Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Парасимпатические холинергические сосудорасширяющие волокна. Сосуды наружных половых органов иннервируются парасимпатическими холинергическими волокнами. Последние активируются при половом возбуждении и вызывают выраженное расширение сосудов этих органов и увеличение кровотока в них. Холинергические сосудорасширяющие волокна иннервируют также мелкие артерии мягкой мозговой оболочки головного мозга. Функция этих волокон до сих пор не ясна.

Симпатические сосудорасширяющие волокна. У различных видов животных (в частности, у собак и кошек) существует особая система, иннервирующая только прекапиллярные сосуды скелетных мышц. Она берет начало от коры головного мозга. В покое импульсация в этих волокнах отсутствует. Их раздражение сопровождается расширением сосудов, причем в отличие от метаболической вазодилатации увеличение кровотока при этом обеспечивается, по-видимому, расширением не истинных капилляров, а артериовенозных анастомозов, метартериол или даже более крупных артериальных сосудов. Такие волокна возбуждаются при эмоциональных реакциях: тревоге, защите, страхе или ярости. Если в дальнейшем начинается мышечная деятельность, то это первоначальное расширение сосудов сменяется (или дополняется) вазодилатацией метаболического происхождения. У человека такие холинергические сосудорасширяющие волокна пока не обнаружены, хотя расширение сосудов, предшествующее физической нагрузке, у него наблюдается.

Аксон-рефлексы. Механическое или химическое раздражение кожи может сопровождаться местным расширением сосудов благодаря аксон-рефлексам. При раздражении тонких немиелинизированных кожных ноцицептивных волокон (рис. 22.50) возбуждение распространяется не только в центростремительном направлении, то есть к спинному мозгу (ортодромно), но также по эфферентным коллатеральным волокнам к артериолам иннервируемого данным нервом участка кожи (антидромно). Из таких «эфферентных» окончаний

Рис. 22.50. Аксон-рефлекс

выделяются вещества из группы кининов (например, вещество Р) и пептид, подобный кальцитонину. Такая вазодилатация не связана с симпатической иннервацией кожных сосудов: она исчезает только после дегенерации ноцицептивных волокон, вызванной их отсечением от спинного мозга.

При длительном холодовом воздействии первоначальное сужение сосудов пальцев рук и ног сменяется их периодическим расширением. Некоторые исследователи полагают, что такие реакции также обусловлены ноцицептивными аксон-рефлексами. В пальцах сосуды расположены очень тесно, что связано с их участием в терморегуляции. При расширении этих сосудов повышается температура в окружающих тканях, и это предохраняет ткани от повреждения. Аксон-рефлексы на другие раздражители, возможно, служат механизмом защиты от местных повреждающих воздействий. Полагают, что аксонрефлексы участвуют и в трехфазных последовательных реакциях организма на местные раздражители нарастающей интенсивности (например, в реакциях кожи на удар тупым предметом). При этом наблюдается такая последовательность:

1) местное покраснение кожи в области нанесения механического раздражения (механизм — расширение артериол);

2) гиперемия — более яркое покраснение окружающих тканей, появляющееся спустя примерно 30 с после раздражения (механизм — аксонрефлекс);

3) местный отек или образование волдыря (механизм — повреждение стенок капилляров).

К другим возможным причинам расширения сосудов мышц относят возбуждение b-рецепторов этих сосудов катехоламинами (см. разд. 22.2.7.3).

Адреналин и норадреналин. Катехоламины адреналин и норадреналин постоянно выделяются мозговым веществом надпочечников и циркулируют в крови. Эти гормоны оказывают генерализованное действие на мускулатуру сосудов. В то время как норадреналин служит главным медиатором сосудодвигательных нервов, гормональные влияния обусловлены в основном адреналином. Из катехоламинов, секретируемых надпочечниками, 80% приходится на долю адреналина и лишь 20% составляет норадреналин. Реакции сосудов на эти два вещества могут быть различны. Так, адреналин может оказывать сосудосуживающий и сосудорасширяющий эффекты; кроме того, величина реакции мышц разных сосудов на адреналин различна в зависимости от их чувствительности к этому веществу.

Катехоламиновые рецепторы. Разнонаправленные влияния катехоламинов крови на мышцы сосудов объясняются наличием разных типов адренорецепторов — a и b. Эти рецепторы представляют собой участки мембраны сосудистых мышц, имеющие особое химическое строение. Возбуждение a-адренорецепторов сопровождается сокращением мускулатуры сосудов, а возбуждение b-адренорецепторов — ее расслаблением. Норадреналин действует преимущественно на a-адренорецепторы, а адреналин — и на a-, и на b-рецепторы. В большинстве кровеносных сосудов (если не во всех) имеются оба типа рецепторов, хотя их количество и соотношение в разных частях сосудистой системы могут быть различными. Если в сосудах преобладают a-рецепторы, то адреналин вызывает их сужение, а если большинство составляют b-рецепторы, то он вызывает расширение. Следует также учитывать, что порог возбуждения b-адренорецепторов ниже, чем a-рецепторов, хотя при возбуждении и тех, и других преобладают эффекты a-рецепторов. Таким образом, в низких (физиологических) концентрациях адреналин вызывает расширение сосудов, а в высоких — сужение. Существует большое количество так называемых симпатолитиков фармакологических препаратов, более или менее избирательно блокирующих a- или b-адренорецепторы.

Симпатические нейротрансмиттеры. Кроме норадреналина, в симпатических терминалях могут выделяться и другие передатчики (рис. 22.51), например АТФ и нейропептид Y. Все три медиатора оказывают одинаковое действие: вызывают сокращение гладкой мышцы стенки сосуда, но весьма различаются по скорости развития и затухания эффекта. Самый быстродействующий из них — АТФ. Норадреналин и в особенности нейропептид Y действуют медленнее.

Парасимпатические нейротрансмиттеры. Так же как и симпатические волокна, парасимпатические нервы могут содержать несколько нейротрансмиттеров, которые вызывают фазы вазодилатации (рис. 22.52). Наиболее значимая

Рис. 22.51. Стимуляция постганглионарного симпатического нейрона вызывает три фазы сокращения сосудистой клетки гладкой мускулатуры. Каждая фаза соответствует высвобождению другого нейротрансмиттера или группы передатчиков: АТФ — аденозинтрифосфат; ИФ3 — инозитол-1,4,5-трифосфат; ФЛС — фосфолипаза С; ЭР — эндоплазматический ретикулум. Источник: Medical physiology ... (2016)

роль в вазодилатации при этом отводится оксиду азота NO, который может выделяться непосредственно из нервных терминалей, а также опосредованно под влиянием ацетилхолина из эндотелия. Оба источника NO активируют гуанилилциклазу, повышают цГМФ в гладкомышечной клетке и вносят вклад в первую фазу релаксации.

При длительной и интенсивной стимуляции из терминалей высвобождается другой нейротрансмиттер — ВИП, вызывающий замедленную, но длительную вазодилатацию через увеличение цАМФ или уменьшение Са2+.

Гистамин выделяется главным образом при повреждении кожи и слизистых оболочек, а также при реакциях Аг–АТ. Очевидно, он высвобождается в основном из базофильных гранулоцитов и тучных клеток поврежденных тканей. Гистамин вызывает местное расширение артериол и венул и повышает проницаемость капилляров.

Калликреин-кининовая система. Калликреин представляет собой фермент, содержащийся в тканях и плазме обычно в неактивной форме. После активации калликреин расщепляет a2-глобулин плазмы — кининоген, в результате чего образуется декапептид каллидин, превращающийся после отщепления лизина в нонапептид брадикинин. Брадикинин сохраняет активность лишь в течение нескольких минут, после чего разрушается киназами I и II. Киназа II идентична «конвертирующему ферменту», превращающему ангиотензин I в ангиотензин II.

Рис. 22.52. Стимуляция постганглионарного парасимпатического нейрона может вызывать две фазы релаксации клеток гладких мышц сосудов: АХ — ацетилхолин; ВИП — вазоактивный интестинальный полипептид; ГЦ — гуанилилциклаза; цГМФ — циклический гуанозинмонофосфат. Источник: Medical physiology ... (2016)

Каллидин и брадикинин оказывают выраженный сосудорасширяющий эффект и увеличивают проницаемость капилляров.

Производные арахидоновой кислоты. Почти во всех органах и тканях образуются простагландины, простациклин и тромбоксан. Эти вещества синтезируются из полиненасыщенных жирных кислот С20-арахидоновой и линолевой, входящих в состав фосфолипидных фракций мембран, по пути, включающему образование промежуточного продукта — циклоэндопероксида.

Простагландины (PG) представляют собой гормоноподобные вещества. Существует несколько групп и подгрупп этих веществ с различными физиологическими эффектами. Так, PGA и PGA2 вызывают расширение артерий, особенно чревной области. Выделенный из мозгового вещества почек PGA2, или медуллин, снижает АД и увеличивает почечный кровоток, а также выделение почками воды, Na+ и K+. Простагландины группы Е также вызывают расширение сосудов при внутриартериальном введении и тормозят выделение норадреналина из окончаний симпатических нервов. PG группы F сужают сосуды и повышают АД.