6.7. Гормоны сердечно-сосудистой системы

Гормоны сердечно-сосудистой системы регулируют объем жидкости и осмотическое давление на разных уровнях организма: клеточном, тканевом, органном, системном. Насосную функцию сердечно-сосудистой системы они стабилизируют посредством изменения артериального давления, частоты сердечных сокращений, объема крови, сосудистого тонуса, вазомоторных реакций. В капиллярах гормоны регулируют проницаемость воды, ионов натрия, кальция и других осмотически активных веществ.

К числу структур сердечно-сосудистой системы, синтезирующих гормоны, относятся сердце, эндотелий и гладкие мышцы сосудов, плазма и клетки крови. Кроме того, сходные комплексы гормонов, регулирующих те же параметры жидкостных сред организма, выявлены в кишке, слюнных железах и других структурах, имеющих заполненные жидкостью полости. В том числе они секретируются и в циркумвентрикулярных органах головного мозга, регулируя объем ликвора, а также в сосудодвигательных центрах и центрах питьевого поведения.

6.7.1. Гормоны сердца

Представление о сердце как об эндокринном органе возникло в начале 70-х гг. XX века на основании открытия А. А. Галояном и соавторами кардиопептидов. Затем из ушек правого предсердия был выделен первый представитель другого семейства гормонов сердца: атриальный натрийуретический пептид (АНП), или гормон.

Натрийуретические пептиды. Молекула АНП у млекопитающих состоит из 27-28 аминокислот, однако известны и другие изоформы, более распространенные у низших позвоночных и беспозвоночных. В настоящее время известно, что у крыс и человека в сердце АНП секретируется популяцией миоэндокринных клеток, которые Са2+- и механозависимо выделяют его при растяжении правого предсердия и ушек венозной кровью. Предполагается, что миоэндокринные клетки имеют механочувствительные Са2+-каналы в плазмалемме. В сердце крыс АНП секретируется и в отсутствие растяжения предсердия. Показана также секреция родственного АНП гормона - натрийуретического пептида желудочков сердца.

Из семейства натрийуретических гормонов наиболее консервативным является С-тип, молекула которого состоит из 22 аминокислот. Он синтезируется, главным образом, в головном мозгу и почках. У позвоночных животных в плазме крови концентрация гормона незначительна. К этому же семейству относятся гормон почек уродилатин и мозговой натрийуретический пептид. Для структуры молекулы всех натрийуретических гормонов характерно наличие кольца из 17 аминокислот. Сходными эффектами являются активация гуанилатциклазы плазмалеммы, усиление натрийуреза и сопряженного диуреза, регуляция артериального давления и компенсация сердечной недостаточности. Значительное перекрытие функций натрийуретических гормонов определяется не только сходством структуры их молекул, но и перекрестной аффинностью к рецепторам.

Натрийуретические гормоны являются связующим звеном между почками и сердцем, регулируя не только экскрецию жидкости, но и перераспределение ее в организме сердечно-сосудистой системой. Так, предотвращая возможное механическое повреждение сердца при увеличении объема венозного возврата, АНП усиливает сокращения кардиомиоцитов. Воздействие натрийуретических гормонов на миогенные пейсмекеры приводит к увеличению частоты сердечных сокращений. Изгнанию крови из сердца способствует и цГМФ-зависимая дилатация гладкомышечных структур стенки аорты. Снижение артериального давления, увеличение диуреза и Na-уреза приводят к последующему уменьшению венозного возврата в сердце.

Для АНП и в разной степени для других натрийуретических гормонов характерно участие в регуляции объема жидкости в малых и больших полостях организма, будь это полости желудочков сердца или головного мозга, желудок, полость фолликула яичников или просвет семенных канальцев и т. п. Те же эффекты определяют участие АНП в регуляции объема клеток, как это показано для астроглии: гормон уменьшает их объем путем подавления входа воды или увеличением ее выхода из клетки через регуляцию активности Na+/H+-обменника, К+- и Cl--каналов.

В центрах гипоталамуса натрийуретические пептиды как медиаторы или гормоны подавляют (цГМФ- и NO-зависимо) возбудимость центра жажды и снижают солевое предпочтение и жажду. Это согласуется с общей направленностью эффектов гормонов этого семейства на уменьшение объема жидкости в организме. Кроме того, установлено влияние АНП на гормонопоэз в аденогипофизе. Оно может опосредоваться двояко: либо через контроль микроциркуляции в медиальном возвышении, где оканчиваются содержащие АНП аксоны либо в капиллярном сплетении аденогипофиза (портальный кровоток).

Атриопептины. Ранее отнесенные к фрагментам молекулы АНП, атриопептины (кардиопептины) образуют другое семейство кардиальных гормонов. Секретируемые при росте осмотического давления крови, они выделяются из сердца и увеличивают системное артериальное давление. Кроме того, для атриопептина III показано антидиуретическое действие.

Высокое содержание кардиопептинов в паравентрикулярном, супраоптическом и преоптических ядрах гипоталамуса, в циркумвентрикулярных органах указывает на возможность участия этих гормонов не только в регуляций объема ликвора и микроциркуляции в структурах головного мозга, но и в коррекции сосудодвигательными центрами и центрами регуляции жажды объема жидкости в организме. При этом реципрокное влияние натрийуретических гормонов и атриопептинов на секрецию нейрогипофизарного вазопрессина может иметь место в других вазопрессин-секретирующих структурах ЦНС. К ним, например, относятся ядра перегородки, собственное ядро терминальной полоски, обонятельный мозг и другие. Следовательно, это может определять влияние гормонов названных семейств на жажду и питьевое поведение, сон и бодрствование, внутричерепное давление, память и общий уровень возбудимости ЦНС. Показано прямое подавление, солевого аппетита и возбудимости ЦНС при внутримозговом введении кардиопептинов.

В сердце секретируется также релаксин - один из гормонов надсемейства инсулина. Как и инсулин, он состоит из двух цепей А и В, связанных дисульфидным мостиком. У крыс релаксин выделяется кардиомиоцитами правого предсердия и оказывает позитивный хроно- и инотропный эффекты на сердце, увеличивая также системное артериальное давление. В семенниках релаксин клеток Сертоли способствует поддержанию оптимальной вязкости семенной жидкости. При родах, расслабляя связки лобкового симфиза, гормон обеспечивает увеличение просвета родовых путей и успешное прохождение по ним плода.