Конспект (физиология) - С2 Темы 1-14
.pdfПри усиленной функции органа или ткани возрастает интенсивность метаболизма, повышается концентрация продуктов обмена – метаболитов – СО2, угольной кислоты, АДФ, фосфорной и молочной кислот и т.д. Увеличивается осмотическое давление вследствие появления большого количества низкомолекулярных продуктов, уменьшается рН. Это приводит к расширению сосудов в работающем органе, т.к. гладкая мускулатура очень чувствительна к действию этих продуктов обмена.
Попадая в общий кровоток и достигая сосудодвигательного центра, многие из этих веществ повышают его тонус. Возникает генерализованное повышение тонуса сосудов и увеличение системного АД при значительно возросшем кровотоке через работающие органы.
В работающей скелетной мышце число открытых капилляров на 1мм2возрастает 100 раз. МОК, нагнетаемый сердцем при интенсивной физической работе, может увеличиться не более чем в 5 – 6 раз. Возрастание кровоснабжения работающих мышц в 100 раз возможно лишь вследствие перераспределения крови.
Мышечная работа ведёт к сужению сосудов пищеварительных органов и усилению притока крови к работающим мышцам.
В период пищеварения, наоборот, усиливается приток крови к пищеварительным органам и уменьшается кровоснабжение кожи и скелетной мускулатуры.
Во время напряжённой умственной работы усиливается кровоснабжение мозга.
В сосудах работающих мышц тонус понижается и в результате механических факторов – сокращение скелетных мышц сопровождается растяжением сосудистых стенок, уменьшающим сосудистый тонус и увеличивающим местное кровообращение.
Роль эндотелия сосудистой стенки в регуляции кровотока.
Эндотелиоциты под влиянием химических раздражителей, приносимых кровью, или под влиянием механического растяжения синтезируют и выделяют факторы, влияющие на тонус ГМК сосудов. Эти факторы вызывают сокращение или расслабление ГМК, срок их жизни мал, действие ограничивается сосудистой стенкой.
3.Дистанционная нервная регуляция тонуса сосудов. Сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы. Механизмы нейрогенной вазоконстрикции и вазодилатации.
А. Общая характеристика. Сосудодвигатель-ные центры находятся в спинном мозге (сег-ментарно, Сущ—Lm), в продолговатом мозге — центр кровообращения, в гипоталамусе, в коре большого мозга. Корковые влияния на сосуды осуществляются, как и на все другие органы и ткани, с помощью запуска нервных и гормональных регуляторных механизмов. Наиболее сильное влияние на просвет сосудов (констрикторное и дилататорное) оказывают моторная и премоторная зоны. Вспомогательную роль выполняют корковые нейроны медиальной поверхности полушарий, лобной и теменной долей.
Особое значение в приспособительной деятельности организма имеет тот факт, что запуску деятельности скелетной мышцы предшествует расширение ее сосудов: сигналы из коры большого мозга раньше приходят к сосудам (при планировании действия) и вызывают их расширение, а затем поступают импульсы к скелетным мышцам, активирующие сократительную их деятельность. Иннервация сосудов осуществляется в основном с помощью симпатического отдела вегетативной нервной системы, активация которого ведет к сужению сосудов, и лишь незначительную роль играет парасимпатический отдел, снижающий тонус сосудов некоторых органов. Симпатическую иннервацию получают все отделы сосудистой системы, кроме капилляров, однако плотность и функциональное значение этой иннервации широко варьируют в различных органах. Сосудодвигательные волокна обильно иннервируют мелкие артерии и артериолы кожи, скелетных мышц, ор-
29
ганов брюшной полости. Плотность иннервации артерий значительно меньше, чем плотность в мелких сосудах. В головном мозге сосуды иннервированы относительно слабо. Иннервация вен в основном соответствует иннервации артерий. Симпатические нервные волокна для органов брюшной полости идут в составе чревных нервов, к конечностям — в составе спинномозговых смешанных нервов.
Б. Вазоконстрикция. Впервые сосудосуживающее влияние симпатических нервов выявил киевский физиолог А.Вальтер (1842) в опыте на лягушке. Он обнаружил, что перерезка седалищного нерва ведет к расширению сосудов конечности, а раздражение периферического отрезка этого нерва вызывает сужение сосудов конечности. Однако более известен опыт К.Бернара (1852) с перерезкой симпатического нерва на одной стороне шеи кролика. Как выяснилось, такая перерезка приводит к покраснению и потеплению уха на оперированной стороне. Результаты опыта свидетельствуют о том, что симпатические нервы являются сосудосуживающими и находятся в состоянии постоянного тонуса. Сосудосуживающее влияние симпатического нерва подтверждается также и тем, что его раздражение вызывает побледнение и охлаждение уха кролика.
Прессорные рефлексы сосудов скелетных мышц и органов брюшной полости выражены значительно больше, нежели у сосудов мозга, легких и сердца; в сосудах скелетных мышц — больше, чем в сосудах органов брюшной полости, в сосудах задних конечностей — больше, нежели в сосудах передних конечностей
Раздражение симпатических волокон вызывает значительное сужение сосудов кожи, мышц, органов брюшной полости, жировой ткани. Слабее эффект выражен в сосудах сердца, легких и мозга, что объясняется, по-видимому, не только малым числом иннер-вированных а,-рецепторов, но и, возможно, меньшей плотностью симпатической иннервации сосудов. Возбуждение симпатических нервов вызывает сужение артериол примерно на 1А, а вен — на ]/б. Блокада или перерезка симпатических сосудосуживателей может увеличить объем крови в органах на 20 %. Ва-зоконстрикторное и стимулирующее сердце влияния симпатической нервной системы сильнее действия катехоламинов надпочечников.
Частота импульсов, идущих по симпатическим нервам к сосудам, составляет 1 — 3 имп/с Если раздражать периферический
Органы
Рис. 13.23. Прирост сопротивления кровеносных сосудов различных органов при прессорном рефлексе у кошки (в процентах к исходному):
1 — задней конечности; 2 — мышц таза; 3 — почки; 4 — селезенки; 5 — передней конечности; 6 — желудка; 7 — печени; 8 — коронарных сосудов; 9 — мозговых и легочных сосудов (по Б.ИТкаченко, с изменениями).
отрезок перерезанного симпатического нерва с частотой 1—2 имп/с, то расширившиеся в результате перерезки сосуды суживаются до исходного диаметра. Увеличение частоты раздражений нерва ведет к еще большему сужению сосудов, а урежение раздражающих импульсов сопровождается расширением кровеносных сосудов. При частоте раздражения нерва 6—10 имп/с наблюдается максимальное сужение большинства кровеносных сосудов. При прессорном рефлексе максимальная импульсация в симпатическом нерве — 12—15 имп/с.
Сосудистые рецепторы. Вазоконстрикция во всех органах осуществляется с помощью а-адренорецепторов, вазодилатация — посредством р-адренорецепторов (рис. 13.24). Длина постганглионарных ветвей аксона адренергического нейрона достигает 30 см, и на всем его протяжении из его расширений, располагающихся по 250—
30
300 на 1 мм, выделяются катехоламины. Расстояние между ва-рикозами нервного волокна и гладкомышеч-ными волокнами достигает 80 нм, что обеспечивает действие катехоламинов не только в области их выделения, но в результате попадания в кровяное русло — на значительном расстоянии посредством циркуляции в крови. Кровеносные сосуды богато снабжены постсинаптическими а-адренорецепторами с преобладанием а,-, т.е. иннервированных ад-ренорецепторов. Плотность р-рецепторов невысока.
Рис. 13.24. Алренергическая регуляция тонуса кровеносных сосудов. Жирными стрелками обозначена более выраженная активация рецепторов.
Таким образом, возбуждение симпатической нервной системы вызывает сильную вазоконстрикцию в сосудах всего организма, кроме сердца, мозга и легких. Значение слабой вазоконстрикции этих органов очевидно — сохранение достаточного кровоснабжения в жизненно важных органах при эмоциональном и физическом напряжениях.
В. Вазодилатацня (расширение кровеносных сосудов) осуществляется с помощью различных механизмов.
Расширение сосудов возникает вследствие уменьшения тонуса симпатических сосу досуживающих нервных волокон. Наличие тонуса у симпатических сосудосуживателей обеспечивает двоякий эффект: увеличение их тонуса сопровождается сужением сосудов, уменьшение тонуса этих нервов ведет к рас ширению сосудов. Это главный нервный ме ханизм вазодилатации.
Расширение капилляров может осу ществляться в результате закрытия артериовенозных анастомозов; при этом увеличива ется напор крови в капиллярах, и они под давлением крови расширяются.
Вазодилатапия осуществляется с помо щью симпатических холинергических нервных волокон. У собак и кошек симпатичес кие холинергические волокна расширяют прекапиллярные сосуды скелетных мышц. Эта сосудорасширяющая система берет нача ло от моторной зоны коры большого мозга. У человека такое расширение мышечных со судов предшествует физической нагрузке
(еще при планировании движения) — опережающее обеспечение мышц питательными веществами и кислородом. Сигналы поступают от коры большого мозга.
Расширение сосудов, в основном кожи, наблюдается при раздражении периферичес ких отрезков задних корешков спинного мозга, механизм которого пока не ясен. Ме ханическое или химическое раздражение кожи также может сопровождаться местным расширением сосудов, что используется в клинической практике для оценки вегетатив ного статуса. Считают, что сосудистая реак ция осуществляется по механизму аксонрефлекса.
Расширение сосудов в некоторых орга нах может наблюдаться при возбуждении симпатической нервной системы и актива ции р-адренорецепторов, например, в мелких пиальных сосудах мозга, в мелких сосудах сердца (в скелетных мышцах — спорно). Это противоречие, по-видимому, объясняется тем, что в эксперименте слабые раздражения симпатического нерва ведут к активации в основном р-адренорецепторов, так как их возбудимость
31
выше возбудимости а-рецепто- ров. При усилении раздражения возбуждают ся и а-рецепторы, что и ведет к сужению со судов, поскольку а-рецепторов в сосудах больше. С возрастом чувствительность $-
адренорецепторов к катсхоламинам снижается, что способствует развитию гипертензии. Ре лаксация сосудов связана скорее всего с р2-рецепторами. В крупных сосудах мозга р-адренорецепторы не обнаружены; имеются они в мелких пиальных сосудах и дополняют метаболическую вазодилатацию. В скелетных мышцах р- адренорецепторы локализуются в основном в микрососудах, причем очень чув ствительны к адреналину р- рецепторы прекапиллярных сфинктеров и небольших резистивных сосудов диаметром меньше 30 мкм — пороговая концентрация адреналина здесь равна 10 нмоль/л. В коронарных сосудах, как и во всех органах, присутствуют а- и р-ре цепторы, но число последних становится преобладающим по мере удаления от прокси мальных отделов. Поэтому мелкие сосуды сердца при возбуждении симпатико-адрена- ловой системы расширяются, а более круп ные — сужаются, что может привести к ухуд шению кровоснабжения миокарда.
Расширение сосудов некоторых органов осуществляется с помощью парасимпатичес ких (холинергических) волокон. Языкоглоточный нерв расширяет сосуды миндалин, околоушной железы, задней трети языка. Верхнегортанный нерв расширяет сосудыгортани и щитовидной железы. Язычный нерв расширяет сосуды языка. Сосудорасширяющие парасимпатические холинергические волокна имеются в составе тазового нерва. Они активируются при половом возбуждении, вызывают выраженное расширение сосудов половых органов и увеличение кровотока в них. Холинергические сосудорасширяющие волокна иннервируют также мелкие артерии мягкой мозговой оболочки головного мозга. Есть данные, свидетельствующие о том, что активация волокон блуждающего нерва ведет к расширению коронарных сосудов. Вазодилатация органов брюшной полости с помощью парасимпатических волокон блуждающего нерва не доказана.
4.Сосудодвигательный центр продолговатого мозга. Роль гипоталамуса и других структур лимбической системы мозга в нейрогенной регуляции сосудов.
В регуляции тонуса сосудов принимают участие центры всех уровней ЦНС. Низшим является симпатические спинальные центры. Они находятся под контролем вышележащих. В 1871 г. В.Д.Овсянников установил, что после перерезки ствола между продолговатым и спинным мозгом кровяное давление резко падает. Если перерезка проходит между продолговатым и средним мозгом, то давление практически не изменяется. В дальнейшем было установлено, что в продолговатом мозге на дне IV желудочка находится бульбарный сосудодвигательный центр. Он состоит из депрессорного отделов. Прессорные нейроны в основном расположены в латеральных областях центра, а депрессорные в центральных. Прессорный отдел находится в состоянии постоянного возбуждения. В результате нервные импульсы от него постоянно идут к спинальным симпатическим нейронам, а от них к сосудам. Благодаря этому сосуды постоянно умеренно сужены. Тонус прессорного отдела обусловлен тем, что к нему непрерывно идут нервные импульсы в основном от рецепторов сосудов, а также неспецифические сигналы от рядом расположенного дыхательного центра и высших отделов ЦНС. Активирующее влияние на его нейроны оказывают углекислый газ и протоны. Регуляция тонуса сосудов в основном осуществляется именно через симпатические вазоконстрикторы путем изменения активности симпатических центров.
Влияют на тонус сосудов и сердечную деятельность и центры гипоталамуса. Например, раздражение одних задних ядер приводит к сужению сосудов и повышению кровяного давления. При раздражении других возрастает частота сердечных сокращений и расширяются сосуды скелетных мышц. При тепловом раздражении передних ядер гипоталамуса сосуды кожи расширяются, а при охлаждении суживаются. Последний механизм играет роль в терморегуляции.
Многие отделы коры также регулируют деятельность сердечно-сосудистой системы. При раздражении двигательных зон коры тонус сосудов возрастает, а частота сердцебиений увеличивается. Это свидетельствует о согласованности механизмов регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы и органов движения. Особое значение имеет древняя и старая кора. В частности, электростимуляция поясной извилины, сопровождается расширением сосудов, а раздражение островков – к их сужению. В лимбической системе происходит координация эмоциональных реакций с реакциями системы кровобращения. Например, при сильном страхе учащаются сердцебиения и суживаются сосуды.
5.Дистанционная гуморальная регуляция сосудов. Сосудосуживающие и сосудорасширяющие биологически активные вещества.
32
Гуморальная регуляция тонуса сосудов осуществляется биологически активными веществами и продуктами метаболизма. Одни вещества расширяют, другие суживают кровеносные сосуды, некоторые оказывают двоякое действие.
Гуморальная регуляция осуществляется физиологически активными веществами, находящимися в крови или тканевой жидкости. Их можно разделить на следующие группы:
1. Метаболические факторы. Это несколько групп веществ.
а) Неорганические ионы. Ионы калия вызывают расширение сосудов, ионы кальция суживают их.
б) Неспецифические продукты метаболизма. Молочная кислота и другие кислоты цикла Кребса расширяют сосуды. Таким же образом действует повышение содержания СО2 и катионы водорода. Т.е. сдвиг реакции среды в кислую сторону вызывает расширение сосудов, в щелочную сужение.
в) Осмотическое давление тканевой жидкости. При его повышении сосуды расширяются. 2. Гормоны. По механизму действия на сосуды делятся на 2 группы:
а) Гормоны непосредственно действующие на сосуды. Адреналин и норадреналин суживают большинство сосудов, взаимодействуя с a-адренорецепторами гладких мышц. В то же время, адреналин взывает расширение сосудов мозга, почек, скелетных мышц, воздействуя на b-адренорецепторы. Вазопрессин преимущественно суживает вены, а ангиотензин II артерии и артериолы. Ангиотензин II образуется из белка плазмы ангиотензиногена в результате действия фермента ренина. Ренин начинает синтезироваться в юкстагломерулярном аппарате почек при снижении почечного кровотока. Гистамин, простагландины Е расширяют сосуды, а серотонин суживает их.
б) Гормоны опосредованного действия. АКТГ и кортикостероиды надпочечников постепенно увеличивают тонус сосудов и повышают кровяное давление. Таким же образом действует тироксин.
Нервная регуляция сосудистого тонуса осуществляется сосудосуживающими и сосудорасширяющими нервами. Сосудосуживающими являются симпатические нервы. Центры симпатических вазоконстрикторов находятся под контролем вышележащих, находящихся в состоянии постоянного тонуса. Поэтому по симпатическим нервам непрерывно поступают нервные импульсы к сосудам. За счет этого иннервируемые ими сосуды постоянно умеренно сужены.
Прессорные агенты
Адреналин– гормон мозгового слоя надпочечников. Действует и на сердце, и на сосуды. Оказывает такие же эффекты, как и симпатический отдел ВНС. Сердце – 5 положительных эффектов. Сосуды – повышение тонуса, а следовательно увеличение ОПСС.
Адреналин взаимодействует с альфа-адренорецепторами, вызывает деполяризацию мембраны гладких мышц. При внутривенном введении адреналина – его действие кратковременно,т.к. он быстро разрушается ферментом моноаминоксидазой.
Вазопрессин(АДГ) в физиологических условиях он регулирует процессы мочеобразования и не влияет на гемодинамику. При введении его в виде лекарственного препарата в больших дозах он вызывает прессорный эффект, который продолжается до 30 мин. Его действие обусловлено увеличением тонуса микроциркуляторных сосудов, преимущественно капилляров, поэтому вазопрессин считают особенно важным для поддержания их тонуса. Действие вазопрессина менее резкое, чем адреналина.
Гормоны коры надпочечниковтакже обладают способностью поддерживать тонус сердца и сосудов. После удаления надпочечников давление понижается. Так, например, альдостерон повышает чувствительность адренорецепторов к адреналину и норадреналину.
Ангиотензин – 2особый полипептид крови, который образуется из альфа-глобулина плазмы. Его образование начинается с выброса ренина из ЮГА почек. Выброс данного вещества ускоряется при уменьшении кровоснабжения почек (при ишемии). Ренин связывается с альфа-глобулином плазмы, образуется ангиотензин-1,
33
затем в легких происходит его превращение в ангиотензин-2, который резко суживает сосуды. Поэтому очень часто при нарушении кровоснабжения почек наблюдается почечная гипертензия.
Серотонин является медиаторов в ряде нервных центров, а также вырабатывается клетками ж.к.т. и адсорбируется тромбоцитами. Свою активность серотонин проявляет лишь после разрушения тромбоцитов. Серотонин освобождается и вызывает спазм сосудов. Серотонин – агент местного действия. Повышает проницаемость для ионов натрия и кальция.
1. Сосудосуживающие вещества вырабатываются в различных клетках организма, но чаще — в клеткахтрансдукторах (подобных хромаффинным клеткам мозгового слоя надпочечников). Наиболее сильным веществом, сужающим артерии, артериолы и в меньшей степени вены, является ангиотензин, вырабатывающийся в печени. Однако в плазме крови он находится в неактивном состоянии. Активируется он ренином (ренин-ангиотен-зиновая система).
При снижении АД увеличивается выработка ренина в почке. Сам по себе ренин сосуды не сужает; являясь протеолитическим ферментом, он расщепляет а2-глобулин плазмы (ангиотензиноген) и превращает его в относительно мало активный декапептид (ангиотензин I). Последний под влиянием анги-отензиназы — фермента, фиксированного на клеточных мембранах эндотелия капилляров, превращается в ангиотензин II, обладающий сильным сосудосуживающим действием, в том числе и на коронарные артерии (механизм активации ангиотензина аналогичен мембранному пищеварению). Ангиотензин обеспечивает суживание сосудов также путем активации симпатико-адреналовой системы. Вазоконстрикторное действие ангиотензи-
на II превышает по своей силе влияние нор-адреналина более чем в 50 раз. При значительном повышении АД ренин вырабатывается в меньших количествах, АД снижается — нормализуется. В больших количествах ангиотензин в плазме крови не накапливается, так как быстро разрушается в капиллярах ангиотензиназой. Однако при некоторых заболеваниях почек, в результате которых ухудшается их кровоснабжение, даже при нормальном исходном системном АД количество выбрасываемого ренина возрастает, развивается гипертензия почечного происхождения.
Вазопрессин (АДГ — антидиуретический гормон) также сужает сосуды, его эффекты в большей степени проявляются на уровне ар-териол. Однако сосудосуживающие эффекты хорошо проявляются только при значительном падении АД. При этом из задней доли гипофиза выбрасывается большое количество вазопрессина. При введении в организм экзогенного вазопрессина наблюдается сужение сосудов независимо от исходного уровня кровяного давления. В нормальных физиологических условиях его вазоконстрикторное действие не проявляется.
Норадреналин действует главным образом на а-адренорецепторы и сужает сосуды, в результате увеличивается периферическое сопротивление, но эффекты невелики, поскольку эндогенная концентрация норадре-налина мала. При экзогенном введении но-радреналина возрастает АД, вследствие чего возникает рефлекторная брадикардия, уменьшается работа сердца, что сдерживает прес-сорный эффект.
2. Сосудорасширяющие вещества. К ним относятся биологически активные вещества (брадикинин, гистамин, ацетилхолин, про-стагландины, окись азота), продукты обмена веществ — метаболиты (молочная кислота, АТФ, АДФ, АМФ, угольная кислота), а также недостаток кислорода. Как было отмечено выше (см. раздел 13.9.1), возбуждение парасимпатических волокон блуждающего нерва не расширяет сосудов. Однако введение в кровь ацетилхолина вызывает сильную и стойкую вазодилатацию в различных органах, кроме почек. В сосудах имеются неиннерви-рованные постсинаптические М-холиноре-цепторы, в том числе и в сосудах сердца. Действие ацетилхолина на гладкомышечные клетки сосудов вызывает их гиперполяризацию. Эта проблема изучена недостаточно. Гистамин вызывает расширение артериол, венул и повышает проницаемость капилляров. Он выделяется главным образом при повреждении кожи и слизистых оболочек, в
стенке желудка и кишечника, в скелетных мышцах при работе, а также при реакциях антиген — антитело. Очевидно, он освобождается из базофильных гранулоцитов и тучных клеток поврежденных тканей. При ультрафиолетовом облучении, потираний кожи возникает ее покраснение, одним из действующих факторов при этом является гистамин.
Натрийуретический гормон атриопептид вырабатывается в секреторных кардиомиоци-тах, больше в правом предсердии — вызывает расширение сосудов посредством расслабления гладкомышечных элементов мелких артерий организма с помощью цАМФ.
34
Простагландины — производные ненасыщенных жирных кислот (гормоноподобные вещества) — образуются во многих тканях организма. Такое название дано потому, что впервые они обнаружены у мужчин в семенной жидкости, вырабатываемой предстательной железой. Имеется несколько их разновидностей с различными эффектами, среди которых наиболее очевидно сосудорасширяющее действие. В частности, медуллин, образуемый в мозговом слое почек, кроме сосудорасширяющего действия, увеличивает выделение почками Na+, K+, воды.
Кинины являются полипептидами, образующимися из а2-глобулинов плазмы крови под влиянием фермента калликреина (калли-креин-кининовая система). Наиболее известны из них брадикинин и каллидин. Их вазодилататорный эффект почти в 10 раз превосходит действие гистамина и в равной мере распространяется на сосуды скелетных мышц и внутренних органов, в том числе на коронарные сосуды. Но эти вещества нестойки, брадикинин и его предшественник каллидин разрушаются кининазами в течение нескольких минут. Кроме выраженного сосудорасширяющего действия, брадикинин увеличивает проницаемость капилляров, что ведет к выведению Na+, К+, СГ и снижению АД. Как следствие увеличиваются работа сердца и пульсовое давление. Брадикинин выделяется при возбуждении желез желудочно-кишечного тракта, слюнных желез, появляется в коже при действии тепла и способствует расширению сосудов кожи при нагревании ее, расширяет сосуды наружных половых органов. Вещество П расширяет сосуды слюнных желез, наружных половых органов.
Продукты метаболизма (увеличение напряжения СО2, накопление угольной и молочной кислот — снижение рН), уменьшение напряжения О2, другие метаболиты (см. ниже) вызывают расширение сосудов в работающем органе
— рабочая гипере-
м и я. Она наблюдается в скелетных мышцах, железах, в гладкомышечных стенках желудочно-кишечного тракта, сердце, головном мозге. Во время физической нагрузки в мышечной ткани кровоток может возрастать в 100 раз: до 80 % минутного объема крови может проходить через скелетные мышцы, в органах брюшной полости при этом наблюдается сужение сосудов. В покоящейся мышце функционирует около 30 капилляров на 1 мм2 поперечного сечения мышцы (дежурные капилляры), при максимальной работе мышцы число функционирующих (открытых) капилляров достигает 3000 на 1 мм2.
Активация деятельности скелетных мышц сопровождается усилением кровотока в соответствующих зонах головного мозга, в жировой ткани. Рабочей гиперемии не выявлено в печени. Активным сосудорасширяющим агентом является ион Н+. Однако при центральном действии он возбуждает симпатическую нервную систему, что ведет к сужению сосудов. Сильным сосудорасширяющим действием обладают АТФ, АДФ, АМФ, аденозин. Предполагают, что накопление ионов К+ в активно работающей мышце (выход К+ из клетки при
ее возбуждении) также способствует развитию рабочей гиперемии. О том, что гуморальные факторы играют важную роль в развитии рабочей гиперемии, свидетельствует следующий экспериментальный факт.
Если венозную кровь перенести от работающей или ишемизированной мышцы в сосуды покоящейся мышцы, то они расширяются. Однако при мышечной работе сосуды расширяются больше, чем при изолированном действии метаболитов, что объясняется влиянием симпатических хо-линергических сосудорасширителей. В активно работающем органе открываются также новые ар-териолы, что ведет к увеличению числа функционирующих капилляров. Одним из факторов увеличения диаметра мелких артериол в работающей мышце является их укорочение вследствие сокращения параллельно расположенных миоцитов скелетной мышцы; ускорение кровотока в артери-олах может происходить при этом и за счет их укорочения без увеличения диаметра (В.М.Хаютин).
Сосудорасширяющим действием обладают также бикарбонаты, лактаты, нитраты, сульфаты, хлориды, бифосфаты. Метаболическая вазодилатация превосходит симпатическую вазоконстрикцию. Главным метаболитом, расширяющим коронарные сосуды, считают аденозин.
Вещества двоякого действия на сосуды. Адреналин активирует а- и р-адренорецепто-ры. Поскольку при активации а-адреноре-
цепторов сосуды сужаются, а при активации р-адренорецепторов расширяются, можно было ожидать, что в случае преобладания а-рецепторов в сосудах они будут сужаться под влиянием адреналина, а в случае преобладания р- адренорецепторов — расширяться. Вместе с тем реакция сосудов кожи, мышц, органов брюшной полости зависит от концентрации адреналина. В низких концентрациях адреналин вызывает расширение сосудов этих органов, в высоких — сужение сосудов. Это объясняется тем, что чувствительность р-рецепторов выше, чем а-рецепторов, поэтому физиологические концентрации адреналина активируют только р-рецепторы, что и ведет к расширению сосудов. По-видимому, эндогенный адреналин всегда или в подавляющем большинстве случаев вызывает расширение всех сосудов организма (покраснение лица при эмоциях). Только лишь при сильном эмоциональном напряжении (по-бледнение лица), кровопотере концентрация адреналина в крови может повыситься настолько, что преобладающим эффектом станет сужение сосудов вследствие одновременной активация р- и а-рецепторов.
35
Преобладающий вазоконстрикторный эффект в этом случае, как и при экзогенном введении больших доз адреналина, объясняется тем, что а-адренорецепторов в различных сосудах организма больше, нежели р- рецепторов. С лечебной целью применяют а- и р-адренобло-каторы в зависимости от ситуации, действуя фармакологическими препаратами не только на рецепторы сосудов, но и на рецепторы самих эффекторных клеток внутренних органов. Серотонин (5-гидрокситриптамин), выделяющийся преимущественно из энтерохромаффинных клеток, в стволе мозга, при разрушении кровяных пластинок, также обладает двояким действием. Вазоконстрикция особенно важна для прекращения кровотечения при повреждении сосудов. Двоякое влияние серотонина на сосуды заключается в том, что при высоком тонусе сосудов серотонин вызывает расширение их, а при низком — сужение. Механизм двоякого влияния серотонина изучен недостаточно.
Биологически активные вещества эндотелия сосудов играют важную роль в регуляции сосудистого тонуса. Всю массу эндотелиоци-тов (около 500 г в организме человека) рассматривают как эндокринную железу. Эндотелий вырабатывает сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества, они очень быстро разрушаются (период полураспада — 10—20 с). Одним из веществ, вызывающих расширение кровеносных сосудов, в том
числе и коронарных, является оксид азота (NO). NO синтезируется из I-аргинина, обеспечивает уменьшение тонуса сосудов примерно на 30 %, при гипоксии активность его увеличивается, сосуды расширяются. При этом NO отделяется и от НЬ. При гиперок-сии активность NO падает, сосуды сужаются. Сосудорасширяющее действие СО2 также реализуется с помощью NO: блокада NO-син-тетазы устраняет сосудорасширяющий эффект СО2. Выделяемые эндотелием вещества участвуют в стабилизации системного АД. В частности, при увеличении скорости кровотока и вязкости крови сопротивление току крови возрастает. Однако при этом увеличивается механическое раздражение эндотелия, ведущее к возрастанию выработки вазодила-таторных веществ в эндотелии магистральных артерий и расширению сосудов, что компенсирует возрастающее сопротивление кровотоку. Это важно для стабилизации кровоснабжения тканей организма и нагрузки на сердце. Вазодилататорные эндотелиальные вещества способствуют также развитию рабочей гиперемии. Эти вазоактивные вещества действуют непосредственно на прилегающие к эндотелию гладкомышечные клетки. Примером веществ, обладающих сосудосуживающим действием, может быть эндотелии — ва-зоконстрикторный пептид, выделенный из эндотелиоцитов свиньи и состоящий из 21 аминокислотного остатка. Полагают, что нарушение функций эндотелиоцитов может быть одним из факторов развития гипертонической болезни и облитерирующего эндартериита.
Следует отметить, что венулы и вены в 20—30 раз более чувствительны к медиаторам и биологически активным веществам — адреналину, кальцитонину, кортизолу. Это объясняется тем, что такие сосуды обладают большим диаметром и слабой фоновой активностью миоцитов (Б.И.Ткаченко)
6.Барорецепторный рефлекс регуляции АД с аортальной рефлексогенной зоны: блок-схема рефлекса Циона-Людвига.
- блок-схема рефлекса регуляции АД с аортальной рефлексогенной зоны (рефлекс Циона-Людвига);
36
Увеличение артериального давления => Раздражение барорецепторов высокого давления рецепторной зоны дуги аорты => Увеличение частоты импульсации в афферентных нервных волокнах, идущих в составе депрессорного нерва (веточка вагуса) => Активация депрессорной зоны сосудодвигательного центра в передних отделах продолговатого мозга у нижнего угла ромбовидной ямки (гигантоклеточное ретикулярное ядро, ретикулярное вентральное ядро, каудальное и оральное ядра моста, заднее ядро Х нерва) => Активация ядер блуждающего нерва (парасимпатической нервной системы) через медиатор ацетилхолина на м-хр приводит к снижению частоты работы сердца (подавление активности аденилатциклазы и открытие К каналов в кардиомиоцитах СА узла), уменьшению скорости распространения возбуждений по проводящей системе сердца, силы сокращений предсердий и желудочков => Уменьшение ударного и минутного объемов крови => Снижение артериального давления.
7.Барорецепторный рефлекс регуляции АД с синокаротидных рефлексогенных зон: блок-схема рефлекса Геринга.
- блок-схема рефлекса регуляции АД с синокаротидных рефлексогенных зон (рефлекс Геринга).
Снижение артериального давления (например, в результате кровотечения) => Раздражение барорецепторов каротидного синуса сонных артерий => Изменение частоты возбуждений, идущих от этой рецепторной зоны по нервным волокнам в составе языкоглоточного нерва (нерв Геринга) в сосудодвигательный центр => Активация прессорной зоны сосудодвигательного центра, расположенного в заднебоковых отделах продолговатого мозга на уровне нижнего угла ромбовидной ямки (ядро одиночного пути, латеральное и парамедианное ретикулярное ядро, хеморецепторная зона дыхательного центра). Нейроны этой зоны имеют эфферентный выход на симпатические центры: Th-5 - для сердца (и Th1,-L2 – для сосудов) => Активация центров симпатической нервной системы вызывает с помощью медиатора норадреналина и β1 -адренорецепоров положительный хроно-, ино-, дромотропный эффекты => Увеличение ударного и минутного объемов крови => Увеличение артериального давления.
37
8.Почечный эндокринный контур регуляции АД: ренин-ангиотензин- альдостероновая система.
Регуляция коронарного кровообращения.
К эндокринным аппаратам почек относят: - Юкстагломеруллярный аппарат (ЮГА), выделяют ренин и эритропоэтин; Интерстициальные клетки мозгового вещества и нефроциты собирательных трубок, вырабатывают простагландины; ККС; Клетки APUD-системы, содержащие серотонин.
Данный механизм адаптации также в основном противодействует острой артериальной гипотензии. Начальным звеном почечного эндокринного контура является юкстагломерулярный аппарат почек, в клетках которого синтезируется ренин. В норме около 80 % ренина находится в плазме в неактивной или малоактивной форме (проренин). Главным активатором проренина считается плазменный калликреин. Поврежденная почка в отличие от здоровой преимущественно секретирует активный ренин. К увеличению секреции ренина приводят снижение перфузионного давления в артериолах почек, снижение транспорта ионов С1 в восходящем колене петли Генле, усиление b-адренергической стимуляции.
Кроме того, секреция ренина зависит от содержания в крови катехоламинов, простагландина (простациклина), глюкагона, ионов Na и К, ангиотензина П. Увеличение концентрации последнего тормозит секрецию ренина по механизму отрицательной обратной связи. Образование ренина снижается при увеличении объема внеклеточной жидкости и содержания ионов Na в плазме.
При взаимодействии с ангиотензиногеном образуется ангиотензин I. В физиологических условиях плазменная концентрация ангиотензиногена, вырабатываемого в печени, является достаточно стабильной и регулируется уровнем ангиотензина II по механизму обратной связи. Ангиотензин I считается промежуточной субстанцией, но также самостоятельно усиливает высвобождение норадреналина из окончаний симпатических нервов и вызывает прессорную сосудистую реакцию на периферии.
В результате воздействия на ангиотензин I превращающего (конвертирующего) фермента образуется ангиотензин II. Ангиотензин II — наиболее мощный вазопрессор, сосудосуживающая активность которого в 50 раз выше, чем у норадреналина. В случае острого снижения АД образование ренина и ангиотензина II возрастает. Последний совместно с норадреналином восстанавливает нормальное АД, воздействуя на специфические ангиотензиновые рецепторы артериол (имеется 2 типа ангиотензиновых рецепторов, находящихся в различных тканях). При этом увеличивается концентрация ионов Са в миоплазме гладкомышечных клеток артериол, что приводит к повышению их тонуса. Для развития максимального эффекта данного механизма требуется около 20 мин.
Другие механизмы восстановления АД при развитии острой гипотензии с участием ангиотензина II реализуются путем непосредственного его взаимодействия с центральными и периферическими звеньями симпатического отдела вегетативной нервной системы. Основным местом центрального нейрогенного прессорного эффекта ангиотензина II является area postrema продолговатого мозга. Быстрый компонент возникающей ответной реакции обеспечивается благодаря повышению симпатической активности на периферии. Ангиотензин II, воздействуя на определенные участки ЦНС, не только способствует повышению системного АД, но и усиливает чувство жажды, выделение антидиуретического гормона вазопрессина.
38