Energetický metabolismus srdce při akutní a chronické hypoxii

Abstract

Srdce je vysoce oxidativní tkáň, jejíž spotřeba kyslíku daleko přesahuje spotřebu kyslíku u neuronů. Těžiště produkce ATP tedy leží v oxidativní fosforylaci, do které přispívají různé substráty (glukóza, mastné kyseliny, laktát) v závislosti na metabolických podmínkách. Vysoký podíl mitochondrií v srdeční tkáni sebou současně přináší zvýšené riziko tvorby reaktivních forem kyslíku při narušení jejich metabolismu. Kyslíkové radikály vznikají převážně v komplexu I a III dýchacího řetězce mitochondrií a mohou plnit signální funkci umožňující adaptaci srdce na hypoxii, avšak jejich vysoká koncentrace je vede k nevratnému poškození buněčných struktur. Práce se zabývá energetickým metabolismem srdce v normoxických, hypoxických a ischemických podmínkách s důrazem na využití glukózy, mastných kyselin a řízení oxidativní fosforylace.

The heart is a highly oxidative tissue, which far exceeds the oxygen consumption of neurons. The centre of ATP production is therefore in oxidative phosphorylation, which is contributed to by different substrates (glucose, fatty acids and lactate) depending on metabolic conditions. A high proportion of mitochondria in heart tissue carries an increased risk of reactive oxygen species development in the possible disruption of mitochondrial metabolism. Oxygen radicals are generated primarily at complex I and III of the respiratory chain of mitochondria. They may perform a signalling role allowing the heart adaptation to hypoxia, but the high concentration leads to irreversible damage /of cellular structures. This thesis considers the energy metabolism of the heart under normoxic, hypoxic and ischemic conditions, with emphasis on the glucose and fatty acids uptake, and the control of oxidative phosphorylation.