Смирнов В.М. Физиология человека: Учебник

Подождите немного. Документ загружается.

ганов брюшной полости. Плотность иннер-

вации артерий значительно меньше, чем

плотность в мелких сосудах. В головном

мозге сосуды иннервированы относительно

слабо. Иннервация вен в основном соответ-

ствует иннервации артерий. Симпатические

нервные волокна для органов брюшной по-

лости идут в составе чревных нервов, к ко-

нечностям — в составе спинномозговых сме-

шанных нервов.

Б.

Вазоконстрикция. Впервые сосудосужи-

вающее влияние симпатических нервов вы-

явил киевский физиолог А.Вальтер (1842) в

опыте на лягушке. Он обнаружил, что пере-

резка седалищного нерва ведет к расшире-

нию сосудов конечности, а раздражение пе-

риферического отрезка этого нерва вызывает

сужение сосудов конечности. Однако более

известен опыт К.Бернара (1852) с перерезкой

симпатического нерва на одной стороне шеи

кролика. Как выяснилось, такая перерезка

приводит к покраснению и потеплению уха

на оперированной стороне. Результаты опыта

свидетельствуют о том, что симпатические

нервы являются сосудосуживающими и нахо-

дятся в состоянии постоянного тонуса. Сосу-

досуживающее влияние симпатического

нерва подтверждается также и тем, что его

раздражение вызывает побледнение и охлаж-

дение уха кролика.

Прессорные рефлексы сосудов скелетных

мышц и органов брюшной полости выраже-

ны значительно больше, нежели у сосудов

мозга, легких и сердца; в сосудах скелетных

мышц — больше, чем в сосудах органов

брюшной полости, в сосудах задних конеч-

ностей

—

больше, нежели в сосудах передних

конечностей (рис. 13.23).

Раздражение

симпатических волокон вызы-

вает значительное сужение сосудов кожи,

мышц, органов брюшной полости, жировой

ткани. Слабее эффект выражен в сосудах

сердца, легких и мозга, что объясняется, по-

видимому, не только малым числом иннер-

вированных а,-рецепторов, но и, возможно,

меньшей плотностью симпатической иннер-

вации сосудов. Возбуждение симпатических

нервов вызывает сужение артериол примерно

на '/3, а вен — на '/6. Блокада или перерезка

симпатических сосудосуживателей может

увеличить объем крови в органах на 20 %. Ва-

зоконстрикторное и стимулирующее сердце

влияния симпатической нервной системы

сильнее действия катехоламинов надпочеч-

ников.

Частота импульсов, идущих по симпа-

тическим нервам к сосудам, составляет

1 —

3 имп/с. Если раздражать периферический

20-,

,-16-1

О)

| 12-

Q fl

£ 6

Органы

Рис.

13.23.

Прирост сопротивления кровеносных

сосудов различных органов при прессорном реф-

лексе у кошки (в процентах к исходному):

—

задней конечности; 2

—

мышц таза; 3

—

почки; 4

—

селезенки; 5 — передней конечности; 6

—

желудка; 7

—

печени; 8

—

коронарных сосудов; 9

—

мозговых и легоч-

ных сосудов (по Б.И.Ткаченко, с изменениями).

отрезок перерезанного симпатического нерва

с частотой 1—2 имп/с, то расширившиеся в

результате перерезки сосуды суживаются до

исходного диаметра. Увеличение частоты

раздражений нерва ведет к еще большему су-

жению сосудов, а урежение раздражающих

импульсов сопровождается расширением

кровеносных сосудов. При частоте раздраже-

ния нерва 6—10 имп/с наблюдается макси-

мальное сужение большинства кровенос-

ных сосудов. При прессорном рефлексе мак-

симальная импульсация в симпатическом

нерве — 12—15 имп/с.

Сосудистые рецепторы. Вазоконстрикция

во всех органах осуществляется с помощью

а-адренорецепторов, вазодилатация — по-

средством р-адренорецепторов (рис. 13.24).

Длина постганглионарных ветвей аксона ад-

ренергического нейрона достигает 30 см, и

на всем его протяжении из его расширений,

располагающихся по 250—300 на 1 мм, выде-

ляются катехоламины. Расстояние между ва-

рикозами нервного волокна и гладкомышеч-

ными волокнами достигает 80 нм, что обес-

печивает действие катехоламинов не только в

области их выделения, но в результате попа-

дания в кровяное русло — на значительном

расстоянии посредством циркуляции в кро-

ви.

Кровеносные сосуды богато снабжены

постсинаптическими а-адренорецепторами с

преобладанием а,-, т.е. иннервированных ад-

ренорецепторов. Плотность р-рецепторов не-

высока.

Таким образом, возбуждение симпатичес-

кой нервной системы вызывает сильную ва-

311

Сужение

Умеренный

расширение

\ I

Максимальный

сужение

\ J

Симпатический нерв

Активация

а-

р-рецепторов

НАЧ

~Т\

Д Расширение/ \

Сосуд

НА'

Рис. 13.24. Адренергическая регуляция тонуса

кровеносных сосудов.

Жирными стрелками обозначена более выраженная акти-

вация рецепторов.

зоконстрикцию в сосудах всего организма,

кроме сердца, мозга и легких. Значение сла-

бой вазоконстрикции этих органов очевид-

но — сохранение достаточного кровоснабже-

ния в жизненно важных органах при эмоцио-

нальном и физическом напряжениях.

В.

Вазодилатация (расширение кровенос-

ных сосудов) осуществляется с помощью раз-

личных механизмов.

Расширение сосудов возникает вследст-

вие уменьшения тонуса симпатических сосу-

досуживающих нервных волокон. Наличие

тонуса у симпатических сосудосуживателей

обеспечивает двоякий эффект: увеличение их

тонуса сопровождается сужением сосудов,

уменьшение тонуса этих нервов ведет к рас-

ширению сосудов. Это главный нервный ме-

ханизм вазодилатации.

Расширение капилляров может осу-

ществляться в результате закрытия артерио-

венозных анастомозов; при этом увеличива-

ется напор крови в капиллярах, и они под

давлением крови расширяются.

Вазодилатация осуществляется с помо-

щью симпатических холинергических нерв-

ных волокон. У собак и кошек симпатичес-

кие холинергические волокна расширяют

прекапиллярные сосуды скелетных мышц.

Эта сосудорасширяющая система берет нача-

ло от моторной зоны коры большого мозга.

У человека такое расширение мышечных со-

судов предшествует физической нагрузке

(еще при планировании движения) — опере-

жающее обеспечение мышц питательными

веществами и кислородом. Сигналы поступа-

ют от коры большого мозга.

Расширение сосудов, в основном кожи,

наблюдается при раздражении периферичес-

ких отрезков задних корешков спинного

мозга, механизм которого пока не ясен. Ме-

ханическое или химическое раздражение

кожи также может сопровождаться местным

расширением сосудов, что используется в

клинической практике для оценки вегетатив-

ного статуса. Считают, что сосудистая реак-

ция осуществляется по механизму аксон-

рефлекса.

Расширение сосудов в некоторых орга-

нах может наблюдаться при возбуждении

симпатической нервной системы и актива-

ции (3-адренорецепторов, например, в мелких

пиальных сосудах мозга, в мелких сосудах

сердца (в скелетных мышцах — спорно). Это

противоречие, по-видимому, объясняется

тем, что в эксперименте слабые раздражения

симпатического нерва ведут к активации в

основном (3-адренорецепторов, так как их

возбудимость выше возбудимости а-рецепто-

ров.

При усилении раздражения возбуждают-

ся и а-рецепторы, что и ведет к сужению со-

судов, поскольку а-рецепторов в сосудах

больше. С возрастом чувствительность $-ад-

ренорецепторов к катехоламинам снижается,

что способствует развитию гипертензии. Ре-

лаксация сосудов связана скорее всего с

-рецепторами. В крупных сосудах мозга

р-адренорецепторы не обнаружены; имеются

они в мелких пиальных сосудах и дополняют

метаболическую вазодилатацию. В скелетных

мышцах р-адренорецепторы локализуются в

основном в микрососудах, причем очень чув-

ствительны к адреналину р-рецепторы прека-

пиллярных сфинктеров и небольших резис-

тивных сосудов диаметром меньше 30 мкм

—

пороговая концентрация адреналина здесь

равна 10 нмоль/л. В коронарных сосудах, как

и во всех органах, присутствуют а- и р-ре-

цепторы, но число последних становится

преобладающим по мере удаления от прокси-

мальных отделов. Поэтому мелкие сосуды

сердца при возбуждении симпатико-адрена-

ловой системы расширяются, а более круп-

ные — сужаются, что может привести к ухуд-

шению кровоснабжения миокарда.

6. Расширение сосудов некоторых органов

осуществляется с помощью парасимпатичес-

ких (холинергических) волокон. Языкогло-

точный нерв расширяет сосуды миндалин,

околоушной железы, задней трети языка.

Верхнегортанный нерв расширяет сосуды

312

гортани и щитовидной железы. Язычный

нерв расширяет сосуды языка. Сосудорасши-

ряющие парасимпатические холинергические

волокна имеются в составе тазового нерва.

Они активируются при половом возбужде-

нии, вызывают выраженное расширение со-

судов половых органов и увеличение крово-

тока в них. Холинергические сосудорасши-

ряющие волокна иннервируют также мелкие

артерии мягкой мозговой оболочки головно-

го мозга. Есть данные, свидетельствующие о

том, что активация волокон блуждающего

нерва ведет к расширению коронарных сосу-

дов.

Вазодилатация органов брюшной полос-

ти с помощью парасимпатических волокон

блуждающего нерва не доказана.

13.9.2.

МИОГЕННАЯ И ГУМОРАЛЬНАЯ

РЕГУЛЯЦИЯ

А. Миогенная регуляция сосудистого тонуса

осуществляется благодаря спонтанной сокра-

тительной активности гладкомышечных кле-

ток сосудистой стенки. Как известно, гладко-

мышечные клетки могут спонтанно, без дей-

ствия нервной системы и гуморальных фак-

торов периодически возбуждаться. Этим

свойством обладают клетки-пейсмекеры, у

которых мембранный потенциал уменьшает-

ся благодаря входу в клетку катионов, глав-

ным образом Са

. Когда деполяризация до-

стигает критического уровня, возникает по-

тенциал действия. Возбуждение передается

другим клеткам, которые в свою очередь со-

кращаются, что и обеспечивает наличие по-

стоянного тонического сокращения гладко-

мышечных клеток и наличие тонуса даже

полностью денервированного сосуда (мио-

генный тонус). Он сохраняется у полностью

денервированных сосудов и является для оп-

ределенных сосудистых областей сравнитель-

но постоянным, наблюдается лишь неболь-

шая его флюктуация, не связанная с метабо-

лическими потребностями органа. В случае

же внезапного уменьшения объема циркули-

рующей крови (ОЦК) в сосудах (например, в

результате кровопотери) и снижения кровя-

ного давления гладкие мышцы сосудистой

стенки увеличивают свое сокращение, что

способствует восстановлению кровяного дав-

ления. Увеличение объема крови в изолиро-

ванном сосуде в эксперименте сопровождает-

ся увеличением давления. Однако в течение

нескольких минут миогенный тонус умень-

шается, давление снижается. В случае бы-

строго уменьшения ОЦК миогенный тонус

видоизменяется в течение 10—60 мин. Мио-

генный тонус лучше выражен у венозной

системы.

Тонус сосуда определяется также растяну-

тыми эластиновыми и коллагеновыми волок-

нами — эластический тонус. Совокупность

миогенного и эластического тонусов — это

базальный (основной) тонус сосудов. Он со-

ставляет 50—60 % от общего тонуса сосудов в

физиологических (естественных) условиях.

Кроме того, в органах (особенно в почках

и головном мозге) имеется миогенный ауто-

регуляторный механизм стабилизации объем-

ной скорости кровотока при колебаниях АД;

он заключается в том, что при повышении

системного АД тонус приносящих сосудов

органа также возрастает, а при падении сис-

темного АД тонус этих сосудов снижается

(эффект Остроумова — Бейлисса). Это обес-

печивает сравнительно постоянный кровоток

через орган. Подобный механизм (в меньшей

степени) выражен в сердце, печени, кишеч-

нике и скелетных мышцах (органы располо-

жены по убыванию степени выраженности

описанного эффекта).

Б.

Гуморальная регуляция тонуса сосудов

осуществляется биологически активными ве-

ществами и продуктами метаболизма. Одни

вещества расширяют, другие суживают кро-

веносные сосуды, некоторые оказывают дво-

якое действие.

Сосудосуживающие

вещества вырабаты-

ваются в различных клетках организма, но

чаще — в клетках-трансдукторах (подобных

хромаффинным клеткам мозгового слоя над-

почечников). Наиболее сильным веществом,

сужающим артерии, артериолы и в меньшей

степени вены, является ангиотензин, выраба-

тывающийся в печени. Однако в плазме

крови он находится в неактивном состоянии.

Активируется он ренином (ренин-ангиотен-

зиновая система).

При снижении АД увеличивается выра-

ботка ренина в почке. Сам по себе ренин со-

суды не сужает; являясь протеолитическим

ферментом, он расщепляет а

-глобулин плаз-

мы (ангиотензиноген) и превращает его в от-

носительно мало активный декапептид (ан-

гиотензин I). Последний под влиянием анги-

отензиназы — фермента, фиксированного на

клеточных мембранах эндотелия капилляров,

превращается в ангиотензин II, обладающий

сильным сосудосуживающим действием, в

том числе и на коронарные артерии (меха-

низм активации ангиотензина аналогичен

мембранному пищеварению). Ангиотензин

обеспечивает суживание сосудов также путем

активации симпатико-адреналовой системы.

Вазоконстрикторное действие ангиотензи-

313

на II превышает по своей силе влияние нор-

адреналина более чем в 50 раз. При значи-

тельном повышении АД ренин вырабатыва-

ется в меньших количествах, АД снижает-

ся — нормализуется. В больших количествах

ангиотензин в плазме крови не накапливает-

ся,

так как быстро разрушается в капиллярах

ангиотензиназой. Однако при некоторых за-

болеваниях почек, в результате которых ухуд-

шается их кровоснабжение, даже при нор-

мальном исходном системном АД количество

выбрасываемого ренина возрастает, развива-

ется гипертензия почечного происхождения.

Вазопрессин (АДГ — антидиуретический

гормон) также сужает сосуды, его эффекты в

большей степени проявляются на уровне ар-

териол. Однако сосудосуживающие эффекты

хорошо проявляются только при значитель-

ном падении АД. При этом из задней доли

гипофиза выбрасывается большое количест-

во вазопрессина. При введении в организм

экзогенного вазопрессина наблюдается суже-

ние сосудов независимо от исходного уровня

кровяного давления. В нормальных физиоло-

гических условиях его вазоконстрикторное

действие не проявляется.

Норадреналин действует главным образом

на а-адренорецепторы и сужает сосуды, в ре-

зультате увеличивается периферическое со-

противление, но эффекты невелики, по-

скольку эндогенная концентрация норадре-

налина мала. При экзогенном введении но-

радреналина возрастает АД, вследствие чего

возникает рефлекторная брадикардия, умень-

шается работа сердца, что сдерживает прес-

сорный эффект.

Сосудорасширяющие

вещества. К ним

относятся биологически активные вещества

(брадикинин, гистамин, ацетилхолин, про-

стагландины, окись азота), продукты обмена

веществ — метаболиты (молочная кислота,

АТФ,

АДФ, АМФ, угольная кислота), а также

недостаток кислорода. Как было отмечено

выше (см. раздел 13.9.1), возбуждение пара-

симпатических волокон блуждающего нерва

не расширяет сосудов. Однако введение в

кровь ацетилхолина вызывает сильную и

стойкую вазодилатацию в различных органах,

кроме почек. В сосудах имеются неиннерви-

рованные постсинаптические М-холиноре-

цепторы, в том числе и в сосудах сердца.

Действие ацетилхолина на гладкомышечные

клетки сосудов вызывает их гиперполяриза-

цию.

Эта проблема изучена недостаточно.

Гистамин вызывает расширение артериол,

венул и повышает проницаемость капилля-

ров.

Он выделяется главным образом при по-

вреждении кожи и слизистых оболочек, в

стенке желудка и кишечника, в скелетных

мышцах при работе, а также при реакциях

антиген — антитело. Очевидно, он освобож-

дается из базофильных гранулоцитов и туч-

ных клеток поврежденных тканей. При ульт-

рафиолетовом облучении, потираний кожи

возникает ее покраснение, одним из действу-

ющих факторов при этом является гистамин.

Натрийуретический гормон атриопептид

вырабатывается в секреторных кардиомиоци-

тах, больше в правом предсердии — вызывает

расширение сосудов посредством расслабле-

ния гладкомышечных элементов мелких ар-

терий организма с помощью цАМФ.

Простагландины — производные ненасы-

щенных жирных кислот (гормоноподобные

вещества) — образуются во многих тканях

организма. Такое название дано потому, что

впервые они обнаружены у мужчин в семен-

ной жидкости, вырабатываемой предстатель-

ной железой. Имеется несколько их разно-

видностей с различными эффектами, среди

которых наиболее очевидно сосудорасши-

ряющее действие. В частности, медуллин, об-

разуемый в мозговом слое почек, кроме сосу-

дорасширяющего действия, увеличивает вы-

деление почками Na

, K

, воды.

Минины

являются полипептидами, образу-

ющимися из <х

-глобулинов плазмы крови

под влиянием фермента калликреина (калли-

креин-кининовая система). Наиболее извест-

ны из них брадикинин и каллидин. Их вазо-

дилататорный эффект почти в 10 раз превос-

ходит действие гистамина и в равной мере

распространяется на сосуды скелетных мышц

и внутренних органов, в том числе на коро-

нарные сосуды. Но эти вещества нестойки,

брадикинин и его предшественник каллидин

разрушаются кининазами в течение несколь-

ких минут. Кроме выраженного сосудорас-

ширяющего действия, брадикинин увеличива-

ет проницаемость капилляров, что ведет к

выведению Na

, K

, СГ и снижению АД. Как

следствие увеличиваются работа сердца и

пульсовое давление. Брадикинин выделяется

при возбуждении желез желудочно-кишечно-

го тракта, слюнных желез, появляется в коже

при действии тепла и способствует расшире-

нию сосудов кожи при нагревании ее, расши-

ряет сосуды наружных половых органов. Ве-

щество П расширяет сосуды слюнных желез,

наружных половых органов.

Продукты метаболизма (увеличение на-

пряжения С0

, накопление угольной и мо-

лочной кислот

—

снижение рН), уменьшение

напряжения 0

, другие метаболиты (см.

ниже) вызывают расширение сосудов в ра-

ботающем органе — рабочая гипере-

314

м и я. Она наблюдается в скелетных мыш-

цах, железах, в гладкомышечных стенках же-

лудочно-кишечного тракта, сердце, головном

мозге. Во время физической нагрузки в мы-

шечной ткани кровоток может возрастать в

100 раз: до 80 % минутного объема крови

может проходить через скелетные мышцы, в

органах брюшной полости при этом наблю-

дается сужение сосудов. В покоящейся мыш-

це функционирует около 30 капилляров на

1 мм

поперечного сечения мышцы (дежур-

ные капилляры), при максимальной работе

мышцы число функционирующих (откры-

тых) капилляров достигает 3000 на 1 мм

Активация деятельности скелетных мышц

сопровождается усилением кровотока в соот-

ветствующих зонах головного мозга, в жиро-

вой ткани. Рабочей гиперемии не выявлено в

печени. Активным сосудорасширяющим

агентом является ион Н

. Однако при цент-

ральном действии он возбуждает симпатичес-

кую нервную систему, что ведет к сужению

сосудов. Сильным сосудорасширяющим дей-

ствием обладают АТФ, АДФ, АМФ, аденозин.

Предполагают, что накопление ионов К

активно работающей мышце (выход К

из

клетки при ее возбуждении) также способст-

вует развитию рабочей гиперемии. О том, что

гуморальные факторы играют важную роль в

развитии рабочей гиперемии, свидетельству-

ет следующий экспериментальный факт.

Если венозную кровь перенести от работаю-

щей или ишемизированной мышцы в сосуды по-

коящейся мышцы, то они расширяются. Однако

при мышечной работе сосуды расширяются боль-

ше,

чем при изолированном действии метаболи-

тов,

что объясняется влиянием симпатических хо-

линергических сосудорасширителей. В активно

работающем органе открываются также новые ар-

териолы, что ведет к увеличению числа функцио-

нирующих капилляров. Одним из факторов уве-

личения диаметра мелких артериол в работающей

мышце является их укорочение вследствие сокра-

щения параллельно расположенных миоцитов

скелетной мышцы; ускорение кровотока в артери-

олах может происходить при этом и за счет их

укорочения без увеличения диаметра (В.М.Хаю-

тин).

Сосудорасширяющим действием обладают

также бикарбонаты, лактаты, нитраты, суль-

фаты, хлориды, бифосфаты. Метаболическая

вазодилатация превосходит симпатическую

вазоконстрикцию. Главным метаболитом,

расширяющим коронарные сосуды, считают

аденозин.

Вещества

двоякого действия на сосуды.

Адреналин

активирует а- и р-адренорецепто-

ры.

Поскольку при активации а-адреноре-

цепторов сосуды сужаются, а при активации

р-адренорецепторов расширяются, можно

было ожидать, что в случае преобладания а-

рецепторов в сосудах они будут сужаться под

влиянием адреналина, а в случае преоблада-

ния р-адренорецепторов — расширяться.

Вместе с тем реакция сосудов кожи, мышц,

органов брюшной полости зависит от кон-

центрации адреналина. В низких концентра-

циях адреналин вызывает расширение сосу-

дов этих органов, в высоких

—

сужение сосу-

дов.

Это объясняется тем, что чувствитель-

ность р-рецепторов выше, чем а-рецепторов,

поэтому физиологические концентрации ад-

реналина активируют только р-рецепторы,

что и ведет к расширению сосудов. По-види-

мому, эндогенный адреналин всегда или в

подавляющем большинстве случаев вызывает

расширение всех сосудов организма (покрас-

нение лица при эмоциях). Только лишь при

сильном эмоциональном напряжении (по-

бледнение лица), кровопотере концентрация

адреналина в крови может повыситься на-

столько, что преобладающим эффектом ста-

нет сужение сосудов вследствие одновремен-

ной активация Р- и а-рецепторов. Преобла-

дающий вазоконстрикторный эффект в этом

случае, как и при экзогенном введении боль-

ших доз адреналина, объясняется тем, что а-

адренорецепторов в различных сосудах орга-

низма больше, нежели р-рецепторов. С ле-

чебной целью применяют а- и р-адренобло-

каторы в зависимости от ситуации, действуя

фармакологическими препаратами не только

на рецепторы сосудов, но и на рецепторы

самих эффекторных клеток внутренних орга-

нов.

Серототт (5-гидрокситриптамин), вы-

деляющийся преимущественно из энтерохро-

маффинных клеток, в стволе мозга, при раз-

рушении кровяных пластинок, также облада-

ет двояким действием. Вазоконстрикция осо-

бенно важна для прекращения кровотечения

при повреждении сосудов. Двоякое влияние

серотонина на сосуды заключается в том, что

при высоком тонусе сосудов серотонин вы-

зывает расширение их, а при низком

—

суже-

ние.

Механизм двоякого влияния серотонина

изучен недостаточно.

Биологически активные вещества эндоте-

лия сосудов играют важную роль в регуляции

сосудистого тонуса. Всю массу эндотелиоци-

тов (около 500 г в организме человека) рас-

сматривают как эндокринную железу. Эндо-

телий вырабатывает сосудосуживающие и со-

судорасширяющие вещества, они очень бы-

стро разрушаются (период полураспада —

10—20 с). Одним из веществ, вызывающих

расширение кровеносных сосудов, в том

315

числе и коронарных, является оксид азота

(NO).

NO синтезируется из I-аргинина, обес-

печивает уменьшение тонуса сосудов при-

мерно на 30 %, при гипоксии активность его

увеличивается, сосуды расширяются. При

этом NO отделяется и от НЬ. При гиперок-

сии активность N0 падает, сосуды сужаются.

Сосудорасширяющее действие С0

также ре-

ализуется с помощью N0: блокада NO-син-

тетазы устраняет сосудорасширяющий эф-

фект С0

. Выделяемые эндотелием вещества

участвуют в стабилизации системного АД.

В частности, при увеличении скорости кро-

вотока и вязкости крови сопротивление току

крови возрастает. Однако при этом увеличи-

вается механическое раздражение эндотелия,

ведущее к возрастанию выработки вазодила-

таторных веществ в эндотелии магистраль-

ных артерий и расширению сосудов, что ком-

пенсирует возрастающее сопротивление кро-

вотоку. Это важно для стабилизации крово-

снабжения тканей организма и нагрузки на

сердце. Вазодилататорные эндотелиальные

вещества способствуют также развитию рабо-

чей гиперемии. Эти вазоактивные вещества

действуют непосредственно на прилегающие

к эндотелию гладкомышечные клетки. При-

мером веществ, обладающих сосудосуживаю-

щим действием, может быть эндотелии — ва-

зоконстрикторный пептид, выделенный из

эндотелиоцитов свиньи и состоящий из

21 аминокислотного остатка. Полагают, что

нарушение функций эндотелиоцитов может

быть одним из факторов развития гипертони-

ческой болезни и облитерирующего эндарте-

риита.

Следует отметить, что венулы и вены в

20—30 раз более чувствительны к медиаторам

и биологически активным веществам — адре-

налину, кальцитонину, кортизолу. Это объ-

ясняется тем, что такие сосуды обладают

большим диаметром и слабой фоновой ак-

тивностью миоцитов (Б.И.Ткаченко).

13.10.

РЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМНОГО

АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

13.10.1.

ЦЕНТР КРОВООБРАЩЕНИЯ

Центром кровообращения считают совокуп-

ность нейронов, расположенных в различных

отделах ЦНС и обеспечивающих приспосо-

бительные реакции сердечно-сосудистой си-

стемы в различных условиях жизнедеятель-

ности организма (существует много других

названий центра регуляции функции сосудов

и сердца).

Локализация центра кровообращения

была установлена с помощью метода перере-

зок и раздражения. Главная часть центра

кровообращения, как и центра дыхания, на-

ходится в продолговатом мозге. Нейроны,

регулирующие деятельность сердца и просвет

сосудов, расположены также в среднем и

спинном мозге, гипоталамусе, в коре боль-

шого мозга.

А. В спинном мозге совокупность симпати-

ческих нейронов, расположенных сегментар-

но в боковых рогах, представляет собой ко-

нечное звено ЦНС, обеспечивающее переда-

чу сигналов к эффекторам. Нейроны, регули-

рующие деятельность сердца, находятся в

верхних грудных сегментах (Th,—Th

), регу-

лирующие тонус сосудов — в торако-люм-

бальных сегментах (Сущ—L

). Эти нейроны

сохраняют самостоятельную активность и

после перерезки спинного мозга в области

нижних шейных или верхних грудных сег-

ментов. Их импульсная активность приуро-

чена к ритму сердца и колебаниям АД. О вы-

соком уровне организации спинального отде-

ла, связывающего центр кровообращения с

периферическими эффекторами, свидетель-

ствует факт быстрого восстановления АД

после перерезки в эксперименте или в случае

повреждения спинного мозга у человека.

Сразу после повреждения спинного мозга АД

падает до 60—70 мм рт.ст., затем оно в тече-

ние недели повышается до нормы, восста-

навливаются при этом и сосудодвигательные

рефлексы, возникающие на раздражение ре-

цепторов кожи, мышц, соматических нервов,

рецепторов растяжения сердечных камер, ме-

ханорецепторов брюшины. АД восстанавли-

вается у спинальных животных и после уме-

ренной (до 25 %) кровопотери. Однако при-

способительные реакции на изменения поло-

жения тела выражены крайне слабо. Следует

учесть также, что в данных условиях в под-

держании АД участвует и базальный тонус

сосудов и деятельность сердца, которая регу-

лируется блуждающими нервами. Центры

последних локализованы в продолговатом

мозге, и, естественно, этот регуляторный ме-

ханизм не нарушен.

Б.

В продолговатом мозге находятся цент-

ры блуждающих нервов. Нейроны, иннерви-

рующие сердце, локализованы в обоюдном и

дорсальном ядрах блуждающего (парасимпа-

тического) нерва. С каждой стороны насчи-

тывается около 500 нейронов. Сердечный

парасимпатический (кардиоингибирующий)

центр включает также ядра солитарного

тракта (одиночного пути) и ретикулярные

ядра — парамедианное, мелкоклеточное и

316

вентральное, к которым поступают аффе-

рентные импульсы от рецепторов сердца и

сосудов. От нейронов этих ядер импульсы

по коротким аксонам идут к нейронам ядер

блуждающего нерва в продолговатом мозге.

Аксоны нейронов ядер блуждающего нерва,

не прерываясь, идут к сердцу и образуют си-

напсы с интраорганными холинергическими

нейронами.

В 1871 г. Ф.В.Овсянников установил лока-

лизацию сосудодвигательного центра в про-

долговатом мозге в эксперименте с перерез-

кой ствола мозга: если перерезка производи-

лась выше продолговатого мозга, АД не из-

менялось. В случае перерезки между продол-

говатым и спинным мозгом АД резко (до 60—

70 мм рт.ст.) уменьшалось. Позже было пока-

зано,

что у бульбарного животного при изме-

нении положения тела в пространстве возни-

кают реакции сосудов, поддерживающие в

них нормальное давление. У спинального

животного эти реакции не развиваются. На-

звание сосудодвигательный центр (продолго-

ватый мозг) не соответствует реальной дейст-

вительности, поскольку он является симпа-

тическим центром, регулирующим не только

тонус сосудов, но и деятельность сердца. Эта

симпатическая часть центра кровообращения

(сердечно-сосудистого центра), представляю-

щая собой скопление нейронов ретикуляр-

ной формации, изучена недостаточно. Взаи-

моотношения нейронов симпатического цен-

тра значительно сложнее, чем парасимпати-

ческого.

Имеются прессорная и депрессорная

его части, причем нейроны депрессорного

отдела оказывают тормозное влияние на ней-

роны прессорной части центра кровообраще-

ния (см.рис. 13.26), а их зоны расположения

перекрывают друг друга.

Механизмы активации нейронов деп-

рессорного и прессорного отделов различны:

депрессорные нейроны активируются аффе-

рентными импульсами от сосудистых бароре-

цепторов (рецепторов растяжения, см. рис.

13.26,

1), а прессорные нейроны активируют-

ся афферентной импульсацией от сосудистых

хеморецепторов и от экстерорецепторов (см.

рис.

13.26,2). Аксоны прессорных нейронов

продолговатого мозга посылают импульсы к

симпатическим нейронам спинного мозга,

иннервируюшим и сердце (Th,—Th

), и со-

суды (C

iii—L

). Медиатором прессорных и

депрессорных нейронов продолговатого

мозга является норадреналин. Медиатором

преганглионарных симпатических нервных

волокон, выходящих из спинного мозга, яв-

ляется ацетилхолин.

Прессорный отдел центра кровообраще-

ния находится в состоянии тонуса: в сим-

патических нервах постоянно идут нервные

импульсы с частотой

1—

3/с, при возбужде-

нии

—

до 15/с. Именно поэтому при перерез-

ке симпатических нервов сосуды расширяют-

ся.

Однако деятельность сердца при блокаде

симпатических нервов не изменяется. Это

свидетельствует о том, что в покое такая им-

пульсация не увеличивает частоту сердечных

сокращений, но ведет к повышению тонуса

сосудов. Тонус центра обеспечивается аффе-

рентными импульсами от баро- и хеморецеп-

торов сосудов. Естественно, на все нейроны

оказывают непосредственное влияние гумо-

ральные факторы (гормоны, медиаторы, ме-

таболиты). Кроме того, тонус центра крово-

обращения поддерживается и за счет спон-

танной активности его нейронов, большин-

ство из которых является нейронами ретику-

лярной формации ствола мозга. Они, как из-

вестно, обладают автоматией — способнос-

тью к спонтанной деполяризации, которая,

достигнув критического уровня, обеспечива-

ет возникновение потенциала действия. Ней-

роны центра кровообращения, как и нейро-

ны других отделов ретикулярной формации,

получают импульсы по коллатералям от всех

специфических афферентных проводящих

путей. Активность бульбарного отдела центра

кровообращения регулируется гипоталаму-

сом и корой большого мозга.

В.

Гипоталамус, как и продолговатый

мозг, содержит прессорные и депрессорные

зоны, нейроны которых посылают аксоны к

соответствующим центрам продолговатого

мозга и регулируют их активность. На уровне

гипоталамуса (промежуточный мозг) проис-

ходит интеграция соматических и вегетатив-

ных влияний нервной системы на организм —

изменения соматической деятельности обес-

печиваются соответствующими изменениями

деятельности сердечно-сосудистой системы.

Например, при физической нагрузке работа

сердца увеличивается, происходит перерас-

пределение крови в организме за счет суже-

ния одних сосудов (кожи, пищеварительной

системы) и расширения других сосудов

(мышц, мозга, сердца), что ведет к увеличе-

нию кровотока в них, доставки кислорода,

питательных веществ и удалению продуктов

обмена. Раздражение ретикулярной форма-

ции в области среднего и промежуточного

мозга (и особенно гипоталамуса) может ока-

зывать на сердечно-сосудистую систему как

стимулирующее, так и тормозное влияния.

Изменяя область расположения электродов в

гипоталамусе и параметры раздражения,

317

можно добиться локального сужения сосудов

того или иного периферического русла, на-

пример почечного, мышечного или чревного.

При физическом и эмоциональном напряже-

ниях возбуждение гипоталамуса сопровожда-

ется также выделением вазопрессина гипо-

физом, катехоламинов надпочечниками и ре-

нина почками. Эти гормоны стимулируют де-

ятельность сердечно-сосудистой системы.

Афферентные импульсы гипоталамус получа-

ет от всех интеро- и экстерорецепторов.

Г.

Влияние коры большого мозга на сис-

темное АД впервые выявили В.Я. Дани-

левский, Н.А. Миславский, В.М. Бехтерев.

В опытах с раздражением теменной и лобной

областей они обнаружили закономерные из-

менения кровяного давления вследствие из-

менения сосудистого тонуса. При раздраже-

нии различных отделов коры большого мозга

чаще возникают прессорные эффекты, обыч-

но в сочетании с увеличением ЧСС, реже на-

блюдаются падение давления и уменьшение

ЧСС.

Особенно сильное влияние на кровооб-

ращение оказывают моторная и премоторная

зоны. Раздражение областей, вызывающих

сокращение определенных мышц, вызывает

локальное увеличение кровотока именно в

этих мышцах, что является важной приспо-

собительной реакцией, обеспечивающей со-

матическую деятельность вегетативными из-

менениями. Стимуляция передних отделов

поясной извилины оказывает преимущест-

венно депрессорный эффект, а воздействие

на точки, расположенные около орбитальных

областей островка височной коры, может со-

провождаться как прессорными, так и деп-

рессорными реакциями. Кора большого

мозга реализует свое влияние на сердечно-

сосудистую систему в обеспечении приспосо-

бительных реакций организма с помощью ве-

гетативной нервной системы (условных, без-

условных рефлексов) и гормональных меха-

низмов. Таким образом, кора большого мозга

и промежуточный мозг оказывают модули-

рующее влияние на бульварный отдел центра

кровообращения, а при физической нагрузке

и эмоциональном возбуждении влияние

вышележащих отделов ЦНС сильно возраста-

ет — наблюдается значительная стимуляция

деятельности сердечно-сосудистой системы.

13.10.2.

НЕСТАБИЛЬНОСТЬ АРТЕРИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ

НА ЕГО ВЕЛИЧИНУ

Величина АД является достаточно динамич-

ной, она постоянно колеблется, особенно

при физическом и эмоциональном напряже-

нии. Потребность в кислороде и питательных

веществах отдельных органов в различных

ситуациях сильно изменяется. Интенсив-

ность кровотока в активно работающем орга-

не нередко увеличивается в десятки раз, а ра-

бота сердца может возрастать только в 3—

5 раз. Поэтому кровеносные сосуды других

органов должны сужаться, чтобы больше

крови поступало в наиболее активно рабо-

тающие органы. Это достигается с помощью

взаимодействия местных и центральных ре-

гуляторных механизмов. Однако даже в со-

стоянии покоя организма поддерживать АД

на постоянном уровне достаточно трудно,

поскольку в аорте и крупных артериях содер-

жится всего 6 % (0,35 л) от общего количест-

ва крови — это слишком мало по сравнению

с общим количеством крови в сердечно-сосу-

дистой системе (около 5 л). Кровь проходит

по аорте очень быстро — со скоростью по-

рядка 0,25 м/с, поэтому малейшая задержка

поступления новых порций крови в аорту

привела бы к катастрофическому падению

АД. Но этого не происходит, что предотвра-

щается совершенными механизмами регуля-

ции АД. Постоянство (флюктуирующее) АД

обеспечивает необходимый приток крови ко

всем капиллярам организма, однако в капил-

лярах тоже очень мало крови — 6 % от обще-

го количества. Кровообращение в организме

существует ради пребывания крови в капил-

лярах, где проходят процессы газообмена и

питательных веществ. Объемный кровоток

прямо пропорционален количеству потребля-

емого кислорода. Если АД по какой-либо

причине резко снизится, то функции всего

организма сильно нарушатся. Поэтому в про-

цессе эволюции выработались совершенные

механизмы стабилизации АД. В некоторых

органах (например, мозг, почки) более выра-

жены специфические местные регуляторные

механизмы, обеспечивающие постоянный

кровоток.

Факторы,

влияющие

на АД: 1) работа серд-

ца, 2) просвет сосудов, 3) объем циркулирую-

щей крови (ОЦК) и 4) вязкость крови (при

неизменной длине сосудов). Скорость изме-

нения этих факторов различна. Работа сердца

и просвет сосудов с помощью вегетатив-

ной нервной системы изменяются очень бы-

стро — через несколько секунд. Гормональ-

ные влияния осуществляются медленнее. Ис-

ключение составляют адреналин и норадре-

налин, вырабатываемые мозговым слоем

надпочечников. Количество крови в организ-

ме и ее вязкость изменяются еще медленнее.

Естественно, чем больше ОЦК, тем больше

АД (ОЦК определяет величину среднего дав-

318

ления наполнения — давления в различных

отделах сосудистого русла, которое устанав-

ливается, когда сердце не работает). В зави-

симости от скорости включения и длитель-

ности действия все механизмы поддержания

АД можно объединить в три группы: 1) меха-

низмы быстрого реагирования; 2) механизмы

небыстрого реагирования (средние по ско-

рости включения и продолжительности дей-

ствия);

3) механизмы медленного реагирова-

ния и длительного действия.

13.10.3.

МЕХАНИЗМЫ БЫСТРОГО

РЕАГИРОВАНИЯ

Механизмы быстрого реагирования — реф-

лекторная регуляция АД с помощью измене-

ний работы сердца и тонуса (просвета) сосу-

дов (рис. 13.25). Эти реакции срабатывают в

течение нескольких секунд. В случае по-

вышения АД работа сердца тормозится,

тонус сосудов уменьшается — они расширя-

ются. И то и другое ведет к снижению (нор-

мализации) АД. Если же давление снижается,

то деятельность сердца увеличивается, а со-

суды сужаются, что ведет к увеличению —

нормализации АД. При этом коррекция АД

может быть избыточной. Например, при сни-

жении АД работа сердца усилится, кровенос-

ные сосуды сузятся так, что давление подни-

мется выше обычной нормы; в этом случае

вновь включаются механизмы, понижающие

АД, после нескольких флюктуации оно ста-

билизируется. Однако и в этом случае АД не

остается абсолютно стабильным даже в

покое, а флюктуирует, но со значительно

меньшей амплитудой. Такой тип регуляции

называется регуляцией по отклонению. Он

реализуется согласно принципу обратной от-

рицательной связи. Включаются в реакцию и

емкостные сосуды. В случае повышения АД

тонус емкостных сосудов уменьшается, что

ведет к задержке крови в венах, уменьшению

притока крови к сердцу и уменьшению вы-

броса крови сердцем. В случае снижения АД

тонус емкостных сосудов возрастает, что

ведет к увеличению возврата крови к сердцу

и возрастанию выброса сердцем крови.

Рецепторы, воспринимающие изменения

кровяного давления, — барорецепторы (точ-

нее,

рецепторы растяжения) рассеяны по

всему кровеносному руслу, но имеются их

скопления в дуге аорты и в области каротид-

ного синуса (главные сосудистые рефлексо-

генные зоны), в сердце (предсердиях, желу-

дочках, коронарных сосудах), легком, в стен-

ках крупных грудных и шейных артерий.

Рис. 13.25. Рефлекторная регуляция системного АД.

—

рефлекс с барорецепторов; 2

—

рефлекс с хеморецеп-

торов; 3 — центр блуждающего (парасимпатического)

нерва; 4 — депрессорная часть симпатического центра;

5 — прессорная часть симпатического центра, — пост-

ганглионарные нервные волокна; 6 — ганглионарный хо-

линергический нейрон; 7

—

синоатриальный узел; 8

—

ра-

бочий миокард.

В перечисленных участках имеются много-

численные барорецепторы, а в дуге аорты и

каротидном синусе

—

баро- и хеморецепторы.

Хотя принцип работы рефлексогенных зон

одинаков, их значение в регуляции АД не-

сколько различается.

А.

Главные сосудистые рефлексогенные зо-

ны расположены в начале напорного сосуда

(дуга аорты) и в области каротидного синуса

(участок, через который кровь течет в мозг) —

эти зоны обеспечивают слежение за систем-

ным АД и снабжением кровью мозга. Откло-

нение параметров кровяного давления в об-

ласти этих рефлексогенных зон означает из-

менение АД во всем организме, что воспри-

нимается барорецепторами, и центр кровооб-

ращения вносит соответствующие коррек-

ции. Чувствительные волокна от барорецеп-

торов каротидного синуса идут в составе си-

319

Рис. 13.26. Зависимость частоты сердечных сокра-

щений (ЧСС по ЭКГ) у собаки при изменении АД

в сонных артериях.

—

увеличение ЧСС при снижении АД в обеих сонных

артериях со 100 до 40 мм рт.ст. (забор крови 11 мл/кг

массы из артерий с помощью Т-образных канюль, крово-

обращение мозга не нарушено); Б

—

урежение ЧСС при

повышении АД в сонных артериях: 1 — со 110 до 170

(видно «ускользание»); 2

—

со 170 до 190 мм рт.ст. («воз-

врат» крови в артерии). Отметка времени

с.

нокаротидного нерва (нерв Геринга — ветвь

языкоглоточного нерва, IX пара черепных

нервов). Барорецепторы дуги аорты иннерви-

руются левым депрессорным (аортальным)

нервом, открытым И.Ционом и К.Людвигом.

Правый депрессорный нерв воспринимает

информацию от барорецепторов области от-

хождения плечевого ствола. Депрессорные

нервы идут в составе блуждающих нервов.

Синокаротидные и аортальные нервы содер-

жат также афферентные волокна от хеморе-

цепторов, расположенных соответственно в

каротидных (около области разветвления

общей сонной артерии) и аортальных тельцах

(дуга аорты).

При снижении АД барорецепторы

рефлексогенных зон возбуждаются меньше.

Это означает, что меньше поступает импуль-

сов от дуги аорты и синокаротидной области

в центр кровообращения. В результате ней-

роны блуждающего нерва меньше возбужда-

ются и к сердцу по эфферентным волокнам

поступает меньше импульсов, тормозящих

работу сердца, поэтому частота и сила его со-

кращений возрастают (рис. 13.26, А). Одно-

временно меньше импульсов поступает к

депрессорным нейронам симпатического от-

дела центра кровообращения в продолгова-

том мозге и вследствие этого его возбужде-

ние ослабевает, меньше угнетаются прессор-

ные нейроны, а значит, они посылают боль-

ше импульсов к сердечным (Th|—Th

) и со-

судистым (Cvni—L

) симпатическим центрам

спинного мозга. Это ведет к дополнительно-

му усилению сердечной деятельности и суже-

нию кровеносных сосудов. Сужаются при

этом венулы и мелкие вены, что увеличивает

возврат крови к сердцу и ведет к усилению

его деятельности. В результате согласованной

деятельности симпатического и парасимпа-

тического отделов центра кровообращения

АД повышается (нормализуется).

При повышении АД увеличивается

импульсация от барорецепторов в центр кро-

вообращения, что оказывает депрессорное

действие — снижение АД. Наибольший при-

рост импульсации наблюдается при увеличе-

нии АД от 80 до 180 мм рт.ст. Импульсация

носит залпообразный характер, приурочен-

ный к пульсации сосудов, — на вершине

пульсовой волны импульсация наибольшая.

Чем выше давление, тем больше прирост им-

пульсации (нарастание в геометрической

прогрессии). Например, в одиночном аффе-

рентном волокне в диапазоне прироста дав-

ления 130—140 мм рт.ст. прирост импульса-

ции составляет 5 имп/с, а в диапазоне 180—

190 мм рт.ст. прирост достигает 25 имп/с,

частота в течение каждой секунды становит-

ся больше на 25 импульсов. При этом одна

группа рецепторов воспринимает давление от

80 до 120 мм рт.ст., другая группа воспри-

нимает давление ниже 80, третья — выше

120 мм рт.ст. Естественно, в каждой из этих

групп есть и подгруппы. Поскольку артери-

альное давление у человека очень часто изме-

няется, то различные группы рецепторов

сменяют друг друга в работе, что обеспечива-

ет поступление информации в ЦНС о вели-

чине АД в широком диапазоне. Есть рецепто-

ры,

которые воспринимают в основном пуль-

совое давление, другие — в основном посто-

янную составляющую давления. Снижение

повышенного АД до уровня нормы осущест-

вляется с помощью увеличения поступления

числа импульсов от рефлексогенных зон в

центр кровообращения. Усиление возбужде-

ния нейронов блуждающего нерва (увеличе-

ние его тонуса) ведет к угнетению сердечной

деятельности (рис. 13.26, Б), а усиление воз-

буждения депрессорной части симпатическо-

го центра ведет к большему угнетению прес-

сорного отдела симпатического центра и к

расширению резистивных и емкостных сосу-

дов организма. В результате угнетения рабо-

ты сердца и расширения сосудов давление

понижается. Оно дополнительно уменьшает-

ся еще и потому, что задержка крови в рас-

ширенных емкостных сосудах ведет к умень-

шению поступления крови к сердцу и, есте-

ственно, к уменьшению систолического вы-

броса крови.

Однако при значительном (180 мм рт.ст. и

выше) увеличении АД через несколько дней

наступает адаптация сосудистых барорецеп-

торов, работающих в этом диапазоне, частота

импульсации снижается и приближается к

нормальной. Поскольку афферентная им-

320