Вазодилатация и вазоконстрикция — ключевые физиологические процессы, регулирующие кровообращение и поддерживающие гомеостаз. Вазодилатация — это расширение кровеносных сосудов, что увеличивает кровоток и снижает артериальное давление. Вазоконстрикция — сужение сосудов, повышающее давление и уменьшающее кровоток в определенных участках. Понимание этих процессов важно для медицины, так как они влияют на здоровье сердечно-сосудистой системы и связаны с заболеваниями, такими как гипертония и атеросклероз. Эта статья поможет читателям разобраться в механизмах вазодилатации и вазоконстрикции, их значении для организма и последствиях нарушений в этих процессах.

Адреналин и норадреналин

Адреналин и норадреналин представляют собой катехоламины, которые выделяются из надпочечников и периферической симпатической нервной системы. Эти вещества выполняют функции как медиаторов, так и гормонов. Кровеносные сосуды подвержены исключительно симпатической иннервации, и их воздействие осуществляется через норадреналин. Он вызывает сужение сосудов, связываясь с альфа-адренергическими рецепторами. Адреналин также функционирует как медиатор и гормон. В некоторых участках сосудистой системы он может как вызывать сужение, так и расширение сосудов. При этом адреналин составляет примерно 2% от общего объема выделяемых веществ. В клеточных мембранах гладкомышечных структур сосудов находятся ферментные системы, которые действуют как специфические химические рецепторы, реагируя на адреналин и норадреналин — альфа- и бета-адренергические рецепторы.

Адреналин активирует почти все альфа- и бета-адренергические рецепторы, в то время как норадреналин воздействует исключительно на альфа-адренергические рецепторы. В тех областях сосудов, где находятся альфа-рецепторы, наблюдается увеличение тонуса гладкой мускулатуры и сужение сосудов. В противоположных участках, где расположены бета-рецепторы, их активация приводит к расслаблению гладких мышц сосудов, что вызывает расширение. Таким образом, в зависимости от распределения альфа- и бета-рецепторов в сосудистой системе, адреналин может вызывать как сужение, так и расширение сосудов в различных областях.

Вазодилатация и вазоконстрикция — это ключевые процессы, регулирующие кровообращение и артериальное давление. Эксперты подчеркивают, что вазодилатация представляет собой расширение кровеносных сосудов, что приводит к снижению сопротивления и увеличению кровотока. Этот процесс часто активируется в ответ на физическую нагрузку или повышение температуры, что способствует улучшению доставки кислорода к тканям. В то же время вазоконстрикция, или сужение сосудов, играет важную роль в поддержании артериального давления и перераспределении крови в организме, особенно в условиях стресса или холода. Специалисты отмечают, что баланс между этими двумя процессами критически важен для поддержания гомеостаза и здоровья сердечно-сосудистой системы. Нарушения в их регуляции могут привести к различным заболеваниям, включая гипертонию и атеросклероз.

Vasoconstriction vs. Vasodilation *EXPLAINED*

Вазопрессин

Вазопрессин (антидиуретический гормон) представляет собой гормон, который высвобождается из задней части гипофиза. Оттуда он поступает в кровоток в соответствии с потребностями организма. Вазопрессин имеет два основных объекта действия: почки и кровеносные сосуды. Основной функцией, связанной с почками, является регулирование объема внеклеточной жидкости. Вазопрессин действует на каналы почек, увеличивая проницаемость для жидкости. В результате количество выделяемой мочи уменьшается. Это увеличивает частоту сердечных сокращений, объем крови и кровяное давление. Вторичная функция вазопрессина является вазоконстрикцией. Он опосредуется связыванием с рецепторами V1, расположенными на гладких сосудах сосудистой стенки.

Характеристика	Вазодилатация (Расширение сосудов)	Вазоконстрикция (Сужение сосудов)
Определение	Процесс расширения кровеносных сосудов, увеличивающий их внутренний диаметр.	Процесс сужения кровеносных сосудов, уменьшающий их внутренний диаметр.
Влияние на кровоток	Увеличивает кровоток через сосуд.	Уменьшает кровоток через сосуд.
Влияние на артериальное давление	Снижает артериальное давление (за счет уменьшения общего периферического сопротивления).	Повышает артериальное давление (за счет увеличения общего периферического сопротивления).
Механизмы	Расслабление гладких мышц стенок сосудов.	Сокращение гладких мышц стенок сосудов.
Причины/Стимулы	Физиологические: Повышение температуры тела, физическая нагрузка, воспаление, недостаток кислорода (гипоксия), некоторые гормоны (например, брадикинин, оксид азота). Фармакологические: Вазодилататоры (например, нитроглицерин, ингибиторы АПФ).	Физиологические: Снижение температуры тела, стресс, кровопотеря, некоторые гормоны (например, адреналин, норадреналин, ангиотензин II), активация симпатической нервной системы. Фармакологические: Вазоконстрикторы (например, адреналин, норадреналин, некоторые сосудосуживающие препараты).
Функции/Значение	Регуляция температуры тела (отдача тепла), увеличение доставки кислорода и питательных веществ к тканям, снижение нагрузки на сердце, участие в воспалительных реакциях.	Регуляция температуры тела (сохранение тепла), поддержание артериального давления, остановка кровотечений, перераспределение кровотока к жизненно важным органам.
Примеры состояний	Покраснение кожи при жаре, приливы, воспаление, действие нитроглицерина при стенокардии.	Бледность кожи при холоде или страхе, гипертония, шок, действие сосудосуживающих капель в нос.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о вазодилатации и вазоконстрикции:

1. Регуляция температуры тела: Вазодилатация и вазоконстрикция играют ключевую роль в терморегуляции. Когда температура тела повышается, сосуды расширяются (вазодилатация), что позволяет большему количеству крови проходить к поверхности кожи и способствовать теплоотведению. В холодную погоду, наоборот, происходит вазоконстрикция, что помогает сохранить тепло, уменьшая приток крови к коже.

2. Влияние на артериальное давление: Эти процессы напрямую влияют на артериальное давление. Вазодилатация приводит к снижению сопротивления кровотоку, что может снижать артериальное давление, тогда как вазоконстрикция увеличивает сопротивление и может повышать давление. Это важно для поддержания нормального кровообращения и адекватного кровоснабжения органов.

3. Роль в патологиях: Нарушения в процессах вазодилатации и вазоконстрикции могут приводить к различным заболеваниям. Например, хроническая вазоконстрикция может способствовать развитию гипертонии, тогда как недостаточная вазодилатация может быть связана с такими состояниями, как атеросклероз или диабет, что приводит к ухудшению кровоснабжения тканей.

Компенсаторно-приспособительные процессы – общие вопросы

Какие изменения происходят в сердечно-сосудистой системе во время физических упражнений?

Ваше сердце начинает биться быстрее, потребность в кислороде резко возрастает, метаболизм ускоряется, что приводит к увеличению количества отходов, а также к повышению уровня питательных веществ и температуры тела.

Что такое вазодилатация?

Термин вазодилатация относится к дилатации или расслаблению артериол, чтобы дать больше крови области. Он служит для обеспечения большего количества питательных веществ для метаболически активной ткани или для кожи в качестве средства для выделения тепла из организма.

Восстановление мягких тканей

Каков тип ферментации, которая возникает в мышцах во время быстрых упражнений?

Молочная кислота образуется в результате ферментации, которая происходит во время интенсивных физических нагрузок. Это происходит из-за того, что организм не способен обеспечить ткани достаточным количеством кислорода. В процессе ферментации молочной кислоты сначала происходит гликолиз, в ходе которого одна молекула глюкозы распадается на две молекулы пирувиновой кислоты. Затем пирувиновая кислота преобразуется в молочную кислоту, что позволяет получить определенное количество АТФ. Данный процесс способен обеспечить энергией на короткий промежуток времени.

Тип ферментации, которая возникает в мышцах во время быстрых упражнений?

Ферментация молочной кислоты происходит в мышцах. Это происходит в большей степени из-за коротких интервалов интенсивных упражнений, таких как спринтинг.

Может ли периферическая вазоконстрикция убить вас?

Периферическая вазоконстрикция способна представлять серьезную угрозу для жизни, хотя такие случаи встречаются крайне редко. Чаще всего это состояние проявляется в виде сильных болей в области спины и позвоночника.

Как вазоконстрикция и сосудорасширение кровеносных сосудов влияют на кровяное давление?

Вазоконтенция кровеносных сосудов приводит к увеличению кровяного давления и сосудорасширению кровеносных сосудов, что приводит к снижению кровного давления.

Различия между вазодилатацией и вазоконстрикцией?

Вазодилатация представляет собой процесс расслабления кровеносных сосудов, в результате которого увеличивается их просвет. Вазоконстрикция, напротив, означает сужение кровеносных сосудов, что приводит к уменьшению их просвета.

Что вызывает вазоконстрикцию?

Вазоконстрикция – это когда сосуды сужаются. Это связано с сокращением мышечной стенки с кровеносными сосудами.

Что означает вазоконстрикция и сосудорасширение?

Вазоконстрикция представляет собой процесс сужения кровеносных сосудов. Вазодилатация, напротив, подразумевает увеличение объема кровеносных сосудов в области полового члена.

Каковы симптомы вазодилатации?

Вазодилатация – это расширение кровеносных сосудов. Сознание – это низкое кровяное давление, головокружение, покраснение и легкомысленность.

Что такое периферическая вазодилатация?

«Покраснение». Определенная часть кровообращения в коже регулируется симпатической нервной системой, что в первую очередь необходимо для управления потерей тепла, а также для передачи эмоциональных сигналов.

Расширение кровеносных сосудов, как происходит во время упражнений, называется?

Это называется вазодилатация. Это достаточно легко запомнить: «вазо» означает «кровеносный сосуд»; «расширение» означает «расширять».

Где происходит вазоконстрикция?

Вазоконстрикция играет важную роль в предотвращении кровотечений и снижении потери крови, уменьшая общий объем кровотока. Этот процесс происходит на уровне стенок сосудов.

Какие изменения происходят с сердцем во время упражнений и как эти изменения происходят в сердце?

Сердце должно перекачивать кислород, чтобы ускорить тело, потому что, когда вы тренируетесь, ваше тело быстрее использует кислород чем обычно. Насосы становятся все сложнее и быстрее.

Какая причина Вазодилатация?

Существует ряд медикаментов и естественных веществ, способных вызывать расширение сосудов (вазодилатацию). К ним относятся Сиалис (да, это один из препаратов для лечения эректильной дисфункции), нитраты, адреналин и электрическая стимуляция мышц стенок сосудов.

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
А. Общая характеристика.Сосудодвигательные центры располагаются в спинном мозге (сегментарно, Сущ—Lm), в продолговатом мозге — центр кровообращения, в гипоталамусе и коре большого мозга. Влияние коры на сосуды, как и на другие органы и ткани, осуществляется через активацию нервных и гормональных регуляторных механизмов. Наиболее выраженное воздействие на диаметр сосудов (как сужение, так и расширение) оказывают моторная и премоторная зоны. Вспомогательную функцию выполняют корковые нейроны медиальной поверхности полушарий, а также лобной и теменной долей.

Особое значение в адаптивной деятельности организма имеет тот факт, что перед активацией скелетной мышцы происходит расширение ее сосудов: сигналы из коры большого мозга сначала достигают сосудов (при планировании действия) и вызывают их расширение, а затем поступают импульсы к скелетным мышцам, активирующим их сокращение. Иннервация сосудов в основном осуществляется симпатическим отделом вегетативной нервной системы, активация которого приводит к сужению сосудов, в то время как парасимпатический отдел играет лишь незначительную роль, снижая тонус сосудов некоторых органов. Симпатическая иннервация охватывает все отделы сосудистой системы, кроме капилляров, однако плотность и функциональное значение этой иннервации варьируются в зависимости от органов. Сосудодвигательные волокна активно иннервируют мелкие артерии и артериолы кожи, скелетных мышц и органов брюшной полости. Плотность иннервации артерий значительно ниже, чем в мелких сосудах. В головном мозге сосуды иннервированы относительно слабо. Иннервация вен в основном соответствует иннервации артерий. Симпатические нервные волокна для органов брюшной полости идут в составе чревных нервов, а к конечностям — в составе спинномозговых смешанных нервов.

Б. Вазоконстрикция. Впервые сосудосуживающее действие симпатических нервов было выявлено киевским физиологом А. Вальтером (1842) в экспериментах на лягушках. Он обнаружил, что перерезка седалищного нерва приводит к расширению сосудов конечности, а раздражение периферического отрезка этого нерва вызывает сужение сосудов. Однако более известен эксперимент К. Бернара (1852) с перерезкой симпатического нерва на одной стороне шеи кролика. Как выяснилось, такая перерезка приводит к покраснению и потеплению уха на оперированной стороне. Результаты эксперимента подтверждают, что симпатические нервы обладают сосудосуживающим действием и находятся в состоянии постоянного тонуса. Сосудосуживающее влияние симпатического нерва также подтверждается тем, что его раздражение вызывает побледнение и охлаждение уха кролика.

Прессорные рефлексы сосудов скелетных мышц и органов брюшной полости выражены значительно сильнее, чем у сосудов мозга, легких и сердца; в сосудах скелетных мышц — больше, чем в сосудах органов брюшной полости, а в сосудах задних конечностей — больше, чем в сосудах передних конечностей (рис. 13.23).

Раздражение симпатических волокон вызывает значительное сужение сосудов кожи, мышц, органов брюшной полости и жировой ткани. Эффект выражен слабее в сосудах сердца, легких и мозга, что, вероятно, объясняется не только меньшим количеством иннервированных а-рецепторов, но и меньшей плотностью симпатической иннервации сосудов. Возбуждение симпатических нервов приводит к сужению артериол примерно на 1/3, а вен — на 1/6. Блокада или перерезка симпатических сосудосуживающих волокон может увеличить объем крови в органах на 20%. Вазоконстрикторное и стимулирующее сердце влияние симпатической нервной системы сильнее, чем действие катехоламинов надпочечников.

Частота импульсов, идущих по симпатическим нервам к сосудам, составляет 1 — 3 имп/с. Если раздражать периферический отрезок перерезанного симпатического нерва с частотой 1—2 имп/с, то расширившиеся в результате перерезки сосуды суживаются до исходного диаметра. Увеличение частоты раздражений нерва приводит к еще большему сужению сосудов, а уменьшение частоты импульсов сопровождается расширением кровеносных сосудов. При частоте раздражения нерва 6—10 имп/с наблюдается максимальное сужение большинства кровеносных сосудов. При прессорном рефлексе максимальная импульсация в симпатическом нерве достигает 12—15 имп/с.

Сосудистые рецепторы. Вазоконстрикция во всех органах осуществляется с помощью а-адренорецепторов, в то время как вазодилатация — посредством р-адренорецепторов (рис. 13.24). Длина постганглионарных ветвей аксона адренергического нейрона достигает 30 см, и на всем его протяжении из его расширений, располагающихся по 250—300 на 1 мм, выделяются катехоламины. Расстояние между варикозами нервного волокна и гладкомышечными волокнами достигает 80 нм, что обеспечивает действие катехоламинов не только в области их выделения, но и на значительном расстоянии благодаря циркуляции в крови. Кровеносные сосуды богато снабжены постсинаптическими а-адренорецепторами, преобладающими над а,-рецепторами. Плотность р-рецепторов невысока.

Таким образом, возбуждение симпатической нервной системы вызывает сильную вазоконстрикцию в сосудах всего организма, за исключением сердца, мозга и легких. Значение слабой вазоконстрикции этих органов очевидно — это позволяет сохранить достаточное кровоснабжение в жизненно важных органах при эмоциональных и физических нагрузках.

В. Вазодилатация (расширение кровеносных сосудов) осуществляется через различные механизмы.
1. Расширение сосудов происходит в результате снижения тонуса симпатических сосудосуживающих нервных волокон. Наличие тонуса у симпатических сосудосуживающих волокон обеспечивает двоякий эффект: увеличение их тонуса приводит к сужению сосудов, а уменьшение тонуса этих нервов — к расширению сосудов. Это основной нервный механизм вазодилатации.
2. Расширение капилляров может происходить в результате закрытия артериовенозных анастомозов; в этом случае увеличивается давление крови в капиллярах, и они под давлением крови расширяются.
3. Вазодилатация осуществляется с помощью симпатических холинергических нервных волокон. У собак и кошек симпатические холинергические волокна расширяют прекапиллярные сосуды скелетных мышц. Эта сосудорасширяющая система начинается от моторной зоны коры большого мозга. У человека такое расширение мышечных сосудов предшествует физической нагрузке (даже при планировании движения) — это обеспечивает опережающее поступление питательных веществ и кислорода к мышцам. Сигналы поступают из коры большого мозга.
4. Расширение сосудов, в основном кожи, наблюдается при раздражении периферических отрезков задних корешков спинного мозга, механизм которого пока не ясен. Механическое или химическое раздражение кожи также может сопровождаться местным расширением сосудов, что используется в клинической практике для оценки вегетативного статуса. Считается, что сосудистая реакция осуществляется по механизму аксон-рефлекса.
5. Расширение сосудов в некоторых органах может наблюдаться при возбуждении симпатической нервной системы и активации р-адренорецепторов, например, в мелких сосудах мозга и сердца (в скелетных мышцах — это спорный вопрос). Это противоречие, вероятно, объясняется тем, что при слабом раздражении симпатического нерва активируются в основном р-адренорецепторы, так как их возбудимость выше, чем у а-рецепторов. При усилении раздражения активируются и а-рецепторы, что приводит к сужению сосудов, поскольку а-рецепторов в сосудах больше. С возрастом чувствительность β-адренорецепторов к катехоламинам снижается, что может способствовать развитию гипертензии. Расслабление сосудов, вероятно, связано с р2-рецепторами. В крупных сосудах мозга р-адренорецепторы не обнаружены; они присутствуют в мелких сосудах и дополняют метаболическую вазодилатацию. В скелетных мышцах р-адренорецепторы в основном локализуются в микрососудах и очень чувствительны к адреналину; пороговая концентрация адреналина здесь составляет 10 нмоль/л. В коронарных сосудах, как и во всех органах, присутствуют а- и р-рецепторы, но число последних увеличивается по мере удаления от проксимальных отделов. Поэтому мелкие сосуды сердца при возбуждении симпатико-адреналовой системы расширяются, а более крупные — сужаются, что может привести к ухудшению кровоснабжения миокарда.
6. Расширение сосудов некоторых органов осуществляется с помощью парасимпатических (холинергических) волокон. Языкоглоточный нерв расширяет сосуды миндалин, околоушной железы и задней трети языка. Верхнегортанный нерв расширяет сосуды гортани и щитовидной железы. Язычный нерв расширяет сосуды языка. Сосудорасширяющие парасимпатические холинергические волокна также присутствуют в составе тазового нерва. Они активируются при половом возбуждении, вызывая выраженное расширение сосудов половых органов и увеличение кровотока в них. Холинергические сосудорасширяющие волокна иннервируют также мелкие артерии мягкой мозговой оболочки головного мозга. Есть данные, свидетельствующие о том, что активация волокон блуждающего нерва приводит к расширению коронарных сосудов. Вазодилатация органов брюшной полости с помощью парасимпатических волокон блуждающего нерва не была доказана.

Почему сосуды постоянно меняют свой просвет?

Сосуды, транспортирующие кровь, всегда находятся под давлением с обеих сторон (внутренней и наружной). Внутри на них давит сама кровь (особенно, в артериях), снаружи – ткани, вблизи которых пролегает путь сосуда. Кроме этого, нельзя игнорировать воздействие окружающей человека среды. Один из параметров, определяющих климатические и погодные условия, называемый атмосферным давлением, для отдельной категории людей оказывается очень значимым в плане их самочувствия. К изменениям давления атмосферы очень чувствительны метеозависимые люди, которые теряют покой и сон в результате ошибочной дилатации (расширения) или констрикции (сужения) кровеносных сосудов.

Между тем, любое давление не является единственным фактором, заставляющим сосуды изменять свой просвет. Внутренняя выстилка кровеносного сосуда (эндотелий) очень восприимчива к воздействию биологически активных веществ (БАВ), присутствующих в протекающей через сосуды биологической жидкости:

• Продуктов, поставляемых элементами крови («белыми» клетками – лейкоцитами, тучными клетками, которые несут в себе большой запас гранул с гепарином и гистамином, кровяными пластинками – тромбоцитами, содержащими факторы роста эндотелия сосудов и факторы свертывания крови, продуцируемые при активации тромбоцитов др.);
• Гормонов, поступающих из специализированных клеток, которые принадлежат эндокринной системе (железам внутренней секреции);
• Нейропептидов – белковых молекул, представляющих собой продукты производства нервной системы (центральной и периферической) и имеющих своей задачей регулирование физиологических процессов в организме.

Следует заметить, что эндотелий и сам не лишен способностей к осуществлению синтеза веществ, влияющих на диаметр сосудов: вазоконстрикторов (ангиотензин II, эндотелин-1, тромбоксан) и вазодилататоров (оксид азота, простациклин, кинины и пр.).

От чего зависит сосудистый тонус?

Воздействие всех высокоактивных агентов затрагивает эндотелиальные клетки, которые образуют внутреннюю оболочку сосудов и обладают особыми рецепторами. При активации этих рецепторов происходит выработка вторичных медиаторов – вазоактивных веществ. К числу таких веществ относятся цитокины (например, фактор активации тромбоцитов, лейкотриены и простагландины), которые, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов, могут вызывать их сужение или расширение.

Эндотелий артерий и вен по-разному реагирует на воздействие вазоактивных агентов, что можно объяснить следующими факторами:

1. Толщиной гладкомышечного слоя, который определяет способность сосудов к сокращению и расслаблению. У артерий этот слой более развит, так как они подвергаются большему давлению.
2. Трением (напряжением сдвига) стенок сосудов при движении крови (у артериальных сосудов этот показатель значительно выше).
3. Концентрацией различных рецепторов и их чувствительностью к гуморальным регуляторам сосудистого тонуса – в артериях этот показатель выше, что позволяет быстро адаптировать кровообращение в конкретной области (например, в органах).

Таким образом, сосудистый тонус на всех участках кровеносной системы зависит от:

• Сочетания веществ, находящихся в крови и вырабатываемых эндотелием, которые влияют на изменение диаметра сосудов;
• Местоположения сосуда (механизмы регуляции тонуса в системном и легочном кровообращении имеют свои особенности);
• Типа кровеносных сосудов (артерии или вены).

В качестве примера системного нарушения вазорегуляции можно рассмотреть распределительный (вазогенный, дистрибутивный) шок, который характеризуется выраженным расширением (вазодилатацией) сосудов. Это приводит к снижению артериального давления, которое зависит от сердечного выброса и общего периферического сосудистого сопротивления. Вероятность развития вазогенного шока значительно возрастает при таких состояниях, как сепсис, нейротоксикоз, полиорганная недостаточность, анафилактические реакции, коматозные состояния различного происхождения и других патологических процессах, что связано с непосредственным воздействием неблагоприятных факторов на стенки сосудов.

Контроль и управление

Вазодилатацию и вазоконстрикцию отслеживают и осуществляют сосудодвигательные центры, которые подчиняются центральной нервной системе (ЦНС) и располагаются на всех ее участках (спинной мозг – СМ, головной мозг – ГМ: кора больших полушарий, продолговатый мозг, гипоталамус). Самый весомый вклад в дело дилатации и констрикции путей, переносящих кровь, поставляют премоторная и моторная области, а нейроны других структур решают задачи помощников.

Объясняя механизмы вазодилатации и вазоконстрикции как компенсаторной реакции организма, следует отметить очень важный факт: при планировании действий, прежде чем скелетная мускулатура придет в состояние напряжения, ее кровеносные сосуды уже успеют расшириться, получив сигнал «сверху» (из коры больших полушарий), то есть команда сокращаться отдается скелетным мышцам несколько позже.

Между тем, чтобы у читателя не началась путаница в терминах, следует разъяснить некоторое своеобразие анатомического строения и функциональных обязанностей важного составного звена нервной системы, управляющего работой всех органов и регулирующего компенсаторные механизмы, в том числе, такие, как вазодилатация и вазоконстрикция.

Итак, вегетативная нервная система (ВНС) – автономная НС, имеющая еще несколько названий (висцеральная, ганглионарная, чревная, органная).  Автономной эту часть называют потому, что ее ядра (симпатические и парасимпатические) местами (очагово) разбросаны по ЦНС (в головном и спинном мозге), а нервные пути к подконтрольному органу проложены двумя нейронами.

В функциональные задачи ВНС входит регуляция работы органов всех жизнеобеспечивающих систем (кровоснабжения, пищеварения, дыхания, метаболизма, выделения, размножения). Поведение двух главных отделов – парасимпатического и симпатического, контролирует кора ГМ и гипоталамус, действие отделов, по большей части, противонаправленное. В каждом из разделов выделяют:

1. Центр, располагающийся в ГМ и СМ;
2. Периферию, покинувшую границы ЦНС.

Задачи симпатического и парасимпатического отделов разнятся между собой, это значит, что каждый из них в живом теле всех, относящихся к позвоночным, занят свои делом:

• Симпатические ядра, сосредоточенные в спинном мозге, волокнами отходят от него для обеспечения иннервации внутренних органов. Симпатическая часть ВНС «на местах», в основном, занята ускорением метаболических процессов, повышением реакции тканей в ответ на раздражение, подъемом внутренних резервов организма, призывом к активным действиям. Стрессовые ситуации очень возбуждают симпатическую часть ВНС и приводят в состояние «боевой готовности»;
• Центры (ядра) парасимпатического отдела, обоснованные в структурах ГМ (продолговатый и средний мозг) вносят свою долю в структуру блуждающего нерва – вагуса (nervus vagus), а сконцентрированные в крестцовой области тела нейронов дают направление волокнам, снабжающим нижний отдел ЖКТ и органы мочеполовой системы. Парасимпатическая НС обеспечивает восстановление потерянных сил, регулирует состояние организма во время отдыха (сна).

Практически все отделы кровеносного русла получают иннервацию от симпатической части ВНС, исключение составляют лишь самые мелкие сосуды микроциркуляторного русла – капилляры. Однако при этом концентрация и функциональная роль симпатической иннервации на разных участках и в разных органах имеют существенные различия. Общим является лишь то обстоятельство, что активация «симпатики» приводит к уменьшению просвета кровеносных сосудов, то есть, вазоконстрикции.

Парасимпатический отдел ВНС в данном процессе задействован всего чуть-чуть, а функциональная задача его состоит в снижении тонуса кровеносных путей отдельных органов.

Таким образом, вегетативная нервная система приспосабливает организм к жизни в различных условиях. Поддерживая постоянство внутренней среды (гомеостаза), она принимает участие в осуществлении физической деятельности, а также не остается в стороне от реакций, подконтрольных ЦНС (психическое состояние, поведение). Автономная нервная система не подчиняется желаниям хозяина, поэтому он не может отдать приказ желудку или сердцу работать по заданной программе, однако постоянная тренировка по специальной методике может помочь одержать верх над некоторыми процессами.

Вазоконстрикция

Пионером в исследовании сосудосуживающих свойств симпатических волокон стал русский врач с немецкими корнями Александр Петрович Вальтер, который в 1842 году проводил эксперименты на лягушках. Спустя десять лет, в 1852 году, французский физиолог Клод Бернар продолжил эти исследования, перерезав симпатические волокна на шее кролика с одной стороны. Он доказал, что эти волокна находятся в постоянном тонусе и действуют как нервы, сужающие кровеносные сосуды. Эксперименты Бернара подтвердили, что симпатическая нервная система влияет на уменьшение просвета сосудов, по которым течет кровь.

Сужение кровеносных путей происходит благодаря следующим механизмам:

• Прессорные сосудистые рефлексы, которые повышают артериальное давление и проявляются в разных органах с различной интенсивностью. Например, сосуды, снабжающие скелетные мышцы и органы брюшной полости, обладают более выраженной способностью к сужению по сравнению с сердечными, легочными и мозговыми сосудами;
• При активации симпатической нервной системы происходит сужение сосудов кожи, мускулатуры органов брюшной полости и жировой ткани (периферическая вазоконстрикция), в то время как сердечные, мозговые и легочные сосуды реагируют на раздражение менее выраженно;
• Частота импульсов, передаваемых по симпатическим волокнам к сосудам: чем выше эта частота, тем меньше становится просвет сосудов, по которым течет кровь;
• Рецепторы кровеносных сосудов: сужение сосудов происходит благодаря активному участию α-адренорецепторов, которые имеют высокую плотность, тогда как вазодилатация осуществляется с помощью β-адренорецепторов, которых значительно меньше. Несмотря на то, что β-адренорецепторы более чувствительны и быстрее активируются, основная роль в процессе сужения сосудов принадлежит постсинаптическим α-рецепторам.

Таким образом, можно сделать вывод, что воздействие на симпатические нервы приводит к выраженной вазоконстрикции всего сосудистого русла человеческого организма. Однако важные органы, такие как сердце, легкие и головной мозг, несколько защищены от этого процесса. Это обусловлено тем, что природа предусмотрела: периферическая вазоконстрикция позволяет сохранить нормальное кровообращение в критических ситуациях (стресс, сильные эмоции, физическая нагрузка) в органах, обеспечивающих жизнедеятельность организма.

Вазодилатация

Если вазоконстрикция идет, в основном, от раздражающего воздействия на симпатические волокна с участием различных рецепторов, то обратная реакция (вазодилатация или изменение диаметра сосудов кровеносного русла в сторону увеличения) тоже имеет свои механизмы, например:

1. Вазодилатация, как правило, следует за снижением тонуса сосудосуживателей, принадлежащих симпатическому отделу ВНС;
2. Дилатацией капиллярных сосудов, скорее всего, закончится перекрытие артерио-венозных соустий или шунтов (чаще называемых анастомозами), в данном случае возросшее давление в мельчайших сосудах микроциркуляторного русла приведет к увеличению их просвета (периферическая вазодилатация);
3. К расширению кровеносных сосудов могут приводить намерение и подготовка к активной мышечной деятельности, заставляющая повышать интенсивность работы симпатических волокон (кора больших полушарий посылает сигналы, чтобы заранее снабдить мышечные ткани продуктами, необходимыми для дыхания и питания);
4. Дилатация сосудистой сети кожных покровов (периферическая вазодилатация) вызывается возбуждением периферических отрезков спинномозговых корешков, местная реакция (покраснение за счет расширения кожных сосудов) также отмечается при воздействии в конкретной зоне химических либо механических раздражителей;
5. Сосуды небольшого калибра отдельных органов (головного мозга, сердца) в ответ на слабую стимуляцию симпатического волокна и активизацию β-адренорецепторов, обладающих высокой возбудимостью, реагируют расширением, однако стоить усилить раздражение, как начинают проявлять себя α-адренорецепторы (у них хоть и ниже возбудимость, но они берут своей численностью), в результате – сосуды изменяют свой диаметр в сторону уменьшения, то есть, суживаются. С возрастом эти противоречия могут лечь в основу развития патологических состояний. Снижение уровня катехоламинов и уменьшение чувствительности адренорецепторов к ним приводит к развитию артериальной гипертензии. Расширение мелких сердечных сосудов при раздражении симпатико-адреналовой системы и сужение более крупных сосудов может сказаться на работе сердечной мышцы, поскольку в подобной ситуации она хуже снабжается кровью.

А что же парасимпатический отдел ВНС? Какова же его роль в процессе вазодилатации, ведь выше было указано, что увеличение просвета кровеносных сосудов некоторых органов входит в компетенцию холинергических (парасимпатических) волокон? Вот несколько примеров парасимпатического влияния:

• Получают иннервацию от языкоглоточного нерва сосуды околоушной слюнной железы, миндалин и языка (вернее, задней его трети, поскольку расширением сосудов языка в целом занимается язычный нерв);
• Пути, снабжающие кровью «щитовидку» и гортань, дилатируют за счет верхнегортанного нерва;
• Холинергические волокна, присутствуя в тазовом нерве, при активации (половое возбуждение), способствуют довольно значительной вазодилатации сосудов половой сферы, усилению кровенаполнения и кровообращения в ней;
• Парасимпатические сосудорасширители обеспечивают иннервацией мелкие артериальные сосуды одной из трех оболочек головного мозга (мягкой).

Накоплено немало сведений о том, что возбуждение волокон вагуса (блуждающего нерва) инициирует дилатацию кровеносных сосудов сердечной мышцы. Вместе с тем, вопрос об участии в расширении сосудов органов брюшной полости за счет парасимпатических волокон вагуса остается открытым.

Противоположно направленные процессы – вазодилатация и вазоконстрикция, находясь под властью вегетативной нервной системы (преимущественно, симпатической ее части), представляют собой компенсаторные (приспособительные) реакции, поэтому в живом организме происходят постоянно. Однако в здоровом теле для его хозяина остаются в большинстве случаев незаметными. Другое дело – экстремальная ситуация или заболевание.

При определенных нарушениях со стороны ВНС сосуды надолго сужаются, АД поднимается, развивается патологическое состояние. В подобных случаях, чтобы привести систему кровообращения в норму и обеспечить полноценное питание тканей, назначаются лекарственные препараты, называемые вазодилататорами. Они имеют различные механизмы действия (блокируют определенные рецепторы, ингибируют отдельные ферменты, снижают тонус и сократительную способность гладкомышечных волокон), однако цель у них одна – расширение сосудов и обеспечение органов кровью.

Вазодилататоры – весьма обширная фармацевтическая группа, к тому же, очень популярная. Представители этой группы дают возможность «гипертоникам» и «сердечникам» избегать сосудистых катастроф, улучшать качество жизни, продлевать саму жизнь.

Что касается группы препаратов противоположного действия, сужающих кровеносные сосуды и повышающих АД (вазоконстрикторов), то такие лекарственные средства также существуют, однако они не столь широко распространены в повседневной жизни. Вазоконстрикторы в большинстве случаев предназначены для применения в экстренных ситуациях (шок, массивная кровопотеря). Правда, некоторые из них люди постоянно носят с собой, рискуя при длительном применении (более недели) получить побочные эффекты. Читатель, вероятно, догадался, что речь идет о местных альфа-адреностимуляторах – назальных каплях типа нафазолина и ксилометазолина.

Сосудистый тонус в зависимости от происхождения может быть миогенным и нервным.

Миогенный тонус возникает, когда некоторые гладкомышечные клетки сосудов начинают спонтанно генерировать нервный импульс. Возникающее возбуждение распространяется на другие клетки, и происходит сокращение. Тонус поддерживается за счет базального механизма. Разные сосуды обладают разным базальным тонусом: максимальный тонус наблюдается в коронарных сосудах, скелетных мышцах, почках, а минимальный – в коже и слизистой оболочке. Его значение заключается в том, что сосуды с высоким базальным тонусом на сильное раздражение отвечают расслаблением, а с низким – сокращением.

Нервный механизм возникает в гладкомышечных клетках сосудов под влиянием импульсов из ЦНС. За счет этого происходит еще большее увеличение базального тонуса. Такой суммарный тонус – тонус покоя, с частотой импульсов 1–3 в секунду.

Таким образом, сосудистая стенка находится в состоянии умеренного напряжения – сосудистого тонуса.

В настоящее время выделяют три механизма регуляции сосудистого тонуса – местный, нервный, гуморальный.

Ауторегуляция обеспечивает изменение тонуса под влиянием местного возбуждения. Этот механизм связан с расслаблением и проявляется расслаблением гладкомышечных клеток. Существует миогенная и метаболическая ауторегуляция.

Миогенная регуляция связана с изменением состояния гладких мышц – это эффект Остроумова—Бейлиса, направленный на поддержание на постоянном уровне объема крови, поступающей к органу.

Метаболическая регуляция обеспечивает изменение тонуса гладкомышечный клеток под влиянием веществ, необходимых для обменн 1) недостатком кислорода;

2. повышением содержания углекислого газа;

3. избытком К, АТФ, аденина, цАТФ.

Метаболическая регуляция наиболее выражена в коронарных сосудах, скелетных мышцах, легких, головном мозге. Таким образом, механизмы ауторегуляции настолько выражены, что в сосудах некоторых органах оказывают максимальное сопротивление суживающему влиянию ЦНС.

Нервная регуляция осуществляется под влиянием вегетативной нервной системы, осуществляющей действие как вазоконстриктора, так и вазодилататора. Симпатические нервы вызывают сосудосуживающий эффект в тех из них, в которых преобладают ?1-адренорецепторы. Это кровеносные сосуды кожи, слизистых оболочек, желудочно-кишечного тракта. Импульсы по сосудосуживающим нервам поступают и в состоянии покоя (1–3 в секунду), и в состоянии активности (10–15 в секунду).

Сосудорасширяющие нервы могут быть различного происхождения:

1. парасимпатической природы;

2. симпатической природы;

3. аксон-рефлекс.

Парасимпатический отдел иннервирует сосуды языка, слюнных желез, мягкой мозговой оболочки, наружных половых органов. Медиатор ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами сосудистой стенки, что приводит к расширению.

Для симпатического отдела характерна иннервация коронарных сосудов, сосудов головного мозга, легких, скелетных мышц. Это связано с тем, что адренергические нервные окончания взаимодействуют с ?-адренорецепторами, вызывая расширение сосудов.

Аксон-рефлекс возникает при раздражении рецепторов кожи, осуществляющихся в пределах аксона одной нервной клетки, вызывая расширение просвет сосуда в данной области.

Таким образом, нервная регуляция осуществляется симпатическим отделом, который может оказывать как расширяющее, так и суживающее действие. Парасимпатическая нервная система оказывает прямое расширяющее действие.

Гуморальная регуляция осуществляется за счет веществых процессов и метаболитов. Она вызвана в основном сосудорасширяющими факторами: К веществам местного действия относятся ионы Ca, оказывающие суживающий эффект и участвующие в возникновении потенциала действия, кальциевых мостиков, в процессе сокращения мышц. Ионы К также вызывают расширение сосудов и в большом количестве приводят к гиперполяризации клеточной мембраны. Ионы Na при избытке могут вызвать повышение кровяного давления и задержку воды в организме, изменяя уровень выделения гормонов.

Гормоны оказывают следующее действие:

1. вазопрессин повышает тонус гладкомышечных клеток артерий и артериол, приводя к их сужению;

2. адреналин способен оказывать расширяющее и суживающее действие;

3. альдостерон задерживает Na в организме, влияя на сосуды, повышая чувствительность сосудистой стенки к действию ангиотензина;

Вещества местного действия производят разнообразный эффект:

1. медиаторы симпатической нервной системы оказывают в основном суживающее действие, а парасимпатической – расширяющее;

2. биологически активные вещества: гистамин – расширяющее действие, а серотонин – суживающее;

3. кинины (брадикинин и калидин) вызывают расширяющее действие;

4. простагландины в основном расширяют просвет;

5. эндотелиальные ферменты расслабления (группа веществ, образуемых эндотелиоцитами) оказывают выраженный местный суживающий эффект.

Таким образом, на сосудистый тонус оказывают влияние местные, нервные и гуморальные механизмы.

Роль эндотелия в регуляции вазодилатации и вазоконстрикции

Эндотелий, тонкий слой клеток, выстилающий внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, играет ключевую роль в регуляции процессов вазодилатации и вазоконстрикции. Эти процессы являются важными механизмами, которые обеспечивают адекватное кровоснабжение органов и тканей, а также поддерживают гомеостаз в организме.

Эндотелиальные клетки способны выделять различные биологически активные вещества, которые влияют на тонус сосудов. Одним из основных факторов, способствующих вазодилатации, является оксид азота (NO). Он синтезируется из L-аргинина под действием фермента эндотелиальной синтазы (eNOS). Оксид азота вызывает расслабление гладкой мускулатуры сосудов, что приводит к расширению просвета артерий и увеличению кровотока. Этот процесс особенно важен в условиях повышенной физической активности, когда мышцы требуют большего количества кислорода и питательных веществ.

Кроме оксида азота, эндотелий также выделяет другие вазодилататоры, такие как простагландины и эндотелин-1. Простагландины, например, играют важную роль в регуляции сосудистого тонуса, а их действие может быть как вазодилатирующим, так и вазоконстрикторным в зависимости от типа рецепторов, с которыми они взаимодействуют.

С другой стороны, вазоконстрикция, то есть сужение сосудов, также регулируется эндотелием. Эндотелин-1, который является мощным вазоконстриктором, выделяется в ответ на различные стимулы, такие как повреждение сосудистой стенки или воспаление. Он связывается с рецепторами на гладкомышечных клетках сосудов, вызывая их сокращение и, как следствие, уменьшение просвета сосуда. Это важно для поддержания артериального давления и предотвращения избыточной потери крови при травмах.

Таким образом, эндотелий служит не только барьером между кровью и тканями, но и активным участником в регуляции сосудистого тонуса. Баланс между вазодилатацией и вазоконстрикцией, который поддерживается эндотелием, имеет решающее значение для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы. Нарушение этих процессов может привести к различным заболеваниям, таким как гипертония, атеросклероз и другие сосудистые патологии.

Вопрос-ответ

Что такое вазоконстрикция и вазодилатация?

Вазоконстрикцией врачи называют сокращение мышц вокруг кровеносных сосудов, чтобы сузить пространство внутри. Это явление противоположно вазодилатации, которая расширяет кровеносные сосуды, увеличивая пространство внутри.

Почему происходит вазодилатация?

Такая реакция сосудов возникает в ответ на стимуляцию сосудодвигательного центра продолговатого мозга, от которого затем к сосудам поступает сигнал о необходимости расслабления стенок артерий. В результате в организме происходит снижение артериального давления.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основы физиологии кровообращения. Понимание того, как работают процессы вазодилатации и вазоконстрикции, поможет вам лучше осознать, как ваше тело реагирует на различные факторы, такие как температура, физическая активность и стресс.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на свой образ жизни. Здоровое питание, регулярные физические нагрузки и отказ от вредных привычек могут способствовать нормализации процессов вазодилатации и вазоконстрикции, что в свою очередь улучшит общее состояние сердечно-сосудистой системы.

СОВЕТ №3

Следите за своим артериальным давлением. Понимание того, как вазодилатация и вазоконстрикция влияют на уровень давления, поможет вам принимать более осознанные решения о своем здоровье и, при необходимости, консультироваться с врачом.

СОВЕТ №4

Не забывайте о важности гидратации. Правильное потребление жидкости помогает поддерживать оптимальный уровень кровообращения и способствует нормальному функционированию механизмов вазодилатации и вазоконстрикции.