Артериальная гипертензия. Путь к здоровью сосудов и сердца

Функциональное состояние нервной системы является важным фактором в развитии многих заболеваний, особенно эссенциальной гипертензии.

Как же происходит регуляция деятельности внутренних органов нервной системой?

Высшим надсегментарным центром, расположенным в головном мозге и определяющим функциональную активность парасимпатических и симпатических отделов вегетативной нервной системы, являются центры, расположенные в головном мозге — миндалевидное тело, стриопаллидарная система, гипоталамус (схема 1). В нем сосредоточены центры, регулирующие кровообращение, дыхание, пищеварение, водный и солевой обмены, функцию гипофиза, эндокринного аппарата и т. д. В свою очередь активность гипоталамуса контролируется центрами лимбической системы и премоторной зоны коры головного мозга. Именно в эти центры по чувствительным (афферентным, сенсорным) нервным волокнам поступают импульсы от различных органов и тканей (см. схему). По ряду физиологических и морфологических признаков эфферентные нервные волокна (идущие от мозга к органам и тканям) подразделяются на соматические и вегетативные (парасимпатические и симпатические), а по способу синаптической передачи возбуждения в основном — на холино- и адренергические, при активации которых выделяются медиаторы — ацетилхолин (холинорецепторы), норадреналин и дофамин (адренорецепторы).

Следует отметить, что из окончаний постганглионарных парасимпатических нервных волокон выделяются как ацетилхолин (основной нейромедиатор), так и различные биологически активные соединения, в том числе пептиды: вазоактивный интестинальный пептид (VIP), гистидин-метионин, гистидин-изолейцин и т. д. Впервые VIP был описан как кишечный нейроэндокринный пептид, который повышает синтез цАМФ в клетках, на наружной мембране которых присутствует VIP-рецептор. Пептиды гистидин-метионин и гистидин-изолейцин снижают тонус гладкой мускулатуры. А из окончаний постганглионарных симпатических нервных волокон высвобождают как норадреналин (основной нейромедиатор), так и нейропептид Y (NPY), который, например, вызывает повышение тонуса гладкой мускулатуры.

Известно, что влияние парасимпатической нервной системы (n. vagus) преобладает (доминирует) во всех внутренних органах, а симпатической — в сосудах.

Чтобы лучше понять эффекты стимуляции парасимпатического и симпатического отдела вегетативной нервной системы приведем два примера.

При стимуляции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы происходит настройка организма на отдых (релаксацию). Примером может служить следующая ситуация: вы лежите на диване и смотрите по телевизору неинтересную передачу. В этом случае будут наблюдаться такие изменения со стороны внутренних органов, как:

· уменьшение частоты дыхания;

· расширение сосудов головного мозга;

· расширение сосудов половых органов;

· сужение коронарных артерий и легочных артерий;

· снижение частоты и силы сердечных сокращений;

· увеличение тонуса гладких мышц внутренних органов, что выражается в сужении бронхов, усилении перистальтики кишечника, увеличении тонуса гладких мышц мочевого пузыря и т.д.;

· снижение тонуса мышц и расслабление сфинктеров пищевода, желудка, кишечника и мочевого пузыря;

· активация секреции пищеварительных желез;

· сужение зрачка.

При активации симпатического отдела вегетативной нервной системы организм мобилизуется на преодоление стрессовой ситуации. В качестве примера можно рассмотреть следующую ситуацию: человек бежит от злой собаки, а перед ним высокий забор. В этом случае происходят следующие изменения со стороны внутренних органов:

· расширяются бронхи, увеличиваются частота дыхания и, соответственно, газообмен в легких, что приводит к повышению аэрации крови кислородом;

· сужаются сосуды кожи (предотвращение сильных кровотечений в результате возможных травм);

· расширяются коронарные сосуды;

· увеличивается частота и сила сердечных сокращений, повышается артериальное давление, что приводит к улучшению кровоснабжения работающих скелетных мышц;

· расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц;

· суживаются сосуды, кровоснабжающие внутренние органы;

· повышается высвобождение ренина;

· расширяются зрачки, что приводит к увеличению поступления зрительной информации в головной мозг, аккомодация не нарушается;

· активируется липолиз (распад липидов) в жировых клетках;

· активируется гликогенолиз (распад гликогена) в печени.

Схема 1. Схематическое изображение иннервации органов и тканей

Если проанализировать изменения в организме, сопровождающие активацию симпатического отдела вегетативной нервной системы, то можно понять, что все они направлены на реализацию какого-либо действия (физическая нагрузка, стресс — физический, эмоциональный) и носят адаптивный характер.

В настоящее время большое количество людей живет в состоянии хронического стресса, что приводит к постоянной активации как симпатического отдела вегетативной нервной системы (СОВНС), так и в целом симпато-адреналовой системы (СОВНС с одновременным выбросом адреналина из мозгового слоя надпочечников). Одновременно у большинства людей очень низкая двигательная нагрузка, то есть не происходит «тренировка» всего тела и нервной системы в частности. Таким образом, активация симпатического отдела нервной системы не реализуется в физическую активность при стрессе, что приводит к разбалансировке деятельности различных органов и тканей. Это сопровождается развитием многих заболеваний, в том числе и гипертонической болезни.

В результате активации симпатической нервной системы происходит возбуждение адренорецепторов в различных органах и тканях. В связи с этим мы более подробно остановимся на адренорецепторах, через которые реализуется возбуждение симпато-адреналовой системы.

Адренорецепторы

Адренорецепторами называют рецепторы, с которыми взаимодействуют норадреналин и адреналин, а также дофамин. Рецепторы к дофамину, как правило, рассматриваются отдельно, так как эффекты их стимуляции имеют меньшее значение при изменении активности симпатической нервной системы. Истории изучения и открытия адренорецепторов уже более 100 лет. В 1905 году J.N. Langley на основании рецепторной теории Эрлиха предположил, что биологическое действие адреналина и других соединений связано с взаимодействием с «рецепторными субстанциями». В середине XX века R. Ahiquist сформулировал понятие о двух видах адренорецепторов — α и β. В последующем предпринимались попытки внести изменения в классификацию R. Ahiquist, но она оказалась наиболее рациональной. В последующем α- и β-адренорецепторы были разделены на типы (схема 2), в которых в дальнейшем выделили еще подтипы.

Схема 2. Основные подтипы адренорецепторов

Структура адренергических синапсов однотипна, несмотря на их функциональные различия (схема 3).

Схема 3. Схематическое изображение строения адренергического синапса

(Примечание: Адр — адренорецептор, КА — катехоламины, КОМТ — катехол-О-метилтрансфераза, МАО — моноаминооксидаза, ТМ-1 — транспортный механизм — обратный нейрональный захват КА, ТМ-2 — транспортный механизм — перенос свободных КА из нейроплазма в гранулы, (+) — повышение выброса КА, (-) — снижение выброса катехоламинов.)

Высвобождение катехоламинов из адренергических нервных окончаний. В нервном окончании норадреналин (НА) находится в гранулах (НА+АТФ+дофамин-β-гидроксилаза) и под влиянием нервного импульса их высвобождение происходит экзоцитозом. Все содержимое гранулы освобождается в синаптическую щель. Регуляция высвобождения норадреналина осуществляется также посредством стимуляции адренорецепторов рецепторов, расположенных пресинаптически.

Типы и подтипы альфа-адренорецепторов

Относительно синапса α-адренорецепторы располагаются:

· на постсинаптической мембране,

· на пресинаптической мембране,

· внесинаптически.

В настоящее время выделяют два основных типа α—адеренорецепторов: α1— и α2-адренорецептор. С использованием метода молекулярного клонирования в 90-е годы XX века были выделены гены и мРНК, кодирующие синтез подтипов α1-адренорецепторов: α1A-, α1B-, α1C- и α1D-адренорецепторы. С помощью аналогичных методов идентифицированы подтипы α2-адренорецепторов: α2A-, α2B- и α2C-адренорецепторы. Молекулы различных подтипов α-адренорецепторов кодируются различными генами, имеют различное сродство (аффинность или способность взаимодействовать) к антагонистам и преимущественную локализацию в органах и тканях. Например, α1А-, α1C- и α1D-адренорецепторы обратимо блокируются соединением WB4101, а α1B-адренорецепторы — необратимо хлороэтилклонидином.

Локализация и результат активации α-адренорецепторов представлена в таблице 2.

Таблица 2. Локализация α-адренорецепторов и результаты их активации

Продолжение таблицы 2

Также выявлено наличие различных подтипов α—адренорецепторов в других тканях:

· α1А — простата, семявыводящий проток, легкие;

· α1В — аорта, почки, легкие;

· α1D — аорта, простата, гиппокамп;

· α2А — спинной мозг;

· α2В — печень, почки.

Предполагается участие некоторых из этих подтипов в активации митогенных реакций, а также в регуляции роста и размножения клеток. Однако их физиологическая роль до конца не установлена.

В настоящее время клиническое значение имеет деление рецепторов на α1-, α2-, β1- и β2-адренорецепторы.

Типы бета-адренорецепторов

Относительно синапса β-адренорецепторы располагаются:

· на постсинаптической мембране,

· на пресинаптической мембране,

· внесинаптически.

Локализация и результат активации β-адренорецепторов представлены в таблице 3.

Таблица 3. Локализация β-адренорецепторов и результат их активации

Рассмотрев процесс возбуждения адренорецепторов и их влияние на функциональную деятельность различных органов и тканей можно сделать вывод, что изменение их активности приводит к значительному повышению «работы» сердца.

Первые сведения о строении сердца обнаружены в древнеегипетских папирусах (17 — II вв. до нашей эры). В Древней Греции врач Гиппократ (V — IV вв. до нашей эры) описал сердце как мышечный орган, а Аристотель (IV век до нашей эры) полагал, что в сердце содержится воздух, который распространяется по артериям. Во II веке римский врач Гален доказал, что в артериях содержится кровь, а не воздух. Более подробно строение сердца было изучено Андреасом Везалием (XVI век). Самое раннее из известных нам исследований, посвященных работе сердца и кровообращению, было проведено Гарвеем в 1628 году, а уже в XVIII веке различные ученые изучали более детально строение и функцию сердечно-сосудистой системы.

Чтобы правильно понимать, каким образом снижение давления играет важную роль в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, будет интересно рассмотреть некоторые физиологические аспекты деятельности сердечно-сосудистой системы.

Протяженность сосудов в нашем организме составляет около 111 000 километров. С каждым ударом 60—80 граммов обогащенной кислородом крови под сильным напором попадает из правого желудочка сердца в аорту, самую крупную артерию нашего организма. Из левого желудочка кровь направляется в легочную артерию.

Сосудистую систему человеческого организма можно сравнить с двумя деревьями. Аорта — ствол первого дерева. Она разветвляется на множество артерий, которые в свою очередь делятся на более мелкие ветви, называемые артериолами. Они несут кровь капиллярам, которые снабжают кислородом и питательными веществами каждую клетку нашего организма. После передачи кислорода клеткам кровь вновь возвращается к сердцу через сеть венозных сосудов. По сосудам второго дерева, стволом которого является легочная артерия, венозная кровь поступает в легкие, где обогащается кислородом. По венам кровь насыщенная кислородом возвращается в сердце.

Чтобы продвигать кровь по разветвленной системе артерий и вен, необходимо затратить определенную энергию. Сила, воздействующая на стенки сосудов во время тока крови, и есть то, что, мы называем, давлением. Безусловно, сила артериального давления зависит от работы сердца, но не меньшую роль в регуляции давления играют и артериолы — мельчайшие артерии, а также тонус всех сосудов, адекватность их реакций на нервную стимуляцию и внешнюю температурную реакцию. Они способны расслабляться, если необходимо снизить давление крови, или сжиматься, если необходимо повысить его под действием импульсов, которые поступают по нервным волокнам к каждому сосуду.

Уровень артериального давления у различных людей варьируется и зависит от их активности. Например, сердцу нет необходимости работать быстро и сильно, когда вы отдыхаете. Если же вы выполняете физическую работу или занимаетесь спортом, требуются большие объемы крови для снабжения мышц кислородом, и артериальное давление начинает повышаться.

В другой ситуации, например, если вы резко подниметесь из горизонтального положения, организм ответит немедленным повышением давления, чтобы обеспечить устойчивое снабжение мозга кислородом. Кровеносные сосуды ног и брюшной полости сжимаются, и сердце начинает биться быстрее. Иногда, правда, возможна небольшая задержка такого ответа, и вы чувствуете легкое головокружение или слабость. Особенно часто это происходит с пожилыми людьми, чьи сосудистые рефлексы несколько замедленны. Это связано с неадекватной «работой» так называемой рефлекторной дуги. Нервный сигнал, проходящий по ней, может прерываться или на уровне головного мозга, или на уровне спинного мозга, или непосредственно в сосудах.