Давление может быть в среднем нормальным в течение дня, однако при пробуждении, вставании или физической нагрузке оно способно значительно меняться. Эти колебания регулируются, в частности, нервной системой, которая адаптирует организм к различным состояниям. Специалисты выявили в стволе мозга группу нервных клеток, участвующих в поддержании стабильного давления, и установили, что их утрата приводит к усилению колебаний, хотя средний уровень не меняется. О том, почему для оценки состояния сердечно-сосудистой системы важны не только усредненные значения, — в материале «Известий».

Как нервные клетки удерживают давление в стабильных пределах

Ученые из Медицинской школы Университета Вирджинии исследовали адренергические нейроны C1 — совокупность нервных клеток, расположенных в ростральной вентролатеральной области продолговатого мозга. Данный участок ствола мозга отвечает за контроль непроизвольных функций организма, включая регулирование сердечно-сосудистой системы. Целью работы было выяснить, каким образом эти клетки способствуют сохранению стабильного артериального давления при изменении состояний и уровня активности.

Результаты работы опубликованы в журнале Circulation Research. Специалисты отслеживали активность нейронов у крыс, которые могли свободно перемещаться, в периоды сна, пробуждения и физической нагрузки. Для фиксации активности клеток применялся метод генетически нацеленной оптической регистрации сигналов, что позволило увидеть, как нейроны откликаются на смену состояния животного.

Выяснилось, что активность этих клеток зависела от состояния: они быстро включались при пробуждении после фазы медленного сна, оставались активными в фазе быстрого сна и дополнительно активировались во время физических нагрузок. Кроме того, ученые рассмотрели значение сигналов от барорецепторов — сенсорных образований, реагирующих на колебания давления и участвующих в его регуляции.

После удаления клеток давление стало нестабильным

Для проверки функции нейронов C1 исследователи выборочно уничтожили их у некоторых животных. В результате среднее артериальное давление значимо не поменялось, но при пробуждении и движении его колебания стали гораздо более заметными. Это продемонстрировало, что данные клетки задействованы не только в удержании определенного уровня давления, но и в его стабилизации при переходе организма из одного состояния в другое.

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.

Следовательно, средний показатель и краткосрочные изменения давления представляют собой разные аспекты его регулирования. При усреднении данных за некоторый промежуток времени значительные отклонения в отдельные моменты могут быть менее очевидными. Вместе с тем исследование не означает, что у любого человека с нормальными усредненными значениями обязательно имеются опасные колебания: специалисты рассматривали конкретный механизм у животных, а не оценивали, насколько такое состояние распространено среди людей.

Почему вариабельность давления имеет значение для здоровья

В научной статье подчеркивается, что краткосрочная вариабельность артериального давления считается самостоятельным параметром, ассоциированным с рисками для сердца, сосудов и головного мозга. Избыточные колебания соотносят с повышенной вероятностью сердечных патологий, инсульта и повреждений мозга. По этой причине при анализе механизмов регуляции давления исследователи учитывают не только усредненные величины, но и то, насколько стабильно организм удерживает их на протяжении суток.

В то же время само по себе изменение давления при пробуждении, подъеме или физической активности не обязательно говорит о патологии: организму необходимо приспосабливать кровоток к изменяющимся потребностям. В данной работе авторы изучали как раз тот механизм, который способствует ограничению подобных колебаний. Полученные результаты свидетельствуют о том, что нейроны C1 и сигналы барорецепторов участвуют в согласовании реакции нервной системы с обратной связью от сердечно-сосудистой системы.

Исследователи не заявляют, что обнаруженный механизм объясняет все случаи нестабильности давления или что стандартные измерения утратили свою значимость. Полученные данные расширяют понимание того, как нервная система управляет давлением в различные моменты, и позволяют наметить возможные пути будущих исследований.

Связь с неврологическими расстройствами

Ранее повреждение или утрату этих же нервных клеток выявляли у пациентов с мультисистемной атрофией — редким прогрессирующим неврологическим заболеванием, для которого характерны сбои в работе вегетативной нервной системы. У таких больных могут наблюдаться выраженные нарушения регуляции артериального давления. Наличие этой связи стало одним из поводов для исследования роли нейронов C1 в обеспечении его стабильности.

Как полагают авторы, нарушения в работе этих клеток могут быть одним из механизмов нестабильного давления и при других состояниях, включая случаи, когда среднее значение находится в границах нормы. Однако данное исследование не подтверждает, что утрата нейронов C1 вызывает скачки давления у всех людей с сердечно-сосудистыми или неврологическими патологиями. Опыты выполнялись на крысах, и перенос полученных выводов в клиническую практику нуждается в отдельной проверке.

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 будущем понимание данного механизма может помочь ученым найти пути снижения чрезмерных колебаний давления. Однако на сегодняшний день это лишь потенциальное направление будущих исследований, а не готовый способ диагностики или терапии.