Эта трансмембранная ферментная система, которую также называют аденилат- или аденилциклаза, отвечает на воздействие G-белков. При стимуляции Gs аденилилциклаза продуцирует второй мессенджер, цАМФ, который затем действует через ряд внутриклеточных сигналов (особенно при участии третьего мессенджера — протеинкиназы А) с целью повышения проникновения кальция в цитозоле. И наоборот, холинергическая стимуляция ведет к подавлению ЧСС, но также влияет на сокращение, при этом частично снижается скорость формирования цАМФ.

Аденилилциклаза — это единственная ферментная система, которая продуцирует цАМФ. Система особенно эффективно действует при низких концентрациях АТФ и магния. Удивительно, но молекулярная структура аденилциклазы напоминает определенные белки кальциевых каналов. Большинство белков располагается на стороне цитоплазмы (предполагаемой области взаимодействия с G-белком).

Другой циклический нуклеотид, циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ), является вторым мессенджером при некоторых моментах вагусной активности. В гладких мышцах сосудов цГМФ является вторым мессенджером в сигнальной системе NO. Эти химические вещества присутствуют в клетках сердца в очень маленьких концентрациях: цАМФ 10-9 М, цГМФ 10-11 М.

У цАМФ благодаря постоянному динамическому балансу между его формированием аденилилциклазой и его расщеплением с помощью фосфодиэстеразы очень короткий период распада. В целом вектор изменения количества цАМФ в ткани может быть связан с вектором изменения контрактильной активности сердца. Например, при бета-адренергической стимуляции происходит увеличение, а бета-блокада это увеличение подавляет. Форсколин, прямой стимулятор аденилилциклазы, повышает цАМФ и сократительную активность.

Аденозин, действующий через А1-рецепторы, ингибирует аденилилциклазу, снижает цАМФ и уменьшает сократительную активность. Некоторые гормоны или пептиды могут воздействовать на аденилилциклазу миокарда вне зависимости от бета-адренорецепторов: глюкагон, тироидный гормон, простациклин (ПГ-12) и геннозависимый пептид кальцитонин.

Считается, что самый главный эффект G; — стимуляция вагусного мускаринового рецептора. Кроме того, аденозин при взаимодействии с а1-рецепторами воздействует на Gi и подавляет силу и частоту сердечных сокращений. Аденозиновый А2-рецептор, наоборот, повышает цАМФ. Этот второстепенный эффект в миокарде играет важную роль в гладких мышцах сосудов, т.к. ведет к вазорелаксации. Блокирующий белок повышается при экспериментальной постинфарктной СН и в донорском сердце до его пересадки.

- Читать далее "Циклическая АМФ-зависимая протеинкиназа. Физиологические бета-адренергические эффекты"