Механізми регуляції просвіту судин - динаміка серцево-судинної системи
Кількість крові, що протікає по різних частинах кровоносної русла, і розподіл її по міріадами судин залежить в першу чергу від скорочення гладких м`язів в зонах регульованого опору. Під час гістологічного дослідження відмінностей в будові гладких м`язів різних судин виявити не вдалося. Однак функціональні відмінності судин різних органів бувають настільки вираженими, що одне і те ж речовина може викликати скорочення судин в одному органі та розширення в іншому. Ме1lander [19] в огляді літератури, присвяченому місцевої регуляції просвіту судин, зауважив, що, хоча багато деталей функціонального значення місцевих судинних реакцій залишаються нез`ясованими, окремі аспекти все ж простежуються щодо ясно. Існують місцеві фактори, що сприяють додатковому припливу поживних речовин в тканини, метаболічна активність яких підвищується. Об`єктом таких механізмів регуляції є, очевидно, прекапілярні резистивні судини (артеріоли і прекапілярні сфінктери). Гладкі м`язи судин зберігають частково скорочене стан ( «тонус») навіть після усунення всіх відомих нині зовнішніх причин скорочення. За допомогою факторів, що послаблюють такий базальний тонус, можна домогтися розширення судин. Зовнішні впливи як місцеві, так і більш віддалені можуть викликати скорочення гладких м`язів судин. Існують механізми місцевої регуляції судин, властиві всім частинам кровоносноїрусла, але є й інші механізми, переважно судинорозширювальні, які в різних тканинах, що володіють різними функціями, надають абсолютно різну дію.
Так, наприклад, здатність гладких м`язів до скорочення у відповідь на розтягнення (міогенний відповідь) властива, мабуть, більшості судин, але її відносне значення для регуляції просвіту судин в різних тканинах виражено неоднаково.
Вважають, що гальмівні впливи на гладкі м`язи судин, що викликають розслаблення гладких м`язів і максимальне збільшення кровотоку, виражені в достатній мірі в більшості тканин. Порівняння величини кровотоку в стані спокою з його максимальною величиною дає можливість судити про величину «резерву кровотоку». Mellander наводить такі цифри:
* В останні роки радянськими дослідниками відкрита внутрішньосерцева нервова система, яка регулює функції серця відповідно до змін гемодинаміки і є механізмом вищого порядку, ніж той, який описаний Starling (див. Косицкий Г. І., Червов а І. А. Серце як саморегулююча система. - М .: Наука, 1968 Питомий М. Г. Фізіологія серця. - М .: МГУ, 1975. - Прим. ред.).
Тканина | Величина кровото-ка в спокої, мл хв: 100 г тканини Відео: Змінюємо затримку передсердно-шлуночкового вузла - хронотропний ефект | Максі-мальна величина кровотоку, мл / хв: 100 г тканини |
міокард | 70 | 400 |
Скелетний м`яз ... | 3 | 60 |
10 | 180 | |
Нервова система | 50 Відео: *** Зміна Серцевого Ритму *** | *** Izmenenie Serdechnogo Ritma *** | 140 |
Шлунково-кишковий тракт | 35 | 275 |
Печінка (артеріальний кровотік) ... | 30 | 150 |
400 | 500 |
Як видно з наведених даних, в таких тканинах, як міокард, шлунково-кишковий тракт, печінку і шкіра, є дуже великий резерв кровотоку.
Stainsley [20] в огляді механізмів місцевої регуляції кровотоку зазначив, що в цій області серйозних досліджень виконано мало і відчувається брак нових ідей. Він прийшов до висновку, що сутність місцевої регуляції кровотоку «залишається в основному нез`ясованої». Приваблива припущення про низький рівень вмісту кисню поблизу артеріол або прекапілярнихсфінктерів як про фактор, що регулює просвіт судин, існує вже давно, але розкрити механізм дії цього фактора до сих пір не вдалося. Більш того, виявилося, що в різних тканинах цей фактор надає різну дію. На противагу цій практично унітарної гіпотези пропонувалися і більш складні, що допускають вплив множинних регуляторних чинників різного походження. Рівень наших знань на сьогоднішній день свідчить про те, що не потрібно захоплюватися кількістю гіпотез про різних потенційних механізмах, які можуть впливати на досліджуваний процес-слід зберігати обережність і при визначенні частки участі в цьому процесі спонтанної активності судин в очікуванні більш вичерпних даних, які можуть бути отримані при прямому визначенні критичних змінних. Проблема регуляції просвіту периферичних судин представляється такою ж складною, як і проблема регуляції діяльності серця під час нормальних фізіологічних умов при нормально функціонуючих інтактних механізми регуляції. Є підстави думати, що інтеграційна регуляція периферичного кровотоку здійснюється симпатичним відділом вегетативної нервової системи. Очевидно, нарешті, що для підтримування адекватного системного тиску крові при наявності великих коливань опору периферичних судин і величини місцевого кровотоку необхідна участь ряду контрольних механізмів. Тому доцільно спочатку розглянути механізми нервової регуляції і потім підсумовувати дані про тих механізмах регуляції, які на основі величезної кількості експериментальних фактів були віднесені до місцевих механізмам регуляції просвіту периферичних судин.
Роль нервової системи. У гідравлічній системі, подібної зображеної на рис. 4.1, повинні існувати чутливі і надійні важелі управління, здатні швидко реагувати на значні зміни рівня активності різних тканин без різких змін артеріального тиску крові. Повсякденний досвід свідчить про те, що в такий регуляції бере участь нервова система. У людей з ураженням симпатичної нервової системи може виникати непритомність тільки тому, що вони перейшли в вертикальне положення. Емоції (збентеження, страх) і зміна температури навколишнього середовища можуть викликати раптове видиме на око почервоніння або збліднення шкіри. Нервова регуляція просвіту судинної системи забезпечує пристосування серцевого викиду і розподіл загального кровотоку до потреб тканин і підтримання необхідного рівня системного артеріального тиску при збереженні життєво важливих функцій серця, мозку та інших тканин. Подробиці цієї системи наведені в цікавому і образно побудованому огляді Burton [21]. З метою збереження життєво важливих функцій нервові механізми зазвичай володіють достатньою потужністю і переважають над гормональними [22]. Такого роду пристосування просвіту судин відбувається мимоволі і виконується під впливом симпатичної нервової системи. Виявилося, що імпульси симпатичної нервової системи зазвичай адресуються не всім тканинам однаково, як вважали раніше. Навпаки, ця пульсація виявляє добре виражену функціональну диференціацію [23]. Кодовий малюнок імпульсів, що йдуть по симпатичних нервах до кровоносних судин шкіри, нирок або кишечника, постійно змінюється відповідно до змін типу і рівня функціональної активності. Renkin і Rosell [24] наводять дані, що свідчать на користь припущення про те, що регуляція просвіту артеріол і тонусу сфінктерів проводиться окремо, сприяючи зміні схеми розподілу кровотоку в капілярних мережах, подібних зображеним на рис. 4.6.
Гладкі м`язи деяких судин мають подвійну іннервацію (судинозвужувальну і судинорозширювальну), в інших судинах вони іннервуються тільки судинозвужувальними або тільки сосудорасширяющими нервами. Є і третій вид гладких клітин, які, мабуть, позбавлені будь-якої іннервації, але реагують як на адреналін, так і на ацетилхолін (які є медіаторами відповідно симпатичної і парасимпатичної нервової системи). В судинах, що володіють високою чутливістю до ацетилхоліну, не завжди вдається знайти холинергическую іннервацію. Деякі ділянки судинного русла чутливі до напруги вуглекислого газу в артеріальній крові-інші розширюються під впливом неотождествленность продуктів обміну речовин. Таким чином, однозначне чіткий опис механізмів регуляції просвіту периферичних судин неможливо в силу надзвичайної складності цієї системи і недостатній рівень наших знань про неї. В даному обговоренні будуть розглянуті деякі найбільш важливі нервові, гормональні, хімічні і фізичні механізми регуляції, а також фактори, що мають важливе значення для регуляції тонусу судин деяких важливих органів.
Симпатична сосудодвігательний система. Нервова регуляція просвіту периферичних судин здійснюється переважно симпатичної частиною вегетативної нервової системи. Аксони нервових клітин, тіла яких лежать в інтермедіолатеральном стовпі грудного відділу спинного мозку, виходять з спинного мозку в складі передніх корінців і закінчуються синапсами в гангліях симпатичного стовбура або в додаткових гангліях. Постгангліонарні аксони супроводжують сегментарні нерви до периферичних судин або йдуть прямо до околососудістого сплетення в складі яких і досягають периферії. Термінальні гілки симпатичних судинозвужувальних нервів досягають гладких м`язів судин і, цілком ймовірно, виділяють медіатори, що викликають скорочення або розслаблення гладких м`язів судинної стінки.
МАЛ. 4.13. ЦЕНТРИ, РЕГУЛЮЮЧІ ступеня звуження судин.
Симпатичні судинозвужувальні нерви периферичної судинної системи походять від інтермедіолатерального стовпа клітин в грудній частині спинного мозку. Імпульси, що регулюють розряди симпатичних нейронів, спускаються від довгастого мозку і гіпоталамуса. Гіпоталамус відіграє важливу роль у вегетативному контролі багатьох вісцеральних функцій. Шляхом стимуляції «пресорних» і «депресорних» зон продолгозатого мозку легко викликати зміни в системному артеріальному тиску. Однак ці зони в довгастому мозку можуть насправді швидше опинитися провідними шляхами від вищих центрів до спинного мозку, ніж справжніми «судиноруховий центрами».
Скупчення нервових клітин в інтермедіолатеральном стовпі є спінальних судиноруховий центрами, які отримують импульсацию від аферентних нервових волокон, що входять в спинний мозок з різних органів, а також регулюючі імпульси від вищерозташованих нервових структур (рис. 4.13). Нездатність до підтримки постійного рівня тиску крові з`являється у людей безпосередньо після травматичного пошкодження спинного мозку в шийній частині. Так як при такому пошкодженні перериваються спадні шляху, а не нервові клітини грудної частини спинного мозку і надходить до останніх аферентна пульсація, то це свідчить про те, що імпульси від вищих центрів в нормальних умовах визначають діяльність (модулюють розряди) спінальних судинного центрів. Через деякий час у таких пацієнтів знову з`являється реактивність судин, яка має рефлекторний характер і реалізується за участю спінальних центрів. Наприклад, при експериментальному збільшенні афферентной імпульсації, що надходить в спинний мозок (наприклад, при розтягуванні сечового міхура), можна спостерігати підвищення системного артеріального тиску до 300 мм рт. ст. і навіть більше вищих цифр [29].
Центри довгастого мозку. Електрична стимуляція одних частин довгастого мозку викликає негайне підвищення тиску крові (пресорні зони), а в інших - різке зниження його (депресорні зони, див. Рис. 4.13). Зазначені зони прийнято називати відповідно судинозвужувальними і судинорозширювальними «центрами». Ці так звані «центри» не мають чітких меж і являють собою дифузні мережі взаємопов`язаних груп нейронів. Характер взаємин пресорних і депресорних зон поки не з`ясований, крім того, вони знаходяться під безперервним впливом імпульсів, що надходять від різних джерел: прессорецепторов, хеморецепторів, соматичних афферентов і верхніх частин центральної нервової системи. Ці розташовані в довгастому мозку «центри» регуляції серцево-судинної системи необхідні для нормальної регуляції системного артеріального тиску (див. Главу V).
Центри проміжного мозку. Цей відділ мозку і, зокрема, гіпоталамус містить центри, що забезпечують інтеграційні реакції, що відбиваються на стані судинної системи: регуляцію температури тіла, водний баланс, спрагу, голод і реакції серцево-судинної системи на фізичне навантаження.
МАЛ. 4.14. РЕГУЛЮВАННЯ просвіту судин.
А. Звуження або розширення судин в різних тканинах може викликатися за допомогою багатьох нервових, гормональних і хімічних механізмів. Вважають, що симпатичні волокна і циркулюючі норадреналін і 1-адреналін взаємодіє з певними рецепторами (а-рецептори), 3-рецептори позбавлені іннервації. Розширення судин слідом за тимчасової оклюзії кровотоку в судинах пояснюється дією хімічних сосудорасширителей.
Б. Спеціальні сосудодвігательниє механізми виявлені переважно в шкірі, хоча симпатичні сосудорасширителей знайдені і в скелетних м`язах, і в серце-можливо, що брадікініновий механізм розширення судин існує в залозах. Роль спеціальних судинозвужувальних речовин - вазопресину (пітресспна), ангіотензину, серотоніну - в регуляції просвіту судин в нормальних умовах залишається поки невизначеною.
Електрична стимуляція певних точок гіпоталамуса призводить до виражених змін частоти серцевих скорочень, скоротності шлуночків серця і артеріального тиску, а також до розширення кровоносних судин в скелетних м`язах (через відомі симпатичні холінергічні судинорозширювальні волокна, див. Нижче). Ці функціональні явища, які свідчать про наявність регуляторного впливу центральної нервової системи, підтверджуються все зростаючою кількістю анатомічних даних про наявність нервових шляхів, що спускаються від проміжного до нижчих відділів мозку [26].
МАЛ. 4.15. Сосудодвігательний МЕХАНІЗМИ В РІЗНИХ ТКАНИНАХ.
Кров`яне русло деяких тканин є вельми нечутливим до всіх нормальним сосудодвігательний механізмам, наприклад, мозкові судини мало реагують на вміст СО2. а легеневі - па зміст О2. Кров`яне русло нутрощів є вельми чутливим і реагує на численні і різноманітні регулюючі механізми. Реактивність коронарних судин є трудноопределяемой через те, що більшість судинного впливів зачіпає і функцію серця. Судини шкіри м`язів, реагують на дуже велику кількість різних регуляторних впливів і є вкрай чувствітельнимм.
До центрам гіпоталамуса надходять нервові імпульси від багатьох частин мозку, зокрема від моторної і премоторной зони кори, фронтальної і орбітальної кори, скроневої частки, мигдалеподібних тіл, острівця і gyrus anguli [27]. Якщо електрична стимуляція будь-якої зони мозку викликає певні поведінкові реакції, то, як правило, вони супроводжуються реакціями з боку серцево-судинної системи і навпаки, якщо електрична стимуляція будь-якої зони мозку не викликає змін в діяльності серцево-судинної системи, то вона рідко викликає і поведінкові реакції.
Симпатичні судинозвужувальні нерви. Судинозвужувальнудію симпатичних нервових волокон буває найбільш виражено в кровоносних судинах скелетних м`язів шкіри і внутрішніх органів (рис. 4.15, див. 4.17), Дія судинозвужувальних нервових волокон симпатичного походження реалізується, по-видимому, через так звані альфа-рецептори, на які діють і 1-адреналін і норадреналін (рис .. 4.14, А). Судини скелетних м`язів забезпечені як адренергіческіх судинозвужувальними, так і холінергичеськой сосудорасширяющими волокнами. Судинозвужувальні волокна шкіри беруть участь в збереженні тепла і прямі сполучення між маленькими артеріями і маленькими венами (артеріовенозні анастомози) шкіри підпорядковані прямому контролю з боку гипоталамического центру тепловіддачі. Велика кількість крові проходить через ці канали прямо з термінальних артерій в ємні венозні сплетення з метою посилення тепловіддачі. Артеріовенозні анастомози повністю підпорядковані судинозвужувальних волокнах і після перерізання останніх бувають гранично розширені. В інших ділянках гладкі м`язи кровоносних судин зберігають виражений тонус і після перерізання судинозвужувальних нервових волокон (т. Е. Вони залишаються частково скороченими).
Судинно-розширюють нерви симпатичного походження. У собак і кішок стимуляція симпатичної ланцюжка в поперековій її частини може викликати початкове розширення судин скелетних м`язів, за яким слід їх звуження. Введення адреноблокуючу речовин запобігає звуження судин, внаслідок чого виникає тільки їх розширення [27]. Таке розширення спостерігається тільки в скелетних м`язах, воно потенціюється езерін і знімається атропіном [28]. У перфузате таких м`язів було знайдено речовину, подібне ацетилхоліну [28]. На цих спостереженнях засноване уявлення про існування судинорозширювальну системи симпатичного походження (рис. 4.14, Б). Вважають, що ця система бере початок в моторній зоні кори головного мозку, імпульси з якої надходять в гіпоталамус і далі через центри довгастого мозку в спинний мозок і симпатичні нерви в кровоносні судини скелетних м`язів, де вони мають судинорозширювальну дію. Після блокади або інактивації симпатичних судинозвужувальних волокон судини скелетних м`язів кілька розширюються, але зберігають значний базальний тонус (внаслідок часткового скорочення гладком`язових клітин). При стимуляції системи симпатичних судинорозширювальних волокон кровотік в м`язі може збільшуватися в п`ять або шість разів. В огляді Greenfield наведені дані, що свідчать про наявність активного нейрогенного сосудорасшіренія в м`язах і шкірі людини. Uvnas [30] показав існування видових відмінностей цього феномена: холинергические судинорозширювальні нерви були виявлені у собак, кішок, мангуст, лисиць і шакалів, але їх не вдалося знайти у лемурів, мавп Старого світла, кроликів, борсуків і тхорів. У різних тварин можуть спостерігатися істотні відмінності механізмів судинного реакцій.
Аксон-рефлекси. Стимуляція периферичних кінців перерізаних задніх корінців спинного мозку (аферентні волокна) викликає розширення судин шкіри. Раніше ця реакція приписувалася дії моторних волокон, що виходять зі спинного мозку антідромной по відношенню до чутливих волокнах, які зазвичай входять через ці корінці. В даний час припускають, що цей феномен пояснюється гіпотетичним аксонрефлексом, маючи на увазі, що чутливі нервові волокна в шкірі можуть мати колатералі, що досягають прилеглих судин (див. Рис. 4.14, Б). Генеруються сенсорними закінченнями імпульси можуть поширюватися прямо на судинорозширювальну гілочку в стінці судини так само, як і в спинний мозок. Таким же механізмом намагаються пояснити судинорозширювальний ефект певних подразників і механічного подразнення шкіри.
1 Ряд авторів висловлюють обґрунтовані сумніви в існуванні так званих аксон-рефлексів (див., Наприклад, Григор`єва Т. А. Інервація кровоносних судин. - М., 1954. - Прим. Ред.).
Парасимпатичні механізми розширення судин. стимуляція
парасимпатичних нервів, що йдуть до певних судинах (наприклад, до судин слинних залоз), викликає рясну секрецію слини і різко виражене розширення судин. Таку гіперемію намагалися пояснити наявністю парасимпатических судинорозширювальних нервів. Hilton і Toms [31] опублікували дані, які свідчать про те, що під впливом роздратування парасимпатичних нервів залізисті клітини виділяють в інтерстиціальні щілини фермент брадикинин, відщеплюється від тканинних протеїнів поліпептид, який, диффундируя до кровоносних судинах, викликає розширення останніх (див. Рис. 4.14 , Б). Брадикинин вдалося виявити в екскрету залоз. У фізіологічному розчині, яким перфузіровалі підшкірну клітковину під час сильного потовиділення, Також знаходили речовина, подібне брадикинину. Таким чином, в розширенні судин шкіри під час сильного потовиділення можуть брати участь брадікініновие механізми.
Гуморальні механізми. Дія імпульсів, що проходять по терміналах вегетативної нервової системи, передається на ефектори за допомогою звільняються ними медіаторів. У парасимпатичної системі таким медіатором є ацетилхолін, який робить сильний судинорозширювальну дію в деяких ділянках судинного русла. Дослідженнями Euler [22] виявлено, що медіаторомсимпатичних судинозвужувальних волокон є норадреналін, великі кількості якого виявлені в симпатичних нервах і тканинах з інтактною симпатичної іннервації. Норадреналін відрізняється від 1-адреналіну, який виділяється головним чином хромафінними клітинами мозкової речовини надниркових залоз, а також іншими хромафінними клітинами, накопиченими в різних частинах тіла, зокрема в серці. Норадреналін викликає звуження судин у всіх тих ділянках судинного русла, на які він взагалі робить дію. На противагу норадреналіну 1-адреналін має судинорозширювальну дію в скелетної м`язі (можливо, що й в серці) і чинить потужний вплив на працездатність міокарда.
Поняття про судинних рецепторах. Катехоламіни надають на судини скелетного м`яза або звужуючий, або розширює дію. Норадреналін має потужний судинозвужувальну дію, а 1-адреналін в залежності від умов може надати як судинозвужувальний, так і судинорозширювальну дію. Це дає підставу припускати, що в гладкою м`язі є два типи адренорецепторів, т. Е. Учасників мембрани, що реагують на катехоламіни - альфа- і бета-адренорецептори. Так як термін «рецептор» може бути невірно витлумачений як сенсорний або аферентних рецептор, який бере участь в рефлекторної активності, то слово «рецептор» на рис. 4.14 було замінено словом «ефектор».
Огляд фармакології судинних гладких м`язів, включаючи поняття про рецепторах, представлений в роботі Green і Kepchor [33]. Хоча повідомлення про існування цих «рецепторів» (точніше, ефекторів) пробудили великий інтерес серед фізіологів, сумнівно, щоб циркулюючі катехоламіни мали велике значення в регуляції просвіту периферичних судин в нормальних умовах. З іншого боку, дія норадреналіну як медіатора симпатичних судинозвужувальних нервів безсумнівно має значення в регуляції тонусу певних ділянок судинного русла.
Ацетилхолін. Медіатором парасимпатических нервових закінчень є ацетилхолін. Якщо наведене вище уявлення про брадікініновом механізмі витримає перевірку часом і критичну перевірку, то пряму дію ацетилхоліну як нормального регулятора буде розглядатися тільки в зв`язку з холинергическими сосудорасширяющими волокнами симпатичного походження, що існують в скелетної м`язі і, можливо, і в коронарних судинах. Внутрішньовенне введення ацетилхоліну викликає розширення судин в різних ділянках судинного русла, але малоймовірно, щоб цей ефект мав важливе значення для регуляції просвіту периферичних судин в нормальних умовах. Рівень ацетилхолінестерази в крові досить високий для швидкого руйнування ацетилхоліну і для викликання відповідних реакцій судинної системи буде потрібно внутрішньовенне введення дуже великих доз останнього.
Хімічні судинорозширювальні речовини. Загальновідомо, що при відновленні кровотоку в кінцівки після затиснення артерій, що тривав кілька хвилин, шкіра кінцівки приймає яскраво червоний колір. Таке розширення судин, викликане тимчасовим припиненням кровотоку, називається реактивною гіперемією. Roy і Brown [34], які досліджували ці реакції, пишуть: «... нам здається, що вони набагато роз`яснюють питання про спосіб регуляції місцевого кровотоку в нормальних умовах. Ймовірно, існує місцевий механізм, незалежний від центрів довгастого і спинного мозку, який змінює ступінь розширення кровоносних судин в залежності від потреб тканин ». Хоча це припущення було висловлено ще в 1879 р, подібну думку існує і сьогодні, незважаючи на те, що до цих пір не ототожнене речовина, речовини або інші механізми, що викликають розширення судин під час реактивної гіперемії або підвищення метаболічної активності тканин. Lewis [35] описав серію дотепних спостережень, на підставі яких він приєднався до думки про те, що судинорозширювальну речовина є нормальним продуктом метаболізму.
Простагландини. Багатьма дослідниками доведено, що екстракти везикулярний залоз вівці і насіннєва рідина людини мають потужний судинорозширювальну дію і сильний вплив на гладкі м`язи інших внутрішніх органів [36]. Згодом з екстрактів було ізольовано і досліджено ціле сімейство речовин. Простагландини А і Е викликають сильні судинорозширювальні ефекти в більшій частині судинного русла як in vivo, так і in vitro. Внутрішньовенне вливання цих речовин призводить завжди до падіння артеріального тиску крові переважно внаслідок зниження сумарного периферичного опору. Широке поширення різних простагландинів викликає певний сумнів щодо їх фізіологічних функцій. Безсумнівно, що вони можуть претендувати на роль місцевих медіаторів, що викликають зміну кровотоку в умовах підвищеної метаболічної активності або інших реакцій тканин. Однак питання про їх специфічної регуляторної функції залишається дискусійним.
Неотождествленность сосудорасщіряющіе речовини. Найбільш очевидними є, мабуть, наслідки припинення кровотоку або підвищення рівня обміну речовин, до яких відносяться зниження напруги кисню, підвищення напруги вуглекислого газу в тканинах, зниження pH внаслідок накопичення кислих продуктів обміну речовин. Насправді, перфузія кров`ю, що містить знижена кількість кисню, може викликати сосудорасшіреніе в деяких органах, зокрема в серці, скелетних м`язах, шкірі і в меншій мірі в шлунково-кишковому тракті. Однак, якби знижений рівень кисню в крові дійсно був безпосередньою причиною розширення судин, то з заповненням кисневої заборгованості відновився б і вихідний рівень кровотоку. Однак є дані, що свідчать про те, що як в шкірі, так і в м`язі киснева заборгованість «погашається з надлишком» [38], причому додаткове збільшення кровотоку може скласти 50-200% того приросту кровотоку, який забезпечить заповнення кисневої заборгованості. Далі, підвищений рівень кровотоку може зберегтися і після того, як вміст кисню в венозної крові досягло вихідного рівня або навіть перевищило його. З іншого боку, Hyman і співр. спостерігали точне кількісне заповнення заборгованості ефективного кровотоку, що говорить на користь існування якихось неотождествленность судинорозширювальних речовин. Характер такого роду речовин маскується тим, що калій, АТФ і молочна кислота можуть мати значний вплив при інтраартеріальной ін`єкції, але при місцевому внутрішньом`язовому введенні їх вплив на кровотік надзвичайно мало [41]. Mellander і співр. [42] показали, що місцеве підвищення осмотичного тиску супроводжувалося розширенням судин в м`язі.
В даний час реактивну гіперемію пояснюють впливом неідентичних гістаміну судинорозширювальних продуктів (або продукту) обміну речовин, нагромаджувати під час гіпоксії. Коротше кажучи, реакція судин пояснюється дією неотождествленность судинорозширювальної речовини (або речовин). Наділення цього гіпотетичного речовини привабливою назвою внесло б деяке заспокоєння, але анітрохи не прискорило б процес його ототожнення. Назва «неотождествленность судинорозширювальну речовина» на рис. 4. 14 і 4. 15 є насправді корисним для залучення уваги до цієї невирішеної проблеми.
Деривати адениловой кислоти. Аденозинотрифосфат (АТФ) є важливим джерелом енергії для потреб обміну речовин. В процесі звільнення енергії воно перетворюється в аденозиндифосфат (АДФ). Якби АДФ володів сильним судинорозширювальну дію, то він міг би служити і фактором, що забезпечує пристосування кровотока до вимог обміну речовин. В даний час накопичилася велика кількість даних, які свідчать про те, що АТФ, АДФ, аденозинмонофосфат і навіть аденозин дійсно мають судинорозширювальну дію [43]. Можливо, що всі вони викликають сосудорасшіреніе через одні й ті ж гальмують «рецептори», мембрани судинних м`язів, але ефект АТФ і АДФ виявився сильніше за інших. Хоча дія цих речовин і потребує подальшого дослідження, ми поки не маємо дані, що свідчать про їх клітинному походження і можливості впливу на гладкі м`язи судин. Одним з труднощів, що зустрічаються в дослідженні цього питання, є надзвичайна чутливість судинного русла до цих речовин: вони викликають розширення судин вже в таких концентраціях, які ще не можна виявити за допомогою наявних на сьогоднішній день інших методів дослідження.
Вазопресин (пітрессін). Нейрогіпофіз виділяє поліпептид вазопресин, який викликає дуже сильний коронарососудосужівающій ефект. Дія цієї речовини реалізується, цілком ймовірно, через Ефектори ( «рецептори»), нечутливі до адреналіну, серотоніну або гістаміну.
Близьке розташування і функціональні зв`язку центрів гіпоталамуса і нейрогипофиза наводять на думку про те, що вазопресин може брати участь в регуляції просвіту судин, але показати наявність такого специфічного дії поки не вдалося. До складу вазопресину входять вісім амінокислот, так само як до складу двох інших речовин, що володіють здатністю викликати скорочення, окситоцин, що викликає скорочення матки і ангіотензину.
Ангіотензин. Нирки виділяють в деяких випадках протеїн ренін, який, взаємодіючи з містяться в крові протеїном (гінертензіногеном), перетворює його в ангіотензин I, що складається з 10 амінокислот. Ангіотензин I не впливає на просвіт судин, але під впливом відповідного ферменту від нього відщеплюються дві амінокислоти і утворюється ангіотензин II, що володіє потужним судинозвужувальну дію (див. Рис. 5.13). Синтез цих сполук, виконаний Page і співр. [44], є видатним досягненням. У пошуках причин системної артеріальної гіпертензії був досліджений і цей механізм і вважають, що він може брати участь в нормальній регуляції просвіту периферичних судин, перекручується при гіпертензії. Вважається, що ренін міститься в юкстагломерулярном апараті у вигляді гранул і що кількість цих гранул залежить від рівня тиску крові. З гранул у відповідь на зниження системного артеріального тиску зниження пульсового тиску або звуження ниркових судин може звільнятися і надходити в загальний кровотік більшу кількість реніну. Механізм, що викликає звільнення реніну, залишається неясним, хоча існують припущення про те, що юкстагломерулярного апарату може виконувати функції судинного рецептора розтягування (барорецептори) або реагувати на електролітний склад навколишнього рідкого середовища. Крім можливої участі в регуляції просвіту судин, ренін впливає на регуляцію об`єму крові та інших біологічних рідин головним чином через вплив на секрецію альдостерону. До сих пір залишається невиявленим чутливий елемент, що стежить за концентрацією ангіотензину I, ангіотензину II або реніну в крові, і тому здається передчасним вважати, що цей механізм бере участь в нормі в регуляції просвіту периферичних судин. Більш детальне обговорення цього питання див. У главі V.
Серотонін. Сироватка згорнулася крові викликає звуження кровоносних судин. Так як речовина, що викликає таку реакцію, може ускладнювати картину при дослідженні механізмів гіпертензії, Page і співр. [45] досліджували цю проблему і ізолювали речовина, назване серотоніном або, що більш точно, 5-гідрокси. При внутрішньовенному введенні ця речовина робить досить складне вплив на легеневий кровообіг [46], яке практично непомітно до інших подразників (див. Рис. 4. 15 і 4. 19). На периферичний кровоносне русло, а особливо на коронарні судини серотонін має судинорозширювальну дію. Однак в нормальних умовах серотонін укладений в тромбоцити і огрядні клітини і вихід його в кровотік поки не встановлено. Таким чином, його участь в нормальній регуляції просвіту судин залишається під сумнівом.
Субстанція Ні гістамін. Механічна стимуляція шкіри (наприклад, сильне тертя) викликає ряд змін в стані судин, включаючи місцеве звуження або розширення судин - почервоніння шкіри - розширення судин навколишнього місце впливу зони і, нарешті, місцевий набряк. Lewis [35] бачив причину такої «потрійної реакції» у звільненні «субстанції Н» з пошкодженої тканини. Ця речовина виявилося гистамином, який може бути отриманий з гістидину шляхом відщеплення діоксиду вуглецю. В експериментах гістамін викликає розширення термінального капілярного русла, але звужує більші артеріальні гілки. Вважають, що гістаміноподібні речовини беруть участь в генезі реакцій судин у відповідь на пошкодження тканини при опроміненні ультрафіолетовими (загар), інфрачервоними (термічні опіки) і рентгенівськими променями і при механічному стисненні або травмі. Однак навряд чи ця речовина бере участь в нормальній регуляції просвіту судин.
Міогенні відповіді. У 1902 р Вауliss [47] повідомив про експерименти, які показали, що «м`язовий шар артерій, як і інші гладкі м`язи, відповідає на розтягнення скороченням» незалежно від нервової системи. Пізніше Folkow [48] та інші дослідники займалися проблемою звуження судин в денервіровани кровоносній руслі у відповідь на підвищення тиску внутрішньосудинного тиску. Докази існування такого типу реакції є, як правило, непрямими. Не ставлячи під сумнів цих спостережень, все ж нелогічно вважати цей механізм фізіологічно домінуючим, так як він діє як контур позитивного зворотного зв`язку і є, таким чином, абсолютно нестабільним. «Таким чином, підвищення тиску крові викличе звуження судин, що в свою чергу викличе подальше підвищення тиску» [49]. Якщо гладка м`яз дійсно здатна до миогенной відповіді, то вона повинна діяти в сполученні з вбудованою системою рецепторів-датчиків і регуляції і повинна визначатися сигналами з цієї системи.
саморегуляція
Великий інтерес викликає тенденція кровотоку зберігатися в певних органах практично незмінним при експериментально викликаному великому діапазоні коливань, особливо при виключенні або збереженні постійного рівня нейрогенних і гормональних впливів. Так, наприклад, підвищення артеріального тиску в перфузованої задньої кінцівки від 100 мм рт. ст. до 160 мм рт. ст. супроводжується короткочасним підвищенням кровотоку в два або три рази, але протягом хвилини останній знову знижується до рівня, злегка підвищує вихідний. При зниженні артеріального тиску від 100 до 60 мм рт. ст. виявляється протилежний хід подій: спостерігається короткочасне зниження кровотоку майже до зупинки його з подальшим поступовим підвищенням до рівня трохи нижче вихідного.
Одним з найбільш популярних пояснень цього феномена є спроба відносити його до виразів «базального тонусу» в сукупності з так званої миогенной реакцією. Тенденція гладкою м`язи відповідати на розтягнення розвитком скорочувального напруги є принципово нестійкою і може існувати тільки спільно з іншими регулюючими механізмами. Так, наприклад, виник внаслідок підвищеного артеріального тиску збільшений кровотік призводить до підвищення напруги кисню і вимивання продуктів обміну речовин, що в свою чергу призводить до розширення судин. Ці міркування справедливі і по відношенню до «неотождествленность судинорозширювальну речовин». Крім того, збільшення інфільтрації рідини з капілярів при збільшенні градієнта тиску в них може підвищити тиск позасудинний рідини. Ці фактори можуть доповнити ефекти, викликані скорочувальними властивостями, властивими гладкою м`язі. Хоча цей феномен можна спостерігати в багатьох тканинах і органах, ступінь величини і тривалості його може бути різною. У цьому немає нічого дивного - варто тільки згадати про відмінності в будові і функції регуляторних механізмів судин різних тканин.
