Атеросклероз

Роль катехоламинов в развитии атеросклероза. Патогенез нейрогенного атеросклероза

Катехоламины – это физиологически активные вещества, медиаторы и гормоны симпато-адреналовой системы.

Являясь важными биологическими соединениями, они опосредованно влияют на многие функциональные и метаболические реакции в организме. Нас они интересуют прежде всего в плане воздействия их на нервную систему, а также на звенья патологических изменений, способствующих развитию атеросклероза.

Основной гормон, относящийся к группе катехоламинов – адреналин, он синтезируется и накапливается в мозговом веществе надпочечников; норадреналин – в надпочечниках, а также в постганглионарных симпатических синапсах и нервных окончаниях, в хромаффинной в ненадпочечниковой ткани. Быстрое повышение секреции катехоламинов обычно является неспецифической приспособительной реакцией организма на изменения окружающей или внутренней среды. Биологическая активность катехоламинов заключается в их способности воздействовать на функциональное состояние органов и систем, а также на активность метаболических процессов в тканях. Катехоламины возбуждают деятельность центральной нервной системы, вызывают учащение и усиление сокращений сердца, расслабление гладких мышц кишечника и бронхов, увеличивают или снижают периферическое сопротивление кровеносных сосудов, стимулируют гликогенолиз и липолиз, повышают интенсивность азотистого обмена, влияют на процессы переноса ионов натрия, калия, кальция через клеточные мембраны.

Деятельность катехоламинов тесно связана с другими гормонами и биологически активными веществами, образующимися в организме. Так, катехоламины принимают участие в регуляции высвобождения рилизинг-факторов гипоталамусом; соматотропного гормона, АКТГ и пролактина гипофизом; инсулина – b-клетками островков поджелудочной железы, ренина – нюкстагломерулярными клетками почек. В свою очередь, кортикостероидные гормоны потенциируют действие катехоламинов на Ц.Н.С. и сердечно-сосудистую систему; тироксин влияет на метаболизм катехоламинов, инсулин является антагонистом их на углеводный и жировой обмены.

Адреналин – это «гормон тревоги», секреция и выброс его в кровь усиливается в тех случаях, когда необходима срочная адаптивная перестройка обмена веществ, т. е. при стрессе.

Благодаря ему происходит сдвиг в метаболизме организма, с необходимой мобилизацией всех внутренних ресурсов для быстрого реагирования индивидуума на ситуацию.

Так, при стрессе он повышает потребление тканями кислорода, увеличивает концентрацию глюкозы и липидов в крови; расширяет сосуды, осуществляющие кровоснабжение скелетных мышц (для необходимой мышечной деятельности), увеличивает скорость и кровоток в печени, повышает частоту и силу сердечных сокращений, возбуждает центральную нервную систему (в том числе и усиливает эмоциональное состояние человека). Таким образом, эмоциональное напряжение прочно связано с выбросом катехоламинов.

В современном цивилизованном мире часто эмоциональные состояния связаны отнюдь не с проблемами выживания (как это было на заре человечества, и с тех пор эволюционно закрепилось через вышеописанные реакции), а с житейско– бытовыми психологическими проблемами или внутренними переживаниями. Если отрицательные эмоциональные состояния часто повторяются или суммируются, то это запускает ряд патологических реакций, цепной характер которых предрасполагает к развитию атеросклероза. Кратко это можно описать так: при длительном стрессе в результате липолиза создается избыток триглицеридов, жирных кислот и холестерина в крови (все они предназначены для энергетических трат). Но при отсутствии мышечной активности, эти метаболические приготовления в организме не реализуются, следовательно, сохраняется гиперхолестеринемия. Постоянно вновь образующиеся катехоламины вызывают изменения в системе гипофиз – кора надпочечников, приводящие к ослаблению глюкокортикоидной функции надпочечников и усилению минералокортикоидной функции, что через изменения минерального обмена усугубляет отрицательное воздействие на сосудистую стенку (т. е. усиливает повышение артериального давления, сужение артерий внутренних органов, гипоксию сосудистой стенки, способствующую развитию в ней дистрофических изменений и сосудистой проницаемости). Эти функциональные и метаболические изменения в артериях являются в последующем основой для отложения в них холестерина и развития атеросклероза.

Повышение коагулирующих свойств крови при длительном преобладании симпатоадреналовых реакций, создает предпосылки к тромбообразованию.

Интересные наблюдения описывает П. С. Хомуло. Он отмечает, что однократное кратковременное эмоциональное возбуждение в конце физиологической реакции сопровождается снижением количества ЛПНП и соответствующим повышением продукции ЛПВП (т. е. перенос холестерина из частиц ЛПНП на ли– попротеидную частицу высокой плотности), что является защитной мерой против отложения его в артериях. И только при частых и длительных стрессах происходит повышение ЛПНП и ЛПОНП и холестерина в нем, одновременно со снижением ЛПВП. Эти данные свидетельствуют об антиатерогеннном эффекте эмоционального возбуждения, не имеющего характер напряжения.

П. С. Хомуло описывает изменения липидного обмена у 20 студентов за месяц до экзаменов, после 3-го и 5-го экзаменов. Была выявлена следующая динамика изменений общего и свободного холестерина: к 3-му экзамену содержание общего холестерина увеличивалось, а к 5-му – снижалось ниже исходных величин.

Однако повышение уровня свободного холестерина после 3-го экзамена было более интенсивным, чем общего холестерина. После 5-го экзамена концентрация свободного холестерина статистически не отличалась от исходных величин. Относительная концентрация ЛПНП после 3-го экзамена снижалась, а после 5-го – повышалась. Таким образом, несмотря на продолжающиеся экзамены, после увеличения вначале, концентрация холестерина в крови к концу сессии снижалась.

Полученные результаты подтверждают наши представления, пишет автор, о роли эмоционального возбуждения в развитии гиперхолестеринемии при умственной работе.

К концу 5-го экзамена умственная деятельность у студентов не уменьшилась, однако уровень холестерина снизился. Объяснить это можно уменьшением эмоционального возбуждения.

Учитывая адаптивные возможности организма можно допустить, что при повышении выносливости человека к действию эмоциональных факторов, перестройке функции сим– пато-адреналовой системы, можно предохранить сосуды от атеросклероза. Это еще зависит от индивидуальных особенностей личности, умения адекватно реагировать и приспосабливаться при изменяющихся жизненных ситуациях.

В экспериментах на животных результаты исследований также показывали, что условно-рефлекторная деятельность при высоком уровне воспроизводства условного рефлекса приводила к подавлению пищевой гиперхолестеринемии.

Огромная роль такой причины как психоэмоциональное перенапряжение в развитии атеросклероза подтверждается также эпидемиологическими данными. Известно, что «эпидемия» атеросклероза (последнее время это почти уже пандемия) охватила практически все промышленно развитые страны, хотя пока еще не распространилась на развивающиеся страны.

Однако имеются значительные различия в частоте и выраженности атеросклероза в индустриальных странах.

Анализ показателя смертности от ИБС дает представление о развитии атеросклероза в этих странах. Так, первые места занимают Швеция, Шотландия, США, Дания и др.

Но даже в высокоразвитых странах с примерно одинаковым уровнем развития частота ИБС различна. В таких развитых индустриальных странах, как Япония и Франция показатели смертности намного ниже, чем в уступающих им по развитию странах, располагающихся в таблице намного выше их.

Также этнические факторы определяют и степень выраженности атеросклероза в странах бывшего СССР. Известно, что наиболее высокие показатели в прибалтийских странах, столице России, менее высокие – в среднеазиатской зоне, Сибири. Наконец, атеросклероз гораздо чаще встречается в городе, чем в деревне. Многие исследователи считают, что эпидемия атеросклероза в промышленно развитых странах – это оборотная сторона современного образа жизни, индустриализации и урбанизации в них.

Буквально за какие-то 100 лет жизнь современного человека, живущего в развитой стране, коренным образом изменилась.

Механизация производства, увеличение доли умственного труда и сведение к минимуму физического, появление комфортабельных жилищных условий наряжу с постоянно возрастающим потоком информации, новых форм досуга (вместо активного отдыха – часто это многочасовые просмотры телевизионных программ или видеофильмов – в которых преобладает насилие, ужасы, трагичные или конфликтные сюжеты) – все это легло непомерной нагрузкой на психоэмоциональную сферу человека без реализации мышечного аппарата, т. е. существующий веками относительно спокойный, медленный уклад жизни за сравнительно короткий для эволюции срок на 180 градусов изменился в сторону увеличения темпов жизни, информационных и психоэмоциональных перегрузок.

А. М. Вихерт пишет: «Жизнь человека как социального объекта в корне изменилась на протяжении 3–4 поколений, тогда как его биологическая природа осталась прежней, адаптационные и компенсаторные возможности человеческого организма за столь короткий период времени не могли измениться. Возникло несоответствие между требованиями нового уклада жизни и эволюционно закрепленными возможностями организма.

Прежде всего это должно было сказаться на двух системах, ответственных за сохранение гомеостаза организма и за его целостность и единство с внешней средой – на нервной и сосудистой. Но если нервная система располагает внутренними приспособительными возможностями и резервами, то возможности сосудистой системы неизмеримо меньше и лимитированы ее строением, вытекающим из основного прямого назначения сосудистой стенки – снабжение кровью органов и тканей.

Структурные элементы сосудистой стенки сводятся к основным пяти компонентам: клеточные элементы – эндотелий и гладкомышечные клетки, каркас – эластические и коллагеновые волокна, основное вещество, нервные ганглии и волокна. В настоящее время общепризнанно и доказано, что основной структурой, единой для всех сосудов являются гладкомышечные клетки, обеспечивающие их тонус и образующие при определенных условиях основное вещество, эластические и коллагеновые волокна. Отсюда и ранимость сосудов и прежде всего артерий, их ограниченные возможности к адаптации и компенсации в условиях современного образа жизни, требующие от них, с одной стороны, постоянного напряжения, а с другой – максимального использования имеющегося «аварийного» запаса. С этой точки зрения атеросклероз – плата за наше неразумное использование возможностей современной жизни, за переоценку собственных биологических возможностей и забвение потребностей человека как биологического вида. Очевидно, стенка артерий не выдерживает темпа современной жизни и по-видимому, прежде всего повторяющихся и длительных стрессовых ситуаций, сопровождающихся выбросом катехоламинов и других гормонов, и не может к ним адаптироваться. С этой точки зрения атеросклероз можно рассматривать как болезнь дизадаптации, в первую очередь сказывающуюся на гладко-мышечных клетках и эластическом каркасе артерий.

Мы вообще мало еще знаем об эластике, она нам представляется мало меняющейся, инертной структурой, но, по-видимому, это не так. Во всяком случае при введении больших доз адреналина в медии аорты возникают некрозы с гибелью эластического каркаса. При современных условиях жизни человек непрерывно с раннего детства подвергается длительным и повторяющимся стрессорным воздействиям, которые прежде всего отражаются на артериальной стенке. Может быть, поэтому и возникают расщепление и деструкция эластики? А пролиферация гладких мышц является репаративной или компенсаторной реакцией на повреждение эластики. Хотя почему пролиферирующие гладко-мышечные клетки начинают накапливать липиды, до конца еще неизвестно».

Рис. 5. Схема патогенеза атеросклероза

С этой точки зрения можно предположительно объяснить, почему в таких странах, как Япония, Франция или, например, такие зоны России, как Сибирь, менее подвержены эпидемии атеросклероза. Видимо там более устойчивый уклад жизни (благодаря приверженности давних традиций), иной тип взаимоотношений или более адекватная реакция на стрессы, естественное восприятие жизни.

Одним словом, к тому, чтобы на первое место среди причин, вызывающих атеросклероз, поставить нервно-психическое перенапряжение, которое через свои гормоны – катехоламины потенцирует стадии функциональных и метаболических изменений в организме, склоняется наибольшее число ученых, изучающих механизм развития атеросклероза (рис. 5).

Таким образом, нейрогуморальные нарушения при стрессе, включающие:

1) преобладание симпато-адренергических реакций;

2) нарушение липидного обмена;

3) повышение коагулирующих свойств крови;

4) сдвиги в электролитном обмене – являются одним из основных патогенетических звеньев, а дистрофические изменения в эндотелии сосудов – важной предпосылкой для отложения холестерина и возникновения атеросклероза.

Роль некоторых других факторов, способствующих развитию атеросклероза

Уже отмечалось, что для отложения холестерина из патологических липопротеидов состояние самой сосудистой стенки имеет немаловажное значение, и без предрасполагающих условий (повреждения, изменения тонуса гемодинамических нарушений) данный процесс не был бы возможным.

Особенно ярко и наглядно изменяется структурный и химический состав в клетках артериальных стенок с возрастом.

И. В. Давыдовский отмечает: «Общим положением необходимо признать следующее: с возрастом нарастает инертность метаболизма артериальной стенки, ее эндотелия и фибробластов, наряду с прогрессирующим уменьшением тучных клеток. Увеличение брадитрофности сосудистой ткани происходит прежде всего благодаря прогрессирующему накоплению балластных материалов, появляющихся в связи с денатурацией коллагеновых и эластических структур, которые оставаясь неизмененными, имеют наиболее низкий коэффициент само– обновляемости.

С возрастом в сосудистой стенке снижается активность многих общеизвестных обменных процессов: в частности, уменьшается потребность в кислороде (несмотря на достаточный его приток) и образование АТФ, падает синтез белков, и мукополисахаридов. По мере старения сосудистой стенки в ней увеличивается содержание сульфатированных мукополисахаридов, которые облегчают диффузию липопротеидов и холестерина через интиму, стимулируют отложение в стенке сосуда фибрина, являющегося лучшим материалом для миграции и пролиферации фибробластов. Комплексы мукополисахаридов с липопротеидами и особенно с фибриногеном, по-видимому, играет важную роль в развитии как возрастных, так и атеросклеротических процессов в артериальной системе.

Они же подавляют липолитическую и фибринолитическую активность сосудистой стенки, развязывая атероматозные процессы».

Одна из гипотез, выдвинутая Balo, рассматривает атеросклеротический процесс, как начинающийся с нарушений кислотно-щелочного равновесия, в результате чего может происходить распад эластических элементов интимы (отчасти под влиянием эластазы). А. С. Ступина также отмечает, что увеличение основного межуточного вещества во внутренней оболочке артерий часто наблюдается при сдвиге активной реакции его в сторону большей кислотности (что часто наблюдается с увеличением возраста) и это способствует выпадению патологических липидов и образованию атероматозных бляшек.

При повреждении сосудистой стенки усиливается ее проницаемость. Некоторые факторы (дополнительно к тем, которые уже рассмотрены нами – т. е. модифицированные липопротеиды, способные образовать комплексы АГ – АТ; катехоламины) – также усиливают проницаемость сосудистой стенки. Так, известно неблагоприятное влияние избыточного содержания в пище поваренной соли, поскольку возникающая при этом гипернатриемия способствует повышению кровяного давления, а также, угнетая активность в сосудистой стенке фермента липопротеидлипазы, усиливает проницаемость артерий для атерогенных липопротеидов.

Определенное значение для развития атеросклероза имеет микроэлементный состав пищи людей, и в первую очередь присутствие в ней калия, натрия, магния, фосфора, кальция, меди, хрома, цинка, селена, (хотя и другие микроэлементы должны регулярно потребляться в пищу в правильных пропорциях).

Известно, что у больных атеросклерозом и коронарной недостаточностью наблюдаются снижение содержания калия и магния в плазме крови и накопление натрия. Учитывая, что ионы калия способствуют расширению сосудов и снижению артериального давления, а уменьшение концентрации калия приводит к сужению просвета артерий, что усиливает неблагоприятное воздействие на гемодинамику с целью профилактики атеросклероза рекомендована диета, обогащенная калием.

Влияние йода связано, в основном, с изменениями в деятельности щитовидной железы. Известно, что гипотиреоидные состояния, в общем, способствуют развитию атеросклероза (у больных миксидемой наиболее резко выражены клинические проявления коронарной недостаточности и различные другие признаки атеросклероза. Антиатерогенная активность щитовидной железы обусловлена действием тиреоидных гормонов или их метаболитов. Данные гормоны, хотя и стимулируют синтез холестерина, но в еще большей степени способствуют его окислению в печени с превращением в желчные кислоты, часть которых затем удаляется через кишечник. Известно, что тиреоидин – закономерно снижает уровень холестеринемии, причем гормоны щитовидной железы действуют и на уровне сосудистой стенки – участвуя в активации липолитических ферментов. А так как для синтеза этих гормонов необходим йод – то, следовательно, различные травы, лекарственные препараты и пища, содержащая повышенное количество йода, способствует противоатеросклеротическим процессам. Поэтому, включение в рацион рыбы, морской капусты и других растений, обогащенных данным микроэлементом, способствует профилактике атеросклероза. В. П. Казначеев отмечает также усиление фибринолитической активности крови при воздействии йода.

Отдельно остановимся на изменениях в системе свертывания крови при атеросклерозе. И. М. Ганджа и Н. К. Фуркало отмечают, что значительные сдвиги в системе коагуляции при атеросклерозе отмечают в своих работах многие исследователи.

Особенно наглядно изменены регуляторные механизмы в свертывающей и антисвертывающей системах крови в возрасте после 50–60 лет. В этот период происходит целый ряд изменений в гистологическом строении сосудов и паренхиматозных органов, в частности в печени, что ведет к изменению не только трофики, но и продукции факторов свертывающей и антисвертывающей систем. Так, физиологической особенностью системы гемокоагуляции в пожилом и старческом возрасте является повышение концентрации фибриногена, тромбина, проакцелерина, проконвертина, антигемофилического глобулина, способствующих усилению свертываемости крови. Наряду с этим значительно снижается концентрация антитромбинов II и III. Доказано, что причина гиперпродукции фибриногена и антигемофилического глобулина – активация систем ДНК и РНК паренхимы печени и клеток ретикулоэндотелиальной системы, вызывающих нарушение биосинтетической функции печени.

Депрессия противосвертывающей системы (ослабление активности гепарина и фибринолизина) отмечается рядом авторов как при эксперементальном атеросклерозе, так и у больных в клинических условиях.