Для пациента и его родственников
Кто и когда первым описал систему кровообращения?
С момента публикации книги под названием "О движениях сердца и крови у животных" Уильяма Гарвея в 1628 году понимание регуляции кровотока в сосудах и перфузии в ткани различных оргамнов сделало огромный скачок. Гарвей показал, что сосуды функциональны, связаны с тканями, включая легкие, и необходимы для кровообращения . Как и многие новые теории, революционная идея Гарвея была воспринята с большим пессимизмом среди его коллег . Личные обиды, профессиональный «территориализм», религиозные, мистические и философские аргументы были популярны среди критиков теории кровообращения.
Какие функции реализуются сосудистой системой организма?
Сосудистая система выполняет множество функций в организме, включая перенос питательных веществ и медиаторов к органам, обмен ими через стенки сосудов и регуляцию артериального давления.
Каким образом размер сосудов связан с сопротивлением кровотоку?
Крупные артерии служат в качестве каналов, по которым насыщенная кислородом кровь поступает в более мелкие артерии. С другой стороны, сосуды, которые в расслабленном состоянии имеют диаметр просвета менее 250 мкм, выступают в качестве основного сопротивления сосудов и включают сеть резистивных артерий (диаметр просвета ∼150–250 мкм) и артериол (менее150 мкм).
Чем отличаются от артерий вены и капилляры?
Капилляры являются основным местом обмена через стенки сосудов, состоят из одного слоя эндотелиальных клеток и не имеют способных к сокращению гладкомышечных клеток сосудов. В отличие от артерий, вены подвергаются более слабому внутрипросветному давлению, переносят дезоксигенированную кровь обратно в сердце и имеют клапаны, которые предотвращают обратный поток. Слой эндотелиальных клеток отделен от окружающего слоя гладкомышечных клеток внутренней эластичной пластинкой.
Какие функции реализуются с помощью гладкомышечных клеток сосудов и какими методыми можно оценить их активность?
Гладкомышечные клетки сосудов являются эффекторами и интеграторами множества входов (давление, нервы, эндотелиальные клетки, вазоактивные вещества в крови, аутокоиды). Сила, создаваемая гладкомышечными клетками в стенках кровеносных сосудов, обычно изучается с помощью миографии с давлением, проволочной или штифтовой миографии.
Какие медиаторы вызывают расширение сосудов?
.Ацетилхолин и брадикинин являются классическими агонистами, используемыми для вызывания эндотелий-зависимой вазодилатации. Выводы о сократимости гладкомышечных клеток сосудов можно сделать, сравнив сокращения в ответ на повышенное или пониженное давление в их просвете (только миография под давлением) или оценив активность вазоконстриктора ( активация рецепторов фенилэфрина, серотонина, тромбоксана А2 ).
В чем особенности кровоснабжения мозга и как устроена его сосудистая сеть?
Мозговое кровообращение высоко специализировано для поддержки метаболических потребностей мозга. Артериальное кровоснабжение осуществляется левой и правой позвоночными артериями, а также левой и правой внутренними сонными артериями. Позвоночные артерии соединяются, образуя базилярную артерию, которая снабжает мозжечок и ствол мозга. Базилярная артерия соединяется с двумя внутренними сонными артериями через промежуточные соединительные артерии, образуя полное кольцо у основания мозга, известное как Виллизиев круг. Три пары основных артерий берут начало из Виллизиева круга, чтобы снабжать различные части мозга: передняя, средняя и задняя мозговые артерии.
Для врача
Какие сосуды регулируют артериальное давление?
Способность к сокращению мелких артерий и артериол определяет сосудистое сопротивление. Поскольку артериальное давление является следствием сердечного выброса и общего периферического сопротивления, резистивные артерии и артериолы являются ключевыми детерминантами артериального давления. Проводящие артерии оказывают меньшее влияние на артериальное давление напрямую и функционируют для передачи кровотока в резистивные сосуды, контролирующие кровоток к нижележащим органам и тканям.
Чем отличаются проводящие артерии от резистивных?
Основное функциональное различие между проводящими и резистивными артериями заключается в том, что последние демонстрируют вызванное давлением или миогенное сужение, которое является свойством гладкомышечных клеток сосудов (Bayliss, W., 1902). Структурно проводящие артерии, такие как аорта, имеют 10–15 слоев гладкомышечных клеток, резистивные артерии - один или два слоя. Эластин является основным компонентом внеклеточного матрикса, который позволяет крупным артериям (эластичным резервуарам) расширяться и расслабляться с каждым сердечным циклом. Резистивные артерии содержат больше коллагена, чем проводящие артерии. Артерии в совокупности содержат больше коллагена и эластина, чем вены (Xu, J., & Shi, G. P., 2014). Гиперполяризация эндотелиальных клеток является преобладающим механизмом эндотелий-зависимой вазодилатации резистивных артерий.
Какие функции реализуются с помощью "миоэндотелиальных проекций"?
В резистивных артериях эндотелиальные клетки посылают проекции в слой гладкомышечных клеток через внутреннюю эластичную пластинку, называемые "миоэндотелиальными проекциями" (Shu, X.,et.al., 2019). Эти проекции электрически соединяют эндотелиальные клетки и слои гладкомышечных клеток через "миоэндотелиальные щелевые контакты", которые облегчают связь между двумя клеточными слоями. Миоэндотелиальные выступы/соединения либо отсутствуют, либо встречаются в очень небольшом количестве в проводящих артериях. Эндотелий-зависимая релаксация проводящих артерий происходит преимущественно за счет высвобождения NO из эндотелиальных клеток и его диффузии в гладкомышечные клетки.
Что такое пиальные артерии и каую функцию они реализуют?
Основные артерии, берующие начало из Виллизиева круга далее делятся на постепенно меньшие по размерам артерии вдоль поверхности мозга. В совокупности поверхностные сосуды называются пиальными артериями. Мелкие пиальные артерии в конечном итоге проникают в мозг в пространстве Вирхова-Робина, образуя паренхиматозные артериолы, которые питают подповерхностную микроциркуляцию.
Для исследователя
Какую информацию можно получить исследуя сокращение и расслабление сосудов?
Вазоконстрикция является прямым результатом сокращения гладкомышечных клеток в стенке сосуда. Сокращение и расслабление в крупных артериях, резистивных артериях и артериолах, венулах и венах исследуются с целью получения информации о: сокращении гладкомышчных клеток в базальных условиях (т. е. миогенном тонусе); увеличении и уменьшение сократимости гладкомышечных клеток в ответ на лечение; эндотелиальной функции. Конечный функциональный ответ является следствием сигнализации гладкомышечных клеток и межклеточной коммуникации между ними. Последнее позволяет соседним клеткам обмениваться небольшими метаболитами, ионами и вторичными мессенджерами.
Из чего состоит нейроваскулярная единица?
Паренхиматозные артериолы являются ключевым компонентом нейроваскулярной единицы, структуры, которая локально контролирует перфузию, чтобы соответствовать метаболической активности нейронов.
Чем паринхиматозные артериолы отличаются от поверхностных пиальных артерий?
Паренхиматозные артериолы структурно и функционально отличаются от поверхностных пиальных артерий. Во-первых, пиальные артерии содержат приблизительно два-три слоя ориентированных по окружности гладкомышечных клеток, тогда как паренхиматозные артериолы имеют только один слой. Функционально паренхиматозные артериолы обладают большей миогенной реактивностью, но не реагируют на определенные сократительные агонисты (например, норадреналин). Во-вторых, пиальные артерии иннервируются периваскулярными нервами периферической нервной системы, что известно как «внешняя» иннервация, тогда как паренхиматозные артериолы «внутренне» иннервируются окружающими нейронами. Артериолы также покрыты астроцитарными отростками, которые могут регулировать кровоток. Наконец, в отличие от поверхностных пиальных артерий, паренхиматозные артериолы не имеют коллатеральной системы, окклюзия которой может привести к значительному снижению кровотока и повреждению тканей.
Какие медиаторы влияют на сокращение сосудов?
Миогенное сужение является физиологическим ауторегуляторным механизмом, который поддерживает сосудистое сопротивление в условиях покоя и предотвращает повышение чрезмерного гидростатического давления в капиллярах. Эндотелиальные клетки выстилают просвет всех кровеносных сосудов и выделяют медиаторы, которые расслабляют или сокращают гладкомышечные клетки, включая оксид азота (NO), K +, простагландины и другие гиперполяризующие факторы (Edwards, G., et.al., 1998).
Сосудистая система транспортирует питательные вещества, газы и медиаторы к органам, обеспечивает их обмен через каплляры и регулирует артериальное давление.
Из Виллизиева круга, который образуется базилярной артерией, соединяющейся с двумя внутренними сонными артериями через промежуточные артерии, выходят три парные артерии (передняя, средняя и задняя)
Паренхиматозные артериолы отличаются от поверхностных пиальных клеток, расположенных в пространстве Вирхова - Робина, слоями гладкомышечных клеток, миогенной реактивностью и отсутствием реакции на агонисты сокращения (норадреналин)
Эндотелиальные клетки выстилают просвет всех сосудов, выделяют медиаторы (оксид азота, К+, простагландины, ацетилхолин, брадикинин и др.), расширяющие или сокращающие гладкомышечные клетки
Литература
Bayliss, W. M. (1902). On the local reactions of the arterial wall to changes of internal pressure. The Journal of physiology, 28(3), 220.
Edwards, G., Dora, K. A., Gardener, M. J., Garland, C. J., & Weston, A. H. (1998). K+ is an endothelium-derived hyperpolarizing factor in rat arteries. Nature, 396(6708), 269-272.
Shu, X., Ruddiman, C. A., Keller IV, T. S., Keller, A. S., Yang, Y., Good, M. E., ... & Isakson, B. E. (2019). Heterocellular contact can dictate arterial function. Circulation research, 124(10), 1473-1481.
Xu, J., & Shi, G. P. (2014). Vascular wall extracellular matrix proteins and vascular diseases. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Basis of Disease, 1842(11), 2106-2119.
Добавить комментарий