Часть IV. Физиология систем внутренних органов

К промежуточным (по времени) регуляторным механизмам относятся изменения транскапиллярного обмена, релаксация напряжения стенок сосудов, ренин-ангиотензиновая система. Для того чтобы эти механизмы начали действовать, требуются минуты, а для их максимального развития — часы.

Изменения транскапиллярного объема

На фильтрационно-реабсорбционное равновесие в капилляpax влияют не только рефлекторные сосудодвигательные реакции, изменяющие преимущественно кровоток в мышцах. Кровообращение во всех капиллярах зависит от давления в разных отделах кровеносной системы. Увеличение артериального и/или венозного давления, как правило, сопровождается повышением давления в капиллярах. В результате фильтрация жидкости в интерстициальное пространство возрастает, а внутрисосудистый объем снижается. Поскольку среднее давление наполнения, венозный возврат и ударный объем тесно взаимосвязаны, это снижение внутрисосудистого объема жидкости приводит к уменьшению АД. Напротив, при падении давления происходят обратные изменения: реабсорбция в капиллярах возрастает, АД повышается.

Релаксация напряжения в сосудистой стенке

Поскольку АД связано с давлением наполнения, оно повышается при увеличении внутрисосудистого объема крови. Однако этому повышению давления в известной степени препятствует релаксация напряжения сосудов. Благодаря этой особенности при растяжении сосудов под действием повышенного давления их растяжимость постепенно возрастает. При уменьшении внутрисосудистого объема жидкости происходят обратные процессы, приводящие к повышению АД. Эти свойства сосудистой стенки носят название релаксации напряжения и обратной релаксации напряжения. Они особенно выражены у емкостных сосудов. Благодаря этим свойствам давление в сосудистой системе даже после значительных изменений внутрисосудистого объема жидкости через 10–60 мин почти возвращается к исходному уровню.

Ренин-ангиотензиновая система

Ренин — это фермент, который вырабатывается и хранится в юкстагломерулярных клетках почек. Высвобождаясь в кровь, этот фермент расщепляет ангиотензиноген (a2-глобулин), синтезирующийся в печени. В результате образуется декапептид ангиотензин I. Под действием «конвертирующего фермента» плазмы ангиотензин I превращается в октапептид ангиотензин II. Эта реакция протекает преимущественно в сосудах легких. Ангиотензин II расщепляется ангиотензиназами на неактивные пептиды (рис. 22.65).

При снижении кровоснабжения почек любой этиологии — в результате падения АД, сужения почечных сосудов или их патологических изменений — выделение ренина увеличивается (см. рис. 22.65). По-видимому, это происходит также при снижении импульсации от барорецепторов предсердий и артерий в результате уменьшения внутрисосудистого объема жидкости. Полагают, что выброс ренина стимулируется также изменениями концентраций электролитов в крови, в частности гипонатриемией.

Ангиотензин II оказывает прямое сужающее действие на артерии и вены (см. рис. 22.48), возбуждает центральные и периферические симпатические структуры. Кроме того, ангиотензин II служит главным стимулятором выработки альдостерона в коре надпочечников. В результате периферическое сопротивление и кровяное давление повышаются.

Можно предполагать, что с ренин-ангиотензиновой системой связан один из видов почечной гипертензии, поскольку при этом состоянии концентрации ренина и ангиотензина в крови повышаются.

Рис. 22.65. Упрощенная схема механизма поддержания среднего артериального давления с помощью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы: АДГ — антидиуретический гормон

В настоящее время к долговременной регуляции гемодинамики относят механизмы, влияющие главным образом на соотношение между внутрисосудистым объемом крови и емкостью сосудов. Изменения емкости сосудов в соответствии с объемом крови могут происходить за счет сосудодвигательных рефлексов, релаксации напряжения сосудов и действия ренин-ангиотензиновой системы (см. раз. 22.3.4.2). Все эти механизмы относятся к кратковременной или промежуточной (по времени) регуляции. Напротив, внутрисосудистый объем крови изменяется в соответствии с емкостью сосудов за счет изменения транскапиллярного обмена жидкости. Однако физиологическое значение таких изменений ограничено, так как при этом жидкость обменивается лишь между внутрисосудистым и интерстициальным пространствами (важнейшие внеклеточные водные пространства). В норме объем внеклеточного водного пространства может изменяться только в результате смещения равновесия между суммарным потреблением жидкости (то есть поступлением жидкости в ЖКТ за вычетом всех потерь воды, кроме выведения с мочой) и выделением жидкости почками. Таким образом, регуляция внеклеточного объема жидкости чрезвычайно важна не только для поддержания водно-солевого равновесия, но и для деятельности сердечно-сосудистой системы. В этой регуляции участвуют следующие механизмы: почечная система контроля объема жидкости, система вазопрессина, система альдостерона.

Почечная система контроля объема жидкости

Повышение кровяного давления имеет несколько основных следствий:

• возрастает выведение жидкости почками;
• снижается объем внеклеточной жидкости в результате увеличенного выведения жидкости;
• уменьшается объем крови;
• снижается среднее давление вследствие уменьшения объема крови;
• снижаются венозный возврат и сердечный выброс;
• АД снижается до исходного уровня вследствие уменьшения сердечного выброса.

Если в опыте на животном выключить нервную регуляцию давления, то при введении жидкости существенно повысятся сердечный выброс и АД; в дальнейшем по мере выведения жидкости вследствие временного увеличения почечной секреции эти величины постепенно нормализуются. У человека повышенное давление часто можно снизить путем назначения диуретиков, понижающих объем внеклеточной жидкости.

Эффекты вазопрессина

Вазопрессин, или АДГ, в средних и высоких дозах оказывает сосудосуживающее действие, наиболее выраженное на уровне артериол. При этом вазопрессин стимулирует метаботропные рецепторы типа V1 (см. рис. 22.48). Однако главным эффектом этого гормона является регуляция реабсорбции воды в дистальных канальцах почек.

Вазопрессин играет особую роль в регуляции объема жидкости, так как рефлекторные изменения содержания этого гормона участвуют в поддержании объема внутрисосудистого водного пространства. При увеличении объема крови импульсация от рецепторов предсердий возрастает, и в результате через 10–20 мин выделение вазопрессина снижается. Это приводит к увеличению выделения жидкости почками. При падении же АД происходят обратные процессы: выброс вазопрессина увеличивается, выделение жидкости уменьшается. Этот рефлекс на внезапные изменения внутрисосудистого объема крови, служащий для регуляции объема жидкости, называют рефлексом Генри–Гауэра.

Эффекты альдостерона

Под действием альдостерона увеличивается канальцевая реабсорбция Na+ (а вследствие этого, по закону осмоса, и воды). Альдостерон увеличивает также секрецию почками K+ и H+. Таким образом, этот гормон способствует повышению содержания в организме натрия и внеклеточной жидкости. В то же время альдостерон повышает чувствительность гладких мышц сосудов к вазоконстрикторным агентам, усиливая прессорное действие ангиотензина II (см. разд. 15.5.1).

Из сказанного следует, что практически ни один из многих механизмов регуляции гемодинамики не управляет только каким-либо одним параметром. Почти все эти механизмы либо прямо, либо косвенно влияют в различной степени и на сердечный выброс, и на общее периферическое сопротивление, и на емкость сосудов, и на внутрисосудистый объем жидкости. Таким образом, против нарушений АД и объема крови постоянно действуют три «линии обороны», каждая в свое время (по началу и продолжительности). При кратковременных колебаниях давления и объема крови включаются сосудистые реакции, при длительных же сдвигах преобладают компенсаторные изменения объема крови. В последнем случае сначала меняется содержание в крови воды и электролитов, а при необходимости (в различные сроки) происходят и сдвиги в содержании белков плазмы и клеточных элементов.