Терморегуляторные эффекты, связанные с кровотоком, различны в разных областях тела, протекая по-разному в акральных зонах (пальцы, кисти и стопы, ушные раковины, губы, нос) и проксимальных участках конечностей, туловище и голове (передняя поверхность грудной клетки, шея, подбородок, лоб, проксимальные отделы предплечий, плечи). Кровоснабжение кожи акральных зон контролируется исключительно норадренергическими симпатическими механизмами: увеличение симпатического тонуса вызывает вазоконстрикцию, снижение - вазодилатацию, причем до почти максимально возможной степени. В коже проксимальных отделов конечностей согревание тела вызывает увеличение кровотока, превышающее то, которое отмечается при блокаде симпатической адренергической иннервации. В этой дополнительной вазодилатации участвуют холинергические симпатические волокна.

Известно, что внешний обогрев вызывает 2-х фазную реакцию дилатации сосудов кожи – первая фаза связана с расширением сосудов за счёт снижения норадренергической импульсации; наступление второй фазы совпадает с началом потоотделения. У людей с врожденным отсутствием потовых желез нет второй фазы (Физиология человека…1996). Конкретные механизмы холинергической вазодилатации предположительно связаны с рядом факторов: 1- влиянием ВИП и ПГИ, 2- АцХ-стимуляцией эндотелия с образованием NO, 3- воздействием брадикинина, образующегося вторично при потоотделении. Следует подчеркнуть вторичное участие брадикинина в процессах сенсорной вазодилатации кожи всех зон конечностей, как проксимальных, так и дистальных участков. Нельзя исключать участие холинергических волокон в пресинаптическом торможении выброса норадреналина из адренергических терминалей. На сегодняшний день нейротрасмиттер тепловой холинергической вазодилатации неизвестен. Показано, что она предотвращается локальной анестезией кожи или симпатэктомией. Системная или локальная блокада адрено - и холинорецепторов не предотвращают вазодилатацию. Однако введение ботулинического токсина (пресинаптического блокатора холинергической нейротрансмиссии) предотвращает ее. Тем самым, нейротрансмиттером служит неизвестное вещество, сопряженное с холинергической передачей. Последние годы активный симпатический вазодилатационный компонент в коже человека привлекает пристальное внимание иследователей (Sugenoya I, et al., 1998).

Вероятно, рефлекторная терморегуляторная роль холинергической симпатической иннервации ограничена участием в тепловом потоотделении, т.к. эмоциональное потоотделение (психоэмоциональный стресс, психическая нагрузка) сопровождается сужением сосудов. Это особенно отчётливо проявляется в акральных зонах. В любом случае следует учитывать, что сужение всех кожных сосудов обусловлено преимущественно повышением норадренергической импульсации, а расширение сосудов проксимальных зон конечностей при термовоздействиях может быть связано с дополнительными неадренергическими механизмами.

Сенсорная периваскулярная иннервация. Выделяют две группы (популяции) сенсорных волокон: 1- афферентные нервы, выполняющие роль проведения чувствительных импульсов и поддержания вегетативных сосудистых рефлексов (Решетняк В.К., Кукушкин М.Л., 2001); в их окончаниях мало везикул и больше митохондрий, 2- волокна пептидергических чувствительных нейронов (обычно 10-30% сенсорных терминалей, синонимы – периферические капсаицин-чувствительные нервные волокна, сенсорно-моторные волокна); в их терминалях много везикул с нейропептидами, которые выделяются антидромно нервному импульсу по паракринному безымпульсному механизму. Ведущим критерием принадлежности афференных волокон к этой популяции служит чувствительность к капсаицину (см. ниже). В 1988 году Holzer Р. ввел понятие «локальной эффекторной функции периферических капсаицин-чувствительных нервных окончаний», так как содержащиеся в них нейропептиды активно местно влияют на кровообращение и тканевые процессы (Holzer P, 1988, 1991, 1992; Holzer P., Maggi C.A., 1998). Нельзя исключить варианты сочетания сенсорно-афферентной и пептидергической функций чувствительных волокон.

В пептидергических сенсорных структурах содержатся АТФ, соматостатин, ВИП, галанин, опиоидные пептиды, нейрокинины А и В , вещество Р, КГРП и возможно NO, но непосредственно из сенсорных нервных окончаний кожи конечностей при антидромной стимуляции в значимых количествах выделяются вещество Р, КГРП, нейрокинин А, АТФ. Механизмы, участвующие в пептидергической вазодилатации и её распространении – местный аксон-рефлекс в пределах площади вовлечённых рецепторных полей (в коже человека – каждое около 2 см ², у крыс – 6 мм ² для конкретного нейрона) и заднекорешковый рефлекс (ЗКР), более обширный по распространённости. Формирование ЗКР включает освобождение глутамата в заднем роге из первичных сенсорных волокон; взаимодействие его с рецепторами глутамата (NMDA и не NMDA – рецепторы) мембраны промежуточных ГАМК – ергических нейронов (интернейронов); освобождение ГАМК в межнейронных синапсах; взаимодействие ГАМК с ГАМК_А – рецепторами первичных сенсорных терминалей заднего рога, в том числе нейронов, не связанных с первичным очагом повреждения ткани; деполяризация большого числа сенсорных терминалей, достаточная для активации антидромного рилизинга нейропептидов.

Нет доказательств существования специализированных нейроэффекторных синапсов сенсорных терминалей в стенке сосуда. Считается, что нейропептиды оказывают влияние за счёт диффузии, контактируя с рецепторами, взаимодействуя друг с другом и вегетативными нервами. Например, адренергическая система через a₂ – адренорецепторы угнетает освобождение нейропептидов из сенсорных терминалей, КГРП ингибирует норадренергическую трансмиссию. Подтверждением диффузионного механизма рилизинга нейропептидов являются факты обнаружения иммунореактивности к ним в плотных пузырьках, располагающихся в большинстве случаев вдали от синаптической щели, причём их освобождение может происходить на расстоянии от неё (Ноздрачев А.Д., 1996).

Вещество Р вызывает как прямое расслабляющее действие на миоциты, так и эндотелий-зависимую вазодилатацию, в том числе за счет выделения самого вещества Р из эндотелия. В венах дилататорное действие вещества Р – эндотелий-независимое. Наряду с вазодилатацией вещество Р увеличивает сосудистую проницаемость, преимущественно венул для жидкости и белков. Подтверждением наличия раздельных нейрогенных и эндотелиальных источников вещества Р служит то, что денервация капсаицином не влияла на освобождение вещества Р из эндотелия (Burnstock G., 1993).

Периваскулярные нервные волокна, содержащие вещество Р, обнаружены в артериях и венах, но плотность их выше в крупных артериях и венах. С уменьшением диаметра сосудов плотность этих терминалей снижается. Вены снабжены пептидергическими волокнами беднее, чем артерии, в связи с чем вещество Р может не оказывать влияния на ёмкостные сосуды предплечья. Вещество Р – один из самых сильных вазодилататоров, действующих в минимальной концентрации, но кратковременно. Внутриартериальное введение его немедленно и резко увеличивает кровоток кожи, мышц, жировой ткани, брюшной полости по дозозависимому принципу, но в течение нескольких секунд после прекращения инфузии он снижается. Внутрикожная инъекция вызывает зуд, покраснение и отёчность. Эти эффекты частично блокируются предварительным назначением антагонистов вещества Р, а также антигистаминных препаратов, что подтверждает механизм влияния больших доз вещества Р отчасти через освобождение гистамина тучными клетками. Хотя роль вещества Р при нейрогенном воспалении у млекопитающих доказана, но у человека выявляется не всегда.

Значительно большее число сенсорных волокон содержат КГРП, чем вещество Р. Наибольшая КГРП-иммунореактивность выявляется в нейронах сенсорных ганглиев и их центральных и периферических волокнах. Важной особенностью этих периваскулярных афферентов служит их локализация не только на границе серозной и мышечной оболочки сосуда (это характерно для вегетативных волокон и вещество Р – содержащих афферентов), но проникновение в толщу мышечной оболочки, иногда вплоть до эндотелия. КГРП обладает наиболее мощным среди нейропептидов периферическим вазодилатирующим действием на кожно-мышечное сосудистое русло, более длительным по сравнению с веществом Р и ВИП без вовлечения эндотелия (по эндотелий-независимому механизму путём прямых влияний на миоциты) в резистивных сосудах диаметром 100-400 мкм и эндотелий-зависимому в магистральных артериях диаметром более 1 мм. На периферии возможен метаболический характер взаимодействия КГРП и вещества Р – длительная кожная вазодилатация после внутрикожного введения КГРП переходила в кратковременную, если одновременно вводили вещество Р, возможно, вследствие освобождения протеаз тучными клетками, стимулируемыми веществом Р. Кроме действия на сосудистую стенку вазодилатация может быть связана с освобождением гистамина из тучных клеток, угнетающим действием КГРП на деградацию вещества Р, ингибированием освобождения НА. Следует отметить противоположный гипертензивный эффект с повышением уровня НА плазмы крови при введении КГРП внутрь желудочков головного мозга.

Пептидергические нервы и их волокна, обладающие локальной антидромной функцией, реагируют на нейротоксин капсаицин - функциональный маркер афферентных волокон – и родственные ему ваниллоиды.

Действие капсаицина включает три стадии:

1-я – ранний возбуждающий эффект. При этом активируется выделение нейропептидов в области рецепторов за счет открытия капсаицин-чувствительных неселективных катионных каналов, входа ионов кальция и натрия в клетку и длительной деполяризации аксонов;

2-я – десенситизация, т.е. рефрактерность, нечувствительность сенсорных волокон к сенсорным и болевым стимулам, к самому капсаицину. Эта стадия более избирательна по сравнению с 1 стадией, служит маркером вовлечения С-пептидергических афферентов, симпатические волокна не затрагиваются. Частично происходит морфологическая дегенерация пораженных нейронов с прекращением секреции нейропептидов;

3-я – дегенерация нервных волокон, т.е. проявляется нейротоксический эффект капсаицина с блокадой аксонального транспорта и деструкцией нейронов, связанный с массивным входом ионов кальция и натрия. При системном введении капсаицина млекопитающим (35-300 мг/кг) периферические нервные структуры дегенерировали необратимо (17% нейронов спинальных ганглиев, 45% маломиелинизированных С-волокон), в связи с чем у человека используются только локальные аппликации капсаицина в диагностических и лечебных целях (болевые синдромы, опосредованные С-афферентами). Локальное использование капсаицина периаксонально блокирует импульсацию С-волокон и задних корешков. Неселективная блокада более 90 минут избирательно поражает С-волокна. После этого около 3-х суток и даже до 2-3-х недель сохраняется набухание до 32%-40% маломиелинизированных волокон (Золотарев В.А., Ноздрачев А.Д., 2001).

Взаимосвязь разных типов периваскулярной иннервации. В основном, практически значимыми являются функциональные взаимоотношения симпатической норадренергической иннервации с пептидергической сенсорной, в меньшей степени – с холинергической иннервацией. Нарушение их баланса – компонент многих патологических процессов (Крупаткин А.И., 2003). Сенсорная пептидергическая вазодилатация может перекрываться симпатической рефлекторной вазоконстрикцией. Например, при общем охлаждении тела аксон-рефлекторный вазодилататорный ответ на электростимуляцию снижался. Возможным объяснением этому феномену является «соревнование» центральной вазоконстрикции и локальных вазодилататорных механизмов за сосудистые миоциты, а также влияние охлаждения через a₂ – адренорецепторы сосудов и немиелинизированных афферентов. Вазоконстрикция и снижение рилизинга нейропептидов из сенсорных волокон перекрывают возможности вазодилататорного аксон-рефлекса. Вследствие симпатических влияний при нейропатических болевых синдромах с активацией сенсорных волокон гипертермия кожи может не носить постоянного характера, а варьировать во времени в сторону снижения или повышения (Крупаткин А.И., 2003). При этом может задействоваться не только НА, но и нейропептид Y , который ингибирует вазодилатацию, вызванную веществом Р. С другой стороны, высказывается гипотетическое ( ! ) предположение, что в ряде случаев симпатически поддерживаемых болевых синдромов адренергические волокна, активируя сенсорные афференты, способны усилить не только боль, но и нейрогенное воспаление. Поэтому в этих вариантах меры по снижению симпатической активности (назначение адреноблокаторов и др.) могут не только уменьшить боль, но и воспалительную реакцию (Thomas D., et al., 1992). Каким образом это соотносится с приведенными выше фактами о влиянии охлаждения, требует дальнейших исследований.

Результирующая величина сосудистого тонуса. Результирующий тонус сосудов определяется соотношением вазоконстрикторных и дилататорных механизмов. На системном уровне, по мнению Беленкова Ю.Н., Мареева В.Ю. (2002) «сегодня правильнее говорить не о чрезмерной активации каких-то нейрогормональных систем, даже столь мощных как ренин-ангиотензин-альдостероновая (РААС) или симпатоадреналовая система (САС), а о балансе  разных по направлению своего действия факторов». К ним авторы относят две группы факторов – вазоконстрикторные антидиуретические, вызывающие пролиферацию клеток и ремоделирование сердца и сосудов (например, РААС, САС, эндотелин и др.), которым противостоят вазодилатирующие, диуретические и антипролиферативные, защищающие органы-мишени от ремоделирования (например, NO,брадикинин, простациклин и другие).

Какие факторы играют основную роль в определении результирующей величины тонуса сосудов конечностей в физиологических условиях? Среди вазоконстрикторных – это рефлекторная активность симпатической адренергической иннервации, а также миогенное сокращение гладкой мускулатуры при повышении внутрисосудистого давления (в основном, сосудов скелетных мышц). Все остальные констрикторные регуляторные факторы (гормональные, местные) оказывают клинически значимый эффект на сосудистый тонус в основном при патологических условиях как общего системного характера (гипертоническая болезнь, геморрагический шок и др.), так и при местных процессах в конечности (например, симпатический вазомоторный рефлекс может активироваться под влиянием афферентного потока в результате повреждений или заболеваний конечности). Следствием выраженной вазоконстрикции может явиться такой типовой патологический процесс как ишемия тканей.

Среди вазодилататорных механизмов значимыми в физиологических условиях являются рефлекторное торможение симпатической адренергической активности, секреция NO эндотелием, миогенное расслабление гладкой мускулатуры при снижении внутрисосудистого давления (в основном для сосудов скелетных мышц), а также паракринная секреция трофических сенсорных нейропептидов. Хотя последние играют роль в основном при повреждении или раздражении тканей, но их значение в текущей регуляции сосудистого тонуса несомненна и продемонстрирована ранее (Крупаткин А.И., 2003). Вполне естественно, что систематическое возникновение сенсорных стимулов при движении конечностей или изменении биохимизма внутренней среды поддерживает секрецию определённого количества нейропептидов и их концентрацию в межтканевом пространстве, осуществляя тем самым трофику тканей. При физической работе конечностей могут включаться дополнительные местные метаболические и b-адренергические механизмы вазодилатации сосудов скелетных мышц, а при тепловом потоотделении в проксимальных отделах конечностей - симпатические холинергические реакции. Остальные многочисленные вазодилатирующие факторы играют роль в патологических условиях, в основном местно в зоне травмы или патологического тканевого процесса (воспаления, аллергической реакции, и др.).

Типовым патологическим процессом, сопутствующим вазодилатации, может служить гиперемия тканей, в основном артериальная по характеру. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. (2001) выделяют три механизма артериальной гиперемии – миопаралитический (снижение миогенного тонуса сосудов прекапиллярных сфинктеров, например, в ходе реактивной постокклюзионной или рабочей гиперемии, вызванной местными метаболическими факторами), нейропаралитический (снижение симпатической адренергической активности) и нейротонический (связан с активацией нейрогенной вазодилатации, например, сенсорных или холинергических механизмов). Миопаралитическая гиперемия – нутритивная, т.к. проявляется увеличением числа функционирующих капилляров, а нейропаралитическая – ненутритивная, т.к. существенно может возрастать доля шунтового кровотока через анастомозы. По нашим данным сенсорная пептидергическая вазодилатация, например, при гиперпатии на фоне повреждённого нервного ствола, может сопровождаться значительным ростом доли нутритивной микрогемодинамики (числа функционирующих капилляров, рО₂ ткани), а при комплексном регионарном болевом синдроме – дополнительно нейропаралитическим компонентом (Крупаткин А.И., 2003).

В связи с вышеизложенным интересны взаимоотношения нервной и местной регуляции сосудистого русла. Наиболее отчётливо взаимосвязи нервной и местной регуляции проявляются в явлениях «функционального симпатолиза» или «тахифилаксии сосудов». Они отражают проблему общего и местного в патологии, возможность относительной автономии периферии – работающей скелетной мышцы или очага воспаления.

Физическая нагрузка требует увеличения притока крови к скелетным мышцам, что обеспечивается рабочей артериальной гиперемией. Она развивается по миопаралитическому механизму под влиянием местных метаболитов-вазодилататоров, снижающих миогенный сосудистый тонус. Однако, динамическая физическая работа сочетается с общей активацией симпато-адреналовой системы, повышением артериального давления и общей прессорной доминантой в сосудах неработающих органов. Гладкая мускулатура сосудов работающей мышцы становится нечувствительной к прессорным нервным влияниям за счет пресинаптической модуляции в симпатических синапсах и торможения выделения HA под влиянием локальных факторов (Н⁺,К⁺,аденозина и др.). Нельзя исключить вклад эндотелиальных и пептидергических нейрогенных механизмов.

В воспалительном очаге также сохраняются анатомические нейрососудистые взаимосвязи, но благодаря аналогичному механизму миопаралитической гиперемии оно способно развиваться относительно независимо от общих нейрогенных влияний по аутохтонному пути, например, при политравме на фоне выраженной стрессорной активации симпато-адреналовой системы и увеличения КА крови. Функциональное «отключение» иннервации при воспалении демонстрируется в эксперименте – на ухе кролика вызывается воспаление; если затем раздражать симпатические нервы шейных узлов, то вазоконстрикция выявляется только на неповреждённой стороне (Аничков Н.Н., 1938).

Таким образом, при функциональной оценке микрогемодинамики необходимо учитывать тройственный (нейрогенный, миогенный и эндотелиальный) характер регуляции тонуса микрососудов.