Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002

Кровообіг
Регулювання серцево-судинної системи
Системне регулювання за допомогою гормонів

Багато гормонів, що циркулюють у крові, діють на судинну систему. До судинорозширювальних гормонів належать кініни, ВІП і ANP. Гормони, що сприяють звуженню судин, - це вазопресин, норадреналін, адреналін і ангіотензин II.

Кініни

В організмі містяться два споріднені пептиди, які називають кінінами. Один із них - нонапептид брадикінін, інший - декапептид лізилбрадикінін, відомий також як калідин (рис. 31-3). Лізилбрадикінін під дією амінопептидази може перетворюватися на брадикінін. Обидва пептиди за участю кінінази І (карбоксипептидази, яка відщеплює С-кінцеві залишки Arg) метаболізують з утворенням неактивних фрагментів. Крім того, дипептидилкарбоксипептидаза - кініназа II - інактивує брадикінін і лізилбрадикінін шляхом відщеплення Phe-Arg від С-кінця. Кініназа II - це той самий ензим, що й ангіотензин ІІ-перетворювальний ензим (див. Розділ 24), який відщеплює His-Leu від С-кінця ангіотензину І.

Таблиця 31-2. Біологічні ефекти ендотелінів¹

¹ Модифіковано з Thomas CP, Simonson MS, Dunn MJ: Endothelin: Receptors and transmembtane signals. News Physiol Sei 1992;7:207.

Брадикінін і лізилбрадикінін формуються з двох білків-попередників - високомолекулярного і низькомолекулярного кініногенів (рис. 31-4). Вони утворюються шляхом альтернативного сплайсингу одного гена, розміщеного на хромосомі 3. Біологічна активність брадикініну і лізилбрадикініну однакова, і незрозуміло, чому утворюються саме два кініни.

Рис. 31-3. Кініни. Лізилбрадикінін (угорі) під дією амінопептидази перетворюється на брадикінін (унизу). Пептидази інактивовані кініназою І (КІ) або кініназою II (КІІ) у ділянках, позначених короткими стрілками.

Утворення пептидів з їхніх попередників відбувається за допомогою протеаз, які називають калікреїнами. У людей утворення калікреїнів кодоване родиною з трьох генів, розміщених на 19-й хромосомі. Є два види калікреїнів: калікреїн плазми, який циркулює в неактивній формі, і тканинний калікреїн, який міститься головно на апікальній мембрані клітини, що є важливою для транспортування електролітів. Тканинний калікреїн виявляють у багатьох тканинах, у тім числі потових та слинних залозах, підшлунковій залозі, передміхуровій залозі, кишці та нирках. Під дією тканинного калікреїну з високомолекулярного та низькомолекулярного кініногенів утворюється лізилбрадикінін. Калікреїн плазми під час активування діє на високомолекулярний кініноген, спричинюючи утворення брадикініну.

Перетворення неактивного калікреїну плазми (прекалікреїну) в активну форму - калікреїн - відбувається під впливом активного фактора XII, який ініціює внутрішній механізм процесу зсідання крові. Калікреїн активує фактор XII за механізмом позитивного зворотного зв’язку. Здатність активувати фактор XII має також високомолекулярний кініноген (див. рис. 27-25).

Дія кінінів подібна до дії гістаміну. Переважно вони відіграють роль тканинних гормонів, хоча в невеликій кількості циркулюють у крові. Кініни зумовлюють скорочення м’язів внутрішніх органів. Гладкі м’язи судин вони розслаблюють, діючи опосередковано через NO, і таким способом, знижують тиск крові. Кініни також збільшують проникність капілярів, приваблюють лейкоцити і спричинюють біль у місці підшкірної ін’єкції. Вони утворюються протягом активної секреції в потових і слинних залозах та екзокринних відділах підшлункової залози (див. Розділ 26). Крім того, кініни забезпечують посилення кровообігу в цих тканинах у момент активної секреції. Кініни містяться також у нирках, де їхня функція остаточно не з’ясована.

Ідентифіковано два види брадикінінових рецепторів - В₁ і В₂. їхні амінокислотні залишки на 36% ідентичні. Обидва види належать до серпентинових рецепторів, зв’язаних з G-білками. Рецептори В₁, можливо, беруть участь у реалізації здатності кінінів спричиняти біль, однак їхній розподіл і функція вивчені мало. Рецептори В₂ дуже подібні до Н₂-рецепторів і містяться у багатьох тканинах.

Рис. 31-4. Утворення кінінів з кініногенів високої (ВММ) і низької молекулярної маси (НММ).

Адреномедулін

Адреномедулін (AM) - це депресорний поліпептид, який уперше виділено з клітин феохромоцитоми. З його прогормона утворюється ще один депресорний поліпептид - проадреномедулін амінокінцевий 20 пептид (ПАМП). AM також пригнічує виділення альдостерону у тварин з виснаженим резервом натрію хлориду і зумовлює депресорний ефект унаслідок посиленого продукування NO. ПАМП діє шляхом пригнічення активності периферійних симпатичних нервів.

Крім мозкового шару надниркових залоз, AM і ПАМП містяться в плазмі та багатьох інших тканинах, у тім числі нирках і головному мозку. Однак роль AM і ПАМП (якщо така є) у регулюванні серцево-судинної системи остаточно нез’ясована.

Найтрійуретичні гормони

Передсердний натрійуретичний пептид (ANP) утворюється в серці (див. Розділ 24), він протидіє ефектам судинозвужувальних речовин і знижує артеріальний тиск. Однак остаточно його роль у регулюванні кровообігу наразі не з’ясована. Натрійуретичний інгібітор Na⁺-К⁺-АТФ-ази, який тепер уважають ендогенним оубаїном (строфантином), не знижує, а навпаки, підвищує тиск крові.

Судинозвужувальні речовини, що циркулюють у крові

Вазопресин - це сильна судинозвужувальна речовина, однак у разі введення здоровим людям вона суттєво не змінює рівня артеріального тиску внаслідок компенсаторного зменшення ударного об’єму. Його роль у регулюванні артеріального тиску описана у Розділі 14.

Норадреналін має системну судинозвужувальну дію, тоді як адреналін розширює судини скелетних м’язів і печінки. У Розділі 20, де детально описано вплив катехоламінів на серцево-судинну систему, зазначено про порівняно неважливу роль норадреналіну, що циркулює, на відміну від норадреналіну, який виділяють вазомоторні нерви.

Октапептид ангіотензин II зумовлює системну судинозвужувальну дію. Він утворюється з ангіотензину І, який відщеплюється від ангіотензиногену, що постійно циркулює в крові, під впливом реніну (див. Розділ 24). Утворення ангіотензину II стимульоване посиленим виділенням реніну, що зумовлене зниженням артеріального тиску або зменшенням об’єму позаклітинної рідини. Це сприяє підтриманню рівня артеріального тиску. Ангіотензин II також спричинює затримку води і стимулює виділення альдостерону. Посилене утворення ангіотензину II є частиною гомеостатичного механізму, спрямованого на підтримання об’єму ПКР (див. Розділ 20). Крім того, ренін-ангіотензинові системи є у багатьох інших органах, можливо, одна з них - у стінках кровоносних судин. Ангіотензин II, який утворюється у судинній стінці, може відігравати важливу роль у разі деяких форм артеріальної гіпертензії.

Уротензин-II - поліпептид, уперше виділений зі спинного мозку риб, який міститься у серці і судинній стінці. Це найсильніший відомий сьогодні вазоконстриктор у ссавців. Однак його фізіологічна роль наразі остаточно не з’ясована.