фізіологія Плиска остання

хвиль забезпечував би той самий гемодинамічний ефект, що іпульсовий тиск (відображає еластичність великих артеріальних судин) (рис. 78). Величина нормального Рс в молодих людей коливається вмежах110-149 ммрт. ст., діастолічного— 60-89 ммрт. ст. Розрахувати Рсд можна за емпірично підібраними формулами: Рсд = РД+(РС- Рд): 2 (длявеликихсудин— наприкладаорти) іподілившина3 — для артерій меншого діаметра, де Рсд — середньодинамічний.

Якщокритичнийтиск закриття (заклинювання) припадінні артеріальноготискувартеріяхневеликогодіаметраменшепевногорівня(частіше— цеменше20-30 ммрт. ст., у капілярахнирок— менше 60 мм рт. ст.), вони повністю спадаються і кровотік у них припиняється.

Відомо, що у дорослого, який стоїть, артеріальний тиск на рівні серця дорівнює 100 мм рт. ст., водночас у ногах він буде сягати 190 мм рт. ст., а венозний вногах 90 мм рт. ст. Це обумовлено гідростатичним тиском. Зворотному току крові у венах протидіють клапани, їх недостатність викликає затримку крові в нижніх кінцівках та вихід плазми у міжклітинний простір з набряканням. Цьому сприяє і розширення венозної стінки, тому що вона менш стійка, ніж артеріальна, при тривалих вертикальних положеннях тіла без скоротливої активності (відсутня м'язова помпа).

Накривійартеріальноготиску визначаютьхвиліпершогопорядку — пульсові коливання, які залежать від частоти й сили серцевих скорочень; хвилі другого порядку — хвилі, пов'язані з дихальними рухами (дихальні хвилі, при вдиху артеріальний тиск знижується, привидиху— підвищується) ітретьогопорядку— охоплюютькілька хвиль другого порядку внаслідок зміни тонусу судинорухових центрів.

Венозний тискподіляютьнацентральнийіпериферичний. Обидва вони відображають роботу правої половини серця, об'єм крові у венах і опір венозних судин.

Вимірювання кров'яного тиску проводять кривавими й некривавими методами. За першим — у судину вводиться канюля, до якої під'єднується манометр. Вимірювання артеріального тиску частіше проводять у міліметрах ртутного стовпа, венозного — у сантиметрах водяного стовпа.

До некривавих методів вимірювання артеріального тиску відносять аускультативний метод Короткова та пальпаторний Ріва-Роччі. Методом Короткова визначають Рс і Рд, Ріва-Роччі — тільки Рс.

Від діаметра артеріол та венул (точніше від кров'яного тиску в них) залежить і величина обміну в обмінних судинах. Діаметр перших також впливає на величину системного артеріального тиску. Ці судини знаходяться під постійним судинозвужувальним

283

впливомсимпатичного відділуавтономноїнервовоїсистеми. Ослаблення імпульсації спричиняє розширення цих судин. Медіатором у нервових закінченнях у цьому разі є норадреналін. Однак у судинах, які кровопостачають м'язи, медіатором симпатичних нервів нервово-органних синапсів є ацетилхолін. У такому разі активація симпатичних волокон викликає вазодилатацію відповідних судин.

Викид крові в аорту серцем супроводжується виникненням в її стінці пружних коливань, які отримали назву пульсових хвиль (або просто — пульс). Останні передаються на периферію з певною швидкістю. Однак до капілярів ці коливання повністю згасають. Швидкість поширення цієї хвилі визначається станом артеріальної стінки. З віком стінка втрачає еластичність, що призводить дозростання швидкості поширення цих хвиль.

На сфігмограмі (рис. 72, 78) виділяють крутий підйом (анакрота), обумовлений викидом крові в аорту серцем. Це спричиняє підвищення артеріального тиску з розтяганням стінки судин. Надалі слідує спад (катакрота) внаслідок падіння тиску в шлуночках (в кінці систоли). Відповідно в судинах тиск також починає знижуватись, утворюючи глибоку виїмку (інцизуру). При падінні тиску в шлуночках нижче, ніж в аорті, кров прямує до шлуночків, ударяється в напівмісяцеві клапани і спричиняє виникнення вторинної хвилі підвищення тиску з повторним розтяганням артеріальних стінок. На сфігмограмі з'являється так званий вторинний, або дикротичний підйом. Сфігмограму можна зареєструвати як на центральних, так і на периферичних артеріях. Вони дещо відрізняються. За допомогою сфігмограми можна судити про величину ударного об'єму, розтягання судин, величину периферичного опору судин, наявністьпошкодження клапанів.

Пульс досліджують пальпаторно або за допомогою спеціальних датчиків, які перетворюють механічні коливання на електричні. Останні реєструють спеціальними приладами. У клінічній практиці частіше застосовують пальпаторний метод. У цьому разі встановлюють частоту і ритмічність, напруження і наповненість, твердість і м'якість, швидкість наростання і спадання пульсової хвилі та інші показникипульсу.

Запис пульсових коливань венозного пульсу має назву флебографії. Флебограма має зубці: а — систола передсердь припиняє приплив крові до передсердь і викликає затримку крові у великих венах; с -*- обумовлений передачею поштовху від сонної артерії, що знаходиться поблизу; х — зміщення атріовентрикулярної перегородкивнизу періодвигнаннякрові зшлуночкаішвидкогозаповнення передсердя; v — наповнення передсердь припиняє подальше

284

Далі йде густе сплетіння тонких еластичнихволокон зпереходому середню оболонку. Остання містить велику кількість еластичних компонентів, якізабезпечуютьїїеластичністьіопірністьтисковікрові, щовиштовхується серцем.

Пухка волокниста сполучна тканина з великою кількістю товстих колагенових і еластичних волокон утворює зовнішню оболонку. її роль — це живлення й іннервація.

Втрата еластичності цього відділу судинної системи мало впливає на розвиток есенціальної гіпертензії.

Артерії (м'язового, м'язово-еластичного й еластичного типів) складаються з внутрішнього (витягнуті з малозвивистими краями ендотеліальні клітини) і підендотеліального шарів(пухканеоформлена сполучнатканина зтонкими поздовжніми еластичнимиіколагеновимиволокнамитааморфна речовина і сульфатовані глікозаміноглікани), внутрішньої еластичної мембрани, середнього (спіралеподібно розміщені гладеньком'язові клітини й невелика кількість еластичних і колагенових волокон) і зовнішнього (пухка, волокниста, неоформлена сполучна тканина зкосою і поздовжньою напрямленістю волокон) шарів. У міру віддалення від серця і зі зменшенням калібру артерій спостерігається зменшення відносного вмісту еластичних волокон і зростання кількості м'язових елементів.

Ендотелій дуже вразливий, але й добре регенерує. Його здатність синтезувати фізіологічно активні речовини і, таким чином, модулювати ступінь скорочення гладеньких м'язів має велике значення в регуляції судинного тонусу і, отже, у механізмах підвищення або зниження системного артеріального тиску.

Гладенькі м'язи — основний елемент судинного тонусу, який може значно змінюватися під впливом місцевих (у тому числі ендотеліальних) та центральних гуморальних і нервових чинників. Цьому можуть сприяти його гіпертрофія та гіперплазія. Імовірно, це основна точка дотику всіх агентів, що стимулюють виявлення гіпертензивних станів.

Вени — це судини, які забезпечують венозне повернення крові до серця та її депонування. Загальний план їх будови подібний до артерій з такими особливостями: а) стінки їх тонші, ніжу відповідних артерій; б) колагенові елементи у структурі переважають інші елементи, еластичні — розвинуті слабко; в) повністю відсутня зовнішня і майже відсутня внутрішня еластичніста мембрани; г) найбільш розвинута зовнішня оболонка на відміну від внутрішньої в артерій; д) в окремих венах наявні клапани. Вени поділяються на безм'язові та м'язові (зі слабким, середнім і сильним розвитком м'язових елементів). Розвиток м'язового шару обумовлений гемодинамічними умовами їхнього функціонування. До перших відносять вени твердої та м'якої мозкових оболонок, сітківки ока, кісток, селезінки й плаценти. Вени мозкових оболонок і сітківки ока легко змінюють свій об'єм під дією кров'яного тиску. Кров відтікає від них під впливом сили гра-

286

вітації. З інших вен відтік також здійснюється легко, оскільки вони щільно зрощені зі стінками відповіднихорганіві неспадаються.

Вени зі слабким розвитком м'язових елементів виконують переважно депонувальну функцію. Це, наприклад, дрібні вени ШКТ. Вени нижньої частини тулуба й ніг мають добре розвинуті гладенькі м'язи. їх напрямок є циркулярним у середній іпоздовжнім— у внутрішнійізовнішнійоболонках. Зростання тонусу венозних судин різко збільшує приплив крові до серця і відповідно, за «законом серця», зростає УО. Наслідком буде збільшення хвилинного об'єму кровотоку. Це можливо у разі підвищення тонусу СНС, що сприяє гіперкінетичному типові серцево-судинних реакцій і проявляється це підвищенням систолічного й діастолічного артеріальноготиску.

Важливимпоказникомдлясудинє їхняздатність дорозтягання. Різниця у будові артеріальних і венозних судин пояснюється значно більшою здатністю до розтягання других, що пов'язано з їхньою функцією. Розвиток атеросклерозу, ущільнюючи судинну стінку, набагато погіршує цю здатність і особливо в артеріальних судинах. До того ж зростає швидкість кровообігу, а значить — його турбулентність. Це в свою чергу спричиняє зростання опору судин та збільшує навантаження на серцевий м'яз.

Ущільнення стінки судин можебутинаслідком розвитку атеросклерозу, інфекції, травми таініціювати процеси тромбоутворення.

Регуляція руху крові судинами

Рухкровісудинами, точнішекількістькрові, щопроходитьсудинами, визначається за вже відомою формулою

деАР— градієнттиску; R — гідродинамічнийопір. Гідродинамічний опір поодинокої трубки можна розрахувати за

вищенаведеною формулою Пуазейля:

R

де1 — довжинатрубки; п— в'язкістьрідини; г— радіуструбки. Якщо довжина і в'язкість величини постійні, то кровотік буде

визначатися радіусом судини. Радіус окремих судин разом може значно змінюватися залежно від різних причин.

Для розуміння механізму руху крові судинами необхідно ввести поняття базального і судинного тонусу.

Тонус судин — це напруження стінки судини, яке визначає її діаметр (просвіт). Судинний тонус різних ділянок судинного русла неоднаковий. Його величина регулюється різними механізмами.

287

Базальний тонус — це тонус судин за відсутності будь-яких позасудиннихнервових ігуморальнихвпливів. Це — тонусспокою. Його наявність дає можливість регулювати величину діаметра судин у бік якзбільшення, такізменшення. Цезначнорозширюєпристосувальніреакціїсудинногорусла. Унормібазальнийтонуссудин— цегіпотетичне поняття. Базальний тонус можливийлише вексперименті.

Регуляціясудинноготонусуздійснюєтьсяміогенними, гуморальними й нервовими механізмами. Міогенні механізми є місцевими, нервові та гуморальні можуть бути як місцевими, так і центральними. Центральні визначають величину системного артеріального тиску, ємністьвенозноїсистемитавенознеповерненнякровідосерця, місцеві — величину регіонарного кровотоку. Певною мірою вони взаємозв'язані й впливають один на одного.

Міогенна («механогенна») ауторегуляція пов'язана з тим, що гладеньким м'язамсудинвластиваавтоматія, абоздатністьдосамовільного генерування збудження. З розтяганням судин автоматія збільшується, зізменшенням розтягання — зменшується. Відповідно зростає або зменшується сила скорочень гладеньких м'язів і змінюється діаметр судин (зменшується або зростає). Це забезпечує постійність об'ємного кровотоку в певних судинних ділянках. Так, об'ємний кровотік у ЦНС і нирках залишається постійним навіть при значних змінах системного артеріального тиску. Цей ефект дістав назву ефекту Бейліса. Автоматія гладеньких м'язів пов'язана зі стаціонарно відкритими повільними кальцієвими каналами, через які дані іони постійно проходять у цитоплазму клітин, спричиняючиїхнєзбудженняйскорочення. Механічнерозтяганнясудинзбільшує кількість відкритих кальцієвих каналів, розслаблення — зменшує. Відповідно змінюється й сила скорочення гладеньких м'язів. Вважають, що на силу скорочення може також впливати збільшення динамічної зони контакту актинових і міозинових протофібрил при їх розтяганні. Гіпотеза про наявність нервових центрів автомати

вгладеньких м'язах, що існувала раніше, виявилася безпідставною.

Вартеріолах, метартеріолах і прекапілярних сфінктерах спостерігається ендогенна вазомоторика (ритмічні коливання тонусу), яка не пов'язана

зпотребами тканин. Вонаобумовленаавтоматією.

Нервова регуляція стосується в основному центральної нервової регуляції. Однакпотрібно розглянутисам принципіннервації. Приміром, варикознерозширеннянервовогозакінченнянасудинахрідко утворюють типові синапси з гладенькими м'язами. Частіше вони підходять до групи клітин, розміщених по сусідству. Внаслідок цього виділений медіатор прямо діє на всі рецептори мембрани всіх клітин

L_ 288

і на виділення медіаторів сусідніми нервовими закінченнями. Таким чином, може спостерігатися вивільнення кількох медіаторів як синергістів, так і антагоністів. Ефект буде визначатися сумарною їх дією. Збудження від іннервованих клітин до сусідніх передається через низькоомні контакти (нексуси). Ширина щілини коливається в межах 20-200 нм.

Основними механізмами регуляції судинного тонусу, а отже й руху крові судинами є центральні нервові. При цьому вони проявляють постійний судинозвужувальний ефект на переважну більшість судин через еферентні симпатичні нерви. Це було встановлено дослідами Вальтера (1842) на жабі і Бернара (1852) на вухові кролика. Зокрема, переріз з одного боку симпатичних шийних нервів викликав почервоніння і потепління вуха з цього ж боку. Подразнення симпатичних нервів супроводжувалося зворотними змінами. Виявилося, що основні симпатичні волокна мають вазоконстрикторну дію на переважну більшість судин внаслідок виділення в їх терміналях медіатора норадреналіну. Останній взаємодіє з а-АР. Як наслідок виникає судинозвужувальна реакція. Крім а-АР, у судинах існують і (З-АР. Подразнення в цьому разі еферентних симпатичних волокон спричиняє рощирення судин. Однак достатня щільність, а отже вазодилататорні ефекти з (З-АР виникають лише в окремих судинних ділянках. Це, наприклад, коронарні судини. Отже, ця регуляція є регіонарною. Частина симпатичних волокон (артеріовенозні анастомози у м'язах) виділяє ацетилхолін (симпатичні холінергічні волокна). Зрозуміло, що при цьому спостерігатиметься вазодилатація судин. Симпатичні холінергічні впливи здійснюються через М-ХР, підвищуючи рівень цГМФ зі зменшенням внутрішньоклітинної концентрації іонів Са2+ і наступним розслабленням гладеньких м'язів. ПНС також через М-ХР розширяє судини язика, слинних залоз та органів малої миски.

Місцеві нервові механізми — це аксон-рефлекси. Вони мають невелике значення. Це, наприклад, розширення судин ділянки шкірних покривів на їх механічне чи хімічне подразнення. їхнє фізіологічне

значення — регіонарна регуляція кровотоку.

Фактори гуморальної регуляції також поділяються на центральні

й місцеві. До факторів центральної гуморальної регуляції відносять

КА, Аг II, АДГ. Усі вони проявляють переважно судинозвужувальну дію. У судинах містяться а- і р-АР в різному співвідношенні. Взаємодія гормонів з а-АР гальмує Ац зі зменшенням кількості внутрішньоклітинного цАМФ зі збільшенням концентрації іонів Caj2+. Це спричиняє скорочення гладеньких м'язів і звуження судин. Взаємодія з р-АР супроводжується протилежними реакціями. При цьому зростання цАМФ через активацію протеїнкінази гальмує

289

фосфорилювання і як наслідок — скорочення. Якщо норадреналін взаємодіє переважно з а-АР, то адреналін у малих концентраціях з р- і у великих з а-АР. Збудження рецепторів обох видів проявляється збудженням а-АР. Співвідношення рецепторів у різних судинахрізне іможе змінюватися. Так, у прекапілярнихсудинах опо- рупереважаютьа-, укоронарних— (З-АР.

Ренін гідролізує ангіотензиноген (а2-глобулін крові, який синтезується в печінці) з утворенням ангіотензину І (декапептид) і надалі під впливом дипептидкарбоксипептидази (АКФ) утворюється ангіотензин II (октапептид). Остання реакція проходить переважно у судинах легень. Днгіотензин II спричиняє сильну й тривалу судинозвужувальну дію, збільшує частоту та силу серцевих скорочень. Він гідролізується ангіотензиназами крові до ангіотензину III (гептапептид) і далі до неактивних фрагментів. Локальні ренін-ангіотензинові системи виявлені майжевусіхорганах і тканинах.

АДГ звужує артеріоли й підвищує реабсорбцію води в збиральнихтрубочкахнирок. ВінтакожсприяєсекреціїАс, якийусвоючергу збільшує канальцеву реабсорбцію іонів Na+, сприяє секреції нирками іонів К+ і іонів Н+ та підвищує збудливість гладеньких м'язів. Останнє посилює вазоконстрикторний ефект Аг II, який є і стимулятором секреції Ас. їхня дія обумовлена типом рецепторів, з якими зв'язується даний гормон. Таким чином, АДг і Аг II мають пряму й непряму дію. Пряма реалізується через звуження судин і регуляцію системного артеріального тиску; непряма — це регуляція об'єму циркулюючої крові(ОЦК).

Усі місцеві гуморальні фактори, за винятком ендотеліну, тромбоксану, серотоніну та локального ангіотензину II є вазодилататорами. До них відносять метаболічні фактори, які викликають робочу гіперемію(підвищеннякровопостачання): зниженнярО2 ірН, підвищення рСО2 венозної крові, зростання концентрації молочної та інших кислот, гіперосмію (К+), АТФ, АДФ, АМФ, пірувату, простагландину Е (попередник арахідонової кислоти) та ін. Особливістю їх є те, щоврізнихорганахітканинахголовнимфакторомдилатаціївиступають різні речовини. Так, у серці основним судинорозширювальним факторомєаденозин; уШКТталегеняхіпотовихзалозах— кініни.

Клітини секреторних залоз секретують у зовнішнє середовище мент прекалікреїн. Вактивну форму — калікреїн він переходить підвпливом фактора Хагемана (XII чинника плазми крові). Цей фермент гідролізує сс2-глобулін плазми крові (кініноген) з утворенням поліпептиду калідіну (декапептиду). Останній так само швидко гідролізується з утворенням брадикініну (нонапептид). Брадикінін швидко гідролізується

290

кіназамиІіII (АКФ). Калідінібрадикініннетількирозширюютьсудини, айпідвищуютьїхпроникність. Можливерозширеннясудинуслиннихзалозах також внаслідок виділення кінінів при стимуляції їх роботи блукаючимнервом. Утакомуразідіянасудиниостанньогоєнепрямою. Щож доН,- іН2-рецепторів, тоактиваціяїхгістаміномзменшуєсилускорочень і розслаблює гладенькім'язи, атакож розслаблюєпрекапілярні сфінктери зізбільшеннямприпливукровівобміннісудини.

Останнім часом важливу роль у вазодилататорних реакціях відводять ендотелійрозслаблювальному факторові. Встановлено, що підвищення тиску в судині супроводжується збільшенням утворення в ній ендотелію сполуки NO. Останній дифундує до гладеньких м'язів і спричиняє їх розслаблення. NO утворюється при переході L-аргініну в L-цитрулін під впливом кальмодулінзалежної NO-син- тетази та в присутності О2 і NADP Н і має паракринну дію. При цьому утворюються численні біоактивні похідні NO зі специфічними й фармакокінетичними властивостями. NO дифундує до гладеньких м'язів і спричиняє їх розслаблення. Інгібітор утворення N0 — метиленовий синій. Однак його дія дуже короткочасна внаслідок швидкого руйнування. Деякі речовини (АТФ, АДФ, аденозин, ацетилхолін) також проявляють свою дію через оксид азоту. Приблизна схема реакцій, наприклад, при дії ацетилхоліну така. Ацетилхолін діє на мембранний циторецептор (ХР), що викликає утворення

зL-аргініну під дією NO-синтетази NO і L-цитруліну. NO дифундує

вгладенкі м'язи, де активує внутрішньоклітинну Гц з утворенням цГМФ з ГТФ. цГМФ активує протеїнкінази G, які у свою чергу фосфорилюють певні білки. Ті у свою чергу спричиняють гальмування входу Са2+ через кальцієві канали й активують його видалення в позаклітинний простір. Крім того, вони фосфорилюють калієві канали з посиленням виходу іонів К+. Останнє шунтує вхід кальцієвих іонів через повільні кальцієві канали. Зменшується вхід кальцію, падає його внутрішньоклітинна концентрація, гладенький м'яз розслаблюється. Вважають, що у кардіоміоцитах ацетилхолін або NO через схожий механізм активують калієві та хлорні канали, викликаючи розслаблення. Субстратом для синтезу цього фактора є також тетрагідробіоптерин.

Це підтверджується тим, що інгібітори NO призводили до гальмування утворення цАМФ та зменшували хлорний струм у кардіоміоцитах щурів.

Злущення епітелію з поверхні судин спричиняє спотворення багатьох судинних реакцій. Наприклад, ацетилхолін починає викликати скорочення гладеньких м'язів замість їх розслаблення.

Збільшення кількості утворення NO спричиняють також речовина Р, брадикінін. Подібний ефект супроводжується введенням

291

нітропрусиду натрію. Однак існує також думка, що N0 впливає і на енергетику, гальмуючи мітохондріальне дихання й ензими, втягнуті в гліколіз. Про це свідчить те, що N0 прямо гальмує мітохондріальний електронний транспорт.

N0 та його донори, брадикінін призводятьдозменшення спожи-

вання О2 in vitro.

Окремопотрібнорозглянутивпливпідвищеноготиску02 натканини. ПідвищенийтискО2 сприяєутвореннюперекиснихрадикалів, якіувеликихконцентраціяхпошкоджуютьтканиниорганізму. Увеликихконцентраціях02 самможепідвищуватипроникністьклітинзвиникненнямнабрякутканин.

Регуляція системного кровообігу

Регуляція системного кровообігу здійснюється переважно центральними нервовими й гуморальними механізмами. Місцеві механізми — як гуморальні, так і нервові відіграють у цих процесах незначну роль. Місцеві міогенні механізми пов'язані з розтяганням стінки судин, механічним відкриттям кальцієвих каналів, входом іонів Са2+, підвищенням сили скорочення (звуження судини) та зростанням динамічної зони контакту — посилення скорочення. До місцевих нервових механізмів відносять аксон-рефлекс, місцевих гуморальних — метаболіти, калікреїнкінінову систему, локальну ренінангіотензинову систему.

Центральні механізми регуляції системного кровообігу обумовлені симпатичними й парасимпатичними рефлексами автономної нервової системи, які можуть бути як умовними, такібезумовними, власними та спряженими. Здійснюються вони гемодинамічним центроміспрямованіназабезпеченняоб'ємногокровообігу. Цедосягається підтриманням необхідного градієнта тиску та регуляції периферичного опору внаслідок регуляції ХОК. Регуляція периферичного опору розглядалася раніше.

Гемодинамічнийцентр— цескладненервовеутворення, розміщене від спинного мозку до кори ГМ. Його частинами є судинорухові центри спинного мозку і заднього мозку, нервові центри проміжного мозку й кори великих півкуль. Разом вони складають інтегральний нервовийцентр.

Найпростішісудиноруховірефлексизамикаютьсянарівні спинного мозку. Але ці реакції недостатні для забезпечення підтримання такого системного артеріального тиску, який може забезпечити життєдіяльність організму намінімальному рівніхочабустаніспокою. Судиноруховий центр довгастого мозку, який розміщений

292