total

миокарда в соответствии с количеством притекающей крови и носит название механизма преднагрузки.

Гомеометрический механизм (закон Анрепа) изменяет силу сокращения миоцитов на фоне неизменной длины в зависимости от сопротивления оттоку крови. Чем больше сопротивление оттоку крови, тем сильнее сокращается миокард желудочков (явление постнагрузки).

Периферические рефлексы

В интрамуральных ганглиях сердца замыкаются внутрисердечные рефлекторные дуги. Рефлекторная дуга включает:

1)афферентный нейрон — дендриты образуют рецепторы растяжения на миокарде и коронарных сосудах;

2)вставочный нейрон — лежит в интрамуральном ганглии и выполняет интегративную функцию;

3)эфферентный нейрон — аксоны иннервируют миокард и гладкие мышцы коронарных сосудов. Могут быть холин- и адренергическими.

При увеличении растяжения правого предсердия в результате увеличения притока из вен наблюдается усиление сокращения левого желудочка. Рефлекс обеспечивается активацией внутриорганной рефлекторной дуги. Если давление в аорте и коронарных сосудах большое и все камеры сердца заполнены кровью, то растяжение предсердий тормозит сокращение миокарда желудочков и сердце выбрасывает меньше крови.

Таким образом, функция интракардиальных рефлексов заключается в регуляции стабильности кровонаполнения артериальной системы.

Эфферентная иннервация сердца

Парасимпатические волокна идут в составе блуждающего нерва. Ядро блуждающего нерва лежит в продолговатом мозге. Преганглионарные волокна идут до сердца, где переключаются в интрамуральном ганглии на постганглионарные нейроны. Постганглионарные нейроны иннервируют предсердия, узлы проводящей системы сердца, коронарные сосуды. Миокард желудочков иннервирован слабо. В окончаниях выделяется медиатор ацетилхолин (АХ), на мембране миоцитов находятся М-холинорецепторы.

Раздражение блуждающего нерва вызывает отрицательные эффекты:

1.Отрицательный хронотропный — снижение частоты сердечных сокращений.

2.Отрицательный инотропный — снижение силы сердечных сокращений.

82

3.Отрицательный дромотропный — снижение скорости проведения возбуждения в атриовентрикулярном узле.

4.Отрицательный батмотропный — снижение возбудимости.

Нормальная ЭКГ человека, полученная путем биполярного отведения от поверхности тела в направлении длинной оси сердца

83

Симпатическая система равномерно иннервирует все отделы сердца. Преганглионарные нейроны лежат в боковых рогах спинного мозга верхних грудных сегментов. В шейных и верхних грудных ганглиях происходит переключение с преганглионарных нейронов на постганглионарные, аксоны которых идут к миокарду и проводящей возбуждение системе сердца, гладким мышцам коронарных сосудов. В окончаниях симпатических нервов выделяется медиатор норадреналин. Мембраны клеток имеют бета-адренорецепторы. Спинальные симпатические центры находятся под контролем сосудодвигательного центра продолговатого мозга. Раздражение симпатических нервов вызывает четыре положительных эффекта. Симпатическая система влияет на сердце также посредством катехоламинов, выделяющихсявкровьизмозговогослоянадпочечников.

Механизм влияния ацетилхолина

Ацетилхолин действует на пейсмекерные клетки синоатриального узла и снижает частоту генерации ПД. АХ взаимодействует с М-холино- рецепторами, которые связаны с калиевыми каналами. Проницаемость для калия повышается, развивается гиперполяризация. Фаза медленной диастолической деполяризации становится длиннее и позднее достигается КУД, что приводит к снижению частоты сердечных сокращений. При сильномраздраженииблуждающихнервовсердцеможетостановиться.

Механизм действия норадреналина

Норадреналин (НА) повышает частоту сердечных сокращений, воздействуя на клетки синоатриального узла. НА повышает проницаемость мембраны для ионов кальция через медленные кальций-натриевые каналы. Проводимость каналов увеличивается в результате фосфорилирования белков канала. НА взаимодействует с бета-адренорецепторами мембраны, что приводит к активации фермента аденилатциклазы. Она катализирует реакцию превращения АТФ в ц-АМФ. Ц-АМФ активирует клеточные ферменты — протеинкиназы, которые стимулируют фосфорилирование белков каналов. Фаза МДД протекает быстрее, раньше достигает КУД, и частота сердечных сокращений увеличивается.

НА увеличивает силу сердечных сокращений, т. к. через аденилатциклазный механизм стимулирует гликолиз в рабочих миоцитах и увеличивает проницаемость мембраны для кальция. Увеличение образования АТФ в клетке и поступление внеклеточного кальция приводит к увеличению силы сердечных сокращений.

84

Тонус блуждающих и симпатических нервов

У человека деятельность желудочков контролируется почти исключительно симпатическими нервами. Что же касается предсердий, и особенно синоатриального узла, то они находятся под постоянным антагонистическимвоздействиемсостороныблуждающихисимпатическихнервов. Этот антагонизм можно обнаружить путем пересечения или фармакологической блокады тех или иных нервов. При выключении парасимпатических нервов частота сердечных сокращений возрастает, при подавлении симпатической активности частота сердечных сокращений понижается. Эти постоянные влияния блуждающих и симпатических нервов называются их тонусом. Тонус ядер блуждающего нерва в покое преобладает над тонусом сосудодвигательного центра, и блуждающий нерв оказывает постоянное тормозящее влияние на работу сердца. Ядра блуждающего нерва получили название кардиоингибирующий центр. Эти два центра находятся между собой в реципрокных отношениях. Возбужденное состояние одного центра подавляетактивностьдругого.

Тонус кардиоингибирующего центра поддерживается рефлекторно за счет постоянного афферентного потока импульсов от рецепторов. Рецепторы находятся в сосудах. Выделяют несколько сосудистых рефлексогенных зон:

1.Дуга аорты — зона высокого артериального давления. В стенке сосуда находятся барорецепторы, которые возбуждаются при растяжении стенки. В аортальном тельце находятся хеморецепторы, которые возбуждаются при изменении газового состава крови (повышение напряжения углекислого газа и понижение напряжения кислорода) и ацидозе (сдвиг рН в кислую сторону).

2.Бифуркация сонной артерии — зона высокого артериального давления. В стенке находятся барорецепторы, в каротидном тельце — хеморецепторы.

3.Легочный ствол — в стенке сосуда находятся барорецепторы.

4.Полые вены — зона низкого давления. В стенке находятся волюморецепторы, которые реагируют на увеличение притока крови к полым венам.

Рефлексы, угнетающие работу сердца

1. Рефлекс Циона. При повышении давления в дуге аорты раздражаются барорецепторы. Импульсы по афферентным волокнам в составе блуждающего нерва поступают в продолговатый мозг и повышают то-

85

нус кардиоингибирующего центра. Это приводит к торможению работы сердца.

2.Рефлекс Геринга. Повышение давления в сонной артерии приводит к возбуждению барорецепторов. Импульсы по афферентным волокнам в составе языкоглоточного нерва поступают в продолговатый мозг и возбужают кардиоингибирующий центр, что приводит к торможению работы сердца.

3.Рефлекс Парина. При повышении давления в легочной артерии наблюдается торможение работы сердца. Значение рефлексов: препятствуют сильному повышению давления в артериальной системе, что могло бы привести к разрыву кровеносного сосуда.

Рефлексы, стимулирующие работу сердца

1.Рефлекс Гейманса. При повышении напряжения углекислого газа, понижении напряжения кислорода в крови, ацидозе возбуждаются сосудистые хеморецепторы, что приводит к повышению тонуса сосудодвигательного центра и усилению работы сердца.

2.Рефлекс Бейнбриджа. Растяжение полых вен и правого предсердия при поступлении большого объема крови из венозного русла приводит к возбуждению волюморецепторов и повышению тонуса сосудодвигательногоцентра. Работасердцаусиливаетсяиликвидируетсявенозныйзастой.

Гуморальные механизмы регуляции работы сердца

1.Адреналин (Ад) — гормон мозгового вещества надпочечников. Стимулирует работу сердца. Ад взаимодействует с бета-адренорецепторами

ичерезсистемувторичныхпосредниковактивируетгликолизвмиоцитах.

2.Тироксин — гормон щитовидной железы. Повышает частоту сердечных сокращений путем повышения чувствительности к Ад.

3.Изменение ионного состава плазмы:

а) при повышении уровня калия в плазме крови развивается деполяризация клеток проводящей системы, снижение мембранного потенциала. Это приводит к исчезновению фазы МДД и остановке сердца в диастолу. При понижении уровня калия в плазме наблюдается гиперполяризация мембран и нарушение ритма сердца;

б) при повышении уровня кальция в плазме крови возможна остановка сердца в систолу, т. к. не хватает энергии АТФ для удаления кальция из пространства между нитями сократительных белков в рабочих миоцитах. При снижении уровня кальция в плазме крови наблюдается ослабление силы сердечных сокращений.

86

Регуляция тонуса кровеносных сосудов

Механизмы регуляции кровообращения

1)Центральные — определяют величину системного артериального давления.

2)Местные — определяют кровоток через орган.

Постоянный уровень артериального давления сохраняется путем регулирования величины систолического объема и периферического сопротивления кровеносных сосудов, т. е. тонуса сосудов. Тонус сосудов — это постоянное напряжение гладких мышц сосудистой стенки. Тонус сосудов формируется в результате взаимодействия следующих механизмов:

а) базального тонуса сосудов; б) нервных влияний; в) гуморальных влияний.

Базальный тонус — это напряжение стенки кровеносного сосуда при отсутствии нервных и гуморальных влияний.

Иннервация сосудов

Все кровеносные сосуды получают симпатическую иннервацию. Центры симпатической системы находятся в торако-люмбальном отделе спинного мозга. Переключение с преганглионарного нейрона на постганглионарный происходит в симпатических ганглиях. Постганглионарные нейроны выделяют медиатор НА. В сосудах могут находиться два вида адренорецепторов: альфа-адренорецепторы и бетаадренорецепторы. Возбуждение альфа-адренорецепторов приводит к деполяризации мембран, сокращению мышц и сужению сосудов, возбуждение бета-адренорецепторов — к гиперполяризации и расширению сосудов. В большинстве сосудов имеются оба типа рецепторов, но они отличаются порогом активации. Бета-адренорецепторы являются низкопороговыми, альфа- — высокопороговыми. В подкожных сосудах преобладают альфа-адренорецепторы, а в коронарных — бета-.

Тонус сосудов зависит от тонуса симпатических нервов. В состоянии покоя частота импульсации в постганглионарных волокнах — 1—2/с. Сосуды находятся в расширенном состоянии. При активации симпатической системы частота импульсов увеличивается до 10—15/с, что приводит к сужению сосудов. Сужение сосудов называется вазоконстрикцией, расширение — вазодилятацией.

87

Сосуды некоторых органов имеют двойную иннервацию. Это сосуды слюнных желез и языка, сердца, наружных половых органов. Симпатические нервы вызывают сужение сосудов в этих органах, а парасимпатические — расширение, за исключением коронарного сосуда. Симпатические нервы вызывают расширение коронарного сосуда (бетаадренорецепторы), парасимпатические — сужение сосуда (М-холи- норецепторы).

Сосудодвигательный центр

Спинальные симпатические центры находятся под контролем сосудодвигательного центра (СДЦ). СДЦ находится в продолговатом мозге на дне четвертого желудочка. Функционально делится на два отдела — прессорный и депрессорный. СДЦ находится в состоянии тонуса, т. е. постоянной активности. Тонус поддерживается рефлекторно потоком импульсов от рецепторов. Центральные и периферические хеморецепторы, волюморецепторы устья полых вен возбуждают нейроны прессорного отдела СДЦ, барорецепторы возбуждают нейроны депрессорного отдела. Прессорный и депрессорный отделы СДЦ находятся в реципрокных отношениях. При возбуждении прессорного отдела депрессорный тормозится и наоборот.

Рефлексы, повышающие тонус кровеносных сосудов

1.При увеличении напряжения углекислого газа, понижении напряжения кислорода и сдвиге рН в кислую сторону возбуждаются хеморецепторы аортального и каротидного телец. Импульсы по афферентным волокнам в составе блуждающего и языкоглоточного нервов поступают

впродолговатый мозг и возбуждают прессорный отдел СДЦ. По ретикулоспинальному тракту возбуждение передается к спинальным симпатическим центрам, а затем через симпатические ганглии к сосудам. Наблюдается сужение концевых артерий и артериол и повышение АД.

2.При снижении АД (уменьшении объема циркулирующей крови, уменьшении систолического объема) возбуждение барорецепторов аортальной и каротидной зон понижается. Это приводит к понижению активности депрессорного отдела СДЦ и повышению прессорного отдела, а следовательно — повышению тонуса кровеносных сосудов.

Рефлексы, понижающие тонус кровеносных сосудов

При повышении АД возбуждаются барорецепторы сонной артерии и аорты. Импульсы по афферентным нервам поступают в продолгова-

88

тый мозг и возбуждают депрессорный отдел СДЦ. Это приводит к понижению тонуса прессорного отдела, понижению активности спинальных симпатических центров и расширению кровеносных сосудов.

Гуморальные механизмы регуляции сосудистого тонуса

1.Ренин-ангиотензин-альдостероновая система. При уменьшении кровотока через почку юкстамедуллярный аппарат выделяет фермент ренин, который действует на альфа-глобулин плазмы, и образуется ангиотензин I. Это вещество не имеет биологических эффектов и с током крови поступает в легкие, где превращается в ангиотензин II. Это вещество вызывает следующие эффекты:

а) сужение кровеносных сосудов; б) стимулирует выделение гормона альдостерона из коры надпочеч-

ников. Этот гормон в дистальном отделе почки усиливает реабсорбцию натрия, а за натрием по осмотическому градиенту увеличивается реабсорбция воды. Объем циркулирующей крови увеличивается, что приводит к увеличению АД;

в) вызывает выделение АДГ из нейрогипофиза. Под влиянием этого гормона увеличивается реабсорбция воды в дистальном отделе нефрона.

2.Симпатоадреналовая система. Мозговое вещество надпочечников выделяет гормоны адреналин (80 %) и норадреналин (20 %). В состоянии покоя количество гормона в крови невелико, но в состоянии стресса может повышаться в 20 раз. Адреналин стимулирует работу сердца и увеличивает систолический и минутный объем, а норадреналин увеличивает периферическое сопротивление, вызывая констрикцию сосудов.

3.Местные факторы влияют на кровоток через орган:

а) серотонин(слизистаякишечника, тромбоциты) — сужениесосудов; б) гистамин (тучные клетки, слизистые оболочки, базофилы) —

расширение сосудов; в) брадикинин (кожа, ЖКТ) — расширение сосудов;

г) простагландины (производные ненасыщенных жирных кислот) — образуются во многих тканях и вызывают расширение сосудов;

д) метаболиты (углекислый газ, протоны водорода, АДФ) — расширение сосудов;

е) монооксид азота — расширение сосудов.

89

Гемодинамика

Функциональная дифференциация кровеносных сосудов

Амортизирующие сосуды, сосуды эластического типа (аорта, легочные артерии и прилегающие к ним участки). Функция — сглаживание систолических волн кровотока, превращение пульсирующей струи

внепрерывную.

Резистивные сосуды (средние и малые артерии и артериолы). Имеют толстую мышечную стенку и малый просвет, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку, способны изменять свой просвет за счет сокращения гладких мышц стенки. Меняют гидродинамическое сопротивление сосудистого русла, перераспределяют кровоток между работающими и неработающими органами.

Капилляры — сосуды обмена, в них идут процессы диффузии и фильтрации. Имеют тонкую стенку, образованную базальной мембраной и слоем эндотелиальных клеток. Обеспечивают обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью.

Сосуды-сфинктеры. Находятся в месте отхождения истинных капилляров от магистрального капилляра. Их сужение и расширение определяет число функционирующих капилляров.

Вены — сосуды емкости. Способны вмещать большой объем крови без повышения давления. Могут играть роль депо крови.

Шунтирующие сосуды — артериовенозные анастомозы. Через эти сосуды кровь из артерий может поступать в вены, минуя капиллярную сеть. Когда эти сосуды открыты, кровоток через капилляры уменьшается или прекращается. Имеются в коже, печени, почках.

Причины движения крови по сосудам

Главной причиной движения крови по сосудам является разница давления в начале и конце сосудистого русла. В аорте давление достигает 110—120 мм рт. ст., а в венах — 5—7 мм рт. ст. Высокое давление в начале сосудистого русла создается нагнетательной деятельностью сердца.

Параметры гемодинамики

1. Объемная скорость кровотока — это количество крови, которое проходит в единицу времени (минуту) через поперечное сечение всех сосудов одного типа. Измеряется в мл/мин. Объем крови, протекающий

90

через аорту, полые вены, легочный ствол и легочные вены, одинаков. Значит, объемная скорость кровотока на протяжении большого и малого кругов кровообращения постоянна. Объемная скорость кровотока тем больше, чем больше разность давления в начале и конце сосудистого русла, и уменьшается при увеличении периферического сопротивления сосудов.

2.Линейная скорость кровотока — это скорость движения частицы крови вдоль кровеносного сосуда. Зависит от суммарной площади поперечного сечения всех сосудов одного типа. Чем больше суммарная площадь, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносном русле минимальную площадь поперечного сечения имеет аорта, при разветвлении аорты площадь увеличивается, наибольшее расширение русла наблюдается в капиллярах. В венах суммарный просвет уменьшается, и полые вены имеют площадь поперечного сечения только в 2 раза больше, чем аорта. Линейная скорость кровотока максимальна в аорте, резко падает в артериолах, минимальна в капиллярах, увеличивается

ввенах, в полых венах составляет 1/2 скорости в аорте.

3.Изменение давления в сосудистом русле. Давление максимально

ваорте и определяется работой сердца. Энергия сердца затрачивается на преодоление гидродинамического сопротивления сосудистого русла,

ив конце сосудистого русла в полых венах давление близко к нулю. Сосуды оказывают разное сопротивление току крови. Наибольшее сопротивление оказывают артериолы (мышечные сосуды). На преодоление сопротивления этих сосудов тратится 85 % энергии сердца. На этом участке сосудистого русла наблюдается резкое падение давления.

4.Гидродинамическое сопротивление току крови. Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из суммарного сопротивления всех сосудов. Наибольшее сопротивление оказывают артериолы. При увеличении сопротивления артериол кровь задерживается

вартериях и давление в них повышается. При уменьшении сопротивления артериол кровь оттекает из артерий и давление понижается, но увеличивается кровоток через органы.

Значение артериол

•Регулируют артериальное давление.

•Регулируют кровоток через органы.

91

Чтобы системное артериальное давление оставалось постоянным

вработающих органах, тонус артериол понижается, тогда как в неработающих — повышается.

5.Общее время кровотока. Время полного кругооборота крови — 20—23 секунды. 1/5 этого времени затрачивается на прохождение крови по малому кругу, 4/5 — на прохождение крови по большому кругу.

6.Вязкость — это свойство жидкости, которое заключается в том, что при движении в ней возникают внутренние силы, влияющие на движение. Вязкость воды — 1, плазмы — 1,9—2,3, крови — 3—5. Вязкость плазмы и воды постоянна. Вязкость цельной крови зависит от скорости движения. При уменьшении линейной скорости вязкость увеличивается. В организме существует механизм, роль которого заключается в снижении вязкости в сосудах с диаметром меньше 1 мм. В таких сосудах форменные элементы движутся в центре сосуда, а плазма течет вдоль стенки. При этом наблюдается снижение эффективной вязкости

вдва раза по сравнению с крупными сосудами.

Артериальное давление

В крупных артериальных сосудах эластического типа наблюдается постоянное колебание давления. Подъем давления в артериальных сосудах наблюдается во время систолы желудочков и называется систолическим давлением (110—120 мм рт. ст.). Снижение давления в сосудах наблюдается во время диастолы сердца и называется диастолическим давлением (70—80 мм рт. ст.). Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением. В концевых артериях и артериолах пульсовые колебания давления исчезают.

Величину артериального давления определяют следующие факторы:

1.Работа сердца (МО и СО).

2.Периферическое сопротивление сосудов (тонус сосудов).

3.Объем циркулирующей крови.

4.Вязкость крови.

Артериальный пульс — это ритмические колебания сосудистой стенки, обусловленные повышением давления и объема в период систолы желудочков. Колебания стенки способны распространяться по эластической стенкесосудов. Записьпульсовойволныназываетсясфигмограммой.

В венах отсутствуют пульсовые колебания давления. В крупных венах ритмическое повышение давления связано с затруднением оттока крови из вен к сердцу. Запись колебания давления в крупных венах называется флебограммой.

92

Физиология микроциркуляторного русла и лимфатической системы

Составные элементы микроциркуляторного комплекса

1.Концевая артериола — сосуд резистивного типа, оказывает наибольшее сопротивление току крови и выполняет функцию регулятора объемной скорости кровотока через капиллярную сеть.

2.Капилляры — сосуды обмена, не имеют гладкомышечных элементов. В них идут процессы диффузии, фильтрации реабсорбции. В тканях

свысоким уровнем обмена веществ капилляров больше, чем в тканях

снизким уровнем обмена веществ. Пример: в сердце на 1 мм поперечного сечениявдваразабольшекапилляров, чемвскелетноймышце.

Различают два вида функционирующих капилляров:

•Магистральные капилляры — это короткий путь от артериол к венулам.

•Истинные капилляры — отходят под прямым углом от магистральных и формируют капиллярную сеть.

3.Прекапиллярный сфинктер — находится в месте отхождения истинных капилляров от магистральных. Это гладкомышечное кольцо. Регулирует ток крови через капилляры и определяет площадь обменной поверхности.

4.Венула — емкостной сосуд, содержит мало гладкомышечных элементов, может накапливать кровь.

5.Артериовенозные анастомозы — соединяют артерии с венами. В стенках много гладкомышечных элементов. Обнаружены в коже, легких, почках. Регулируют капиллярное кровообращение. Если анастомоз открыт, то кровь поступает в вены, минуя капиллярную сеть.

Особенности кровообращения в капиллярах:

— большая общая площадь поверхности;

— малая линейная скорость кровотока.

Типы капилляров

1.Капилляры с непрерывной стенкой — находятся в мышцах, легких, жировой ткани, соединительной ткани. Стенки образованы сплошным слоем эндотелиальных клеток. Проницаемы для воды, солей, низкомолекулярных веществ.

2.Капилляры с фенестрированной стенкой — клетки эндотелия имеют окошки — фенестры, покрытые тонкой мембраной. Находятся

93

в почках, кишечнике, эндокринных железах. Проницаемы для воды, солей, высокомолекулярных веществ.

3.Капилляры с прерывистой стенкой — имеют прерывистую стенку

сбольшими просветами в базальной мембране. Находятся в селезенке, печени, костном мозге. Проницаемы для белков и клеток крови.

Механизм обмена в капиллярах

Обмен водой и веществами между плазмой и тканевой жидкостью проиcходит с помощью двух механизмов:

а) двусторонней диффузии; б) фильтрации и реабсорбции.

Диффузия — это движение веществ по градиенту концентрации. Диффузия идет по всей поверхности мембраны капилляров. Скорость диффузии очень высока. Водорастворимые вещества диффундируют через заполненные водой поры. Жирорастворимые вещества легко проходят через липидную мембрану. Пример: кислород из плазмы диффундирует в тканевую жидкость, а углекислый газ из тканевой жидкости диффундирует в плазму.

Фильтрация происходит в артериальном конце капилляра. Это пассивный транспорт воды и растворенных в ней веществ под действием фильтрационного давления.

Реабсорбция — это обратное всасывание воды и растворенных веществ под действием реабсорбционного давления.

Интенсивность фильтрации и реабсорбции в капиллярах определяется прежде всего следующими параметрами:

—гидростатическим давлением жидкости в капиллярах;

—онкотическим давлением плазмы в капиллярах.

В артериальном конце капилляра гидростатическое давление равно примерно 30—35 мм рт. ст. и способствует переходу воды и растворенных веществ из плазмы в тканевую жидкость. Растворенные в плазме белки не проходят через эндотелиальные стенки капилляров. Они создают онкотическое давление (25 мм рт. ст.) и способствуют задержке воды в кровеносном русле. Таким образом, эффективное фильтрационное давление, обеспечивающее переход воды и растворенных веществ из кровяного русла в тканевую жидкость, равно разности между гидростатическим и онкотическим давлениями и составляет примерно 6—10 мм рт. ст. Величина фильтрационного давления положительна, и его вектор направлен наружу — из капилляра в тканевые пространства.

В венозном конце капилляра под действием эффективного реабсорбционного давления протекают процессы реабсорбции, т. е. переход воды и растворенных веществ из тканевой жидкости в кровеносное русло. В результате процессов фильтрации величина гидростатического давления плазмы снижается до 17 мм рт. ст. и разница между гидростатическим и онкотическим давлением становится отрицательной (–8 мм рт. ст.), т. е. давление направлено внутрь капилляра.

Под действием процессов реабсорбции только 90 % жидкости возвращается в капилляры, а 10 % удаляется через лимфатическую систему.

Строение лимфатической системы

Начинается в тканях слепыми капиллярами. Лимфатические капилляры собираются в более крупные лимфатические сосуды, а затем в лимфатические протоки и впадают в вену. В стенках лимфатических сосудов есть клапаны, подобные клапанам вен. По ходу сосудов расположены лимфатические узлы. Стенки лимфатических капилляров образованы однослойным эндотелием и хорошо проницаемы для воды, солей, низко- и крупномолекулярных веществ, а также клеток.

Состав лимфы

Лимфа образуется из тканевой жидкости под действием гидростатического давления тканевой жидкости путем диффузии и фильтрации. В сутки образуется два литра лимфы. Это бесцветная прозрачная жидкость, содержит в два-три раза меньше белков, чем плазма крови. Имеет щелочную реакцию. Содержит клетки: лейкоциты и лимфоциты.

Лимфодинамика

Движение лимфы поддерживается:

•ритмическими сокращениями лимфангиона. Лимфангион — это структурное образование, которое имеет мышечную манжетку и клапаны. Ритмично сокращается с частотой 10—20 сокращений в минуту. Работу лимфангиона регулирует симпатическая нервная система. Медиатор — АТФ. При возбуждении симпатической системы развивается гиперполяризация гладких мышц и частота сокращений уменьшается, но увеличивается сила, что способствует усилению лимфодинамики;

•в лимфатических сосудах скелетных мышц движению лимфы помогают сокращения скелетных мышц. Они сдавливают лимфатические сосуды, а клапаны направляют лимфу в центральном направлении.

Значение лимфатической системы

1.Дренажная функция — удаление из межклеточного пространства избытка жидкости.

2.Резорбционная функция — удаление из тканевой жидкости белков и других крупных молекул.

3.Защитная — в лимфоузлах происходит дифференцировка лейкоцитов и синтез иммуноглобулинов.

4.Участие в обмене жиров — жиры из кишечника всасываются

влимфу.

Глава 4 ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Железы внутренней секреции обеспечивают гуморальную регуляцию функций организма, т. е. регуляцию за счет веществ, растворенных в жидкой среде. В отличие от нервных механизмов, которые развиваются быстро, гуморальные механизмы возникают с большим латентным периодом и характеризуются длительностью действия.

Гуморальная регуляция представлена:

1) метаболитами (углекислый газ, ионы водорода, АДФ, АМФ

ит. д.);

2)регуляторами местного действия (паракринные факторы, например гистамин, простагландины, брадикинин и т. д.);

3)гормонами.

Критерии понятия «гормон»

1.Вещество выделяется специализированными органами или клетками. Данныйорганиликлетканевыполняютникакихдругихфункций.

2.Оказывает специфическое действие на орган-мишень. Это действие не воспроизводится никакими другими веществами.

3. Обладает высокой биологической активностью, т. е. действует

вочень малых концентрациях.

4.Действует дистантно, т. е. от места образования до органамишени переносится кровью.

Функции гормонов

1. Обеспечивают физическое, половое, умственное развитие, функционирование репродуктивной системы, регулируют поведение.

96

2.Обеспечивают адаптацию организма к меняющимся условиям среды.

3.Регулируют константы гомеостаза.

Действие гормона в клетке-мишени

1.Активация или угнетение имеющихся ферментов.

2.Стимуляция синтеза ферментов.

3.Увеличение проницаемости мембран.

Все гормоны переносятся кровью с помощью белков-переносчиков. Это защищает их от разрушения и выделения почками, а также облегчает связывание с рецепторами клеток-мишеней.

Биохимическая классификация гормонов

1.Гормоны белково-пептидной природы (инсулин, вазопрессин, соматотропный гормон, статины и либерины гипоталамуса).

2.Производные аминокислоты тирозина (тиреоидные гормоны).

3.Производные холестерина (глюкокортикоиды, альдостерон, половые гормоны).

Гормоны белково-пептидной природы обладают видовой специфичностью, а стероидные гормоны не обладают видовой специфичностью.

Физиологическая классификация гормонов

1.Эффекторные гормоны — клетки-мишени находятся в тканях организма.

2.Тропные гормоны — клетки-мишени находятся в железах внутренней секреции.

3.Гормоны гипоталамуса — клетки-мишени находятся в аденогипофизе. Могут стимулировать образование гормонов аденогипофиза (либерины) или тормозить (статины).

Регуляция выделения гормонов железами

1.Осуществляется центральной нервной системой (выделение катехоламинов, гормонов нейрогипофиза).

2.Осуществляется гормонами аденогипофиза (половые гормоны, глюкокортикоиды).

3.Осуществляется веществами плазмы (уровень глюкозы в крови определяет выделение инсулина или глюкагона).

97

Механизмы взаимодействия гормонов с клетками-мишенями

Гормоны белково-пептидной природы и катехоламины не проникают внутрь клетки, а взаимодействуют с белками-рецепторами, расположенными на наружной плазматической мембране. Образуется гормонрецепторный комплекс, который приводит к активации мембранных ферментов и появлению различных вторичных посредников гормонального регуляторного эффекта, реализующих свое действие в цитоплазме, органоидах и ядре клетки. К ним относятся четыре системы:

1.Аленилатциклаза-циклический АМФ (цАМФ).

2.Гуанилатциклаза-циклическийГМФ(цГМФ).

3.ФосфорилазаС-инозитол-3-фосфат(И3Ф), диацилглицерол(ДАГ).

4.Кальций-кальмодулин.

Вторичные посредники в клетке активируют или угнетают ферменты, изменяют проницаемость мембраны.

Гормоны стероидной природы и тиреоидные проникают внутрь клетки и взаимодействуют с белками-рецепторами в цитоплазме клетки. Комплекс гормон — рецептор проникает в ядро клетки и активирует геном, образуется информационная РНК, и на рибосомах начинается синтез белка.

Система аденилатциклаза — цАМФ

Фермент аденилатциклаза встроен в мембрану и может находиться

вдвух формах: активной и неактивной. Этот фермент, в свою очередь, связан на мембране с двумя регуляторными белками: стимулирующим белком (GS) и ингибирующим белком (GI). Если при взаимодействии гормона с мембранным рецептором происходит активация GS-белков, то происходит присоединение к аденилатциклазе иона магния и фермент становится активным. Аденилатциклаза катализирует процесс образования цАМФ из АТФ. Вторичный посредник — цАМФ активирует протеинкиназы цитоплазмы, которые в свою очередь изменяют метаболизм и функции клетки-мишени. Эти изменения могут проявляться

ввиде фосфорилирования белков-ферментов, что приводит к изменению обменных процессов, фосфорилировании белков мембраны и как следствие изменение ее проницаемости мембраны. Кроме активации протеинкиназ, цАМФ может действовать и через другие механизмы: систему кальций-кальмодулин (см. ниже), активацию трансметилаз. Метилирование ДНК и РНК приводит к изменению процессов транс-

98

крипции и трансляции. Если гормон-рецепторный комплекс взаимодействует с GI-белком, то происходит гидролиз ГТФ до ГДФ, которая угнетает активность аденилатциклазы и цАМФ не образуется. Угнетение самой молекулы цАМФ осуществляется с помощью фермента фосфодиэстеразы.

Система гуанилатциклаза — цГМÔ

Мембранный фермент гуанилатциклаза активируется не гормонрецепторным комплексом, а ионами кальция и тканевыми биологически активными веществами (БАВ), например продуктами перекисного окисления липидов. При активации гуанилатциклазы образуется цГМФ, который активирует цГМФ-зависимые протеинкиназы, а они, в свою очередь, снижают скорость фосфорилирования миозина в гладких мышцах, вызывая их расслабление. В большинстве клеток цАМФ и цГМФ выступают как антагонисты.

Система фосфолипаза С — ИЗФ и ДАГ

Ряд гормональных рецепторов мембраны связаны через G-белок с мембранным ферментом фосфолипазой С. При активации фосфолипазы С из фосфолипидов мембраны образуется два вторичных посредника: ИЗФ и ДАГ. И3Ф инициирует выход кальция из эндоплазматической сети. Кальций в цитоплазме взаимодействует с белком кальмодулином. Этот комплекс через активацию протеинкиназ фосфорилирует клеточные ферменты. ДАГ в клетке действует двумя путями. Вопервых, ДАГ повышает сродство протеинкиназ к кальцию (без участия кальмодулина), а протеинкиназы фосфорилируют белки. Во-вторых, ДАГ активирует фермент фосфолипазу А2, который катализирует процесс образования БАВ паракринного действия (простагландинов, лейкотриенов). В каждой клетке доминирует определенный путь образования вторичных посредников гормонов.

Система ионизированный кальций — кальмодулин

Образование гормон-рецепторного комплекса стимулирует повышение проницаемости кальциевых каналов, что способствует увеличению концентрации кальция в цитоплазме за счет поступления из вне или выхода кальция из эндоплазматической сети. В цитоплазме немышечных клеток комплекс кальций — кальмодулин активирует многочисленные протеинкиназы, фермент фосфодиэстеразу цАМФ, который подавляет эффекты цАМФ как вторичного посредника, вызывает сек-

99