17.2. Физиологические механизмы регуляции артериального давления

Основная цель функционирования системы кровообращения – поддержание оптимального перфузионного давления крови в сосудах всех органов. Величина оптимального перфузионного давления определяется преимущественно средним гемодинамическим артериальным давлением (СГД), то есть интегральной результирующей величиной всех переменных давления во время сердечного цикла. Среднее динамическое артериальное давление (СГД) определяется по формуле:

где ДАД – диастолическое артериальное давление; ПД – пульсовое давление.

АД – это прямая функция произведения минутного объема кровообращения и общего периферического сосудистого сопротивления.

где МОК – минутный объем кровообращения, равен произведению ударного объема на частоту сердечных сокращений; ОПСС – общее периферическое сосудистое сопротивление.

где УО – ударный объем; ЧСС – частота сердечных сокращений.

Периферическое сопротивление (R) каждого сосуда, согласно закону Пуазейля, составляет:

Таким образом, ОПСС (R) прямо пропорционально длине сосуда — l, вязкости крови η – и обратно пропорционально четвертой степени радиуса сосуда, – то есть в основном определяется степенью сужения сосуда.

Величина СГД относительно стабильна. Это достигается в результате следующих отношений между МОК и ОПСС:

• увеличение МОК сопровождается уменьшением тонуса и увеличением проходимо-сти резистивных сосудов, то есть снижением ОПСС;

• при уменьшении МОК тонус сосудов повышается, за счет чего СГД сохраняется настабильном уровне.

Контроль и поддержание стабильного АД зависит от двух основных функциональных систем: 1) адаптационной системы кратковременного действия; 2) интегральной системы длительного действия.

Указанные системы функционируют по принципу обратной связи.

Система быстрого кратковременного действия обеспечивает приспособительные реакции системы кровообращения на изменение условий среды (перемена положения тела, физические нагрузки, психоэмоциональное возбуждение, повышение или понижение температуры тела, подъем на высоты, кровопотеря). Она сводит к минимуму колебания АД, особенно СГД, и отвечает за предотвращение гипотонии. Функционирование этой системы осуществляется с помощью 2 биологических контуров:

• барорецепторного рефлекторного контура, включающего следующую цепочку: баро-рецепторы дуги аорты и синокаротидной области – центры головного мозга – симпатические нервы – резистивные (сосуды сопротивления – мелкие артерии и артериолы, содержащие гладкомышечные клетки) и емкостные сосуды, сердце – АД;

• почечного эндокринного контура, включающего: юкстагломерулярный аппарат(ЮГА) почек – ренин – ангиотензин II (АТII) – резистивные сосуды – АД. Контрольная система длительного действия представлена следующими контурами:

• почки – кора надпочечников или система РААС (ренин-ангиотензин-альдостероноваясистема), где АТII и альдостерон являются основными эффекторными гормонами. В данном случае к эффектам мощного вазоконстриктора АТII присоединяются эффекты альдостерона, способствующего реабсорбции ионов Na⁺ в проксимальных канальцах нефронов. За ионами

Na⁺, как осмотически активными, реабсорбируется вода. В эксперименте установлено, что чем больше синтезируется АТII, тем больше синтезируется альдостерона. Таким образом, АТII в основном определяет повышение ОПСС, а альдостерон – увеличение МОК.

• депрессорные системы, сосредоточенные в мозговом слое почек и в резистивныхсосудах: система простагландинов, калликреин-кининовая, эндотелиальная система, продуцирующая NO, система натрийуретических пептидов.

При первичной артериальной гипертензии в основе повышения АД лежит полигенный структурный дефект, обусловливающий высокую активность регуляторных прессорных механизмов длительного действия.

У большинства пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией ведущим звеном ее патогенеза следует признать прогрессирующий от транзиторного до патогенно постоянного повышенный уровень ОПСС. У меньшей части больных гипертоническая болезнь есть следствие не имеющего смысла возрастания МОК (рис. 17.1).

По мере развития учения о гипертонической болезни появились теории проявления генетических дефектов.

Мембранная теория или теория дефектов клеточных мембран. Ю. В. Постнов и С. Н. Орлов предложили теорию, согласно которой наследственный фактор в развитии гипертонической болезни реализует себя через генетически детерминированные дефекты трансмембранного переноса ионов. Это способствует росту содержания ионизированного Ca²⁺ и ионов Na⁺ в цитозоле миоцитов стенки резистивных сосудов, что приводит к стимуляции сократительной активности гладких миоцитов и повышению их чувствительности к вазопрессорным воздействиям, являясь компонентом периферической вазоконстрикции и, как следствие, повышения ОПСС.

Генетически опосредованная гиперреактивность симпатоадреналовой системы при стрессе проявляется возрастанием выделения вазоконстрикторов и повышением чувствительности гладкомышечных клеток сосудистой стенки к сосудосуживающим влияниям.

В патогенезе гипертонической болезни важную роль может играть избыток инсулина. У больных с гипертонической болезнью (особенно с ожирением и сахарным диабетом II типа) наблюдаются признаки инсулинорезистентности (инсулин не увеличивает у таких больных поступление глюкозы внутрь клеток инсулинозависимых тканей). При этом в крови – гиперинсулинемия, а механизмы повышения АД следующие:

• инсулин стимулирует реабсорбцию Na⁺ в проксимальных извитых канальцах нефронов, что ведет к повышению объема циркулирующей крови;

• инсулин потенцирует эффекты катехоламинов;

• митогенное действие инсулина способствует гиперплазии гладких миоцитов арте-риол и их повышенной сократимости;

• инсулин способствует накоплению Ca²⁺ внутри гладкомышечных клеток, что повышает базальный тонус артериол.

Генетическая предрасположенность, включающая в себя определенный тип нервной системы, особый эндокринный стереотип, повышенную чувствительность к поваренной соли, дефектность депрессорных систем почек. Очевидно, что без запускающего (триггерного) фактора внешней среды генетические нарушения не могут проявиться и закрепиться.

Рис. 17.1. Типы артериальных гипертензий

Из факторов внешней среды особо значима роль повышенного потребления NaCl, отрицательного психоэмоционального стресса, гиподинамии, курения.

Но гипертензия сама является фактором, способствующим развитию повреждения эндотелия (слущивание эндотелия артерий при повышении АД, увеличение межэндотелиальных промежутков) с последующей липидной инфильтрацией стенки сосуда и образованием атеросклеротических бляшек.

Весьма важным в патогенезе гипертензии является возникновение порочного круга, который приводит к самопрогрессированию патологии.

Гладкие миоциты артериол – в ответ на длительное повышение АД – гипертрофируются и гиперплазируются, то есть происходит ремоделирование артериол. В результате стенка артериол утолщается, ее базальный тонус и чувствительность к вазопрессорам повышаются, а чувствительность к вазодилататорам снижается. Таким образом, повышение АД стабилизируется и имеет тенденцию к дальнейшему прогрессированию.

К фундаментальному открытию последних лет, углубившему представления о механизмах развития гипертонической болезни, относится выяснение роли эндотелия сосудов в регуляции местного сосудистого тонуса. Эндотелий является первичной мишенью для воздействия гемодинамических, биохимических и иммунных факторов циркулирующей крови. В условиях физиологической нормы эндотелиальные клетки обеспечивают адаптацию сосудов к названным факторам. В ответ на повышение гидравлического давления (при увеличении МОК, ударного выброса) увеличивается экспрессия конститутивной синтазы оксида азота, эндотелий секретирует достаточное для вазодилятации количество оксида азота. Но при патологии (аутоиммунные процессы, артериальные гипертензии, дислипидемии, гипергликемии) функция эндотелиальных клеток нарушается, приводя к прогрессированию поражения сосудов. При резких перепадах артериального давления, длительной гипертензии, повреждениях эндотелия любой природы возникают вазоконстрикторные реакции, возбуждается фибропластический ответ, активируются тромбоциты, нарушается биохимический гомеостаз сосудистой стенки.

Имеет значение снижение экспрессии гена конститутивной синтазы оксида азота, вырабатываемого эндотелием в ответ на повышение гидравлического давления. Под влиянием высокого гидравлического давления (так называемый стресс-сдвиг) происходит механическое повреждение клеток эндотелия, что приводит к неадекватному синтезу этими клетками различных биологически активных веществ.

По мнению Е. Е. Гогина, «в основе гипертонической болезни лежит адаптивная перестройка резистивных сосудов с дисфункцией эндотелия и двуединой гиперактивностью тканевого звена РААС – быстрой, но преходящей вазоконстрикторной и медленной, „прессорной“, ремоделирующей артериальное русло структурно-функционально».

Вторичные артериальные гипертензии – это следствие заболеваний и патологических состояний с вполне ясными этиологией и патогенезом. При некоторых вторичных артериальных гипертензиях хирургическая коррекция, направленная на устранение источника артериальной гипертензии, приводит к полному выздоровлению больного.

В 1950 г. Ланг разделил артериальные гипертензии на гипертоническую болезнь и симптоматические артериальные гипертензии.

В 1965 г. Мясников выделил 4 группы симптоматических артериальных гипертензий: 1) почечные; 2) эндокринные; 3) гемодинамические; 4) гипертензии, связанные с органическими поражениями ЦНС. В настоящее время выделяют 8 групп симптоматических артериальных гипертензий.

I группа — нефрогенные гипертензии, включающие 3 формы: ренопаренхиматозную, форму, связанную с нарушением оттока мочи из почек, реноваскулярную.

Ренопаренхиматозная артериальная гипертензия диагностируется при гломерулонефрите, хроническом пиелонефрите, поликистозе почек, диабетическом гломерулосклерозе, интерстициальном нефрите, амилоидозе почек, опухоли, туберкулезе, поражении почек при системных заболеваниях.

Патогенез ренопаренхиматозной артериальной гипертензии связан со снижением количества функционирующих нефронов, потерей почечной паренхимы, что приводит к уменьшению фильтрующей поверхности почек, задержке жидкости и натрия, увеличению объема циркулирующей крови. Нарушение почечного кровотока приводит к возбуждению юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) и активации РААС. В результате склероза интерстиция мозгового слоя нарушается баланс между прессорной и депрессорной системами почек.

Вторая форма связана с нарушением оттока мочи из почек при следующих заболеваниях: гидронефрозе, аденоме предстательной железы, рефлюксной нефропатии, аномалиях мочевыводящих путей, сдавлениях мочевыводящих путей опухолями, стриктурами.

В основе патогенеза данной формы гипертензии лежит повышение гидростатического давления в капсуле Шумлянского – Боумена, снижение эффективного фильтрационного давления и, как следствие, активация РААС.

Реноваскулярная гипертензия. Самой частой ее причиной является атеросклероз почечных артерий. Вторая по частоте причина – фиброзно-мускулярная (фибромышечная) дисплазия почечных артерий. Этиология данного заболевания неизвестна. При этом у больных выявлены изменения медии: утолщения, фиброз, мышечные уплотнения, выступающие в просвет артерии и суживающие его.

Причинами реноваскулярной гипертензии могут также являться: тромбозы и эмболии почечных артерий. Источником эмболий являются внутрисердечные тромбы при ревматических пороках сердца или кардиосклерозе с мерцательной аритмией. Причиной тромбоза почечных артерий является атеросклероз, реже – артерииты почечных артерий.

Острая тромбоэмболическая окклюзия почечной артерии проявляется приступом резчайших болей в поясничной области и в животе, нередко с анурией, резким повышением АД и последующим мочевым синдромом в виде гематурии – в результате развивающегося инфаркта почки. Однако тромбоэмболии разветвлений почечных артерий и вызванные ими инфаркты почек могут протекать и бессимптомно. Если у таких больных развивается артериальная гипертензия, то она может иметь смешанный характер, т. е. может быть обусловлена как сужением сосуда, так и поражением паренхимы в результате формирования очагов нефросклероза на месте инфарктов почек.

В качестве редких причин реноваскулярной гипертензии описываются гипоплазия почечных артерий, сдавление почечных артерий извне, врожденные их стенозы, перегибы почечных артерий в результате нефроптоза. Основным звеном патогенеза данного вида гипертензий является активация РААС при состояниях, сопровождающихся ишемией почек, к которой приводит снижение объемной скорости кровотока в приносящих артериолах клубочка.

II группа — симптоматических артериальных гипертензий – эндокринные: 1) синдром Конна – первичный гиперальдостеронизм; 2) болезнь и синдром Иценко – Кушинга; 3) феохромоцитома.

Причиной первичного гиперальдостеронизма – синдрома Конна является опухоль с гиперпродукцией альдостерона клубочковой зоной коры надпочечников. Термин «первичный гиперальдостеронизм» подразумевает, что стимул к повышенной продукции альдостерона исходит из самих надпочечников. При вторичном гиперальдостеронизме избыток альдостерона является следствием вненадпочечниковых причин, что наблюдается при сердечной недостаточности, циррозах печени, патологии почек.

Эффекты альдостерона: секреция К⁺ и Н⁺, что приводит к гипокалиемии и внеклеточному алкалозу; реабсорбция Na⁺; в ответ на повышение концентрации Na⁺ в дистальном канальце плотное пятно, входящее в состав ЮГА, отвечает снижением продукции ренина. Таким образом, гипертензия при гиперальдостеронизме объемнатрийзависимая, низкорениновая.

При подозрении на синдром Конна следует определять ренин плазмы крови, уровень Na⁺ и К⁺, диагностическое значение имеет электрокардиограмма с патогномоничными признаками гипокалиемии. Однако предпочтительным методом диагностики является компьютерная томография.

Болезнь и синдром Иценко – Кушинга. В основе болезни – 3 процесса:

• избыточная продукция адренокортикотропного гормона (АКТГ) или АКТГ-рилизинггормона в гипоталамо-гипофизарной области;

• двусторонняя диффузная гиперплазия коры (особенно пучковой зоны);

• увеличение уровня кортизола плазмы. То есть, болезнь имеет центральный генез.

Синдромы проявляются в двух вариантах.

1. Первично-надпочечниковая опухоль коры одного или двух надпочечников (аденома). В данном случае выделение АКТГ по принципу отрицательной обратной связи подавляется.

2. Эктопический АКТГ-синдром. Гиперплазия надпочечников стимулируется АКТГподобными пептидами, вырабатываемыми злокачественными образованиями (бронхов, поджелудочной железы, щитовидной железы).

Клинически в обоих случаях имеет место сочетание артериальной гипертензии, центрального типа ожирения, сахарного диабета, атрофии мышц конечностей, гирсутизма, стрий.

Кортизол действует на обмен глюкозы и жирных кислот синергично с адреналином и норадреналином, то есть ускоряет гликогенолиз и липолиз, усиливает глюконеогенез в печени. Одновременно кортизол резко усиливает вазоконстрикторные эффекты катехоламинов, хотя сам по себе кортизол не способен спазмировать сосуды. Избыток кортизола приводит к задержке натрия, так как глюкокортикоиды обладают минералокортикоидным (подобным альдостерону) эффектом.

С целью подтверждения диагноза необходимо определять содержание 17-КС и 17-ОКС в моче, кортизола и АКТГ плазмы крови. Рентгенологическая диагностика включает компьютерную томографию и рентгенограмму турецкого седла. Феохромоцитома – на 90 % опухоль мозгового слоя надпочечников и на 10 % – вненадпочечниковой хромаффинной ткани (параганглиомы). Следует помнить о возможности злокачественной природы опухоли (в 5 %).

Клиническую картину определяет интенсивный выброс катехоламинов (адреналина и норадреналина). Имеют место адреналиновые и норадреналиновые кризы с повышением АД до 250 – 300/130 – 150, тахикардией, тремором, потливостью, одышкой, болью в сердце. Гиперметаболический синдром проявляется похуданием, повышением аппетита, потливостью, субфебрилитетом, понижением толерантности к глюкозе.

С целью диагностики проводится определение в крови и моче катехоламинов и их метаболитов – ванилилминдальной кислоты, компьютерная томография.

Симптоматические артериальные гипертензии при поражении щитовидной железы (тиреотоксикоз).

Рецепторы к тиреоидным гормонам имеются во всех клетках. Они имеют значительное влияние на деятельность сердечно-сосудистой системы: повышают ЧСС, ударный объем, сердечный выброс, систолическое давление; одновременно они снижают диастолическое давление и ОПСС. Эти проявления имеют место за счет пермиссивного влияния тиреоидных гормонов на активность симпатического отдела вегетативной нервной системы через βрецепторы. Также тиреоидные гормоны повышают синтез ангиотензиногена печенью.

При гипертиреозе определяется высокое систолическое и пульсовое давление за счет высокого сердечного выброса в результате активации симпатической нервной системы. Уровень циркулирующих катехоламинов не повышен, но существенно повышена плотность βадренорецепторов. Можно сделать вывод о патогенетически обоснованном назначении βадреноблокаторов.

III группа — гемодинамические (кардиоваскулярные) гипертензии.

При поражениях аорты – атеросклерозе, коарктации аорты, аортоартериите. Коарктация аорты – это врожденный порок с обеднением большого круга, имеет место сужение аорты ниже места отхождения устья левой подключичной артерии. Сужение аорты создает частичное препятствие кровотоку, в результате чего давление в дуге аорты, сосудах головы и верхних конечностей становится выше, чем в нисходящей аорте, отходящих от нее сосудах, а также сосудах нижних конечностей. Развитие АГ у больных с коарктацией аорты обусловлено действием двух механизмов. Во-первых, ослабление почечного кровотока сопровождается активацией РААС и повышением в плазме крови концентрации АТII. Во-вторых, увеличение давления выше места коарктации приводит к гиперплазии медии, повышению жесткости сосудистой стенки, прогрессированию атеросклеротического поражения и, как следствие, к угнетению реакции барорецепторов на увеличение объема циркулирующей крови. Клинические признаки коарктации включают симптомы недостаточного кровоснабжения нижних конечностей – слабость в ногах, ослабление или отсутствие пульса на бедренной артерии. Если АД на ногах равно давлению на руках (обычно оно превышает давление на руках на 20 и более мм рт. ст.) или ниже, чем на верхних конечностях, то можно говорить о коарктации аорты. Метод лечения – ангиопластика или хирургическая коррекция стеноза. У некоторых больных высокий уровень АД сохраняется даже после восстановления аортального кровотока (возможно вследствие десенситизации барорецепторов).

При недостаточности аортального клапана определяется повышенный ударный и минутный объем, причем повышено только систолическое давление, диастолическое – понижается, в результате увеличивается пульсовое давление.

Атеросклероз аорты приводит к потере ее эластичности и сопровождается повышением систолического АД, вплоть до развития гемодинамически обусловленной систолической АГ. Увеличивается пульсовое АД.

По традиции в группу гемодинамических гипертензий включают эритремию. Эритремия – полицитемия vera или болезнь Вакеза, когда количество эритроцитов возрастает первично и необратимо в результате гиперплазии эритроидного ряда костного мозга. Заболевание трактуется как неопластический миелопролиферативный процесс, близкий к хроническому миелолейкозу. Основное звено патогенеза – повышение вязкости крови.

4. группа — нейрогенные симптоматические артериальные гипертензии. При органических заболеваниях и повреждениях нервной системы: опухолях головного мозга, энцефалитах, менингитах, субарахноидальных кровоизлияниях, закрытых травмах черепа.

Патогенез. Ишемия мозга вследствие сдавления ткани и мозговых сосудов включает адаптивную реакцию – активацию симпатоадреналовой системы и АКТГ-глюкокортикоидной, что ведет к спазму периферических артериол и вазоконстрикторной гипертензии. Эволюционно закрепленная, генетически детерминированная реакция направлена на повышение мозгового кровотока, что затруднительно в условиях сдавления сосудов на фоне отека мозга или травматического смещения ткани.

4. группа — экзогенные симптоматические артериальные гипертензии при отравлениях и вибрационной болезни.

5. группа — лекарственные (ятрогенные) гипертензии. У женщин вторичная артериальная гипертензия может возникнуть на фоне приема пероральных контрацептивов. Механизм повышения АД связан со стимуляцией эстрогенами синтеза ангиотензиногена в печени.

Лекарственные гипертензии развиваются также на фоне терапии глюкокортикоидами, эритропоэтином (стимулятор эритропоэза; повышение АД обусловлено увеличением вязкости крови), нестероидными противовоспалительными средствами (подавляют синтез простагландинов, относящихся к депрессорной системе), симпатомиметиками, ингибиторами моноаминоксидазы.

4. группа — гипертензии при позднем токсикозе беременных. VIII группа — гипертензии при климактерическом синдроме.