Вегетативная нервная система иннервирует все органы тела, включая сердечно-сосудистую систему. Гладкие мышцы в артериях, артериолах и венах и перициты в капиллярах иннервируются вегетативной нервной системой, которая изменяет тонус сосудистой гладкой мускулатуры и диаметр сосудов. Афферентные сенсорные нейроны с рецепторами, отслеживающими локальные химические и физические изменения в среде, снабжают вегетативную нервную систему информацией, которая позволяет регулировать кровоток в органах и перенаправлять сердечный выброс в сосудистые русла по мере необходимости. Вегетативная нервная система обеспечивает постоянный контроль артериального давления и частоты сердечных сокращений посредством барорефлексов [1]. Эти нейронные петли отрицательной обратной связи регулируют функцию определенных групп как симпатических нейронов, посылающих нервные импульсы в сосудистую систему, сердце и почки, так и парасимпатических нейронов, посылающих нервные импульсы в синоатриальный узел сердца. Здесь будут описаны основные особенности и клинические проявления нарушения барорефлексов.

Барорефлексы

Благодаря барорефлексам кровеносная система может адаптироваться к изменяющимся условиям повседневной жизни, поддерживая артериальное давление, частоту сердечных сокращений и объем крови в довольно узком физиологическом диапазоне. Барорецепторы, расположенные в стенках крупных артерий и вен, а также в сердце, запускают различные рефлексы [2]. Они непрерывно передают сигналы в ядро одиночного пути (лат. nucleus tractus solitarii), расположенное в стволе мозга, по блуждающему и языкоглоточному нервам, и активируются при растяжении стенки сосуда, когда артериальное давление, объем циркулирующей крови или и то, и другое возрастает (рис. 1). В противовес этому, барорецепторы запускают рефлекторное торможение эфферентных симпатических сигналов, поступающих к сосудам внутренних органов, скелетных мышц и почек, вызывая вазодилатацию. Сопутствующее увеличение сигнального трафика в парасимпатических нервах к синоатриальному узлу замедляет частоту сердечных сокращений. Наоборот, при переходе в положение стоя барорецепторы разгружаются, в результате чего вазоконстрикция и тахикардия сдерживают резкое падение артериального давления, которое в противном случае произошло бы. Нередко может наблюдаться ортостатическая гипотензия, вызванная временным несоответствием между сердечным выбросом и периферическим сосудистым сопротивлением, которое, тем не менее, быстро восстанавливается.

Артериальные барорецепторы в каротидных синусах и дуге аорты реагируют на изменения давления, а сердечно-легочные барорецепторы в грудных венах (лат. vv.thoracicae) и сердце регистрируют изменения объема циркулирующей крови. Как артериальные, так и сердечно-легочные барорецепторы подавляют эфферентные симпатические нейроны, что приводит к вазодилатации, но только артериальные барорецепторы влияют на частоту сердечных сокращений. Артериальные барорецепторы преимущественно влияют на висцеральное кровообращение, а сердечно-легочные барорецепторы подавляют симпатическую стимуляцию почек, снижая высвобождение ренина и проксимальную канальцевую реабсорбцию натрия. Активация барорецепторов также подавляет высвобождение вазопрессина и пищевую тягу к соли (натрию), увеличивая диурез (рис. 1). Механочувствительность артериальных барорецепторов опосредуется механически активируемыми возбуждающими ионными каналами PIEZO1 и PIEZO2 [3].

Барорефлексы во время сердечного цикла, респираторной синхронизации и при других состояниях

В состоянии покоя афферентный разряд барорецепторов в ядре одиночного тракта поддерживает тонус периферического симпатического торможения и кардиовагальной активации. Синхронно с пульсовой волной афферентный разряд барорецепторов увеличивается с каждой систолой и уменьшается во время диастолы, вызывая реципрокные изменения в симпатической и вагальной эфферентной активности. Вагальные эфферентные нейроны, в свою очередь, связаны с респираторными нейронами и ингибируются во время вдоха, вызывая респираторную синусовую аритмию. Когда барорефлекторные пути нарушаются,эти физиологические ритмы сбиваются.

Кроме того, ядро одиночного пути получает и интегрирует информацию из других источников, таких как периферические и центральные хеморецепторы, почечные механорецепторы и хеморецепторы почечных афферентных нервов, мышечные эргорецепторы (афферентные рецепторы в скелетных мышцах, стимулируемые мышечной работой) (рис. 1) и респираторные нейроны, а также нейроны гипоталамуса и коры головного мозга. Повышенный входной сигнал от хеморецепторов усиливает активацию симпатической системы при застойной сердечной недостаточности, легочной гипертензии и хронической обструктивной болезни легких [4-6], а изменение почечной афферентации может лежать в основе возбуждения симпатических нервов при артериальной гипертензии.

Нарушения барорефлексов

Заболевания, поражающие барорефлекторные нейроны, вызывают нестабильность артериального давления с острой симптоматикой гипоперфузии или гиперперфузии. Повреждения афферентных, центральных или эфферентных барорефлекторных нейронов приводят к различным, но перекрывающим друг друга сердечно-сосудистым эффектам. Клиницисты используют термин «вегетативная недостаточность» применительно к пораженным эфферентным барорефлекторным нейронам, поскольку другие вегетативные волокна также часто поражаются, нарушая функцию мочевого пузыря, желудочно-кишечного тракта и половую функцию. Недостаточность барорефлексов обычно относится к нарушению афферентной иннервации (по IX и X черепным нервам), которая, однако, не вызывает иных вегетативных дефицитов. Пароксизмальная симпатическая гиперактивность, которая возникает у пациентов с тяжелой приобретенной черепно-мозговой травмой, приводит к гипертонии, потоотделению и тахикардии. Диффузное повреждение трактов белого вещества, в том числе нисходящих волокон от правого островка и других областей коры, которые обычно подавляют симпатическую активность, а также неадаптивная пластичность спинного мозга могут быть объяснением этих эпизодов [7]. При поражениях шейного или верхнего грудного отдела спинного мозга нарушение вегетативных рефлексов приводит к аналогичному явлению, когда стимулы от внутренних органов или кожи вызывают аномальную спинальную симпатическую активацию [8,9]. Так называемые функциональные вегетативные расстройства чаще всего встречаются в клинике и не связаны с каким-либо обнаруживаемым нервным заболеванием.

При заболеваниях, поражающих барорефлекторные симпатические эфферентные нейроны, происходит нарушение высвобождения норадреналина в нейроваскулярных синапсах. Недостаточная вазоконстрикция в положении стоя или при нагрузке приводит к ортостатической гипотензии и симптомам гипоперфузии органов, таким как головокружение, помутнение зрения и обморок. Одышка, легкое замедление когнитивных функций и усталость - также обычны и, как правило, пропадают в положении лежа на спине.

Эфферентная недостаточность барорефлекса

Эфферентная недостаточность барорефлекса, также известная как нейрогенная ортостатическая гипотензия, возникает при поражении симпатических эфферентных волокон, иннервирующих сосуды. Наиболее частыми причинами являются нейродегенеративные заболевания (в первую очередь синуклеинопатии — болезнь Паркинсона, множественная системная атрофия и деменция с тельцами Леви), диабетическая автономная нейропатия, а также амилоидоз, особенно его наследственные формы. При этом отсутствует адекватный вазопрессорный ответ при переходе в вертикальное положение, что ведет к резкому снижению артериального давления без компенсаторного учащения пульса. Характерно также развитие гипертензии в положении лежа, обусловленное гиперчувствительностью сосудистых α1-адренорецепторов к остаточному симпатическому тонусу и нарушением ночной регуляции объема внеклеточной жидкости. Это ночное повышение давления способствует повышенной экскреции натрия и воды, что, в свою очередь, приводит к утреннему усугублению ортостатической гипотензии. В тяжелых случаях пациенты могут испытывать выраженное падение перфузии головного мозга и потерю сознания даже при относительно умеренном снижении давления.

Афферентная недостаточность барорефлекса

Афферентная недостаточность барорефлекса представляет собой редкую, но клинически важную форму дисрегуляции, при которой повреждаются чувствительные волокна IX и X черепных нервов, передающие информацию от барорецепторов в ствол мозга. В отсутствии нормального афферентного сигнала ядро одиночного пути не активирует механизмы торможения симпатической активности, и последняя становится неограниченной. Это приводит к выраженным колебаниям артериального давления, эпизодам неконтролируемой гипертензии, тахикардии и вегетативным кризам. В ряде случаев наблюдается сочетание с ортостатической гипотензией, что отражает потерю рефлекторной координации в ответ на смену положения тела. Афферентная недостаточность может быть как приобретенной — например, после лучевой терапии, оперативных вмешательств на шее или при синдроме Гийена–Барре — так и врожденной. Типичным примером врожденной формы является семейная дизавтономия (синдром Райли–Дея), обусловленная мутацией в гене ELP1. У таких пациентов с рождения отсутствует нормальная барорефлекторная регуляция, наблюдаются постоянная тахикардия, нестабильное артериальное давление и характерные вегетативные кризы с выраженной гипертензией, тошнотой и непродуктивные рвотные позывы (retching), сопровождающиеся выбросом дофамина из симпатических окончаний.

Расстройства без выявляемой патологии нервной ткани

Функциональные нарушения барорефлекса представляют собой наиболее часто встречающийся тип расстройств. При этом не удается выявить морфологических повреждений нервной системы. Наиболее яркий пример — вазовагальный обморок, возникающий в ответ на эмоциональные, болевые или ортостатические стимулы. Механизм включает парадоксальное сочетание симпатической деактивации и парасимпатической гиперактивации, что приводит к внезапному снижению ОПСС и урежению сердечного ритма. Пациенты теряют сознание на фоне гипоперфузии головного мозга, но быстро восстанавливаются после перехода в горизонтальное положение. В преморбидной фазе наблюдаются вегетативные симптомы: бледность, потливость, тошнота. Вазовагальный обморок не связан с неблагоприятным прогнозом, но может привести к травмам из-за внезапных падений.

Другим распространенным функциональным синдромом является постуральная тахикардия, при которой в вертикальном положении наблюдается выраженное учащение пульса без падения давления, сопровождаемое чувством тревоги, сердцебиением и усталостью. Ее патогенез гетерогенен и может включать гиповолемию, нарушение транспорта норадреналина, гиперадренергические состояния или нейропатию мелких волокон. Этот синдром чаще встречается у молодых женщин и нередко ассоциирован с гипермобильностью суставов (например, при синдроме Элерса–Данлоса III типа).