Состояние сосудов при атеросклерозе. Артериальная стенка в норме. В норме стенка артерий мышечного типа состоит из трех слоев (см. рисунок 1): интимы (она ближе всего к просвету сосуда и поэтому «интимно» связана с кровью), медии (среднего слоя) и наружной адвентиции.
Интима представлена одним слоем эндотелиальных клеток, которые играют роль метаболически активного барьера между циркулирующей кровью и стенкой сосуда. Медиа представляет собой самый толстый слой здоровой артерии. Этот средний слой отделен от интимы и адвентиции внутренней и наружной эластическими мембранами, состоящими из эластина. Медиа состоит из гладкомышечных клеток и внеклеточного матрикса и способствует выполнению сосудами своих сократительных и эластических функций. Благодаря наличию эластического компонента, что более характерно для крупных сосудов (например, для аорты и ее ветвей), медиа в систолу растягивается под действием высокого давления, создаваемого сердцем, а затем в диастолу сокращается, проталкивая кровь вперед. Мышечный компонент более характерен для малых артерий, например артериол, он способствует сокращению или релаксации стенок сосуда, изменяя их сопротивление и тем самым внутрисосудистый кровоток. Адвентиция содержит нервы, а также лимфатические и кровеносные сосуды (vasa vasorum),которые питают клетки артериальной стенки.
Рисунок 1. Схема строения стенки артерии
Здоровая артериальная стенка выполняет функции, далеко выходящие за рамки простого транспорта крови. В ней постоянно происходят процессы обмена между клеточными компонентами, в основном между клетками эндотелия, гладких мышц и окружающим их внеклеточным матриксом. Для того чтобы разобраться в причинах нарушения нормального функционирования артериальной стенки, приводящих к развитию атеросклероза, необходимо знание нормальных функций ее компонентов.
Клетки эндотелия. В здоровой артерии эндотелий выполняет структурные, метаболические и сигнальные функции, направленные на поддержание гомеостаза сосудистой стенки. Плотно примыкающие друг к другу клетки эндотелия образуют барьер, удерживающий циркулирующую кровь внутри просвета сосуда и ограничивающий выход крупных молекул из кровотока в субэндотелиальное пространство.
При прохождении крови по сосудам она контактирует с молекулами, обладающими противосвертывающими свойствами, которые продуцируются клетками эндотелия. Некоторые из этих молекул остаются на поверхности эндотелия (например, гепарансульфат, тромбомодулин и активаторы плазминогена), в то время как другие поступают в кровоток (например, простациклин и окись азота [NO]). Хотя в нормальных условиях обычно преобладают антикоагулянтные свойства, в условиях стресса эндотелий также может продуцировать протромботические факторы.
Клетки эндотелия способны секретировать вещества, модулирующие сокращение гладких мышечных клеток подлежащего медиального слоя. К их числу относятся агенты, вызывающие расширение (например, N0, простациклин) и спазм сосудов (например, эндотелин). Они меняют сопротивление сосудистой стенки и тем самым величину кровотока. В здоровой артерии преобладание сосудорасширяющих агентов приводит к эффекту релаксации гладких мышц. Некоторые из вышеупомянутых агентов, продуцируемых эндотелием, также функционируют в сосудистой стенке, ингибируя поступление гладкомышечных клеток в интиму. Тем самым обеспечивается их сохранение в медиальном слое, характерное для нормально функционирующей сосудистой стенки.
Клетки эндотелия играют важную роль в регуляции иммунного ответа. В отсутствие патогенных стимуляторов в здоровой артерии они противостоят адгезии лейкоцитов и поэтому проявляют противовоспалительные свойства. Однако в ответ на локальное повреждение или инфекцию эндотелиальные клетки посткапиллярных венул секретируют цитокины — агенты, направляющие белые кровяные клетки на поверхность эндотелия. При подобной стимуляции эндотелиальные клетки способны продуцировать на поверхности адгезивные молекулы, которые фиксируют мононуклеарные клетки на эндотелии и обеспечивают их миграцию к месту повреждения. Таким образом, эндотелий здоровых сосудов обеспечивает существование внутренней защитной поверхности, обладающей антикоагулирующими и противовоспалительными свойствами, а также способной гомеостатически регулировать их расширение (рисунок 2).