Механизм эрекции

 

Эректильная ткань состоит из двух дорсально расположенных пещеристых тел и вентрально расположенного губчатого тела. Эректильная ткань пещеристых тел и губчатого тела состоит из множества пещеристых про­странств. разделенных трабекулами. Эти трабекулы состоят преимущественно из гладкомышечных клеток, которые окружены синцитием. Эндотелиальные клетки покрывают поверхности трабекул.

Кровоснабжение

Артериальное кровоснабжение полового члена осуществляется из половых арте­рий, которые есть ветвями внутренних подвздошных артерий. Половая артерия, ветвь подчревной артерии, подразделяется на пещеристую, спинки полового члена и бульбоуретральные артерии. Пещеристые артерии и их ветви, завитковые артерии, обеспечивают приток крови к пещеристым телам. Дилатация завитко­вых артерий увеличивает приток крови и давление в кавернозных синусах.

Иннервация полового члена

Иннервация полового члена представлена симпатическими, парасимпа­тическими и соматическими нервами. Симпатические и парасим­патические волокна сливаются в нижнее подчревное сплетение, где происходит инте­грация автономной иннервации к половому члену и ее сообщение с половым членом через пещеристые нервы. У человека нижнее подчревное ганглионарное сплетение локализовано ретроперитонеально вблизи прямой кишки.

Различные отделы головного мозга, в том числе миндалина, медиальное предзрительное поле, паравентрикулярное ядро гипоталамуса и околоводопроводное серое вещество, действуют скоординированно для осуществления эрекции полового члена. Медиальное предзрительное поле гипоталамуса служит в качестве интегративной области для контроля эрекций со стороны центральной нервной системы; она при­нимает чувствительные волокна из миндалины и посылает импульсы к паравентрикулярным ядрам гипоталамуса и околоводопроводному серому веществу. Нейроны в паравентрикулярных ядрах отдают волокна к пояснично-грудным и крестцовым ядрам, связанным с эрекциями. Парасимпатическая иннервация полового члена проэректильна, а симпатическая иннервация в основном ингибирующая. Стимулы от промежности и нижнего отдела мочевыделительного тракта «доносятся» до полового члена посредством крестцовой рефлекторной дуги.

Гемодинамические изменения в процессе эрекции полового члена

Эрекция полового органа — результат серий биохимических и гемодинамических событий, которые связаны с активацией регионов центральной нервной системы, участвующих в регуляции эрекций, релаксации пещеристых гладких мышц, увеличении притока крови в пещеристых синусах и венозной окклюзии, приводящей к накоплению крови в половом члене и его твердости. Нормальная эрекция полового члена требует скоординированного участия непораженной центральной и периферической нервной системы, пещеристых тел, губчатых тел, нормального артери­ального кровоснабжения и венозного оттока.

Пещеристая гладкая мускулатура релаксирует, и приток крови к половому члену возрастает, накопление крови в пещеристых пространствах приводит к увеличению полового члена. Расширяющиеся пещеристые тела прижимают венулы к напряженной белочной оболочке, ограничивая венозный отток из пещеристых пространств. Это способствует захвату крови в пещеристых синусах, обеспечивая твердость полового члена.

Биохимическая регуляция тонуса пещеристых гладких мышц

Тонус гладкомышечных клеток тел определяет эрегированное состояние, полового члена. Когда пещеристые гладкомышечные клетки расслаблены, половой член переполняется кровью и эрегирует. Когда кавернозные гладкомышечные клетки сокращаются, происходит преобладание активности симпатических нервов и половой член становится мягким.

Тонус гладкой мускулатуры в пещеристых телах поддерживается за счет выделе­ния из резервов внутриклеточного кальция в цитоплазму и его проникновения через мембранные каналы. Трансмембранное поступление кальция в кавернозные гладкомышечные клетки опосредовано преимущественно потенциалзависимыми кальциевыми каналами L-типа, несмотря на то, что кальциевые каналы Т-типа также экспрессируются в кавернозных гладкомышечных клетках. Увеличение уровня внутриклеточного кальция активизирует киназу легких цепей миозина, при­водя к взаимодействиям актина и миозина и сокращению гладкой мускулатуры.

Трансмембранный и внутриклеточный кальциевый ток в пещеристых гладко­мышечных клетках регулируется рядом клеточных процессов, которые включают течение К через калиевые каналы, щелевидные соединения, опосредованные коннексином-43, и ряд холинергических, адренергических и норадренергических нехолинергических медиаторов. Норадренергические нехолинергические медиаторы включают вазоактивный интестинальный пептид, кальцитонин-ген, родственный пептид и оксид азота (N0).

Адренергические проводящие пути действуют через рецепторы норадреналина и а1-адренергические рецепторы, активизируя фосфолипазу С, образующую диацилглицерол и инозитолтрифосфат. Диацилглицерол активизирует протеинкиназу С, которая ингибирует К+ каналы и активизирует трансмембранный приток кальция путем активизирования кальциевых каналов L-типа. Инозитол 1,4,5-трифосфат (ИФ3) повышает внутриклеточный уровень кальция посредством обеспечения его выделения из внутриклеточных кальциевых резервов.

Общее повышение внутриклеточного уровня кальция способствует взаимодействию актин - миозин, что приводит к сокращению гладкой мускулатуры и смягчению поло­вого члена.

Простагландин Е провоцирует формирование цАМФ, которая активизи­рует протеинкиназу А. Активизированная поотеинкиназа А стимулирует К+ каналы, приводя в результате к оттоку К4 из клеток. Процессы, опосредованные протеинкиназой А, также завершаются общим снижением внутриклеточного кальция, способствуя релаксации гладкомышечных клеток.

К+-каналы

Как минимум, три типа калиевых каналов, относящиеся к макси-К-каналам, экспрессируются на пещеристых гладкомышечных клетках. Среди них ВК-каналы самые важные, поскольку они несут ответственность за 90% оттока К из пещеристых гладкомышечных клеток. Было продемонстрировано, что факторы, открывающие ВК-каналы, вызывают релаксацию гладкомышечных клеток in vitro. Таким образом, неудивительно, что стратегии, которые увеличивают экспрессию каналов, улучшают эрек­тильную способность у старых грызунов и грызунов с диабетом и исследуются на предмет использования в качестве терапии эректильной дифункции.

Коннексин-43. Щелевидные соединения

Гладко мышечные клетки в пещеристых телах соединяются при помощи коннексин-43-щелевидных соединений, которые позволяют ионам и некоторым сиг­нальным молекулам, таким как инозитолтрифосфат, свободно диффундировать через гладкомышечные клетки. Об ионных изменениях, индуцируемых стимулом из одной гладкомышечной клетки, быстро «оповещаются» другие гладкомышечные клет­ки, что приводит к скоординированной регуляции всего пещеристого тела. Таким образом, пещеристые тела могут рассматриваться с функциональной точки зрения как синцитий взаимодействующих гладкомышечных клеток.

Оксид азота в механизме эрекции

Оксид азота, выделяемый нервными окончаниями, иннервирующими пещеристые тела, эндотелиальной выстилкой артерий полового члена и кавернозными синусами, — важный биохимический регулятор релаксации пещеристой гладкой мускулатуры. Оксид азота также индуцирует артериальную дилатацию. Воздействия N0 на кавернозные гладкие мышцы и артериальный кровоток опосредуются через активацию гуанилатциклазы, продукцию циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), а также активацию цГМФ-зависимой протеинкиназы. цГМФ вызывает расслабление гладкой мускулатуры путем снижения уровня внутриклеточного кальция. Имеются экспери­ментально доказанные сведения о том, что N0 ингибирует Rho-киназаиндуцируемую чувствительность пещеристой гладкой мускулатуры к кальцию.

Циклические нуклеотидфосфодиэстеразы

Циклические нуклеотидфосфодиэстеразы (ФДЭ) гидролизируют циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и цГМФ, таким образом снижая их концентрации вну­три пещеристых гладкомышечных клеток. Среди 13 или более изоформ циклических нуклеотидфосфодиэстераз, которые были выделены, в половом члене экспрессиру­ются изоформы 2, 3, 4 и 5. Только фосфодиэстераза 5 (ФЦЭ5) специфична для пути NO/цГМФ в пещеристых телах. Гидролиз цГМФ под влиянием этого фермента приводит к обратимости релаксации гладкой мускулатуры и устранению эрекции полового члена. Силденафил, варденафил и тадалафил — эффективные и селективные ингибиторы активности ФДЭ5, которые предотвращают распад цГМФ и приводят к увеличению эрекции полового члена.

Регуляция чувствительности к внутриклеточному кальцию под влиянием сигнализирования Rho A/Rho-киназы

Значительные усилия были сконцентрированы на изучении роли Rho-киназы в модулировании чувствительности пещеристой гладкой мускулатуры к внутриклеточ­ному кальцию. На основе увеличивающегося объема доказательных данных предполагают, что сенситизация к внутриклеточному кальцию регулирует­ся путем создания баланса между фосфорилированием регуляторной легкой цепи миозина II под влиянием киназы легких цепей миозина и его дефосфорилирования под влиянием фосфатазы легких цепей миозина. Фосфорилирование регуляторных легких цепей миозина II необходимо для активизации миозин II аденозинтрифосфатаз (АТФаз) под действием актина, а его дефосфорилирование предотвращает активацию миозина. Соотношение активностей киназ и фосфатаз — важнейший фактор, определяющий сократительную чувствительность пещеристых гладкомышечных клеток к внутриклеточному кальцию.

Rho А представляет собой гуанозинтрифосфатазу длиной приблизительно 20 кД, которая изменяет активность Rho-киназы, фосфорилированле миозина легких цепей и чувствительность к кальцию в гладкомышечных клетках. Комплекс Rho А-ГДФ (гуанозиндифосфат) обусловливает диссоциацию ингибитора ГДП до его неактивного состояния. Ряд внутриклеточных сигналов может обусловливать обмен ГДП на ГТП в Rho А через регуляцию факторов обмена нуклеотида гуанина. Rho А-ГТФ взаимодействует со своим нисходящим эффектором Rho-киназой, увеличивая чувствительность сосудистых гладких мышц к внутриклеточному каль­цию посредством ингибирования фосфатаз миозина легких цепей. Несмотря на то, что экспрессия Rho A/Rho-киназы не имеет значительных отличий у молодых и старых крыс, активность Rho-киназы выше в пещеристой гладкой мускулатуре у старых, нежели у молодых крыс; связанное с возрастом увеличение активности Rho-киназы было предложено как один из возможных механизмов для объяснения снижения эректильной способности у крыс в связи с возрастом. Ингибирование активности Rho-киназы у экспериментальных животных приводит к увеличению релаксации пещеристой гладкой мускулатуры и совершенствует внутрипещеристое давление и эрекцию полового члена. Таким образом, ингибиторы Rho А/ Rho-киназы указывают на привлекательные перспективы развития методов терапии эректильной дисфункции.

 



  • На главную


    Реклама