Стресс и тонус сосудов

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Н. М. Яцковская 
А. А. Чиркин  
 
 
 
 
СТРЕСС И ТОНУС СОСУДОВ 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Чебоксары  
Издательский дом «Среда» 
2023 

УДК 616.1 
ББК 54.10 
        Я93 

Рецензенты: 

д-р мед. наук, профессор, профессор кафедры  
нормальной физиологии УО «Витебский государственный  
медицинский университет» 
Владимир Иванович Кузнецов; 
д-р биол. наук, доцент, заведующий кафедрой  
зоологии и ботаники УО «Витебский государственный 
университет им. П.М. Машерова» 
Дмитрий Данилович Жерносеков  

Я93 
Стресс и тонус сосудов  : монография / Н. М. Яцковская,  
А. А. Чиркин; под ред. проф. А. А. Чиркина. – Чебоксары: 
Среда, 2023. – 112 с. 

ISBN 978-5-907561-93-9 

В последнее десятилетие проявилась тенденция к увеличению 
количества фундаментальных и прикладных исследований в рамках 
концепции стресса – неспецифической реакции организма на действие 
различных раздражителей. В этой монографии представлены данные о 
влиянии 
окислительного 
и 
иммобилизационного 
стресса 
на 
биохимические показатели миокарда, сыворотки крови, а также на 
вазоконстрикторные и вазодилатационные эффекты перфузируемого 
фрагмента аорты лабораторных крыс. 
Книга предназначена для студентов и научных работников-
физиологов, патофизиологов, биохимиков и фармакологов, а также может 
быть 
полезной 
для 
преподавателей 
медико-биологических 
специальностей и учителей средних учебных заведений. 

ISBN 978-5-907561-93-9
DOI 10.31483/a-10458

© Яцковская Н. М.,Чиркин А. А., 2023  
© ИД «Среда», оформление, 2023 

Яцковская Н. М.

Оглавление 

Список сокращений .................................................................................... 5 

Предисловие ................................................................................................ 6 

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ  
О ТОНУСЕ СОСУДОВ............................................................................ 11 

Глава 2. СОСТОЯНИЕ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 
ПРИ ИММОБИЛИЗАЦИОННОМ СТРЕССЕ У КРЫС ..................... 34 

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА НА ТОНУС 
ПЕРФУЗИРУЕМОГО ФРАГМЕНТА АОРТЫ .................................... 50 

3.1. Влияние окислительного стресса, вызванного введением 
параквата на адренергическую констрикцию изолированного 
кольца аорты крыс ................................................................................. 54 
3.2. Влияние окислительного стресса, вызванного введением 
параквата на эндотелийзависимую дилатацию  изолированного 
кольца аорты крыс ................................................................................. 57 

Глава 4. ОСТРЫЙ ИММОБИЛИЗАЦИОННЫЙ СТРЕСС И ТОНУС 
ПЕРФУЗИРУЕМОГО ФРАГМЕНТА АОРТЫ .................................... 65 

4.1. Эндотелий-зависимая вазодилатация  изолированного кольца 
аорты крыс .............................................................................................. 68 
4.2. Влияние S-метилизотиомочевины на изменения  эндотелий-
зависимой вазодилатации изолированного кольца аорты крыс ...... 71 
4.3.Сократительная активность изолированного кольца аорты крыс .... 74 
4.4. Влияние S-метилизотиомочевины на изменения  
сократительной активности изолированного кольца аорты крыс .. 77 

Глава 5. ХРОНИЧЕСКИЙ ИММОБИЛИЗАЦИОННЫЙ СТРЕСС 
И ТОНУС ПЕРФУЗИРУЕМОГО  ФРАГМЕНТА АОРТЫ ................ 85 

5.1. Действие хронического иммобилизационного стресса 
на динамику относительной массы стресс-реагирующих органов ..... 87 
5.2. Эндотелий-зависимая вазоконстрикция и вазодилатация 
изолированного кольца аорты крыс .................................................... 88 

Стресс и тонус сосудов 
 

4 

5.3. Влияние S-метилизотиомочевины  на стресс-индуцированные 
изменения эндотелий-зависимой вазодилатации изолированного 
кольца аорты крыс ................................................................................. 90 
5.4. Сократительная активность  изолированного кольца  
аорты крыс .............................................................................................. 92 
5.5. Влияние S-метилизотиомочевины на изменения  
сократительной активности изолированного кольца аорты крыс ... 93 
 

Яцковская Н. М., Чиркин А. А. 
 

5 

Список сокращений 

АлАТ – аланинаминотранфераза 
АМК – активные метаболиты кислорода 
АсАТ – аспартатаминотранфераза 
Г – гуанин 
КФК – креатинфосфокиназа (креатинкиназа) 
МК – мочевая кислота 
Т – тимин 
ОХС – общий холестерин (холестерол) 
ТГ – триглицериды (триацилглицеролы) 
ХС ЛПВП – холестерин липопротеинов высокой плотности 
ХС ЛПНП – холестерин липопротеинов низкой плотности 
ЩФ – щелочная фосфатаза 
GSH – восстановленный глутатион 
NO·– монооксид азота (радикал) 
nNOS (NOS-1) – нейрональная изоформа синтазы оксида азота 
iNOS (NOS-2) – индуцибельная изоформа синтазы оксида азота 
eNOS (NOS-3) – эндотелиальная изоформа синтазы оксида 
азота 
NOX – NADPH-оксидазы (семейство) 
MLC – легкая цепь миозина 
MLCК – киназа легкой цепи миозина 
TPR – общее периферическое сопротивление 
SERCA – Са2+-АТФаза саркоплазматического ретикулума 
VGCC (VDCC) – внутриклеточные кальциевые каналы 
VIP – интестинальный вазоактивный пептид 
VSM – сосуды гладких мышц 
 
 

Стресс и тонус сосудов 
 

6 

Предисловие 

Под понятием «окислительный стресс» понимают дисбаланс 
между оксидантами и антиоксидантами, а в последнее время – 
нарушение окислительно-восстановительной сигнализации и контроля. 
Общепризнано, что окислительный стресс может привести 
к повреждению клеток и тканей, что играет фундаментальную роль 
в сосудистой дисфункции. Физиологически активные формы кислорода (
АФК), или активные метаболиты кислорода (АМК), контролируют 
функцию сосудов, модулируя различные окислительно-
восстановительные сигнальные пути. При сосудистых заболеваниях 
окислительный стресс провоцирует эндотелиальную дисфункцию 
и воспаление, поражая ряд клеток сосудистой стенки [1]. 
Окислительный стресс связан с патогенезом многих хронических 
заболеваний, таких как нейродегенеративные заболевания, диабет, 
гиперхолестеринемия и атеросклероз, и является сопутствующим 
патогенным фактором заболеваний, связанных с ожирением [2]. 
Кроме того, сосудистый окислительный стресс является ведущей 
причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Повышенный окислительный 
стресс приводит к вазоконстрикции, ремоделированию 
сосудов, воспалению и фиброзу [3]. Недостаточная клеточная защита 
от окислительного стресса была описана как основной фактор 
развития сосудистых заболеваний [4]. Окислительный стресс 
также является основной причиной эпигенетических изменений, 
происходящих при старении [5].  
Артериальный эндотелий подвергается различным повреждающим 
воздействиям, таким как колебательное напряжение сдвига, 
нарушенный турбулентный поток и окислительный стресс. Основными 
АМК, образующимися в ответ на несколько раздражителей 
(гипергликемия, гиперлипидемия, гипертония), является суперок-
сидный анион-радикал (O2·-), который быстро соединяется с NO с 
образованием пероксинитрита, снижая биодоступность NO и приводя 
к дисфункции эндотелия [6–9]. В ответ эндотелиальные 
клетки активируются, продуцируют сосудосуживающие агенты 
(тромбоксан А2, эндотелин-1 или простагландин Н2 и др.) и инициируют 
воспалительную реакция, что ведет к развитию значимых 
для населения сосудистых патологий [10]. Дисфункция эндотелия 
имеет решающее значение в инициации сосудистой дисфункции, 
приводящей к нескольким патологическим состояниям, включая 

Яцковская Н. М., Чиркин А. А. 
 

7 

макрососудистые (атеросклероз) и микрососудистые заболева-
ния [11; 12]. Ремоделирование сосудов, жесткость, структурные 
аномалии эластина и повышенный окислительный стресс являются 
признаками повреждения сосудов при гипертонии [13]. Cahill P.A. 
и Redmond E.M. в 2016 году опубликовали статью с названием «Со-
судистый эндотелий на страже здоровья сосудов» [14]. Многочис-
ленные исследования подтверждают такую точку зрения [15–19]. 
Однако, и в 2022 году высказываются сомнения о достаточной изу-
ченности роли окислительного стресса в развитии представлений о 
его влиянии на тонус сосудов [20]. 
В Республике Беларусь, в частности, Витебской школой физио-
логов, влияние стресса на тонус сосудов интенсивно изучается с 
конца ХХ столетия (А.П. Солодков, И.В. Городецкая, А.С. Доро-
шенко, С.С. Лазуко, С.С. Майорова (Скринаус), В.И. Шебеко, 
И.Ю. Щербинин, Н.М. Яцковская и др., 2003–2022 годы) [21–24]. 
Основными недостаточно изученными вопросами остаются поиск 
патогенетически важных отличий между действием окислитель-
ного и иммобилизационного типов стресса на сосудистый тонус, а 
также оценка роли индуцибельной изоформы NO-синтазы в изме-
нениях тонуса сосудов.  
Целью монографии явилось выявление методом перфузии изо-
лированного кольца аорты крысы соотношения процессов вазоко-
нстрикции и вазодилатации при моделировании окислительного и 
иммобилизационного стресса. 
Эта цель подразумевала решение трех основных задач монографии: 
1) методами биохимического анализа оценить особенности об-
мена веществ при остром и хроническом иммобилизационном 
стрессе у крыс; 
2) исследовать состояние вазоконстрикции и эндотелиальной 
дилатации при моделировании окислительного стресса у крыс вве-
дением параквата;  
3) изучить постстрессорные изменения эндотелий-зависимой 
дилатации и α1-адренореактивности изолированного кольца аорты 
крыс при действии высокоселективного ингибитора индуцибель-
ной NO-синтазы S-метилизотиомочевины. 
Поиску ответов на эту цель и задачи посвящено основное содер-
жание данной монография.  
 

Стресс и тонус сосудов 
 

8 

Список использованной литературы к предисловию 

1. Sena, C.M. Vascular Oxidative Stress: Impact and Therapeutic 
Approaches / C.M. Sena, A. Leandro, L. Azul [et al.] // Front Physiol. – 
2018. – Vol. 9. – 1668. – doi: 10.3389/fphys.2018.01668 
2. Bhatti, J.S. Therapeutic strategies for mitochondrial dysfunction 
and oxidative stress in age-related metabolic disorders / J. S. Bhatti, 
S.Kumar, M.Vijayan [et al.] // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. – 2017. – 
Vol. 146. – P. 13–46. – doi: 0.1016/bs.pmbts.2016.12.012 
3. Rodriguez-Porcel, M. Studies on Atherosclerosis. Oxidative Stress 
in Applied Basic Research and Clinical Practice. Rodriguez-Porcel M., 
Chade A.R., Miller J.D. – 2017. – 1st Edn. Berlin: Springer. 
doi:10.1007/978-1-4899-7693-2 
4. Li, H. Vascular oxidative stress, nitric oxide and atherosclerosis / 
H. Li, S. Horke, U. Förstermann // Atherosclerosis. – 2014. – Vol. 237. – 
P. 208–219. doi:10.1016/j. atherosclerosis.2014.09.001  
5. Guillaumet-Adkins, A. Epigenetics and oxidative stress in aging / 
A. Guillaumet-Adkins, Y.Yañez, M. D. Peris-Diaz [et al.] // Oxid. Med. 
Cell. Longev. 2017. – № 9175806. – doi:10.1155/2017/9175806 
6. Sena, C.M. Effects of alpha-lipoic acid on endothelial function in 
aged diabetic and high-fat fed rats / C.M. Sena, E. Nunes, T. Louro 
[et al.] // Br. J. Pharmacol. – 2008. – Vol. 153. – P. 894–906. – doi: 
10.1038/sj.bjp.0707474  
7. Sena, C.M. Metformin restores endothelial function in aorta of di-
abetic rats / C.M. Sena, P. Matafome, T. Louro [et al.] // Br. J. Pharma-
col. – 2011. – Vol. 163. – P. 424–437. – doi: 10.1111/j.1476-
5381.2011.01230  
8. Sena, C.M. Endothelial dysfunction. A major mediator of diabetic 
vascular disease / C.M. Sena, A.M. Pereira, R. Seiça // Biochim. Bio-
phys. Acta – 2013. – Vol. 1832. – P. 2216–2231. – doi: 
10.1016/j.bbadis.2013.08.006  
9. Sena, C.M. Adiponectin improves endothelial function in mesen-
teric arteries of rats fed a high-fat diet: role of perivascular adipose tis-
sue / C.M. Sena, A. Pereira, R.Fernandes [et al.] // Br. J. Pharmacol. – 
2017. – Vol. 174. – P. 3514–3526. doi: 10.1111/bph.13756  
 
 
 

Яцковская Н. М., Чиркин А. А. 
 

9 

10. Campbell, N.R. Using the Global Burden of Disease study to as-
sist development of nation-specific factsheets to promote prevention and 
control of hypertension and reduction in dietary salt: a resource from the 
World Hypertension League / N.R. Campbell, D.T. Lackland, 
L. Lisheng [et al.] // J. Clin. Hypertens. – 2015. – Vol. 17. – P. 165–167. 
doi:10.1111/jch.12479 
11. Peng, Z. Endothelial Response to Pathophysiological Stress / 
Z. Peng, B. Shu, Y. Zhang [et al.] // Arteriosclerosis, Thrombosis, and 
Vascular 
Biology 
– 
2019. 
– 
Vol. 
39. 
– 
P. 
e233–e243.  
https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.119.312580 
12. Zhou, N. Rho kinase regulates aortic vascular smooth muscle cell 
stiffness via actin/SRF/myocardin in hypertension / N. Zhou, J. Lee, 
S. Stoll [et al.] // Cell. Physiol. Biochem. – 2017. – Vol. 44. –  
P. 701–715. – doi 0.1159/000485284 
13. Martínez-Revelles, S. Lysyl oxidase induces vascular oxidative 
stress and contributes to arterial stiffness and abnormal elastin structure 
in hypertension: role of p38MAPK / S. Martínez-Revelles, A. B. García-
Redondo, M. S. Avendaño [et al.] // Antioxid. Redox Signal. – 2017. – 
Vol. 27. – P. 379–397. – doi:10.1089/ ars.2016.6642 
14. Cahill, P.A. Vascular endothelium – gatekeeper of vessel health / 
P.A. Cahill, E.M. Redmond // Atherosclerosis. – 2016. – Vol. 248. – 
P. 97–109. – doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2016.03.007 
15. Boulanger, C.M. Endothelium / C.M. Boulanger // Arterioscler 
Thromb Vasc Biol. – 2016. – Vol.36. – P. e26–e31. – doi: 10.1161/AT-
VBAHA.116.306940 
16.Gimbrone, M.A. Endothelial cell dysfunction and the pathobiology of 
atherosclerosis / M.A. Gimbrone, G. García-Cardeña // Circ Res. – 2016. – 
Vol. 118. – P. 620–636. – doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.306301 
17. Masi, S. Aging modulates the influence of arginase on endothe-
lial dysfunction in obesity / S. Masi, R. Colucci, E. Duranti [et al.] // 
Arteriosclerosis Thromb Vasc Biol. – 2018. – Vol. 38. – P. 2474–
2483. – doi: 10.1161/ATVBAHA.118.311074   
18. Dou, H. Role of adipose tiesue Endothelial ADAM17 in age- re-
lated coronary microvascular dysfunction / H. Dou, A. Feher, 
A.C.Davila [et al.] // Arterioscler Thromb Vasc Biol. – 2017. – 
Vol. 37. – P. 1180–1193. doi: 10.1161/ATVBAHA.117.309430 
 

Стресс и тонус сосудов 
 

10 

19. Ng, J. Local hemodynamic forces after stenting: implications on 
restenosis and thrombosis / J. Ng, C.V. Bourantas, R. Torii [et al.] // 
Arterioscler Thromb Vasc Biol. – 2017. – Vol. 37. – P. 2231–2242. – 
doi: 10.1161/ATVBAHA.117.309728 
20. Shi, X. Oxidative Stress, Vascular Endothelium, and the Pathol-
ogy of Neurodegeneration in Retina / X. Shi, P. Li, H. Liu, V. Pro-
kosch // Antioxidants. – 2022. – Vol. 11. – P. 543. – doi: 10.3390/an-
tiox11030/antiox11030543 
21. Солодков А.П. Эндотелиальные механизмы изменения сосу-
дистого тонуса: автореф. дис. … д-ра мед. наук. – Витебск: ВГМУ, 
1998. – 28 с. 
22. Майорова С.С. Влияние стресса на функциональную актив-
ность ВKca-каналов коронарных сосудов / С.С. Майорова 
С.С. Лазуко, А.П. Солодков // Вестник ВГМУ. – 2007. – Т. 6. №1. – 
С. 1–10. 
23. Солодков А.П. Монооксид азота и функциональная актив-
ность кальций-активируемых калиевых каналов большой проводи-
мости коронарных сосудов при ограничении двигательной актив-
ности крыс / А.П. Солодков, С.С. Майорова, С.С. Лазуко // Россий-
ский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2009. – Т. 95. 
№7. – С. 736–749. 
24. Скринаус С.С. Влияние тетраэтиламмония на тонус коронар-
ных сосудов в условиях блокады конституциональной и индуциру-
емой NO-синтазы до и после иммобилизационного стресса / 
С.С. Скринаус, С.С. Лазуко // Вестник фармации. – 2016. – №3 
(73). – С. 77–86. 
25. Яцковская Н.М. Изменения относительной массы стресс-ре-
агирующих органов и постстрессорные изменения эндотелий-зави-
симой вазодилатации изолированного кольца аорты при хрониче-
ском иммобилизационном стрессе у крыс / Н.М. Яцковская // Но-
вости медико-биологических наук. – 2022. – Т. 22. №3. –  
С. 160–161. 
 

 

Яцковская Н. М., Чиркин А. А. 
 

11 

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ  
О ТОНУСЕ СОСУДОВ 

В связи с бурным развитием знаний о межклеточном и внутри-
клеточном сигналинге в статье суммированы современные пред-
ставления о влиянии молекул окислительного стресса на тонус со-
судов и развитие артериальной гипертензии. Состояние окисли-
тельно-восстановительных систем и биодоступность оксида азота 
являются ключевыми факторами, контролирующими влияние 
окислительного стресса на тонус сосудов. 
Введение. В нейрогуморальной регуляции тонуса кровеносных 
сосудов важную роль играют эндотелиальные клетки. Эндотелий 
относится к клеткам мезенхимального происхождения, которые 
выстилают внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатиче-
ских сосудов, образуя границу между циркулирующей кровью или 
лимфой и стенкой сосуда. Ангиопоэтин-2 совместно с фактором 
роста эндотелия сосудов (VEGF) обеспечивают пролиферацию и 
миграцию клеток эндотелия. Вазоконстрикция и вазодилатация, и, 
следовательно, контроль артериального давления, относятся к важ-
нейшим функциям эндотелия [1,2]. 
Эндотелиальная дисфункция развивается в ответ на накопление 
липидов и провоспалительных стимулов. Она характеризуется экс-
прессией молекул адгезии (E-селектин, VCAM-1 и ICAM-1), акти-
вацией факторов транскрипции (AP-1 и NF-κB), повышением экс-
прессии провоспалительных цитокинов (IL-1, TNFα и IFNγ). Окис-
ленные липопротеины низкой плотности способны повышать внут-
риклеточную продукцию и внеклеточную секрецию АТФ, а также 
митохондриальную продукцию активных метаболитов кислорода 
(mtROS) и митохондриальной ДНК (mtDNA). АТФ активирует ре-
цептор P2Y2R, что приводит к последующей продукции IL-1β посредством 
модуляции индукции mtROS-mtDNA сигнального пути 
TLR9-NF-κB [3]. Проатерогенный профиль, экспрессируемый эн-
дотелиальными клетками, способствует накоплению липидов и липопротеинов 
в интиме. В то же время NF-κB-индуцированная экспрессия 
деубиквитиназы A20 (TNFAIP3) способствует восстанав-
лению эндотелиального барьера. Сигнальный белок ERK5 также 
необходим для поддержания нормальной функции эндотелиаль-
ных клеток [4–6]. 

Стресс и тонус сосудов 
 

12 

Эндотелий сосудов играет ключевую роль в локальной регуляции 
тонуса кровеносных сосудов и архитектуры сосудистой стенки 
за счет высвобождения сосудорасширяющих и вазоконстриктор-
ных веществ, а также факторов с прокоагулянтными, антикоагу-
лянтными, фибринолитическими, антибактериальными свойствами; 
факторов роста, хемокинов, свободных радикалов и др. 
Выделенные эндотелиальные релаксирующие факторы, (NO, простагландины 
и гиперполяризационный фактор эндотелия), а также 
сосудосуживающие факторы (эндотелин, супероксидный анион-
радикал и тромбоксаны), играют важную роль в поддержании и регуляции 
тонуса и периферического сопротивления сосудов. Нарушение 
эндотелиальной функции, как следствие снижения выработки/
высвобождения или повышенной инактивации вазодилата-
торов, происходящих из эндотелия, а также взаимодействия NO с 
ангиотензином, активными метаболитами кислорода (АМК) и 
окисленными липопротеинами, повышает риск сердечно-сосудистых 
заболеваний, например, эндотелиопатий, вызванных избыточной 
продукцией ангиотензина, перекисным окислением липидов, 
ишемией/ реперфузией или диабетом [7–9]. 
Синтез оксида азота и его функции. Существуют экзогенные 
(пища, лекарства) и эндогенные источники оксида азота. Экзогенные 
источники оксида азота превращаются по схеме нитраты→
нитриты→оксид азота [10–11]. В клетках млекопитающих 
известны три изоформы синтазы оксида азота (NOS), которые синтезируют 
эндогенную метастабильную свободно радикальную молекулу 
оксида азота (NO·): эндотелиальная (eNOS), нейрональная 
(nNOS) и индуцибельная (iNOS). Нейрональная (NOS-1) и эндоте-
лиальная изоформы (NOS-3) зависят от кальция и продуцируют 
низкие уровни этого газа в качестве сигнальной молекулы клетки; 
индуцибельная изоформа (NOS-2) не зависит от кальция и произ-
водит большое количество газа, который может быть цитотоксич-
ным. NOS-3 – это белок, связанный с кавеолами; цитозольные 
формы фермента неактивны. Кавеолы – небольшие (размером  
50–100 нм) колбообразные впячивания плазматической мембраны 
многих типов клеток, особенно в эндотелиоцитах. В состав кавеол 
входит ключевой белок – кавеолин, а также большое количество 
холестерола, сфинголипидов, сайтов связывания сигнальных бел-