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7、心血管的活动调节 ...
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第四节心血管的活动调节
一.神经调节
1.心脏的神经调节支配及其作用:心脏接受心交感神经和心迷走神经的双重支配。
(1)心交感神经及其作用:心交感神经支配心脏的各个部位,如窦房结,房室交界,房室束,心房肌,心室肌。心交感神经节前神经元为胆碱能神经元,其末梢释放的递质为乙酰胆碱ACH,能与n1受体结合引起节后神经元兴奋,末梢释放去甲肾上腺素NE,能与心肌膜上β1受体结合,通过G蛋白-腺苷酸环化酶AC-cAMP(环磷酸腺苷)-蛋白激酶A(PKA)通路,使细胞内cAMP水平升高,pka增高,致使心肌膜细胞膜中钙通道磷酸化而被激活,开放概率增加,膜对钙离子通透性增高,钙离子内流增加,引起心脏正性肌力作用。(心率加快,心收缩力加强房室交界传导加快)
*心交感神经由于分布差异,右侧心交感神经以增加心率为主,左侧心交感神经则主要是增强心肌收缩力,交感神经对心脏的兴奋作用可被β受体阻断剂普萘洛尔能阻断。(心得安,美托洛尔治疗冠心病)
(2).心迷走神经及其作用:不支配心室肌心迷走神经节前和节后神经元都属于胆碱能神经元,末梢释放乙酰胆碱。当乙酰胆碱被激活心肌细胞膜上M型胆碱能受体后,通过G蛋白-AC-cAMP-PKA通路,使细胞内cAMP水平降低,PKA活性下降,心肌细胞膜中钙通道被抑制,钙离子内流减少,同时上述通路还可以直接激活乙酰胆碱依赖性钾通道,引起钾离子外流增加,故迷走神经兴奋后,心脏活动减弱,表现负性肌力效应。(心率减慢,房室传导速度减慢,心房收缩力减弱)
*心迷走神经和心交感神经都有紧张性,互相拮抗,同时调节。安静状态下,迷走神经紧张占据优势,运动紧张状态下心交感神经紧张占优势。如果切断交感神经,HR会下降;切断迷走神经心率会上升;如果都切断,心率会上升,恢复固有频率100次/分
2.血管的神经支配及其作用
(1)交感缩血管神经:交感缩血管神经都是交感神经节前神经元释放乙酰胆碱,节后神经元末梢释放去甲肾上腺素去甲肾上腺素与血管平滑肌上的a受体结合,引起血管收缩,与β2受体结合,可使血管舒张,但去甲肾上腺素与a受体结合能力比较强,与β受体结合力比较弱,所以主要是与a受体结合,故当交感缩血管神经兴奋时,以缩血管效应为主。a受体的阻断剂是酚妥拉明,而β受体阻断剂是普萘洛尔。(分布密度皮肤>骨骼>肌和内脏>冠脉和脑血管////交感神经紧张性升高,血管收缩,紧张性下降,血管舒张)
*失学休克交感缩血管神经紧张,大脑和心脏交感,分布少,同等血压下,分配到心脑血多(以缓济急)
(2)舒血管神经:1)交感舒血管神经:猫和狗等动物骨骼肌微动脉除接受交感缩血管神经支配,还接受交感输血管神经支配,因其节后纤维释放乙酰胆碱,与血管平滑肌的M型胆碱能受体结合,血管舒张。2)副交感舒血管神经:节后纤维末梢释放乙酰胆碱与血管平滑肌细胞膜上的M受体结合,引起血管舒张,器官血流量增加。3)脊髓背根血管神经:舒张红晕。
3.延髓心血管中枢:(1)延髓头端腹外侧部PVLM:延髓头部腹外侧部神经元是心交感中枢和交感缩血管中枢所在的部位。延髓头端腹外侧部神经元不断发放传出冲动,这是心血管交感紧张性活动的中枢来源,对维持动脉血压的相对稳定起重要作用。
(2)延髓的迷走神经背核和疑核:延髓的迷走神经背核和疑核是心迷走中枢所在的部位,也是发出心迷走神经节前纤维的神经元所在的部位。
(3)延髓孤束核:延髓孤束核神经元是传入神经的第一级换元站,它接受由颈动脉窦,主动脉弓和心脏感受器经舌咽神经和迷走神经传入的信息,在此换元后发出纤维至延髓其他部位。延髓孤束核发出的神经联系,其作用是抑制心交感神经及交感缩血管神经的紧张性活动,兴奋心迷走神经的紧张性活动。(心血管感受器和传入纤维接替站)
(4)延髓尾端腹外侧部CVLM:延髓尾端腹外侧部的神经元兴奋时,可抑制延髓头端腹外侧部神经元的活动,使交感缩血管神经紧张性降低,血管舒张。
4.心血管活动的反射性调节:
(1)颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射:动脉的压力感受器并不是直接感受血压变化,而是感受血管壁机械牵张程度的变化,因此它们是机械感受器或者血管壁牵张感受器。一定范围内,当血压升高时,动脉管壁受机械牵张的程度加大,压力感受器发放的传入冲动增多,两者呈正比关系。颈动脉窦感受器的传入神经为窦神经,它与舌咽神经合并入延髓,主动脉弓压力感受器的传入神经纤维称为主动脉神经,行走于迷走神经而后进入延髓。
*血压升高时,颈动脉窦和主动脉弓压力感受器引发迷走神经活跃,交感缩血管和心交感神经活跃下降,交感缩血管引起心脏心率下降,心肌收缩力下降,心输出量下降,心迷走和心交感影响血管,外周阻力降低,三者最终产生血压下降的结果。(减压反射)
*是负反馈调节,短时间快速调节动脉血压,对长期缓慢变化不起主要作用。
*灌注压在100mmHg时调节最为敏感。
(2)颈动脉体和主动脉体化学感受性反射:给予适宜刺激,比如氧气和二氧化碳分压升高,及氢离子浓度升高特别敏感,故属于化学感受器,其传入神经分别经窦神经及迷走神经传向延髓孤束核,反射性引起呼吸中枢兴奋,使呼吸加深加快,由此又间接得引起心血管活动的改变,心率加快,心输出量增加,心脏和脑的血流量增加而腹腔内脏和肾脏的血流量减少,血压升高。(正性变)
二.□□调节
1.肾上腺素和去甲肾上腺素都属于儿茶酚胺类,故称为儿茶酚胺类物质。肾上腺素能与a和β受体结合,皮肤肾脏,胃肠道等器官的血管平滑肌细胞膜上的a受体分布占优势,肾上腺素与a受体结合,可使这些器官的血管收缩;而骨骼肌,肝脏,和冠状血管中β2受体分布占优势,故肾上腺素主要引起这些部位的血管舒张,所以肾上腺素对外周血管的调节作用是使全身各器官的血液分配发生变化,而总外周阻力增加很少,或者基本不变,甚至下降,,鉴于肾上腺素有明显正性心脏心肌的作用,故临床上常作为急救强心药。(静脉注射肾上腺素,小剂量时常以兴奋β2受体为主,出现血管舒张;大剂量时由于同时也兴奋a受体而引起缩血管效应)
去甲肾上腺素NE主要与a受体(血管)和β1受体心脏结合,而与β受体的结合力比较弱,因此去甲肾上腺素对心脏有直接兴奋作用(直接作用),对机体大多数血管有强烈的收缩所用,使外周阻力增加,,血压明显上升。但在完整机体中,静脉注射去甲肾上腺素后,血压明显升高,心率却减慢,这是由于血压升高可使压力感受性反射活动增强(间接作用),该反射对心脏的抑制超过了去甲肾上腺素对心脏的直接兴奋效应 ,故心率减慢。临床上把去甲肾上腺素用为升压药。
2.肾素-血管紧张素系统:肾素是一种酸性蛋白酶,可将其底物血管紧张素原本水解,生成十肽的血管紧张素(Ang1),在血浆组织中,特别是在肺循环内,Ang1经血管紧张素转换酶(ACE)作用,生成八胎的血管紧张素2(Ang2),血管紧张素2再在氨基酸肽酶,中性内切酶等作用下进一步转变为七胎的血管紧张素3和六肽的血管紧张素4(血管紧张素2,3作用于血管平滑肌和肾上腺皮质细胞的血管紧张素性受体产生生理反应。)
*肾素-血管紧张素的生理作用:(1)直接使全身微动脉收缩,升高血压,使静脉收缩,增加回心血量,血压升高。(2)促进交感缩血管纤维末梢释放去甲肾上腺素(刺激血管紧张素受体)。(3)对中枢神经系统的作用,降低中枢压力感受性反射的敏感性,使交感缩血管中枢紧张性加强;促进神经垂体释放血管升压素和缩宫素;增加促肾上腺皮质皮质激素释放刺激作用;产生或增强渴觉,导致饮水行为。(4)刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固醇,醛固醇可促进肾小管对钠离子和水的重吸收,增加循环血量。(保钠排钾)
*临床上已经将ACE抑制剂如卡托普利,和AT受体(血管紧张素受体)拮抗剂如氯沙坦作为抗高血压的药物。
3.激肽释放酶-激肽系统
4.血管升压素ADH:是由下丘脑视上核和室旁核神经元合成的一种九肽激素,经下丘脑-垂体束轴浆运输到神经垂体储存,平时少量释放如血液。一般情况下,血管紧张素主要与肾远曲小管和集合血管管周膜上V2受体结合,促进远曲小管和集合管对水的重吸收,又称抗利尿激素ADH,血管升压素并不经常对血压起调节作用仅在禁水,失水,或失血等情况下,血管升压素释放增加,对保留体内液体容量,维持动脉血压 发挥重要作用。
5.心房钠尿肽(不能口服):是由心房肌细胞合成和释放的一类多肽,它具有强烈的利尿排钠作用,并使血管平滑肌舒张,外周阻力降低,使心率减慢,每搏输出量减少,心输出量减少,血压降低。此外还有抑制肾素-血管紧张素0醛固醇系统,间接促进钠离子的排泄,以及抑制血管升压素的作用。当血容量增加和血压升高时,心房肌细胞释放心房钠尿肽,引起利尿和排钠效应,因此,心房钠尿肽是体内调节水盐平衡的一种重要因素。
*生物效应:(1)抑制钠尿肽,增加肾小体过滤,抑制重吸收,抑制肾素,醛固醇和血管升压素的生成和释放。(2)心血管作用:舒张血管,血压下降,搏出量下降,心率下降,心输出量下降,改善心率失调,调节功能抑制心衰。(3)调节细胞增殖,抑制血管内皮细胞,平滑肌细胞和心肌纤维细胞增殖。(4)对抗RAS,ET,NE等缩血管物质。
6.血管内皮细胞生成的血管活性物质:内皮舒张因子;内皮缩血管因子(其中内皮素ET是目前已知的血管活性物质最强的缩血管物质,作用机制是与血管平滑肌细胞特异性受体结合,促进肌质网释放钙离子,从而使血管平滑肌收缩加强。)
7.其他调节物质:组胺:前列腺素;阿片肽
第一节心肌细胞的生物电现象,和生理特征
1.心肌细胞分类:1)工作细胞:包括心房肌和心室肌细胞。其细胞浆中含有丰富的肌原纤维,具有较强的收缩性,其收缩是心脏泵血功能的动力。2)特殊分化的心肌细胞:心脏中还有一类特殊分化的心肌细胞,它们之间彼此联系共同构成了心脏的特殊传导系统,其组成包括窦房结,房室交界,左右支束,浦肯野纤维。这类细胞肌原纤维少甚至完全缺如,所以不具有肌肉收缩能力,但仍具有兴奋性和传导性,除了结区细胞外,还具有自动产生结论性兴奋的功能,称为自律细胞。
2.动作电位:2期:表现为复极过程缓慢,电位稳定在0水平达到100~150ms之久形成复极过程的平台,故又称为平台期,是造成动作电位持续时间较长的主要原因,也是和骨骼肌细胞动作电位区别的主要特征,本期与心肌细胞的兴奋—收缩耦联,心室肌不应期长等特征密切相关,也是神经递质和化学因素调节和也药物治疗的作用环节。
电压钳技术证明内向离子流主要由钙离子负载,外向离子流由钾离子携带,2期恢复之初,两种离子流处于相对平衡状态,随时间推移,钙离子内向离子流逐渐减弱,而钾离子外向离子流逐渐增强,因而使膜电位缓慢向复极化方向转变。