Функционирование митохондриальной дыхательной цепи — критически важный процесс для обеспечения клеточной энергетики и жизнедеятельности организма в целом. Сбои в этой сложной системе возникают под влиянием ряда метаболических нарушений: нехватки железа, коэнзима Q10 (убихинона) и магния, кислородного голодания, а также избыточного накопления сукцината.

Max +7 918 55 64 601 Маммолог

При дефиците железа страдает активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ, комплекса II), встроенного во внутреннюю митохондриальную мембрану. Этот фермент отвечает за превращение сукцината в фумарат в рамках цикла Кребса. В составе СДГ присутствуют железо‑серные кластеры, обеспечивающие перенос электронов от ФАДН₂ к убихинону. Недостаток железа препятствует формированию этих кластеров, снижая активность фермента и замедляя окисление сукцината. В результате в митохондриальном матриксе растёт концентрация сукцината, что запускает альтернативные пути окисления — однако они не способны компенсировать основной дефект дыхательной цепи. Ослабление работы СДГ сокращает поток электронов через комплекс II, ухудшая синтез АТФ и провоцируя образование активных форм кислорода (АФК) из‑за дисбаланса в цепи переноса электронов. Это ведёт к падению уровня АТФ, нарушению энергообмена в высокоэнергозатратных клетках (например, кардиомиоцитах), усилению окислительного стресса и повреждению макромолекул (белков, липидов, ДНК). Хронический дефицит железа вызывает структурные изменения митохондрий: уменьшение числа крист, повреждение митохондриальной ДНК и подавление биогенеза органелл.

Недостаток убихинона (коэнзима Q10) нарушает перенос электронов от комплексов I и II к комплексу III. В условиях дефицита возникает «затор» электронов, их частичный обратный поток, что подрывает синтез АТФ и усиливает генерацию АФК, усугубляя окислительный стресс и энергетический дефицит.

• Как стресс и питание влияют на щитовидную железу: коротко о главном

Магний необходим для стабилизации АТФ, функционирования АТФ‑синтазы (комплекса V) и поддержания активности митохондриальных белков. Его нехватка дестабилизирует электролитный баланс митохондрий, способствуя их набуханию и открытию митохондриальной поры. При этом прямое воздействие магния на мембранный потенциал не является ключевым механизмом его участия в энергетическом обмене.

Гипоксия (дефицит кислорода) дезорганизует работу всей дыхательной цепи. На ранних этапах организм пытается компенсировать это через активацию сукцинатоксидазного пути (комплекс II). Однако длительная гипоксия приводит к распаду дыхательной цепи, падению синтеза АТФ, накоплению лактата и внутриклеточному ацидозу. Эти процессы нарушают нормальный поток электронов и могут провоцировать их обратное движение из‑за системного дисбаланса.

• Почему вы стареете быстрее? Роль хронического воспаления

Избыточное накопление сукцината (янтарной кислоты) возникает при дисфункции СДГ или иных сбоях в цикле Кребса. Хотя сам по себе избыток сукцината не формирует обратный поток электронов, он перегружает систему и мешает корректной работе дыхательной цепи.

Итоговые последствия сбоев в дыхательной цепи — снижение синтеза АТФ и энергетический дефицит клетки. Это проявляется как хроническая усталость, падение работоспособности и иные симптомы. Митохондриальная дисфункция стимулирует образование АФК, повреждающих клеточные структуры и запускающих апоптоз.

Таким образом, для эффективной работы дыхательной цепи митохондрий необходимо адекватное поступление железа, убихинона и магния, а также достаточный уровень кислорода. Нарушение этого баланса провоцирует серьёзные сбои энергетического обмена и способствует развитию патологических состояний.

C чего начинать. Дежурный онколог-маммолог 8 918 55 64 601 в Таганроге

г. Таганрог, Ростовская область, ул. Дзержинского 154-6

Часы приема врачей – с 9.00 до 15.30.

Суббота - с 10.00 до 13.00

Е-mail: klinika@vvi-klinika.ru

Лицензия № ЛО-61-01-003776

Консультация Маммолог MAX, Telegram, WhatsApp +7 918 55 64 601

Консультация венеролог.онлайн MAX, Telegram, WhatsApp +7 918 55 64 601