Вунмц 1999

Москва

В.А.Алмазов Н.Н.Петрищев Е.В.Шляхто Н.В.Леонтьева

Всероссийский учебио-научно-методический Центр по непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию

УВ, Ср.КП

ИМ, ИВ

0 18 36 54 72

0 18 36 54 72

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

КЛИНИЧЕСКАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

Допущено Департаментом научно-исследовательских и образовательных учебных заведений в качестве учебного пособия для студентоа\ысших учебных заведений

ББК 52.52

К 49

У ДК 616-092 (075.8)

ISBN 5-89004-077-4

A:iM<isue В.А., Петрищев Н.Н., Шляхта Е.В., Леннтьеви Н.В.

К 49 Клиническая патофизиология. - М.: ВУНМЦ, 1999. - 464 с.

Книга содержит краткое изложение современных представлений о механиз­мах нарушений функций сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, а также систем крови и гемостаза. Особое внимание уделено рассмотрению механизмов компенсации нарушений функций и механизмов декомпенсации. Специально отмечается клиническое значение функциональных нарушений, их значение для диагностики и обоснования патогенетической тера­пии.

Издание предназначено для студентов старших курсов медицинских вузов.

интернов и клинических ординаторов.

ББК 52.52

ISBN 5-89004-077-4

© В.А.Алмазов. Н.Н.Петрищев, Е.В.Шляхто, Н.В-Леонтьева. 1999 © ВУНМЦ Mi РФ, 1999

Глава 1

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

РЕГУЛЯЦИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Артериальное давление (АД) - достаточно лабильная величи­на. Результаты монпторироваиия АД свидетельствуют, что у здоро­вых лиц оно существенно изменяется в течение суток. Максималь­ные величины АД регистрируются днем, особенно во время эмоцио­нального или физического напряжения. В ночные часы отмечаются наиболее низкие значения АД. Величина АД в значительной мере определяет адекватность кровоснабжения органов и тканей. Его значения, в свою очередь, зависят от количества крови, поступаю­щей из сердца в аорту в минуту (сердечный выброс), и сопротив­ления, оказываемого кровотоку в артериальных сосудах, преиму­щественно в артериолах и мелких артериях (общее периферическое сосудистое сопротивление). Значительное влияние на уровень АД оказывает масса циркулирующей крови, принимая участие в фор­мировании величин сердечного выброса (рис. 1). Изменения любо­го из этих параметров при отсутствии адаптационных изменений двух других закономерно приводят к изменениям уровня АД. В физиологических условиях все эти три параметра тесно взаимо­связаны, что и определяет относительное постоянство АД. Относи­тельное постоянство АД в покое и его закономерные изменения при различных нагрузках свидетельствуют о наличии достаточно слож­ной регуляции АД.

^д l ^»^i \ 1

Рис. 1. Факторы, определяющие уровень АД. СП - сердечный вы­брос, ОПСС - общее периферпчп. кое гогудистое соп]югивлен11е, ОЦК -объем циркулирующей кропи.

Физиология регуляции артериального давления. Все факто­ры, имеющие отношение к регуляции АД, могут оказывать влияние на его уровень через изменения сопротивления кровотоку, сердеч­ный выброс или же объем циркулирующей крови. Нередко измене­ния активности того или иного из регулирующих (ракторов могут сказываться на всех трех параметрах, влияющих на уровень АД. В свою очередь, активность всех факторов регуляции кровообраще­ния тесно взаимосвязана по принципам как прямой, так и обратной связи. В сложной системе регуляции кровообращения, а следова­тельно и уровня АД, можно выделить несколько основных звеньев, наиболее существенными из которых являются: нервная система, гормоны и биологически активные вещества, а также почки.

Нервная система и регуляция артериального давления

Нейрогенный контроль кровообращения представляет собой чрезвычайно сложный процесс, который осуществляется как непо­средственно самой нервной системой, так и опосредованно - через изменение активности гормональных и гуморальных механизмов ре­гуляции АД. Он реализуется в основном через изменения импуль-сации к сердцу, сосудам артериального и венозного отделов крово­обращения и предполагает интеграцию и транс4)ормацию множест­венных афферентных влияний от этих регионов в эфферентную импульсацию. Значительное воздействие на выраженность эффе­рентной импульсации оказывают центральные структуры автоном­ной нервной системы, в которых осуществляется переработка и ин­теграция афферентной информации.

Нейрогенный контур регуляции кровообращения может быть представлен в виде трех основных звеньев: асрфереитного, цент­рального и эфферентного (рис. 2). Важнейшим афферентным вво­дом в регуляцию кровообращения является информация с "собст­венных" рефлексогенных зон сердечно-сосудистоп системы. Наибо­лее значимыми в отношении регуляции АД являются рецепторы, локализованные в дуге аорты, синокаротидных зонах, в сердце и сосудах малого круга кровообращения. Воспринимая пульсовые колебания сосудистой стенки (артериальные механо- или бароре-цепторы) или изменения центрального венозного давления и крове­наполнения правых отделов сердца (рецепторы низкого давления), эти рецепторы реагируют на деформацию (или растяжение) сосу­дистой стенки или камер сердца. Информация от механорецепторов

по афферентным нервам поступает в продолговатый мозг и в выше­расположенные отделы центральной нервной системы, имеющие отношение к регуляции АД.

Рис. 2. Схема нейрогенного контура регуляции АД. БР - барорецеп-торы, ЯСТ - ядро солитарного тракта, ВИД - иысшая нервная деятель" ность, ЧСС - число сердечных сокращений, СС - сократимость сердца, СТ - сосудистый тонус.

Наиболее важны в интеграции различных афферентных влия­ний и модуляции рефлекторного кардиоваскулярного ответа нейро­ны ядра солитарного тракта- В свою очередь, эти нейроны широко взаимосвязаны с различными отделами центральной нервной систе­мы. Афферентная информация к ним поступает по адренергиче-ским (в том числе, допаминергическим) нервам.

Возможно также влияние на нейроны этих ядер гормональных факторов и цереброспинальной жидкости вследствие их тесных связей с area postrema. Аксоны катехоламинсодержащих клеток ядра солитарного тракта широко связаны с различными отделами мозга: вагальными и симпатическими преганглионарными нейрона­ми, модулирующими автономный контроль кровообращения; дру­гими нейронами ствола мозга; высшими центрами мозга, включая вазомоторные нейроны гипоталамуса, оказывающими выраженное влияние на эффекторные сердечно-сосудистые ответы.

Эфферентное звено нейрогенного контура регуляции кровооб­ращения представлено вазомоторными симпатическими нейронами, локализованными в тораколюмбальном отделе спинного мозга. Ак­соны этих нейронов являются типичными холинергическими нер­вами. Они покидают спинной мозг в составе передних корешков и входят в паравертебральные симпатические ганглии. От симпати­ческих ганглиев постганглионарные симпатические аксоны направ­ляются к сердцу и сосудам. Повышение активности симпатической нервной системы сопровождается усилением выделения норадрена-лина, который через систему адренергмческих рецепторов изменяет число сокращений сердца и сократимость миокарда (изменения сердечного выброса), а также тонус гладкомышечпых клеток сосу­дов (изменения сопротивления кровотоку и, в меньшей мере, веноз­ного возврата крови к сердцу). Изменения активности вагуса пре­имущественно сказываются на числе сокращений сердца.

Раздражение рецепторов каротидного синуса и дуги аорты, возникающее в ответ на повышение давления, приводит к уреже-нию сокращений сердца и, в меньшей мере, к уменьшению тонуса резистивных сосудов. Противоположное влияние оказывает сниже­ние АД. Рецепторы кардиопульмональной зоны не оказывают су­щественного влияния на число сокращений сердца. Изменения их активности преимущественно сказываются на изменениях кровото-ка в артериях и венах. При этом уменьшение растяжения механо-рецепторов (уменьшение венозного возврата крови к сердцу) вызы­вает повышение тонуса артериальных сосудов, увеличение растяже­ния (возрастание венозного возврата) - вазодилатацию. Кроме то­го, кардиопульмональные механорецепторы осуществляют симпати­ческий контроль освобождения ренина, регулируют реабсорбцию натрия и воды, оказывают влияние на величину эфсрективного по­чечного кровотока. Посредством этих механизмов кардиопульмо­нальные барорецепторы участвуют в регуляции объема циркулиру­ющей крови. На объеме циркулирующей крови могут сказываться рефлекторные изменения пре- и посткапиллярного тонуса сосудов, приводящие к выраженным сдвигам гидростатического давления в капиллярах и перемещению в сосудистое или иптерстгщиальное пространство значительных объемов жидкости.

Несомненно, что центральная нервная система влияет на уро­вень АД не только посредством барорецепторных механизмов. Изменения функционального состояния центральной нервной сис­темы могут оказывать влияние на уровень АД как посредством из­менения активности автономной нервной системы, так и посредст­вом изменения скорости синтеза и освобождения многих гормонов

и биологически активных веществ, имеющих отношение к регуля­ции АД.

Многостороннее влияние нервной системы на кровообращение определяет ее участие в обеспечении не только быстро наступаю­щих адаптивных изменений гемодинамики, но и в долговременном контроле АД (табл. 1).

Таблица 1 Пути влияния нервной системы на сердечно-сосудистую систему

Характер влияния	Эффекты
Прямое	Сердце: • изменение числа сердечных сокращении • изменение сократительной активности Сосуды: • изменение тонуса гладкомышечных клеток артерий и вен
Опосредованное	Изменение скорости синтеза к освобождения ренина, простагландннов, кининов, вазонрессина, АКТГ, других гормонов и биологически активных веществ. Изменение скорости реабсорбции натрия и воды в почках.

Почки и регуляция артериального давления

Почки занимают одно из центральных мест в регуляции АД. Многочисленные исследования A.Guyton свидетельствуют о нали­чии тесной взаимосвязи между уровнем АД и функциональным со­стоянием почек. Почки являются основным органом, регулирую­щим постоянство содержания натрия и воды в организме. Даже ми­нимальные изменения содержания в организме натрия и внеклеточ­ной жидкости сказываются на уровне АД. Изменения АД, в свою очередь, приводят к изменению скоростей гломерулярной фильтра­ции и реабсорбции натрия и воды с восстановлением водно-элект­ролитного гомеостаза. Адаптация функции почек к запросам орга­низма обеспечивается целым рядом взаимосвязанных систем и био­логически активных веществ. Часть этих веществ синтезируется в почках, где реализуется и их действие (почечная система кини-нов, простагландины, почечный допамии). Регулирующее АД дей­ствие других систем (ренин-ангиотензин, вегетативная нервная сис­тема) и гормонов (вазопрессин) связано как с интра-, так и с экст-раренальным действием. Наконец, некоторые из гормонов выделя-

ются внепочечно, но оказывают влияние на уровень АД преимуще­ственно через почки (альдостерон, натрийуретнческне гормоны).

К настоящему времени наиболее подробно изучена роль систе­мы ренин-ангиотензин в регуляции АД. Основным активным сое­динением этой системы является ангиотензин-11, образующийся из ренин—субстрата (ангиотензиогена) в результате воздействия ряда энзимов. Ренин-субстрат синтезируется преимущественно в печени, откуда он поступает в кровь. В крови под влиянием ренина про­исходит отщепление от ренин-субстрата ангиотензина-1, который под воздействием выделяемого эндотелием ангпотензинпревращаю-щего фермента превращается в ангиотензин-П - одно из наиболее мощных прессорных соединений. В последние годы были выполне­ны исследования, в которых установлена возможность образования ангиотензина-П из ангиотензина-1 без участия ангиотензинпревра-щающего фермента. При этом образование ангиотензина-11 из ан­гиотензина-1 происходит при участии сериновых протеиназ, назы­ваемых химазами (рис. 3). Синтез ренина происходит в мембран-носвязанных цитоплазматических гранулах специализированных клеток дистальной части афферентных прегломерулярных артери-ол. Эти клетки совместно с частью аф1})ерентной артериолы, в ко­торой они расположены, а также с плотным пятном (macula densa) и локализованными между этими двумя структурами lads клетка­ми объединены в одну функциональную единицу - юкстагломеру-лярный аппарат.

Рис. 3. Схема ренин-ангиотензиновой системы.

Клеточные элементы macula densa представляют собой часть эпителиальных клеток дистального канальца, находящегося в тес­ном контакте с клубочком, приводящей и отводящей артериолами.

Темпы синтеза и освобождения ренина регулируются целым рядом факторов, действующих как непосредственно на секреторные клетки, так и опосредованно - через изменения тонуса приводящей артериолы и элементы macula derisa. В частности, сами секретор­ные клетки имеют адренергическую и, по-видимому, холинергиче-скую иннервацию. При этом стимулирующее действие симпатиче­ских нервов, как и циркулирующих в крови катехоламинов, реали­зуется через расположенные в поверхностной мембране секретор­ных клеток pi-адренергнческие рецепторы. Стимулируют секрецию ренина повышение тонуса приводящих гломерулярных артериол, эстрогены, простациклин и простагландин Ез, в то же время ангио­тензин-11, вазопрессин и альдостерон подавляют освобождение ре­нина. Увеличение объема внеклеточной жидкости тормозит секре­цию ренина, уменьшение - стимулирует.

Непосредственное отношение к регуляции секреции ренина имеет и macula densa, рецепторы клеток которого воспринимают изменения концентрации натрия, возможно хлора и калия. Умень­шение концентрации натрия и хлора на уровне macula derisa сти­мулирует освобождение ренина, увеличение - ингибирует. Проти­воположное действие оказывает изменение концентрации калия.

Ангиотензин-П обладает широким спектром действия. Он сов­местно с вазопресснном играет ключевую роль в регуляции посто­янства объема внеклеточной жидкости (посредством регуляции син­теза альдостерона и тубулогломерулярных отношений в пределах одного нефрона). Все эти влияния реализуются через специфиче­ские рецепторы, локализованные на наружной мембране клеток. По-видимому, имеется несколько типов рецепторов к ангиотензину-II - ATi и АТз подтипы рецепторов. В конечном итоге влияние ан­гиотензина-П на сердечно-сосудистую систему и другие органы оп­ределяется не только его концентрацией в крови, но и чувствитель­ностью рецепторов.

Основные механизмы действия апгиотензина-П реализуются через at] рецепторы:

• повышение тонуса гладкомышечных клеток сосуда;

• стимуляция синтеза и освобождения альдостерона;

• облегчение передачи импульсов в симпатических ганглиях;

• стимуляция освобождения порадреналина из нервных окон­чаний:

• стимуляция освобождения вазопрессина;

• ингибиция обратного захвата норадреналина нервными окончаниями;

• стимуляция синтеза простагландпна Е^:

• торможение освобождения ренина;

• центральное гнпертензнвное действие;

• положительное инотропное влияние;

• внутрипочечная регуляция функциональной активности нефронов (тубулогломерулярных отношений);

• усиление реабсорбции натрия в канальцах.

Основные компоненты системы реннн-ангнотензин выявлены не только в крови, но и во многих тканях организма, где они син­тезируются локально (почки, сосудистая стенка, миокард, мозг) и проявляют местное действие.

Второй системой, имеющей отношение к регуляции АД на уро­вне почек, является калликреин-кининовая. Конечные соединения этой системы - брадикинин и его аналоги - обладают выраженны­ми вазодилататорным действием. Основные компоненты этой систе­мы представлены как в крови, так и во всех органах. Система ки-нинов почек в значительной мере является автономной и не зависит от системы кининов крови. Брадикинин образуется из кининогена под влиянием фермента калликреина. В ночках брадикннин вызы­вает вазодилатацию, максимальную во внутреннем корковом слое, осо­бенно на уровне афферентных артернол с одновременным увеличе­нием почечного кровотока и скорости гломерулярной фильтрации. Под влиянием кининов возрастает уровень вазоднлататорных про-стагландинов (ПГ Ез, 12), эндотелийрелаксирующего фактора (ЭРФ), увеличивается диурез и натрийурез. Изменение реабсорб­ции натрия может быть обусловлено вазодилатацией, изменением осмотического градиента натрия в мозговом слое почки или непо­средственным влиянием кининов на реабсорбцию натрия в днсталь-ных канальцах.

Преимущественно на уровне почек реализуется и регулирую­щее АД действие простагландинов. синтезируемых из арахидоно-вой кислоты эндотелием (простациклин) и фпбробластоподобными интерстициальными клетками сосочка и мозгового слоя почки. По­скольку простагландины очень быстро разрушаются, то их дейст­вие проявляется локально. При этом в почках увеличение регпо-нарного кровотока сочетается с его перераспределением (увеличе­нием его во внутреннем кортикальном слое) без существенных из­менении скорости гломерулярной фильтрации. Регулирующая кро-воток роль нростагландинов, по-видимому, минимальна в условиях обычного функционирования почек, но она резко возрастает при любом изменении функции почек (изменения объема циркули­рующей крови и внеклеточной жидкости, нерфузпонного давле­ния).

Закономерным результатом депсткпя почечных ПГ является увеличение диуреза и натрнйуреза. Увеличение;жскреции натрия и воды может быть обусловлено усилением и перераспределением почечного кровотока. Не исключается и непосредственная способ­ность простагландинов (ПГ Ез) тормозить реабсорбцию натрия в ка­нальцах.

Наконец, из соединений, синтезируемых непосредственно в почке, выраженное натрийуретическое действие присуще допами-ну. Основными стимуляторами синтеза и освобождения допамина в почках являются натрий и симпатическая нервная система. Се­лективное увеличение экскреции допамина с мочой наблюдается при натрийурезе, обусловленном нагрузкой натрием, и при актива­ции кардиопульмональных механорецепторов (увеличение объема циркулирующей крови, централизация кровообращения).

Механизм натрийуретического действия допамина до конца не выяснен. Установлена его способность вызывать вазодилатацию, стимулировать почечный кровоток и тормозить освобождение рени­на. Не исключается наличие па почечном эпителии специфических допаминергических рецепторов, стимуляция которых подавляет ре­абсорбцию натрия. Таким образом, по своим основным эффектам на почки допамин является антагонистом норадрепалпна и ангио-тензина-П. Хотя положение о роли донамппа в регуляции натрий-уреза и диуреза в физиологических условиях признается большин­ством исследователей, однако механизм его действия, равно как и взаимоотношения с другими гормонами и вазоактивпыми вещест­вами еще далеко не выяснены.

Гормоны и регуляция артериального давления

Дата добавления: 2015-06-04