Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Vasodilator )
Перейти к навигации Перейти к поиску
3D-медицинская анимация по-прежнему показывает нормальный кровеносный сосуд (L) и расширение сосудов (R)

Вазодилатация - это расширение кровеносных сосудов . [1] Это происходит в результате расслабления гладкомышечных клеток в стенках сосудов, в частности, в крупных венах , крупных артериях и меньших артериолах . Процесс противоположен сужению сосудов , то есть сужению кровеносных сосудов.

Когда кровеносные сосуды расширяются , кровоток увеличивается из-за снижения сопротивления сосудов и увеличения сердечного выброса [ требуется дополнительное объяснение ] . Таким образом, расширение артериальных кровеносных сосудов ( в основном артериол [ править ] ) снижает кровяное давление . Реакция может быть внутренней (из-за местных процессов в окружающей ткани ) или внешней (из-за гормонов или нервной системы ). Кроме того, ответ может быть локализован в конкретном органе.(в зависимости от метаболических потребностей конкретной ткани, например, во время физических упражнений), или он может быть системным (наблюдается во всем системном кровотоке ).

Эндогенные вещества и препараты , вызывающие расширение сосудов, называются вазодилататорами . Такая вазоактивность необходима для гомеостаза (поддержания нормальной жизнедеятельности организма).

Функция [ править ]

Основная функция вазодилатации - увеличить приток крови к тканям, которые в этом больше всего нуждаются. Это часто является ответом на локальную потребность в кислороде, но может происходить, когда рассматриваемая ткань не получает достаточного количества глюкозы , липидов или других питательных веществ . Локализованные ткани имеют несколько способов увеличить кровоток, включая высвобождение вазодилататоров, в первую очередь аденозина , в локальную интерстициальную жидкость , которая диффундирует в капиллярные русла, провоцируя локальное расширение сосудов. [2] [3] Некоторые физиологи предположили, что именно недостаток кислорода вызывает расширение сосудов капилляров гладкими мышцами.гипоксия сосудов в области. Эта последняя гипотеза основана на наличии прекапиллярных сфинктеров в капиллярных руслах. Эти подходы к механизму вазодилатации не исключают друг друга . [4]

Расширение сосудов и артериальное сопротивление [ править ]

Вазодилатация напрямую влияет на соотношение между средним артериальным давлением , сердечным выбросом и общим периферическим сопротивлением (TPR). Вазодилатация происходит во временной фазе сердечной систолы , тогда как вазоконстрикция следует в противоположную временную фазу сердечной диастолы . Сердечный выброс (кровоток, измеряемый в объеме в единицу времени) вычисляется путем умножения частоты сердечных сокращений (в ударах в минуту) на ударный объем (объем крови, выбрасываемой во время систолы желудочков). TPR зависит от нескольких факторов, включая длину сосуда, вязкость крови (определяется гематокритом).) и диаметр кровеносного сосуда. Последний является наиболее важной переменной при определении сопротивления, поскольку TPR изменяется в четвертой степени радиуса. Увеличение любого из этих физиологических компонентов (сердечного выброса или TPR) вызывает повышение среднего артериального давления. Вазодилатация снижает TPR и артериальное давление за счет расслабления гладкомышечных клеток в слое средней оболочки крупных артерий и меньших артериол. [5]

Расширение сосудов происходит в поверхностных кровеносных сосудах теплокровных животных, когда их окружающая среда горячая; этот процесс направляет поток нагретой крови к коже животного, где тепло может легче отводиться в атмосферу. Противоположный физиологический процесс - сужение сосудов . Эти процессы естественным образом модулируются местными паракринными агентами эндотелиальных клеток (например, оксидом азота , брадикинином , ионами калия и аденозином ), а также вегетативной нервной системой и надпочечниками организма, которые секретируют катехоламины, такие какнорадреналин и адреналин соответственно. [6] [7]

Примеры и отдельные механизмы [ править ]

Расширение сосудов - результат расслабления гладких мышц, окружающих кровеносные сосуды. Это расслабление, в свою очередь, зависит от устранения стимула к сокращению, который зависит от внутриклеточных концентраций ионов кальция и тесно связан с фосфорилированием легкой цепи сократительного белка миозина . Таким образом, вазодилатация работает в основном либо за счет снижения внутриклеточной концентрации кальция, либо за счет дефосфорилирования (в действительности замены АТФ на АДФ) миозина. Дефосфорилирование с помощью миозина легкой цепи фосфатазы и индукции кальция симпорта и антипортеров что насос ионов кальциявне внутриклеточного компартмента оба способствуют расслаблению гладкомышечных клеток и, следовательно, расширению сосудов. Это достигается за счет обратного захвата ионов в саркоплазматический ретикулум через обменники и изгнания через плазматическую мембрану. [8] Существует три основных внутриклеточных стимула, которые могут привести к расширению кровеносных сосудов. Конкретные механизмы достижения этих эффектов варьируются от вазодилататора до вазодилататора. [ необходима цитата ]

КлассОписаниеПример
Опосредованная гиперполяризацией ( блокатор кальциевых каналов )Изменения мембранного потенциала покоя клетки влияют на уровень внутриклеточного кальция посредством модуляции чувствительных к напряжению кальциевых каналов в плазматической мембране.аденозин
цАМФ- опосредованныйАдренергическая стимуляция приводит к повышению уровня цАМФ и протеинкиназы А , что приводит к увеличению удаления кальция из цитоплазмы.простациклин
cGMP- опосредованный ( нитровазодилататор )Через стимуляции протеинкиназы G .оксид азота

Ингибиторы PDE5 и открыватели калиевых каналов также могут давать аналогичные результаты.

Соединения, которые опосредуют указанные выше механизмы, можно разделить на эндогенные и экзогенные .

Эндогенный [ править ]

Сосудорасширяющие средства [9]Рецептор
(↑ = открывается. ↓ = закрывается) [9]
На гладкомышечных клетках сосудов, если не указано иное		Трансдукция
(↑ = увеличивается. ↓ = уменьшается) [9]
EDHF?гиперполяризация → ↓ VDCC → ↓ внутриклеточный Ca 2+
Деятельность PKG →
  • фосфорилирование КЛЦМ → ↓ активность КЛЦМ → дефосфорилирование КЛЦМ
  • ↑ SERCA → ↓ внутриклеточный Ca 2+
Рецептор NO на эндотелии↓ синтез эндотелина [10]
адреналин (адреналин)β-2 адренорецептор↑ активность G s → ↑ активность AC → ↑ цАМФ → ↑ активность PKA → фосфорилирование КЛЦМ → ↓ активность КЛЦМ → дефосфорилирование MLC
гистамингистаминовый рецептор H2
простациклинIP-рецептор
простагландин D 2Рецептор DP
простагландин E 2Рецептор EP
VIPVIP рецептор↑ активность G s → ↑ активность AC → ↑ цАМФ → ↑ активность PKA →
  • фосфорилирование КЛЦМ → ↓ активность КЛЦМ → дефосфорилирование КЛЦМ
  • открыть Ca 2+ -активированные и потенциалзависимые K + каналы → гиперполяризация → закрыть VDCC → ↓ внутриклеточный Ca 2+
(внеклеточный) аденозинАденозиновые рецепторы A 1 , A 2a и A 2b ↑ АТФ-чувствительный K + канал → гиперполяризация → закрытие VDCC → ↓ внутриклеточный Ca 2+
  • (внеклеточный) АТФ
  • (внеклеточный) АДФ
↑ P2Y рецепторактивировать G q → ↑ активность PLC → ↑ внутриклеточный Ca 2+ → ↑ активность NOS → ↑ NO → (см. оксид азота)
L- аргининимидазолин и рецептор α-2 ?G i → ↓ цАМФ → активация Na + / K + -АТФазы [11] → ↓ внутриклеточный Na + → ↑ активность обменника Na + / Ca 2+ → ↓ внутриклеточный Ca 2+
брадикининрецептор брадикинина
вещество P
ниацин (только никотиновая кислота)
фактор активации тромбоцитов (PAF)
CO 2-↓ межклеточный pH →? [12]
интерстициальная молочная кислота (вероятно)-
мышечная работа-
  • ↑ вазодилататоры:
    • ↑ потребление АТФ → ↑ аденозин
    • ↑ использование глюкозы → CO 2
    • ↑ межстраничный K +
    • ↑ (внеклеточный) АТФ
    • ↑ (внеклеточный) АДФ
    • ↑ межстраничный K +
  • ↓ сосудосуживающие :
    • ↑ потребление АТФ → ↓ АТФ (внутриклеточный)
    • ↓ кислород → ↓ окислительное фосфорилирование → ↓ АТФ (внутриклеточный)
  • натрийуретические пептиды [10]
  • простагландин I 2 [10]
  • простагландин E 2 [10]
  • гепарин [10]
различные рецепторы на эндотелии↓ синтез эндотелина [10]

Сосудорасширяющее действие активации бета-2 рецепторов (например, адреналином), по-видимому, не зависит от эндотелия . [13]

Вазодилатация симпатической нервной системы [ править ]

Хотя признано, что симпатическая нервная система играет незаменимую роль в расширении сосудов, это только один из механизмов, с помощью которого может осуществляться расширение сосудов. Спинной мозг имеет как вазодилатацию, так и вазоконстрикцию.нервы. Нейроны, контролирующие вазодилатацию сосудов, берут свое начало в гипоталамусе. Некоторая симпатическая стимуляция артериол в скелетных мышцах опосредуется адреналином, действующим на β-адренергические рецепторы гладких мышц артериол, которые, как обсуждалось выше, опосредуются путями цАМФ. Однако было показано, что отключение этой симпатической стимуляции мало или не играет никакой роли в том, способны ли скелетные мышцы получать достаточное количество кислорода даже при высоких уровнях нагрузки, поэтому считается, что этот конкретный метод вазодилатации не имеет большого значения для человека. физиология. [14]

В случае эмоционального стресса эта система может активироваться, что приводит к обмороку из-за снижения артериального давления из-за расширения сосудов, что называется вазовагальным обмороком . [15]

Расширение сосудов, вызванное холодом [ править ]

Расширение сосудов, вызванное холодом (CIVD), происходит после воздействия холода, возможно, для снижения риска травмы. Это может происходить в нескольких частях человеческого тела, но чаще всего наблюдается в конечностях. Пальцы встречаются особенно часто, потому что они обнажены чаще всего. [ необходима цитата ]

Когда пальцы подвергаются воздействию холода, сначала возникает сужение сосудов, чтобы уменьшить потерю тепла, что приводит к сильному охлаждению пальцев. Примерно через пять-десять минут после начала воздействия холода на руку кровеносные сосуды на кончиках пальцев внезапно расширяются. Вероятно, это вызвано внезапным снижением высвобождения нейромедиаторов от симпатических нервов к мышечной оболочке артериовенозных анастомозов из-за местного холода. CIVD увеличивает кровоток и, следовательно, температуру пальцев. Это может быть болезненным и иногда известно как « горячая боль », которая может быть достаточно болезненной, чтобы вызвать рвоту. [ необходима цитата ]

За расширением сосудов следует новая фаза сужения сосудов, после чего процесс повторяется. Это называется реакцией охоты . Эксперименты показали, что возможны три других сосудистых ответа на погружение пальца в холодную воду: постоянное состояние сужения сосудов; медленное, устойчивое и непрерывное согревание; и форма пропорционального контроля, в которой диаметр кровеносного сосуда остается постоянным после начальной фазы сужения сосудов. Однако подавляющее большинство ответов можно классифицировать как реакцию Охоты. [16]

Другие механизмы расширения сосудов [ править ]

Другие предлагаемые вазодилататоры или сосудорасширяющие факторы включают:

  • отсутствие высокого уровня шума окружающей среды
  • отсутствие высокого уровня освещенности
  • аденозин - агонист аденозина, используемый в основном как антиаритмический
  • альфа-адреноблокаторы (блокируют сосудосуживающий эффект адреналина )
  • амилнитрит и другие нитриты часто используются в рекреационных целях в качестве сосудорасширяющего средства, вызывая головокружение и чувство эйфории.
  • предсердный натрийуретический пептид (ПНП) ​​- слабый вазодилататор
  • капсаицин (чили) [17]
  • этанол (спирт)
  • индукторы гистамина
    • Белки комплемента C3a, C4a и C5a работают, запуская высвобождение гистамина из тучных клеток и базофильных гранулоцитов .
  • индукторы оксида азота
    • L-аргинин (ключевая аминокислота)
    • тринитрат глицерина (широко известный как нитроглицерин )
    • изосорбид мононитрат и изосорбид динитрат
    • тетранитрат пентаэритрита (ТЭН)
    • нитропруссид натрия
    • Ингибиторы ФДЭ5 : эти агенты косвенно усиливают действие оксида азота.
      • силденафил (Виагра)
      • тадалафил (Сиалис)
      • варденафил (Левитра)
  • тетрагидроканнабинол (THC)
  • теобромин
  • миноксидил
  • папаверин - алкалоид, содержащийся в опийном маке papaver somniferum
  • эстроген
  • апигенин : в мелких брыжеечных артериях крыс апигенин действует на TRPV4 в эндотелиальных клетках, вызывая EDHF-опосредованное расширение сосудов (Br J Pharmacol 2011 Nov 3)

Терапевтическое использование [ править ]

Сосудорасширяющие средства используются для лечения таких состояний, как гипертония , при которых у пациента аномально высокое кровяное давление, а также стенокардия , застойная сердечная недостаточность и эректильная дисфункция , и когда поддержание более низкого кровяного давления снижает риск развития у пациента других сердечных проблем. [5] Приливы крови к лицу могут быть физиологической реакцией на вазодилататоры. Некоторые ингибиторы фосфодиэстеразы, такие как силденафил , варденафил и тадалафил , увеличивают кровоток в половом члене за счет расширения сосудов. Их также можно использовать для лечения легочной артериальной гипертензии. (ПАУ).

Антигипертензивные средства, которые открывают кровеносные сосуды [ править ]

Эти препараты могут держать сосуды открытыми или помогать сосудам не сужаться. [18]
  • Блокаторы рецепторов ангиотензина II
  • Ингибиторы АПФ
  • Блокаторы кальциевых каналов
Лекарства, которые действуют, активируя рецепторы α 2A в головном мозге, тем самым снижая активность симпатической нервной системы . [19] [18]
  • метилдопа
По данным Американской кардиологической ассоциации , альфа-метилдопа может вызвать ортостатический обморок, поскольку он оказывает более сильное снижение артериального давления, когда человек стоит вертикально, что может привести к чувству слабости или обмороку, если артериальное давление было слишком сильно снижено. Выдающиеся побочные эффекты Метилдопы включают сонливость или вялость, сухость во рту, лихорадку или анемию. Вдобавок к этому пациенты мужского пола могут испытывать импотенцию. [18]
  • клонидина гидрохлорид
  • гуанабенз ацетат
  • гуанфацина гидрохлорид
Клонидин, гуанабенз или гуанфацин могут вызывать сильную сухость во рту, запоры или сонливость. Резкое прекращение приема может быстро поднять артериальное давление до опасно высокого уровня. [18]
Непосредственно расслабьте мышцы стенок кровеносных сосудов (особенно артериол), позволяя сосуду расширяться (расширяться). [18]
  • гидралазин
  • миноксидил
Гидралазин может вызывать головные боли, отек вокруг глаз, учащенное сердцебиение или боли в суставах. В клинических условиях гидралазин обычно не используется отдельно. [18]
Миноксидил является сильнодействующим вазодилататором прямого действия, используемым только при устойчивом тяжелом повышенном артериальном давлении или при почечной недостаточности . Отмеченные побочные эффекты включают задержку жидкости (заметное увеличение веса) и чрезмерный рост волос. [18]

См. Также [ править ]

  • Артериолярный вазодилататор
  • Нитрофорин
  • Сосудорасширяющий шок

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Определение вазодилатации» . MedicineNet.com. 27 апреля 2011 года. Архивировано 5 января 2012 года . Проверено 13 января 2012 года .
  2. ^ Коста, F; Biaggioni, I (май 1998 г.). «Роль оксида азота в аденозин-индуцированной вазодилатации у людей» . Гипертония . 31 (5): 1061–4. DOI : 10.1161 / 01.HYP.31.5.1061 . PMID 9576114 . 
  3. ^ Sato A, Terata K, H Miura, Toyama K, Loberiza FR, Hatoum О.А., Сайто T, Sakuma I, Гаттерман DD (апрель 2005). «Механизм расширения сосудов к аденозину в коронарных артериолах у пациентов с сердечными заболеваниями» . Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения . 288 (4): H1633–40. DOI : 10.1152 / ajpheart.00575.2004 . PMID 15772334 . S2CID 71178 .  
  4. ^ Гайтон, Артур; Холл, Джон (2006). «Глава 17: Местный и гуморальный контроль кровотока в тканях». В Gruliow, Ребекка (ред.). Учебник медицинской физиологии (Книга) (11-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier Inc. стр.  196 -197. ISBN 978-0-7216-0240-0.
  5. ^ a b Клаблунде, Ричард Э. (29 апреля 2008 г.). «Терапевтическое использование вазодилататоров» . CV Фармакология. Архивировано 16 декабря 2008 года . Проверено 3 декабря 2013 года .
  6. ^ Charkoudian, Ниша (2010). «Механизмы и модификаторы рефлекторно индуцированной кожной вазодилатации и вазоконстрикции у людей» . Журнал прикладной физиологии . Американское физиологическое общество. 109 (4): 1221–1228. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00298.2010 . ISSN 8750-7587 . PMC 2963327 . PMID 20448028 .   
  7. ^ Джонсон, Джон М .; Келлог, Дин Л. (2010). «Локальный терморегулятор кожного кровообращения человека» . Журнал прикладной физиологии . Американское физиологическое общество. 109 (4): 1229–1238. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00407.2010 . ISSN 8750-7587 . PMC 2963328 . PMID 20522732 .   
  8. Перейти ↑ Webb, RC (декабрь 2003 г.). «Плавное сокращение и расслабление мышц». Достижения в физиологическом образовании . 27 (1–4): 201–6. DOI : 10.1152 / advan.00025.2003 . PMID 14627618 . 
  9. ^ a b c Если иное не указано в рамке, ссылка: Walter F. Boron (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Эльзевир / Сондерс. ISBN 978-1-4160-2328-9. Стр. Решебника 479
  10. ^ a b c d e f Цветок жезла; Хамфри П. Ранг; Морин М. Дейл; Риттер, Джеймс М. (2007). Фармакология Рэнга и Дейла . Эдинбург: Черчилль Ливингстон. ISBN 978-0-443-06911-6.
  11. ↑ Курихара, Кинджи; Наканиши, Нобуо; Уэха, Такао (1 ноября 2000 г.). «Регулирование Na + -K + -ATPase с помощью цАМФ-зависимой протеинкиназы, закрепленной на мембране через свой заякоренный белок». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 279 (5): C1516 – C1527. DOI : 10,1152 / ajpcell.2000.279.5.c1516 . PMID 11029299 . 
  12. ^ Модин А, Björne Н, Herulf М, Альвинг К, Weitzberg Е, Лундберга JO (2001). «Оксид азота, полученный из нитрита: возможный медиатор« кислотно-метаболического »расширения сосудов». Acta Physiol. Сканд . 171 (1): 9–16. DOI : 10.1046 / j.1365-201X.2001.00771.x . PMID 11350258 . 
  13. ^ Шиндлер, C; Добрев, Д; Гроссманн, М; Francke, K; Питтроу, Д.; Кирх, W (январь 2004 г.). «Механизмы опосредованной бета-адренорецепторами венодилатации у людей». Клиническая фармакология и терапия . 75 (1): 49–59. DOI : 10.1016 / j.clpt.2003.09.009 . PMID 14749691 . S2CID 97773072 .  
  14. ^ Гуйтон (2006)стр. 207-208
  15. ^ Гайтон (2006) стр. 208
  16. ^ Daanen, HAM (2003). «Вазодилатация пальцев, вызванная простудой: обзор». Европейский журнал прикладной физиологии . 89 (5): 411–426. DOI : 10.1007 / s00421-003-0818-2 . PMID 12712346 . S2CID 22077172 .  
  17. ^ Франко-Cereceda A, Rudehill A (август 1989). «Индуцированное капсаицином вазодилатация коронарных артерий человека in vitro опосредуется пептидом, связанным с геном кальцитонина, а не веществом P или нейрокинином A». Acta Physiologica Scandinavica . 136 (4): 575–80. DOI : 10.1111 / j.1748-1716.1989.tb08704.x . PMID 2476911 . 
  18. ^ a b c d e f g «Типы лекарств от кровяного давления» . www.heart.org . 31 октября 2017. Архивировано 8 января 2019 года . Дата обращения 2 мая 2019 .
  19. ^ "Гуанфацин Монография для профессионалов" . Drugs.com . Американское общество фармацевтов систем здравоохранения . Проверено 18 марта 2019 .