动脉压力感受反射机制及相关研究

动脉压力感受器反射机制及相关研究颈动脉窦(CS)和主动脉弓(AA)压力感受器(BR)在维持机体血压相对稳定中起重要作用。

BR激活的基本机制是血管牵张时引起感觉神经末梢的机械变形，离子通道开放、膜去极化，进而产生动作电位，并通过自主神经系统对机体循环系统产生调节作用。

1. 定义：动脉压力感受器反射的感受装置，是位于颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下丰富的感觉传入神经末梢，称为动脉压力感受器。

动脉压力感受器并不是直接感受血压的变化，而是感受血管壁的机械牵张程度。

动脉压力感受反射包括交感神经反射和迷走神经反射。

当动脉血压升高时，动脉管壁被牵张的程度就增大，压力感受器发放的神经冲动也就增多。

在一定范围内，压力感受器的传入冲动频率与动脉管壁的扩张程度成正比。

2. 传入、传出神经、中枢联系及效应器：颈动脉窦压力感受器的传入神经纤维组成颈动脉窦神经。

窦神经加入舌咽神经，进入延髓，和孤束核（NTS）的神经元发生突触联系。

主动脉弓压力感受器的传入神经纤维行走于迷走神经干内，进入脑干心血管中枢，并终止于孤束核。

孤束核和延髓头端腹外侧(RVLM)部是动脉压力感受反射中枢信息整合的主要神经核团。

心血管中枢含有两个功能区：外侧喙状的升血压（缩血管）中枢和中央尾状的降血压（舒血管）中枢。

而孤束核发出的一些侧支可至位于延髓网状结构的心血管中枢、呼吸中枢、及迷走神经背核等结构，其中，心血管中枢和呼吸中枢通过网状脊髓束与脊髓的前脚和后脚再发生联系，最后由迷走神经背核发出的迷走神经、脊髓侧角发出的交感神经、脊髓前脚发出的肋间神经和膈神经等传出神经，分别支配引起此反射的心脏、血管和呼吸肌等效应器。

3. 反射效应：当血压在发生波动时，颈动脉窦和主动脉弓血管外膜下的压力感觉神经末梢感受血管壁的机械牵张程度，发放的神经冲动经舌咽神经和迷走神经进入颅内，与位于延髓的孤束核（NTS）形成突触。

压力感受器的传入神经冲动到达孤束核后，可通过延髓内的神经通路，使头端延髓腹外侧区(RVLM)的血管运动神经元抑制，从而使交感神经紧张性活动减弱；反之，传入冲动减少时，则交感神经紧张性活动增加。

因此，作为心血管传入神经信息的汇集处，和处理交感和迷走神经信息并发出传出神经信息到外周的终端，孤束核和延髓头端腹外侧部内的神经信号传导对于调节血压、心率、交感神经活动、动脉或心肺压力感受反射的调节起着至关重要的作用。

动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，通过中枢机制，使心迷走神经紧张性加强，心交感神经紧张性和交感缩血管神经紧张性减弱，其效应为心率减慢，心输出量减少，外周阻力降低，故动脉血压下降。

反之，当动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使迷走神经紧张性减弱，交感神经紧张性加强，于是心率加快，心排出量增加，外周阻力增高，血压回升。

4.动脉压力感受器电位及离子通道机制：动脉压力感受器神经末梢是如何感受牵引刺激并产生冲动，即感受器的机-电换能或机-电耦联机制的研究，是近年来倍受关注的问题。

有学者根据猫肌梭等牵张感受器这样一些慢适应感受器所得的资料进行推断，当动脉壁变形时感受神经末梢膜对Na+和K+通透性增高，也就是无选择地激活神经元细胞膜上的阳离子电流，产生压力感受器电位，再引发传入神经的放电。

Matsuura研究认为细胞外Na+浓度降低可升高压力感受器的阈压，这一发现与细胞兴奋时Na+内流一致；而增加细胞外的K+浓度，则可降低压力感受器的阈压。

Cl-不影响压力感受器放电。

由此可知，压力感受器受到变形引起的膜电流主要由1价阳离子介导。

1984年Guharay和Sachszai在骨骼肌的电压钳试验中首先对机械敏感性离子通道（mechanosensitive ion channels, MS ）作了报道。

其认为MS包括牵引敏感性离子通道、移位敏感性通道和剪应力敏感性通道。

MS具有以下特点：大多数离子通道对阴离子通过有选择性，而对阳离子通过无选择性，此与文献报导的细胞外阳离子浓度的变化对动脉压力感受器活动的影响一致；MS通道在膜片微吸管内的吸引压达到一定的阈值时才开放，并且开放的机率取决于吸引压。

5.压力感受器反射的特点：压力感受器反射对血压急剧变化反应敏感，其感受血压变化的范围为60～180mmHg，对血压在100mmHg时左右变化最敏感【1】；但当血压降至50～60mmHg时，压力感受器已基本丧失功能。

降压反射对血压的迅速变化敏感，对高血压患者的调节作用则出现重调定，即在高水平上调节；颈动脉窦的敏感性大于主动脉弓。

6.压力感受器反射的意义：压力感受性反射是一种负反馈调节，其生理意义在于保持动脉血压的相对恒定。

该反射在心排出量、外周阻力、血容量等发生突然变化的情况下，对动脉血压进行快速调节的过程中起着重要的作用，使动脉血压不至发生过分的波动，是心血管系统中最主要的调节机制之一，因此在生理学中将动脉压力感受器的传入神经称为缓冲神经。

压力感受性反射在动脉血压的长期调节中并不起重要作用。

在慢性高血压患者或实验性高血压的动物中，压力感受性反射的工作范围发生改变，即对高于正常的血压水平产生了适应，压力感受器的阈值升高，故动脉血压维持在比较高的水平。

7.压力反射的指标—压力反射的敏感性（BRS）及其测定方法：动脉压力感受反射由交感反射和迷走反射组成，受交感和迷走神经系统的控制，生理状态下心脏对交感神经的反应较迷走神经慢，压力反射主要由迷走神经介导，因此，压力感受器其敏感性〔BRS〕是反应自主神经系统功能的重要的指标【2】。

对动脉压力感受反射弧各水平的影响皆可以升高和减低BRS，包括主动脉弓和颈动脉窦的压力感受器、血管壁的顺应性、中枢神经的整合以及交感和迷走神经的传入与传出通路。

BRS的降低，将损害机体的代偿机制导致血流动力学的不稳定。

8.BRS的测定方法：研究前，应避免心血管系统自发的干扰，以及禁止含咖啡因的饮料和酒精至少24小时。

入室后，行中心静脉和桡动脉置管，监测心电图Ⅱ导联、有创动脉压、记录收缩压和心率，乳酸林格氏液2ml/kg/h持续滴注，仰卧体位。

（1）Smyth【3】法：目前BRS的检测方法多种多样，最常用的是1969年Smyth提出的方法，即静脉注射新福林使血压升高观察心动周期的延长程度来定量地测定BRS。

（2）改良的Smyth 法：即静脉注射苯肾上腺素（5μg/kg），使血压升高20～40mmHg，以刺激动脉压力感受器，同步记录血压和心动周期，收缩压与心动周期依次对应，以收缩压为横坐标，心动周期为纵坐标做直线回归，求出相关系数。

然后依次后退5-6 个心动周期，取相关系数最大的直线回归方程？？，此直线的斜率即为BRSPE，代表动脉压力感受迷走反射功能。

血压稳定10min后，给予硝普钠（0.08mg/kg）降低血压20～40mmHg，然后方法同前，得到收缩压与心动周期的直线回归方程，直线的斜率即为BRSSNP，代表动脉压力感受交感反射功能。

（3）改良的Oxford药理学方法【4】：分别静脉注射苯肾上腺素〔100-200ug〕，硝普钠〔100-250ug〕，升高和降低收缩压15~30mmHg，苯肾上腺素的升压实验〔反应迷走神经的反射功能〕先于硝普钠的降压实验〔反应交感神经的反射功能〕进行，两次实验中稳定5min，使收缩压和心率恢复到测试前的水平，上下波动于5%的范围内。

记录升压和降压过程的血压和心率，将心率换算成心动周期〔R-R间期〕，收缩压与心动周期响对应，以收缩压为横坐标，心动周期为纵坐标做直线回归，此直线的斜率即为BRS，其相关系数的平方大于0.8。

BRS反映了心脏自主神经特别是迷走神经的功能，显示中枢稳定血压和维持组织灌注的能力。

也有部分研究者测定血压改变时机体神经（肾神经、内脏神经等) 放电频率的变化，用以反映压力反射功能【5】。

9.心率变异性（HRV）的测定：采用血压与心率分析系统，将获得的512个连续窦性R间期经快速傅里叶转换，获得RR间期功率谱的频域指标。

测定所得频域范围频谱曲线下的面积作为定量观察指标，以0.00～2.5 Hz之间为总功率(total power，TP)，0.019～0.25Hz之间为极低频（very 1ow frequency，VLF），0.25～0.75 Hz 之间者为低频(1ow frequency，LF)，主要反映交感神经活动，0.75～2.5 Hz 之间为高频(high frequency，HF)，主要反映迷走神经活动，并以LF/HF 比值作为反映心脏交感神经和副交感神经活性平衡的指标。

10. 影响因素及临床研究：通过对压力感受器反射的研究，可以更加充分的认识压力感受器反射在生理、应激、以及一些病理条件下对心血管系统的影响及其调节机制。

目前的研究认为，影响动脉压力感受反射功能的疾病主要有高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾患、心肌梗塞后、以及体温过低等。

在麻醉状态下性别也是影响BRS的重要因素【6】。

在外周，除了血管壁的机械牵张程度可以激活或兴奋动脉压力感受器之外，压力感受器的功能还受到一些神经激素和内皮细胞以及血小板释放的旁分泌物质，如环前列腺素（PGI2）氧自由基和NO 等【7】的影响。

靶器官（心脏）对中枢交感和迷走传出神经反应性的改变，可能也是导致动脉压力感受反射功能下降的原因。

另一方面，近来有研究发现【8】，机体内存在一种与迷走神经功能关系密切的“胆碱能抗炎通路”，即除了控制心率、支气管收缩、胃肠道运动等经典的功能外，迷走传出神经对于肿瘤坏死因子（TNF）和其它前炎性细胞因子的产生有调节作用。

迷走传出神经的兴奋导致乙酰胆碱的释放增加，乙酰胆碱作用于巨噬细胞上的尼古丁受体，抑制促炎性细胞因子TNF、白介素-1，白介素-6、白介素-8的产生，而不影响抗炎因子的产生。

有研究发现，应用脂多糖引起内毒素休克大鼠的生存时间与其动脉压力感受反射功能密切相关，即迷走反射功能越好，实验动物的生存时间就越长【9】。

在中枢，传入神经的冲动到达延髓的孤束核，于此，感觉神经元与延髓头端腹外侧部等神经核团以及脑桥、下丘脑等的一些神经核团发生突触联系，再由这些神经元发出交感和迷走传出神经对心血管系统进行调控。

NO通过作用于产生交感兴奋的有关脑区抑制交感兴奋【10】；Li 等【11】发现，内源性NO可通过调节压力感受器神经元的钠通道，降低神经元的放电。

内源性阿片肽对心血管中枢也有调控作用，如交感兴奋性和动脉压力感受反射【12】【13】。

至于外周效应器官——心脏，其β肾上腺素能受体和毒蕈碱型胆碱能受体的激活对心率起着控制作用。

控制性降压技术可以减少术中出血。

控制性降压的一个基本原则是降压时心率不能过快。

需要降低心血管对低血压的反应性。

正常的机体当发生血压下降时心血管系统会做出反应，首先是表现为心率代偿性的增加，使血压恢复正常，以维持组织器官稳定的灌注压。