Механизмы дилатации, опосредованной кровотоком

12 Февраля в 14:40 1437 0


Напряжение сдвига, сила растяжения, которые воздействуют на стенку сосуда, пропорциональны степени сдвига или скорости и вязкости. Артерии проявляют присущее им внутреннее стремление к поддержанию постоянного тонуса, несмотря на изменения степени и скорости сдвига. Действительно, очень высокое или очень низкое напряжение сдвига может препятствовать взаимодействию элементов крови и эндотелия. 

При отсутствии изменений давления растяжения, изменения кровотока в венечных артериях могут быть достигнуты путем интракоронарного введения таких артериолярных вазодилататоров, как аденозин. Ангиографические исследования на человеке показали, что венечные артерии расширяются в ответ на повышение коронарного кровотока и увеличение диаметра артерии пропорционально увеличению тока, таким образом поддерживая постоянное напряжение сдвига. 

Опосредованная кровотоком дилатация происходит также в проксимальных преартериолах во время дилатации дистальных преартериол в ответ на снижение перфузионного давления и во время расширения артериол в ответ на возросшую потребность миокарда в кислороде или последующую ишемию миокарда. В таком случае опосредованная кровотоком дилатация служит в основном для минимизации падения давления по ходу проксимальных преартериол в момент расширения более дистально расположенных сосудов. 

Дилатация, опосредованная потоком крови, обусловлена действием вазодилататоров, которые вырабатываются клетками эндотелия в ответ на увеличение напряжения сдвига, в частности оксид азота (NO), эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор и простациклин. Эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор вызывает гиперполяризацию и релаксацию гладкомышечных клеток путем открытия калиевых каналов, тогда как простациклин вызывает релаксацию за счет активации аденилатциклазы, которая приводит к образованию циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) (рис. 1). 

Схематическое изображение венечной артериолы и различных факторов, влияющих на коронарный вазомоторный тонус и диаметр. АДФ - аденозиндифосфат; АТФ - аденозинтрифосфорная кислота; АПФ - ангиотензинпревращающий фермент; НА - норадреналин; цАМФ - циклический аденозинмонофосфат; цГМФ - циклический гуанозинмонофосфат; ЭПФ - эндотелинпревращающий фермент; PO2 - градиент напряжения кислорода; TХA2 - тромбаксан A2 (рецептор); 5HT - серотонин или 5-гидрокситриптамин (рецептор); P2X и P2Y - подгруппы пуринергических рецеторов 2X и 2Y, которые опосредуют АТФ-индуцированную вазоконстрикцию и вазодилатацию соответственно; АЦХ - ацетилхолин; М - мускариновый рецептор; Н1 и Н2 - гистаминовые рецепторы типа 1 и 2; В2 - рецептор брадикинина подтипа 2; АТ1 - рецептор подтипа 1 к ангиотензину II; ЕТ - эндотелин; ЕТА и ЕТВ - подтипы рецепторов к эндотелину А и В; А2 - подтип 2 рецептора к аденозину; β2 - β2-адренергический рецептор; α1 и α2 - α-адренергические рецепторы; NO - оксид азота; eNOS - эндотелиальная NO-синтаза; PGI2 - простациклин; IP - рецептор к простациклину; COX-1 - ЦОГ-1; EDHF - эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор; CYP450 - цитохром P450 2C9; KCa, - кальций-чувствительный K канал; KATP -АТФ-чувствительный K канал; KV, - потенциал-чувствительный K канал; AA - арахидоновая кислота; L-Arg - L-аргинин; O2−, - супероксид. Рецепторы, ферменты и каналы обозначены овалами или прямоугольниками соответственно. Изменено (с разрешения): Duncker D.J., Bache R.J. Regulation of coronary blood flow during exercise // Physiol. Rev. - 2008. - Vol. 88. - P. 1009-1086.
Рис. 1. Схематическое изображение венечной артериолы и различных факторов, влияющих на коронарный вазомоторный тонус и диаметр. 
АДФ - аденозиндифосфат; 
АТФ - аденозинтрифосфорная кислота; 
АПФ - ангиотензинпревращающий фермент; 
НА - норадреналин; 
цАМФ - циклический аденозинмонофосфат; 
цГМФ - циклический гуанозинмонофосфат; 
ЭПФ - эндотелинпревращающий фермент; 
PO2 - градиент напряжения кислорода; 
TХA2 - тромбаксан A2 (рецептор); 
5HT - серотонин или 5-гидрокситриптамин (рецептор); 
P2X и P2Y - подгруппы пуринергических рецеторов 2X и 2Y, которые опосредуют АТФ-индуцированную вазоконстрикцию и вазодилатацию соответственно; 
АЦХ - ацетилхолин; 
М - мускариновый рецептор; 
Н1 и Н2 - гистаминовые рецепторы типа 1 и 2; 
В2 - рецептор брадикинина подтипа 2; 
АТ1 - рецептор подтипа 1 к ангиотензину II; 
ЕТ - эндотелин; 
ЕТА и ЕТВ - подтипы рецепторов к эндотелину А и В; 
А2 - подтип 2 рецептора к аденозину; 
β2 - β2-адренергический рецептор; 
α1 и α2 - α-адренергические рецепторы; 
NO - оксид азота; 
eNOS - эндотелиальная NO-синтаза; 
PGI2 - простациклин; 
IP - рецептор к простациклину; 
COX-1 - ЦОГ-1; EDHF - эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор; 
CYP450 - цитохром P450 2C9; 
KCa, - кальций-чувствительный K канал; 
KATP -АТФ-чувствительный K канал; 
KV, - потенциал-чувствительный K канал; 
AA - арахидоновая кислота; 
L-Arg - L-аргинин; 
O2−, - супероксид. 
Рецепторы, ферменты и каналы обозначены овалами или прямоугольниками соответственно. 
Изменено (с разрешения): Duncker D.J., Bache R.J. Regulation of coronary blood flow during exercise // Physiol. Rev. - 2008. - Vol. 88. - P. 1009-1086.


NO образуется из аминокислоты L-аргинина под воздействием NO-синтазы. Эндотелиальная изоформа (или NO-синтаза типа III) сложна и преимущественно обнаруживается в клетках эндотелия. NO-синтаза является регулируемым белком на транскрипционном и функциональном уровнях. Белок функционирует в форме димера при диссоциации мембранного протеина кавеолина, активации кальция-кальмодулина и достаточном запасе субстрата (L-аргинина) и кофакторов, наиболее значимого тетрагидробиоптерина. 

Нормальный эндотелий венечных сосудов может вызывать вазодилатацию, так как конститутивная NO-синтаза вырабатывает NO, который вызывает релаксацию гладкой мускулатуры сосудов за счет увеличения цГМФ и последующей активации кальций-активируемых калиевых каналов, вероятно, АТФ-зависимых-К-каналов. Выработка NO эндотелием может быть запущена специфическими рецепторами (например, мускариновыми, гистаминовыми и брадикинином) или механической деформацией в результате сил сдвига, а также пульсирующей деформации, обусловленной током крови. 

Вклад NO в поддержание коронарного кровотока исследовался при назначении аналогов L-аргинина, которые действуют как конкурентные ингибиторы синтеза NO. Оказывается, что NO играет ключевую роль в потокозависимой релаксации крупных эпикардиальных сосудов, что предотвращается Ng-монометил-L-аргинином, специфическим ингибитором синтеза NO. 

Вклад эндотелий-зависимого гиперполяризующего фактора в эндотелий-зависимую релаксацию зависит от размера артерии, действительно, он наиболее выражен в резистивных сосудах и может играть важную роль в дилататции преартериол. В противоположность этому оказывается, что вклад простациклина в потокозависимую релаксацию очень скромен. Кроме того, простациклин-опосредованная релаксация может быть важной при наличии эндотелиальной дисфункции со сниженной биодоступностью NO, когда это может обеспечивать полезный компенсаторный механизм. 

Дисфункция эндотелия является ранним маркером коронарного атеросклероза и предиктором сердечно-сосудистых событий. Показано, что все сердечно-сосудистые факторы риска вызывают раннюю дисфункцию и активацию эндотелия сосудов. Действительно, они также вызывают оксидативный стресс и воспалительные реакции, которые могут в значительной степени способствовать прогрессированию эндотелиальной дисфункции, ведущей к атеросклеротическому поражению сердечно-сосудистой системы. Перекисное окисление липидов в особенности играет центральную роль в распространении воспалительного процесса. 

Используемые для определения дисфункции эндотелия методы инвазивны и включают в себя интракоронарное введение таких препаратов, как ацетилхолин. Недавно в качестве неинвазивной методики определения дисфункции эндотелия была предложена методика оценки коронарного кровотока при помощи ПЭТ в ходе проведения холодовой пробы.

Filippo Crea, Paolo G. Camici, Raffaele De Caterina и Gaetano A. Lanza
Хроническая ишемическая болезнь сердца
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия