神经调节

心血管的神经支配

心脏的神经支配

心交感神经和心副交感神经（迷走神经）的比较

• 心交感神经：去甲肾上腺素与 β₁ 受体结合，激活 G 蛋白-AC-cAMP-PKA 通路，使胞内 cAMP 水平升高，PKA 活性增强
  1. 正性变力作用：
     • 收缩力增强：使 L 型钙通道磷酸化而被激活，开放概率增加，进而使平台期 Ca²⁺ 内流增加，内流的 Ca²⁺ 又通过钙触发钙释放机制使胞质内 Ca²⁺ 浓度进一步升高。
     • 舒张速度加快：PKA 还可使受磷蛋白（PLB）磷酸化，使之与纵行肌质网（LSR）膜中的钙泵解离，导致钙泵与 Ca²⁺ 亲和力增强，钙泵活增强，加快舒张期 LSR 回收 Ca²⁺ 的速度，使心肌舒张速度加快。
  2. 正性变时作用：
     • 在窦房结 P 细胞（自律细胞），钙通道的磷酸化使 4 期钙内流增加，4 期自动去极化速度加快，自律性增加。
     • 使窦房结 P 细胞（自律细胞）4 期 I_f 加强。
  3. 正性变传导作用：
     • 慢反应细胞膜中 L 型钙通道的磷酸化，可使 Ca²⁺ 内流增加，0 期去极化速度和幅度增大，房室传导速度加快。
     • 正性变传导又可使各部分心肌纤维活动更趋于同步化，也有利于心肌收缩力的加强。
• 心迷走神经：ACh 激活 M 受体，通过 G 蛋白-AC-cAMP-PKA 通路，使细胞内 cAMP 水平降低，PKA 活性降低
  1. 负性变力作用：
     • 与心交感神经相反：主要由于心肌细胞 L 型钙通道被抑制、Ca²⁺ 内流减少。
     • I_K-ACh 被激活，复极化时 K⁺ 外流加速，平台期缩短（动作电位时程缩短），也导致 Ca²⁺ 内流减少，收缩力减弱。
  2. 负性变时作用：
     • 与心交感神经相反：窦房结 P 细胞，4 期 Ca²⁺ 内流减少和 I_f 通道介导的 Na⁺内流减少，使 4 期去极化速度减慢。
     • I_K-ACh 被激活使 K⁺ 外流增加，最大复极电位增大（超极化），也使自律性降低。
  3. 负性变传导作用：
     • 与心交感神经相反：主要与慢反应细胞的 0 期 Ca²⁺ 内流减少、0 期去极化速度和幅度降低有关。

• 心脏的传入神经：
  • 迷走神经内传入纤维活动可引起交感神经活动抑制；交感神经内的传入纤维活动可引起交感活动增强，且与心肌缺血引起的心绞痛有关。
  • 在高血压、慢性心肌衰竭时，可发生病理性交感神经过度激活。
• 心交感紧张与心迷走紧张：
  • 安静时心交感紧张和心迷走紧张两者中，后者占优势
  • 随呼吸周期变化：吸气时迷走紧张较低而心交感紧张较高，心律加快；呼气时相反。

• 心交感神经：
  • 左侧：主要支配房室交界和心室肌，兴奋时主要引起心肌收缩力增强
  • 右侧：主要支配窦房结，兴奋时主要引起心率加快
• 心迷走神经（刺激迷走神经可缓解室上速）：主要支配窦房结、房室交界、心房肌、房室束及其分支，对心室肌的支配则很少
  • 左侧：主要对房室交界起作用，主要引起房室传导速度降低
  • 右侧：主要影响窦房结，兴奋时主要引起心率减慢、心输出量减少

血管的神经支配

支配血管的神经比较

舒血管神经纤维还有脊髓后根舒血管纤维，后者为轴突反射（假反射），不属于反射的范畴，释放的递质可能是降钙素基因相关肽，与皮肤受到伤害性刺激后出现的局部红晕有关。

心血管中枢

1. 脊髓
2. 延髓：调节心血管活动最基本的中枢
   • RVLM（延髓头端腹外侧区）是产生和维持心交感神经和交感缩血管神经紧张性活动的重要部位。
     • RVLM 接受来自延髓孤束核（NTS）、延髓尾端腹外侧区（CVLM）和下丘脑室旁核（PVN）等重要心血管核团和脑区的调控信息。
   • NTS（孤束核）是压力感受器、化学感受器、心肺感受器等传入纤维的首个中枢内接替站（必经之路），总的来说 NTS 神经元兴奋时，迷走神经活动加强，而交感神经活动则受到抑制。
3. 下丘脑：下丘脑 PVN（室旁核）在心血管活动的整合中起重要作用。
4. 其他心血管中枢

心血管反射

颈动脉窦和主动脉弓压力感受器反射

• 压力感受器：
  • 主要是指位于颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下的感觉神经末梢
  • 血压升高时兴奋增强，但并不直接感受血压变化，而是感受血管壁所受到的机械牵张刺激
  • 在同一血压水平，颈动脉窦压力感受器（颈动脉更细）通常比主动脉弓压力感受器更敏感
• 传入神经及其中枢联系：
  • 途径：
    • 主动脉弓 → 迷走神经 → 延髓
    • 颈动脉窦 → 窦神经 → 舌咽神经 → 延髓
  • 延髓 NTS：
    • 与 CVLM（延髓尾段腹外侧区）发生联系，引起 RVLM（延髓头端腹外侧区）心血管神经元抑制，使交感神经紧张降低
    • 与迷走神经背核和疑核发生联系，使迷走神经紧张增强
• 反射效应：
  • 动脉血压升高 → 压力感受器传入冲动增多 → 心迷走紧张加强，心交感紧张和交感缩血管紧张减弱 → 心率减慢，心输出量减少，外周阻力减少，动脉血压下降
  • 动脉血压降低 → 压力感受器传入冲动减少 → 心率加快，心输出量增多，外周阻力增大，血压回升

• 窦内压在正常血压水平附近变动时，压力感受性反射最敏感，纠正异常血压的能力最强
• 动脉血压偏离正常水平越多，压力感受性反射纠正异常血压的能力越弱
• 慢性高血压患者，压力感受性反射功能曲线右上移

• 双向负反馈调节：动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，压力感受性反射增强，导致心迷走紧张加强，心交感紧张和交感缩血管紧张减弱，引起心率减慢，心输出量减少，外周阻力减小，动脉血压下降；反之则引起心率加快，心输出量增多，外周阻力增大，血压回升。
• 短期调节：压力感受器对快速性血压变化较为敏感，而对缓慢的血压变化不敏感，其生理意义主要是在短时间内快速调节动脉血压，维持动脉血压相对稳定，使动脉血压不致发生过分的波动（缓冲作用）。
• 重定向：在慢性高血压患者或实验性高血压动物中，压力感受性反射曲线可向右上方移动，使调定点升高，这一现象称为压力感受器反射的重定向，提示在高血压的情况下压力感受性反射的工作范围发生改变。

颈动脉体和主动脉体化学感受器反射

• 感受：PaO₂ 降低、PaCO₂ 升高和 H⁺ 浓度升高。
• 传入神经及中枢联系：颈动脉体 → 窦神经 → 延髓 NTS
• 效应：颈动脉体主要参与呼吸调节，主动脉体在循环调节方面较为重要。
  • 主要是调节呼吸，反射性地引起呼吸加深加快；
  • 通过呼吸运动的改变，再反射性影响心血管活动，心律加快、心输出量增加，外周阻力增加、血压升高。
• 化学感受性反射在平时对心血管活动调节作用并不明显，只有在缺氧、窒息、失血、血压过低和酸中毒（紧急调节）等情况下才起调节作用。

心肺感受器引起的心血管反射

容量感受性反射是典型的心肺感受器反射，主要调节循环血量和细胞外液量。

• 心肺感受器：是指一些位于心房、心室和肺循环大血管壁内的感受器，又称容量感觉器。
• 刺激
  • 机械牵张刺激
  • 化学物质：前列腺素、腺苷、缓激肽
• 心房壁：心房壁的牵张感受器又称容量感受器或低压力感受器
  • 心房压升高 → 容量感受器兴奋 →
    • 迷走神经兴奋，交感神经抑制 → 心率↓，心输出量↓，外周阻力↓，血压↓
    • 血管升压素↓，醛固酮↓ → 循环血量和细胞外液量↓
• 心室壁：缓激肽、过氧化氢、腺苷或心室扩张引起的机械刺激 → 交感神经活动增强和动脉血压升高
  • 心交感传入反射——正反馈
  • 心交感反射的病理性增强，参与了慢性心力衰竭和高血压病的交感神经过度激活机制
• 生理意义：可依靠激活体液调节，而产生长期调节的效果。

体液调节

肾素-血管紧张素系统

当交感神经兴奋、各种原因引起肾血流量减少或血浆中 Na⁺浓度降低时，刺激肾近球细胞分泌肾素增多，并经肾静脉进入血液循环，以启动 RAS 的链式反应。

RAS 的构成

• 触发条件：交感神经兴奋、肾血流量↓或 Na⁺ 浓度↓ → 肾素↑
• 反应过程：
  1. 肾素可将血管紧张素原水解为血管紧张素 Ⅰ
  2. 血管紧张素转换酶（ACE）把血管紧张素 Ⅰ 变成血管紧张素 Ⅱ
  3. 血管紧张素 Ⅱ 可进一步成为血管紧张素 Ⅲ 或被水解
• 作用：
  • 心脏内局部的 RAS 对心脏的作用：正性变力，导致心脏重构，调节冠状动脉阻力和抑制心肌细胞增长
  • 血管壁内的局部 RAS 在体内大、小动脉和静脉均有分布：调节血管张力和内皮功能，参与血管重塑和促进血栓形成

血管紧张素家族主要成员的生理作用

1. AngⅠ：不具有生物活性。
2. AngⅡ（缩血管作用最强）：AngⅡ 的生理作用几乎都是通过激动 AT₁ 受体产生的。
   1. 缩血管作用：可直接使全身微动脉收缩，血压升高；也能使静脉收缩，回心血量增加。
   2. 促进交感神经末梢释放递质：可作用于交感缩血管纤维末梢的突触前 AT 受体，通过突触前调制作用，促进其释放去甲肾上腺素。
   3. 对中枢神经系统的作用：
      1. 使中枢对压力感受性反射的敏感性降低，交感缩血管中枢紧张加强；
      2. 促进神经垂体释放血管升压素和缩宫素；
      3. 增强促肾上腺皮质激素释放激素的作用；
      4. 产生或增强渴觉，并引起饮水行为。
   4. 促进醛固酮的合成和释放：刺激肾上腺皮质球状带合成和分泌醛固酮（皮质醇），促进肾小管对 Na⁺ 和水的重吸收。
3. AngⅢ：作用于 AT₁ 受体，作用与 AngⅡ 相似，但缩血管效应较弱，而刺激肾上腺皮质合成和释放醛固酮的作用较强。
4. AngⅣ：可抑制左心室的收缩功能，加速其舒张；收缩血管的同时刺激血管壁产生前列腺素类物质或 NO，调节血管收缩的状态。

肾上腺素和去甲肾上腺素

肾上腺素和去甲肾上腺素都属于儿茶酚胺类物质，主要来自肾上腺髓质，肾上腺素约占 80%，去甲肾上腺素约占 20%。

• 肾上腺素：
  • 心脏：肾上腺素与 β₁ 受体结合，产生正性变时和正性变力作用，见心交感神经。
  • 血管：肾上腺素的作用取决于血管平滑肌上 α 和 β₁ 受体的分布情况。
    1. α 受体占优势：皮肤、肾脏、胃肠道血管平滑肌收缩
    2. β₂ 受体占优势：骨骼肌、肝血管
       • 小剂量：以兴奋 β₂ 受体为主，血管平滑肌舒张。
       • 大剂量：α 受体也兴奋，引起血管收缩。
• 去甲肾上腺素：为 α 肾上腺素受体激动药，主要激动 α 受体。
  • α > β₁ > β₂
    1. 血管：兴奋 α 受体，收缩外周小血管，升高血压
    2. 心脏：
       • 直接作用：激动 β₁ 受体，加快心律
       • 间接作用（更强）：血压升高可通过压力感受器使心律减慢
  • 静注 NE 可使全身血管广泛收缩，外周阻力↑，动脉血压↑，而血压升高又使压力感受器反射活动增强，对心脏的效应强于 NE 对心脏的直接效应，结果导致早期可导致心率减慢。

血管升压素

• 分泌部位：下丘脑视上核和室旁核
• 刺激：血浆渗透压↑，细胞外液量↓
• 储存部位：神经垂体
• 受体和作用：
  • V2 受体：集合管上皮：促进水的重吸收，起到抗利尿的作用
  • V1 受体：血管平滑肌：引起血管收缩，血压升高
  • 生理情况下，血浆中 VP 浓度升高，首先出现抗利尿效应，仅当浓度明显增加时才引起血压升高
• 生理意义：维持细胞外液量的恒定和动脉血压的稳定

血管内皮生成的血管活性物质

1. 舒血管物质：
   1. 一氧化氮（NO）：
      1. 扩散至血管平滑肌细胞并激活胞内可溶性鸟苷酸环化酶，使胞内 cGMP 水平增高，降低胞质内游离 Ca²⁺ 浓度，使血管舒张。
      2. 抑制平滑肌细胞的增殖，对维持血管的正常结构与功能具有重要意义。
      3. 抑制血小板黏附，有助于防止血栓形成。
   2. 前列环素（PGI₂）：
      • 合成：花生四烯酸的代谢产物，在前列环素合成酶的作用下生成。
      • 作用：舒张血管和抑制血小板聚集。
   3. 内皮超极化因子：促进 Ca²⁺ 依赖的 K 通道开放，使血管平滑肌细胞膜发生超极化，从而使血管舒张。
2. 缩血管物质：
   • 内皮素是目前已知的最强烈的缩血管物质。

激肽释放酶-激肽系统

1. 激肽释放酶：可以分解血浆和组织中的蛋白质底物激肽原为激肽的一类蛋白质。
2. 激肽的作用：激肽受体有 2 种类型：
   • B1受体：介导致痛作用
   • B2 受体：刺激 NO、PGI2 和 EDHF 的释放，导致血管强烈舒张
3. 激肽酶：激肽酶 Ⅱ 就是 ACE，既可以降解激肽为无活性片段（舒血管物质减少），又能生成 Ang Ⅱ（缩血管物质增加）缩血管的作用得到加强。

心血管活性多肽

• 主要作用：拮抗 RAS 和交感的作用
• 有三种类型（ABC，心房 → 心室 → 血管）
  1. ANP（A 型，心房钠尿肽）：心房产生
     • 利钠、利尿
     • 舒张血管、降低血压、减少搏出量、减慢心率
  2. BNP（B 型，脑钠尿肽）：心室产生
  3. CNP（C 型）：血管产生

气体信号分子

包括 CO、H₂S，跟 NO 一样具有舒血管效应。

前列腺素

• 舒血管：
  • PGE₂：肾脏产生
  • PGI₂（前列环素）：血管组织合成，强烈舒血管作用
• 缩血管：
  • PGF_2α：使得静脉收缩

自身调节

代谢性自身调节机制局部代谢产物学说

• 局部代谢产物增多、氧分压降低,使局部微动脉和毛细血管前括约肌舒张
• 局部代谢产物：CO₂、腺苷、乳酸、H⁺、K⁺ 等

肌源性自身调节机制肌源学说

• 调节作用：
  • 血管平滑肌本身经常保持一定的紧张性收缩；
  • 受牵张刺激时，紧张性活动加强，以免器官的血流量因灌注压升高而增多；
  • 灌注压突然降低时，阻力血管舒张，局部血流阻力减小，使灌注该器官的血流量不至于明显减少。
• 生理基础：机械门控 Ca²⁺ 通道
• 生理意义：在血压发生一定程度的变化时，使某些器官的血流量能保持相对稳定（血压调节）。
• 分布：在肾血管特别明显，在脑、心、肝、肠系膜和骨骼肌的血管也能看到，但皮肤血管一般没有这种表现。

动脉血压的长期调节

动脉血压的长期调节主要是通过肾调节细胞外液量来实现的，因而构成肾-体液控制系统。