Особенности содержания оксида азота в крови в различных отделах сердечнососудистой системы

Следует учитывать гетерогенность эндотелия по NO-образующей функции по ходу сосудистого русла. Иммуногистологические исследования указывают, что экспрессия эндотелиальной NO-синтазы снижается в различных отделах сосудистой системы с уменьшением диаметра, в артериолах она наиболее высока, а в венах существенно меньше. При значимом атериовенозном градиенте наблюдаемая неоднородность распределения эндотелиальной NO-синтазы отражает функциональные особенности каждого эндотелиального компонента. Так, базальный уровень синтеза NO в артериях выше, чем в венах. Содержание NO в артериальной крови у здоровых женщин, судя по величине NO2- / NO3-, гораздо выше чем в венозной (45,1 ± 17,7 в сравнении с 22, 5 ± 8,5 мкмоль). Исследование содержания нитритов у добровольцев в плазме крови, взятой из локтевой артерии и антекубальной вены, характеризовалось наличием незначительного артериовенозного градиента, но существенно возраставшего в условиях стимуляции эндотелия ацетилхолином. В исследовании на добровольцах показано, что содержание NO2- и HbFe2+NO в артериальной крови постоянно выше, чем в венозной. Наличие артериовенозного градиента, например, по HbFe2+NO тем более удивительно, что время одного цикла движения для эритроцита составляет около 27 сек, а на участке артерия — вена еще меньше, что означает наличие быстрого механизма высвобождения NO (намного быстрее, чем в опытах in vitro. Вдыхание NO существенно повышает уровень нитрозилированного гемоглобина в крови и его артериовенозный градиент, для SNO-Hb такая закономерность не наблюдалась, что по мнению этих исследователей предполагает ведущую роль взаимодействия NO с гемом в его метаболизме кровью. Важно отметить, что в условиях ингибирования NO-синтазы наблюдалось выраженное снижение уровней NO2- (более 50%) характеризующееся сравнительно большим артериовенозным градиентом, отражая происхождение NO2-, измеряемого в венозных отделах, из сосудов предплечья. Артериовенозная разница содержания NO-производных есть, по-видимому, следствие различной NO-синтазной активности эндотелия по ходу сосудистой системы (его гетерогенности) и это значимо для СГК.

Конечно, на содержание конечных продуктов элиминации NO (нитритов/нитратов) в крови может оказывать влияние экспрессия других изоформ NO-синтазы (индуцибельной и нейрональной). Следует учитывать вклад NO, образуемого индуцибельной изоформой NO-синтазы, присутствующей во многих клетках, и в частности в эндотелиальных и гладкомышечных, так как образуемые ими количества NO могут намного превышать их физиологические концентрации. По мнению ряда авторов индуцибельная изоформа NO-синтазы может приводить к образованию очень больших (микромолярных) количеств NO, но прежде всего локально, в определенных регионах, а NO, синтезируемое нейрональной изоформой, не должна выделяться в значительном количестве в просвет сосуда.

Также важным в значимости эффекта NO на СГК является и особенности объемного содержания крови в различных отделах сердечно-сосудистой системы. На долю терминальных артериол и капилляров приходится 69% от общей площади сосудистой системы, а венул и вен — 30,5%, а объемы, содержащейся в них крови, составляют 10 и 75%, соответственно, соответственно объемы крови, приходящиеся на единицу площади артериол и капилляров, будут наиболее высоки. Это предполагает более высокое содержание NO и его производных на микроциркуляторном участке сосудистого русла (в 100 и более раз) и соответственно его большую долю, взаимодействующую непосредственно с гемоглобином. На уровне микроциркуляции это может быть чрезвычайно важным для модифицирования его кислородсвязывающих свойств и, в конечном итоге, для оксигенации тканей. Важность связывания NO с гемами или тиолами гемоглобина состоит не только в непосредственном эффекте на функциональное поведение молекул, переносящих NO (т.е. S-нитрозилирование может служить для запасания NO через благоприятствование R-структуре, тогда как переход на гем ограничивает его потерю NO при дезоксигенации), но и на популяцию гемоглобина в целом на данном участке сосудистой системы.