятся миозин, nактин и актомио-зин – белки, растворимые в солевых nсредах с высокой ионной силой, и так называемые регуляторные белки: nтропомиозин, тропонин, α- и β-актинин, образующие в мышце с актомиозином единый nкомплекс. Перечисленные миофибриллярные белки тесно связаны с nсократительной функцией мышц.
Миозин составляет 50–55% от nсухой массы миофибрилл.
Толстые нити n(толстые миофиламенты) в саркомере надо понимать как образование, полученное nпутем соединения большого числа определенным образом ориентированных в nпространстве молекул nмиозина.
Актин, составляющий 20% от nсухой массы миофибрилл, был открыт Ф. Штраубом в
Актомиозин образуется при nсоединении миозина nс F-актином. Актомиозин, как естественный, так и искусственный, т.е. полученный nпутем соединения in vitro высокоочищенных препаратов миозина и F-актина, nобладает АТФазной активностью, nкоторая отличается от таковой миозина, АТФазная активность миозина значительно nвозрастает в присутствии стехиометрических количеств F-актина. Фермент актомиозин активируется ионами Mg2+и nингибируется этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) и высокой концентрацией АТФ, тогда как миозиновая nАТФаза ингибируется ионами nMg2+, активируется ЭДТА и не ингибируется высокой концентрацией АТФ. Оптимальные значения nрН для обоих ферментов nтакже различны. Тропонин – глобулярный белок, открытый С. Эбаси в n
Небелковые азотистые nэкстрактивные вещества
В скелетных nмышцах содержится ряд важных азотистых экстрактивных веществ: адениновые нуклеотиды (АТФ, АДФ и АМФ), нуклеотиды неаденинового nряда, креатинфосфат, креатин, креатинин, карнозин, ансерин, nсвободные аминокислоты nи др. Концентрация nадениновых нуклеотидов nв скелетной мускулатуре кролика (в микромолях на
Безазотистые вещества
Одним из nосновных представителей безазотистых органических веществ мышечной ткани является гликоген. Его концентрация колеблется от n0,3 до 2% и выше. На долю других представителей углеводов приходятся nдесятые и сотые доли процента. В мышцах находят лишь следы свободной глюкозы и очень мало nгексозофосфатов. В процессе метаболизма nглюкозы, а также аминокислот в мышечной ткани образуются молочная, nпиро-виноградная кислоты и много других карбоновых кислот. В том nили ином количестве в мышечной ткани обнаруживаются также nтриглицериды и холестерин.
Состав nнеорганических солей nв мышцах разнообразен. Из катионов nбольше всего калия nи натрия. nКалий сосредоточен главным nобразом внутри мышечных волокон, а натрий – преимущественно в nмежклеточном веществе. nЗначительно меньше в мышцах магния, nкальция и железа. В мышечной ткани содержится ряд микроэлементов: кобальт, алюминий, никель, бор, цинк и др.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ И ГЛАДКОЙ nМУСКУЛАТУРЫ
Сердечная nмышца по содержанию ряда химических соединений занимает промежуточное положение nмежду скелетной мускулатурой и гладкими мышцами. Так, общее содержание nбелкового азота nв скелетных мышцах кролика составляет 30–31 мг/г, а в гладкой мускулатуре n(миометрий) – до 20,3 мг/г. В сердечной мышце и особенно в гладких мышцах nзначительно меньше миофибриллярных белков, чем в скелетной nмышце. Общее содержание миофибриллярных белков в гладкой мышечной ткани желудка примерно в 2 nраза ниже, чем в скелетных мышцах. Концентрация белков стромы в гладких nмышцах и миокарде выше, чем в скелетной мускулатуре. Известно, что миозин, тропомиозин и nтропонин сердечной мышцы и гладкой мускулатуры заметно отличаются по своим nфизико-химическим свойствам от соответствующих белков скелетной nмускулатуры. Отмечены определенные особенности и во фракциях саркоплазматических nбелков. Саркоплазма nгладкой мускулатуры и миокарда в процентном отношении содержит больше nмиоальбумина, чем саркоплазма скелетной мускулатуры. Содержание АТФ в сердечной мышце на
Имеется nопределенная зависимость между характером работы мышц и содержанием nфосфоглицеридов. Миокард по сравнению с другими мышечными тканями богаче фосфоглицеридами, при окислении которых, по-видимому, nвырабатывается значительная часть энергии, необходимой для его сокращения.
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ МЫШЦ
Мышечный nаппарат человека и животных характеризуется полифункциональностью. Однако nосновной функцией мышц является осуществление двигательного акта, т.е. nсокращение и расслабление. При сокращении мышц осуществляется работа, связанная nс превращением химической энергии в механическую. В данном разделе в основном nрассматривается структурная основа процесса сокращения поперечно-полосатых мышц nпозвоночных, поскольку этот процесс изучен наиболее полно. Как отмечалось, nсократительная система поперечно-полосатой мышцы состоит из перекрывающихся nбелковых нитей, которые скользят относительно друг друга. Сокращение происходит nза счет энергии, освобождающейся при гидролизе АТФ. В поперечно-полосатой nмышце сокращение зависит от концентрации nионов Са2+, nкоторая в свою очередь регулируется сарко-плазматическим ретикулумом – nспециализированной системой мембран, накапливающей Са2+ nв состоянии покоя и высвобожающей его при воздействии на мышечное волокно nнервного импульса.
Источники энергии мышечной nдеятельности
Принято nсчитать, что процессом, непосредственно связанным с работающим механизмом nпоперечно-полосатого мышечного волокна, является распад АТФ с образованием АДФ и неорганического фосфата. nВозникает вопрос: каким образом мышечная клетка может обеспечить nсвой сократительный аппарат достаточным количеством энергии в форме АТФ, т.е. каким образом в nпроцессе мышечной деятельности происходит непрерывный ресинтез этого nсоединения?
Прежде всего nресинтез АТФ nобеспечивается трансфосфорилированием АДФ с креатинфосфатом. nДанная реакция катализируется ферментом креатинкиназой:
Креатинкиназный nпуть ресинтеза АТФ nявляется чрезвычайно быстрым и максимально эффективным (за счет каждой молекулы креатинфосфата nобразуется молекула nАТФ). Именно поэтому долгое время не удавалось установить уменьшение концентрации АТФ и соответственно nповышение концентрации nАДФ даже при достаточно nпродолжительном тетанусе. Применив специфический ингибитор креатинкиназы n(1-фтор-2,4-динитро-фенол), а также с помощью агентов, препятствующих окислительному фосфорилированию nАДФ в АТФ, Т. Кейн и соавт. n(1962) смогли продемонстрировать прямой распад АТФ с одновременным nприростом неорганического nфосфата и АДФ nпри одиночном сокращении изолированной мышцы лягушки. Некоторое количество АТФ может nресинтезироваться в ходе аденилаткиназной (миокиназной) реакции:
Запасы nкреатинфосфата в мышце невелики, а доступность энергии креатинфосфата имеет nценность для работающей мышцы только в том случае, если расход его постоянно nвозмещается синтезом АТФ nв процессе метаболизма. nДля любой ткани, nв том числе мышечной, известны два фундаментальных биохимических процесса, в nходе которых регенерируются богатые энергией фосфорные соединения. Один из этих nпроцессов – гликолиз, nдругой – окислительное nфосфорилирование. Наиболее важным и эффективным из них является nпоследний. При достаточном снабжении кислородом мышца, несмотря nна анаэробный механизм сокращения, в конечном итоге работает за счет энергии, nобразующейся при окислении n(в цикле Кребса) как продуктов распада углеводов, так и ряда nдругих субстратов nтканевого дыхания, nв частности жирных кислот, а также ацетата и ацетоацетата.
При работе nумеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергетические затраты за nсчет аэробного метаболизма. nОднако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от nпотребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения nэнергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщепления гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты nувеличивается в сотни раз. Соответственно содержание молочной кислоты в nмышечной ткани nможет повышаться до 1,0–1,2 г/кг и более. С током крови значительное количество nмолочной кислоты поступает nв печень, где ресинтезируется в глюкозу и гликоген (глюконеогенез) за nсчет энергии окислительных процессов (см. главу 16). Перечисленные механизмы nресин-теза АТФ nпри мышечной деятельности включаются в строго определенной последовательности. nНаиболее экстренным является креатинкиназный механизм, и лишь примерно через 20 nс максимально интенсивной работы начинается усиление гликолиза, интенсивность nкоторого достигает максимума через 40–80 с. При более длительной, а nследовательно, и менее интенсивной работе все большее значение приобретает nаэробный путь ресинтеза АТФ.
Содержание АТФ и креатинфосфата в nсердечной мышце ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик. В связи с этим nресинтез АТФ nв миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетной мускулатуре. nДля сердечной мышцы теплокровных животных и человека основным путем образования nбогатых энергией фосфорных соединений является путь окислительного фосфорилирования, nсвязанный с поглощением кислорода. nРегенерация АТФ в процессе анаэробного nрасщепления углеводов n(гликолиз) в сердце человека практического значения не имеет. Именно поэтому nсердечная мышца очень чувствительна к недостатку кислорода. Характерной nособенностью обмена nвеществ в сердечной мышце по сравнению со скелетной является также nто, что аэробное окисление nвеществ неуглеводной nприроды при работе сердечной мышцы имеет большее значение, чем при сокращении nскелетной мышцы. Только 30–35% кислорода, поглощаемого nсердцем в норме, расходуется на окисление углеводов и продуктов их превращения. nГлавным субстратом nдыхания в сердечной мышце nявляются жирные кислоты. Окисление nнеуглеводных веществ nобеспечивает около 65–70% потребности миокарда в энергии. Из свободных жирных nкислот в сердечной мышце особенно легко подвергается окислению олеиновая кислота.
Механизм nмышечного сокращения
Рассмотрим, к nчему сводятся представления о механизме попеременного сокращения и расслабления nмышц. В настоящее время принято считать, что биохимический цикл мышечного nсокращения состоит из 5 стадий (рис. 20.8):
1) миозиновая n«головка» может гидролизовать АТФ до АДФ и Н3РО4 n(Pi), но не обеспечивает освобождения продуктов гидролиза. Поэтому данный nпроцесс носит скорее стехиометрический, чем каталитический, характер (см. рис.);
2) содержащая nАДФ и Н3РО4 nмиозиновая «головка» может свободно вращаться под большим углом и (при nдостижении нужного положения) связываться с F-актином, образуя с осью фибриллы nугол около 90° (см. рис.);
3) это nвзаимодействие обеспечивает высвобождение АДФ и Н3РО4 nиз актин-миозинового комплекса. Актомиозиновая связь имеет наименьшую энергию nпри величине угла 45°, поэтому изменяется угол миозина с осью фибриллы с n90° на 45° (примерно) и происходит продвижение актина (на 10–15 нм) в nнаправлении центра саркомера (см. рис.);
4) новая молекула АТФ связывается с nкомплексом миозин–F-актин (см. рис.) ;
5) комплекс nмиозин–АТФ обладает низким сродством к актину, и поэтому nпроисходит отделение миозиновой (АТФ) «головки» от F-актина. Последняя стадия и nесть собственно расслабление, которое отчетливо зависит от связывания АТФ с актин-миозиновым nкомплексом (см. рис. 20.8, д). Затем цикл возобновляется.
Регуляция nсокращения и расслабления мышц. Сокращение любых мышц происходит по общему механизму, nописанному ранее. Мышечные волокна разных органов могут обладать различными nмолекулярными механизмами регуляции сокращения и расслабления, однако всегда nключевая регуляторная роль принадлежит ионам Са2+. nУстановлено, что миофибриллы обладают способностью взаимодействовать с АТФ и сокращаться в его nприсутствии лишь при наличии в среде определенных концентраций ионов кальция. Наибольшая nсократительная активность nнаблюдается при концентрации nионов Са2+ nоколо 10–6–10–5 М. При понижении концентрации до 10–7 nМ или ниже мышечные волокна теряют способность к укорочению и развитию nнапряжения в присутствии АТФ. nПо современным представлениям, в покоящейся мышце (в миофибриллах и nмежфибриллярном пространстве) концентрация ионов Са2+ nподдерживается ниже пороговой величины в результате связывания их структурами n(трубочками и пузырьками) саркоплазматической сети и так называемой Т-системой nпри участии особого Са2+-связывающего белка, получившего nназвание кальсеквестрина, входящего в состав этих структур. Связывание ионов Са2+ nразветвленной сетью трубочек и цистерн саркоплазматической сети не является nпростой адсорбцией. nЭто активный физиологический процесс, который осуществляется за счет энергии, nосвобождающейся при расщеплении АТФ Са2+-зависимой nАТФазой саркоплазматической сети. При этом наблюдается весьма своеобразная nкартина: скорость выкачивания ионов Са2+ из nмежфибриллярного пространства стимулируется этими же ионами. В целом такой nмеханизм получил название «кальциевая помпа» по аналогии с хорошо известным в nфизиологии натриевым насосом. nВозможность пребывания живой мышцы в расслабленном состоянии при наличии в ней nдостаточно высокой концентрации nАТФ объясняется снижением nв результате действия кальциевой помпы концентрации ионов Са2+ в nсреде, окружающей миофибриллы, ниже того предела, при котором еще возможны nпроявление АТФазной активности nи сократимость акто-миозиновых структур волокна. Быстрое сокращение мышечного nволокна при его раздражении от нерва (или электрическим током) является nрезультатом внезапного изменения проницаемости мембран и как следствие nвыхода из цистерн и трубочек саркоплазматической сети и Т-системы некоторого nколичества ионов nСа2+ в саркоплазму. Как отмечалось, «чувствительность» nактомиозиновой системы к ионам nСа2+ (т.е. потеря актомиозином способности nрасщеплять АТФ nи сокращаться в присутствии АТФ при снижении концентрации ионов Са2+ до n10–7 М) обусловлена присутствием в контрактильной системе (на нитях nF-актина) белка nтропонина, связанного с тропомиозином. В тропонин-тропомио-зиновом комплексе ионы Са2+ nсвязываются именно с тропонином. В молекуле тропонина при nэтом происходят конформационные изменения, которые, по-видимому, приводят к nсдвигу всего тропонин-тропомиозинового стержня и деблокировке активных центров актина, способных nвзаимодействовать с миозином nс образованием сократительного комплекса и активной Mg2+-АТФазы. В nпродвижении актиновых нитей вдоль миозиновых, по данным Э. Хаксли, важную роль играют nвременно замыкающиеся между нитями поперечные мостики, которые являются n«головками» миозиновых молекул. nИтак, чем большее число мостиков прикреплено в данный момент к акти-новым nнитям, тем больше сила мышечного сокращения.
Наконец, если nвозбуждение прекращается, содержание ионов Са2+ в nсаркоплазме снижается (кальциевая помпа), то циклы прикрепление–освобождение nпрекращаются, т.е. «головки» миозиновых нитей перестают прикрепляться к nактиновым нитям. В присутствии АТФ мышца расслабляется и nее длина достигает исходной. Если прекращается поступление АТФ (аноксия, отравление nдыхательными ядами или смерть), то мышца переходит в состояние окоченения. nПочти все поперечные мостики толстых (миозиновых) нитей присоединены при этом к nтонким актиновым нитям, следствием чего и является полная неподвижность мышцы.
ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ nИ ПРОТЕОГЛИКАНЫ
Гликозаминогликаны – линейные отрицательно заряженные nгетерополисахариды. РаНbше их называли мукополисахаридами, так как они nобнаруживались в слизистых секретах (мукоза) и придавали этим секретам вязкие, nсмазочные свойства. Эти свойства обусловлены тем, что гликозаминогликаны могут nсвязывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество nприобретает желеобразный характер.
Протеогликаны – высокомолекулярные соединения, nсостоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют nосновное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани и могут nсоставлять до 30% сухой массы ткани.
Белки в протеогликанах представлены nодной полипептидной цепью разной молекулярной массы. Полисахаридные компоненты nу разных протеогликанов разные. Протеогликаны отличаются от большой группы nбелков, которые называют гликопротеинами. Эти белки тоже nсодержат олигосахаридные цепи разной длины, ковалентно присоединённые к nполипептидной основе. Углеводный компонент гликопротеинов гораздо меньше по nмассе, чем у протеогликанов, и составляет не более 40% от общей массы. nГликопротеины выполняют в организме человека разные функции и присутствуют во nвсех классах белков – ферментах, гормонах, транспортных, структурных белках и nдр. Представители гликопротеинов – коллаген и эластин, иммуноглобулины, nангиотензиноген, трансферрин, церулоплазмин, внутренний фактор Касла, nтиреотропный гормон.
Протеогликаны базальных мембран
Протеогликаны базальных мембран nотличаются значительной гетерогенностью. Это преимущественно nгепарансульфатсодержащие протеогликаны (ГСПГ), представленные двумя nразновидностями: высокой и низкой плотности (рис. 15-18).
БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ nСОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ПРИ СТАРЕНИИ И НЕКОТОРЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
Общим nвозрастным изменением, которое свойственно всем видам соединительной ткани, является уменьшение nсодержания воды nи отношения основное вещество/волокна. Показатель этого соотношения уменьшается nкак за счет нарастания содержания коллагена, так и в nрезультате снижения концентрации nгликозаминогликанов. В первую очередь значительно снижается содержание nгиалуроновой кислоты. Однако не только уменьшается общее количество кислых гликозаминогликанов, nно изменяется и количественное соотношение отдельных гликанов. Одновременно nпроисходит также изменение физико-химических свойств коллагена (увеличение nчисла и прочности nвнутри- и межмолекулярных поперечных связей, снижение эластичности и nспособности к набуханию, nразвитие резистентности к кол-лагеназе и т.д.), повышается структурная nстабильность коллагеновых волокон (прогрессирование процесса «созревания» nфибриллярных структур соединительной ткани). Следует помнить, что старение коллагена in vivo nнеравнозначно износу. Оно является своеобразным итогом протекающих в организме метаболических nпроцессов, влияющих на молекулярную структуру коллагена. Среди многих nпоражений соединительной ткани nособое место занимают коллагенозы. nДля них характерно повреждение всех структурных составных частей соединительной nткани: волокон, клеток и межклеточного nосновного вещества. nК коллагенозам nобычно относят ревматизм, ревматоидный nартрит, системную красную волчанку, системную склеродермию, nдерма-томиозит и узелковый периартериит. Каждое из этих заболеваний имеет nсвоеобразное течение и сугубо индивидуальные проявления. Среди многочисленных nтеорий развития коллагенозов nнаибольшее признание получила теория инфекционно-аллергического происхождения. nНаконец, необходимо отметить, что нарушение процесса гидроксили-рования коллагена – один из nбиохимических дефектов nпри цинге. Коллаген, nсинтезированный в отсутствие или при дефиците аскорбиновой кислоты, nоказывается недогидроксилированным и, следовательно, имеет пониженную температуру плавления. Такой коллаген не может nобразовать нормальные по структуре волокна, что и приводит к поражению кожи и ломкости сосудов, nстоль четко выраженных при цинге.
