Текст книги "Механизмы регуляции вегетативных функций организма"

Автор книги: Победа Глазырина

Соавторы: Николай Карауловский,Татьяна Бурмистрова
сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 9 страниц)

Интенсивность пролиферации и направление дифференцировки стволовых клеток костного мозга определяется некоторой совокупностью локальных условий в зоне кроветворения – «микроокружением» (количеством, состоянием и свойствами стромальных клеток: фибробластов, ретикулярных клеток, мононуклеарных макрофагов; их взаимодействием со стволовыми кроветворными клетками; числом клеток-предшественников и более зрелых, дифференцированных клеток крови и др.) и действием специфических стимуляторов (и ингибиторов) гемопоэза.

В крови здорового человека в среднем содержится 4,5—5,5 млн. эритроцитов в 1 мкл (4,5—5,5Т/л) крови. Потенциальная длительность жизни эритроцитов – 110—120 дней. Циркулируя в сосудистой системе, эритроциты выполняют свои основные функции – транспорт кислорода и углекислого газа в организме.

Эритроциты, закончившие свой жизненный цикл или подвергшиеся действию повреждающих факторов, фагоцитируются ретикулярными клетками, гистиоцитами, макрофагами, полинуклеарными лейкоцитами. Эритрофагоцитоз может происходить в костном мозге, печени, селезенке, легких и в самой крови.

В условиях стационарного состояния системы крови эритропоэз и эритродиерез хорошо уравновешены. Регуляция системы красной крови графически представлена на схеме 2.

Эритропоэз увеличивается во всех случаях, когда напряжение кислорода в крови оказывается ниже потребностей тканей организма в нем, т.е. в условиях гипоксии: при понижении парциального давления кислорода в атмосфере, при увеличении потребности в кислороде в результате различных нагрузок на организм и увеличения интенсивности метаболизма, при уменьшении поверхности легких или уменьшении проницаемости легочного барьера для кислорода, после кровопотери, при аномалиях гемоглобина и т.п. Гипоксия усиливает образование специфического гуморального стимулятора, который, оказывая прямое действие на гемопоэтическую ткань, индуцирует дифференцировку коммитированных предшественников (коммитированных, т.е. ограниченных в выборе дифференцировки) в эритробласт и поэтому называется эритропоэтином. По химической природе эритропоэтин относится к гликопротеидам.

В настоящее время можно считать доказанным, что основным органом, ответственным за продукцию эритропоэтина в организме человека и животных, являются почки (Якобсон, 1957; О. И. Моисеева, 1970), хотя возможно их образование также в печени и селезенке. Особая роль почек в продукции эритропоэтина доказывается тем, что после удаления почек у животных концентрация эритропоэтина в крови падает, развивается анемия и уменьшается красный кровяной росток. Гипоксия в этих условиях не приводит к увеличению концентрации эритропоэтина в крови. Пересадка почки предварительно нефрэктомированному животному восстанавливает у него способность к образованию эритропоэтина и эритропоэз.

Эритропоэтин относится к физиологическим стимуляторам эритропоэза. Он содержится в небольших количествах в крови и моче здоровых людей и животных, гипоксия лишь усиливает его образование.

Почки обладают прямой чувствительностью к гипоксическому стимулу (Фишер, 1971). Это доказывается тем, что при перфузии изолированной почки кровью с низким напряжением кислорода в оттекающем перфузате появляется эритропоэтин. Но в целостном организме гипоксия может стимулировать выработку почкой эритропоэтина включением дополнительных общих нервных и гуморальных механизмов, вторично вызывающих снижение или перераспределение почечного кровообращения и усиливающих гипоксию, особенно коркового слоя почечной ткани, или изменяющих в почке характер метаболических процессов.

При гипоксии может развиваться реакция напряжения, или «стресс-реакция». Одним из ведущих механизмов этой реакции является изменение нейроэндокринного состояния организма: наблюдается возбуждение симпатической нервной системы и гипоталамуса, увеличение продукции гормонов гипофизом, мозговым веществом и корой надпочечников. Возбуждение симпатической нервной системы и поступление в кровь гормонов могут влиять на почечный кровоток и метаболизм в почке и тем самым менять продукцию ею эритропоэтина при гипоксии.

Действительно, в экспериментах на животных (крысы, кролики, обезьяны) установлено, что: а) раздражение ядер переднего и заднего гипоталамуса сопровождается повышением концентрации эритропоэтина в плазме и усиленным эритропоэзом, а разрушение этих ядер снижает эритропоэтический ответ на гипоксию; б) адренокортикотропный (АКТГ) и соматотропный (СТГ) гормоны гипофиза, тироксин, глюкокортикоиды, андрогены и ряд других гормонов стимулируют эритропоэз путем увеличения продукции эритропоэтина. Опосредованное эритропоэтином действие гормонов на продукцию эритроцитов доказывается тем, что реакция снимается одновременным введением с гормонами антиэритропоэтической иммунной сыворотки. Через эритропоэтин в основном усиливают эритропоэз и продукты эритродиереза.

Хотя костный мозг имеет хорошо развитую афферентную и эфферентную иннервацию и является мощной рефлексогенной зоной (В. Н. Черниговский и А. Я. Ярошевский, 1953), вопрос о прямой нервной регуляции пролиферации и дифференцировки кроветворных клеток в настоящее время решается отрицательно. Наблюдающиеся при раздражении нервов и денервации конечностей анемия и изменения в костномозговом кроветворении, очевидно, явления вторичные и обусловлены нарушениями в характере микроциркуляции, глубокими метаболическими сдвигами и дистрофическими процессами стромальных элементов и кроветворного микроокружения.

Таким образом, основным механизмом регуляции эритропоэза является гуморальный механизм с участием специфического гормона эритропоэтина, направляющего дифференцировку стволовых кроветворных клеток по эритроидному ряду. Этот механизм функционирует при стабильной эритрокинетике и при любых возмущениях, нарушающих равновесие между напряжением кислорода в крови и потребностями в нем со стороны тканей организма. Возможно, в такой регуляции наряду со специфическими стимуляторами принимают участие и гуморальные ингибиторы эритропоэза. В настоящее время вопрос о месте их образования, химической природе и механизме действия на эритропоэз еще далек от разрешения.

Система красной крови, осуществляющая газотранспортную функцию, в целостном организме включается как элемент в более сложную функциональную систему – систему регуляции «меры недостатка кислорода в организме» (А. Г. Дембо, 1957). В последнюю входят также системы кровообращения (кровоток и депо крови), дыхания и утилизации кислорода тканями. Компенсация недостатка кислорода может осуществляться как за счет увеличения интенсивности работы систем кровообращения и дыхания, так и за счет усиленного эритропоэза. Включение в реакцию первых двух систем характеризуется большими энергетическими затратами, но осуществляется очень быстро и поэтому может сыграть решающую роль в сохранении жизни организма в остром периоде развившейся недостаточности кислорода. Усиление эритропоэза наступает более медленно, но при длительном недостатке кислорода, эта реакция энергетически более выгодна для сохранения жизнедеятельности. Использование различных элементов такой функциональной системы в определенных соотношениях делает организм более устойчивым к условиям среды.

Регуляция количества лейкоцитов

Клетки белой крови выполняют в организме защитные функции путем фагоцитоза (гранулоциты, в основном нейтрофилы и моноциты), детоксикации продуктов белковой природы (эозинофилы) и участвуя в иммунологических реакциях (лимфоциты). У здорового человека количество лейкоцитов составляет 5—8 тыс. в 1 мкл крови (5—8Г/л), между различными формами лейкоцитов имеются достаточно постоянные соотношения (лейкоцитарная формула).

Для всех лейкоцитов родоначальником является стволовая кроветворная клетка, но уже на уровне ранних предшественников (частично детерминированные полипотентные клетки-предшественники) происходит ограничение одного из путей дифференцировки клеток (по миелоидному или лимфоидному типу).

Гранулоциты и моноциты образуются в костном мозге. Срок их жизни колеблется в пределах 6-12 суток, при этом в системе циркуляции они находятся несколько часов. Значительная часть гранулоцитов и моноцитов депонируется в капиллярной сети легких, печени, селезенки, самого костного мозга.

Лимфоциты занимают особое место в системе крови, они участвуют в иммунологических реакциях и поддерживают регенерацию тканей. К органам лимфопоэза относятся: костный мозг, вилочковая железа, лимфоидная ткань кишечника (центральные лимфоидные органы), лимфатические узлы, селезенка (периферические лимфоидные органы). Различают несколько субпопуляций лимфоцитов. В 60-х годах XX в. введено деление лимфоцитов на Т– и В-лимфоциты.

Образование Т-лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковая железа) путем дифференцировки клеток-предшественников, мигрирующих из костного мозга. Дифференцировка осуществляется под влиянием специфического индуктора – гормона тимозина. Из тимуса Т-лимфоциты мигрируют в периферические лимфоидные органы: лимфатические узлы, селезенку.

В-лимфоциты у млекопитающих подвергаются первичной дифференцировке в лимфоидных органах, являющихся аналогом фабрициевой сумки птиц (возможно пейеровы бляшки кишечника или сам костный мозг), откуда мигрируют в периферические лимфоидные органы. Субпопуляция В-лимфоцитов постоянно поддерживается в костном мозге, Т-лимфоциты в нем практически отсутствуют.

Под влиянием чужеродных антигенов (специфический гуморальный индуктор) Т-лимфоциты дифференцируются в эффекторные сенсибилизированные лимфоциты, способные распознавать и связывать антиген, разрушать чужеродные клетки, а В-лимфоциты – в плазматические клетки, продуцирующие иммуноглобулины (антитела) и осуществляющие специфические иммунологические реакции гуморального типа. Для процесса дифференцировки В-лимфоцитов в антителопродуцирующие клетки необходимо взаимодействие Т– и В-клеток при участии макрофагов, а также стромальных клеток, создающих необходимое микроокружение.

Между лимфоцитами крови, тканей (печень, селезенка) и лимфатическими узлами происходит постоянный обмен.

На долю лимфоидной ткани приходится до 1 % от общей массы тела. Продукция лимфоцитов составляет до 3 млн. в ч/кг массы тела. Среди лимфоцитов выделяют коротко– (3—7 дней) и длительноживущие (100– 200 и более дней) формы.

Регуляция системы клеток белой крови заключается в поддержании нормального общего количества лейкоцитов и определенных соотношений их форм у здорового человека; в усилении продукции лейкоцитов в ответ на воздействие различных факторов, способных нарушить или нарушающих защитные силы организма.

В первые часы после различных воздействий изменение числа лейкоцитов имеет перераспределительный характер. Лейкоциты из пристеночного слоя вовлекаются в циркуляцию, вымываются из резервов – капиллярных депо, в том числе и из самих кроветворных органов. В последующем стимулируется лейкопоэз.

Главным механизмом регуляции лейкопоэза в настоящее время, как и при регуляции эритропоэза, признается действие гуморальных стимуляторов гормональной природы – лейкопоэтинов. Предполагают, что лейкопоэтины могут быть специфическими, т. е. обладать направленным действием в отношении каждого ряда лейкоцитов: нейтрофилопоэтины, базофилопоэтины, моноцитопоэтины и т.п.

Лейкопоэтины освобождаются, вероятно, различными органами (легкими, селезенкой, печенью, стромальными элементами костного мозга и др.) в условиях интенсивного клеточного распада и повышают пролиферацию и дифференцировку предшественников лейкоцитов. Тот факт, что лейкопоэтины вырабатываются клетками многих органов, не противоречит представлению о их специфичности. Гранулоциты и моноциты участвуют в защите организма от бактериальной инфекции, поэтому можно допустить, что многие клетки сохраняют способность вырабатывать гуморальные стимуляторы лейкопоэза с целью мобилизации защитных сил организма.

Химическая природа лейкопоэтинов точно не установлена, возможно, что, как и эритропоэтин, они относятся к гликопротеидам.

Наряду со специфическими факторами гормональной природы лейкопоэз могут усиливать и продукты распада самих лейкоцитов при непосредственном действии их на кроветворную ткань.

Перераспределительные реакции могут регулироваться нервным и гуморальным путями. Болевое раздражение, например, может через симпатический отдел вегетативной нервной системы вызывать сосудодвигательные реакции и способствовать перераспределению циркулирующего и пристеночного пулов лейкоцитов в сосудах и освобождать кровяные депо от резервов клеточных элементов.

Изменение состояния сосудистого русла кроветворных органов, вызванное болевым воздействием, может вторично привести к изменению функции гемопоэтической ткани. Действительно, при хронических болевых воздействиях лейкоцитоз сопровождается существенными сдвигами в лейкоцитарной формуле (увеличение количества нейтрофилов, моноцитов; уменьшение количества эозинофилов, базофилов, лимфоцитов) и значительным омолаживанием состава нейтрофильных гранулоцитов.

В мобилизации гранулоцитов и моноцитов из резервов могут участвовать эндотоксины и специальные гуморальные факторы (лейкомобилины или лейкокинетины). Наличие таких факторов доказывается, в частности, тем, что при введении животным цельной плазмы или отдельных ее фракций наблюдается гранулоцитоз в циркулирующей крови с одновременным уменьшением числа зрелых гранулоцитов в костном мозге.

Наряду с гуморальными стимуляторами лейкопоэза и факторами, вызывающими перераспределение клеток белой крови между системой циркуляции и депо, очевидно существуют и гуморальные ингибиторы лейкопоэза. По предварительным данным, они выделяются зрелыми гранулоцитами и лимфоцитами и подавляют пролиферацию клеток-предшественников.

Гуморальные стимуляторы и ингибиторы лейкопоэза находятся в определенных взаимоотношениях не только между собой, но и с факторами, регулирующими эритропоэз и тромбоцитопоэз, так как в норме все клетки крови дифференцируются из единой стволовой клетки костного мозга и между ними существуют определенные количественные отношения.

Регуляция количества тромбоцитов

Тромбоциты – кровяные пластинки, образуются в костном мозге из мегакариоцитов. Основные функции тромбоцитов – участие в свертывании крови и поддержание нормальной проницаемости стенок сосудов. Осуществление функции практически приводит тромбоциты к гибели. Максимальная продолжительность жизни тромбоцитов в сосудистом русле 12—13 суток, наибольшая активность в течение 2—3 суток. Ежесуточно разрушается 100 тыс. тромбоцитов на 1 мкл крови. В норме у человека в 1 мкл крови содержится 200 000—300 000 (200—300 Г/л) тромбоцитов.

Регулирующие механизмы автоматически поддерживают в физиологических условиях нормальный тромбоцитарный баланс. Регуляция тромбоцитопоэза изучена мало. Предполагают, что основным механизмом регулирования является отрицательная обратная связь между общим количеством тромбоцитов и интенсивностью тромбоцитопоэза; осуществляется эта связь гуморальным путем. Гуморальные стимуляторы тромбоцитопоэза – тромбоцитопоэтины выявляются при различных экспериментальных и клинических состояниях, например, у больных тромбоцитопенией. Сыворотка крови больных тромбоцитопенией вызывает у экспериментальных животных достоверное увеличение числа тромбоцитов. Допускается, что пролиферация, созревание и выход тромбоцитов в кровеносное русло контролируются различными гуморальными факторами. Тромбоцитопоэтины обнаружены в крови здоровых людей и животных, но место их образования и химическая природа точно не установлены. Возможно, что наряду со стимуляторами имеются и ингибиторы тромбоцитопоэза.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятие система крови.

2. Перечислите органы кроветворения и кроворазрушения.

3. Каково нормальное количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, каковы их функции и длительность жизни?

4. Какими свойствами обладает стволовая кроветворная клетка?

5. Чем определяется интенсивность пролиферации и направление дифференцировки стволовой кроветворной клетки?

6. Что такое эритропоэтин и где он образуется?

7. Что является основным фактором, стимулирующим выработку эритропоэтина и эритропоэз?

8. Какова роль нервной системы и желез внутренней секреции в регуляции эритропоэза?

9. Перечислите гуморальные стимуляторы (индукторы), направляющие дифференцировку стволовой кроветворной клетки по пути лейкопоэза, лимфопоэза и тромбоцитопоэза.

10. Что характерно для перераспределительных лейкоцитозов?

11. Каков основной фактор, усиливающий выработку лейкопоэтинов?

12. При каких условиях усиливается продукция тромбоцитопоэтинов и тромбоцитопоэз?

Проблемные задачи

1. Для изучения регуляции эритропоэза в лаборатории поставлен следующий эксперимент: у одного из кроликов вызвали сравнительно большую кровопотерю. Через несколько часов его плазму перелили второму кролику. У второго кролика развился ретикулоцитоз и полицитемия. Объясните эти результаты.

2. В эксперименте у собаки после кратковременного пережатия почечной артерии развился эритроцитоз с повышенным содержанием ретикулоцитов в периферической крови. Как можно объяснить данную реакцию?

3. Сыворотку крови, взятую у альпинистов через 24 ч после спуска с гор, ввели интактным животным и наблюдали у последних угнетение пролиферации и дифференцировки эритроидных клеток костного мозга. Объясните реакцию.

4. У собаки в эксперименте вызывали асептическое воспаление подкожным введением скипидара в течение 10 дней. Сыворотка таких собак, через 3—7 суток после развития воспаления, вызывала у интактных животных лейкоцитоз в периферической крови и увеличение количества незрелых гранулоцитов в костном мозге, а через 8-9 суток – снижение пролиферации гранулоцитов в костном мозге и лейкопению в периферической крови. Как объяснить эти эффекты?

5. При искусственно вызванной тромбоцитопении у животных через сутки наблюдается увеличение пролиферации и дифференцировки предшественников мегакариоцитов в костном мозге, а через 6 дней – увеличение числа тромбоцитов в циркулирующей крови. Объясните данный результат

Глава 3. Регуляция кровообращения.

Оптимальные условия кровоснабжения органов и тканей организма в соответствии с их физиологическим состоянием (покой, активная деятельность) могут быть обеспечены только при определенном соотношении следующих величин: 1) минутного объема кровотока, зависящего от частоты и силы сердечных сокращений, 2) сопротивления и емкости сосудистого русла в целом и отдельных его частей, определяемых степенью напряжения сосудистой стенки – сосудистым тонусом, 3) объема циркулирующей крови и его распределения в зависимости от потребностей органов.

Минутный объем кровотока, сосудистый тонус могут меняться в больших пределах в зависимости от состояния организма. Объем циркулирующей крови сравнительно постоянен, но возможны значительные перераспределения его между отдельными частями тела и его органами.

Приспособление кровообращения в отдельных органах и в целом организме к текущим условиям жизнедеятельности есть регуляция кровообращения.

В настоящее время достаточно хорошо изучена регуляция работы сердца, состояния резистивных сосудов и в целом сосудистого тонуса. Меньше изучена регуляция емкостных сосудов, состояние которых определяет венозный возврат крови в сердце. Механизмы регуляции кровообращения представлены на схеме 3.

В регуляции кровообращения, как и других функций, можно выделить три механизма регуляции: местный, гуморальный и нервный.

Местная регуляция кровообращения осуществляется в интересах функции данного органа. Организация кровеносного русла в каждом органе, особенности местной регуляции процессов микроциркуляции наилучшим образом приспособлены к его метаболизму и функции. Гуморальная и нервная регуляции, как правило, осуществляются в интересах целостного организма, и их относят к общим или системным механизмам регуляции кровообращения. Цель системной регуляции – поддержать необходимый градиент кровяного давления и эффективный кровоток во всем организме, сделать их независимыми от изменений регионарного кровообращения.

Наиболее интегральным показателем состояния системного кровообращения является уровень артериального давления. Общая регуляция кровообращения направлена на сохранение нормального уровня артериального давления в состоянии покоя и перевод его на новый, более оптимальный в данных условиях, уровень во время активной деятельности организма.

Местная регуляция работы сердца и тонуса сосудов

К механизмам местной регуляции работы сердца относятся механизмы гетеро– и гомеометрической саморегуляции (Сарнов, Митчел, 1962).

Мышцы предсердий и желудочков при наполнении их полостей кровью во время диастолы растягиваются. Растяжение мышечных волокон как раздражитель определяет величину их ответной сократительной реакции во время систолы. Между степенью растяжения мышечного волокна во время диастолы и силой его сокращения во время систолы существует (в определенных пределах) прямая линейная зависимость. Эта зависимость была изучена и сформулирована Старлингом (1918) в виде «закона сердца»; при прочих равных условиях сила сокращений волокон миокарда является функцией их конечнодиастолической длины.

«Закон сердца» Стерлинга подтвержден впоследствии как на изолированной полоске миокарда, так и на сердце животных и человека (в последнем случае во время хирургических операций) и получил название гетерометрической саморегуляции.

Гетерометрическая саморегуляция в естественных условиях обеспечивает хорошее соответствие между величиной венозного возврата и систолического выброса крови сердцем в различных условиях жизнедеятельности (динамическая мышечная работа, изменение положения тела в пространстве и пр.), гемодинамически согласовывает работу левого и правого сердца, улучшает эффективность работы миокарда желудочков. В нормальных физиологических условиях линейные размеры полостей сердца во время диастолы увеличиваются на 15-20% и зависимость между длиной мышечного волокна и развиваемым им напряжением проявляется в наиболее оптимальных пределах.

В некоторых случаях (повышение сопротивления систолическому выбросу, учащение сердцебиений) увеличение силы и максимальной скорости систолы могут наблюдаться и на фоне неизменной исходной длины миокардиальных клеток. Такие реакции относят к гомеометрической саморегуляции сердца.

В основе гетеро– и гомеометрической саморегуляции деятельности сердца лежат внутриклеточные процессы. Мы не будем здесь разбирать весь механизм мышечного сокращения и его запуск. Отметим только, что при умеренном растяжении сердца (гетерометрическая саморегуляция) актиновые протофибриллы несколько вытягиваются из промежутков между миозиновыми протофибриллами, число активированных «поперечных мостиков», обеспечивающих формирование актомиозиновых комплексов и перемещение актиновых протофибрилл относительно миозиновых к центру саркомера, увеличивается, нарастает и степень последующего сокращения. Увеличение силы сокращений при учащении сердечного ритма (гомеометрическая саморегуляция) в основном определяется тем, что концентрация ионов кальция в межфибриллярном пространстве перед каждой систолой оказывается повышенной, так как при укорочении диастолы ионы кальция не успевают «откачиваться» во внутриклеточные депо.

Между гетеро– и гомеометрической саморегуляцией сердца существуют сложные взаимоотношения, но эти механизмы могут достаточно надежно обеспечить соответствие сердечного выброса венозному притоку.

Механизмы гетерометрической саморегуляции проявляются и в реакциях гладких мышц сосудистой стенки. «Базальный» тонус сосудов определяется структурным и миогенным факторами. Структурная часть его создается жесткой сосудистой «сумкой», образованной коллагеновыми волокнами. Миогенная часть обеспечивается сокращением гладких мышц сосудов. Напряжение гладких мышц сосудистой стенки возникает как реакция на растяжение сосудов под влиянием внутрисосудистого давления. При увеличении внутрисосудистого давления напряжение гладких мышц сосудов увеличивается, а при снижении – уменьшается. В этих условиях просвет сосудов может остаться неизменным (А. А. Остроумов, 1876, Бейлисс, 1923). Ауторегуляция тонуса сосудов, таким образом, направлена на обеспечение постоянства кровотока в сосудах при изменяющемся в них кровяном давлении. Она особенно хорошо выражена в сосудах почек и мозга. При изменении артериального давления в этих сосудах в пределах 70—190 мм рт. ст. (9—25 кПа) просвет сосудов и кровоток в них остаются сравнительно постоянными и обеспечивают стабильный уровень функции в жизненно важных органах.

Местная регуляция работы сердца и тонуса сосудов определяется не только действием физических факторов (растяжение мышечного волокна, сопротивление выбросу), но и местным действием многих химических веществ, что особенно важно в отношении гладких мышц сосудов и регуляции органного кровообращения. К таким веществам относятся некоторые метаболиты, ацетилхолин, гистамин, брадикинин, простагландины. Действие этих веществ может быть и системным, если они поступают в общий кровоток в достаточно больших количествах.

Метаболиты. Все продукты тканевого обмена – угольная, молочная, пировиноградная кислоты, продукты превращения АТФ, ионы водорода, калия, фосфорной кислоты – сосудорасширяющие агенты. Накапливаясь при усиленной функции органа (скелетные мышцы, сердце, мозг и др.), эти агенты вызывают рабочую гиперемию, а при временном прекращении кровотока – реактивную гиперемию органа или части тела. Для каждого из этих веществ характерно относительно слабое влияние на сосуды, но совместное их действие сопровождается взаимным усилением эффекта. Такое же действие на сосуды оказывает местная гипоксия и гиперосмолярность.

Ацетилхолин. В нервных окончаниях двигательных нервов соматической нервной системы, во всех парасимпатических и симпатических холинергических нервах передача возбуждения осуществляется с участием ацетилхолина. В зоне своего освобождения ацетилхолин может расширять мелкие кровеносные сосуды. Местный характер эффекта объясняется тем, что ацетилхолин быстро разрушается ферментом холинэстеразой.

Гистамин – продукт тканевого обмена, освобождающийся во всех тканях. Количество его нарастает при увеличении интенсивности обмена веществ в органе, при воспалениях, ожогах, аллергических реакциях. Так как фермент гистаминаза, разрушающий гистамин, содержится также во всех органах, гистамин оказывает только местное сосудорасширяющее действие. При обширных повреждениях тканей образуется большое количество гистамина и развивается расширение капилляров многих сосудистых областей тела. Такая реакция может сопровождаться падением общего артериального давления и развитием «гистаминного» шока.

Брадикинин – фактор полипептидной природы, обладающий сильным сосудорасширяющим действием, усиленно продуцируется при функции железистых органов. Брадикинин выделен из слюнных желез, поджелудочной железы. Предполагают, что именно этот фактор создает рабочую гиперемию секреторных органов. Возможно, что и гиперемия кожи при действии тепла в определенной степени связана с продукцией брадикинина потовыми железами.

Простагландины – группа биологически активных химических факторов, образующихся во многих органах и тканях (легкие, печень, почки, яичники, матка и др.) в результате ферментативных превращений некоторых ненасыщенных жирных кислот. Впервые выделены из мужской семенной жидкости, поэтому и получили название простагландинов. В настоящее время известны простагландины нескольких типов: Е, Р, А, В. Выраженным сосудорасширяющим действием обладают простагландины типа Е. Им придается, например, важное значение в регуляции кровотока в мозговом веществе почек.

Все перечисленные химические факторы, оказывая местное действие на гладкие мышцы сосудов, приспосабливают кровоток в органе к уровню его текущей жизнедеятельности. Снижение тонуса резистивных сосудов (мелких артерий, артериол, прекапилляров, посткапилляров) в активно работающем органе приводит к увеличению числа открытых, функционирующих капилляров и площади микроциркуляторного русла, на которой совершается обмен пластическим и энергетическим материалом через капиллярную стенку. Кроме того, эти химические вещества способны изменять проницаемость сосудистой стенки и реологические свойства крови, что также отражается на микроциркуляции, а следовательно, и на транскапиллярном обмене.

Химические факторы, оказывающие местное влияние на гладкие мышцы сосудов, могут изменять и силу сердечных сокращений, но этот эффект часто опосредован через местный контроль коронарного кровотока.

Гуморальная регуляция кровообращения

Системная регуляция кровообращения, как уже отмечалось, осуществляется гуморальным и нервным путем и направлена на согласование «эгоистических» интересов отдельных органов в кровоснабжении с интересами всего организма как целого.

В гуморальной регуляции работы сердца и сосудистого тонуса участвуют железы внутренней секреции: надпочечники, щитовидная железа, гипофиз, юкстагломерулярный аппарат почек. Гормоны этих желез, поступая в общий кровоток, вызывают различные физиологические и метаболические изменения в организме. Рассмотрим действие гормонов на сердечно-сосудистую систему.

Адреналин и норадреналин (катехоламины) – гормоны мозгового вещества надпочечников – обладают общим сосудосуживающим действием, учащают и усиливают сокращения сердца. Констрикторное действие катехоламинов на сосуды проявляется при различных реакциях напряжения (стрессовые реакции), при гипоксии, при различных геморрагиях. Уровень катехоламинов в крови в этих условиях может повышаться в 15—20 раз, а их концентрация в крови достигать величин, способных оказать сильное действие на гладкие мышцы сосудов. Катехоламины выделяются мозговым веществом надпочечников при возбуждении симпатической нервной системы и являются своеобразным помощником в осуществлении симпатического эффекта.

Гормоны коры надпочечников – кортикостероиды также повышают напряжение гладких мышц сосудов.

Тироксин и трийодтиронин – гормоны щитовидной железы – преимущественное действие оказывают на сердце. Под влиянием этих гормонов, как и при действии адреналина, наблюдается усиление и учащение сердечных сокращений.

Вазопрессин, или антидиуретический гормон, – гормон задней доли гипофиза – может обладать сосудосуживающим действием при повышении концентрации его в крови при стрессовых реакциях.