Кальций из депо ускорил работу перепелиного сердца
Сердце птиц может сокращаться с очень высокой частотой благодаря усиленному току ионов кальция из хранилищ в его клетках (кардиомиоцитах), и запасы этих частиц в таких хранилищах у птиц выше, чем у млекопитающих, сообщается в Journal of Experimental Biology. Это продемонстрировали на экспериментах с сердечной мышцей взрослых японских перепелов. У млекопитающих похожий результат достигается за счет другого строения клеток сердца, а у рептилий кардиомиоциты по структуре очень похожи на птичьи, но настолько же часто, как у птиц, их сердце сокращаться не может.
Скорость обмена веществ в организме и репертуар движений, которые он может совершать, во многом зависит от того, насколько быстро может сокращаться сердце — при условии, что оно имеется. Среди позвоночных максимальная частота сердечных сокращений выше всего у птиц и млекопитающих. Они же умеют поддерживать температуру тела постоянной, а для этого нужен быстрый метаболизм.
Для сокращения сердечной мышцы нужны ионы кальция: они активируют движение сократительных белков друг относительно друга. Поскольку сократительные белки находятся в цитоплазме клеток сердца (кардиомиоцитов), содержание кальция необходимо повысить именно там. Ионы Ca2+ попадают туда, например, из пространства между клетками и из особой системы внутриклеточных депо — саркоплазматического ретикулума, и часто первый процесс стимулирует второй. В обоих случаях кальций проходит через мембраны — что клеточной, что саркоплазматического ретикулума — через специальные каналы нескольких типов.
Движение кальция в цитоплазму кардиомиоцита начинается после внешнего сигнала — деполяризации наружной клеточной мембраны натрием (если говорить очень грубо, в клетке повышается содержание положительно заряженных ионов). Она происходит довольно быстро, и выброс кальция из саркоплазматического ретикулума должен успевать за изменением концентрации натрия, иначе отдельно взятый кардиомиоцит, а в итоге и целые камеры сердца,