Сократительная активность СГМК зависит в значительной степени от изменений концентрации цитоплазматического кальция, которая, в свою очередь, определяется притоком кальция из внеклеточной жидкости или высвобождением кальция из внутриклеточных запасов, в основном эндоплазматического ретикулума. В состоянии покоя плазматическая мембрана СГМК относительно непроницаема для кальция. При активации кальциевые каналы открываются, что позволяет кальцию двигаться внутрь клетки вдоль концентрационного градиента. Имеется три типа кальциевых каналов. Вольтаж-контролируемые кальциевые каналы регулируются изменениями мембранного потенциала, а рецептор-контролируемые каналы подчиняются реакциям типа трансмиттер-рецептор или препарат-рецептор. Третий, намного меньший компонент, это путь пассивного просачивания.

Высвобождение кальция из саркоплазматического ретикулума активируется двумя механизмами. Первый, приток кальция через трансмембранные кальциевые каналы, индуцирует увеличение концентрации кальция в цитозоле. Его обозначают как индуцированное кальцием высвобождение кальция. Второе, высвобождение кальция из СПР, контролируется рецептором на СПР — рецептор инозитолтрифосфата, о котором мы будем говорить позже.

Высвобожденный в цитоплазму кальций формирует комплекс с кальмодулином. Этот комплекс связывается и активирует каталитическую субъединицу киназы легкой цепи миозина, которая, в свою очередь, фосфорилирует легкую цепь миозина, позволяя произойти АТФазной активации миозиновых поперечных мостиков актином.

Расслабление гладких мышцсосудов может происходить при любой комбинации следующих механизмов: 1) гиперполяризации мембраны гладких мышц сосудов: 2) ингибировании вхождения кальция; 3) увеличении концентрации в цитоплазме циклического 3,5-аденозинмонофосфата и 4) увеличении формирования циклического 3,5-гуанозинмонофосфата.

Гиперполяризация

Мембранный потенциал покоя у СГМК, как и у всех клеток, зависит от трансмембранного градиента ионов, способных к диффузии, особенно натрия и калия.

Изменения мембранного потенциала покоя могут влиять на открытие кальциевых каналов в плазматической мембране или могут модифицировать Na-Ca2 обменник. Гиперполяризация может быть вызвана путем активирования Na-K-АТФэз- ной системы, когда три иона натрия выводятся из клетки в обмен на два иона калия, которые закачиваются в клетку. Это снижает приток кальция в клетку через вольтаж-контролируемые кальциевые каналы, а также будет стимулировать Na-Ca2 противотранспорт, чтобы способствовать выведению кальция. Это может быть механизмом расслабления, индуцируемого эндотелиальным гиперполяризующим фактором. Другой механизм возникновения гиперполяризации — увеличение проницаемости мембраны к калию, что позволяет большему количеству калия выйти из клетки вдоль его концентрационного градиента, вызывая больший мембранный потенциал покоя. Указанный механизм является основой для разработки нового класса антигипертензивных и вазодилатирующих препаратов, таких как кромокалим, пинацидил и никорандил, известных как открыватели калиевых каналов.