Уилям Харви преинтерпретира в светлината на еволюцията на видовете (II) - Последици
Inserm U1148, Транслационна съдова изследователска лаборатория, CHU Bichat-Claude-Bernard, 46 rue Henri Huchard, 75018 Париж, Франция
В първата част на този преглед [20] „ как и защо филогенията на кръвообращението се вписва в еволюцията на видовете », Обяснихме, че придобиването на артериален сектор при високо налягане, както първоначално е описано от Уилям Харви през 1619 г., е последица, по време на еволюцията, от появата на вазомоторен тонус, предизвикващ системни сили на триене (периферно съпротивление), които, регулиран локално (чрез вазодилатация), дава възможност да се адаптират метаболитните нужди към търсенето на функционално активни територии. В тази втора част ще се опитаме да разберем как тази филогенеза влияе пряко върху физиологията, след това върху патологиите на кръвоносната система при хората, които преобладават до голяма степен, но не изключително, в сектора с високо налягане.
В първата част на този преглед [22], „Как и защо циркулационната филогенеза се вписва в еволюцията на видовете“, ние обяснихме, че придобиването на артериален сектор с високо налягане, както първоначално е описано от Уилям Харви през 1619 г., е следствието, по време на еволюцията, на появата на вазомоторен тонус, предизвикващ системни сили на триене (периферни съпротивления), които, регулирани локално (чрез вазодилатация), позволяват да се адаптират метаболитните нужди към търсенето на функционално активни територии. В тази втора част ще се опитаме да разберем как тази филогенеза влияе пряко върху физиологията, а след това върху патологиите на кръвоносната система при хората, които до голяма степен са преобладаващи, но не изключително.
Статия, публикувана при условията, определени от Creative Commons Attribution License CC-BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0), която разрешава без ограничение използването, разпространението и възпроизвеждането на всеки носител, който или подлежи на правилно цитиране от оригиналната публикация.
Винетка (Уилям Харви [Даниел Майтънс Старият, c.1627], Национална портретна галерия, Лондон, Великобритания).
Вижте част I страница 997 от този брой [20].
Физиологични отпечатъци
В сравнение с рибите, при които притокът на кръв (кинетична енергия, Ek) е напълно преобладаващ и налягането (потенциална енергия, Ep) е много ниско, при зрелия бозайник хемодинамичните количества (които обаче са близки до тези на рибите в плода) ) интегрират двата вида енергия (Ek и Ep). Тъй като кръвообращението е затворена система, законът за запазване на енергията (Ep + Ek = константа) може да се приложи приблизително в хомеотермията. Следователно включва трансфер на механична енергия от една форма в друга и общото им разсейване в артериалната стена. Кръвта е вискозна течност, която осигурява двупосочния трансфер между тези две енергии (Ek и Ep), главно в проводимите артерии, и тяхното разсейване, чрез сили на триене в съпротивителните артерии, което предотвратява излишната механична енергия в капилярите (капацитивен сектор, ниско налягане и ниски скорости).
Еднопосочен транспариетален транспорт на плазмени медиатори
Еднопосочен транспариетен транспорт на разтворими кръвни медиатори. Поради градиента на транспариеталното налягане (100 mmHg), плазмените протеини проникват през артериалната стена, където могат да взаимодействат с нейната матрица и клетъчните съставки.
Първото описание на този процес е направено от Николай Н. Аничков (1885-1964) през 1913 г., съобщавайки за съществуването на транспариетална филтрация на циркулиращите липиди в стената на артериите, а не във тези на вените [2], че - тук в зависимост от налягането. В сравнение с кръвния поток (5L/min при хората), това филтриране на вода през стената е минимално, но продължава от раждането до смъртта. Той е хетерогенен, много чувствителен към хемодинамиката, вазомотричността и геометрията на артериите.
Този радиален транспорт обяснява липсата на микроциркулация в артериалната среда (с изключение на гръдната аорта, във външната й трета при мъжете). Всъщност различните енергийни субстрати, йонизиран кислород, глюкоза, трофични фактори и други плазмени съставки се конвектират директно от циркулиращата плазма [3]. Конвекцията, която зависи от налягането, следователно се превръща в необходимост след раждането, за да се отговори на структурните и функционални енергийни нужди на артериалната стена.
Сблъсък на циркулиращи клетки със стената и патологични последици. Кръвният поток е ламинарен в проводимите артерии. Всяка промяна в геометрията, включително бифуркации, стенози, дилатации, елиминира тази ламинарност. Тогава се появяват хаотични потоци, съответстващи на артериалните сегменти, разсейващи механичните енергии в стената.
Какво се случва с молекулите по време на транспариеталния им транспорт? Някои са неутрални, като албумин или транстиретин. Изглежда, че те не взаимодействат с компонентите на извънклетъчния матрикс (ECM); техните серумни нива се използват за оценка на пропускливостта на стената. Други, като фактори на растежа, предизвикват миграцията и разпространението на SMCs в интимата 6. Трети взаимодействат със SMC или CEM и са частично задържани в стената. Сред тях някои циркулиращи ензимни прекурсори или зимогени могат да се активират по време на транспариеталния им транспорт. Такъв е случаят например с плазминогена, който ще се превърне в плазмин чрез плазминогенови активатори (t-PA и u-PA) [5]. Имайте предвид, че молекулите, синтезирани от SMC, като VEGF (съдов ендотел растежен фактор), също поемете по този маршрут.
В допълнение към способността си за свиване/релаксация и функциите им на синтез на съставни части на ECM, SMC имат висока степен на пластичност. (Фигура 3). В отговор на външната конвекция на плазмените компоненти, те наистина развиват или реактивират много функции, като ендоцитоза или фагоцитоза. Те могат също така да придобият остеобластичен фенотип или да участват в организацията на плевелите 7. Транспортът на молекули през стената на съдовете е физиологичен параметър, който дава възможност за постоянно поддържане на пластичността на SMCs, по-специално чрез участие в епигенетичните механизми, които модулират генната експресия на тези клетки. Този процес на модулация е от решаващо значение за патологията [6]. В действителност, чрез способността си на ендоцитоза и фагоцитоза (хетерофагия) на циркулиращите елементи, която е модулируема, SMCs на средата придобиват важни клирънс функции за поддържане на артериалната стена [7].