Артериальное давление может оставаться в пределах нормы в среднем за день, но заметно колебаться при пробуждении, вставании или физической активности. Такие изменения регулируются в том числе нервной системой, которая помогает организму приспосабливаться к разным состояниям. Ученые обнаружили группу нервных клеток в стволе мозга, участвующих в стабилизации давления, и выяснили, что при их потере колебания усиливаются, хотя средний показатель остается прежним. О том, почему для оценки работы сердечно-сосудистой системы важны не только средние цифры, — в материале «Известий».
Нервные клетки помогают удерживать давление стабильным
Исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии изучили адренергические нейроны C1 — группу нервных клеток в ростральной вентролатеральной части продолговатого мозга. Эта область ствола мозга участвует в управлении непроизвольными функциями организма, в том числе в регуляции сердечно-сосудистой системы. Работа ученых была посвящена тому, как эти клетки помогают поддерживать стабильное артериальное давление при смене состояний и уровня активности.
Исследование опубликовано в журнале Circulation Research. Ученые наблюдали за активностью нейронов у свободно передвигавшихся крыс во время сна, пробуждения и физической активности. Для регистрации активности клеток использовали метод генетически направленной оптической регистрации сигналов. Это позволило проследить, как нейроны реагируют на изменения состояния животного.
Оказалось, что активность клеток менялась в зависимости от состояния: они быстро активировались при пробуждении после фазы сна без быстрых движений глаз, сохраняли активность во время быстрого сна и дополнительно задействовались при физической активности. Исследователи также изучили роль сигналов от барорецепторов — чувствительных структур, которые реагируют на изменения давления и участвуют в его регулировании.
После потери клеток давление стало нестабильным
Чтобы проверить роль нейронов C1, ученые избирательно удалили их у части животных. После этого среднее артериальное давление существенно не изменилось, однако во время пробуждения и движения колебания стали заметно выраженнее. Это показало, что изученные клетки участвуют не только в поддержании определенного уровня давления, но и в его стабилизации при смене состояния организма.
Стивен Эбботт, доктор философии из Университета Вирджинии и ведущий автор исследования
Мы обнаружили, что потеря всего нескольких сотен нервных клеток приводит к нестабильному кровяному давлению, даже если среднее кровяное давление было в норме. Это показывает, что система, которая поддерживает кровяное давление стабильным в каждый конкретный момент, больше не работает.
Таким образом, среднее значение и кратковременные колебания давления отражают разные стороны его регуляции. Если усреднить измерения за определенный период, выраженные изменения в отдельные моменты могут оказаться менее заметными. Однако исследование не означает, что у каждого человека с нормальными средними показателями обязательно есть опасные колебания: ученые изучали конкретный механизм на животных, а не оценивали распространенность такого состояния среди людей.
Почему колебания давления важны для здоровья
В научной публикации отмечается, что кратковременная вариабельность артериального давления рассматривается как самостоятельный показатель, связанный с сердечно-сосудистыми и цереброваскулярными рисками. Чрезмерные колебания связывают с повышенным риском сердечных заболеваний, инсульта и повреждения мозга. Поэтому при изучении механизмов регуляции давления ученые обращают внимание не только на средние значения, но и на то, насколько устойчиво организм поддерживает их в течение дня.
При этом само по себе изменение давления при пробуждении, вставании или нагрузке не обязательно свидетельствует о нарушении: организм должен адаптировать кровообращение к меняющимся потребностям. В работе ученые исследовали именно механизм, который помогает ограничивать такие колебания. Их результаты указывают на роль нейронов C1 и сигналов от барорецепторов в согласовании реакции нервной системы с обратной связью от сердечно-сосудистой системы.
Авторы не утверждают, что выявленный механизм объясняет все случаи нестабильного давления или что обычные измерения больше не нужны. Результаты дополняют представления о том, как нервная система регулирует давление в разные моменты времени, и помогают определить возможные направления дальнейших исследований.
Связь с неврологическими заболеваниями
Раннее повреждение или потерю этих же нервных клеток обнаруживали у людей с мультисистемной атрофией — редким прогрессирующим неврологическим заболеванием, которое сопровождается нарушениями работы автономной нервной системы. У таких пациентов могут возникать серьезные проблемы с регуляцией артериального давления. Эта связь стала одним из оснований для изучения роли нейронов C1 в поддержании его стабильности.
По мнению исследователей, нарушения в работе этих клеток могут быть одним из механизмов нестабильности давления и при других состояниях, в том числе если средний показатель остается в пределах нормы. Однако нынешняя работа не доказывает, что потеря нейронов C1 вызывает колебания давления у всех людей с сердечно-сосудистыми или неврологическими заболеваниями. Эксперименты проводились на крысах, а возможность перенести выводы на клиническую практику требует отдельной проверки.
Стивен Эбботт
Наша работа подчеркивает новое понимание того, как мы подходим к проблемам с артериальным давлением. Речь идет не просто о снижении показателей, а о поддержании стабильного артериального давления в каждый конкретный момент времени.
В перспективе понимание этого механизма может помочь исследователям искать способы уменьшать чрезмерные колебания давления. Но пока речь идет о возможном направлении будущих разработок, а не о готовом методе диагностики или лечения.