第四节 心血管活动的调节
一、神经调节
1.心脏和血管的神经支配
(1)心脏的神经支配 支配心脏的传出神经有交感神经和副交感神经。前者可使心脏活动增强,后者则抑制心脏的活动,二者对心脏的作用是相拮抗的。
①心交感神经及其作用
节前神经元:位于胸1~5脊髓中间外侧柱,末梢释放乙酰胆碱。
节后神经元:位于星状神经节或颈交感神经节内,末梢释放去甲肾上腺素。
支配部位:心脏各个部分:窦房结、房室交界、房室束、心房肌、心室肌。
作用受体:心肌细胞β1受体。
作用效果:正性变时作用(positive chronotropic action)、正性变力作用(positiveinotropic action)、正性变传导作用(positive dromotropic action)。
②心迷走神经及其作用
节前神经元:位于延髓迷走神经背核、疑核,末梢释放乙酰胆碱。
节后神经元:位于心内神经节内,末梢释放乙酰胆碱。
支配部位:心脏各个部分:窦房结、心房肌、房室交界、房室束及其分支,少量纤维支配心室肌。
作用受体:心肌细胞M受体。
作用效果:负性变时作用、负性变力作用、负性变传导作用。
③支配心脏的肽能神经元:a.神经肽Y;b.血管活性肠肽(VIP);c.内源性阿片肽(EOP);d.降钙素基因相关肽(CGRP)
(2)血管的神经支配
除真毛细血管外,其他血管都受自主性神经系统的控制,分缩血管神经纤维和舒血管神经纤维。
①缩血管神经纤维(vasoconstrictor fiber)——交感缩血管神经纤维。其节后神经纤维末梢释放去甲肾上腺素,主要与α受体结合引起血管平滑肌收缩(强),亦可与β2受体结合引起血管平滑肌舒张(弱)。在安静状态下,交感缩血管纤维持续地发放低频冲动(1~3次/分),以维持血管的紧张性,称为交感缩血管紧张(vasomotor tone)。
特点:
a.总效应为收缩血管;
b.几乎支配所有血管,但密度不同:
在不同器官:皮肤、粘膜>骨骼肌、内脏>心、脑血管;
在同一器官:动脉>静脉;
c.绝大部分血管只受缩血管神经纤维的支配,通过紧张性改变来调节外周阻力。
(2)舒血管神经纤维(vasodilator fiber)
a.交感舒血管神经纤维:主要存在于动物骨骼肌的微动脉,其末梢释放乙酰胆碱。平时并无紧张性发放,只有在动物处于激动和准备做剧烈肌肉运动(如防御反射)时才发放冲动,与骨骼肌血管平滑肌上的M受体结合而使血管舒张,骨骼肌血流量增多。
b.副交感神经舒血管纤维:存在于少数器官,如脑膜、唾液腺、胃肠道腺体和外生殖器等的血管平滑肌。其节后纤维末梢释放乙酰胆碱,与M受体结合,引起血管舒张。只调节器官组织局部血流量,对总外周阻力影响很小。
c.脊髓背根舒血管纤维:存在于皮肤血管上,当皮肤受到伤害性刺激时通过轴突反射(axonreflex)使局部微动脉扩张,局部皮肤潮红。末梢释放的递质可能是CGRP或P物质。
d.血管活性肠肽(vasoactive intestinal polypeptide,VIP)神经元:常见于外分泌腺(汗腺、颌下腺),递质释放常表现为共存现象:VIP与ACh,使增加血流量与促进腺体分泌相配合。
2.心血管中枢
心血管中枢(cardiovascular center)——是指与心血管活动有关的神经元集中的部位。
(1)延髓心血管中枢 位于延髓腹外侧,是最基本的心血管中枢,包括心迷走神经原和控制心交感神经、交感缩血管神经活动的神经原。主要指三个中枢:心迷走中枢(占优势);心交感中枢;交感缩血管中枢。
分四个区域:
①缩血管区(C1区):延髓头侧腹外侧部(递质为ACh);
②舒血管区(A1区):延髓尾侧腹外侧部(递质为NE);
③传入神经接替站:孤束核;
④心抑制区:迷走背核、疑核。
(2)延髓以上的心血管中枢
主要存在部位:延髓以上的脑干部分以及下丘脑、大脑和小脑。
主要作用:根据不同的环境刺激机体或机能状况,对心血管活动进行更为复杂的整合,使心血管活动能满足机体当时的主要机能活动的需要。
3.心血管反射
(1)颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射(减压反射、窦弓反射)
①动脉压力感受器(baroreceptor):
存在部位:颈动脉窦、主动脉弓血管外膜下的感觉神经末梢。
适宜刺激:动脉壁的扩张、牵拉。
对血压的感受范围:60~180mmHg(8.0~24.0kPa)。
②压力感受性反射(baroreceptor reflex)的反射过程:当动脉血压突然升高时,颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器传入冲动增多,冲动沿窦神经和主动脉神经传入延髓后,与孤束核的神经元发生联系,最终引起延髓心迷走紧张加强,而心交感紧张及交感缩血管紧张减弱,结果使心脏的活动减弱、心率减慢、心输出量减少,并使血管舒张、外周阻力降低,因而动脉血压降低。窦神经和主动脉神经合称之为心血管反射的“缓冲神经”(buffer nerves)。
③减压反射的特点:
a.是一种负反馈调节机制。在正常心动周期中即起作用,使动脉血压维持在比较恒定的水平。
b.对波动的血压变化敏感。
c.当窦内压在正常平均动脉压水平(约100mmHg)时,反射最敏感,纠偏能力最强。
d.颈动脉窦的压力感受器的活动,较主动脉弓的压力感受器的活动为强。
④减压反射的意义:
a.经常使血压保持相对稳定;
b.维持脑、心正常血流量。
(2)心肺感受器引起的心血管反射
①心肺感受器(cardiopulmonary receptor):存在部位:心房、心室和肺循环大血管壁。特别是心房的容量感受器(volume receptor)。
适宜刺激:机械牵张:血量增多、压力增高;化学物质:前列腺素、缓激肽等。
②传入神经:迷走神经。
③反射效应:感受器受刺激时,通过交感紧张降低、心迷走紧张加强,使心率减慢,心输出量减少,外周阻力降低,故血压下降;同时,通过神经和体液因素使肾排水量增加,血容量减少。
④意义:调节血量、体液量及其成分。
(3)颈动脉体和主动脉体化学感受性反射
①化学感受器(chemoreceptor):
存在部位:颈动脉体和主动脉体。
适宜刺激:血液化学成分的改变(缺O2、CO2分压增高、H+浓度增加)
②传入神经:窦神经、主动脉神经
③反射效应:
a.主要是呼吸加深加快;
b.心血管效应(在缺氧、窒息、失血、动脉血压过低和酸中毒时出现):由于呼吸加深加快,反射性使心率加快、心输出量增加;同时皮肤和骨骼肌内脏的血管收缩,外周阻力增加,因此会使血压升高。
④意义:保证了心、脑等重要器官在缺氧等情况下有足够的血流量供应。
二、体液调节
1.肾素-血管紧张素系统
血浆中的血管紧张素原(angiotensinogen)先被肾素(renin)水解为血管紧张素Ⅰ(angiotensin Ⅰ),再由血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme)水解为血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ),最后在血管紧张素酶A的作用下成为血管紧张素Ⅲ(angiotensin Ⅲ)。其中,起主要作用的是血管紧张素Ⅱ。
血管紧张素Ⅱ的主要生理作用:
①使全身微动脉收缩,外周阻力增加,血压升高;
②增加交感缩血管纤维递质(NE)的释放量;
③使交感缩血管中枢紧张加强;
④刺激肾上腺合成和释放醛固酮;
⑤引起或增强渴觉、导致饮水行为。
因此,总效应表现为血容量增加,血压明显升高。
2.肾上腺素和去甲肾上腺素
去甲肾上腺素和肾上腺素都能与心肌细胞上β1受体结合产生正性变力、变时、变传导作用,与血管平滑肌上的α受体结合使血管收缩。肾上腺素还能与血管平滑肌上的β2受体结合引起血管舒张,使总的外周阻力变化不大;而去甲肾上腺素与血管平滑肌上的β2受体结合的能力较弱,可使外周阻力明显增加。所以临床应用时肾上腺素常作为强心剂,而去甲肾上腺素常作为升压剂。
3.血管升压素(抗利尿激素)
由下丘脑视上核、室旁核的神经元合成,贮存于神经垂体。
血管升压素(vasopressin)的主要作用:
①抗利尿效应:促进远曲小管和集合管对水的重吸收,使血容量增加;
②升压效应(超生理剂量时):使全身小动脉收缩,血压升高;提高压力感受性反射的敏感性。
意义:维持体内循环血量、血浆晶体渗透压和动脉血压的稳定。
4.血管内皮生成的血管活性物质
(1)舒血管物质:前列环素(prostacyclin, PGI2)、内皮舒张因子(endothelium-derived relaxing factor, EDRF),EDRF可能是一氧化氮(nitric oxide, NO)。
(2)缩血管物质又称内皮缩血管因子(endothelium-derivedvasoconstrictor factor,EDCF):内皮素(endothelin, ET)。
5.激肽释放酶(kallikrein)-激肽(kinin)系统
激肽主要分两类:
(1)血浆中的缓激肽;
(2)组织中的胰激肽(赖氨酰缓激肽、血管舒张素)。
主要作用:强烈的舒张血管作用;使毛细血管通透性增高。
6.心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide),也称心钠素:
来源:心房肌(血容量增加使其受到牵拉时分泌)。
主要作用:①降低血压:舒张血管,外周阻力减小;搏出量减少,心率减慢,心输出量降低。
②减少细胞外液:作用于肾受体,使肾排水、排钠增加;抑制肾素、醛固酮和抗利尿激素的释放。
意义:调节血压和体内水盐平衡
三、局部血流调节
1.代谢性自身调节
是指由局部代谢因素调节组织器官的血流量。当组织代谢活动增强时,局部缺氧、代谢产物增多,使局部微动脉、毛细血管前括约肌舒张,局部血流增加,以改善缺氧、带走代谢产物。
2.肌源性自身调节
是指血管平滑肌随血压的变化而改变其紧张性,从而使器官(肾、脑、心等器官较多见)血流量保持稳定。当供应某一器官的血管内血压升高时,血管平滑肌受到牵张刺激而发生收缩,使器官血流量不因灌注压升高而增多;当灌注压降低时,发生相反的变化,即血管舒张。因而保证了器官血流量的相对恒定。
四、动脉血压的长期调节
1.肾-体液控制机制(renal-bodyfluid mechanism)——肾脏通过调节肾脏排水量,调节体内细胞外液量而维持血量与血管容量的平衡,对血压起到长期调节作用。
2.过程:
体内细胞外液↑→血量↑→动脉血压↑→肾排水、排钠↑→体内细胞外液↓→血压↓;
体内细胞外液↓时,发生相反的过程。
3.意义:弥补神经调节(快速、短期)的不足;对血压在长时间内的稳定起调节作用。

