Роль эндотелия сосудов в регуляции их тонуса
Оглавление темы “Сосудистый тонус. Эндотелий сосудов. Кровоснабжение головного мозга. Кровоснабжение сердца ( миокарда ).”: Эндотелий сосудов. Роль ( значение ) эндотелия в регуляции просвета сосудов.Эндотелий сосудов обладает способностью синтезировать и выделять факторы, вызывающие расслабление или сокращение гладких мышц сосудов в ответ на разного рода стимулы. Общая масса эндотелиоцитов, монослойно выстилающих кровеносные сосуды изнутри (интима), у человека приближается к 500 г. Общая масса, высокая секреторная способность эндотелиальных клеток позволяют рассматривать эту «ткань» как своеобразный эндокринный орган (железу). Распределенный по сосудистой системе эндотелий, очевидно, предназначен для вынесения своей функции непосредственно к гладкомышечным образованиям сосудов. Период полужизни выделяемого эндотелиоцитами инкрета очень мал — 6—25 с (вследствие быстрого перехода его в нитраты и нитриты), но он способен сокращать и расслаблять гладкие мышцы сосудов, не оказывая влияния на эффектор-ные образования других органов (кишечник, бронхи, матка). Выделяемые эндотелием сосудов расслабляющие факторы (ЭРФ) — нестабильные соединения, одним из которых является оксид азота (N0). В эндотелиальных клетках сосудов N0 образуется из а-аргинина при участии фермента — синтетазы окиси азота.
NO рассматривается как некоторый общий путь передачи сигнала от эндотелия к гладким мышцам сосудов. Выделение из эндотелия N0 ингибируется гемоглобином и потенцируется ферментом — дисмутазой. Участие эндотелия в регуляции тонуса сосудов общепризнанно. Для всех магистральных артерий показана чувствительность эндотелиоцитов к скорости кровотока, выражающаяся в выделении ими расслабляющего гладкие мышцы сосудов фактора, приводящего к увеличению просвета этих артерий. Таким образом, артерии непрерывно регулируют свой просвет соответственно скорости течения по ним крови, что обеспечивает стабилизацию давления в артериях в физиологическом диапазоне изменений величин кровотока. Этот феномен имеет большое значение в условиях развития рабочей гиперемии органов и тканей, когда происходит значительное увеличение кровотока, а также при повышении вязкости крови, вызывающей рост сопротивления кровотоку в сосудистой сети. Повреждение механочувствительности сосудистых эндотелиоцитов может быть одним из этиологических (патогенетических) факторов развития облитерирующего эндоартериита и гипертонической болезни. – Также рекомендуем “Кровоснабжение головного мозга. Интенсивность кровотока в сосудах мозга. Миогенная, гуморальная регуляция мозгового кровотока.” |
Источник
Подробности
Эндотелий – интима сосудов. Он выполняет ряд важных функций, в том числе: регулирует тонус сосудов, способствует изменению их диаметра, является сенсором повреждения сосудистой стенки и может запускать механизм свертывания крови.
1. Общий план строения сосудистой стенки.
2. Основные функции эндотелия сосудов.
- Регуляция величины сосудистого тонуса и сосудистого сопротивления
- Регуляция текучести крови
- Регуляция ангиогенеза
- Реализация процесса воспаления
3. Основные функции эндотелия реализуются:
1) Сдвигом секреторной функции эндотелия в сторону сосудорасширительных факторов (90% приходится на оксид азота).
2) Ингибированием:
- Агрегации тромбоцитов
- Адгезии белых клеток крови
- Пролиферации гладких мышц
Основные функции эндотелиального слоя сосудистой клетки определяются его синтетическим фенотипом – набором вазоактивных факторов, синтезируемых эндотелием.
| -расширение сосудов -антитромботическое действие -противовоспалительное действие -антиоксидантное действие – ингибирование ростовых факторов | -сужение сосудов -продукция ростовых факторов -протромботическое действие -провоспалительное действие -прооксидантное действие |
4. При дисфункции эндотелия наблюдается:
1) Сдвиг секреторной функции эндотелия в сторону сосудосуживающих факторов
2) Усиление:
- агрегации тромбоцитов
- адгезии белых клеток крови
- пролиферации клеток гладких мышц
Что приводит к уменьшению сосудистого просвета, тромбообразованию, появлению очага воспаления и гипертрофии сосудистой стенки.
5. Регуляция текучести крови при участии эндотелия в норме.
6. Сдвиг синтетической активности эндотелиальной клетки в сторону прокоагулянтного фенотипа при нарушении целостности эндотелия или возникновении воспалительного процесса.
7. ЭНДОТЕЛИЙ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИСИНТЕЗИРУЕТ И ВЫДЕЛЯЯЕТ СУЖИВАЮЩИЕ И РАСШИРИТЕЛЬНЫЕ ВАЗОАКТИВНЫЕ ФАКТОРЫ:
СУЖИВАЮЩИЕ
| РАСШИРИТЕЛЬНЫЕ
|
8. Типы действий вазоактивных факторов, синтезируемых эндотелием сосудистой стенки.
9. Основные пути метаболизма арахидоновой кислоты.
Циклооксигеназный путь
Липоксигеназный путь
Эпоксигеназный путь
Трансацилазный (мембранный) путь
Активация фосфолипазы А2 (брадикинином) стимулирует выход арахидоновой кислоты в растворимую часть клетки и ее метаболизм
10. Кооперативный способ активации арахидоновой кислоты.
11. Метаболизм арахидоновой кислоты (АА) при участии фосфолипазы А2 (PLA2).
==>>Воспаление.
12. Метаболиты арахидоновой кислоты по циклооксигеназному пути.
13. Механизм действия нестероидных противоспалительных препаратов с анальгетическим действием.
14. Типы циклооксигеназ . Их стимуляция и ингибирование.
Циклооксигеназа I типа (ингибируется парацетамолом) и II типа (ингибируется диклофенаком)
15. Механизм реализации действия простациклина (PG2) на гладкой мышце сосуда.
16. Схема синтеза эндогенных каннабиноидов.
Эндогенные каннабиноиды(NAEs) –(анандамид) метаболизируются с образованием арахидоновой кислоты и ее последующей деградации.
Механизм действия эндогенного каннабиноида – анандамида на сосудистую стенку:
Быстрая деградация в эндотелии уменьшает расширительный потенциал эндоканнабиноидов.
Влияние анандамида на сопротивление перфузируемого сосудистого русла кишечник (А) и изолированного резистивного мезентериального сосуда (В).
Схема возможного пути метаболизма анандамида, ингибирующего его прямое вазодилятаторное действие на гладкую мышцу сосудов.
17. Эндотелий-зависимое расширение сосудов.
Синтез оксида азота: ключевой элемент – NO-синтаза (конститутивная – работает всегда и индуцибельная – активируется под воздействием определенных факторов)
18. Изоформы NO-синтаз: нейрональная, индуцибильная, эндотелиальная и митохондриальная.
Структура изоформ синтаз оксида азота:
mtNOS –альфа форма nNOS, отличающаяся фосфорилированным С-концом и двумя измененными аминокислотными остатками.
19. Роль NO-синтаз в регуляции различных функций организма.
20. Схема активации синтеза NO и cGMP в эндотелиальной клетке.
21. Физиологические и гуморальные факторы, активирующие эндотелиальную форму NO-синтазы.
 | Внутриклеточный путь синтеза и активации эндотелиальной синтазы оксида азота и способы их регуляции. |
Факторы, определяющие биодоступность оксида азота.
Участие оксида азота в реакции окислительного стресса.
Влияние пироксинитрита на белки и ферменты клетки.
22. Синтез оксида азота эндотелиальной клеткой и механизм расширения гладкой мышцы сосудов.
23. Гуанилатциклаза – фермент, катализирующий образование цГМФ из ГТФ, структура и регуляция. Механизм расширения сосуда при участии цГМФ.
24. Ингибирование цГМФ Rho-киназного пути сокращения гладких мышц сосудов.
25. Вазоактивные факторы, синтезируемые эндотелием и пути реализации их воздействия на гладкую мышцу сосуда.
26. Открытие эндотелина – эндогенного пептида, обладающего вазоактивными свойствами.
Эндотелин – эндогенный пептид, синтезируемый эндотелиальными клетками сосудистой системы.
Эндотелин – 21 –членный пептид, обладающий вазоконстрикторными свойствами.
Структура эндотелина-1, Семейство эндотелинов: ЭТ-1, ЭТ-2, ЭТ-3.
Эндотелин:
Экспрессия разных форм пептида в тканях:
- Эндотелин-1 (эндотелий и гладкая мышца сосудов, сердечные миоциты, почка и т.д.)
- Эндотелин -2 (почка, мозг, ж-кишечный тракт и т.д.)
- Эндотелин-3 (кишечник, надпочечники)
Механизм синтеза в тканях: три разных гена –
Препроэндотелин–>биг эндотелин–>эндотелины
*фурин-подобная эндопепт. эндотелинпревр. ферм.
(клеточная поверхн., внутрикл. визикулы)
Типы рецепторов и эффектов:
Ета (гладкая мышца – сокращение)
Етв (эндотелий-выделение эндотелий-зав. расш. фак. гладкая мышца- сокращение)
Содержание в тканях и крови: фм/мл
увеличение в 2-10 раз при сердечной недостаточности, легочной гипертензии, почечной недостаточности, субарахноидальной геморрагии и т.д.
27. Синтез эндотелина эндотелиальной клеткой и механизм сокращения гладкой мышцы сосуда.
28. Механизм реализации действия эндотелина на гладкую мышцу сосуда в норме и патологии.
29. Патологическая роль эндотелина.
- вазоконстрикция
- гипертрофия
- фиброз
- воспаление
30. Основные факторы гуморальной регуляции сосудистого тонуса, опосредующие свое действие через изменение секреторной функции эндотелия.
- Катехоламины (адреналин и норадреналин)
- Ангиотезин-рениновая система
- Семейство эндотелинов
- АТФ, АДФ
- Гистамин
- Брадикинин
- Тромбин
- Вазопрессин
- Вазоактивный интенстинальный пептид
- Кольцитонин генсвязывающий пептид
- Натрийуретический пептид
- Оксид азота
Источник
Прокоагулянтная роль эндотелия, регуляция сосудистого тонуса
В ответ на различные стимулы эндотелиоци-ты отвечают активацией и изменением направленности воздействия на гемостаз. Наиболее значимыми стимулами, активирующими эндотелиоци-ты, являются воспалительные цитокины, эндотоксины, тромбин, гистамин, гипоксия, свободные радикалы кислорода, турбулентные потоки крови, внутриклеточные инфекционные агенты, механические повреждения, иммунные комплексы и др.
У стимулированных эндотелиальных клеток появляются прокоагулянтные и провоспалитель-ные свойства:
• Стимулированные эндотелиоциты могут
представлять на своей поверхности тканевой
фактор (ТФ). Этот процесс был исследован
in vitro и частично подтвержден in vivo в сосу
дах некоторых злокачественных опухолей.
• На стимулированных эндотелиальных клет
ках снижается количество тромбомодулина.
• Они начинают секретировать ингибитор ак
тиватора плазминогена.
• Из пула хранения эндотелиоцитов (тельца
Вейбла-Паллада) высвобождается фактор
Виллебранда. Наиболее активными стимула
ми высвобождения фактора Виллебранда яв
ляются тромбин и гистамин.
• Происходит изменение фосфолипидного со
става наружной поверхности мембраны эндо
телиальных клеток с появлением рецепторов
для ферментных комплексов коагуляционно-
го каскада.
• В дополнение к ферментам классического
коагуляционного каскада эндотелиальные
клетки вырабатывают ряд дополнительных
энзимов, в том числе гипоксия-индуцирован-
ный активатор фактора X, липополисахарид-
индуцируемый активатор протромбина.
Помимо прямого влияния активированных
эндотелиальных клеток на гемостаз, существует
обратное влияние белков гемостаза на эндотелиальные клетки.Комплекс фактор VIIa – ТФ, тромбин, фактор Ха, возможно, и другие факторы передают сигналы на эндотелиоциты, вызывающие различные реакции со стороны клетки и выработку медиаторов, влияющих на глубокие слои сосудистой стенки, в частности на гладкомышечные клетки медии.
В течение нескольких секунд после повреждения сосудистой стенки происходит сокращение поврежденного и соседних кровеносных сосудов, свободные края сосуда вокруг повреждения вворачиваются внутрь кровеносного русла, при этом кровоток в месте повреждения частично перекрывается. Ведущую роль в модуляции этих изменений выполняет эндотелии.
Эндотелии (ЕТ) – пептидный гормон, состоящий из 21 аминокислоты, относится к группе ци-токинов, имеет 3 изоформы (ЕТ-1, ЕТ-2 и ЕТ-3). Образуется эндотелии из предшественника пре-про-ЕТ (который иногда обозначается как большой эндотелии) при участии металлопептида-зы – эндотелинпревращающего фермента.
В низких концентрацияхэндотелии действует на эндотелиальные рецепторы, вызывая высвобождение факторов релаксации, а в более высоких– активирует рецепторы на гладких мышечных клетках, стимулируя стойкую вазокон-стрикцию.
ЕТ-1 – наиболее сильный вазоконстриктор из всех известных факторов, доминирует в эндотелиальных клетках сосудов человека. Он также присутствует в небольших количествах в гладких мышечных клетках (ГМК) и кардиомиоцитах. ЕТ не хранится в клетках, а постоянно синтезируется de novo. Синтез ЕТ и освобождение его из эн-
Сосудистая стенка
дотелиальных клеток стимулируют тромбин, адреналин, ангиотензин, вазопрессин, некоторые цитокины.
Большая часть ЕТ секретируется внутрь сосудистой стенки, где расположены специфичные высокоаффинные рецепторы. ЕТ, секретируе-мый наружу, взаимодействует с собственными рецепторами на клеточной мембране, а также стимулирует ангиотензинпревращающий фермент (АПФ), который переводит неактивный ангиотензин I в вазоконстриктор ангиотензин II (рис. 11).
Рецепторы для эндотелина сопряжены с G-бел-ками, присутствуют в 2 формах: ЕТ-А и ЕТ-В. Рецепторы ЕТ-А характеризуются высокой аффинностью и постоянно экспрессированы в миокарде на ГМК сосудов. Они обеспечивают прямое вазоконстрикторное действие эндотелина за счет активации поступления Са2+ в клетку через неселективные ионные каналы. Рецепторы ЕТ-В экспрессированы на эндотелиальных клетках и ГМК в отдельных сосудистых бассейнах. Стимуляция ЕТ-В сопровождается освобождением N0 (вазодилататор), тромбоксана (вазоконстриктор) и PGI2 (вазодилататор). Таким образом, один и тот же фактор реализует две противоположные сосудистые реакции (сокращение и расслабление), вызываемые различными химическими механизмами.
Доказано, что дисбаланс эндотелий-зависимой сократимости и релаксации сосудов при артериальной гипертензии может способствовать повышению общего периферического сопротивления сосудов (ОПС) и появлению сердечно-сосудистых осложнений. Характерно увеличение эндотелина крови с возрастом. Наиболее высокий уровень эндотелина отмечен при атеросклерозе, неспецифическом аортоартериите, облите-рирующем тромбангиите, т. е. при заболеваниях, протекающих с повреждением эндотелия. Поскольку эндотелии действует преимущественно местно, естественно предположить, что повышенное образование и поступление его в кровь может быть причиной возникновения и усугубления тяжести течения ИБС.
Мы исследовали чувствительность лабораторных тестов повреждения сердечно-сосудистой системы у пациентов с нестабильной стенокардией (п = 11, возраст 60,7 ± 9,9 года) в состоянии компенсации. Все пациенты в течение, по крайней мере, 1 года находились на низкокалорийной диете и корригирующей терапии гиполипидемически-ми препаратами, в том числе статинами. В группу сравнения входили практические здоровые люди (п = 13), средний возраст которых был 27,4 ± 1,5 года. Результаты измерений уровня эндотелина-1 и липидных показателей сыворотки представлены в табл. 2.
Рис. 11. Эндотелии – основной вазоконстриктор сосудистой стенки,вырабатывается и реализуется сосудистым эндотелием. ЕТ – эндотелии, AI и АII – ангиотензин I и II, АПФ – ангиотензинпревращающий фермент, ЕТ-А и ЕТ-В – рецепторы к эндотелину
Сосудистая стенка
Таблица 2
Сравнительная характеристика эндотелина и липидов у пациентов с нестабильной стенокардией
Значения приведены из инструкции к набору Parameter-Human Endothelin-1 Assay производства R&D System Inc., США.
У пациентов с нестабильной стенокардией после длительного срока наблюдения и интенсивной терапии (более 1 года приема статинов) удалось достичь целевых уровней основных показателей липидограммы для вторичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, хотя эти показатели были выше, чем у здоровых молодых людей. В то же время уровень ЕТ-1 у пациентов был выше не только показателей группы сравнения, но и рекомендуемого референтного значения. Это расценивается как свиде-
тельство того, что, несмотря на интенсивную терапию, у больных сохраняется активный процесс дисфункции эндотелия. Поэтому пациенты с нестабильной стенокардией, даже при условии нормализации показателей липидного обмена, должны быть под наблюдением кардиолога. В свою очередь, определение ЕТ-1 можно рекомендовать в качестве лабораторного теста активности процесса повреждения сосудистой стенки и, следовательно, прогноза течения болезни.
Субэндотелий
В состав субэндотелиальной базальной мембраны (рис. 12) входят различные типы коллагена, фибронектин, витронектин, ламинин, про-теогликаны, гликозаминогликаны, тромбо-спондин, фактор Виллебранда, а в местах повреждения и воспаления – фибрин. Большая часть этих компонентов синтезируется и секре-тируется эндотелиальными клетками, однако перициты и ГМК также вносят свой вклад в формирование внеклеточного матрикса. Внеклеточные белки субэндотелия играют важную роль в межклеточном взаимодействии, формировании скелета сосуда, процессе клеточной адгезии, репарации и росте сосудов.
Субэндотелий является стимулятором адгезии тромбоцитов и активации каскадной системы свертывания крови.
Прокоагулянтные свойства клеток субэндотелия (макрофагов, фибробластов, лейкоцитов и гладких мышечных клеток) обусловлены наличием на их поверхности тканевого фактора. Колла-
Рис. 12. Субэндотелий сосудистой стенкиорганизован полимерными белками: коллагеном, эластином и другими, Субэндотелий обладает выраженным тромбогенным эффектом, стимулируя процессы свертывания крови
ген субэндотелия является субстратом для адгезии тромбоцитов. Связь коллагена с рецепторами тромбоцитов вызывает активацию последних. Помимо этого, коллаген, видимо, обладает свойством активировать белки системы контактной активации.
Сосудистая стенка
Источник