1. Базальный тонус сосудов
2. Миогенный тонус
3. Тканевые метаболиты
4. Аутакоиды
5. Резюме
6. Список использованной литературы

а) Базальный тонус сосудов. Мембранный потенциал покоя гладкомышечных клеток находится в пределах от -40 до -60 мВ, что близко к порогу активации потенциалзависимых кальциевых каналов. Изменение мембранного потенциала покоя оказывает значительное влияние на внутриклеточную концентрацию ионов кальция и, следовательно, на сократимость сосудов.

1. Концентрация Са²⁺ и базальный тонус сосудов. Базальный тонус сосудов определяется миогенным тонусом и активностью гладкомышечных клеток, зависимой от тканевых метаболитов. Из-за зависимости активности киназы легких цепей миозина от Са²⁺-кальмодулина внутриклеточная концентрация ионов Са²⁺ играет важную роль в определении тонуса кровеносных сосудов.

Мембранный потенциал гладкомышечных клеток находится в пределах от -40 до -60 мВ и близок к пороговому потенциалу потенциалзависимых кальциевых каналов, поэтому он оказывает значительное влияние на вход Са²⁺ и его внутриклеточную концентрацию Таким образом, изменения мембранного потенциала, например вызванные открыванием К⁺-каналов, напрямую выражаются в Са²⁺-опосредованном изменении тонуса гладкой мускулатуры сосудов.

Наряду с мембранным потенциалом на внутриклеточную концентрацию Са²⁺ влияет его вход по катионным каналам, активируемым рецепторами, и высвобождение кальция из саркоплазматического ретикулума, которое стимулируется агонистами. Кроме того, некоторые факторы, модулирующие базальный тонус сосудов, влияют на чувствительность к Са²⁺, что является результатом изменения активности фосфатазы легких цепей миозина.

б) Миогенный тонус. В формировании базального тонуса сосудов во многих сосудистых областях принимает участие миогенный тонус; он основан на активации сократительных механизмов путем индуцированного давлением растяжения стенки сосуда.

1. Механизм миогенной реакции. Увеличение трансмурального давления приводит к сокращению гладкой мускулатуры (эффект Бейлиса; миогенная реакция) в терминальных артериях и артериолах большинства сосудистых областей. Посредством этого сокращения, стимулированного растяжением, которое является основным механизмом ауторегуляции кровоснабжения в органах, кровоснабжение поддерживается при изменениях артериального давления прежде всего в почках и головном мозге.

Миогенная реакция обеспечивает поддержание постоянного давления фильтрации в капиллярах при ортостазе, который сопровождается повышением артериального давления в сосудах ног примерно на 80-90 мм рт. ст. и препятствует возникновению отеков.

P.S. Миогенная реакция. Молекулярные механизмы, участвующие в миогенной реакции, пока не до конца ясны. После механической стимуляции клетки путем растяжения происходит быстрая деполяризация с последующим открыванием потенциалзависимых кальциевых каналов. При последующем сокращении наряду с повышением тонуса, напрямую вызванным кальцием, важную роль играют различные механизмы Са²⁺-сенсибилизации.

К ним относятся сфиногозин-1-фосфат, активные формы кислорода и метаболиты арахидоновой кислоты, например 20-оксиэйкозатетраеновая кислота (20-НЕТЕ). Механочувствительный элемент, который вызывает исходную деполяризацию, пока не идентифицирован. Наряду с различными неселективными катионными каналами семейства TRP, которые напрямую или косвенно активируются механизмами, связанными с G-белками, и внутриклеточными процессами трансдукции сигнала, описано участие и других структур, например каналов семейства К_2P (TREK-1 и TRAAK), каналов EnaC и каналов Cl_Ca.

в) Тканевые метаболиты. Ряд продуктов обмена веществ, которые образуются в ткани в покое и при интенсивной деятельности органов, действуют как сосудорасширяющие средства.

1. Метаболическое расширение сосудов. Степень вазодилатации, вызванной продуктами метаболизма, зависит от количества образованных метаболитов, которое, в свою очередь, определяется интенсивностью обмена веществ в соответствующей ткани. Таким образом, для многих органов, например сердца, скелетных мышц и головного мозга, существует тесное, практически линейное соотношение между энергетическим обменом (оцениваемым по потреблению кислорода) и кровоснабжением.

Обычно локальное расширение сосудов вызывают:

- увеличение парциального давления СО₂ или концентрации Н⁺;

- повышение внеклеточной концентрации К⁺ и осмолярности ткани;

- снижение парциального давления О₂ в артериолах (за исключением легочных сосудов).

В некоторых органах (сердце, скелетных мышцах, головном мозге) важным метаболическим вазодилататором является аденозин, образующийся при расщеплении АТФ в клетках. С одной стороны, он оказывает прямое расслабляющее действие через А_2A-рецепторы к аденозину на гладкомышечных клетках сосудов, а с другой стороны, тормозит высвобождение норадреналина из пресинаптических варикозов (рис. ниже).

Вклад этих факторов меняется от органа к органу, где они в совокупности с нервными и эндотелиальными факторами (см. ниже) определяют эффективный тонус сосудов.

2. Воздействие ионов. Умеренное повышение внеклеточной концентрации К⁺ до 12 ммоль/л приводит к увеличению проницаемости гладкомышечных клеток сосудов для К⁺ за счет активации калиевых каналов внутреннего выпрямления и, следовательно, к гиперполяризации.

Дальнейшее увеличение внеклеточной концентрации К⁺ увеличивает интенсивность работы электрогенного Na⁺-K⁺-насоса в гладкой мускулатуре, что также способствует гиперполяризации мембраны и вазодилатации.

Более высокая внеклеточная концентрация K⁺ (20 ммоль/л) за счет снижения трансмембранного градиента K⁺ вызывает деполяризацию мембраны и вазоконстрикцию.

Сосудорасширяющий эффект от увеличения концентрации Н⁺, который наиболее заметен в сосудах головного мозга, также обусловлен гиперполяризацией гладкомышечных клеток и закрыванием потенциалзависимых кальциевых каналов.

3. Гипоксия. Сосудорасширяющий эффект уменьшения парциального давления О₂ в артериолах (гипоксия) может быть основан на выделении вазодилататоров оксида азота (NO) и простациклина (PGI₂), которые усиленно синтезируются и выделяются эндотелием при снижении PO₂ до 50 мм рт. ст. Кроме того, в гипоксических условиях образование NО из нитрита или из S-нитрозилирован-ных белков катализируется гемоглобином. Из-за высокой способности О₂ к диффузии значительное количество О₂ может диффундировать уже через стенку артериол.

В органах с высокой степенью потребления О₂ (сердце, работающая скелетная мускулатура) в артериолах достигаются такие значения парциального давления кислорода PO₂ (30-40 мм рт. ст.), которые вызывают усиленное образование NO и PGI₂.

г) Аутакоиды. В локальной регуляции тонуса сосудов и кровоснабжения принимают участие аутакоиды — собственные вазоактивные вещества организма, оказывающие паракринное воздействие.

Термин «аутакоид» представляет собой искусственно образованное слово, заимствованное из греческого языка (греч. «аутос» — сам, «акос» — лекарство). Под ним подразумевается ряд химически гетерогенных вазоактивных собственных веществ организма, обладающих паракринными или аутокринными эффектами (тканевые гормоны). К ним относятся гистамин, серотонин, ангиотензин II, брадикинин, каллидин, ряд простагландинов, тромбоксаны и лейкотриены, активирующий тромбоциты фактор, а также образуемые эндотелием вазоактивные вещества.

Тем не менее в физиологических условиях некоторые из этих аутакоидов играют совсем незначительную роль в регуляции кровоснабжения и отвечают за специфические локальные реакции во время воспалительных процессов и при гемостазе.

1. Гистамин. Гистамин выделяется из гранул тучных клеток и базофильных гранулоцитов при повреждении ткани, воспалениях и аллергических реакциях. Действуя через Н1-рецепторы, гистамин оказывает преимущественно вазоконстрикторное действие на гладкомышечные клетки. Однако в кровеносных сосудах при стимуляции эндотелиальных Н1-рецепторов происходит высвобождение NO эндотелием, что приводит к вазодилатации. Гистамин также повышает проницаемость капилляров путем ретракции эндотелиальных клеток. Образование отеков при воздействии гистамина происходит вследствие увеличения проницаемости капилляров и усиленного кровоснабжения.

2. Серотонин. Серотонин (5-гидрокситриптамин; 5-НТ) выделяется из гранул тромбоцитов при их активации. Кроме того, серотонин в большой концентрации содержится в энтерохромафинных клетках желудочно-кишечного тракта (более 90% всего серотонина в организме), а также в эпифизе. Наконец, серотонин является нейромедиатором ЦНС. Вазомоторные эффекты серотонина, как и ацетилхолина, гистамина и АТФ, гетерогенны и зависят от числа 5-НТ-рецепторов в эндотелии и гладкой мускулатуре сосудов и их распределения. Таким образом, при введении серотонина в артерии с интактным эндотелием можно вызвать вазодилатацию.

В то же время в артериях с поврежденным эндотелием при воздействии на гладкомышечные рецепторы серотонин вызывает вазоконстрикцию.

3. Эйкозаноиды. Эйкозаноиды представляют собой производные арахидоновой кислоты. К ним относятся простагландины, тромбоксаны, лейкотриены и эпоксиды арахидоновой кислоты. Большая часть соединений этих групп, синтезирующихся отчасти в эндотелии, отчасти в гладкой мускулатуре, является вазоактивной. Простагландин I2 (простациклин) синтезируемый в основном в эндотелии, вызывает вазодилатацию почти во всех сосудах. Сосудорасширяющими свойствами также обладают простагландины Е₁, Е₂ и D₂, тогда как простагландин Е_2a, а также образованный в тромбоцитах тромбоксан А2 оказывают вазоконстрикторный эффект.

4. Лейкотриены (А₄, В₄, С₄, D₄) — важнейшие медиаторы воспалительного ответа, обладающие высокой хемотаксической активностью. Они принимают участие в адгезии лейкоцитов к эндотелию, а также в образовании эндотелиальных щелей в венулах (в 1000 раз эффективнее, чем гистамин). Помимо этого, лейкотриены LTC₄ и LTD₄ являются сильными констрикторами мускулатуры сосудов и бронхов.

P.S. Карциноидный синдром. Карциноиды представляют собой наиболее распространенную форму опухолей нейроэндокринной системы и чаще всего встречаются в желудочно-кишечном тракте. Больше половины всех карциноидов образуется в червеобразном отростке (аппендиксе), и почти всегда они доброкачественны. Карциноиды остальных частей пищеварительного тракта, наоборот, дают ранние метастазы.

Под понятием «карциноидный синдром» понимают клинические симптомы, которые вызваны секрецией гуморально активных пептидов и биогенных аминов опухолями. Важнейшим представителем этих соединений является серотонин. Карциноидный синдром особенно часто имеет место при образовании карциноидов двенадцатиперстной и тощей кишки, а также при метастазах в печени.

- Симптомы. Синдром проявляется в виде триады признаков: эритемы (приливы, быстрое покраснение кожи лица, шеи и области груди), повышении подвижности кишечника (диарея) и эндокардиального фиброза, реже гипотонии, спазмов бронхов и телеангиэктазии (расширение поверхностных сосудов кожи). Гипотония и приливы являются следствием вызванной серотонином эндотелийзависимой вазодилатации, в то время как стимуляция фибробластов серотонином приводит к интенсивному формированию соединительной ткани (фиброз сердечных клапанов и забрюшинного пространства).

д) Резюме. Компоненты базального тонуса. За формирование базального тонуса сосудов отвечают локальные факторы и механизмы сосудистой стенки.

Увеличение трансмурального давления в терминальных артериях и артериолах приводит к сокращению гладкой мускулатуры сосудов (эффект Бейлиса). Эта миогенная реакция, являясь основным механизмом ауторегуляции во многих органах, поддерживает независимость кровоснабжения от артериального давления. При интенсификации метаболизма (увеличение PCO₂, [Н⁺], [K⁺] и снижение PO₂, а также усиленное высвобождение аденозина) происходит расширение сосудов.

Тонус сосудов регулируется мембранным потенциалом гладкомышечных клеток, который влияет на внутриклеточную концентрацию Са²⁺. Са²⁺-сенсибилизирующие механизмы, высвобождение Са²⁺, опосредуемое рецепторами, а также вход Са²⁺ через неселективные катионные каналы также регулируют базальный тонус сосудов.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Регуляция тонуса сосудов гормонами и вазоактивными пептидами - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.6.2025