В ответ на повреждение, а также из-за того, что они могут чувствовать ослабление потока, клетки сосудов посылают тревожный сигнал. Это ведет к противовоспалительной реакции, и на сцену выходят белые кровяные клетки. Вслед за нежелательным холестерином они проникают сквозь артериальную стенку. Результатом такой комбинации с некоторыми другими шлаковыми отложениями, оставленными застойной кровью, может стать новое атеросклеротическое повреждение.

Эндотелиальная стенка

Самые глубокие клеточные слои, расположенные на внутренней поверхности кровеносных сосудов и входящие в структуру стенки артерий, называются эндотелий. Длинные и тонкие эндотелиальные клетки обеспечивают форму и гибкость извивающихся кровеносных сосудов. Кроме того, они очень гладкие и скользкие, что ускоряет движение по ним плазмы крови. В отличие от большинства других типов соединительнотканных клеток, их концы не перекрывают друг друга: они плотно пригнаны между собой, подобно уложенным ряд за рядом каменным плитам. Так как их концы не налагаются друг на друга, в них не собираются клеточные продукты распада, и в связи с их малой глубиной в них не задерживаются частицы, и поэтому эти клетки высокорезистентны к механическому проникновению.

Тем не менее, несмотря на свое прекрасное строение, эндотелий регулярно рвется, в нем возникают «течи» в тех местах на стенках сосуда, где эндотелиальные клетки погибают или заменяются. Одни повреждения происходят от высокого кровяного давления, которое сильно растягивает эндотелий, и он становится более тонким и проницаемым, подобно слишком надутому воздушному шару. Со временем облицовочный материал начинает разрушаться и может дать течь. Если в крови высокая концентрация частиц липопротеина низкой плотности (ЛПНП), то перепад давления на поверхности артерии стимулирует движение ЛПНП через отверстия, возникшие в барьере, чтобы уравнять давление. По мере движения частиц ЛПНП через слабую точку они могут задерживаться во внутренней части артериальной стенки и находиться там дни и недели, и это приводит к разнообразным отрицательным процессам. К ним могут присоединяться другие частицы ЛПНП. Они начинают окисляться и разрушаться. В течение длительного времени и при соответствующих условиях может наблюдаться скопление больших объемов холестерина. И, как упоминалось выше, когда организм атакует эти хранилища шлаков, чтобы убрать их, возникают зачатки атеросклеротических бляшек – продукта отходов, которые представляют огромную опасность, так как сужают артерии.

Но нужно помнить самое главное – если форма сосуда влияет на динамику тока крови, то по своей природе кровоток помогает определять форму сосуда. Кровеносные сосуды – не простая пассивная система кровоснабжения, передвигающая в нужном направлении энергию и питательные вещества. Они активно участвуют в регулировании кровотока и реагируют на него.

Эндотелиальные клетки могут выявлять давление скорости кровотока и, в ответ на интенсивность кровотока, подавлять разнообразные воспалительные реакции.

Обычно среди первых ответных реакций на воспалительный процесс выделяется действие адгезивных молекул, то есть активизированные эндотелиальные клетки становятся более «липкими» для того, чтобы привлечь способствующие заживлению вещества. Кровь и другие типы клеток буквально скатываются по артериальным стенкам, чтобы приклеиться и залатать воспаленную эндотелиальную часть. Эти добавленные здоровые клетки, по сути, обостряют проблему: увеличивая размер бляшки, они в результате образуют опасную массу сгустка крови, вызывающую инфаркт. Заглушая потребность в липкости, сильный кровоток помогает сохранять стенки сосудов гладкими и свободными от отходов. Мусор не скапливается в артериальной оболочке, и возможность раздражений и повреждений намного уменьшается.

Есть и другие благоприятные результаты. Сильный кровоток стимулирует экспрессию генов антиоксидантной защиты, которые помогают сократить повреждения от испорченных окисленных ЛПНП. И когда эндотелиальные клетки выявляют сильный кровоток, они посылают сигналы – расширить диаметр артерий путем выделения оксида азота, чтобы любое сужение в результате поражения и бляшек было компенсировано за счет естественного расширения сосудов.

Однако все эти благоприятные возможности дают обратный ход на участках медленного кровотока. Процессы «воспалительного» гена усиливаются; гладкие стенки сосуда становятся липкими и начинают собирать мусор из крови; частицы ЛПНП, попадая на стенки, стимулируют новые круги воспалений и таким образом обостряют аутоиммунную атаку; стенки начинают повреждаться изнутри наружу, за этим опять следует работа по восстановлению повреждений, – короче говоря, это печальный цикл сердечно-сосудистого заболевания.

Мысль о горячей тарелке супа из консервной банки особенно приятна зимой. Но прежде чем открыть банку, подумайте вот о чем. Добровольцы, участвующие в исследовании, были поделены на 2 группы. Обе группы в течение 5 дней ели суп, но одна группа питалась супом из банки, а другая – из свежеприготовленных продуктов. Измеряемые в моче уровни BPA (бисфенола А) оказались в 12 раз выше у членов группы, употреблявшей баночный суп[44]. С BPA связаны сердечнососудистые заболевания, диабет, онкологические заболевания.

Что переносит кровь

Таким образом, артерии представляют собой очень конкретную, определяющую среду для атеросклероза. Просто в силу своей формы артериальное древо имеет набор слабых механических точек, где ток крови обычно замедляется и случаются перебои. При неправильных условиях гемодинамическая обстановка приводит в действие серию реакций, наносящих ущерб стенкам сосудов: неподавленное воспаление, заглушенные защитные гены, артериальное огрубление, а не расслабление и расширение, коагуляция и аккумулирование шлаков.

Но биологические среды воздействуют и сменяют друг друга. Эндотелий не только реагирует на качество кровотока, будь он гладкий и сильный или прерывистый и медленный, он также реагирует на то, что содержится в крови. Иными словами, именно то, что переносит кровь, помогает определить, как будут реагировать артерии. От структуры артерии зависит то, как двигается по ней содержимое крови, но это содержимое, с другой стороны, воздействует на процесс формирования структуры.

Всю нашу жизнь артерии находятся в постоянном контакте с кровью. День за днем, год за годом кровь курсирует по ним, прокачиваясь через них в непрестанном ритме. Кровь содержит невероятное множество частиц, клеток и информации. Белые кровяные тельца осуществляют контроль над инфекциями; крошечные тромбоциты проносятся по артериям в случае протечек и закрывают их; и, подобно постоянному уличному потоку пешеходов, красные кровяные тельца бесконечно циркулируют, давая жизнь каждому уголку и закоулку нашего организма.

Однако из всех частиц более всего нам следует уделить внимание липопротеинам низкой плотности (ЛПНП), которые переносят по организму холестерин и другие жиры. ЛПНП считаются «плохим» холестерином, потому что они пробивают брешь в эндотелии, застревают, окисляются и вызывают атеросклеротические реакции. Но сам по себе холестерин не вреден, он необходим всем клеткам для выживания, а именно для использования в строительстве клеточных мембран, что обеспечивает их структурную целостность.

Проблема возникает тогда, когда этого необходимого компонента слишком много. Множество мелких плотных ЛПНП напоминают зерна риса в дуршлаге – некоторые неизбежно проскальзывают сквозь его отверстия. Это важный момент, потому что ЛПНП вызывают и другие последствия. Оказывается, ЛПНП, как и эндотелиальные жировые клетки – липоциты, являются не пассивными, а очень активными веществами в той среде, которую они помогают создавать. Мы говорили, что эндотелий становится липким в ответ на медленный и нерегулярный кровоток. Кровь и другие частицы, плывущие по сосуду, притягиваются к местам воспаления, подобно тому, как пассажиры, проезжая мимо, глазеют на ДТП. Своим присутствием в крови ЛПНП провоцируют ту же реакцию, изменяя экспрессию генов, которая затем вызывает цепную реакцию. В результате эндотелиальные клетки становятся более липкими и привлекательными для коагулирующих веществ. Другие исследования связывают уровни ЛПНП с подавлением эндотелиальных сигналов к выработке оксида азота и, таким образом, с подавлением способности артерий к расширению, – тот же процесс, который вызывается скоростью кровотока[45].