ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
В реальных условиях существования организма не бывает таких ситуаций, когда все органы и ткани, или все клетки органа одновременно развивали бы максимальную деятельность. В таком случае не хватило бы ни депо крови, ни резервных возможностей сердечной мышцы для обеспечения «эгоистических» потребностей всех органов и тканей. В организме постоянно проявляется континуум действия различных функциональных систем. Деятельность одной функциональной системы во времени сменяется другой. Если в утренние и дневные часы преобладает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, то в вечерние и ночные часы – «царство вагуса», преобладает тонус парасимпатического отдела. Если активность эрготропной системы обусловлена активирующим влиянием на кору мозга ретикулярной формацией ствола мозга через дофаминовую, норадреналиновую медиацию, то основным медиатором трофотропной (парасимпатической) системы является ацетилхолин. Как симпатическая, так и парасимпатическая нервная система является сложным интегративным образованием с замкнутой саморегулирующейся организацией. Центральным пунктом её тоже является полезный приспособительный результат. Центральная архитектоника системы состоит из тех же узловых стадий.
На стадии афферентного синтеза организм решает те же проблемы: что делать, как делать, когда делать, какой результат должен быть получен. Формируется цель деятельности с предвидением нужного результата, что фиксируется в акцепторе результата действия. Полезные результаты парасимпатического отдела:
1) создать депо продуктов метаболизма для обеспечения всех видов деятельности в предстоящий день,
2) перестроить обмен веществ на метаболический анаболизм для обеспечения роста и обновления всех клеток организма. Обеспечить рост ребёнка.
Существует целостная холинергическая система, объединяющая кору и подкорку. Все пресинаптические и постсинаптические волокна в ней активируются ацетилхолином. Максимальное содержание ацетилхолина в мозге обнаруживают в стволе и хвостатом ядре, меньше его в коре, продолговатом мозге, мозжечке (Р.Н.Глебов, Г.Н.Крыжановский 1978). Наибольшую значимость ацетилхолин имеет в ретикулярной формации среднего мозга, на которую действует возбуждающе (С.С.Крылов, 1955, С.В.Аничков, 1974). Холинергические структуры ретикулярной формации среднего мозга, наряду с адренергическими, принимают участие в механизме восходящей активации корковой деятельности. Холинергическая система передачи импульсов очень широко распространена в ЦНС и практически принимает участие в передаче возбуждения на всех уровнях мозга. Малые концентрации ацетилхолина облегчают, а большие – тормозят синаптическую передачу (W. Feldberg, 1945, С.В.Аничков, 1959). Предполагается, что холинергическую природу имеют все конечные корковые нейроны восходящей активирующей системы (Г.Д.Смирнов, Р.Ю.Ильюченок 1962, И.П.Анохина 1975). Отток ацетилхолина из мозга сопровождается успокоением, синхронизацией ЭЭГ.
Повышение концентрации в мозге ацетилхолина обусловливает повышение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Холинорецепторы постганглионарных холинергических нервов (сердца, гладких мышц, желёз) обозначают как м-холинорецепторы (мускариночувствительные), а расположенные в области ганглионарных синапсов и в соматических нервно-мышечных синапсах – как н-холинорецепторы (никотиночувствительные) (С.В.Аничков, 1974). Ацетилхолин не оказывает строгого избирательного действия на разновидности холинорецепторов. В той или другой степени он действует на м- и н-холинорецепторы и на подгруппы м-холинорецепторов.
В регуляции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы отводится роль и серотонину. При повышении активности холинергической системы мозга происходит возбуждение серотонинореактивных структур. В ряде работ серотонин рассматривается как основной передатчик импульсов в центральных отделах парасимпатической нервной системы (В.А.Семке, 1971). При чрезмерной активации холинергической системы происходит угнетение серотонинергической медиации (Н.П.Бехтерева, 1978).
К концу рабочего дня существенно снижается тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы. Минимальна активность кортиколиберина, АКТГ, кортикостероидов, катехоламинов с 18 до 23 часов. Закончилось время, отведённое природой для активной деятельности. В организме в это время происходят процессы противоположной направленности. Активируется парасимпатический отдел вегетативной нервной системы. Отпала надобность в повышенном артериальном давлении, в активной деятельности сердца. Снижается артериальное давление. По мнению А.М.Вейна (1991) тонус большинства сосудов регулируется только адренергическрй иннервацией, наряду с вазоконстрикторными существуют симпатические вазодилататорные волокна. Но в эндотелии сосудов есть м-холинорецепторы, возбуждение которых вызывает расширение сосудов, что опосредуется через NO (эндотелиальный релаксирующий фактор), образующийся при стимуляции м-холинорецепторов эндотелиальных клеток (С.В.Аничков, 1974).
Холинергические импульсы, воздействуя на узел Кис-Флака, замедляют ритм сердечных сокращений, воздействуя на пучок Гиса, уменьшают силу сердечных сокращений. Ослабевает сила систолы, удлиняется диастола. Нет надобности в большом количестве кислорода. Под действием ацетилхолина суживаются бронхи, урежается частота дыхания. Наступает торможение двигательной активности, снижается мышечный тонус. У людей с нормальным функционированием вегетативной нервной системы уменьшается желание проявлять любую деятельность – физическую, интеллектуальную. Происходит психическая релаксация, синхронизируется ЭЭГ. Всё направлено на покой, «принятие среды», " отказ от борьбы», поддержание гомеостаза.
На стадии эфферентного синтеза происходит избирательная мобилизация специальных исполнительных соматических, вегетативных, гормональных систем для достижения реального результата. Одним из основных исполнительных органов становится пищеварительная система. Максимальной становится секреция пищеварительных желёз – желудка, поджелудочной железы, кишечника (С.В.Аничков, 1974). Под действием гастрин-рилизинг-пептида в ЦНС и в желудочно-кишечном тракте стимулируется секреция гастрина – активатора кислой желудочной секреции. В G-клетках пилорической части желудка создаются максимальные условия для расщепления белков пищи. За счёт стимуляции холинергических нейронов выделяются холецистокинины. Они задерживают эвакуацию пищи из желудка, чем способствуют лучшему перевариванию её, создают условия для лучшего расщепления белков и липидов в 12-перстной кишке. В поджелудочной железе стимулируют секрецию пищеварительных ферментов. Вызывают сокращение желчного пузыря, расслабление сфинктера Одди и выбос желчи.
Поступающие из желудка кислоты и жиры стимулируют продукцию S-клетками тонкого кишечника и клетками мозга секретина. Секретин, действуя на клетки протоков поджелудочной железы, стимулирует секрецию бикарбонатов и выделение панкреатических ферментов. Последовательно увеличивается активность ферментных систем кишечника. Создаются идеальные условия для переваривания пищи и всасывания аминокислот, глюкозы, жирных кислот.
При доминировании парасимпатического отдела активируется функция выделительных органов – усиливается моторика прямой кишки, повышается тонус мочевого пузыря. Стимулирующее действие на гладкие мышцы кишечника оказывает и антидиуретический гормон, концентрация которого увеличивается при усилении парасимпатических влияний.
Пищевая моторика желудка и 12-перстной кишки осуществляется не только блуждающим нервом, но и с помощью преганглионарных серотонинергических волокон. Серотонин усиливает секреторную активность пищеварительных желёз и перистальтику желудочно-кишечного тракта, моторику мочевого пузыря (В.В.Смирнов и соавт. 1995, А.Э.Лычкова, 2005)
Под влиянием парасимпатических импульсов повышается инкреторная деятельность поджелудочной железы. Бета-клетки островков Лангерганса увеличивают продукцию инсулина – гормона запасания энергии в условиях избытка её. Увеличивается проницаемость клеток для глюкозы и ряда аминокислот. Благодаря этому возрастает синтез гликогена в печени и мышцах, активируется синтез белков. Инсулин тормозит гликогенолиз, глюконеогенез. Усиливает липогенез из углеводов. Чем больше концентрация глюкозы в крови, тем выше секреция инсулина, понижающая эту концентрацию путём отложения её в виде гликогена в печени и в мышцах. Способствует отложению гликогена и активирующийся в вечерние и ночные часы соматотропный гормон. Накапливаются запасы главных источников энергии. Гликогена в печени за ночные часы секретируется столько, что его хватит для поддержания уровня глюкозы в крови в течение 12 – 16 часов для обеспечения дневной работоспособности. В достаточном количестве запасаются и жиры – «медленное топливо».
Таким образом, в вечерние и ночные часы преобладает энергетический анаболизм – синтез субстратов для запасания энергии. Если днём глюкокортикоиды обусловливали отрицательный азотистый баланс, ингибируя биосинтез белков, то в ночные часы проявляется анаболическое действие на обмен белков и нуклеиновых кислот. Под регулирующим влиянием парасимпатического отдела находится тканевой обмен, ускоряется синтез тканевых белков (С.В.Аничков, 1955), активируются процессы пластического анаболизма.
В период преобладания трофотропных влияний усиливаются процессы пластического анаболизма и под действием тиреоидных гормонов. Активируется синтез РНК. увеличивается митотическая активность клеток, активируется аэробный гликолиз. Увеличивается концентрация калия в крови и его внутриклеточный транспорт. Если днём кортикостероиды понижали синтез и секрецию тиреоидных гомонов (Мопеj et al. 1950), то в вечерние и ночные часы синтез их повышается. Гормоны щитовидной железы существенно влияют на морфологическое созревание и развитие ЦНС, что особенно важно в детском возрасте. Активируются процессы пролиферации, миграции, дифференцировки нервных клеток, рост и миелинизация аксонов, дендритов (А.Н.Смирнов, 2009).
Большое влияние на синтез белка оказывает соматотропный гормон. Секреция его максимальна во время глубокого сна, когда потребность в энерготратах минимальна и обмен может переходить преимущественно на пластический анаболизм. Соматотропный гормон ускоряет все синтетические процессы. Он обладает не только ростостимулирующим эффектом, но является и мощным анаболическим гормоном – стимулирует синтез белка, задержку азота, стимулирует рост хрящевой ткани, ускоряет продольный рост костей, преимущественно длинных трубчатых и в меньшей степени губчатых, увеличивает минеральную плотность костной ткани, в том числе и зубов. При его введении увеличивается мышечная масса, сила мышц, уменьшается отложение жира (И.И.Дедов, В.А.Петракова 2004). Соматотропный гормон стимулирует образование новых капилляров. Всё это обеспечивает интенсивный рост ребенка. Пик содержания соматотропного гормона отмечается после вечернего приема пищи. Его уровень прогрессивно увеличивается во время сна. Влияют на пластический обмен, активируя анаболические процессы, и половые гормоны – тестостерон, эстрогены. Тестостерон резко увеличивает синтез белка.
Таким образом, парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы обеспечивается обновление клеточных структур в любом возрасте, активируется рост и развитие ребенка, составляя количественную и качественную стороны онтогенеза. Активация энергетического анаболизма восстанавливает энергетические запасы. Создается материальный и энергетический субстрат для активной деятельности организма в дневные часы. Всё, что израсходовано организмом в течение рабочего дня под активирующим действием симпатического отдела вегетативной нервной системы, в периоде активации парасимпатического отдела восстанавливается.
Тонус парасимпатического отдела максимален вечером и ночью. И опять, не анахронизмом ли звучат рекомендации диетологов не принимать пищу после 18 часов. Только потому, что она в это время суток лучше всего, идеально переваривается, усваивается и откладывается в виде запасов в печени, в мышцах, в подкожной клетчатке. Накапливается, чтобы обеспечить работоспособность предстоящего дня. В вечерние часы максимальна секреция гастрина и соляной кислоты. За отсутствием в желудке пищи, они становятся агрессивными факторами повреждения слизистой. Особенно у людей с расстройством вегетативной регуляции, с нарушением кровообращения в желудке. В вечерние часы максимально выделение ферментов поджелудочной железой, а сигнала к выделению их в 12-перстную кишку не поступает. Что им делать, как не раздражать железу. Не поступает сигнала к деятельности и желчному пузырю. Чем не почва для застоя желчи и образования камней в нём. Нечего переваривать и всасывать в кровь ферментам кишечника.
Калорийная пища, съеденная вечером и в достаточном количестве, легко переваривается активными в это время ферментами. Пища, переваренная до аминокислот, жирных кислот, моносахаридов активно всасывается в кишечнике и депонируется, чтобы обеспечить интенсивный обмен веществ во всех клетках организма, их обновление в любом возрасте, обеспечить интенсивный рост ребенка. Обеспечить высокую работоспособность следующего рабочего дня. Если объём съеденной пищи не превышает суточную потребность в ней, избыточного отложения её в подкожную жировую клетчатку не произойдет. Всё, что отложится, израсходуется в течение следующего рабочего дня. Важно правильно распределить прием пищи в течение дня. Недаром древняя культура йоги разрешает прием пищи с 12 часов дня до 12 часов ночи. В древней Спарте было правилом принимать пищу, только заработав её, то есть вечером. На Руси крестьяне отправлялись в поле с восходом солнца, когда работоспособность максимальна, взяв с собой жбан с квасом или с водой. Основной приём пищи был по завершении основной работы.
Таким образом, неорганизованное множество систем и органов – пищеварительный тракт с его сложной гормональной системой, эндокринный и экзокринный аппарат поджелудочной железы, активирующие синтетические процессы структуры печени, щитовидная железа, соматотропный гормон, половые гормоны под активирующим действием трофотропных структур мозга динамически мобилизуются в сложную функциональную систему организма, именуемую парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы.
Парасимпатическая нервная система филогенетически более древнее образование. В её функции входит сохранение и восстановление целостности организма, стабилизация внутренней среды, обеспечение постоянства внутренней среды. Представительство системы парасимпатических нервов в коре полушарий значительнее, чем симпатических (А.Д.Ноздрачёв, 1983). Симпатическая нервная система филогенетически более молодая, в её функции входит адаптация внутренней среды к меняющимся условиям существования, адекватная реакция на неожиданные воздействия, активное приспособление к среде, организация активного поведения.
Активность гормональных систем в дневные и ночные часы регулируется вегетативной нервной системой. Эрготропные и трофотропные системы синергично обеспечивают центральный уровень вегетативной регуляции. Нельзя сказать, что днем функционирует лишь симпатический отдел, а ночью – парасимпатический. Принцип двойной вегетативной иннервации сводится к тому, что каждый орган, кроме мозгового слоя надпочечников, имеет как симпатическое, так и парасимпатическое обеспечение, при этом эффекты их противоположны.
Деятельность эрготропной и трофотропной систем организована синергически. Можно отметить лишь преобладание одной из них, что в физиологических условиях точно соотнесено с конкретной ситуацией. Механизм синергичного влияния отделов вегетативной нервной системы на функции одного и того же органа изучены ещё недостаточно (А.Д.Ноздрачёв, 1983). Известен феномен усиления вагусного торможения деятельности сердца симпатическим нервом. В реализации усиления симпатическим нервом вагусного отрицательного эффекта у лягушек участвуют бета-адренорецепторы (Н.А.Соколова и соавт. 1982). Серотонин, как медиатор холинергической системы, обнаруживается и в блуждающих, и в симпатических стволах (В.В.Смирнов и соавт. 1995). Функционально симпатическая и парасимпатическая системы характеризуются антагонистическими взаимоотношениями.
Смена активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы обеспечивают целостность организма и его адекватные связи с внешней средой. Смена их активности – это внутренние биологические часы. Задавателем ритма их является смена света и темноты, смена активности и покоя, закреплённых в ходе эволюции осцилляций, то есть резонансных колебаний различных функций. Внутренними биологическими часами, регулятором циркадианных ритмов, ритмов сна и бодрствования, является серотонин. От уровня концентрации его в структурах мозга зависит циркадианная кортикоидная кривая. Из серотонина в эпифизе (шишковидная железа), в симпатических ганглиях, в эндотелии сосудов, в сетчатке глаза образуется мелатонин, играющий важную роль в регуляции биологических суточных (циркадианных) ритмов функционирования вегетативной нервной системы. В зависимости от освещённости меняется его биосинтез. Мелатонин играет роль синхронизатора биологических функций – фаз сна, циркадианных колебаний обменных процессов, иммунных реакций. Мелатонин принимает участие в регуляции углеводного и жирового обмена, предотвращает развитие дисметаболизма (K.Maenura, N. Taceda, R.Nagai 2007, A.M.Jetten 2009). Нарушение биологических ритмов является дополнительным фактором метаболического синдрома (И.С.Джериева, Н.И.Волкова, С.И.Рапопорт 2012). Мелатонин принимает участие в управлении уровня кортикостероидов, половых гормонов, обладающих чётко выраженной суточной периодикой. Днём включаются активирующие системы, ночью он обеспечивает глубокий сон. Воздействуя на активирующие системы мозга, способствует повышению артериального давления. Воздействие на дезактивирующие системы снижает артериальное давление.
Для нормального функционирования вегетативной нервной системы, следовательно, для адекватной регуляции артериального давления, важно правильное функционирование нейротрансмиттерных систем, между которыми, активирующими и дезактивирующими, существуют сложные взаимоотношения. Активность дофаминергических нейронов сдерживается ГАМК-ергическими нейронами, располагающимися непосредственно в чёрной субстанции и в бледном шаре (P.Z.Mc Green et al. 1975). Терминалями ГАМК-нейронов стриатума осуществляется обратная связь в этой наиболее мощной части дофаминергической системы (P.Z.Mc Greenn et al. 1975, G. Racangni et al. 1977). Норадреналиновая медиация угнетает ГАМК-нейроны (Н.П.Бехтерева, 1978). А ГАМК-ергические интернейроны сдерживают активность корковых возбуждающих нейронов, угнетая чрезмерную активность норадреналиновой медиации (D.J.Rus,1973, F.Roberts,1975, Н.П.Бехтерева, 1976). Дофаминергические влияния в стриатуме, посылаемые нейронами из чёрной субстанции, тормозят холинергическую медиацию (J.Agid et al. 1975, D.Z.Chenej et al. 1974).
Симпатические и парасимпатические нервы находятся в состоянии постоянной активности или тонуса, даже в отсутствие внешних раздражителей. Для поддержания стабильного состояния вегетативная система должна обладать некоторой степенью лабильности. В нормальных условиях симпатический и парасимпатический отделы находятся в состоянии строго сбалансированного динамического равновесия. Каждый из них чувствителен к изменениям внутренней среды и быстро на них реагирует. Действуя реципрокно, эти системы сводят к минимуму возникающие колебания. Ошибки исправляются, не достигнув значительных величин. Симпатическая и парасимпатическая нервные системы, являющиеся сложными интегративными образованиями с замкнутой самоорганизующейся системой, обеспечивают функционирование организма в соответствии с потребностями в данный конкретный момент времени, обеспечивают величину артериального давления в соответствии с данной ситуацией. В физиологических условиях величина артериального давления соответствует данной ситуации.
Функции симпатического и парасимпатического отделов, казалось бы, противоположно направлены, но в этом заключено их диалектическое единство, сущностью которого является адекватное ситуациям обеспечение приспособительного поведения. При повышении активности одного отдела вегетативной нервной системы происходит компенсаторное повышение активности другого отдела, возникает новый уровень динамического равновесия эрготропной и трофотропной систем (А.М.Вейн, 1998). Возникает «взаимостимулирующий антагонизм» (И. Хауликэ, 1978). При этом происходит адекватное обеспечение всех процессов в организме достаточным притоком крови, обеспечиваемое достаточным артериальным давлением. Полезный приспособительный результат, достигаемый сердечно-сосудистой системой, зависит от процессов синтеза, выделения, обратного захвата и инактивации медиаторов нервной системы, от взаимодействия их со специфическими рецеторами (J.R.Cooper, F.E.Bloom, R.H. 1996, E.R. Kandel et al. 2000). Адекватное потребностям организма функционирование обоих отделов вегетативной нервной системы способствует поддержанию гомеостатического равновесия организма.
Таким образом, достаточность функционирования парасимпатического отдела вегетативной нервной системы это:
– обеспечение нутритивных функций с адекватной работой пищеварительной системы, с высокой активностью ферментных систем, расщепляющих пищевые продукты до конечных элементов – аминокислот, жирых кислот, глюкозы;
– высокая двигательная активность всех структур пищеварительной системы для перемешивания и продвижения пищевых масс по кишечнику;
– обеспечение энергетического анаболизма мобилизацией ваго-инсулярного аппарата, способствующего формированию запасов в депо для обеспечения активной деятельности в течение следующего дня;
– обеспечение пластического анаболизма – ускорение синтеза тканеых белков, синтеза РНК, митотической активности клеток для обеспечения репаративных процессов в клетках, обновления их структуры, обеспечения роста ребенка;
– обеспечение отдыха нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной системам со снижением артериального давления, урежением частоты сердечных сокращения, увеличением продолжительности диастолы, урежением частоты и уменьшением глубины дыхания;
– обеспечение достаточного по продолжительности и глубине сна с обработкой поступившей за день информации.
«День и Ночь – лишь внешне соперники,
но одной лишь цели служат они,
любя друг друга, чтобы общее дело
делалось лучше вдвоём.
Ведь если бы Ночь не прибавляла,
что было бы тратить Дню?»
(Великий мусульманский поэт и мистик Руми).
В организме существуют три основные регуляторные системы – вегетативная, эндокринная и иммунная, от функционирования которых зависит уровень здоровья, продолжительность жизни человека (В.Д.Дильман, 1987). На наш взгляд, четвёртой, не менее важной регуляторной системой организма является система эмоционального реагирования.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА В РЕГУЛЯЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ принимает самое непосредственное участие. Она используется для управления генерализоваными медленными процессами метаболизма для поддержания на необходимом уровне различных констант внутренней среды. Нервная и эндокринная системы на многих уровнях регуляции функционируют как единое целое. Физиология и патология эндокринной системы зависят наиболее всего от функции гипоталамуса, функциональное состояние которого активируется влияниями ретикулярной формации ствола мозга и корой больших полушарий и тормозными влияниями, исходящими из таламуса (С.В.Аничков, 1974). Следовательно, изменение функционального состояния активирующих и тормозных систем мозга может существенно повлиять на функции гипоталамуса, как в сторону повышения, так и снижения его функционального состояния, что обязательно отразится на величине артериального давления.
Задние отделы гипоталамуса имеют непосредственное отношение к активации симпатического отдела вегетативной нервной системы. Их эрготропные влияния являются составной частью симпатического тонуса организма, передние отделы активируют преимущественно парасимпатическую систему, обеспечивают трофотропную активность (Е.Geelhorn, 1963, А.М.Вейн, 1991), что тоже имеет самое непосредственное отношение к регуляции артериального давления.
Гипоталамус осуществляет регуляцию гормональных систем посредством рилизинг-факторов, стимулирующих выделение гипофизом тропных гормонов, включающих в деятельность эндокринные органы, и статинов, ингибирующих, подавляющих их секрецию. Гипоталамус и гипофиз располагаются снаружи гемато-энцефалического барьера, что позволяет им реагировать на концентрацию циркулирующих в крови гормонов и других компонентов крови, а гормональным продуктам гипофиза и гипоталамуса легко попадать в кровеносную систему (В.М.Кеттайл, Р.А.Арки 2007).
В механизмах поддержания артериального давления вегетативная нервная система и эндокринная объединены по принципу взаимосодействия. Все гормональные системы в большей или меньшей мере принимают участие в регуляции вегетативного гомеостаза, симпатического и парасимпатического. Эрготропные влияния задних отделов гипоталамуса являются составной частью симпатического тонуса организма, передние отделы имеют трофотропную направленность (Е. Gellhorn,1963, А.М.Вейн, 1991). Активирующим действием на гипоталамус со стороны ретикулярной формации мозга обладает наряду с норадреналином и серотонин. Он стимулирует включение АКТГ, значит и кору надпочечников. Выделяемый надпочечниками кортизол действует активирующе на все системы организма, в том числе и на сердечно-сосудистую, что имеет особое значение для развития общего адаптационного синдрома (Н. Selje, 1946). Выделяемый корой надпочечников альдостерон стимулирует реабсорбцию ионов натрия, экскрецию ионов калия и водорода в почечные канальцы. С ионами натрия в кровоток поступает изоосмотическое количество воды. Увеличение объёма крови и ёмкости венозного русла является важным фактором повышения артериального давления. Уже на ранней стадии снижения артериального давления у детей активируется ренин-ангиотензин-альдостероновая система.
Тела нейронов задней доли гипофиза расположены в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах. Образуемый в них вазопрессин (антидиуретический гормон) обладает мощным вазоконстриктивным действием. Секреция вазопрессина зависит от объёма крови и величины артериального давления. Уменьшение объёма крови на 5 – 10% сопровождается значительным ростом концентрации вазопрессина до величин, при которых гормон оказывает выраженное вазопрессивное и антидиуретическое действие. Снижение артериального давления ночью способствует повышению содержания антидиуретического гормона во время сна. Повышение осмолярности крови ведёт к повышению секреции антидиуретического гормона. Он открывает каналы для воды в собирательных трубочках почки, что приводит к реабсорбции воды в кровяное русло. Способствует высвобождению антидиуретического гормона стимуляция ЦНС ацетилхолином (W.M.Kettjle, R.А.Аrkj 2007).
Мозговая часть надпочечников содержит крупные нервные клетки, принадлежащие симпатическому отделу нервной системы. Одни группы клеток содержат больше адреналина, другие – норадреналина. У новорождённых больше норадреналинсинтезирующих клеток. Эффект симпатической стимуляции определяется в основном выделением норадреналина. Норадреналин, выделяемый надпочечниками, является гормоном с резко выраженным прессорным эффектом, повышает артериальное давление и периферическое сопротивление прекапилляров. Под его влиянием возрастает как систолическое, так и диастолическое давление. Адреналин расширяет кровеносные сосуды и снижает периферическое сосудистое сопротивление. Адреналин, являясь мощным стимулятором сердца, тоже повышает систолическое давление.
Катехоламины играют исключительно важную роль в адаптивных реакциях организма на «крайние» воздействия, при которых секреция в крови адреналина и норадреналина может увеличиться в 1000 раз (М.А..Жуковский 1971). Катехоламины и кортикостероиды, обеспечивая вегетативную реактивность, непосредственно включают механизмы, способствующие поддержанию артериального давления на уровне, обеспечивающем кровоток в соответствии с потребностью в нём в настоящий момент времени. Поддерживают артериальное давление на нужном уровне так долго, как требует того возникшая в нём потребность для обеспечения всех видов деятельности.
К величине артериального давления имеет отношение и щитовидная железа. При воздействии на неё эрготропных влияний задних отделов гипоталамуса увеличивается синтез тиреотропного гормона, обеспечивающего синтез тиреоидных гормонов. Они повышают чувствительность тканей к катехоламинам, что проявляется усилением симпатических влияний на деятельность сердечно-сосудистой системы с повышением артериального давления, учащением сердечных сокращений. При этом происходит значительное усиление метаболических процессов, обеспечивающих работоспособность.
Активация эрготропных механизмов усиливает катаболические процессы. А-клетки поджелудочной железы продуцируют глюкагон, способствующий расщеплению гликогена до глюкозы, которая под действием инсулина поступает во все функционирующие клетки. Под действием трофотропных влияний передних отделов гипоталамуса происходят процессы противоположной направленности – накопление энергетических субстратов в печени в виде накопления гликогена, запасов жира. Вегетативные дисфункции с преобладанием ваготонии предрасполагают к избыточному отложению жира. Формирующееся ожирение является существенным фактором риска в становлении гипертонической болезни.
Под влиянием симпатических импульсов соматотропный гормон способствует увеличению концентрации глюкозы в крови, тормозит транспорт её в неработающие органы, способствует снижению уровня холестерина в крови, что является фактором противодействующим прогрессированию гипертонической болезни. Соматотропный гормон в период преобладания вагусных влияний стимулирует образование новых капилляров, что способствует улучшению функционирования микроциркуляторного русла, улучшает трофику тканей. При гипоталамической недостаточности снижение уровня соматотропного гормона является предрасполагающим фактором к расстройству регуляции артериального давления как за счёт повышения уровня холестерина, так и за счёт ухудшения микроциркуляторного обеспечения тканей.
Существенное значение для растущего организма имеет гипоталамическая регуляция аппетита. В ядрах латерального гипоталамуса находится центр голода, в вентромедиальных отделах – центр насыщения. Равновесие их функционирования обеспечивает гармоничное развитие ребёнка. При расстройстве их регуляторного влияния происходят серьёзные нарушения в функциональной системе питания. Одни дети годами живут в состоянии анорексии, способствующей формированию белковоэнергетической недостаточности с сопутствующей, как правило, артериальной гипотензией. У других, подверженных булимии, рано начинает формироваться ожирение с гиперхолестеринемией и формированием метаболического синдрома с первых лет жизни. В этой группе детей артериальная гипотензия первого десятилетия жизни к 15 – 16 годам по мере формирования гипоталамического синдрома трансформируется в артериальную гипертензию с формированием у определённого числа подростков рано оформившейся гипертонической болезни.
Активируемые гонадотропин-рилизинг-фактором половые гормоны – тестостерон и эстрогены существенно влияют на пластические процессы, увеличивают синтез белка, способствуют обновлению клеточных структур, что является важным противодействием развитию дегенеративных процессов в структурах лимбико-ретикулярного комплекса, ответственных за регуляцию артериального давления.
Гормональная и вегетативная регуляция осуществляется одними и теми же структурами мозга – гипоталамусом, ретикулярной формацией, таламусом. При нарушении кровообращения в вертебробазилярном бассейне страдают преимущественно задние отделы гипоталамуса, где представлены эрготропные зоны, участвующие наряду со структурами ретикулярной формации в формировании симпатического тонуса. Недостаточность симпатических влияний гмпоталамуса не может не сказаться не только на гормональном, но и на вегетативном гомеостазе.
Гормональная недостаточность, особенно первые годы жизни у ребёнка редко бывает выраженной, чаще протекает субклинически. Но при целенаправленном исследовании детей с расстройством вегетативной регуляции гормональная недостаточность, как правило, всегда выявляется. У одних детей расстройством аппетита, как проявлением гипоталамической дисфункции, у других задержкой или ускорением физического и полового развития при недостаточности или избыточности продукции соматотропного гормона. У одних плоской сахарной кривой при гиперинсулинизме, что является важной составной частью формирования метаболического синдрома. У других полиурией и полидипсией, не доходящей до уровня несахарного диабета при недостаточности антидиуретического гормона. У кого-то выявляется дисфункция тиреоидная. При паращитовидной дисфункции, недостаточном синтезе соматотропного гормона – множественный кариес зубов, начиная с молочных и во все последующие периоды жизни. (На примере большого числа пролеченных больных с вегетативной патологией по нашей методике наблюдается прекращение прогрессирования кариеса зубов, как молочных, так и постоянных).
ИММУННАЯ СИСТЕМА В РЕГУЛЯЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ. Иммунная система, наряду с нервной и эндокринной, принимает участие в регуляции артериального давления, в становлении артериальной гипертензии. Отклонения в иммунном статусе являются одним из патогенетических звеньев в формировании гипертонической болезни (А.J.Сох, С.R.Carvahlo, М.А.de Soura 1983, Е. Нilme 1989, F. Olsen et al 1980, 1984, А.П.Будай, Т.Н.Балясникова 1988, И.К.Шхвацабая 1989).
«Физиологические и патологические процессы в функционировании иммунной системы должны быть изучены с позиций целостного организма – общефизиологических механизмов психосоматической интеграции. Во взаимодействии иммунной системы с организмом её автономия относительна. Существуют экстраиммунные механизмы обеспечения иммунного гомеостаза, лежащие вне иммунокомпетентных органов. Это медиаторные, гормональные системы. Наряду с генетическим контролем иммунная система находится под их сложным влиянием» (Р.В.Петров, 1981).
Если специфичность иммунного ответа определяется взаимодействием антигенов и лимфоидных клеток под регулирующим влиянием вилочковой железы, то интенсивность систем активирующих и тормозящих иммунные реакции, соотношение хелперных и супрессорных ответов модулируется нейрогуморальными влияниями, исходящими из гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга (Г.В.Абрамчик, 1989).
Экстраиммунные регуляторные механизмы включаются через центральную эндокринную регуляцию (К. Веrdlung, 1956). Эндокринная система, в свою очередь, включается нейромедиаторными системами лимбико-ретикулярного комплекса, нейроны которых расположены в подкорковых структурах мозга.
Основными нейрохимическими механизмами формирования центральных нейроиммунных регуляторных влияний являются холин-, дофамин-, норадреналин-, серотонин- и ГАМКергические нейротрансмиттерные системы. Именно они модулируют функции иммунной системы (Г.Н.Крыжановский, С.М.Магаева, С.В.Макаров, 1997). Они влияют на клеточное звено иммунного ответа, на изменение хелперной и супрессорной активности Т- и В-лимфоцитов. Наибольшее значение в регуляции иммунной системы имеют дофамин – и серотонинергические системы, действующие на иммуногенез реципрокно (W. Kostowski, 1979).
Дофаминергическая система регулирует иммунные функции через гипоталамус-гипофиз-тимус, серотонинергическая – через гипоталамус-гипофиз-надпочечники. Под действием этих нейромедиаторов происходит перераспределение клеточных популяций в иммунокомпетентных органах.
Активация дофаминергической системы сопровождается повышением активности Т-хелперов (помощников), что увеличивает активность иммуннх реакций (Л.В.Девойно, Р. Ю. Ильюченок 1983). Дофамин, активируя тимус, являющийся органом реализующим стимуляцию иммуногенеза, усиливает миграцию тимоцитов в селезёнку, увеличивает число хелперов в ней и в костном мозге, повышает хелперный ответ Т- и В-лимфоцитов (Г.В.Идова, М.А.Чейдо, 1979). Стимулирующе на иммунную систему действует и норадреналин, образующийся в структурах лимбико-ретикулярного комплекса (Г.В.Абрамчик, Р.М.Танина 1979). Преимущественно через антителообразование обеспечивается противоинфекционная защита. Через активацию клеточного звена, прежде всего лимфоцитов Т-киллеров, осуществляется противоопухолевая защита.
При нарушении кровообращения в вертебро-базилярном бассейне на почве гипоксии их, в структурах мозга, синтезирующих дофамин, снижается его концентрация и происходит ослабление иммунных реакций за счёт угнетения как Т-, так и В- хелперов (Л.В.Девойно, 1965). Происходит угнетение образования антител в лимфоидной ткани (К. Веrglung, 1956), что ведёт к затяжному течению инфекций, формированию очагов хронических инфекций. Снижение противоопухолевой защиты способствует началу опухолевого роста.
Серотонинергическая система, нейроны которой локализованы преимущественно в ядрах среднемозгового шва ствола мозга, активирует супрессорную (угнетающую) активность Т- и В-лимфоцитов (Л.В.Девойно, 1965). Тормозное действие серотонина реализуется через активацию системы гипоталамус-гипофиз-надпочечники. Повышение в крови концентрации кортикостероидов обеспечивает иммуносупрессивное действие (Е.В.Науменко,1971, I.Gieldanowski et al. 1968). При наличии гипоксии в структурах мозга, синтезирующих серотонин, снижается его продукция, следовательно, снижается и тормозное действие на иммуногенез (F.Denizeau, T.Z.Sourkes 1977, I.I.Warsh et al. 1976). При этом увеличивается синтез Jg M и Jg G. Синтез их начинается раньше обычного за счёт сокращения латентного периода. Напряженность иммунного ответа сохраняется дольше обычного (Л.В.Девойно, Р.Ю.Ильюченок 1983). Происходит избыточный синтез антител и образование клеток, обеспечивающих гиперчувствительность замедленного действия. Это создает предрасположенность к аллергическим реакциям как немедленного, так и замедленного типа, к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям (А.Д.Адо, 1985).
Ключевой отдел нейроиммунного регулирования гипоталамусом осуществляется не только через систему гипоталамус-тимус и гипоталамус-надпочечники, но и через симпатические и парасимпатические влияния на иммунокомпетентные органы (Г.Н.Крыжановский, 1997). На гипоталамо-гипофизарную систему регулирующее действие оказывают дофамин, норадреналин, серотонин, ацетилхолин, образующиеся в ретикулярной формации ствола и среднего мозга (J.S.Kizer, W.W. Youugblood 1989). Воздействуя на разные участки гипоталамуса, получают различные по интенсивности проявления как гуморального, так и клеточного иммунитета (И.Н.Петровский 1961, Г.В.Абрамчик 1989). Формируется гиперчувствительность немедленного или замедленного типа, а также их сочетание. Расстройство функционирования иммунной системы у одних пациентов проявляется склонностью к инфекционным и опухолевым заболеваниям, у других – формированием аллергических и аутоиммунных процессов (F. Hasler 1984, T.Capps, A. Funci 1984). Зависит от того, какая из регулирующих систем – дофаминовая или серотониновая – больше повреждена. То есть, в каких структурах подкорковых образований значительнее нарушено кровообращение, обусловившее снижение медиаторной активности.
При иммунном воспалении основная повреждающая роль принадлежит лимфоидным клеткам и макрофагам, составляющим основу воспалительного инфильтрата (М.Simon, 1979, J.H.Korn, 1980, Р.В.Петров 1981). Сенсибилизированные лимфоциты обладают цитотоксическим эффектом, обусловливающим повреждение эндотелиальных клеток (G.V.Gordon, 1981). Выраженное повреждающее действие на них оказывают иммунные комплексы и лизосомальные ферменты нейтрофилов (W.K.Stern, W.K.Wilkinson et al.). Действие их характеризуется деструктивно-инфильтративными изменениями стенок сосудов. Достоверное повышение содержания иммунных комплексов в циркулирующей крови выявлены у больных гипертонической болезнью (И.К.Шхвацабая, 1989). Отложение иммунных комплексов происходит преимущественно там, где повышено внутрисосудистое давление и замедлен ток крови.
Происходит активация тканевых базофилов и базофилов крови, выделяющих гистамин, серотонин, фактор активирующий тромбоциты, которые тоже в ответ на данный стимул выделяют те же биологически активные вещества (L.M.Lichtenstein et al. 1978, P.Savel et al. 1982). Иммунные комплексы могут активироваться макрофагами, фагоцитирующими их, освобождая при этом лизосомальные ферменты, что вызывает повреждение сосудистой стенки (И.Б.Трофимов 1975). Гистамин вызывает сокращение клеток эндотелия, их разобщение и образование межэндотелиальных щелей, через которые осуществляется выход иммунных комплексов и отложение их в стенке сосуда, в частности, в базальной мембране (S.E.Mackel, R.Е.Jorgon 1982, Р.Н.Guth, К. Нiriabajasshi 1983). Молекулы комплемента 3а и 5а, воздействуя непосредственно на гладкую мускулатуру сосудов, вызывают её сокращение.
Дофаминовая система широко распространена в организме и за пределами ЦНС. Она представлена в иммунных органах и циркулирующих иммунных клетках. Регулирует транспорт ионов натрия в клетках проксимальных канальцев почек (А. ВаInes, 1996), что имеет прямое отношение к регуляции артериального давления и механизмам формирования гипертонической болезни.
На величину артериального давления при текущих аллергических реакциях влияет и выделяемый тромбоцитами в кровь серотонин, обладающий выраженным сосудосуживающим действием. При повторных контактах с антигеном уже через минуту концентрация серотонина в крови увеличивается в несколько раз (Т.Р.Waalkes et al. 1957). Таким образом, в регуляции артериального давления, в механизмах возникновения гипертонической болезни имеет значение изменение концентрации дофамина и серотонина как нейротрансмиттеров в структурах мозга, так и концентрация их в периферической крови. Гистамин и ацетилхолин, выделяемые тучными клетками, оказывают на величину артериального давления противоположное действие (А.Д.Адо, 1985).
Аллергические реакции возникают всегда в ответ на появление причинно значимого аллергена. Длительно, хронически обычно текут реакции замедленного типа, обусловленные гиперчувствительностью клеточного звена иммунитета. Текут без столь ярко выраженных обострений как при немедленных формах аллергии, обусловленных гуморальными антителами, преимущественно Jg E. У детей с первых лет жизни и все последующие годы наиболее часто основным причинно значимым фактором аллергии бывает белок молока, который многие дети начинают получать очень рано при искусственном или смешанном вскармливании. При длительно текущих аллергических процессах в любом возрасте влияние пищевой аллергии наиболее значимо (R.A.J. Eadj et al. 1981). Сенсибилизацию могут вызывать инфекционные воздействия, особенно очаги хронических инфекций (А.Д.Адо, 1985).
В аллергологии существует понятие о шоковом органе. В детском возрасте наиболее видимым бывает поражение кожи в виде атопического дерматита. Не менее редко с возрастом проявляются респираторный или желудочно-кишечный аллергоз. Часто с возрастом происходит смена одного шокового органа другим. Независимо от того, где преимущественно текут аллергические реакции, всегда выявляются изменения в сосудистом русле (И.И.Балаболкин, 2012). Крайняя степень выраженности аллергического васкулита проявляется узелковым периартериитом или геморрагическим васкулитом. При гипертонической болезни изменения в сосудах не столь наглядно клинически выражены и нередко могут быть выявлены лишь тонкими методами исследования. Изменения в сосудах (капиллярах, артериолах, венулах) выражаются в отечности стенок, нечеткости контуров, иногда с явлениями пролиферации, с повышением сосудистой проницаемости во всей сосудистой системе – в структурах мозга, сердца, почек, лёгких, суставов. (А.J.Сох, С.R. da Carvalo, M.А.de Soura 1983). По мнению F. Olsen et al. (1980, 1984) реакция гиперчувствительности замедленного типа на антиген сосудистой стенки у больных может иметь патогенетическое значение в механизмах возникновения артериальной гипертензии.
По данным В. Кristensen (1983) и Е. Hilme (1989) у пациентов с выраженной артериальной гипертензией уровни повышения иммуноглобулинов коррелировали с величиной артериального давления. Этиологическая роль иммунных расстройств в происхождении гипертонической болезни предполагается А.П.Будаем и Т.Н.Балясниковой (1977). Они нашли достоверное повышение сывороточной концентрации. Jg G и JgE – антител к гладкомышечным клеткам сосудов на второй стадии заболевания. Е. Муталова, Ф. Камилов, А. Фацлиева (1994) обнаружили антикардиальные антитела у больных артериальной гипертензией, осложнённой мозговым инсультом. Антитела к эндотелию сосудов реагируют с антигенными детерминантами мембран эндотелиальных клеток, приводят к их повреждению. Д. Дzielak (1992) считает, что первичная и вторичная активация иммунных механизмов определённым образом влияет на механизмы закрепления артериальной гипертензии. В структурных изменениях сосудов, лежащих в основе злокачественной артериальной гипертензии, участвуют иммунные механизмы. Аутоиммунный ответ на эндотелиальные антигены проявляется периферическими васкулитами (N. Lefkos et al. 1994). Он обнаружил у 80% пациентов с эссенциальной гипертензией клеточный ответ на антиген артериальной стенки, что, по его мнению, имеет непосредственное отношение к патогенезу гипертонической болезни. Существует взаимосвязь системных васкулитов и атеросклероза. Р. Вирхов ещё в середине Х1Х века предположил, что атеросклероз связан с воспалением интимы сосудов. Высокий уровень С-реактивного белка при васкулитах, протекающих с повреждением эндотелия сосудов, рассматривается как один из маркеров атерогенеза (S.P.Mazer, L.E.Rabbani, 2004).
Течение аллергических процессов в сосудистом русле может протекать субклинически, хронически, годами, а у взрослых десятилетиями, что ухудшает функциональное состояние нервной системы. Выделяющиеся при дегрануляции тучных клеток в большом количестве медиаторы – гистамин, серотонин, ацетилхолин и другие, являются медиаторами, регулирующими и ЦНС. Выделяется их, особенно при обострении аллергического процесса, в десятки, а то и в сотни раз больше, чем нужно для регуляции нервной системы. Это ведет к усилению напряжения нервной системы, усиливает и без того существующие аффективные расстройства. По наблюдению S.Shuto et al. (1978) хроническая гиперсекреция даже одного из цитокинов, выделяющихся при аллергических реакциях, может привести к развитию хронических депрессивных расстройств с формированием соматической дезинтеграции, углублением личностной дизгармонии.
У здорового человека при нормальном функционировании подкорковых структур мозга адекватно ситуации образуется количество нейромедиаторов, прежде всего дофамина и серотонина, играющих определяющую роль в регуляции иммунных процессов. При нарушении кровообращения в вертебро-базилярном бассейне в зависимости от преимущественной локализации ишемии будет больше страдать дофаминовая или серотониновая медиация, следовательно, и хелперная или супрессорная функция клеток, ответственных за иммунные процессы. При преимущественном поражении структур, синтезирующих дофамин и норадреналин, снижается функциональное состояние Т- и В-хелперов, при снижении серотониновой медиации снижается супрессорная активность лимфоидных клеток (Л.В.Девойно, Р.Ю.Ильюченок 1983, Г.В.Абрамчик, 1989). Снижение активности дофаминовой, норадреналиновой, серотониновой систем является основным патогенетическим механизмом формирования вегетативных дисфункций (А.М.Вейн, 1971, 1991, Н.А.Белоконь, 1981). Является основным патогенетическим механизмом формирования депрессивных состояний (H.Azima, R.H.Vispo 1958, А.В.Снежневский, 1983, А.Б.Смулевич 2003). Является основным механизмом нарушения соотношения клеток иммунной системы, что предрасполагает к развитию аллергических и аутоиммунных процессов в организме (Г.Н.Крыжановский, 2002), в том числе и в клетках эндотелия сосудов.