Регуляция тонуса сосудов гормонами и вазоактивными пептидами - с точки зрения физиологии человека

Оглавление статьи:
  1. Катехоламины
  2. Ангиотензин II и вазопрессин
  3. Натрийуретические пептиды
  4. Резюме
  5. Список использованной литературы

а) Катехоламины. Циркулирующие в крови гормоны мозгового вещества надпочечников влияют на тонус периферических сосудов.

1. Уровень катехоламинов в плазме. Катехоламины адреналин и норадреналин секретируются мозговым веществом надпочечников в соотношении 4 : 1, в то время как соотношение их концентраций в плазме характеризуется противоположными значениями (адреналин: норадреналин — примерно 1 : 5).

Более высокий уровень норадреналина в плазме является следствием описанного выше выделения норадреналина в кровь тонически активными симпатическими нервными окончаниями в стенке сосудов (рис. 1).

Регуляция тонуса сосудов гормонами и вазоактивными пептидами
Рисунок 1. Пресинаптическая модуляция высвобождения норадреналина, а также механизмы инактивации норадреналина в стенке сосудов. NA — норадреналин; Ach — ацетилхолин; 5-НТ — серотонин; His — гистамин; Ado — аденозин; АII — ангиотензин II; NO — оксид азота; α1 — α1-адренорецептор; α2 — α2-адренорецептор; β2 — β2-адренорецептор; — торможение; + стимуляция выброса норадреналина

Адреналин и норадреналин в высокой концентрации вызывают сужение всех сосудов. Это обусловлено активацией α1- и α2-адренорецепторов в гладкой мускулатуре. В качестве исключения из правила, согласно которому катехоламины вызывают вазоконстрикцию, в низкой концентрации в трех тканях, а именно в скелетной мускулатуре, миокарде и печени адреналин вызывает вазодилатацию.

Это обусловлено большим количеством β-адренорецепторов, находящихся в сосудах данных тканей, а также высокой афинностью адреналина к p-адренорецепторам. После блокады β-адренорецепторов даже в скелетной мускулатуре адреналин вызывает сужение сосудов, опосредованное а-адренорецепторами. Норадреналин, напротив, всегда приводит к сужению сосудов из-за его высокой афинности к α-адренорецепторам.

Поскольку скелетная мускулатура потребляет примерно 20% минутного объема сердца, различные эффекты адреналина и норадреналина при внутривенном введении также по-разному проявляются в общей реакции системы кровообращения.

Так, внутривенное введение норадреналина приводит к сильной вазоконстрикции и, следовательно, к увеличению артериального давления. Введение адреналина, напротив, незначительно снижает периферическое сопротивление, поскольку расширение сосудов в скелетной мускулатуре полностью компенсирует вазоконстрикцию в остальных сосудистых областях.

б) Ангиотензин II и вазопрессин. Циркулирующие ангиотензин II и вазопрессин являются сильными модуляторами сосудистого тонуса прежде всего в условиях патологии.

1. Ангиотензин II. Циркулирующий ангиотензин II может вызывать увеличение артериального давления посредством целого ряда механизмов (рис. 2), причем усиление симпатической адренергической вазоконстрикции и, следовательно, действие этого пептидного гормона на ЦНС имеют очень большое значение. В физиологическом диапазоне концентраций сосудосуживающий эффект ангиотензина II проявляется исключительно в кровеносных сосудах почек. Таким образом, гипертензивный эффект ангиотензина II имеет косвенное происхождение.

Регуляция тонуса сосудов гормонами и вазоактивными пептидами
Рисунок 2. Представление центральных и периферических механизмов воздействия ангиотензина II на систему кровообращения. В дополнение к прямому сосудосуживающему компоненту ангиотензин II (АII) оказывает непрямые гипертензивные влияния, в т.ч. посредством взаимодействия с норадреналином ^А) и центральными механизмами

Эффекты ангиотензина II в основном опосредуются двумя подтипами рецепторов, АТ1 и АТ2 (нельзя путать с пептидами, номера индексов у которых обозначаются римскими цифрами). Оба рецептора обладают высокой афинностью к ангиотензину II, но практически не имеют сродства к ангиотензину I. Антагонисты АТ1-рецептора, который опосредует большинство сердечно-сосудистых эффектов, являются важными терапевтическими средствами при сердечно-сосудистых заболеваниях.

P.S. В концентрациях, которые находятся ниже порога для вазомоторных реакций, ангиотензин II вызывает трофические эффекты, опосредуемые АТ1-рецептором. Как в миокарде, так и в сосудах, при взаимодействии с другими факторами роста, развивается гипертрофия сократительных клеток, а также усиливается синтез белков внеклеточного вещества (фиброз). Эти эффекты объясняют центральную роль ангиотензина II в патогенезе хронических сердечно-сосудистых заболеваний (гипертонии, атеросклероза, сердечной недостаточности).

2. Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ). В физиологических условиях и при низкой концентрации АДГ в плазме эффекты данного пептидного гормона преимущественно опосредуются высокоафинными V2-рецепторами эпителия собирательных трубочек. Сосудосуживающие эффекты АДГ, который также называют вазопрессином (АВП, аргинин-вазопрессин), проявляются только при сильной кровопотере (геморрагический шок), но не в физиологических условиях.

В отличие от кровеносных сосудов системы высокого давления, сосуды в головном мозге и коронарные сосуды реагируют на вазопрессин эндотелийопо-средованной вазодилатацией, поскольку вазопрессин в этих сосудах стимулирует образование оксида азота (NO) через эндотелиальные V1-рецепторы. Этот механизм при кровопотере и геморрагическом шоке способствует перераспределению сердечного выброса в пользу головного мозга и сердца.

в) Натрийуретические пептиды. Миоциты предсердий, эндотелий и клетки ЦНС секретируют пептиды, обладающие сосудорасширяющими и натрийуретическими свойствами.

1. Семейство натрийуретических пептидов. К ним относятся предсердный натрийуретический пептид А-типа (ANP, атриопептин; 28 аминокислот), натрийуретический пептид В-типа (BNP, brain natriuretic peptide; 32 аминокислоты), а также натрийуретический пептид С-типа (CNP, 26 аминокислот). Уродилатин, образованный в клетках дистальных почечных канальцев и секретируемый в их просвет, относят к натрийуретическим пептидам А-типа. Являясь внутрипочечным пептидом с паракринным действием, участвует в регуляции водного гомеостаза и натрийуреза.

2. Стимуляторы и рецепторы. АNР и BNP выделяются миоцитами предсердий в ответ на их растяжение (увеличение объема, повышение центрального венозного давления). Натрийуретические пептиды вызывают увеличение активности внутриклеточной гуанилатциклазы, действуя через рецепторы на плазматической мембране. Повышение уровня этих гормонов в плазме приводит к росту внутриклеточной концентрации цГМФ в клетках с соответствующими рецепторами. Выделение ANP при повышенном центральном венозном давлении вызывает расширение периферических вен и за счет этого перемещение крови от центра к периферии.

Расширение сосудов почек, индуцируемое ANP, приводит к вымыванию осмотического градиента в петле Генле, способствуя диурезу. Период полураспада натрийуретических пептидов составляет всего несколько минут, поскольку они ферментативно расщепляются нейтральной эндопептидазой (NEP) или выводятся из крови путем рецепторопосредованного поглощения.

P.S. При хронической гемодинамической перегрузке сердца желудочковый миокард также выделяет ANP и BNP или их предшественников проANP и проBNP. Пептид NT-proBNP образуется при выщеплении BNP из proBNP и обладает долгим временем полураспада; его уровень служит клиническим маркером хронической сердечной недостаточности.

Выделяемый клетками эндотелия пептид CNP обладает сильными сосудорасширяющими свойствами. В отличие от ANP и BNP CNP обладает достаточно слабым натрийуретическим эффектом и не ингибирует ренин-ангиотензиновую систему. CNP, характеризующийся крайне низкой концентрацией в плазме, оказывает в большей степени аутокринное и паракринное действие, в то время как ANP и BNP можно рассматривать как циркулирующие гормоны.

P.S. Феохромоцитома:

- Патология. Феохромоцитомы — преимущественно доброкачественные опухоли мозгового вещества надпочечников и симпатических ганглиев (лишь 10% опухолей злокачественны), которые образуются из хромафинной ткани нервного гребня. Опухоли постоянно или периодически продуцируют адреналин и норадреналин, причем клиническая симптоматика заболевания в основном определяется соотношением этих катехоламинов и, следовательно, может очень сильно различаться.

- Симптомы. При преобладающей секреции норадреналина феохромоцитомы являются редкой причиной гипертонии (0,1-0,2% всех пациентов с артериальной гипертонией), которая больше чем у половины пациентов проявляется в форме приступов (пароксизмальная гипертония). К основным симптомам относятся головные боли, повышенное потоотделение, учащенное сердцебиение и внутреннее беспокойство.

Если доминирует секреция адреналина, то возникает тахикардия, потеря веса и зачастую сахарный диабет. У пациентов с нейрофиброматозом (болезнью Pеклингхаузена), как и при заболевании Гиппеля-Линдау (генетический дефект 3 хромосомы, гемангиобластома сетчатки и мозжечка), часто формируются феохромоцитомы (примерно 10% случаев).

- Диагноз. Характерным признаком служит повышение автономной продукции катехоламинов, которое можно обнаружить путем определения самих катехоламинов и продуктов их распада в моче (ванилилминдальная кислота).

- Терапия. B первую очередь хирургическое вмешательство после подготовки пациента с использованием комбинации α- и β-адреноблокаторов.

P.S. Адреномедуллин. Адреномедуллин человека впервые был выделен из коры надпочечников (КНП). Этот пептид из 52 аминокислот синтезируется разными типами клеток и тканей (сердце, почки, головной мозг), причем важнейшим его источником являются клетки эндотелия, гладкомышечные и мезангиальные клетки. Синтез и секрецию адреномедуллина стимулируют гуморальные и механические факторы, в том числе гормоны щитовидной железы, глюкокортикоиды, ангиотензин II, цитокины, нарушение целостности эндотелия сосудистой стенки.

На основании гомологии с пептидами, родственными гену кальцитонина (CGRP), часть клеточных эффектов адреномедуллина опосредуется CGRP-рецепторами. Однако помимо этого существуют специфические рецепторы, активация которых приводит к активации аденилатциклазы, а также фосфолипазы C.

Адреномедуллин является мощным вазодилататором. Его действие обусловлено увеличением эндотелиальной продукции NO, а также повышением концентрации цАМФ в гладких мышцах. B почках адреномедуллин, несмотря на снижение среднего артериального давления, вызывает выраженные вазодилататорные и сильные натрийуретические реакции.

Поскольку у здорового человека уровень циркулирующего в плазме адреномедуллина очень низок, на первый взгляд его можно рассматривать как локальный вазоактивный пептид, который может действовать как аутокринно, так и паракринно. Однако адреномедуллин относится к циркулирующим гормонам в патофизиологических условиях.

Такие заболевания, как гипертония, хроническая сердечная недостаточность, хроническая почечная недостаточность, а также острые состояния, например септический шок и инфаркт миокарда, могут сопровождаться повышением уровня адреномедуллина.

г) Резюме. Модуляция сосудистого тонуса циркулирующими гормонами и вазоактивными пептидами. Циркулирующие гормоны различных эндокринных систем оказывают влияние на тонус периферических сосудов, причем особенно важное значение имеют катехоламины. Уровни адреналина и норадреналина в плазме, составляющие соответственно 0,1-0,5 и 0,5-3 нмоль/л в условиях покоя, повышаются при физической работе до 5 и 10 нмоль/л соответственно. Оба гормона обладают вазоконстрикторными эффектами, опосредуемыми α1-адренорецепторами.

Адреналин, который также обладает большой аффинностью к β-адренорецепторам, в физиологических концентрациях вызывает расширение сосудов в скелетной мускулатуре, миокарде и печени.

Наряду с гипертензивными эффектами, которые опосредуются большей частью косвенными механизмами в ЦНС и почках, ангиотензин II оказывает трофическое воздействие на стенку сосудов (пролиферация, увеличение синтеза белков матрикса).

Антидиуретический гормон (вазопрессин) вызывает сужение большинства периферических сосудов (но не сосудов головного мозга и коронарных сосудов).

Атриальный натрийуретический пептид (ANP) и BNP выделяются миоцитами предсердий в ответ на растяжение и вызывают расширение сосудов, снижение артериального давления и объема циркулирующей крови.

Видео механизмы регуляции тонуса сосудов - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

- Рекомендуем ознакомиться далее "Эндотелий в регуляции сосудов - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.6.2025