Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Тромбоксан способствует агрегации тромбоцитов и, кроме того, действует как сосудосуживающее вещество.

Регуляторная функция эндотелия

Много лет эндотелий капилляров рассматривали как инертный однослойный пласт клеток, который служит исключительно пассивным фильтром, позволяющим проходить воде и малым молекулам через стенку кровеносного сосуда и сохраняющим клетки крови и крупные молекулы (белки) в пределах сосудистого русла. Однако теперь признано, что эндотелий является важным источником веществ, которые вызывают сокращение или расслабление гладкой мышцы сосуда.

Одно из этих веществ — простациклин (см. рис. 22.48, 22.53) может расслаблять гладкую мышцу сосуда путем увеличения концентрации цАМФ. Простациклин образуется в эндотелии из арахидоновой кислоты, и процесс катализируется простациклинсинтазой и циклооксигеназой. Простациклин может высвобождаться при действии динамической механической силы на эндотелий сосуда, которую вызывает пульсирующий кровоток. Основная его функция заключается в ингибировании прилипания тромбоцитов к эндотелию и их агрегации, что предотвращает, соответственно, формирование тромба внутри сосуда.

Гораздо более важное значение эндотелия в расширении сосудов имеет синтез и высвобождение выделенного из эндотелия фактора релаксации (см. рис. 22.48, 22.52, 22.53), который был идентифицирован как оксид азота (NO). Когда эндотелиальные клетки стимулируются ацетилхолином или некоторыми другими веществами (АТФ, брадикинином, серотонином, веществом P, гистамином), то продуцируется и высвобождается NO, который вызывает релаксацию, уменьшая концентрацию свободного Ca2+ в цитозоле. Высвобождение NO может стимулироваться воздействием и динамической механической силы, действующей на эндотелий сосуда, которую взывает пульсирующий кровоток.

Рис. 22.53. Опосредованная и не опосредованная эндотелием вазодилатация. Стимуляция эндотелиальных клеток ацетилхолином или другими соединениями (см. в тексте) приводит к образованию и высвобождению выделенного из эндотелия фактора релаксации NO. Сосудорасширяющее вещество нитропруссид (донор NO) действует непосредственно на гладкую мышцу сосуда: АДФ — аденозиндифосфат; АК — арахидоновая кислота; АМФ — аденозинмонофосфат; АТФ — аденозинтрифосфат; ГЦ — гуанилатциклаза; НП — нитропруссид; ПГ12 — простациклин; ПС — простациклинсинтаза; цАМФ — циклический аденозин-3′,5′-монофосфат; цГМФ — циклический гуанозинмонофосфат; ЦОГ — циклооксигеназа. Источник: Physiology (2017)

Сосудорасширяющие средства типа аденозина, водородных ионов, CO2 и калия могут высвобождаться из паренхиматозной ткани и действовать локально на резистивные сосуды (см. рис. 22.48, 22.53).

Эндотелий может также синтезировать эндотелин — сильнодействующий сосудосуживающий пептид. Эндотелин способен воздействовать на сосудистый тонус и кровяное давление людей и может быть причастным к таким патологическим состояниям, как атеросклероз, легочная гипертензия, застойная сердечная недостаточность и почечная недостаточность. К эндотелину выделяют два типа рецепторов: ETA и ETB. ETA (см. рис. 22.48, 22.53). Рецептор находится в гладкомышечной ткани и при связывании с ним эндотелина вызывает сужение сосудов и задержку натрия, что повышает кровяное давление.

Ангиотензин II оказывает сильное прямое сужающее действие на артерии и менее сильное на вены (см. рис. 22.48). Кроме того, он возбуждает центральные и периферические симпатические структуры. В результате периферическое сопротивление и кровяное давление повышаются.

Вазопрессин, или АДГ, в средних и высоких дозах оказывает сосудосуживающее действие, наиболее выраженное на уровне артериол (см. разд. 15.2.2.1).

Серотонин (5-гидрокситриптамин) содержится в больших количествах во внутренних органах и тромбоцитах. Он оказывает сосудосуживающий эффект и повышает проницаемость капилляров. При выделении в ЖКТ серотонин усиливает моторику и секрецию пищеварительных соков как путем сужения вен, так и благодаря увеличению проницаемости капилляров. Мощное сосудосуживающее влияние серотонина на артерии мягкой мозговой оболочки может играть роль в возникновении их спазмов (мигрени).

На степень сокращения мускулатуры сосудов прямое влияние оказывают некоторые вещества, необходимые для клеточного метаболизма (например, О2) либо вырабатывающиеся в процессе метаболизма. Это влияние осуществляется за счет различных механизмов, многие из которых еще не раскрыты. Все они в совокупности обеспечивают метаболическую ауторегуляцию периферического кровообращения. Важнейшее функциональное значение метаболической ауторегуляции состоит в том, что она приспосабливает местный кровоток к функциональным потребностям органа. При этом метаболические сосудорасширяющие влияния доминируют над нервными сосудосуживающими эффектами и в некоторых случаях полностью подавляют их.

Недостаток кислорода. Снижение парциального давления О2 в крови приводит к расширению сосудов. Предполагается, что изменения локального кровотока, связанные с местными метаболическими сдвигами, обусловлены изменениями напряжения О2 в артериолах: при усиленном метаболизме это напряжение снижается, и наоборот. Для этого требуется, чтобы кислород мог диффундировать из артериолы (возможность такой диффузии экспериментально доказана) и реакция различных отделов артериолы изменялась в соответствии с изменениями градиента напряжения О2 по ее длине.

Миогенная ауторегуляция. Некоторые сосуды способны поддерживать постоянную объемную скорость кровотока при колебаниях давления. Эту способность можно считать одним из видов миогенной («механогенной») ауторегуляции; она обусловлена сокращениями гладких мышц сосудов при повышении давления и их расслаблением при его понижении. Такая ауторегуляция особенно хорошо выражена в почечных сосудах, однако она действует и в сосудах головного мозга, сердца, печени, кишечника и скелетных мышц. В сосудах кожи она не обнаружена (см. рис. 22.48).

Эндогенная вазомоторика. В артериолах, метартериолах и прекапиллярных сфинктерах наблюдается эндогенная вазомоторика — ритмичные колебания тонуса. Эти колебания не участвуют в приспособлении кровотока к потребностям тканей. В результате таких ритмичных сокращений мышц сосудов и сопутствующих изменений гидродинамического сопротивления сосудов в последних возникают ритмичные колебания скорости кровотока. Частота и амплитуда этих колебаний могут быть различными. Эндогенная вазомоторика обусловлена автоматизмом сокращений гладкомышечных волокон и не зависит от вегетативных нервных влияний.