Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Щитовидная железа. Фундаментальные аспекты. Кубарко А.И

..pdf
Скачиваний:
501
Добавлен:
14.06.2014
Размер:
22.57 Mб
Скачать

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

161

на уровень основного обмена, и на уровень метаболизма организма в измененных условиях его существования (например при действии холода, ограничении приема пищи или переедании и др.).

Чтобы ответить на вопрос, с чем может быть связан индуцированный тиреоидными гормонами термогенный эффект, необходимо проанализировать как влияют тиреоидные гормоны на скорость процессов, осуществляющихся с потреблением энергии АТФ; на митохондриальные процессы сопряжения окисления и фосфорилирования, т.е. на образование «первичной теплоты»; как взаимодействуют тиреоидные гормоны с другими системами организма, активирующими обменные процессы и образование тепла, в частности, с симпатоадреналовой системой. В действии тиреоидных гормонов необходимо различать кратковременный компонент, связанный с влиянием на внеядерные структуры клетки, и долговременный компонент, связанный с влиянием гормонов на ядро.

Для проявления гормональных эффектов после возрастания в организме уровня тиреоидных гормонов требуются определенные различные промежутки времени. Это зависит от того, реализуется ли это действие на уровне ядра (геномном уровне) или на негеномном уровне. Если в первом случае для проявления эффектов требуется часы и сутки, то во втором - минуты или часы.

Окислительные процессы, идущие с потреблением кислорода и синтезом макроэргических соединений, осуществляются главным образом в митохондриях клеток организма, где энергия химических связей питательных веществ превращается в энергию макроэргических связей в молекуле АТФ. Поскольку каждая клетка организма (за исключением эритроцитов и некоторых других) располагает собственным внутриклеточным аппаратом для аэробного окисления питательных веществ и синтеза АТФ, то стимулирующее влияние тиреоидных гормонов на окислительный метаболизм клеток и тканей должно вести к увеличению потребления кислорода целостным организмом.

Потребление кислорода организмом взрослого человека в условиях покоя составляет около 225-250 мл/мин. Оно близко к величине потребления кислорода для обеспечения энергетических потребностей взрослого человека в условиях основного обмена, который бы составил при указанных скоростях потребления кислорода 1575-1750 ккал/сутки. В условиях почти полного отсутствия действия тиреоидных гормонов в организме (например, при отсутствии щитовидной железы) величина основного обмена уменьшается до 40% (около 945 ккал/сутки), а потребление О2 при этом составляет около 150 мл/мин. При высоком избыточном содержании гормонов щитовидной железы максимальное увеличение уровня основного обмена может достичь +80% (3150 ккал/сутки), а потребление кислорода при этом может достигать 400 мл в минуту.

Одним из косвенных показателей интенсивности обменных процессов при изменении уровня тиреоидных гормонов в крови

162

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

является масса тела. В среднем вес пациентов, страдающих гипертиреоидизмом, ниже нормального на 15%, а его повышение является важным признаком положительной реакции на проводимую терапию.

Процессы, контролирующие массу тела, трудно идентифицируемы в каждом конкретном случае. Среди них важное место принадлежит факультативному термогенезу, развивающемуся в ответ на действие холода или переедание. Усиление в этих условиях термогенеза достигается в бурой жировой ткани мелких животных и у новорожденных детей посредством стимуляции β3-адренорецепторов адреномиметиками и трийодтиронином. Синтезируемый при этом белок, разобщающий окисление и фосфорилирование, усиливает термогенез и рассеивание энергии в виде тепла. Недавно β3- адренорецепторы и мРНК белка-разобщителя были найдены у взрослого человека в глубине отложений белого жира, в желчном пузыре и поперечно-ободочной кишке. Эти находки свидетельствуют о возможности экспрессии и у взрослых людей генов специфических для бурой жировой ткани и возможности индукции трийодтиронином факультативного термогенеза.

В ходе основного обмена организма образуется и используется та часть энергии метаболических процессов, которая необходима для поддержания его жизненно необходимых функций. Эта метаболическая энергия расходуется на процессы синтеза различных веществ, работу ионных насосов, работу, связанную с поддержанием на минимальном уровне функций кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения.

На осуществление этих функций в условиях покоя организм тратит энергию в виде АТФ, которая синтезируется в митохондриях клеток в количествах, необходимых для осуществления функции этих клеток. Подсчитано, что из общего количества синтезируемой клетками организма АТФ, в условиях основного обмена 25-30% АТФ используется для синтеза белков; 19-28% для обеспечения работы Na+/K+-АТФазы плазматической мембраны; 4-8% - для обеспечения работы Са++-АТФазы, 2-8% для работы дыхательных мышц, миокарда, гладких мышц сосудов, внутренних органов; 7-10% - для осуществления глюконеогенеза; около 3% - для процессов образования мочи. Определенное количество АТФ расходуется для осуществления прочих процессов жизнедеятельности.

Таким образом, ответ на вопрос почему повышается потребление кислорода митохондриями в условиях основного обмена можно получить, зная, какие функции клеток находятся под контролем тиреоидных гормонов и могут ли тиреоидные гормоны влиять непосредственно на клеточное дыхание и механизмы сопряжения дыхания и фосфорилирования в митохондриях. Ранее в этой главе уже было рассмотрено стимулирующее влияние тиреоидных гормонов на такой высокозатратный процесс потребления АТФ, как синтез белков.

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

163

 

6.5 Влияние на активность натрий-калиевого насоса

Поддержание разницы концентраций натрия и калия по обе стороны клеточной мембраны невозможно без функционирования энергозатратного механизма, получившего название натрий-калиевого насоса или натрий-калиевого антипорта. С его помощью постоянно диффундирующий из клетки по градиенту концентраций ион К+, возвращается в клетку, а поступающий в клетку Na+ выкачивается из клетки против его концентрационного градиента.

На такой перенос ионов, осуществляемый против сил их концентрационных и электрохимических градиентов затрачивается в условиях основного обмена около 19-28% всей синтезируемой клетками АТФ. Однако, непрерывное функционирование этого насоса необходимо для поддержания постоянной готовности нервных, мышечных клеток, рецепторов отвечать на действие раздражителей, а также сопряженного с деятельностью Na+/K+-АТФазы переноса через клеточную мембрану других веществ, в частности йодид-иона, глюкозы, некоторых аминокислот и др.

Согласно некоторым подсчетам, затраты энергии на удаление из клетки ионов Na+ против его электрохимического градиента могут составлять от 20 до 45% от общих затрат энергии невозбужденной клетки. Подтверждением того, что повышение потребления кислорода под действием тиреоидных гормонов связано с активацией Na+/K+- АТФазы является факт, что ее селективный ингибитор уабаин (строфантин) может в этих условиях понижать скорость потребления кислорода. Кроме того, увеличение энзиматической активности Na+/K+- АТФазы после введения тиреоидных гормонов совпадает по времени с увеличением скорости потребления кислорода.

Т3 увеличивает как активность Na+/K+-АТФазы, так и число молекул этого белка-переносчика. Подсчитано, что около 40% увеличения потребления кислорода в печени гипотиреоидных крыс, вызываемого действием вводимого Т3, связано с активацией натрий-калиевого насоса. При этом не обнаруживается существенных изменений в трансмембранной разнице концентраций Na+ и К+ до и после гормонального воздействия. Поскольку разница концентраций ионов зависит от баланса двух противоположно направленных потоков - диффузионного и "насосного", то сохранение разницы концентраций, неизменной при активации одного из потоков, должно компенсироваться соответствующим усилением противоположного потока.

Предполагается, что тиреоидные гормоны изменяют проницаемость плазматических мембран для минеральных ионов за счет изменения фосфолипидного состава мембран, параллельно с этим активируются процессы использования энергии Na+ градиента для увеличения сопряженного транспорта через плазматическую мембрану других веществ.

164 Влияние на процессы обмена веществ и энергии

Действие тиреоидных гормонов активирует Na+/K+-АТФазу не только в гепатоцитах, но и в скелетных мышцах, сердце. Повышение активности Na+/K+-АТФазы в этой связи может рассматриваться как компенсаторная реакция в ответ на более раннее повышение проницаемости мембраны для Na+ и К+, вызванное изменением состава и свойств фосфолипидов плазматической мембраны под действием тиреоидных гормонов. В этом случае одной из причин повышения активности АТФазы может также являться, изменение структуры и свойств липидного микроокружения АТФазы. Повышение активности Na+/K+-АТФазы может быть также результатом стимуляции трийодтиронином транскрипции генов и избирательного синтеза мРНК α- и β- субъединиц этого фермента.

6.6. Влияние тиреоидных гормонов на транспорт Са++

Хотя ионы Са++ играют меньшую роль, чем Na+ и K+ в поддержании трансмембранной разности потенциалов, имеющей определяющее значение для возбудимости клеток в состоянии покоя, но его перемещение через плазматические мембраны клеток и внутри клеток имеет исключительное значение для инициации и осуществления многих физиологических процессов. Примерами их могут быть: участие Са++ в процессах возбуждения и сокращения миокарда предсердий, сопряжение электрических и механических процессов в миокарде желудочков, скелетных и гладких мышц; участие в выделении нейромедиаторов из пресинаптической терминали; роль Са++ как одного из важнейших вторых посредников в передаче сигнала из внешней среды в клетку; роль Са++ в формировании костной ткани и многое другое.

Концентрация Са++ в каждом компартменте клетки поддерживается на относительно постоянном уровне (табл. 6.1), что свидетельствует о существовании специальных кальциевых гомеостатических механизмов.

Таблица6.1.Концентрацияионовкальциявразличныхсредахорганизма.

Среда

Концентрация ионов Са++

межклеточная жидкость

10-3 моль

 

плазма крови

2,15-2,65•10-3 моль или

 

4,3-5,3 мэкв/л или

 

8,6-10,6 мг/100 мл

внутриклеточная жидкость

 

(цитоплазма, саркоплазма

мио- 5•10-8-3•10-7 моль

цита, синаптосомы нервных

клеток, митохондрии)

 

 

саркоплазматическийретикулум

10-2

моль

 

 

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

165

Обращает на себя внимание огромная разница в концентрациях Са++ в различных компартментах, например, в цитоплазме клеток и плазме крови; или в саркоплазме и саркоплазматическом ретикулуме миоцитов. Для выполнения своей пусковой роли в сокращении мышц или,например, для выполнения роли второго посредника концентрация Са++ в цитоплазме клетки должна возрасти почти на два порядка с ~10-7 М до ~10-5 М. Это свидетельствует о необходимости существования мощных механизмов управления трасмембранными потоками Са++ и мощных насосных энергозатратных механизмов. По разным оценкам, на обеспечение работы Са++-насосов в клетках целого организма в условиях основного обмена необходимы затраты 4-8% общего количества синтезируемой клетками АТФ, а на работу Са+ + - насоса для поддержания концентрации Са++ в покоящейся мышечной клетке затрачивается около 10% энергии клетки. При мышечной работе эти затраты могут возрасти до 20-25%, а по некоторым подсчетам, даже до 50% от энергии, затрачиваемой активированной клеткой.

Прирост потребления энергии, связанный с ускорением оборота Са++ в сокращающейся мышце, при переходе от гипотиреоидизма к эутиреоидному состоянию может составлять 40-50%.

Тиреоидные гормоны в физиологических концентрациях могут непосредственно стимулировать активность Са++-зависимой АТФазы плазматических мембран, без вовлечения геномных механизмов.

Изменение за короткое время (доли мсек) концентрации Са++ в саркоплазме мышцы на два порядка, предполагает, что проницаемость мембраны цистерн или трубочек саркоплазматического ретикулума возрастает очень быстро и маловероятно, что ее можно еще больше повысить действием каких-либо регуляторов. По крайней мере, не установлено, что тиреоидные гормоны могут ее существенно изменять.

Одним из наиболее быстро наблюдаемых эффектов действия тиреоидных гормонов на различные клетки является увеличение поступления в клетку ионов Са++. Это является результатом стимуляции гормонами Са++-АТФазы и переноса кальция. Так, уже менее чем через 1 мин после действия Т3 на тимоциты, увеличивается концентрация Са++ внутри клеток, ее максимум достигается на 5 минуте и снова понижается, начиная с 8-ой минуты. Т3 увеличивает также поглощение клетками глюкозы и аминокислот. Эти эффекты зарегистрированы в клетках печени, миоцитах сердца и диафрагмы, при этом поступление Са++ в клетку не было связанным с деполяризацией мембраны клеток.

Под влиянием тиреоидных гормонов возрастает скорость оборота Са++, одной из причин которого является увеличение общего объема саркоплазматического ретикулума. Очевидно, что за счет увеличения площади поверхности диффузии увеличивается скорость выхода Са++ в саркоплазму, не требующая затраты метаболической энергии.

Увеличение скорости возврата Са++ из саркоплазмы достигается, вероятно, не столько за счет увеличения производительности Са++- насоса (ее невозможно повысить выше уровня насыщения), а повидимому, за счет увеличения числа молекулярных насосов. Это

166 Влияние на процессы обмена веществ и энергии

подтверждается тем наблюдением, что под влиянием тиреоидных гормонов возрастает плотность распределения Са++-АТФазы в мембранах саркоплазматического ретикулума, что является результатом стимуляции под действием Т3 экспрессии соответствующего гена, кодирующего синтез белковой молекулы, выполняющей функцию Са++-насоса.

В последнее время стала известной способность тиреоидных гормонов оказывать быстрое стимулирующее влияние на деятельность сердечной мышцы. По этой причине можно ожидать лишь небольшого относительно быстрого повышения потребления организмом кислорода после повышения концентрации тиреоидных гормонов.

Увеличение оборота Са++, обеспечиваемое энергозатратными механизмами, является объяснением главных причин повышения скорости потребления кислорода мышечной тканью под влиянием тиреоидных гормонов. Работающие мышцы эутиреоидных животных потребляют на 40-50% энергии больше, чем мышцы гипотиреоидных крыс. Увеличение скорости оборота Са++ и повышение содержания Са++-АТФазы объясняют причины ускорения релаксации мышц при гипертиреоидизме.

Тиреоидные гормоны в физиологических концентрациях могут стимулировать также активность Са++-зависимой АТФазы плазматической мембраны in vitro без вовлечения механизма экспрессии гена. Имеет ли этот эффект место in vivo неизвестно, также как неясно, может ли этот эффект поддерживать термогенное действие тиреоидных гормонов.

Стимуляция тиреоидными гормонами Са++-АТФазы и (или) других мембранных кальций-переносящих белков, вероятно, является результатом прямого взаимодействия тиреоидных гормонов с мембранными липидами и белками. Так, гормоны могут как активировать, так и угнетать Са++-АТФазу эритроцитов в зависимости от липидного состава мембран.

Стимулирующее действие на поступление Са++ в клетку проявляется в определенном интервале относительно низких концентрацией Т3, а при высоких концентрациях, гормон становится неэффективным или угнетает поступление Са++, что является типичным для случая прямого взаимодействия гормона с липидами мембраны. Кинетика поступления в клетку глюкозы, аминокислот, Са++ также свидетельствует в пользу прямой обусловленности этих процессов взаимодействием гормона с мембранными белками, а не гормонрецепторным взаимодействием.

Индуцируемое действием Т3 увеличение внутриклеточной концентрации Са++ совпадает по времени с усилением поглощения гепатоцитами кислорода, активацией глюконеогенеза из лактата и пирувата, активацией фосфорилирования под действием пируваткиназы и фосфорилазы. Т3 распределен в гепатоцитах следующим образом: 15% связано с ядерными структурами, 10-15% - в митохондриях, более 50%-в других клеточных структурах, где гормон

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

167

главным образом связан с цитозольными белками.

Поскольку в пределах короткого интервала времени после действия тиреоидных гормонов не зарегистрировано существенного повышения уровня цАМФ, то очевидно, что именно входящий в клетку Са++ является внутриклеточным посредником кратковременных эффектов действия тиреоидных гормонов.

Одним из важных аргументов наличия прямого влияния тиреоидных гормонов на клеточные процессы является их влияние на эритроциты, как безъядерные клетки. Инкубация эритроцитов крови человека с тиреоидными гормонами повышает активность мембраносвязанной Са++-АТФазы. Ее максимум имеет место через час после добавления гормона в среду инкубации и потеря активности через 3 часа. Т4 при этом оказывает более выраженное, чем Т3, действие и их эффективные полумаксимальные концентрации составляют 10-12 М для Т4 и 10-10 М для Т3. Полностью механизм повышения активности кальциевой АТФазы под действием тиреоидных гормонов пока неясен.

Т3 в дозе 10-9 М или 1,5 нмоль/100 г массы тела быстро стимулирует поглощение глюкозы тимоцитами крыс. Этот эффект, вероятно, также связан с действием Т3 на плазматическую мембрану или белокпереносчик глюкозы, поскольку он не блокируется ингибиторами синтеза белка или мРНК. Для клеток сердца этот эффект наблюдается уже в таких низких дозах как 0,015-0,15 нмоль/100 г массы тела, хотя большие дозы подавляют поглощение глюкозы. Пока нет убедительных данных, что эти эффекты не связаны с синтезом белков илимРНК.

В последние годы идентифицировано несколько транспортных белков для глюкозы, идентифицированы кодирующие их гены. Один из таких классов белков осуществляет факультативный (необязательный) транспорт глюкозы по градиенту концентрации в цитоплазму клетки. Активация этого транспорта наблюдается через несколько часов после введения тиреоидного гормона.

6.7 Влияние на энергетические процессы в митохондриях

Существует две точки зрения на термогенное действие тиреоидных гормонов. Одна из них исходит из того, что метаболическое действие гормонов обслуживает и соподчинено действию гормонов на рост и развитие организма. При этом активирующее влияние гормонов на промежуточный обмен белков, жиров и углеводов может рассматриваться как способ поставки строительных блоков и энергии для последующего скоординированного синтеза различных белков. С этой точки зрения, вызываемое тиреоидными гормонами увеличение теплопродукции представляет собой обязательный термогенез. Так как скорости большинства ключевых биохимических процессов повышаются тиреоидными гормонами, несомненно, что значительная

168

Влияние на процессы обмена веществ и энергии

доля калоригенного действия тиреоидных гормонов может быть приписана увеличению числа энергетических "сделок".

С другой стороны, тиреоидные гормоны могут стимулировать термогенез как первичную цель, а не косвенный результат активации биохимических процессов. Эта точка зрения подкрепляется оценками энергетической стоимости активации тиреоидными гормонами таких специфических функций как глюконеогенез, сокращение мышц, работы Na+/K+-АТФазы.

Например, у морской миноги, одного из филогенетически наиболее ранних видов с функционирующей щитовидной железой, развитие ее функции в ходе онтогенеза параллельно развитию особи. Однако, введение этому и другим видам холоднокровных организмов гормона Т3 не вызывает повышения потребления кислорода клетками печени, не активирует ферментов малатдегидрогеназы или митохондриальной альфа-глицеролфосфатдегидрогеназы, что имеет место под действием тиреоидных гормонов у теплокровных организмов. Эти наблюдения позволяют предположить, что "термогенная" роль тиреоидных гормонов, осуществляемая ими через активацию метаболизма, появилась довольно поздно в филогенезе, вероятно, когда появились теплокровные. С этой точки зрения наличие в стимулирующих эффектах тиреоидных гормонов двух составляющих действия: "анаболического" и "катаболического" действия на обмен белков, жиров и углеводов может быть интерпретировано как приобретение этими гормонами специфической функции стимуляции субстратных циклов с целью увеличения теплопродукции, а не только как способа поставки субстратов и энергии для роста и развития организма. Недавно проведенные исследования, показывают, что тиреоидные гормоны играют существенную роль в изменении (модуляции) факультативного термогенеза в бурой жировой ткани, которая может расцениваться доказательством тому, что они обладают специфическим термогенным действием независимо от того, как они действуют на обязательный термогенез и откуда берется обязательный термогенез.

Если признается термогенная роль тиреоидных гормонов, то неминуемо возникает вопрос, имеются ли в клетке специальные термогенные биохимические процессы, которые могут быть модулированы тиреоидными гормонами с тем, чтобы образовывать большее или меньшее количество тепла. Действительно, в клетке протекают процессы, влияя на которые, тиреоидные гормоны увеличивают энергетическую стоимость жизненных процессов для того, чтобы образовывать большие количества тепла. Но пока, если исключить некоторые факты влияния тиреоидных гормонов на митохондрии, нет других убедительных доказательств, что тиреоидные гормоны уменьшают термодинамическую эффективность (КПД) какихлибо других термогенных процессов. Так как эти процессы хорошо интегрированы в метаболизм клеток и обслуживают жизненные функции, тепло, которое они генерируют, должно быть составной частью обязательного термогенеза. В то же время, некоторая доля этих

Влияние иа процессы обмена веществ и энергии

169

стимулируемых тиреоидных гормонами процессов может быть просто следствием других эффектов йодсодержащих гормонов. Что касается понижения термодинамической эффективности митохондриального окисления, то эта возможность может иметь место не только in vitro при действии на митохондрии сверхфизиологических доз тироксина, но и, возможно, при тиреотоксикозе тяжелой степени.

Особое внимание привлекают, как потенциальные дополнительные термогенные механизмы клетки, Na+/K+- и Са++-АТФазы, активность которых, как уже отмечалось, возрастает под влиянием тиреоидных гормонов.

В действии тиреоидных гормонов на митохондрии различают кратковременные и долговременные эффекты. Кратковременное действие тиреоидных гормонов на митохондрии изучалось in vitro. При этом получение эффектов тиреоидных гормонов может рассматриваться как следствие их не геномного воздействия, а прямого влияния на сами процессы, происходящие в митохондриях.

Обнаружено, что Т3 в концентрациях 10-9 М и выше, вызывает повышение потребления митохондриями кислорода и повышение в них теплообразования, повышение потребления аминокислот. Эти эффекты долгое время объясняли способностью тиреоидных гормонов разобщать в митохондриях процессы окисления и фосфорилирования. Критически оценивая эти факты, необходимо учитывать, что концентрация свободных Т3 и Т4 в клетке составляет менее 10-11 М, то есть более чем на два порядка ниже той, которая необходима для получения прямого влияния на митохондрии гормонов щитовидной железы. Установлено также, что наибольшей активностью в действии на митохондрии обладает Т2, физиологическая активность которого in vivo пока подвергается сомнению. Поэтому полагают, что оказание кратковременных негеномных эффектов тиреоидных гормонов на митохондрии in vivo в организме маловероятно. Однако, в литературе имеются указания на то, что при тяжелом тиреотоксикозе уровень гормонов может повышаться до значений, близких к достаточным для проявления описанных митохондриальных эффектов.

Введение тиреоидэктомированным животным гормонов Т3 или Т4 увеличивает потребление кислорода через сутки с момента применения. Это предполагает наличие долговременного геномного механизма влияния гормонов на метаболизм. В качестве модели изучения долговременных эффектов обычно используются митохондрии гепатоцитов животных с измененным уровнем сывороточного содержания тиреоидных гормонов. Митохондрии клеток печени гипертиреоидных животных обнаруживают более высокую скорость потребления кислорода, а гипотиреоидных - меньшую, чем митохондрии клеток печени эутиреоидных животных. Подобные изменения потребления кислорода имеют место и в нативных гепатоцитах.

Уже менее чем через 4 часа после добавления Т3 к изолированным гепатоцитам, в них активируется липогенез. Влияние тиреоидных

170 Влияние на процессы обмена веществ и энергии

гормонов на обмен и состав липидов субклеточных фракций многообразно. При гипертиреоидизме увеличивается микросомальный синтез и десатурация (снижение числа насыщенных связей) жирных кислот, увеличивается ненасыщенность липидов, увеличивается содержание холестерола и уменьшается содержание фосфолипидов в митохондриях. Это ведет к повышению микровязкости, упорядоченности пространственной структуры мембраны, изменению фазовых свойств ее липидной матрицы и изменению характера белково-липидных взаимодействий.

Следствием модификации структуры липидов является изменение проницаемости мембран митохондрий и сопряженной активности многих мембраносвязанных ферментов. Увеличивается активность глицерол-3-фосфатдегидрогеназы, активность адениннуклеотидтранслоказы, обусловливающей увеличение поглощения АДФ митохондриями под влиянием тиреоидных гормонов. Увеличивается активность переносчиков цитрата, пирувата и фосфата. Таким образом, усиление гормонами дыхания в митохондриях, увеличение образования АТФ обусловлено в значительной степени их влиянием на липидный состав митохондриальных мембран и последующим повышением их проницаемости, способствующей доставке субстратов окисления и активации дыхательных ферментов.

Под влиянием вводимого экзогенно Т3 и при гипертиреоидизме в митохондриях гепатоцитов обнаруживается увеличение "утечки" протонов через их внутреннюю мембрану и противоположные изменения - уменьшение "утечки" характерны для митохондрий клеток печени гипотиреоидных животных.

Увеличение "утечки" протонов может быть обусловлено повышением проницаемости внутренней мембраны для протонов, вызванным изменением ее фосфолипидного состава, соотношения жирных кислот в фосфолипидах и общим увеличением площади поверхности этих мембран.

При гипертиреоидизме повышается активность ацетил-КоА- карбоксилазы, карнитинпальмитоилтрансферазы в микросомальной фракции гепатоцитов печени, а также активность митохондриальной кардиолипинсинтазы. Это приводит к значительному повышению синтеза и десатурации жирных кислот. Повышение отношения холестерол/фосфолипиды и содержания ненасыщенных жирных кислот приводит к понижению температуры фазового перехода и микровязкости липидов митохондриальных мембран.

Затраты энергии на работу протонного насоса, перекачивающего протоны в митохондриях могут составлять примерно 26% от общего потребления кислорода гепатоцитами или около 33% от его потребления в процессах митохондриального дыхания. Объем потерь кислорода, поглощаемого митохондриями в целом организме в условиях основного обмена, в связи с постоянной «утечкой» протонов составляет около 20%.