第四章 血液循环
2011-06-08 18:14:57   来源：   作者：  评论：0 点击：

（2）传入神经和中枢联系：当动脉血压突然升高时，颈动脉窦和主动脉弓受到牵张而兴奋，分别经窦神经和主动脉神经将兴奋传入至延髓背侧两旁的孤束核，由此发出纤维（末梢释放兴奋性氨基酸EAA）一方面到达延髓的心迷走中枢，兴奋心迷走神经节前神经元，通过心迷走神经，使心率减慢；另一方面发出纤维支配延髓尾端腹外侧区神经元，其末梢释放兴奋性氨基酸（EAA），使该区的神经元兴奋。兴奋的延髓尾端腹外侧区神经元轴突末梢释放抑制性递质g-氨基丁酸（GABA）抑制延髓头端腹外侧区神经元的紧张性，从而使脊髓中间外侧柱的交感节前神经元的紧张性下降，从而使心交感紧张和交感缩血管紧张性下降，心率减慢，搏出量减少，外周血管总阻力下降，血压回降。当血压下降时，发生相反的改变。
（3）反射效应：动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，经上述传入冲动与中枢联系，使心迷走紧张加强，心交感紧张性和交感缩血管紧张性减弱，分别通过心迷走神经传出冲动增加和心交感神经和交感缩血管神经传出冲动减少，结果心脏活动受抑制，心输出量减少，血管扩张，外周阻力降低，回心血量减少，最后导致血压回降，接近原先正常水平。反之，动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使迷走紧张性减弱，交感紧张性加强，于是心率加快，心输出量增加，外周阻力增高，血压回升。
在动物实验中可将颈动脉窦和循环系统其余部分隔离开来，但仍保留窦神经与中枢的联系。在此制备中，改变颈动脉窦区的灌注压可引起体循环动脉压的变化，以颈动脉窦内压为横坐标，动脉血压为纵坐标，画出压力感受性反射功能曲线(图4-27)。由图可见，压力感受反射功能曲线的中间部分较陡，向两端渐趋平坦。这说明当窦内压在正常平均动脉压水平约为100mmHg左右发生变动时，压力感受性反射最为敏感，纠正偏离正常水平的血压的能力最强,动脉血压偏离正常水平愈远，压力感受性反射纠正异常血压的能力愈低。
（4）压力感受性反射的生理意义：压力感受性反射是一种负反馈调节机制。它的生理意义在于使动脉血压保持稳态。在安静状态下，动脉血压已高于压力感受器阈值，因此，降压反射在平时也经常起调节作用。当环境中某些刺激引起动脉血压变化时，通过压力感受性反射的调节作用，可缓冲血压的变化。生理学中将窦神经和主动脉神经合称为"缓冲神经"(buffer nerves)。在切除两侧缓冲神经的动物中，动脉血压不再保持稳态，经常出现大幅度的波动。在受到外界刺激或改变体位、进食、排便等情况下，血压的波动幅度更大。但切断缓冲神经的动物，一天中血压的平均值并不明显高于正常，因此，认为压力感受性反射在动脉血压长期调节中不起重要作用。在慢性高血压患者或实验性高血压动物中，压力感受性反射功能曲线向右移位。这种现象称为压力感受性反射的重调定(resetting)，表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，即在较正常高的血压水平上进行工作，故动脉血压维持在比较高的水平。关于压力感受性反射重调定的机制比较复杂，它可以发生在感受器水平，也可发生在中枢部分。
2．颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 当血液的某些化学成分发生改变时，如缺氧、CO2分压过高、H＋浓度过高等可刺激颈动脉体和主动脉体的化学感受器，引起呼吸和心血管活动的反射性变化。颈动脉体位于颈总动脉分叉处，传入纤维行走于窦神经中。主动脉体分布于主动脉和肺动脉之间的组织中，传入纤维行走于迷走神经内。在上述化学感受器受到刺激后，其感觉信号分别由窦神经和迷走神经传入纤维传至延髓孤束核，然后影响延髓内呼吸神经元和心血管神经元的活动。化学感受性反射的效应主要是呼吸加深、加快(见呼吸章)。在动物实验中，人为地维持呼吸频率和深度不变，则化学感受器传入冲动对心血管活动的直接效应是心率减慢，心输出量减少，冠状动脉舒张，骨骼肌和内脏血管收缩。由于外周血管阻力增大作用超过心输出量减少的作用，故血压升高。在动物保持自然呼吸的情况下，化学感受器刺激时引起呼吸加深加快，可间接地引起心率加快，心输出量增加，外周阻力增大，血压升高。
化学感受性升压反射的生理意义，在低O2、窒息或脑部循环不足时，通过化学感受性反射，增加外周阻力，使心输出量重新分配，以保证心、脑的血液供应。因此，一般认为这些反射是一种移缓济急的应急反应。但最近一些资料表明，不能摒除化学感受性传入冲动在维持交感缩血管中枢紧张性的作用。这一反射可能在防止睡眠时血压下降及脑缺血中有重要意义。
3．心肺感受器引起的心血管反射 在心房、心室和肺循环的大血管壁存在许多感受器，总称为心肺感受器(cardiopulmonary receptor)，传入神经纤维在迷走神经干中，引起心肺感受器兴奋的适宜刺激有两大类。一类是血管壁的机械牵张。当心房、心室或肺循环大血管中压力升高或血容量增多而使心脏或血管壁受牵张，引起心肺感受器兴奋。此类感受器因位于循环系统压力较低部分，故又称为低压力感受器，而动脉压力感受器则称为高压力感受器。由于平时心房壁牵张主要由血容量增多引起，故又称容量感受器(volumn receptor)。心肺感受器的另一类适宜刺激是一些化学物质，如前列腺素，缓激肽等。有些药物如藜芦碱等也能刺激心肺感受器，可引起心率加快。
大多数心肺感受器的传入冲动所引起的心血管效应是使交感神经紧张性降低，迷走神经紧张性加强。此外，心肺感受器兴奋时还能抑制肾素和抗利尿激素的释放。这两种体液因素又能影响心血管活动（详见下文）。
4．其他心血管反射 其他心血管反射的种类很多，现概要介绍下面几种：
（1）躯体传入冲动引起的心血管反射：用低频低强度电刺激肌肉神经，使Ⅱ、Ⅲ类纤维兴奋时，其传入冲动可抑制交感缩血管中枢活动，产生降压效应；高频高强度刺激兴奋Ⅳ类纤维时，则产生升压效应。躯体传入冲动对交感神经元的影响，既有同一脊段的，也有跨脊段的，需要脊髓以上脑部位参与整合。其作用是改变交感神经元的兴奋性，为这些神经元的兴奋提供所需的背景水平。
针刺穴位对正常心血管功能无明显影响，但对异常心血管活动有调整作用。现已知，用电刺激躯体传入神经模拟针刺，可得同样效果。较长时间地用低频低强度电刺激躯体神经兴奋Ⅲ类纤维时，可以抑制一些实验性心律失常与高血压。因此，躯体传入冲动可能通过调整交感中枢紧张性而起防病治病的作用。
（2）其他内脏感受器引起的心血管反射：扩张肺、胃、肠、膀胱等空腔器官，挤压睾丸，常可引起心率减慢和外周血管舒张。这些内脏感受器的传入神经纤维行走于迷走神经或交感神经内。
（3）脑缺血反应：当脑的血流量减少时，心血管中枢的神经元可对脑缺血发生直接的反应，引起交感缩血管紧张性显著加强，外周血管高度收缩，动脉血压升高。这种反应称为脑缺血反应(brain ischemic response)。引起这种反应的机制可能是脑血流减少时，脑内CO2及其代谢产物积聚，直接刺激脑干的心血管神经元所致。通过脑缺血反应提高动脉血压，从而改善脑的血供。
二、体液调节
(Humoral regulation)
体液调节是指血液和组织液中所含的某些化学物质对心血管活动的调节作用。有些体液因素是由内分泌腺分泌的激素，通过血液运到全身，广泛作用于心血管系统；有些体液因素是在组织中形成的，主要作用于局部的血管平滑肌，对局部的血流量起调节作用。
（一）肾素-血管紧张素系统
当肾血流量不足或血Na＋降低时，可刺激肾近球细胞合成和分泌一种酸性蛋白酶，称为肾素(renin)。肾素进入血液，将血浆中的一种a2球蛋白(血管紧张素原，angiotensinogen)水解为一种10肽的血管紧张素Ⅰ(angiotensin I)。血管紧张素Ⅰ在经过肺循环时，在肺血管内皮表面存在的血管紧张素转换酶作用下，血管紧张素Ⅰ水解，脱去两个氨基酸，产生一种8肽的血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ)。血管紧张素Ⅱ在血浆和组织中的血管紧张素酶A的作用下，再失去一个氨基酸，成为7肽的血管紧张素Ⅲ。上述过程可由图4-28表示。血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ可作用于血管平滑肌和肾上腺皮质球状带细胞的血管紧张素受体，发挥其生理作用。
血管紧张素原(肾素底物，在肝合成)
肾素(酶，由肾近球细胞分泌)
血管紧张素I(十肽)
血管紧张素转化酶(主要在肺血管)
血管紧张素Ⅱ(八肽)
血管紧张素酶A
血管紧张素Ⅲ(七肽)
图4-28 肾素－血管紧张素系统
血管紧张素Ⅱ是一种活性很高的升血压物质。它能使阻力血管和容量血管收缩，使血压升高。血管紧张素Ⅱ的具体生理作用：①直接使全身微动脉收缩，血压升高；使静脉收缩，增加回心血量。②促进交感神经末梢释放去甲肾上腺素。③作用于脑内的一些室周器，如后缘区、穹隆下器等部位一些神经元的血管紧张素受体，使交感缩血管紧张加强。④使肾上腺皮质球状带释放醛固酮，从而促进肾小管对Na＋的重吸收，起保Na＋保水作用，使细胞外液量增加。血管紧张素Ⅱ还可引起或增强渴觉，并导致饮水行为。由于肾素、血管紧张素和醛固酮之间存在着密切的关系，因此提出了肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)这样一个概念。有人认为这一系统对于动脉血压的长期调节具有重要意义。血管紧张素Ⅲ的缩血管作用只有血管紧张素Ⅱ的1/5左右，但刺激肾上腺皮质合成和释放醛固酮的作用则比血管紧张素Ⅱ更强。另外，血管紧张素还刺激血管升压素释放。目前，临床上常用血管紧张素转换酶抑制剂（开普通）或血管紧张素Ⅱ受体阻断剂治疗高血压。
（二）肾上腺素和去甲肾上腺素
肾上腺素(adrenaline，Adr)和去甲肾上腺素(noradrenaline，NA)在化学结构上都属于儿茶酚胺类，故也统称为儿茶酚胺。循环血液中肾上腺素和去甲肾上腺素主要来自肾上腺髓质的分泌。肾上腺髓质释放的儿茶酚胺中，肾上腺素约占80%，去甲肾上腺素约占20%。去甲肾上腺素主要由交感神经节后纤维末梢释放，但也有一小部分进入血液循环。其中大部分在局部发挥作用，并被酶分解而失活，或被神经末梢重摄取。
肾上腺素和去甲肾上腺素对心血管作用既有共性，又有特殊性。心肌细胞膜上的受体为b1受体，它可使心肌细胞兴奋活动加强；血管平滑肌细胞膜上的受体有a和b2受体两种。a受体可使血管收缩，b2受体则使血管舒张。因为肾上腺素既能激活a型受体，又能激活b型(b1和b2)受体，故可使心率加快，心肌收缩力加强，心输出量增加；但对外周血管平滑肌作用，则取决于该器官的血管平滑肌中哪一种受体占优势。皮肤、肾脏、肠、胃等内脏血管，a受体数量占优势，肾上腺素可使这些血管收缩；而骨骼肌、肝脏和冠状血管，b肾上腺素能受体占优势，小剂量肾上腺素常以兴奋b受体的效应为主，引起血管舒张，大剂量时，也兴奋a受体，引起血管收缩。因此肾上腺素对血管的调节作用是全身器官的血流分配发生变化，特别是肌肉组织血流量大为增加。临床上常用其制剂作为强心药。去甲肾上腺素主要与a肾上腺素能受体结合，也可与心肌的b1肾上腺素能受体结合，但和血管平滑肌的b2肾上腺素能受体结合能力较弱。静脉注射去甲肾上腺素，可使全身血管广泛收缩，动脉血压升高；血压升高又通过压力感受性反射使心率减慢，掩盖了心肌b1受体激活引起的效应。临床上常用其制剂作为升压药。
（三）血管升压素
血管升压素(vasopression)又称抗利尿激素(antidiuretic hormone，ADH)，是由下丘脑视上核和室旁核神经元合成，经下丘脑垂体束运输到垂体后叶贮存，再释放入血液。
视上核和室旁核内大细胞神经元合成的血管升压素经轴突运到垂体后叶，作为循环激素，使肾脏集合管上皮对水通透性增加，促进水的重吸收，调节细胞外液量，从而参与血压的调节过程。
血管升压素具有V1和V2两种类型受体。V1受体主要分布在血管平滑肌上，V2受体主要分布在肾小管上。血管升压素能引起全身绝大多数血管收缩（如骨骼肌血管、肝脏血管、冠状血管、皮肤及肾脏血管）是已知的最强的缩血管物质之一。但它也能使脑、肺血管舒张，使心率减慢，心输出量减小。血管升压素有增强压力感受性反射的敏感性，能缓冲血压升高效应，其主要机制可能发生在中枢神经系统。近年来研究表明，血管升压素在生理浓度范围内，通过压力感受性反射对维持正常血压稳态和血管紧张性具有重要作用。在禁水、失血、失水等情况，血管升压素释放增加，不仅对保留体内液体容量，而且对维持动脉血压也都有重要作用。
（四）血管内皮生成的血管活性物质
多年来一直以为血管内皮只是衬在心脏和血管腔面的一层细胞屏障，近十多年来已证实，内皮细胞是生物活性物质释放的重要部位，其中许多活性物质调控血管平滑肌的舒张或收缩。
1.血管内皮生成的舒血管物质
血管内皮生成和释放的舒血管物质有多种。内皮细胞内的前列环素合成酶可以合成前列环素（也称前列腺素I，即PGI），可使血管舒张。血管内的搏动性血流对内皮产生的切应力可使内皮释放PGI。
另一类重要的舒血管物质即内皮舒张因子(endothelium-derived relaxing factor，EDRF)。现已证实EDRF就是一氧化氮(nitric oxide，NO)。内皮细胞有一氧化氮合酶(NOS)。在NOS作用下，L-精氨酸生成NO和瓜氨酸。NO很不稳定，10 s左右就转变为亚硝酸盐和硝酸盐。
生成的NO扩散至血管平滑肌细胞内，引起血管舒张。在正常情况下，内皮细胞连续释放NO，保持血管处于一定的舒张状态；NO可能在局部血流量的调节中起重要作用。近年来实验表明，NO通过降低交感缩血管中枢紧张性降低血压，参与对动脉血压的调节。
调节NO生成的因素有多种，如乙酰胆碱、缓激肽、P物质、5-羟色胺和ATP等作用于血管内皮细胞以及血流对血管内皮产生的切应力，这些因素都可引起细胞内Ca2＋浓度升高，增加NOS的活性，从而增加NO的生成和释放。此外，有些缩血管物质，如去甲肾上腺素、血管升压素、血管紧张素Ⅱ等，也可使内皮释放EDRF，后者可减弱缩血管物质对血管平滑肌的直接的收缩效应。
还有一类是内皮超极化因子(endothelium-derived hyperpolarizind factor,EDHF)，EDHF能引起平滑肌细胞K＋外流增加，使细胞超极化，从而使电压依从性Ca2＋通道抑制，减少Ca2＋内流使血管舒张。
2．血管内皮生成的缩血管物质 血管内皮细胞也可产生多种缩血管物质，称为内皮缩血管因子(endothelium-derived vasoconstrictor factor，EDCF)。近年来研究得较深入的是内皮素。内皮素是已知的最强烈的缩血管物质之一。给动物注射内皮素可引起持续时间较长的升血压效应。但在升血压之前常先出现一个短暂的降血压过程。有人解释，内皮素也可引起EDRF的释放，故有一短暂的降血压反应。在生理情况下，血管内血流对内皮产生的切应力可使内皮细胞合成和释放内皮素。内皮素可能在动脉硬化、心力衰竭等疾病的发生中起作用。
内皮素生成与释放受促进与抑制等因素调节：促进因素有血管内皮受到切应力增加、凝血酶、血小板产生的转化生长因子b(transforming grownth factor-b,TGF-b)、血管紧张素Ⅱ、儿茶酚胺、胰岛素、低氧、高密度脂蛋白等。抑制因素有NO、心房钠尿肽、前列腺素E2和前列腺环素等。
（五）阿片肽
体内有b-内啡肽、脑啡肽、强啡肽三类内阿片肽系统；同时证实脑内存在有m、d、k、a和e 5种亚型阿片受体。内阿片肽作用极为广泛，对神经、精神、循环、呼吸、消化等各系统功能均有调节作用。b-内啡肽(b-endorphin)或脑啡肽脑室注射可致短暂血压升高和心率加快，继而出现持久血压下降和心率减慢。内阿片肽在正常情况下，对血压无明显调节作用，但在应激状态下可致内阿片肽大量释放，导致血压进一步下降。b-内啡肽降低血压作用，可能主要是中枢作用，使交感神经活动抑制，迷走神经活动加强。阿片肽可直接舒张血管平滑肌。
（六）激肽
激肽（kinin）是一类具有舒血管作用的多肽类物质，最常见的有缓激肽(bradykinin)和血管舒张素(kallidin)。在血浆和某些腺体(汗腺、唾液腺和胰腺等)细胞中含有无活性的激肽释放酶(kallikrein)，随腺体分泌将其释放到腺体周围的组织液中并在那里被激活，立即将淋巴液和血液中的激肽原（a2球蛋白）水解产生一个10肽，即为血管舒张素。血管舒张素在氨基肽酶作用下脱去一个氨基酸则变为缓激肽。
血管舒张素和缓激肽有强烈的舒张血管作用，并能增加毛细血管壁的通透性，参与对血压和局部组织血流的调节。当它们使腺体附近局部的血管舒张时，能增加腺体分泌时的血流量，为腺体细胞的分泌活动提供充足的代谢原料。
（七）组胺
组胺(histamine)是由组氨酸在脱酸酶的作用下产生。皮肤、肺和肠粘膜等的肥大细胞中含有大量的组胺。当组织受到损伤或炎症和过敏反应时，都可释放组胺。组胺有强烈的舒血管作用，并使毛细血管和微静脉管壁的通透性增加，血浆漏入组织，导致局部组织水肿。
（八）前列腺素
前列腺素(prostaglandin，PG)是一组脂肪酸类物质，几乎存在于全身各种组织中。在某些情况下它可被释放入局部组织中，对局部血流进行调节。它对心血管系统的主要作用有：①调制其他激素的作用及神经递质的释放。当去甲肾上腺素和血管紧张素Ⅱ等缩血管物质作用于血管平滑肌相应的受体时可引起血管平滑肌收缩，同时血管平滑肌生成前列腺素，使血管平滑肌对去甲肾上腺素和血管紧张素Ⅱ的敏感性降低而舒张。前列腺素又可作用于神经、平滑肌接头的交感神经末梢的前列腺素受体，抑制交感神经末梢释放递质，起局部负反馈调节作用。②调节血压和局部组织的血流量。前列腺素在体内与激肽共同作用，对抗血管紧张素Ⅱ和儿茶酚胺的升压作用，可能对维持动脉血压起稳定作用。前列腺素按分子结构差异，可有多种类型，且不同类型前列腺素对血管平滑肌作用不同。如前列腺素E2(PGE2)有强烈舒血管作用，前列腺素F2a(PGF2a)使静脉收缩，前列环素(即PGI2)是在血管组织中合成的一种前列腺素，有强烈的舒血管作用。
（九）心房钠尿肽
心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide)是由心房肌细胞合成和释放的一种多肽。具有强烈的利尿和利尿钠作用，并能使血管平滑肌舒张，血压降低，还能使肾素、血管紧张素Ⅱ和醛固酮的分泌减少，血管升压素的合成和释放受抑制。
在血容量和血压升高时，使心房肌释放心钠素，产生利尿和利尿钠效应，和血管升压素共同调节体内水盐平衡。
三、局部血流调节
(Local control of basal vascular tone)
心脏和血管在没有神经和体液因素调节时，各器官组织的血流量仍能通过局部血管的舒缩活动得到适当的调节。这种调节机制存在于器官组织或血管本身，故也称为自身调节(autoregulation)。
（一）肌原学说
这一学说认为，血管平滑肌本身能经常保持一定的紧张性收缩，称为肌原性活动(myogenic activity)。当器官血管的灌注压突然升高时，供应该器官的血管的跨壁压增高，血管平滑肌受到牵张刺激，其肌原性活动进一步加强。此现象在毛细血管前阻力血管特别明显。结果是使该器官的血流阻力增大，器官血流量就不致因灌注压升高而增多，从而能保持相对的稳定。当器官的灌注压突然降低时，则发生相反的变化。在用罂粟碱、水合氯醛或氰化钠等药物抑制平滑肌的活动后，自身调节的现象也就消失。
（二）局部代谢产物学说
这一学说认为，器官血流量的自身调节主要是由局部组织中代谢产物的浓度决定的。组织局部代谢产物积聚过多时，引起血管舒张。当器官灌流压突然升高时，器官的血流量暂时增加，此时由于舒血管的代谢产物被过多地清除，导致血管收缩，血流阻力增加，最后使血流量降回到原先水平。
四、动脉血压的长期调节
(Long-term regulation of arterial pressure)
在动脉血压的长期调节中，肾脏起重要作用。有人称为肾-体液控制系统。在体内细胞外液量增多时，血量增多，血量和循环系统容量之间相对关系发生改变，使动脉血压升高；当动脉血压升高时，能直接导致肾排水和排Na＋增加，将过多的体液排出体外，从而使血压恢复正常水平。在体内细胞外液量减少时，发生相反的变化。
肾-体液控制系统又受血管升压素和肾素-血管紧张素-醛固酮系统的调节。前者通过肾集合管增加对水的重吸收，导致细胞外液量增加。血量增加时，血管升压素释放减少，使肾排水量增加。后者通过醛固酮使肾小管对Na＋的重吸收增加，并分泌K＋和H＋使细胞外液量和体内Na＋量增加，血压升高。因而对血压长期调节主要是通过肾对细胞外液量的调节来实现。