УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2013, том 44, № 2, с. 14-29
УДК 612.182
ДОЛГОВРЕМЕННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ:
ФАКТЫ И ГИПОТЕЗЫ
© 2013 г. В. А. Цырлин
Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.1Павлова
Представлены литературные и собственные данные, показавшие, что длительное повышение артериального давления в условиях избыточного потребления поваренной соли, пережатия почечной артерии наблюдается у животных с исходно низкой величиной артериального барорецепторного рефлекса. Возникающая артериальная гипертензия в этих случаях сопровождается усилением активности симпатической нервной системы. Высказывается предположение, что артериальный ба-рорецепторный рефлекс принимает участие в долговременной регуляции артериального давления и препятствует его длительному повышению при возмущающем воздействии.
Ключевые слова: артериальное давление, барорецепторный рефлекс, симпатическая нервная система.
Открытие рефлексогенных зон сердца и крупных сосудов (дуги аорты, каротидных синусов, крупных магистральных артерий), наблюдения об изменении параметров гемодинамики при активации или удаления барорецепторных (ме-ханорецепторных) рефлексогенных зон создали предпосылки для формирования концепции саморегуляции артериального давления (АД) [1]. По мнению создателей этой гипотезы любое отклонение АД через аортальные и синокаротидные барорецепторы вызывает компенсирующие рефлексы, которые восстанавливают АД до нормы. При этом предполагалось и были получены убедительные и многочисленные данные о том, что деафферентация сино-каротидно-аортальной зон приводит к стойкому и длительному повышению АД [1,2] и, следовательно, барорецепторные рефлексы (БР) осуществляют как краткосрочную, так и долговременную регуляцию АД [1].
Представление о роли БР в долговременной регуляции АД вступило в противоречие с работой Ковли и др. [3]. Авторы статьи утверждали, что денервация артериальных барорецепторов не приводит к стойкому подъему АД, длительной гипер-тензии не существует и, следовательно, артериальные БР и, соответственно, вегетативная нервная система, не участвуют в долгосрочной регуляции АД. Механорецепторные рефлексы из области высокого давления выполняют только буферную функцию, направленную на минимизацию отклонений системного кровяного давления от фонового уровня в краткосрочном режиме. Данные же авторов о наличии артериальной гипертензии по-
сле деафферентации сино-каротидно- аортальной зон являются, по мнению Ковли и др. [3], артефактом, связанным с недостатками использованных ранее методов регистрации: наличием стрес-сорных факторов, воздействующих на животных при манипуляциях, сопровождающих измерение АД, а также короткого промежутка времени, в течение которого производили его регистрацию. В условиях выключения "буферных" рецепторов эти минимальные стрессорные воздействия уже достаточны, чтобы вызвать гипертензию.
Необходимо отметить, что вслед за Ковли и др.
[3] многие исследователи не стали получать артериальной гипертензии после денервации рефлексогенных зон аорты и сонных артерий [2].
Вторым аргументом в пользу того, что долгосрочная регуляция АД не определяется нервной системой, является перестройка механорецепто-ров при гипертензии.
Первые представления об изменениях функциональной активности барорецепторов при артериальной гипертезии были получены в 1956 г.
[4]. В экспериментах на нормотензивных собаках и собаках с моделью почечной гипертензии (целлофановый перинефрит) была осуществлена регистрация электрической активности сино-ка-ротидного и аортального нервов. Эксперименты показали, что пороговое давление в каротидных синусах, вызывающее одиночные разряды в си-но-каротидном нерве, и давление, приводящее к постоянной электрической активности, повышены у животных с почечной гипертензией. Так как повышение АД, возникающее при пережатии
общей сонной артерии, как у нормо-, так и у ги-пертензивных собак было примерно одинаковым, была сформулирована гипотеза, что при артериальной гипертензии артериальные БР функционируют, но при этом отмечается их перестройка (resetting). Перестройка барорецепторов происходит в течение 2 дней после повышения АД [4].
Если МкКуббин [4] высказал свои предположения на основе регистрации электрической активности целого афферентного нерва, то Ан-джелл-Джеймс [5] на кроликах и Слайт и др. [6] на собаках пришли к аналогичному заключению при регистрации электрической активности как целых, так и одиночных волокон сино-каротид-ного и аортального нервов.
Вероятно, наиболее точно охарактеризовал "resetting" Кригер [7], назвав этим термином смещение порогового давления для активации баро-рецептора в сторону существующего давления. Установлено, что перестройка барорецептора при повышении АД проходит в две фазы. Отмечается острая фаза перестройки рецепторов и хроническая фаза. Острая перестройка барорецепторов начинается уже через несколько минут от начала гипертензии. Однако эта перестройка только частичная, так как повышение порогового для активации барорецепторов давления осуществляется только на 20 - 40% от общего увеличения давления. Эта острая перестройка изменяется незначительно в первые часы гипертензии. Полная перестройка возникает через 48 часов. Изучение динамики калибра аортальной дуги, произведенное у свободно передвигающихся крыс, показало, что имеется прямая корреляция между временем, необходимым для максимальной дилатации аорты в период диастолы, и временем полной перестройки барорецепторов. Также было отмечено, что в процессе временного повышения давления изменение диастолического калибра аортальной дуги много больше, чем увеличение при пульсации, что свидетельствует о том, что в физиологических условиях постоянное увеличение диа-столического размера является важным фактором перестройки аортальных барорецепторов [8,9].
Утверждение о том, что феномен "resetting" механорецепторов обусловлен изменением самой сосудистой стенки, разделяется не всеми исследователями. В экспериментах Броун и др. [10] изучались электрофизиологические характеристики отдельных аортальных барорецепторов у нормотензивных и гипертензивных крыс. Импульсная активность афферентных волокон была проанализирована при создании ступеней давления в изолированном препарате " аортальная дуга - аортальный нерв". Исследовано 31 волок-
но, включая 7 немиелинизированных, при изменении давления от 0 до 260 мм рт.ст., используя ступени длительностью 1-30 с. Пороговое давление для пика разряда барорецепторов крыс линии SHR (крыс со спонтанной гипертензией) было 88.4 ± 10.1 мм рт.ст., в то время как для препарата нормотензивных крыс - 77.5 ± 9.3 мм рт.ст. Пороговое давление для постоянного разряда у гипер-тензивных крыс составляло 137.3 ± 5.2 мм рт.ст., для нормотензивных крыс - 103.5 ± 7.1 мм рт.ст. Эти данные соответствуют и результатам in vivo. Отношение между пиком преходящей импульсной частоты и давлением были линейными, в то время как между постоянной импульсной частотой и давлением - гиперболой. Изгиб этой кривой для крыс линии SHR был редуцирован. В стационарном состоянии соотношение "давление - объемная кривая аорты" для крыс обеих линий похоже, так что причиной различий, по мнению авторов, не является снижение растяжимости аорты, так как у гипертензивных крыс эта растяжимость снижена. Найдены доказательства, что у крыс гипертензивной линии рецепторы изменены уже в возрасте 5 недель, когда АД нормально [11].
В своей обзорной статье о функционировании механорецепторов сердечно-сосудистой системы Броун [12] пишет, что при ранней стадии гипертензии происходят изменения в самих рецепторах, причем их перестройка происходит без изменения стенки сосуда. Перестройка рецептора может быть обусловлена увеличением проницаемости мембраны рецептора (преимущественно большей проводимостью к калию и изменением активности электрогенного натриевого насоса). Процесс быстрой перестройки барорецепторов происходит без изменения их чувствительности и полностью обратим. При хронической перестройке чувствительность рецепторов снижается, и этот процесс уже не обратим. Рецепторы, подверженные быстрой перестройке, связаны с миелинизированными волокнами, в то время как барорецепторы с немиелинизированными волокнами не обладают такой способностью [13].
Как указано выше, отсутствие длительного повышения АД после деструкции механорецепторов сердечно-сосудистой системы и перестройка барорецепторов при повышении АД явились основанием для отрицания роли симпатической нервной системы, БР в долговременной регуляции АД [3,14-16]. В свою очередь авторами сформулировано представление о механизме контроля АД в краткосрочном и долгосрочном режимах: пропорциональная контрольная система (обеспечивающая регуляцию АД в течение минут - дней) и
интегральная контрольная система (дни-месяцы-годы). Пропорциональная контрольная система -это барорецепторная система, обеспечивающая обратную связь с нейрогенными механизмами регуляции кровообращения, ренин - ангиотензи-новая система и другие системы, обеспечивающие контроль АД в краткосрочном режиме. Интегральная система - система "почки - тканевая жидкость". Эта система имеет много подсистем: самая важная - контроль баланса натрия в организме.
В экспериментах на изолированных почках Гайтон и др. [14-16] показали, что между величинами АД и почечной экскреции натрия существует сложная зависимость в виде 5-образной кривой. Само по себе АД оказывает влияние на величину натрийуреза. При повышении АД со 100 до 150 мм рт.ст. натрийурез повышается в три раза. Важно отметить, что сдвиги в экскреции натрия и воды в ответ на изменение почечного перфузионного давления происходят без видимых колебаний почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации. Зависимость "артериальное давление - натрийурез" есть следствие изменений реабсорбции натрия в тубулярных сегментах почки.
Таким образом, гипотеза "артериальное давление - натриурез" как основной (и единственный) фактор долговременной регуляции АД стала д
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.