Вещества, которые способны участвовать в гуморальной регуляции сосудистого тонуса, выделяются различными тканями и клетками организма в процессе их жизнедеятельности и далее поступают в кровь или другие жидкости организма. Непосредственно через кровь они взаимодействуют с сосудистой стенкой и вызывают соответствующие изменения тонуса. Среди них можно перечислить множество гормонов, которые производятся эндокринными железами нашего организма, и биологически активных веществ, вырабатываемых самыми разными клетками (тромбоцитами, лейкоцитами, эндотелием сосудов и др.).
В связи с эффектом гуморальных воздействий на сосудистый тонус нельзя не упомянуть об особенностях строения стенки сосудов. Дело в том, что все сосуды в организме человека (от аорты до мельчайших капилляров) имеют послойное строение стенки. Если рассматривать эти слои изнутри кнаружи, то первый из них — внутренний слой — выстилают специфические эндотелиальные клетки (эндотелий). Далее следует средний слой — гладкомышечный, и как раз от сокращения или расслабления этих мышц зависит повышение или понижение сосудистого тонуса. Третий слой — внешний — особой роли в изменениях тонуса не играет, выполняя преимущественно защитную функцию. Еще не так давно ученые считали, что гуморальные факторы регуляции влияют сразу же на средний слой сосудистой стенки, то есть прямо на гладкие мышцы, вызывая их сокращение или расслабление. Однако наука идет вперед, и теперь точно установлено, что первичное воздействие осуществляется на внутренний слой (эндотелий), непосредственно контактирующий с кровью. Затем эндотелиальные клетки самостоятельно продуцируют прессорные (повышающие тонус и давление) и депрессорные (понижающие сосудистый тонус и давление) субстанции. Таким образом, влияние гуморальных факторов опосредованно, мудрая природа создала множество вариантов для подстраховки. В целом же можно отметить, что нервная и гуморальная системы работают в тесном взаимодействии. Например, сигналы для выработки гормонов поступают из головного мозга, а проводниками нервных импульсов вегетативной нервной системы являются адреналин, норадреналин, ацетилхолин и прочие биологически активные вещества (БАВ).
Имеет смысл перечислить те БАВ, которые способны оказывать воздействие на тонус сосудистой стенки. Сосудосуживающие гуморальные факторы: катехоламины (адреналин, норадреналин — гормоны, вырабатываемые мозговым веществом надпочечников), вазопрессин (гормон гипофиза), тироксин (гормон щитовидной железы), альдостерон (гормон коры надпочечников), глюкокортикоиды (кора надпочечников) и адренокортикотропный гормон (гипофиз), инсулин (гормон поджелудочной железы), тромбоксан А2 (тромбоциты), серотонин в определенных количествах, ангиотензин II (ренин-ангиотензиновая система).
Сосудорасширяющие гуморальные факторы: гистамин, серотонин в малых дозах, кинины, простагландины и простациклин — биологически активные вещества (БАВ), эстрогены (женские половые гормоны), а также продукты распада АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты — основного энергетического субстрата для работы мышц), сама АТФ и вещества, образующиеся в мышцах при физической деятельности, — лактат (молочная кислота) и пируват (пировиноградная кислота).
Если вы обратили внимание, гуморальные факторы регуляции количественно преобладают над нервными. Это связано с этапами эволюции живой клетки — клеток среди наших предков значительно больше, чем многоклеточных и уж тем более млекопитающих. Поэтому нервная система и ее центральный орган — головной мозг — с точки зрения матушки-природы очень молодые образования, и есть опасность, что они сработают не так, как надо. И гуморальные факторы не только до сих пор сохранили свое значение, но и служат самым совершенным механизмом регуляции многих функций организма. В принципе понятно, почему одни БАВ достаточно слабо влияют на сосудистый тонус, а другие воздействуют на него чрезвычайно сильно. К последним, например, относятся катехоламины, самый известный среди которых адреналин — гормон стресса. И это действительно так, ведь стресс является сильнейшим стимулом для продукции адреналина. Но длительность его сосудосуживающего эффекта достаточно мала, период полураспада в крови составляет всего 2 минуты.
При развитии шока адреналин включается первым, обеспечивая организму необходимую поддержку в тот период, когда еще не активны другие механизмы адаптации.
Еще одним мощнейшим прессорным агентом является ангиотензин II, в несколько раз превосходящий по своей активности катехоламины. Он образуется в результате сложного механизма, в котором задействованы почки. Особые почечные клетки, так называемый юкстагломерулярный аппарат (ЮГА), вырабатывают свой собственный гормон — ренин (ren — «почка»). Ренин (по сути это фермент, а не гормон) специфически влияет на ангиотензиноген, содержащийся в крови каждого человека, и переводит его в ангиотензин I, неактивную форму. Затем под влиянием фермента конвертина последний превращается в ангиотензин II, который влияет непосредственно на гладкие мышцы сосудистой стенки и приводит к резкому повышению их тонуса. Кроме того, ангиотензин II является стимулятором для активизации альдостерона — гормона коркового слоя надпочечников.
Альдостерон, или натрийуретический гормон, регулирует состояние водно-солевого обмена в организме. В непосредственной зависимости от его активности находится объем циркулирующей крови, который представляет собой третью составляющую артериального давления.
Рассмотрим роль альдостерона повнимательнее. Этот гормон необходим для регуляции почечного диуреза, то есть баланса потребленной организмом и выделенной им жидкости (более узко — мочеобразования и мочеотделения). Альдостерон способен задерживать выделение с мочой ионов натрия. Если его уровень в крови не слишком высок, то натрий выделяется в обычных количествах. За натрием же, согласно закону градиента, движутся ионы воды. Должно быть, каждый человек когда-либо в своей жизни сталкивался с подобным проявлением, когда после избытка соленой пищи сначала сильно хочется пить, а затем и…
Если по ряду причин содержание альдостерона в крови повышается, ионы натрия задерживаются в почках, а в результате задерживается и вода. Жидкость, которая не смогла выйти из организма с мочой, переходит в ткани, что характеризуется появлением отеков, как заметных на глаз, так и локализованных непосредственно в сосудистой стенке. Итогом является сужение просвета сосудов, а избыток ионов натрия повышает чувствительность клеток эндотелия к сосудосуживающим факторам — адреналину и норадреналину. Жидкость, которая задерживается в организме, не только формирует отеки, но и увеличивает объем жидкой части крови (плазмы), поэтому все аспекты влияния альдостерона при повышении его уровня в крови связаны с гипертензивным эффектом.
Нормальное артериальное давление у здорового человека сохраняется стабильным за счет взаимодействия всех факторов его регуляции. При влиянии различных стрессорных механизмов, физических или эмоциональных нагрузок, приводящих к повышению артериального давления, срабатывают депрессорные факторы. В период прекращения негативных воздействий они возвращают давление к исходному уровню. Если же оно падает ниже нормы, активизируются прессорные факторы и вновь стабилизируют давление.
Однако описанные процессы были бы невозможными при отсутствии в организме человека механизмов обратной связи. В нашей кровеносной системе они представлены рядом барорецепторов — клеток, основная функция которых сигнализировать о любых изменениях давления в сосудистом русле. Самые значимые из них анатомически локализуются в синокаротидной зоне (область сонной артерии) и в артериях почек. При изменении артериального давления эти клетки посылают центральной нервной системе сигналы о необходимости развития реакций по возврату давления к исходному уровню.
