第五节心血管活动的调节 一 Nervous regulation ( 一 ) 心脏和血管的神经支配 1 心脏的神经支配 (1) 心交感神经 1) 节前神经元 : 脊髓第 1~5 胸段中间外侧柱内, 释放 Ach- 胆碱能神经, Ach 激活节后神经元膜上 NR, 节后神经元位于星状神经节或颈交感神经节内 2) 节后纤维支配窦房结 房室交界 房室束 心房肌, 心室肌 3) 递质 : 去甲肾上腺素 NE(norepinephrine) β 1 受体 4) 效应 : 心率加快 传导加快 收缩力增强正性变时 变力 变传导作用 ----positive chronotropic dromotropic inotropic action
(2) 心交感神经作用机制 1) NE 与心肌细胞膜 β 1 R 结合, 激活腺苷酸环化酶 使 ATP camp, 激活蛋白激酶, 蛋白质磷酸化, Ca 通道激活, 促进 Ca 2+ 内流, 心房肌和心室肌收缩力 -------- 正性变力 2) 窦房结细胞动作电位 4 期 Ca 2+ 内流加速,4 期去极化速度加快, 心率加快 ------ 正性变时 3) 房室交界慢反应细胞 0 期 Ca 2+ 内流加速,AP 上升速度和幅度均增加, 传导 ------ 正性变传导 右侧交感神经兴奋 : 以正性变时为主 左侧交感神经兴奋 : 以正性变传导和正性变力为主
(3) 心迷走神经及作用 u 节前神经元胞体 : 延髓的迷走神经背核和疑核区域 u 心内神经节换元 u 节后纤维支配窦房结 心房肌 房室交界 房室束 少许支配心室肌 u 心迷走神经节前和节后神经元都是胆碱能神经元 u 递质 : 乙酰胆碱 Ach(acetylcholine) M 受体 u 效应 : 心率减慢 房室传导阻滞 收缩力减弱 负性变时 变力 变传导作用
(4) 心迷走神经作用机制 Ach 与心肌细胞 M 受体结合, 提高膜对 K + 通透性, 促进 K + 外流, 还可直接抑制钙通道, Ca 2+ 内流减少 负性变时 变力 变传导 右侧迷走神经对窦房结影响占优势, 左侧对房室交界占优势 一般情况, 心迷走神经和交感神经对心脏的效应常相互拮抗 (5) 支配心脏的肽能神经 如神经肽 Y 血管活性肠肽等可能参与对心肌和冠状血管活动的调节
2 血管的神经支配 (1) 缩血管神经纤维 vasoconstrictor fiber( 交感神经 ) a. 节前神经元 ( 胆碱能 ): 脊髓胸腰段灰质中间外侧柱内, b. 交感神经节内换元 c. 节后神经元位于椎旁和椎前神经节内 d. 递质 : 去甲肾上腺素 NE e. 缩血管效应 : 与血管平滑肌的 α 受体 -- 收缩 > β 2 受体 - 舒张
f. 缩血管神经纤维分布 : 皮肤 > 骨骼肌和内脏血管 > 冠状血管和脑血管 同一器官 : 动脉 > 静脉, 微动脉密度最高, 但毛细血管前括约肌中缩血管神经纤维分布很少 G. 交感缩血管紧张 vasomotor tone: 安静状态下, 交感缩血管神经持续发放低频率 (1-3 次 / s) 冲动, 使血管保持一定程度收缩
(2) 舒血管神经纤维 vasodilator fiber A 交感舒血管神经纤维 人体内可能存在 猫和狗, 骨骼肌微动脉的交感神经中有缩血管和舒血管神经纤维 释放 :Ach 仅动物处于激动状态和发生防御反应才发放, 血管舒张, 血流量 B 副交感舒血管神经纤维 - 少数器官 ( 脑膜 唾液腺 胃肠外分泌腺等 ) 释放 :Ach 与 M 受体结合 血管舒张 仅调节器官的局部血流量
( 二 ) 心血管中枢 cardiovascular center 1 延髓心血管中枢 心血管活动的基本中枢 a. 延髓与脊髓之间横断 血压下降至 40mmHg 延髓上缘切断脑干 血压无明显变化 b. 心迷走神经元 控制心交感神经和交感缩血管神经活动的神经元 c. 缩血管区 延髓头端腹外侧部 (C1 区 ) 舒血管区 -- 尾端腹外侧部 A1(C1 区尾端 ) 传入神经接替站 孤束核的神经元 心抑制区 延髓迷走神经背核和疑核
2 延髓以上心血管中枢 延髓以上的脑干部分 下丘脑 小脑 大脑 作用 : 心血管活动与其他躯体活动之间的整合 下丘脑 重要整合部位
( 三 ) 心血管反射 Cardiovascular reflex 1 颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射 降压反射 (Carotid sinus-aortic arch baroreceptor reflex) (1) 动脉压力感受器 (Baroreceptor) l 颈动脉窦和主动脉弓压力感受器 l 特点 : 感受血管壁的机械牵张 ; 感受血压 60~180mmHg,100mmHg 处最敏感 ; 颈动脉窦的敏感性高于主动脉弓
(2) 传入神经和中枢联系 l 窦神经 舌咽神经 l 主动脉神经 ( 减压神经 ) 迷走神经
(3) 反射路径 Reflex Pathway 动脉血压 动脉管壁被牵张程度 颈动脉窦和主动脉弓压力感受器兴奋 发放冲动 窦神经和主动脉神经 ( 缓冲神经 ) 延髓心血管中枢 心交感神经活动 交感缩血管神经活动 迷走神经紧张性 心率减慢 心输出量 外周阻力 动脉血压下降
(4) 生理意义 : u 在心输出量 外周阻力 血量等突然改变时, 对动脉血压进行快速调节, 维持动脉血压相对稳定 窦神经和主动脉神经 ( 缓冲神经 ) u 长期高血压, 压力感受器反射重调定 该反射活动在较正常血压更高的水平上进行工作
2 颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 (chemoreceptor reflex) 缺氧 CO 2 分压过高 ph 降低 颈动脉体和主动脉体化学感受器 窦神经和迷走神经 延髓 一方面使呼吸加深加快, 另一方面交感缩血管中枢紧张性 血管收缩 心率 心输出量 外周阻力 血压 特点 : 平时对心血管活动不起明显的调节作用, 只 有在低氧 窒息 失血 动脉血压过低 酸中毒 才发生作用
3 心肺感受器引起的心血管反射 1) 心房 心室和肺循环大血管壁存在许多感受器, 总称心肺感受器 (cardiopulmonary receptor) 适宜刺激 : l 血管壁机械牵张 : 其中心房壁的牵张感受器也称为容量感受器 (Volume Receptor) l 化学物质 : 如 PG 缓激肽等
2) 反射效应心肺感受器兴奋 经迷走神经传入至延髓心血管中枢 交感神经紧张性, 迷走神经紧张性 心率, 心输出量 外周阻力 血压
二 体液调节 ( 一 ) 肾素 血管紧张素 醛固酮系统 1 影响肾素 (renin) 释放的因素 P238 肾素由肾近球细胞合成和分泌的一种酸性蛋白酶 (1) 肾血液供应不足, 肾血管内血压, 肾素释放 (2) 经过致密斑的钠含量减少, 肾素释放 (3) 肾交感神经兴奋,NE 激活 βr, 肾素分泌 (4)PG Adr NE 促进肾素释放 (5) 血管紧张素 Ⅱ 和血管升压素 NO 等可抑制肾素释放
2 肾素 血管紧张素 醛固酮系统 (1) 肾素 -- 血管紧张素系统的活动 血管紧张素原 (angiotensinogen) 肾素 血管紧张素 Ⅰ(angiotensin Ⅰ,Ang Ⅰ) 血管紧张素转化酶 ( ) 血管紧张素 Ⅱ( Ang Ⅱ) 血管紧张素酶 A 血管紧张素 Ⅲ
2) 血管紧张素 Ⅱ 生理作用 -- 升压作用强 A 全身微动脉收缩, 血压 ; 静脉收缩, 回心血量 B 作用交感缩血管神经末梢接头前的血管紧张素 R(angiotensin receptor,at), 释放 NE ; 作用中枢一些神经元的 ATR, 使交感缩血管紧张性增强, ADH 和 Adr C 促进肾上腺皮质合成和释放醛固酮, 后者促进肾小管对钠和水的重吸收, 血量增多 D 引起或增强渴觉, 导致饮水行为 (3)AngⅢ: 缩血管效应仅为 AngⅡ 的 10%-20%, 但促进合成和释放醛固酮的作用较强
( 二 ) 肾上腺素 (epinephrine) 和去甲肾上腺素 血液中肾上腺素和 norepinephrine(ne) 主要来自肾上腺髓质, 释放肾上腺素 80% 和 NE20% 1 Adr: 强心急救药心肌 β 1 受体结合, 正性变时 变力 变传导皮肤 肾 胃肠道血管平滑肌 α R 结合, 血管收缩 ; 与骨骼肌和肝脏血管平滑肌 β 2 R 结合, 血管舒张 2 NE: 升压药心肌与 β 1 R 结合, 正性变时 变力 变传导皮肤 肾 胃肠道的血管平滑肌 α R 结合, 血管收缩
( 三 ) 血管升压素 vasopression ( 抗利尿激素 ADH) 下丘脑视上核和室旁核合成, 经下丘脑垂体束运输到神经垂体后释放出来 生理作用 : 1) 促进肾小管对水的重吸收, 尿量 2) 大剂量时使血管平滑肌收缩, 外周阻力, 血压 3) 正常情况, 抗利尿 ; 当 ADH 明显升高, 血压
( 四 ) 血管内皮生成的血管活性物质 1 血管内皮生成的舒血管物质 a. 前列环素 (prostacyclin,pgi 2, 前列腺素 I 2 ) b. 内皮舒张因子 -- 可能是 NO 前体是 L- 精氨酸, 在 NO 合酶作用下生成 NO 使血管平滑肌内的鸟苷酸环化酶激活, cgmp Ca 2+, 血管舒张 2 血管内皮生成的缩血管物质-- 内皮缩血管因子内皮素 (endothelin)-- 强烈的缩血管物质
( 五 ) 激肽释放酶 - 激肽系统 血浆激肽释放酶 高分子量激肽原九肽 ) 缓激肽 Bradykinin( 血浆, 低分子量激肽原 胰激肽 ( 十肽, 组织 腺体 ) ( 血管舒张素 ) 腺体激肽释放酶激肽 : 收缩内脏平滑肌, 强烈舒张小动脉, 毛细血管壁通透性, 吸引白细胞和致痛, 参与炎症 缓激肽和血管舒张素在激肽酶 Ⅰ 和激肽酶 Ⅱ(ACE) 作用下水解失活 缓激肽 : 收缩支气管平滑肌
( 六 ) 心钠素 ( 心房钠尿肽 ) atrial natriuretic peptide,anp 合成 : 由心房肌细胞合成和释放的多肽作用 : (1) 血管舒张, 外周阻力 (2) 较强的利尿和排钠作用 综合效应 : 血压
( 七 ) 前列腺素 Prostaglandins 各种前列腺素对平滑肌作用不同 前列环素 (PGI 2 ),PGE 2 ---- 强烈的舒血管 PGF 2α --- 静脉收缩 ( 八 ) 组胺 Histamine 由肥大细胞释放 作用 : 强烈的舒血管作用, 增加毛细血管和微静脉的通透性, 导致局部组织水肿 ( 九 ) 阿片肽 Opioid Peptide β- 内啡肽 ( 垂体释放 ): 交感神经活动减弱, 心迷走神经活动增强, 血压降低