Slāpekļa oksīds un asinsspiediens

Reakciju katalizē ferments endotēlija slāpekļa oksīda sintāze (NOS3 jeb eNOS). Tas no aminoskābes L-arginīna un molekulārā skābekļa izveido slāpekļa oksīdu un L-citrulīnu. Lai ferments strādātu pareizi, tam nepieciešami vairāki palīgfaktori, no kuriem svarīgākais ir tetrahidrobiopterīns.

Organismā ir vēl divas šī fermenta formas. Neironu forma darbojas nervu šūnās, kur slāpekļa oksīds kalpo par neirotransmiteru, bet inducējamā forma ieslēdzas iekaisuma šūnās un ražo nesalīdzināmi lielākus daudzumus. Tieši inducējamā forma ir atbildīga par asinsvadu paplašināšanos un spiediena kritumu septiskā šoka gadījumā.

• Izejviela: aminoskābe L-arginīns, kas nāk no uztura olbaltumvielām un organisma pašsintēzes.
• Galvenais fizioloģiskais stimuls: asins plūsmas radītā bīdes spriedze pret endotēlija virsmu.
• Ķīmiskie stimuli: acetilholīns, bradikinīns, histamīns, trombocītu izdalītie mediatori.
• Bremzētājs: brīvie skābekļa radikāļi, kas saista slāpekļa oksīdu, pirms tas paspēj nonākt līdz muskulatūrai.

Ceļš no endotēlija līdz gludās muskulatūras šūnai ir īss un ķīmiski labi izprasts. Rezultāts ir gludās muskuļa šūnas atslābums, asinsvada lūmena paplašināšanās un līdz ar to mazāka pretestība, pret kuru sirdij jāstrādā.

1. Endotēlija šūnā aktivizējas NO sintāze un rodas slāpekļa oksīds.
2. Molekula brīvi izkliedējas caur šūnu membrānām uz apakšējo gludās muskulatūras slāni.
3. Muskuļa šūnā tā saistās ar šķīstošās guanilātciklāzes hēma grupu un aktivizē šo fermentu.
4. Ferments veido ciklisko guanozīnmonofosfātu, kas ieslēdz no tā atkarīgo proteīnkināzi.
5. Kināze samazina kalcija jonu koncentrāciju šūnā un miozīna jutību pret kalciju, un muskulis atslābst.
6. Ciklisko GMF noārda fosfodiesterāzes, tāpēc signāls izbeidzas sekundēs un tonuss atjaunojas.

Endotēlijs vienlaikus ražo gan paplašinošas, gan sašaurinošas vielas, un asinsvada faktiskais diametrs ir šī līdzsvara rezultāts. Hipertensijas gadījumā līdzsvars parasti ir nobīdījies par labu sašaurinošajām vielām.

Ar terminu endotēlija disfunkcija apzīmē stāvokli, kurā asinsvads vairs neatbild ar normālu paplašināšanos uz stimuliem, kas veselam cilvēkam to izraisa. Tas nav atsevišķa slimība, bet gan mērāma asinsvada sienas īpašība, kas pavada hipertensiju, cukura diabētu, aptaukošanos, smēķēšanu un hronisku nieru slimību.

Mehānismu ir vairāki un tie mēdz darboties vienlaikus. Pastiprināta brīvo radikāļu veidošanās asinsvada sienā ķīmiski iznīcina slāpekļa oksīdu, pirms tas sasniedz muskulatūru, turklāt reakcijas produkts peroksinitrīts pats bojā audus. Ja pietrūkst tetrahidrobiopterīna, ferments sāk strādāt nesakārtoti un tā vietā, lai ražotu slāpekļa oksīdu, ražo superoksīdu. Nieru slimību gadījumā asinīs uzkrājas asimetriskais dimetilarginīns, kas ir dabisks fermenta inhibitors.

Rezultāts visos gadījumos ir līdzīgs: samazināta asinsvadu elastība, pastiprināta iekaisuma šūnu pielipšana asinsvada sienai un paaugstināta noslieces uz trombu veidošanos. Tāpēc endotēlija disfunkciju uzskata par agrīnu posmu, kas sākas krietni pirms redzamām aterosklerozes pārmaiņām.

Bez fermentatīvā ceļa organismam ir rezerves variants, kas darbojas tieši tad, kad pirmais strādā slikti. Lapu dārzeņos, bietēs, rukolā un selerijās ir daudz neorganisko nitrātu. Pēc norīšanas daļa nitrātu no asinīm nonāk atpakaļ siekalās, un mēles mugurpusē dzīvojošās baktērijas tos pārvērš nitrītos. Kuņģa skābajā vidē un audos ar zemu skābekļa saturu nitrīti var pārveidoties par slāpekļa oksīdu jau bez fermenta.

No šī mehānisma izriet negaidīts secinājums, ko mācību grāmatas kopsavilkumā parasti nemin: antibakteriāla mutes skalojamā līdzekļa regulāra lietošana iznīcina tieši tās mēles baktērijas, kas nodrošina šo pārveidi. Tas nav iemesls atteikties no zobārsta nozīmētas terapijas, taču parāda, cik cieši asinsvadu fizioloģija ir saistīta ar mutes dobuma mikrofloru.

Vienlaikus ir svarīgi nejaukt divas lietas. Dārzeņu nitrāti nonāk organismā kopā ar antioksidantiem un šķiedrvielām, turpretī gaļas produktu konservēšanā izmantotie nitrīti karstumā un skābā vidē var veidot nitrozamīnus. Runa ir par vienu un to pašu ķīmisko elementu pavisam atšķirīgā kontekstā.

Vairākas ikdienā lietotas zāļu grupas iejaucas tieši šajā ķēdē. Tās visas izraksta ārsts, un vairākas no tām ir bīstami kombinēt savā starpā, jo spiediens var nokrist strauji un dziļi.

• Nitroglicerīns un izosorbīda nitrāti: organismā atbrīvo slāpekļa oksīdu, galvenokārt paplašina vēnas un atslogo sirdi stenokardijas gadījumā.
• Nātrija nitroprussīds: intravenozi lietojams līdzeklis hipertensīvas krīzes ārstēšanai slimnīcas apstākļos.
• Fosfodiesterāzes 5. tipa inhibitori: kavē ciklisko GMF noārdīšanu, tāpēc signāls saglabājas ilgāk.
• Šķīstošās guanilātciklāzes stimulatori: iedarbina fermentu arī tad, ja paša slāpekļa oksīda ir par maz.
• Ieelpojams slāpekļa oksīds: intensīvajā terapijā lieto plaušu asinsvadu paplašināšanai jaundzimušajiem un smagas plaušu hipertensijas gadījumā.

Ikdienas praksē neviens nemēra slāpekļa oksīda līmeni asinīs, jo molekula ir pārāk īslaicīga. Mēra tās darbības rezultātu. Pamatizmeklējums ir pareizi veikts asinsspiediena mērījums, vēlams papildināts ar mājas mērījumu dienasgrāmatu vai diennakts ambulatoro monitorēšanu, jo tā atklāj gan baltā halāta efektu, gan slēptu hipertensiju.

Pētniecībā endotēlija funkciju vērtē ar plūsmas izraisītas paplašināšanās testu: ar ultraskaņu mēra pleca artērijas diametru pirms un pēc īslaicīgas apsēja radītas asinsrites apturēšanas. Vēl vērtē artēriju stingumu pēc pulsa viļņa ātruma. Šīs metodes ir jutīgas pret mērījuma apstākļiem un Latvijā ikdienas diagnostikā netiek plaši izmantotas.

Ar paaugstinātu asinsspiedienu vispirms nodarbojas ģimenes ārsts. Ja spiediens nepadodas kontrolei ar vairāku grupu zālēm, ja hipertensija atklāta jaunā vecumā vai ja ir aizdomas par sekundāru cēloni, pacientu nosūta pie kardiologa, bet nieru izcelsmes gadījumos pie nefrologa. Ja asinsspiediens ir ļoti augsts un vienlaikus parādās stipras galvassāpes, redzes traucējumi, sāpes krūtīs, elpas trūkums vai runas traucējumi, palīdzība nepieciešama nekavējoties.

Terminoloģiskā līdzība rada vairākus pastāvīgus pārpratumus, tāpēc ir vērts tos nošķirt skaidri.

• Slāpekļa oksīds (NO) nav slāpekļa oksiduls (N2O), tā saucamā smieklu gāze, ko lieto anestēzijā.
• Slāpekļa dioksīds (NO2) ir izplūdes gāzu piesārņotājs, kas kairina elpceļus, nevis organisma signālmolekula.
• Izelpas slāpekļa oksīda mērīšana pulmonoloģijā rāda elpceļu eozinofīlo iekaisumu astmas gadījumā un neko nepasaka par asinsspiedienu.
• L-arginīna un citrulīna uztura bagātinātāji nav hipertensijas ārstēšanas līdzeklis un neaizstāj ārsta nozīmētu terapiju.