Сосудистые реакции и функция эндотелия

Кровеносные сосуды не являются пассивными трубками: их гладкие мышцы сокращаются и расслабляются, а эндотелиальная выстилка реагирует на кровоток и химические сигналы, определяя калибр сосудов. Во время физической нагрузки увеличение кровотока повышает фрикционное сдвиговое напряжение на эндотелии, что стимулирует высвобождение вазодилататоров, таких как оксид азота. Это опосредованное сдвигом и метаболическое расширение сосудов снижает сопротивление в активных тканях, а реактивность эндотелия широко используется как показатель здоровья сосудов.

Definition

Сосудистые реакции — это сужение и расширение кровеносных сосудов, которые определяют сосудистое сопротивление, а функция эндотелия — это способность сосудистого эндотелия регулировать тонус сосудов, главным образом путем высвобождения оксида азота и других вазоактивных медиаторов в ответ на сдвиговое напряжение и химические стимулы.

Scope

Тема охватывает контроль тонуса сосудов гладкой мускулатурой сосудов и эндотелием, роль сдвигового напряжения и оксида азота в вазодилатации при физической нагрузке, потокозависимую дилатацию как неинвазивный метод оценки функции эндотелия, а также вклад эндотелия в соответствие кровотока потребностям. Это справочная физиология, а не основа для клинического тестирования или принятия решений о лечении.

Core questions

• Как гладкая мускулатура сосудов и эндотелий вместе определяют диаметр сосуда?
• Как увеличение кровотока во время физической нагрузки вызывает опосредованную сдвигом вазодилатацию?
• Что такое потокозависимая дилатация и что она измеряет?
• Как функция эндотелия связана с сосудистой реакцией на физическую нагрузку?

Key concepts

• Тонус гладкой мускулатуры сосудов
• Оксид азота, продуцируемый эндотелием
• Сдвиговое напряжение
• Потокозависимая дилатация
• Эндотелиальная дисфункция
• Проводящие сосуды против резистивных сосудов

Mechanisms

Когда кровоток увеличивается во время физической нагрузки, повышенное сдвиговое напряжение на эндотелии стимулирует эндотелиальную синтазу оксида азота, высвобождая оксид азота, который расслабляет прилегающие гладкие мышцы и расширяет сосуд; другие эндотелиальные медиаторы и метаболические сигналы способствуют общему снижению сопротивления (Joyner & Casey, 2015). Это потокозависимое, в значительной степени зависящее от оксида азота расширение может быть неинвазивно оценено в проводящих артериях путем измерения реакции диаметра на стандартизированное увеличение кровотока — метод, кодифицированный в методологических рекомендациях (Thijssen et al., 2011; Thijssen et al., 2020). Нарушение эндотелиальной вазодилатации, называемое эндотелиальной дисфункцией, отражает снижение биодоступности оксида азота и интерпретируется как маркер здоровья сосудов (Vita & Keaney, 2002).

Clinical relevance

Функция эндотелия и ее неинвазивная оценка широко изучаются как показатели здоровья сосудов и используются в исследованиях для характеристики реакции сосудов на кровоток. Эта статья описывает базовую физиологию для справки; она не рекомендует конкретные тесты, пороговые значения или методы лечения для отдельных лиц.

Evidence & guidelines

Стандартизированная методология измерения потокозависимой дилатации изложена в экспертных рекомендациях. Методологические и физиологические рекомендации Тейссена и его коллег, а также их последующее переизложение, определяют, как следует получать и интерпретировать измерения, в то время как обзоры обсуждают функцию эндотелия как барометр сердечно-сосудистого риска.

History

Признание в 1980-х годах того, что эндотелий высвобождает диффундирующий расслабляющий фактор, позднее идентифицированный как оксид азота, изменило понимание контроля сосудов. Неинвазивная потокозависимая дилатация проводящих артерий впоследствии была разработана как способ оценки функции эндотелия, а консенсусные рекомендации стандартизировали ее измерение.

Debates

Насколько стандартизированной должна быть потокозависимая дилатация, чтобы быть интерпретируемой?

Поскольку измерение чувствительно к технике, в этой области обсуждалось, насколько строго должны соблюдаться протоколы, чтобы результаты были сопоставимыми, при этом экспертные заявления утверждают, что соблюдение подробных рекомендаций имеет важное значение для воспроизводимой интерпретации.

Key figures

• Dick Thijssen
• Daniel Green
• Joseph Vita
• Paul Vanhoutte

Seminal works

• thijssen-2011
• vita-keaney-2002
• joyner-casey-2015

Frequently asked questions

Что измеряет потокозависимая дилатация?

Она измеряет расширение проводящей артерии в ответ на стандартизированное увеличение кровотока, реакцию, которая в значительной степени зависит от высвобождения оксида азота эндотелием и используется как неинвазивный показатель функции эндотелия.

Почему увеличение кровотока во время физической нагрузки вызывает расширение сосудов?

Более быстрый кровоток повышает фрикционное сдвиговое напряжение на выстилке сосуда, что стимулирует эндотелий высвобождать оксид азота и другие расслабляющие факторы, которые расширяют сосуд и снижают сопротивление.