Глава тринадцатая
Гормоны-гидравлики, или Все, что вы не знали о регуляции артериального давления
(и, возможно, боялись спросить)
Гормоны-гидравлики – это гормоны, принимающие участие в регуляции артериального давления.
«Посвящать целую главу одному-единственному симптому? – удивились сейчас некоторые читатели. – Ну, это ни в какие рамки…»
В какие, в какие… В те самые.
Изменение артериального давления, главным образом – его повышение, это не симптом, а отдельная болезнь, грозное осложнение других болезней и, если хотите с пафосом, то истинный бич XXI века, самого гиподинамичного[28] периода в истории человечества.
«Да мы все уже знаем! – скажут другие читатели. – Адреналин сужает сосуды, поэтому в момент стресса давление повышается, кортизол делает то же самое, а вот глюкагон в больших дозах артериальное давление понижает».
Да, все так – адреналин и кортизол повышают артериальное давление, а большие дозы глюкагона понижают его, так как оказывают расслабляющее действие на мускулатуру стенок сосудов.
Все правильно, но сказанное ни в коей мере не создает представления о гормональной регуляции артериального давления. Это все равно, что сказать: «Россия – это страна, в которой живут люди и растут ели». Получите вы полноценное впечатление о России из такого правильного разъяснения? То-то же.
Впрочем, если кому неинтересно, то можно сразу перейти к следующей главе. Вы же для собственного удовольствия читаете эту книгу, а не к сдаче экзамена по эндокринологии готовитесь.
А с теми, кому интересно, давайте разберемся с причинами повышения артериального давления.
Причина первая – сужение кровеносных сосудов. Это знают все. А вот какие именно сосуды сужаются, известно не всем. Сужается ли аорта? Сужаются ли вены?
Нет, ни аорта, ни вены не сужаются. Сужение аорты, главнейшего и крупнейшего кровеносного сосуда, – это уже не болезнь, а настоящая катастрофа для организма. Как, впрочем, и сужение любой артерии – крупного или относительно крупного кровеносного сосуда. А повышение артериального давления вследствие сужения периферических кровеносных сосудов (ключевое слово – периферических) изначально было задумано природой в качестве приспособительной реакции, а не катастрофы ради. Бывают в жизни случаи, когда резкое повышение артериального давления приносит здоровому организму пользу. Например – при стрессе, поскольку происходящее перераспределение кровотока (вспомните, что «сосудосуживающий» адреналин расширяет сосуды головного мозга) способствует повышению кровоснабжения головного мозга. Да и вообще в любой гидравлической системе важна регуляция периферического сопротивления.
Большинство артерий вообще неспособно ни значимо сужаться из-за сокращения мышц, ни спадаться, потому что их стенки толсты и упруги.
Вены тоже не сужаются – не те у них мышцы, чтобы делать столь «резкие» движения. Мышечный слой в стенках вен присутствует, но развит он очень слабо. С точки зрения мышечного развития вены – настоящие дистрофики.
Если кто-то из читателей думает, что сужаются капилляры, то сильно ошибается. Стенки капилляров вообще лишены мышечного слоя, иначе бы через них не могли бы проникать никакие вещества, ведь мышечные клетки создали бы плотную непроницаемую преграду для ионов и молекул.
Сужаются артериолы – мелкие артерии, непосредственно предшествующие капиллярам. В стенках артериол мышечный слой развит замечательно, и вообще строение этих стенок таково, что артериолы могут активно изменять величину своего просвета.
Также сужаются (хотя и в меньшей степени, чем артериолы) мелкие вены, называемые венулами, а вот капилляры, как уже было сказано, этого делать практически не могут. Поэтому устоявшееся выражение «сужение периферических кровеносных сосудов» по сути является неверным, поскольку капилляры, наряду с артериолами и венулами относящиеся к периферическим сосудам, сужаться не способны. Правильнее было бы говорить о сужении артериол и венул, но почему-то в лексиконе, в том числе и в научном, закрепились именно периферические сосуды. Имейте, пожалуйста, это в виду.
Рис. 29. Схема строения периферической кровеносной системы
Сосуды сужаются – сопротивление в системе возрастает – давление повышается.
Сосуды расширяются – сопротивление в системе уменьшается – давление понижается.
Причина вторая – увеличение сердечного выброса (так называется минутный объем кровообращения – объем крови, который сердце перекачивает за минуту). Обратите внимание на то, что мы говорим о сердечном выбросе, а не о частоте сердечных сокращений, поскольку кроме частоты также имеет значение и объем крови, выбрасываемый сердцем при каждом сокращении. Может быть так, что сердце сокращается часто, но «качает» кровь малыми объемами.
Чем мощнее насос, тем больше объем перекачиваемой им жидкости, тем выше давление. То есть – артериальное давление зависит не только от артериол, но и от работы сердца. Правда, увеличение сердечного выброса имеет значение для увеличения артериального давления лишь на начальных стадиях гипертонической болезни. Чем дальше прогрессирует болезнь, тем сильнее возрастает роль периферического сосудистого сопротивления. Со временем у гипертоников сердечный выброс даже понижается, но на течение болезни это не влияет, поскольку оно определяется сильно возросшим периферическим сопротивлением.
А теперь давайте познакомимся с главными «гидравликами» нашего организма – ренином и ангиотензином-2.
Ренин – это белок, который в основном вырабатывается особыми секреторными клетками почек. Если точнее, то клетки эти находятся в стенках артериол почечных клубочков (вспомните, мы о них говорили). Также ренин вырабатывается в других кровеносных сосудах, в головном мозге, в надпочечниках, в яичниках, в жировой ткани и в сердце.
Благородному дону Ренину не повезло. Придиры-ученые отказывают ему в праве именоваться «гормоном», несмотря на то, что по своему происхождению и характеру действия ренин является гормоном – вырабатывается в одном месте, поступает в кровь и переносится к месту действия. Только вот действует ренин не на клетки-мишени, а на другой белок, содержащийся в крови и называемый «ангиотензиногеном». Вследствие этого ренин лишен высокого титула «гормон» и вынужден именоваться ферментом. Обидно, конечно, но ничего с этим не поделаешь. Но по сути дела из-за выделения его в кровь ренин все же можно отнести к гормонам. А лучше всего было бы создать для него и некоторых его «сородичей», которых мы касаться не станем, особую группу «гормоны-ферменты». Желающие устранить несправедливость могут запустить в Сеть соответствующую петицию, а мы продолжим знакомиться с ренином.
Ренин очень важный гормон, и потому его выработка регулируется одновременно четырьмя механизмами.
Механизм первый – в почечных артериолах существуют рецепторы, улавливающие изменение кровяного давления и посылающие сигналы к клеткам, вырабатывающим ренин. Понижение давления стимулирует выработку ренина.
Механизм второй – изменение концентрации ионов натрия и хлора в почечных канальцах. Понижение концентрации этих ионов стимулирует выработку ренина.
Механизм третий – стимуляция выработки ренина нервами.
Механизм четвертый – механизм отрицательной обратной связи, при котором содержащийся в крови ангиотензин-2 непосредственно воздействует на клетки, вырабатывающие ренин, угнетая их функцию.
Ангиотензин-2 – это активный гормон, который сужает кровеносные сосуды и стимулирует выработку гормона альдостерона в надпочечниках. Ангиотензин-2 образуется из гликопротеина крови ангиотензиногена. При участии ренина ангиотензиноген превращается в ангиотензин-1, который, в свою очередь, под действием особого ангиотензинпревращающего фермента превращается в ангиотензин-2.
Вот ангиотензину-2 никто не отказывает в праве именоваться «гормоном», поскольку он действует на клеточные рецепторы мышц стенок артериол и венул, вызывая их сокращение, то есть – сужение сосудов.
Но этого нашему деятельному ангиотензину-2 мало. Попутно он стимулирует выработку альдостерона, который удерживает в организме ионы натрия, то есть – повышает их концентрацию в крови и стимулирует выведение с мочой ионов калия. Казалось бы – какие пустяки, всего лишь два типа ионов, два типа веществ. Но если мы вспомним, что ионы натрия «притягивают» в кровь воду, увеличивая объем крови и способствуя тем самым повышению артериального давления, то «гипертоническое» действие ангиотензина-2 предстанет перед нами во всем своем величии. Мало того что этот гормон сужает периферические сосуды, так он еще и объем крови увеличивает. Повышать давление, так на всю катушку, всеми доступными свойствами!
Альдостерон – это третий гормон-гидравлик, который можно условно назвать «внуком» ренина и «сыном» ангиотензина-2. Надо сказать, что если бы между ангиотензина-2 и альдостероном не было бы никаких «родственных связей», то есть если бы ангиотензин-2 не стимулировал бы выработку альдостерона, то течение гипертонической болезни[29] было бы более мягким. Но, что имеем – то имеем и с тем живем.
Рис. 30. Схема ренин-ангиотензин-альдостероновой системы
Три гормона-гидравлика условно объединены в единую ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС), регулирующую артериальное давление и объем циркулирующей крови в нашем организме.
Вот вам еще один любимый вопрос экзаменаторов: «Есть ли давление в венах?» Постоянно и везде упоминается артериальное давление, поэтому велика вероятность того, что студент ответит: «Нет в венах никакого давления». На самом деле в венах тоже существует определенное давление крови, но оно гораздо меньше артериального, сильно зависит от положения тела и физических нагрузок, и его колебания не оказывают такого болезнетворного действия на организм, как повышение артериального давления.
Повышение артериального давления – это не только головная боль, как думают некоторые. Это фактор, который нарушает работу всех органов и может вызывать инсульты, инфаркты, развитие сердечной и почечной недостаточности.
Воздействуя на ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, можно снижать артериальное давление. Так, например, широко применяемые в наше время ингибиторы[30] АПФ, угнетают действие ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), подавляя тем самым превращение биологически неактивного ангиотензина-1 в очень активный ангиотензин-2.
Прямое стимулирующее воздействие на сердечный выброс посредством увеличения частоты сердечных сокращений оказывают гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин, а также гормоны щитовидной железы. Гормоны гипофиза, стимулирующие выработку гормонов в надпочечниках и щитовидной железе (тиреотропный и адренокортикотропный)[31], оказывают опосредованное воздействие на частоту сердечных сокращений (сердечный выброс).
Адреналин и норадреналин также оказывают сосудосуживающее действие. Такое же действие оказывает вырабатываемый в гипоталамусе вазопрессин… А еще можно вспомнить, что кортизол повышает чувствительность сосудистых рецепторов к норадреналину и стимулирует обратное всасывание ионов натрия в кровь в почках.
Группа гормонов, да что там «группа», скажем уж прямо – целая толпа занимается повышением артериального давления.
А кто занимается его понижением?
Никто?
Нет, конечно же нет. Есть кому и расширять сосуды, без этого нельзя. Сосудорасширяющим действием обладают некоторые простагландины, биологически активные жироподобные вещества, которые вырабатываются во многих органах. В подчелюстной и поджелудочной железах, в легких и некоторых других органах, а также в плазме крови вырабатывается сосудорасширяющее вещество белковой природы брадикинин.
И это только два примера, сосудорасширяющих веществ в нашем организме вырабатывается много (давайте вспомним и о глюкагоне). Но, к сожалению, их силы недостаточно для того, чтобы физиологическим путем предотвращать развитие гипертонической болезни. «Гидравлики», увеличивающие давление в кровеносной системе, сильнее «гидравликов», понижающих его. К сожалению. Причина такого «неравенства» уходит корнями в далекое первобытное прошлое. Дело в том, что повышение артериального давления оказывает мобилизующее действие на организм, а понижение артериального давления организм ослабляет – кружится голова, слабеют мышцы, может и обморок случиться. Вот естественный отбор и шел в сторону повышения давления. Грубо говоря, особи, склонные к его понижению, выживали меньше тех, у кого наблюдалась тенденция к повышению. А сейчас человечество было бы радо избавиться от такого эволюционного подарка, да это невозможно.
Резюме
Причинами повышения артериального давления являются сужение кровеносных сосудов и увеличение сердечного выброса или минутного объема кровообращения.
Три гормона – ренин, ангиотензин и альдостерон – условно объединены в единую ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС), регулирующую артериальное давление и объем циркулирующей крови в нашем организме.
Ренин – это белок, который в основном вырабатывается особыми секреторными клетками, находящимися в стенках артериол почечных клубочков. Также ренин вырабатывается в других кровеносных сосудах, в головном мозге, в надпочечниках, в яичниках, в жировой ткани и в сердце. Поскольку ренин действует не на клетки-мишени, а на другой белок, содержащийся в крови и называемый «ангиотензиногеном», то его формально относят не к гормонам, а к ферментам.
При участии ренина ангиотензиноген превращается в ангиотензин-1, который, в свою очередь, под действием особого ангиотензинпревращающего фермента превращается в ангиотензин-2, активный гормон, который сужает кровеносные сосуды и стимулирует выработку гормона альдостерона в надпочечниках.
Альдостерон удерживает в организме ионы натрия, то есть – повышает их концентрацию в крови и стимулирует выведение с мочой ионов калия. Ионы натрия «притягивают» в кровь воду, увеличивая объем крови и способствуя тем самым повышению артериального давления.
Прямое стимулирующее воздействие на сердечный выброс посредством увеличения частоты сердечных сокращений оказывают гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин, а также гормоны щитовидной железы. Гормоны гипофиза, стимулирующие выработку гормонов в надпочечниках и щитовидной железе (тиреотропный и адренокортикотропный), оказывают опосредованное воздействие на частоту сердечных сокращений (сердечный выброс). Адреналин и норадреналин также оказывают сосудосуживающее действие. Такое же действие оказывает вырабатываемый в гипоталамусе вазопрессин.
Сосудорасширяющим действием обладают некоторые простагландины, биологически активные жироподобные вещества, которые вырабатываются во многих органах. В подчелюстной и поджелудочной железах, в легких и некоторых других органах, а также в плазме крови вырабатывается сосудорасширяющее вещество белковой природы брадикинин.
В нашем организме вырабатываются и другие сосудорасширяющие вещества. Но, к сожалению, их силы недостаточно для того, чтобы физиологическим путем предотвращать развитие гипертонической болезни. «Гидравлики», увеличивающие давление в кровеносной системе, сильнее «гидравликов», понижающих его. Причина такого «неравенства» уходит корнями в далекое первобытное прошлое. Дело в том, что повышение артериального давления оказывает мобилизующее действие на организм, а понижение артериального давления организм ослабляет – кружится голова, слабеют мышцы, может и обморок случиться. Вот естественный отбор и шел в сторону повышения давления.
