Connessioni. Le cellule cardiache sono unite tra loro da parti più ispessite del sarcolemma dette: Gap - junction

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1 Muscolo cardiaco Le fibrocellule cardiache sono simili alle fibrocellule muscolari di tipo I (fibre rosse), ma si differenziano, infatti: Sono più piccole Non sono polinucleate Minor massa fibrillare (50% contro il 90%) Maggior contenuto di mitocondri

2 Connessioni Il sarcolemma (membrana plasmatica) contiene delle glicoproteine in grado di legare numerosi ioni Ca 2+, questo serve ad avere sempre una concentrazione costante di Calcio sulla superficie Le cellule cardiache sono unite tra loro da parti più ispessite del sarcolemma dette: Gap - junction

3 Proteine strutturali L actina è identica a quella vista nel muscolo scheletrico. La miosina presenta le catene leggere, locate a livello della testa della miosina, più piccole e quindi con minor attività ATP-asica La Troponina C (legante il Calcio) ha minor affinità per questo ione rispetto a quella muscolare

4 Funzione L attività contrattile del cuore è continua ed è sostenuta dal metabolismo aerobico. I substrati da cui il miocardio ricava energia sono: A riposo: FFA dal sangue (e in minor percentuale) glucosio proveniente dal sangue oppure glucosio dal glicogeno contenuto nel miocardio

5 A riposo Gli acidi grassi a lunga catena sono i substrati preferiti dal miocardio, di cui coprono il 70% della spesa energetica, provengono da: FFA plasmatici Grassi endogeni dal tessuto adiposo dall acido lattico

6

7 Ac Grasso - Albumina Trigli ceridi Krebs Beta-Ox Ac. Grasso AcilCoA AcilCoA Carnitina La carnitina è due volte superiore a quella del muscolo

8 Necessità glucosio Anche se la maggior quota energetica viene dagli acidi grassi, è necessario che il miocardio catabolizzi assieme agli acidi grassi anche del glucosio (che però non supera mai il 30% della quota energetica totale). Questo per mantenere elevato il contenuto di acido ossalacetico indispensabile per il buon funzionamento del Ciclo di Krebs

9 Glucosio Acidi Grassi Ac Piruvico Ac Piruvico PCar + Ac. Ossalacetico + AcetilCoA ac.. Citrico Krebs

10 Sotto sforzo Il muscolo cardiaco sotto sforzo utilizza: FFA provenienti dal sangue oppure rilasciati dal tessuto adiposo L acido lattico proveniente dal muscolo scheletrico è preferito al glucosio Corpi chetonici prodotti dal fegato

11

12 Utilizzazione del lattato Il miocardio utilizza il lattato proveniente dalla muscolatura scheletrica, questa è l espressione di una significativa complementarietà tra muscolo scheletrico e cardiaco. Questo è permesso perché la reazione: Ac lattico LDH Ac piruvico NAD + NADH.H + è spostata verso destra perchè l enzima LDH cardiaco è più affine per l acido lattico.

13 L acido piruvico viene trasferito nel mitocondrio e trasformato in Acetil CoA che poi viene trasferito nel Ciclo di KREBS e demolito. Ac Piruvico Ac piruvico P. Carb. Ac lattico Acetil CoA Ac.. Grassi Ossalacetico Krebs

14 Utilizzazione Corpi chetonici Il miocardio possiede l enzima in grado di attivare l acido acetacetico, uno dei corpi chetonici: Acido Acetoacetico + CoA + ATP Sintetasi Acetoacetil CoA + AMP + 2P

15 Lattato Ac.. Grassi

16 Amino acidi Gli amino acidi vengono utilizzati soltanto per la sintesi proteica, necessaria per compensare la continua degradazione delle proteine. La leucina, amino acido a catena ramificata, svolge un ruolo importante come fattore di salvaguardia per la sintesi delle proteine tissutali.

17 Anossia Rappresenta una diminuita pressione parziale di Ossigeno (po 2 ) a livello cardiaco che induce nel miocardio delle alterazioni metaboliche e strutturali più o meno profonde. La inadeguata ossigenazione del miocardio compromette tutti i processi ossidativi, ovviamente mitocondriali, che richiedonto O 2.

18 Blocco della catena respiratoria La deficienza di ossigeno rallenta (o blocca) il flusso degli elettroni nella catena respiratoria, determinando un aumento del NADH.H + Che non potendo più essere ossidato completamente nella catena respiratoria viene invece riossidato nel citoplasma, nella reazione: Ac piruvico Ac. lattico NADH.H + NAD +

19 Glucosio 6P NAD + NAD + NAD+ Cala 2H NADH.H + + NADH.H + C.R O 2 ATP NAD + Ac Piruvico Ac Lattico Ac Piruvico NADH. H + NAD + Acetil CoA Sangue CO 2

20 Conseguenze Inibizione della Catena respiratoria La diminuzione ossidazione del piruvato e l aumento del lattato fa diminuire il ph Rallentamento del Ciclo di Krebs per mancanza di piruvato (non si forma sufficiente ossalacetato) Anche la Beta ossidazione degli acidi grassi è rallentata perché è diminuito il NAD +

21 L aumento dell Acetil CoA e degli acil CoA blocca il trasportatore mitocondriale dell ATP Manca l Ol 2 ATP ATP NAD + ADP Blocco ADP ß Oss. NADH.H + C.R Rallenta la ß- ossidazione Acil CoA X Acetil CoA Aumenta l l Acetil CoA e l Acill CoA

22 Blocco Acidità Il miocardio è in grado di bloccare l acidità in quanto, come il muscolo scheletrico, produce ammoniaca dall AMP: AMP IMP + NH 3 AMP si è formato ad opera della miochinasi miocardica, enzima molto attivo a livello cardiaco: ADP + ADP AMP deaminasi Miochinasi ATP + AMP

23 In tal modo il ph rimane nella normalità (7,1-7,25) e per periodi contenuti non si hanno conseguenze a livello miocardico. Più grave è quello che succede nell ischemia, cioè quando si ha un diminuito flusso ematico, in tal caso il ph si può abbassare molto di più (fino a 6,8) con gravissime conseguenze anche deleterie

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