TRANSVASKULÁRNY METABOLIZMUS
V mechanizme prechodu látok cez cievnu stenu do intersticiálneho priestoru a z intersticiálneho priestoru do cievy zohrávajú úlohu nasledujúce procesy: filtrácia, reabsorpcia, difúzia a mikropinocytóza.
FILTROVANIE A REABSORPCIA
Krv vstupuje do arteriálnej časti kapiláry pod tlakom 30 mm Hg. - toto je hydrostatický tlak . V intersticiálnej tekutine je to asi 3 mm Hg. Onkotický tlak krvná plazma je 25 mm Hg a medzibunková tekutina - 4 mm Hg. Na arteriálnom konci kapilára podporuje filtráciu hydrostatický tlak (30 mmHg -3 mmHg = 27 mmHg je filtračný tlak).
Zároveň zabraňuje filtrácii onkotický tlak , ten však zostáva vo venóznej časti kapiláry rovnaký a podporuje reabsorpciu, t.j. prenos látok z intersticiálneho priestoru do kapiláry (25 mm Hg -4 mm Hg = 21 mm Hg - reabsorpčný tlak). Znížený hydrostatický tlak (10 mmHg) nehrá rozhodujúcu úlohu a nezasahuje do reabsorpcie. znamená, vo venóznej časti kapiláry podporuje reabsorpciu onkotický tlak.
Filtrovanie zvyšuje: - s celkovým zvýšením krvného tlaku, - rozšírenie odporových ciev pri svalovej činnosti, - zmena polohy tela (prechod z horizontálnej do vertikálnej polohy), - zvýšenie objemu cirkulujúcej krvi po infúzii živných roztokov, - zníženie onkotického tlaku (s poklesom množstva bielkovín v plazme - hypoproteinémia).
Zvyšuje sa reabsorpcia:- s poklesom krvného tlaku, - so stratou krvi, - so zúžením odporových ciev, - so zvýšením onkotického tlaku.
V priemere sa z kapiláry do tkanív prefiltruje asi 20 litrov tekutiny denne, ktorá sa reabsorbuje, t.j. sa vracia z tkanív do žilovej časti obehový systém- asi 18 litrov, zvyšné 2 litre idú na tvorbu lymfy.
DIFÚZIA
Difúzia na základe koncentračného gradientu látok na oboch stranách kapiláry. Hlavne prostredníctvom difúzie z cievy do tkanív lieky, kyslík, voľne difundujúce látky rozpustné v tukoch, ako napr alkohol. Ostatné látky rozpustené vo vode sú obmedzené veľkosťou pórov v nádobe. Dobre prechádza cez malé póry voda, NaCI ale horšia glukóza a iné látky; cez veľké póry, ktoré sa nachádzajú hlavne v postkapilárnych venulách, môžu prechádzať veľké proteínové molekuly a najmä imunitné proteíny.
MIKROPINOCYTÓZA
Na rozdiel od filtrácie a difúzie toto aktívny transport . Pomocou mikropinocytózy napr. gamaglobulíny, myoglobín, glykogén.
REGULÁCIA CIEVNEHO TÓNU
Mechanizmy, ktoré regulujú vaskulárny tonus, možno rozdeliť na:
1) miestne , periférne, regulujúce prietok krvi v oddelenej oblasti orgánu alebo tkaniva, bez ohľadu na centrálnu reguláciu,
2) centrálny, udržiavanie krvného tlaku a systémového obehu.
Miestne regulačné mechanizmyrealizované na úrovni vaskulárneho endotelu, ktorý má schopnosť produkovať a uvoľňovať biologicky aktívne látky, ktoré môžu uvoľniť alebo stiahnuť hladké svalstvo ciev v reakcii na zvýšený krvný tlak, mechanické alebo farmakologické účinky. Medzi látky syntetizované endotelom patria relaxačný faktor (VEFR) - nestabilné spojenie, jedným z nich môže byť oxid dusnatý (NO), iná látka endotelín, vazokonstrikčný peptid odvodený z prasačích aortálnych endoteliocytov.
Ak je plavidlo úplne denervované, aj keď sa roztiahne, udrží si určité napätie na svojej stene v dôsledku bazálny , alebo myogénne , tón hladké svaly. Tento tón vzniká v dôsledku automatizmu buniek hladkého svalstva ciev, ktoré majú nestabilnú polarizovanú membránu, čo uľahčuje výskyt spontánnych AP v týchto bunkách. Zvýšenie krvného tlaku napína bunkovú membránu, čo zvyšuje spontánnu aktivitu hladkých svalov a vedie k zvýšeniu ich tonusu. Bazálny tón obzvlášť výrazné v cievach mikrovaskulatúry, hlavne v prekapilároch, ktoré majú automatizáciu. On je v prevažne pod vplyvom humorálnej regulácie.
Centrálne regulačné mechanizmy Vazokonstrikčný účinok sympatických nervov prvýkrát ukázal A. Walter (1842) na plávacej membráne žaby, ktorej cievy sa pri pretínaní rozšírili. ischiatický nerv, obsahujúci sympatické vlákna a Claude Bernard (1851), ktorý preťal sympatický nerv na jednej strane králičieho krku.
Sympatický nerv - hlavný vazokonstriktor , udržiavanie cievneho tonusu na jednej alebo druhej úrovni v závislosti od počtu impulzov prichádzajúcich cez jeho vlákna do cievy. Sympatický nerv pôsobí na cievy prostredníctvom noradrenalínu, ktorý sa uvoľňuje vo svojich zakončeniach, a alfa-adrenergných receptorov umiestnených v cievnych stenách, v dôsledku čoho sa cieva zužuje.
Pre plavidlá brušná dutina hlavným vazokonstriktorom je celiakálny nerv, ktorý obsahuje sympatické vlákna.
Ak vazokonstrikčný účinok sympatiku nervový systém má všeobecný systémový charakter. vazodilatačný je bežnejší lokálna reakcia . Nemožno tvrdiť, že parasympatický nervový systém rozširuje všetky cievy. Len o niekoľkých parasympatických nervoch je známe, že rozširujú cievy len tých orgánov, ktoré inervujú.
Áno, mrzutosť. bubnová struna - vetvy parasympatiku tvárový nerv- rozširuje cievy podčeľustnej žľazy a zvyšuje prietok krvi v nej.
Vazodilatačný účinok sa dosiahol stimuláciou iné parasympatické nervy:
glosofaryngeálny, rozšírenie ciev mandlí, príušnej žľazy, zadnej tretiny jazyka;
horný hrtannerv - vetvičky blúdivý nerv rozšírenie ciev sliznice hrtana a štítna žľaza;
panvovejnerv, rozšírenie ciev panvových orgánov.
V zakončeniach vyššie uvedených nervov bol izolovaný neurotransmiter acetylcholín(cholinergné vlákna), ktorý bol v kontakte s M-cholinergnými receptormi a spôsoboval vazodilatáciu.
Stimulácia zadných koreňov miechy v experimente vedie k rozšíreniu ciev tohto segmentu tela. Dráždi pokožku, napríklad horčičné náplasti, môžete získať lokálnu vazodilatáciu a začervenanie tejto oblasti pokožky podľa typu axónový reflex , realizované v rámci dvoch vetiev jedného axónu a bez účasti centrálneho nervového systému.
Humorálna regulácia cievneho tonusu
Humorálna regulácia lúmenu krvných ciev sa uskutočňuje v dôsledku chemických látok rozpustených v krvi, medzi ktoré patrí všeobecné hormóny, lokálne hormóny, mediátory a metabolických produktov . Možno ich rozdeliť do dvoch skupín: vazokonstriktor látok vazodilatačný látok.
CIEVNE LÁTKY
Viacsmerný charakter vplyvu katecholamínov (adrenalín a norepinefrín) na hladké svalstvo ciev v dôsledku prítomnosti alfa a beta adrenoreceptorov. Excitácia alfa-adrenergných receptorov vedie ku kontrakcii svalstva ciev a excitácia beta-adrenergných receptorov vedie k jeho relaxácii. Noradrelín je v kontakte hlavne s alfa-adrenergnými receptormi a adrenalínový kontakt s alfa aj beta. Ak v cievach prevládajú alfa-adrenergné receptory, potom ich adrenalín zužuje a ak prevládajú beta-adrenergné receptory, tak ich rozširuje. Okrem toho je prah excitácie beta-adrenergných receptorov nižší ako prah alfa receptorov, preto adrenalín pri nízkych koncentráciách primárne kontaktuje beta-adrenergné receptory a spôsobuje vazodilatáciu a pri vysokých koncentráciách ich zúženie.
Ø vazopresín, alebo antidiuretický hormón - hormón zadnej hypofýzy, ktorý sťahuje drobné cievky a najmä arterioly, najmä pri výraznom poklese krvný tlak.
Ø aldosterón - mineralokortikoid, zvyšuje citlivosť hladkého svalstva ciev na vazokonstrikčné látky, zvyšuje presorický účinok angiotenzínu II.
Ø Serotonín má silný vazokonstrikčný účinok na artérie pia mater a môže hrať úlohu pri spôsobovaní ich kŕčov (záchvatov migrény).
Ø Renin - sa tvorí v juxtaglomerulárnom komplexe obličky, najmä pri jej ischémii. Štiepi alfa-2 - plazmatický globulín - angiotenzinogén a mení ho na neaktívny dekapeptid - angiotenzín Ja, ktorý som pod vplyvom enzým dipeptidkarboxypeptidáza mení sa na veľmi aktívny vazokonstriktor - angiotenzín II, ktorý zvyšuje krvný tlak ( renálna hypertenzia). Angiotenzín II je silný stimulátor tvorby aldosterónu, ktorý zvyšuje obsah Na + a extracelulárnej tekutiny v tele. V takýchto prípadoch hovoria o práci renín-angiotenzín-aldosterónový systém alebo mechanizmus. Ten druhý má veľký význam na normalizáciu hladiny krvný tlak s krvácaním.
CIEVNE LÁTKY
Ø Histamín- sa tvorí v sliznici žalúdka a čriev, v koži, kostrovom svalstve (pri práci). Rozširuje arterioly a venuly, zvyšuje priepustnosť kapilár.
Ø Bradykinín rozširuje cievy kostrového svalstva, srdca, miechy a mozgu, slinných a potných žliaz, zvyšuje priepustnosť kapilár.
Ø Prostaglandíny, prostacyklíny a tromboxán tvoria sa v mnohých orgánoch a tkanivách. Sú syntetizované z polynenasýtených mastné kyseliny. Prostaglandíny (PG) sú látky podobné hormónom.
Ø Metabolické produkty - mliekareň a kyselina pyrohroznová majú lokálny vazodilatačný účinok.
- CO2 rozširuje cievy mozgu, čriev, kostrového svalstva.
- adenozín rozširuje koronárne cievy.
- NIE(oxid dusíka) rozširuje koronárne cievy.
- Ióny K+ a Na+ dilatovať krvné cievy.
Treba poznamenať, že jeden z dôležité stimulátorov syntézy oxidu dusnatého je mechanická deformácia endotelových buniek prietokom krvi – takzvaná šmyková deformácia endotelu.
Okrem oxidu dusnatého endotel vyrába iné vazodilatanciá: prostacyklín (prostaglandín I2), endoteliálny hyperpolarizačný faktor, adrenomedulín, natriuretický peptid typu C. V endoteli funguje kalikreín-kinínový systém, ktorý produkuje najsilnejší peptidový dilatátor bradykinín (Kulikov V.P., Kiselev V.I., Tezov A.A., 1987).
Endotel tiež produkuje vazokonstriktory: endotelíny, tromboxán (prostaglandín A2), angiotenzín II, prostaglandín H2. Endotel 1 (ET1) je najúčinnejší zo všetkých známych vazokonstriktorov.
endotelové faktory ovplyvňujú adhéziu a agregáciu krvných doštičiek. Prostacyklín je najdôležitejšou protidoštičkovou látkou a tromboxán, naopak, stimuluje adhéziu a agregáciu krvných doštičiek.
Porušenie táto rovnováha sa označuje ako endoteliálna dysfunkcia, ktorá hrá dôležitá úloha v patogenéze kardiovaskulárnych chorôb. Najdôležitejšími laboratórnymi markermi endotelovej dysfunkcie sú endotelíny a von Willebrandov faktor.
Humorálno-hormonálna regulácia. Vykonáva sa hlavne vyvážením aktivity krvných systémov presorov renín-angiotenzín-aldosterón a depresorov kalikreín-kinín. Tieto systémy sú spojené enzýmom konvertujúcim angiotenzín (ACE). ACE premieňa neaktívny angiotenzín I na angiotenzín II, ktorý je vazokonstriktorom a stimuluje tvorbu aldosterónu v kôre nadobličiek, čo je sprevádzané zadržiavaním vody v tele a prispieva k zvýšeniu krvného tlaku. ACE je zároveň hlavným enzýmom na deštrukciu bradykinínu a tým eliminuje jeho tlmivý účinok. Preto ACE inhibítoryúčinne znižuje krvný tlak pri hypertenzii, mení rovnováhu systémov smerom k kinínu.
Neurogénna regulácia. Ako už bolo uvedené, hlavným eferentným článkom v neurogénnej kontrole vaskulárneho tonusu je sympatický nervový systém. Známa je takzvaná ischemická reakcia CNS. Pri výraznom poklese systémového krvného tlaku dochádza k ischémii vazomotorického centra a aktivácii sympatického nervového systému. Mediátorom toho druhého je norepinefrín, ktorý spôsobuje tachykardiu (1-receptory) a zvýšenie cievneho tonusu (1 a 2-receptory).
Aferentná väzba neurogénnej regulácie cievny tonus reprezentujú baroreceptory a chemoreceptory lokalizované v oblúku aorty a karotického sínusu.
Baroreceptory reagovať na stupeň a rýchlosť natiahnutia cievnej steny. Chemoreceptory reagujú na zmeny koncentrácie CO2 v krvi. Senzitívne vlákna z baroreceptorov a chemoreceptorov oblúka aorty a karotického sínusu prechádzajú cez karotický sínusový nerv, vetvy glosofaryngeálneho nervu a depresorový nerv.
Neurogénna regulácia poskytuje stálu (tonickú) kontrolu nad odporovými cievami väčšiny cievne oblasti a núdzová reflexná regulácia, napríklad pri zaujatí ortostatickej polohy. V tomto a ďalších prípadoch pri prudkom poklese tlaku v karotickom sínuse a oblúku aorty sa zapne karotický baroreflex, ktorý aktiváciou baroreceptorov a sympatického nervového systému stiahne cievy, aktivuje srdce a zabezpečí vzostup krvný tlak. Baroreceptorový reflex naopak vyvoláva zvýšenie krvného tlaku, čo zabezpečuje jeho zníženie inhibíciou sympatických vplyvov a aktiváciou blúdivého nervu. Chemoreceptorový reflex zabezpečuje zvýšenie krvného tlaku aktiváciou sympatických vplyvov v podmienkach hypoxie, kedy sa oxid uhličitý hromadí v krvi.
Humorálna regulácia sa vykonáva vďaka látkam lokálneho a systémového účinku. Ako už bolo uvedené, medzi lokálne látky patria: ióny Ca, K, Na, biologicky aktívne látky (histamín, serotonín), mediátory sympatiku a pár sympatický systém, kiníny (bradykinín, kalidín), prostaglandíny. Mnohé vysoko aktívne endogénne biologicky aktívne látky sú transportované krvou do cieľových orgánov a majú priamy alebo nepriamy (zmenou funkčnej činnosti orgánu) vplyv na regionálne tepnové a venózne cievy, ako aj na srdce. Všetky tieto látky sa považujú za faktory humorálnej regulácie krvného obehu.
Humorálne vazodilatačné faktory (vazodilatátory) zahŕňajú atriopeptidy, kiníny a humorálne vazokonstriktory – vazopresín, katecholamíny a angiotenzín II. Adrenalín má na cievy dilatačné aj sťahujúce účinky.
Kinina. Dva vazodilatačné peptidy (bradykinín a kallidin) sa tvoria z prekurzorových proteínov - kininogénov pôsobením proteáz nazývaných kalikreíny. Kiníny spôsobujú zvýšenie priepustnosti kapilár, zvýšenie prietoku krvi v pote a slinné žľazy sekera a exokrinný pankreas.
Atriálny natriuretický peptid je vysoko aktívna cirkulujúca látka vylučovaná predsieňovými myoendokrinnými bunkami. Z fyziologických účinkov atriopeptidov sú najvýznamnejšie schopnosť rozširovať cievy a vyvolávať hypotenziu, zvyšovať diurézu a natriurézu, inhibovať aktivitu sympatického nervového systému a inhibovať uvoľňovanie aldosterónu a vazopresínu. Pod vplyvom atriopeptidov dochádza k zvýšeniu rýchlosti glomerulárnej filtrácie v dôsledku zúženia eferentných arteriol a expanzie adduktorových arteriol renálnych glomerulov. Na základe získaných výsledkov sa predpokladá zníženie citlivosti predsieňových buniek na pôsobenie normálnych fyziologických podnetov u pacientov s hypertenziou, čo spôsobuje uvoľňovanie atriálneho natriuretického peptidu.
Norepinefrín je hlavným mediátorom periférneho sympatického nervového systému. V krvnej plazme sa objavuje v dôsledku difúzie z zakončení sympatických nervov umiestnených v stenách cievy. Podiel norepinefrínu nadobličkového pôvodu u ľudí v pokoji je zanedbateľný. Podľa štúdií sú množstvá norepinefrínu, ktoré sa nachádzajú v krvnej plazme, predovšetkým neoddeliteľnou súčasťou úrovne aktivity sympatických nervov a samy osebe nemajú vplyv na tonus arteriálnych ciev. Vyššie koncentrácie norepinefrínu v žilovej krvi naznačuje, že ak to ovplyvňuje cievny tonus, potom tieto cievy môžu byť žily. [ibid.] Za hlavnú funkciu norepinefrínu sa považuje jeho účasť na neurogénnej regulácii cievneho tonusu, účasť na reakciách redistribúcie srdcového výdaja.
Adrenalín. Jeho hlavným zdrojom v krvi sú chromafinné bunky drene nadobličiek. Sympatická aktivácia nadobličiek sprevádzaná uvoľňovaním veľkého množstva adrenalínu a množstva ďalších látok do krvi je súčasťou reakcie na stresové podnety. Pri strese rôzneho pôvodu vedie prudké zvýšenie koncentrácie adrenalínu v krvi k dvom dôležitým hemodynamickým dôsledkom. Po prvé, v dôsledku stimulácie myokardiálnych y-adrenergných receptorov sa realizuje pozitívny cudzorodý a chronotropný účinok adrenalínu, pričom sa zvyšujú úderové a minútové objemy srdca a stúpa krvný tlak. Po druhé, distribúcia oboch typov adrenergných receptorov v cievnom riečisku a ich citlivosť na adrenalín sú také, že prietok krvi sa prerozdeľuje v prospech lepšieho prekrvenia srdca, pečene a kostrového svalstva na úkor iných orgánov (obličky, obličky, atď.). koža, gastrointestinálny trakt), u ktorých sa vo väčšej miere prejavuje ?-konstrikčný účinok adrenalínu, alebo je jeho ?-dilatačný účinok menej výrazný. Adrenalín, uvoľňovaný pri strese z nadobličiek, spôsobuje predovšetkým rozvoj hyperglykémie, vo vysokých koncentráciách môže spôsobiť vazodilatáciu mozgu a srdca, zvýšiť tonus žíl. Dôležitá fyziologická úloha adrenalínu spočíva aj v jeho schopnosti výrazne ovplyvňovať metabolické procesy v pečeni, svaloch a tukovom tkanive (najmä podporovať glykogenolýzu).
Angiotenzín II je peptid tvorený v krvi a tkanivách zo svojho prekurzora, angiotenzínu I, pomocou enzýmu konvertujúceho angiotenzín (ACE). Je to najsilnejší biologicky známy účinných látok sťahujúce pôsobenie. Na rozdiel od vazopresínu angiotenzín II ovplyvňuje iba arteriálnu časť cievneho riečiska. Najvyššie koncentrácie ACE sú stanovené na povrchu endotelových buniek ciev pľúc, v dôsledku čoho sa väčšina angiotenzínu II tvorí v malom kruhu pri prechode krvi cez pľúca. Je dokázané, že okrem schopnosti priamo ovplyvňovať cievny tonus a modulovať uvoľňovanie mediátorov na periférii je angiotenzín II schopný prenikať do mozgu v oblastiach so slabo vyvinutou hematoencefalickou bariérou, čo je sprevádzané centrálnou aktiváciou sympatického systému a inhibícia srdcovej zložky baroreceptorového reflexu. Okrem priameho vazokonstrikčného účinku angiotenzín zosilňuje konstrikčný účinok aktivácie sympatického nervu, zvyšuje citlivosť adrenergných receptorov na katecholamíny a zvyšuje uvoľňovanie adrenalínu (ako aj aldosterónu) z nadobličiek. V stave fyziologického pokoja v organizme nedosahuje koncentrácia angiotenzínu v krvnej plazme úroveň, ktorá môže priamo ovplyvniť cievny tonus, stačí však stimulovať sekréciu aldosterónu, ktorý prispieva k zadržiavaniu sodíka a vody v tele a rovnováha voda-soľ môže výrazne ovplyvniť kontraktilnú aktivitu hladkého svalstva ciev.
Vasopresín patrí do skupiny peptidov, ktoré majú periférne, resp centrálna akcia. Je to antidiuretický hormón zadnej hypofýzy a má výrazný a pretrvávajúci presorický účinok, preto tento hormón dostal svoje meno. špecifická vlastnosť vazopresínu je jeho schopnosť prenikať do mozgu (v oblastiach so slabo vyvinutou hematoencefalickou bariérou) a zvyšovať citlivosť srdcovej a cievnej zložky baroreceptorového reflexu. K zvýšeniu koncentrácie vazopresínu v krvi dochádza počas stresových situácií, sprevádzaných excitáciou sympatoadrenálneho systému. V týchto prípadoch dosahuje koncentrácia endogénneho vazopresínu vazokonstrikčné dávky, ako napríklad pri hemoragickej hypotenzii. Katecholamíny zvyšujú citlivosť ciev na vazopresín, zosilňujú jeho vazokonstrikčný účinok. charakteristický znak vazopresínu je jeho výrazný konstrikčný účinok na žilové cievy. Najväčšiu citlivosť na hormón majú cievy kože (to vysvetľuje dlhotrvajúcu bledosť kože pri mdlobách), srdce a sliznice a menej citlivé sú cievy pľúc.
Cievny tonus je teda ovplyvnený mechanizmom humorálnej regulácie, ktorý zahŕňa nielen priamu interakciu s receptormi prvkov cievna stena, ale aj modulácia uvoľnenia mediátora zo sympatických zakončení a vplyv na centrálne mechanizmy regulácie hemodynamiky. V tele ako celku interagujú lokálne chemické faktory regulujúce cievny tonus s myogénnymi, aby sa zabezpečili záujmy konkrétneho orgánu a výsledok tejto interakcie je modelovaný (často determinovaný) centrálnymi neurohumorálnymi vplyvmi.
Okrem nervovej regulácie cievneho tonusu, riadenej sympatickým nervovým systémom, existuje v ľudskom tele druhý spôsob regulácie týchto ciev – humorálny (tekutý), ktorý je riadený chemikáliami samotnej krvi prúdiacej v plavidlá.
„Regulácia priesvitu ciev a prekrvenie orgánov sa uskutočňuje reflexným a humorným spôsobom.
...Humorálna regulácia cievneho tonusu. Humorálnu reguláciu vykonávajú chemikálie (hormóny, metabolické produkty a iné), ktoré cirkulujú v krvi alebo sa tvoria v tkanivách počas podráždenia. Tieto biologicky aktívne látky buď sťahujú alebo rozširujú krvné cievy.“ (A. V. Loginov, 1983).
Toto je priamy tip na nájdenie príčin zvýšenia krvného tlaku pri patológiách humorálnej regulácie vaskulárneho tonusu. Je potrebné vyšetriť biologicky aktívne látky, ktoré buď sťahujú (môžu to robiť nadmerne) alebo rozširujú (nemusia to robiť dostatočne aktívne) cievy.
Ak by však otázka bola len výskumná patologické abnormality pri humorálnej regulácii vaskulárneho tonusu a štúdiu ich vplyvu na krvný tlak, potom by sme mohli tieto naše štúdie okamžite zastaviť a vyhlásiť, že vo všeobecnosti žiadne skutočné odchýlky vaskulárneho tonusu prakticky nespôsobujú zvýšenie maximálny tlak krv a vývoj hypertenzia. To už určite vieme!
Ale biologicky aktívne látky krvi boli v medicíne dlho mylne považované za vinníkov hypertenzie. Toto mylné tvrdenie je vytrvalo propagované, preto treba byť trpezlivý a dôkladne preskúmať všetky biologicky aktívne látky v krvi, ktoré rozširujú a sťahujú cievy.
Začnime s predbežným stručným prehľadom týchto látok, s nahromadením základných informácií o nich.
Krvné vazokonstrikčné chemikálie zahŕňajú: epinefrín, norepinefrín, vazopresín, angiotenzín II, serotonín.
Adrenalín je hormón produkovaný v dreni nadobličiek. Norepinefrín je neurotransmiter, prenášač excitácie v adrenergných synapsiách, vylučovaný zakončeniami postgangliových sympatických vlákien. Tvorí sa aj v dreni nadobličiek.
Adrenalín a norepinefrín (katecholamíny) „spôsobujú účinok rovnakého charakteru, ktorý nastáva pri excitácii sympatického nervového systému, to znamená, že majú sympatomimetické (podobné sympatickým) vlastnostiam. Ich obsah v krvi je zanedbateľný, no aktivita je mimoriadne vysoká.
... Hodnota katecholamínov vyplýva z ich schopnosti rýchlo a intenzívne ovplyvňovať metabolické procesy, zvyšovať výkonnosť srdca a kostrového svalstva, zabezpečovať redistribúciu krvi pre optimálne zásobovanie tkanív energetickými zdrojmi a zvyšovať excitáciu centrálnej nervový systém.
(G. N. Kassil. „Vnútorné prostredie tela.“ 1983).
Zvýšenie prietoku adrenalínu a norepinefrínu do krvi je spojené so stresom (vrátane stresových reakcií ako súčasť chorôb), fyzickou aktivitou.
Adrenalín a norepinefrín spôsobujú vazokonstrikciu kože, brušných orgánov a pľúc.
Adrenalín v malých dávkach rozširuje cievy srdca, mozgu a pracujúceho kostrového svalstva, zvyšuje tonus srdcového svalu a urýchľuje srdcové kontrakcie.
zvýšenie toku adrenalínu a norepinefrínu do krvi počas stresu, fyzická aktivita poskytuje zvýšenie prietoku krvi vo svaloch, srdci, mozgu.
Adrenalín má zo všetkých hormónov najdrastickejšie cievne pôsobenie. Má vazokonstrikčný účinok na tepny a arterioly kože, tráviace orgány, obličky a pľúca; na cievach kostrového svalstva, hladkého svalstva priedušiek - rozširujúce sa, čím prispieva k redistribúcii krvi v tele.
... Účinok adrenalínu a norepinefrínu na cievnu stenu je určený existenciou odlišné typy adrenoreceptory – čo sú úseky buniek hladkého svalstva so špeciálnou chemickou citlivosťou. Cievy zvyčajne obsahujú oba typy týchto β-adrenergných receptorov. Interakcia mediátora s receptorom - k relaxácii. Norepinefrínová kontrakcia cievnej steny s - a a-adrenergnými receptormi, adrenalín - s a interaguje hlavne s - receptormi. Podľa W. Cannona je adrenalín „hormónom núdze“, ktorý mobilizuje funkcie a sily tela v ťažkých, niekedy až extrémnych podmienkach.
... V čreve sú tiež oba typy adrenoreceptorov; avšak dopad na obe spôsobuje inhibíciu aktivity hladkého svalstva.
Adrenoreceptory a tu ... V srdci a prieduškách nie sú žiadne -adrenoreceptory, čo vedie k tomu, že kbnoradrenalín a adrenalín vzrušujú iba zvýšenie srdcových kontrakcií a rozšírenie priedušiek.
... Aldosterón je ďalším nevyhnutným článkom v regulácii krvného obehu nadobličkami. Vyrába sa v ich kortikálnej vrstve. Aldosterón má nezvyčajne vysokú schopnosť zvyšovať spätnú absorpciu sodíka v obličkách, slinných žľazách a tráviacom systéme, čím mení citlivosť stien ciev na vplyv adrenalínu a norepinefrínu.
Vazopresín (antidiuretický hormón) sa vylučuje do krvi zadnou hypofýzou. Spôsobuje zovretie arteriol a kapilár všetkých orgánov a podieľa sa na regulácii diurézy (podľa A. V. Loginova, 1983). Podľa A. D. Nozdracheva a kol. (1991): vazopresín „spôsobuje zovretie tepien a arteriol brušných a pľúcnych orgánov. Cievy mozgu a srdca však, podobne ako pod vplyvom adrenalínu, reagujú na tento hormón rozšírením, čo pomáha zlepšiť výživu mozgového tkaniva aj srdcového svalu.
Angiotenzín II. V obličkách, v ich takzvanom juxtaglomerulárnom aparáte (komplexe), vzniká proteolytický enzým renín. V pečeni sa zase tvorí sérový α-globulín angiotenzinogén. Renín vstupuje do krvného obehu ab (plazma) katalyzuje proces premeny angiotenzinogénu na neaktívny dekapeptid (10 aminokyselín) angiotenzín I. Enzým peptidáza, lokalizovaný v membránach, katalyzuje štiepenie dipeptidu (2 aminokyseliny) z angiotenzínu I a premieňa mení sa na biologicky aktívny oktapeitid (8 aminokyselín) angioteizín II, ktorý zvyšuje krvný tlak v dôsledku vazokonstrikcie (podľa „ encyklopedický slovník lekárske termíny“, 1982–1984).
Angiotenzín II má silný vazokonstrikčný (vazokonstrikčný) účinok, výrazne lepší ako norepinefrín. Je veľmi dôležité, aby angiotenzín II na rozdiel od norepinefrínu „nespôsoboval uvoľnenie krvi z depa. Je to spôsobené prítomnosťou receptorov citlivých na angiotenzín iba v prekapilárnych arteriolách. ktoré sú umiestnené v tele nerovnomerne. Preto jeho účinok na cievy rôznych oblastí nie je rovnaký. Systémový presorický účinok je sprevádzaný znížením prietoku krvi v obličkách, črevách a koži a jej zvýšením v mozgu, srdci a nadobličkách. Zmeny prietoku krvi vo svale sú nevýznamné. Veľké dávky angiotenzínu môžu spôsobiť vazokonstrikciu srdca a mozgu. Predpokladá sa, že renín a angiotenzín predstavujú takzvaný renín-angiotenzínový systém.
(A. D. Nozdrachev a kol., 1991).
Serotonín, objavený v polovici 20. storočia, už svojím názvom znamená látku z krvného séra, ktorá dokáže zvýšiť krvný tlak. Serotonín sa tvorí hlavne v črevnej sliznici. Uvoľňuje ho krvné doštičky a vďaka svojmu vazokonstrikčnému pôsobeniu pomáha zastaviť krvácanie.
Zoznámili sme sa s vazokonstrikčnými látkami krvi. Teraz zvážte vazodilatačné chemikálie v krvi. Patria sem acetylcholín, histamín, bradykinín, prostaglandíny.
Acetylcholín sa tvorí na zakončeniach parasympatických nervov. Rozširuje periférne cievy, spomaľuje srdcové kontrakcie, znižuje krvný tlak. Acetylcholín nie je stabilný a rýchlo ho ničí enzým acetylcholínesteráza. Preto sa všeobecne uznáva, že pôsobenie acetylcholínu v podmienkach tela je lokálne, obmedzené na oblasť, kde sa tvorí.
„Ale teraz... sa zistilo, že acetylcholín prichádza z orgánov a tkanív do krvi a aktívne sa podieľa na humorálnej regulácii funkcií. Jeho účinok na bunky je podobný účinku parasympatických nervov.“
(G. N. Kassil. 1983).
Histamín sa tvorí v mnohých orgánoch a tkanivách (v pečeni, obličkách, pankrease a najmä v črevách). Neustále sa nachádza hlavne v žírne bunky spojivového tkaniva a bazofilných granulocytov (leukocytov) krvi.
Histamín rozširuje cievy vrátane kapilár, zvyšuje priepustnosť stien kapilár s tvorbou edémov, spôsobuje zvýšenú sekréciu tráviace šťavy. Pôsobenie histamínu vysvetľuje reakciu začervenania kože. Pri výraznej tvorbe histamínu môže dôjsť k poklesu krvného tlaku v dôsledku nahromadenia veľkého množstva krvi v rozšírených kapilárach. Bez účasti histamínu spravidla nedochádza k alergickým javom (histamín sa uvoľňuje z bazofilných granulocytov).
Bradykinín sa tvorí v krvnej plazme, no obzvlášť hojný je v podčeľustných a pankreasových žľazách. Ako aktívny polypeptid rozširuje cievy kože, kostrového svalstva, mozgových a koronárnych ciev a vedie k zníženiu krvného tlaku.
„Prostaglandíny predstavujú veľkú skupinu biologicky aktívnych látok. Sú to deriváty nenasýtených mastných kyselín. Prostaglandíny sa tvoria takmer vo všetkých orgánoch a tkanivách, ale termín pre ich označenie je spojený s prostatou, z ktorej boli prvýkrát izolované. Biologické pôsobenie prostaglandíny sú veľmi rôznorodé. Jeden z ich účinkov sa prejavuje výrazným účinkom na tonus hladkého svalstva ciev a účinok rôznych typov prostaglandínov je často diametrálne odlišný. Niektoré prostaglandíny znižujú steny krvných ciev a zvyšujú krvný tlak, zatiaľ čo iné majú vazodilatačný účinok sprevádzaný hypotenzným účinkom.
(A. D. Nozdrachev a kol., 1991).
Pri skúmaní účinku biologicky aktívnych látok v krvi treba brať do úvahy, že v organizme existujú takzvané krvné depoty, ktoré sú zároveň depotom niektorých skúmaných látok.
A. V. Loginov (1983):
„Sklad krvi. V pokoji u ľudí je až 40-80% z celkovej hmotnosti krvi v krvných zásobách: slezina, pečeň, podkožný vaskulárny plexus a pľúca. Slezina obsahuje asi 500 ml krvi, ktorá sa dá úplne vypnúť z obehu. Krv v cievach pečene a cievnom plexu kože cirkuluje 10-20 krát pomalšie ako v iných cievach. Preto sa krv v týchto orgánoch zadržiava a sú akoby zásobami krvi.
Krvný depot reguluje množstvo cirkulujúcej krvi. Ak je potrebné zvýšiť objem cirkulujúcej krvi, táto sa zo sleziny v dôsledku jej kontrakcie dostane do krvného obehu. K takejto kontrakcii dochádza reflexne v prípadoch, keď dôjde k vyčerpaniu kyslíka v krvi, napríklad pri strate krvi, zníženej atmosferický tlak, otravy oxidom uhoľnatým, pri intenzívnej svalovej práci a v iných podobných prípadoch. Prúdenie krvi v pomerne zvýšenom množstve z pečene do krvného obehu nastáva v dôsledku zrýchleného pohybu krvi v nej, ktorý sa uskutočňuje aj reflexnou cestou.
A. D. Nozdrachev a kol. (1991):
„Krvné zásoby. U cicavcov môže až 20 % z celkového množstva krvi stagnovať v slezine, to znamená, že môže byť vypnutá z celkového obehu.
... V dutinách sa hromadí hustejšia krv, ktorá obsahuje až 20 % erytrocytov z celej krvi tela, čo má určitý biologický význam.
... Pečeň je tiež schopná ukladať a koncentrovať značné množstvo krvi bez toho, aby ju na rozdiel od sleziny vypínala z celkového obehu. Mechanizmus ukladania je založený na zmenšení difúzneho zvierača pečeňových žíl a prínosových dutín pri meniacom sa prietoku krvi alebo v dôsledku zvýšeného prietoku krvi pri nezmenenom odtoku. Depo sa vyprázdni reflexne. Adrenalín ovplyvňuje rýchle uvoľňovanie krvi. Spôsobuje zúženie mezenterických artérií a tým aj zníženie prietoku krvi do pečene. Zároveň uvoľňuje svaly zvieračov a sťahuje steny prinosových dutín. Vytlačenie krvi z pečene závisí od kolísania tlaku v systéme dutej žily a brušnej dutiny. Tomu napomáha aj intenzita dýchacích pohybov a sťahovanie brušných svalov.
V súvislosti s tým, že študujeme možné regulačné vplyvy zvyšujúce krvný tlak, je potrebné vziať do úvahy dôležité všeobecné ustanovenie o čase pôsobenia regulačných mechanizmov:
„V nervovej a endokrinnej regulácii, hemodynamické mechanizmy krátkodobého účinku, intermediárne a dlhodobo pôsobiace.
K mechanizmom krátkodobého účinku patria obehové reakcie nervového pôvodu – baroreceptorové, chemoreceptorové, reflexné až ischémiu CNS. Ich vývoj nastáva v priebehu niekoľkých sekúnd. Medzi intermediárne (v čase) mechanizmy patria zmeny v transkapilárnom metabolizme, relaxácia napnutej cievnej steny a reakcia renín-angiotenzínového systému. Zapnutie týchto mechanizmov trvá niekoľko minút a maximálny rozvoj trvá hodiny. Dlhodobo pôsobiace regulačné mechanizmy ovplyvňujú vzťah medzi intravaskulárnym objemom a vaskulárnou kapacitou. To sa deje prostredníctvom transkapilárnej výmeny tekutín. Tento proces zahŕňa regulácia obličiek objem tekutín, vazopresín a aldosterón.
(A. D. Nozdrachev a kol., 1991).
Môžeme predpokladať, že sme nazhromaždili potrebné základné informácie na štúdium humorálnej regulácie cievneho tonusu a krvného tlaku. Je čas začať rozumne využívať nahromadené základné informácie, ktoré budeme podľa potreby dopĺňať.
Pripomeňme, že v tejto kapitole hľadáme humorálne zložky hypertenzie, ktoré zvyšujú cievny tonus a krvný tlak. Sú to krvné chemikálie. Z nich je angiotenzín II v medicíne považovaný za obzvlášť hypertenzívne nebezpečnú látku, ktorá spolu s veľmi silným chemickým zvýšením cievneho tonusu udržuje aj objem krvi cirkulujúcej v cievach. Táto posledná úvaha je nevyhnutné a v odbornej literatúre sa vždy zdôrazňuje hypertenzné nebezpečenstvo angiotenzínu II.
Prvým krokom v našom hľadaní bude vylúčenie všetkých krvných vazodilatancií z úvahy. Predpokladá sa, že sa nezúčastňujú na zvýšení cievneho tonusu a krvného tlaku. Ani acetylcholín, ani histamín, ani bradykinín, ani prostaglandíny neboli zaznamenané pri zvýšení krvného tlaku. Na tom sa zhodujú všetci výskumníci. Vazokonstrikčné chemikálie krvi zostávajú v našom zornom poli: adrenalín, norepinefrín, vazopresín, angiotenzín II, serotonín.
Ale serotonín, napriek svojmu názvu, nemá požadované vlastnosti a vylučujeme ho z úvahy. Názor na tento bod je jednotný. Ďalšiu kapitolu budeme venovať adrenalínu a norepinefrínu.
Krvné zásobenie orgánov závisí od veľkosti priesvitu ciev, ich tonusu a množstva krvi, ktorú do nich vytlačí srdce. Pri úvahách o regulácii cievnej funkcie by sme preto mali v prvom rade hovoriť o mechanizmoch udržiavania cievneho tonusu a o interakcii srdca a ciev.
Eferentná inervácia krvných ciev. Lumen ciev je regulovaný hlavne sympatickým nervovým systémom. Jeho nervy, samotné alebo ako súčasť zmiešaných motorických nervov, sa približujú ku všetkým tepnám a arteriolám a majú vazokonstrikčný účinok. (vazokonstrikcia). Živým dôkazom tohto vplyvu sú experimenty Clauda Bernarda uskutočnené na cievach ucha králika. Pri týchto pokusoch bol králikovi prerezaný sympatický nerv na jednej strane krku, potom sa pozorovalo začervenanie ucha operovanej strany a mierny nárast jeho teplota v dôsledku vazodilatácie a zvýšeného prekrvenia ucha. Podráždenie periférneho konca prerezaného sympatického nervu spôsobilo vazokonstrikciu a blanšírovanie ucha.
Pod vplyvom sympatického nervového systému sú cievne svaly v stave kontrakcie - tonické napätie.
AT vivo Pri vitálnej aktivite organizmu dochádza k zmene lumenu väčšiny ciev v dôsledku zmeny počtu impulzov putujúcich pozdĺž sympatických nervov. Frekvencia týchto impulzov je malá - približne 1 impulz za sekundu. Pod vplyvom reflexných vplyvov sa ich počet môže zvýšiť alebo znížiť. S nárastom počtu impulzov sa zvyšuje tón ciev - dochádza k ich zúženiu. Ak sa počet impulzov zníži, potom sa cievy rozšíria.
Parasympatický nervový systém má vazodilatačný účinok ( vazodilatácia) len na cievach niektorých orgánov. Rozširuje najmä cievy jazyka, slinných žliaz a pohlavných orgánov. Iba tieto tri orgány majú duálnu inerváciu: sympatický (vazokonstrikčný) a parasympatický (vazodilatačný).
Charakteristika vazomotorického centra. Neuróny sympatického nervového systému, pozdĺž procesov, ktorých impulzy idú do ciev, sa nachádzajú v bočných rohoch šedej hmoty miechy. Úroveň aktivity týchto neurónov závisí od vplyvov nadložných častí CNS.
V roku 1871 F.V. Ukázal to Ovsyannikov medulla oblongata sa nachádzajú neuróny, pod vplyvom ktorých dochádza k vazokonstrikcii. Toto centrum je tzv vazomotorický. Jeho neuróny sú sústredené v medulla oblongata na dne IV komory blízko jadra vagusového nervu.
Vo vazomotorickom centre sa rozlišujú dve oddelenia: presorické alebo vazokonstrikčné a depresorické alebo vazodilatačné. Keď sú stimulované neuróny presor centra nastáva vazokonstrikcia a zvýšenie krvného tlaku a pri podráždení depresor - vazodilatácia a zníženie krvného tlaku. Neuróny depresorového centra v momente ich excitácie spôsobujú zníženie tonusu centra presora, v dôsledku čoho klesá počet tonických impulzov smerujúcich do ciev a dochádza k ich expanzii.
Impulzy z vazokonstrikčného centra mozgu prichádzajú do bočných rohov sivej hmoty miechy, kde sa nachádzajú neuróny sympatického nervového systému tvoriace vazokonstrikčné centrum miechy. Z nej pozdĺž vlákien sympatického nervového systému idú impulzy do svalov ciev a spôsobujú ich kontrakciu, v dôsledku čoho dochádza k zúženiu priesvitu ciev. Normálne je vazokonstrikčné centrum v dobrom stave v porovnaní s vazodilatačným centrom.
Reflexná regulácia cievneho tonusu. Rozlišujte medzi vlastnými a konjugovanými kardiovaskulárnymi reflexami.
Vlastné cievne reflexy spôsobené signálmi z receptorov samotných ciev. obzvlášť dôležité fyziologický význam majú receptory umiestnené v oblúku aorty a karotickom sín. Impulzy z týchto receptorov sa podieľajú na regulácii krvného tlaku.
Pridružené vaskulárne reflexy vyskytujú v iných orgánoch a systémoch a prejavujú sa najmä zvýšením krvného tlaku. Takže pri mechanickom alebo bolestivom podráždení pokožky dochádza k silnému podráždeniu zrakových a iných receptorov, reflexnej vazokonstrikcii a zvýšeniu krvného tlaku.
Humorálna regulácia cievneho tonusu. Chemické látky, ovplyvňujúce lumen krvných ciev, sú rozdelené na vazokonstrikčné a vazodilatačné.
Najsilnejší vazokonstriktor hormóny drene nadobličiek - adrenalín a norepinefrín, ako aj zadný lalok hypofýzy - vazopresínu.
Adrenalín a norepinefrín sťahujú tepny a arterioly kože, brušných orgánov a pľúc, zatiaľ čo vazopresín pôsobí primárne na arterioly a kapiláry.
Adrenalín je biologicky veľmi aktívny liek a pôsobí vo veľmi malých koncentráciách. Dostatok 0,0002 mg adrenalínu na 1 kg telesnej hmotnosti na vyvolanie vazokonstrikcie a zvýšenie krvného tlaku. Vasokonstrikčné pôsobenie adrenalínu sa uskutočňuje rôznymi spôsobmi. Pôsobí priamo na stenu cievy a znižuje jej membránový potenciál. svalové vlákna, zvýšenie excitability a vytvorenie podmienok pre rýchly nástup excitácie. Adrenalín pôsobí na hypotalamus a vedie k zvýšeniu toku vazokonstrikčných impulzov a zvýšeniu množstva uvoľneného vazopresínu.
Humorálne vazokonstrikčné faktory zahŕňajú serotonín, produkované v črevnej sliznici a v niektorých častiach mozgu. Serotonín sa tvorí aj pri rozpade krvných doštičiek. Serotonín sťahuje krvné cievy a zabraňuje krvácaniu z postihnutej cievy. V druhej fáze zrážania krvi, ktorá vzniká po vytvorení krvnej zrazeniny, serotonín rozširuje cievy.
Špeciálny vazokonstrikčný faktor - renin, sa tvorí v obličkách a čím väčšie množstvo, tým nižšie je prekrvenie obličiek. Z tohto dôvodu po čiastočnom stlačení renálnych artérií u zvierat dochádza k trvalému zvýšeniu krvného tlaku v dôsledku zúženia arteriol. Renín je proteolytický enzým. Renín sám o sebe nespôsobuje vazokonstrikciu, ale po vstupe do krvného obehu rozkladá 2-globulín v plazme - angiotenzinogén a zmení ho na relatívne neaktívny - angiotenzín I. Ten sa pod vplyvom špeciálneho enzýmu konvertujúceho angiotenzín mení na veľmi aktívny vazokonstriktor - angiotenzín II.
V podmienkach normálneho prekrvenia obličiek sa tvorí pomerne málo. veľké množstvo renin. Vo veľkých množstvách sa produkuje, keď hladina krvného tlaku klesá cievny systém. Ak sa krvný tlak u psa zníži prekrvením, potom obličky uvoľnia do krvi zvýšené množstvo renínu, čo pomôže normalizovať krvný tlak.
Objav renínu a mechanizmus jeho vazokonstrikčného účinku je veľmi klinicky zaujímavý: vysvetlil príčinu vysokého krvného tlaku spojeného s niektorými ochoreniami obličiek (renálna hypertenzia).
Vazodilatátorúčinku má medulín, prostaglandíny, bradykinín, acetylcholín, histamín.
Medulin sa tvorí v dreni obličiek a je to lipid.
V súčasnosti sa formuje v mnohých tkanivách tela množstvo vazodilatancií, tzv prosta-glandíny. Tento názov je daný preto, lebo po prvýkrát sa tieto látky našli v semennej tekutine mužov a predpokladalo sa, že sa tvoria prostaty. Prostaglandíny sú deriváty nenasýtených mastných kyselín.
Aktívny vazodilatačný polypeptid bol získaný z podčeľustných orgánov, pankreasu, pľúc a niektorých ďalších orgánov bradykinínu. Spôsobuje relaxáciu hladkého svalstva arteriol a znižuje krvný tlak. Bradykinín sa objavuje v koži pôsobením tepla a je jedným z faktorov, ktoré pri zahrievaní spôsobujú vazodilatáciu. Vzniká pri štiepení jedného z globulínov v krvnej plazme pod vplyvom enzýmu nachádzajúceho sa v tkanivách.
Vazodilatátory sú acetylcholín(AH), ktorý sa tvorí na zakončeniach parasympatických nervov a sympatických vazodilatátorov. V krvi sa rýchlo ničí, takže jeho účinok na cievy za fyziologických podmienok je čisto lokálny.
Je to tiež vazodilatátor histamín, tvoria sa v sliznici žalúdka a čriev, ako aj v mnohých iných orgánoch, najmä v koži pri jej podráždení a v kostrovom svalstve pri práci. Histamín rozširuje arterioly a zvyšuje kapilárny prietok krvi. Po zavedení 1-2 mg histamínu do žily mačky, napriek tomu, že srdce naďalej pracuje s rovnakou silou, hladina krvného tlaku rýchlo klesá v dôsledku zníženia prietoku krvi do srdca: a veľmi veľké množstvo krvi zvieraťa sa koncentruje v kapilárach, hlavne v brušnej dutine. Pokles krvného tlaku a poruchy krvného obehu sú podobné tým, ktoré sa vyskytujú pri veľkej strate krvi. Sú sprevádzané porušením činnosti centrálneho nervového systému v dôsledku poruchy cerebrálny obeh. Celosť týchto javov spája pojem „šok“.
Závažné poruchy, ktoré sa vyskytujú v tele po zavedení veľkých dávok histamínu, sa nazývajú histamínový šok.
Zvýšená tvorba a pôsobenie histamínu vysvetľujú reakciu začervenania kože. Táto reakcia je spôsobená vplyvom rôznych podráždení, ako je trenie pokožky, vystavenie teplu, ultrafialové žiarenie.