Современные представления о патогенезе гипотензии. Последствия влияний низкого артериального давления на организм
Патогенез. Согласно уравнению Пуазейля Р = Q•R, давление жидкости в системе трубок (Р) определяется величиной их наполнения (Q) и сопротивления току жидкости (R). Применительно к системе артериальных сосудов это должно означать, что давление в них определяется в основном двумя факторами: величиной минутного объема крови сердца (количеством крови, выбрасываемым левым желудочком за 1 мин – (Q)) и сопротивлением, которое кровоток встречает в сосудах (R). В свою очередь величина минутного объема крови сердца (Q) определяется массой циркулирующей крови (в норме 4 – 5 л), систолическим выбросом сердца (в норме 70 мл), частотой сердечных сокращений (в норме 70/мин), венозным возвратом крови к сердцу, а периферическое сопротивление кровотоку (R) зависит от диаметра сосудов (пассивные и активные изменения), вязкости крови, ее трения о стенки, наличия вихревых движений.
В зависимости от того, увеличение какого из приведенных двух параметров (Q или R) определяет повышение артериального давления, различают следующие гемодинамические варианты артериальной гипертензии.
1. Гиперкинетический тип – увеличенный минутный объем крови сердца (Q), неизмененное или слегка пониженное периферическое сопротивление кровотоку (R).
2. Эукинетический тип – связан с увеличением как Q, так и R.
3. Гипокинетический тип – величина Q не изменена или несколько уменьшена, зато резко увеличено R..
В сущности гипокинетический тип артериальной гипертензии соответствует понятию "гипертоническая болезнь" (Г. Ф. Ланг, А. Л. Мясников). Что касается других гемодинамических вариантов артериальной гипертензии, то полагают, что увеличение сердечного выброса имеет место на ранних стадиях заболевания, после чего гиперкинетический вариант переходит в эукинетический и гипокинетический.
Основные механизмы, определяющие становление гиперкинетического типа (или фазы) повышения артериального давления, сводятся или к усилению положительного хроно- и инотропного эффекта вследствие усиления нейрогуморальных влияний на сердце (активация ?-адренорецепторов), или к повышению венозного возврата крови к сердцу из-за веноконстрикции (?-адренорецепторный механизм) с перераспределением кровотока из периферии в крупные венозные коллекторы.
Таким образом, представляется, что стресс, как один из основных этиологических факторов первичной артериальной гипертензии, вызывает активацию гипофизарно-надпочечниковой и симпатоадреналовой системы с последующим включением ренин-ангиотензин-альдостеронового прессорного механизма. Это приводит к увеличению минутного объема крови сердца при неизменной или слегка сниженной величине общего периферического сопротивления. На втором этапе патогенеза увеличение кровяного давления и местного кровотока приводит согласно закону Остроумова – Бейлиса к увеличению сосудистого тонуса и генерализованному спазму артериол, направленному на приведение в соответствие местного кровотока и потребности в нем тканей.
В последующем длительное повышение сосудистого тонуса приводит к гипертрофии сосудистых гладких мышц, что в еще большей степени увеличивает общее периферическое сопротивление сосудов и выраженность артериальной гипертензии. Этому способствует и повышение содержания Na+ и воды в гладких мышцах, повышение их чувствительности в этих условиях к различным прессорным агентам.
Следует думать, что первичная (эссенциальная) артериальная гипертензия ни по этиологии, ни по патогенезу не является единым заболеванием. В каждом конкретном случае ее характер определяется характером и степенью нарушения прессорных и депрессорных механизмов, участием нервного, почечного и гормонального факторов в возникновении подобных нарушений.
нервный фактор.
В наиболее последовательной форме роль нейрогенного фактора в патогенезе гипертонической болезни представлена в концепции Г. Ф. Ланга и А. Л. Мясникова. Они считали, что "нервное перенапряжение, которое составляет этиологическую сущность гипертонической болезни, реализуется именно в расстройстве трофики определенных мозговых центров управления артериальным давлением" [Мясников А. Л., 1965], прежде всего тех структурных образований коры большого мозга (передний полюс лобной доли, глазничные извилины, двигательная зона коры, передний полюс височной доли, крестовидная извилина гиппокампа, миндалевидное тело), раздражение которых, как это показали эксперименты на животных, вызывает повышение артериального давления.
Нарушение корковой динамики, изменение соотношения между процессами возбуждения и торможения структур коры большого мозга приводят к истощению их функций, к развитию, наряду с различного рода невротическими расстройствами и нарушениями высшей нервной деятельности, длительного патологического повышения артериального давления. Непосредственный механизм повышения артериального давления связан с "буйством" подкорки, устойчивым возбуждением вегетативных центров гипоталамуса, в первую очередь сосудодвигательного центра. Различные дополнительные влияния усиливают очаг патологической доминанты в области сосудодвигательного центра, тормозя по принципу отрицательной индукции функции других центров.
Вазомоторные импульсы, зарождающиеся в гипоталамусе – высшем интеграторе вегетативных функций, достигают ядер продолговатого мозга, затем по симпатическим нервным путям – сосудов, вызывая усиление вазомоторного компонента сосудистого тонуса. Это осуществляется посредством норадреналина – нервного медиатора, который, активируя а-адренэргические рецепторы артериол, повышает их сопротивление кровотоку, не оказывая существенного прямого влияния на миокард.
Частично гипертензивный эффект может быть обусловлен и возбуждением мозгового вещества надпочечных желез под влиянием симпатической части вегетативной системы с поступлением в кровь избытка адреналина и норадреналина. Для развития гипертензии в последнем случае необходимо, однако, чтобы ?-адренэргическое действие адреналина и норадреналина суммарно превышало ?-адренэргическое действие адреналина, направленное на снижение тонуса мышечных структур артериол. Иными словами, сосудосуживающий эффект норадреналина, связанный с возбуждением ?-адренорецепторов резистивных сосудов, и увеличение сердечного выброса, обусловленное возбуждением ?-адренорецепторов сердца под действием адреналина, в сумме должны перекрывать ?-адренэргическое сосудорасширяющее действие последнего.
В тесной связи с деятельностью центральных механизмов регуляции сосудистого тонуса находится функционирование периферических барорецепторов сонной пазухи и дуги аорты. Их выключение, как это вытекает из опытов Гейманса, сопровождается выраженной и длительной прессорной реакцией. С этим фактом хорошо согласуется наблюдение П. К. Анохина, сущность которого заключается в том, что при гипертензии (например, почечной) с течением времени снижается чувствительность барорецепторов сонной пазухи.
Кроме того, установлено, что устранение тормозящего влияния барорецепторов на сосудодвигательный центр, а также на сетчатое образование мозгового ствола и гипоталамуса вызывает четырехкратное увеличение секреции катехоламинов мозговым веществом надпочечных желез и значительное усиление секреции альдостерона корковым веществом. Последнее свидетельствует о принципиальной возможности изменений и миогенного компонента сосудистого тонуса при гипертензии нейрогенного происхождения. Однако они, как и изменения со стороны почек, имеют скорее вторичный генез, так как всегда следуют за повышением артериального давления, а не наоборот.
Почечный фактор.
Как было отмечено выше, опыты Гольдблатта показали, что нарушение почечного кровообращения сопровождается артериальной гипертензией. Доказано также, что при гипертонической болезни у человека изменения со стороны почек также могут играть определенную роль в прогрессировании заболевания.
В настоящее время известно, что почка может способствовать как повышению, так и понижению артериального давления.
Первое наступает при стимуляции функции юкстагломерулярного (околоклубочкового) аппарата почек. В его клетках при этом образуется ренин-протеолитический фермент, субстратом для которого служит ? 2 -глобулин плазмы крови – ангиотензиноген. Секреция ренина зависит от степени растяжения приносящих сосудов клубочков. Понятно, что нарушение кровообращения в почках (ишемия, снижение пульсового и среднего артериального давления) стимулирует этот процесс. Увеличение выработки ренина сопровождается увеличением в крови концентрации ангиотензина I – продукта ферментативной реакции ангиотензиноген – ренин. Этот полипептид (декапептид) под действием конвертирующего фермента крови превращается в ангиотензин II (октапептид). Последний в отличие от ангиотензина I обладает прямым влиянием на стенку преимущественно прекапиллярных сосудов. Частично сосудосуживающий эффект ангиотензина II опосредуется также симпатической частью вегетативной нервной системы (усиление функции), корковым веществом надпочечных желез (увеличение секреции альдостерона) и почек (усиление реабсорбции ионов натрия). Это вещество является наиболее мощным из всех известных в настоящее время прессорных агентов (рис. 19.14).
В крови и тканях (главным образом в почках) под действием фермента ангиотензиназы ангиотензин II быстро разрушается.
Здоровая почка (при нарушении кровообращения в другой почке) образует повышенное количество ангиотензиназы, тем самым предотвращая развитие стойкой гипертензии.
При нарушении гемодинамики в обеих почках их ангиотензиназная активность резко снижается, что способствует стойкому повышению артериального давления. Следовательно, при нарушении кровообращения в почках артериальная гипертензия частично обусловлена ренин-ангиотензиновой системой, частично – снижением выработки специфических и неспецифических ангиотензиназ.
Однако повышенная секреция ренина ишемизированными почками и повышенное количество ангиотензина в крови наблюдается лишь в первые дни после сужения почечных артерий, в то время как гипертензия удерживается на высоком уровне в течение длительного времени. Этот факт, а также появление стойкой гипертензии после удаления обеих почек привели к предположению (Гроллмен), что хроническая гипертензия может быть обусловлена отсутствием (нарушением) какой-то депрессорной функции почек (ренопривная гипертензия) или (и) действием каких-то внепочечных веществ. Это предположение полностью подтвердилось. В настоящее время считается общепризнанным, что нормальные почки обладают способностью контролировать действие как почечных, так и экстраренальных прессорных веществ (вазопрессин, катехоламины, альдостерон), т. е. антипрессорной (противогипертензивной) функцией. Считают, что эта функция осуществляется с помощью веществ липидной природы: фосфолипидного ингибитора ренина, нейтральных жиров из мозгового вещества почек и простагландинов типа А и Е. Следовательно, выключение этой функции почек также ведет к преобладанию вазопрессорных механизмов и, таким образом, к гипертензии. Особый интерес представляют простагландины – производные полиненасыщенных жирных кислот. Местом их образования в почке, по-видимому, служат интерстициальные звездчатые клетки мозгового вещества. Контроль за секрецией простагландинов осуществляется с помощью ангиотензина II. Повышенное количество его в плазме крови стимулирует образование простагландинов.
Простагландины типа Е вызывают гипотензивный эффект при нормальном уровне артериального давления. Простагландины типа А не вызывают понижения давления у здоровых животных или людей, но предотвращают развитие почечной гипертензии Гольдблатта и ренопривной гипертензии у животных или снижают повышенное артериальное давление у человека (рис. 19.15). Помимо расширяющего действия на артериолы, простагландины вызывают усиленное выделение натрия с мочой, что также предотвращает развитие гипертензии. Аналогичным действием обладает и почечная калликреин-кининовая система.
Приведенные данные убедительно свидетельствуют о важной патогенетической роли почечного фактора в развитии и стабилизации гипертензии.
Следует, однако, отметить, что первичная гипертензия с точки зрения участия почечного прессорного фактора не является однородным понятием. В зависимости от уровня ренина в плазме крови различают по крайней мере три вида гипертензии: гиперренинемическую – на ее долю приходится 25 – 30% случаев гипертонической болезни, норморенинемическую – 55 – 60% и гипоренинемическую – 10 – 20% случаев.
Гормональный фактор.
Эндокринные железы участвуют в регуляции артериального давления в норме, нарушение их функции является важным звеном патогенеза гипертензии. Наибольшее значение в этом плане имеют надпочечные железы. Как уже было сказано, в эксперименте гипертензию можно получить введением альдостерона и дезоксикортикостерона, особенно сочетая с нагрузкой натрия хлоридом. Альдостероновый механизм принимает участие в поддержании повышенного артериального давления и у человека.
Считают, что основные изменения в организме, вызываемые дезоксикортикостероном и альдостероном, связаны с их влиянием на обмен натрия. Под действием этих гормонов происходит задержка ионов натрия в организме в результате его усиленной реабсорбции из первичной мочи на всем протяжении канальцев, но особенно в их дистальной части. Следствием задержки солей натрия в организме является их накопление в мышечных элементах артерий. При этом в связи с одновременной задержкой воды развивается гиперволемия, а также отек эндотелия и частичное сужение просвета сосудов. Кроме того, в результате повышенной концентрации ионов натрия и кальция в сосудистой стенке увеличивается ее чувствительность к различным прессорным влияниям – нервным и гуморальным (катехоламины, вазопрессин, ангиотензин II). В физиологических условиях антагонистом альдостерона и ангиотензина II является натрийуретический предсердный гормон. Это полипептид, состоящий из 28 аминокислот, синтезирующийся преимущественно в предсердиях, в меньших количествах – в желудочках сердца. Его антигипертензивное действие обусловлено прежде всего способностью усиливать натрийурез и диурез (угнетается реабсорбция натрия и воды в канальцах почек, усиливается клубочковая фильтрация). Кроме того, он угнетает выработку альдостерона и, наконец, обеспечивает выраженный сосудорасширяющий эффект за счет торможения входа кальция в гладкомышечные клетки и выброса Ca2+ из внутриклеточных депо. Следовательно, высокий уровень как миогенного компонента сосудистого тонуса, так и вазомоторного достигается в условиях, когда баланс альдостерона и ангиотензина II, с одной стороны, и натрийуретического предсердного гормона, с другой, смещается в пользу первых. Такой дисбаланс возникает уже на ранних стадиях артериальной гипертензии и является важным фактором ее стабилизации.
Стойкая гипертензия некоторое время может не сопровождаться выраженной клинической симптоматикой. Клинический опыт, однако, показывает, что при длительном течении гипертензия осложняется первоначально недостаточностью местного кровообращения, а в дальнейшем и недостаточностью соответствующих органов и даже систем. Наиболее частыми клиническими формами осложненной первичной гипертензии являются недостаточность мозгового кровообращения, включая инсульт, гипертрофия миокарда с последующей недостаточностью кровообращения, недостаточность почечного кровообращения и недостаточность почек (синдром первично сморщенной почки).