第五节 心血管活动的调节 自身调节 神经调节 体液调节

一、心血管活动的自身调节 心搏功能的自身调节： Starling机制 也称心泵功能的异长自身调节。 心室舒张末期容积 机制？ 同骨骼肌的收缩调节，心脏的每搏输出量也取决于： 前负荷， 后负荷， 心肌收缩能力；

Otto Frank Ernest Henry Starling 德国生理学家 奥托 . 富兰克 （ Otto Frank ）于 1865 年 出生。 1895 年 在 Carl Ludwig 生理研究所进行 离体蛙心实验， 观察到在 心肌收缩前，如果心肌受牵拉增加可导致心肌收缩力加强，即心肌收缩前的长度影响心肌的收缩。 1899 年 Frank 因提出了容积 - 压力图的数学计算公式和左心室作功的理论机制成为心脏生理学家。 Otto Frank        英国生理学家欧内斯特 . 斯塔林。 1914 年，他发现当静脉回流增加时，心室压增加，每搏心输出量亦随之增加的现象，并总结为：心脏收缩力是收缩前心肌纤维长度的函数。后世称之为 “ Starling 定律 ” 或 “ Starling 效应 ” ，它是近代循环理论中的基本概念。   “只有通过实验，我们才有可能获得对人体的智慧和心脏功能的认识，因而才能去控制疾病和疼痛，去减轻人类的负担”。 Ernest Henry Starling

在完整心脏，心室舒张末期容积相当于心室的前负荷，心室功能曲线也反映了前负荷－初长度与搏出量的关系。 心室充盈量= 静脉回心血量 + 心室射血后剩余血量 静脉回心血量 （1）心室舒张充盈持续时间：与心率有关。心率快， 舒张期短，心室充盈不完全，搏出量少； （2）静脉回流速度，外周静脉压与心房、心室压之 差。压差大，静脉回流加速。 心室射血后剩余血量 与心肌收缩力有关：心肌收缩力强，射血分数增大， 心室剩余血量就减少。 心脏自身调节的意义： 对心搏出量的精细调节，搏出量与充盈量达到平衡。

（2） 后负荷对搏出量的影响 心室肌后负荷： 大动脉血压 在其他因素不变的情况下：动脉血压  等容收缩期   射血期   射血速度   射血量    心室剩余血量   通过自身调节机制，血量恢复 （3）等长自身调节。 心肌收缩能力改变对心搏出量的调节。 心肌不依赖于负荷而能改变其收缩强度和速度的特性，称为心肌收缩能力（myocardial contractility），也称为心肌的变力状态（inotropic state）

兴奋-收缩耦联过程事件 横桥活化数目，粗细肌丝重叠状态， 肌凝蛋白ATP酶活性，肌钙蛋白与Ca2+亲和力。 儿茶酚胺增强心肌收缩能力 -Adr受体，通过cAMP增加，Ca2+通道磷酸化，Ca2+内流。

2．血管活动的自身调节 （1）肌源性自身调节 （2）代谢性自身调节机制

二、心血管活动的反射性调节 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是心交感神经和心迷走神经 （传出、传入概念）

Review of Efferent Pathways: Motor & Autonomic

心交感神经及其作用 来源:T1-5 （胸段1-5外侧柱节前神经元）， 节后神经元位于星状神经节或颈交感神经节内。 节后纤维形成心脏神经丛。(节前、节后概念) 支配范围: 窦房结,房室交界,房室束,心房肌,心室肌。

效应: 末梢释放去甲肾上腺素（norepinephrine),作用 于心肌细胞膜上 1受体,引起 cAMP 增加，导致: 1. 窦房结自律性加强,心率加快（If 增加） 正性变时作用（positive chronotropic action）

2.房室交界传导加快（钙内流增加，0 期除极加快） 正性变传导作用（positive dromotropic action) 3.心房肌和心室肌收缩力加强（钙通道激活） 正性变力作用（positive inotropic action)

◆ 心迷走神经（副交感神经）及其作用 来源: 延髓迷走神经背核和疑核 支配范围: 同交感神经,心室肌少于心房肌

效应: 释放 Ach,作用于心肌细胞膜上 M 受体,引起 cAMP 浓度降低，导致: 1.心率减慢，负性变时作用； （抑制If，促进复极时钾外流）

2.房室传导速度减慢负性变传导作用（钙内流减少） 3.心肌收缩力减弱负性变力作用（抑制） ◆ 支配心脏的肽能神经元 神经肽Y， 血管活性肠肽，降钙素基因相关肽，阿片肽等。 心交感紧张和心迷走紧张： 神经或肌肉等组织维持一定程度的持续活动称为紧张 (tonus)。

(2) 血管的神经支配（血管运动神经纤维） ① 缩血管纤维（交感缩血管纤维） 来源: T, L椎旁椎前神经节 分布: 皮肤 > 骨骼肌， 内脏 > 冠脉和脑 效应: 释放去甲肾上腺素，与血管平滑肌上 、2 受体结合后产生舒缩血管效应。 与  结合－血管收缩, 与 2 结合－血管舒张； 去甲肾上腺素与  的亲和力 >  交感缩血管纤维的紧张性活动（vasomotor tone) : 1～3次/秒可变动于1至 8～10次/秒 缩血管神经纤维是由法国生理学家C. Bernard 在1851 年的实验中偶然发现的。

② 舒血管神经纤维: 。交感舒血管纤维: Ach递质，使骨骼肌血管舒张。 无紧张性活动，在激动和防御反应时 发放冲动。 。副交感舒血管纤维:脑膜,唾液腺,胃肠外分泌腺。 调节器官组织的局部血流。 。脊髓背根舒血管纤维: 完成轴突反射（axon reflex) 降钙素基因相关肽 。血管活性肠肽神经元: 某些自主神经元内血管活性肠肽(VIP)与Ach共存，具有功能协同作用，如颌下腺地分泌。

2.心血管中枢 (cardiovascular center) 与控制心血管活动有关的神经元集中的部位。 (1) 延髓的心血管中枢 -- 最基本的心血管中枢 指位于延髓内的心迷走神经元和控制心交感神经和交感缩血管神经元活动的神经元。具有紧张性活动。 包括四个部位的神经元： 缩血管区: 延髓头端腹外侧 区，也是心交感紧张的起源； 舒血管区: 延髓尾端腹外侧区，兴奋时抑制缩血管区神经元活动，使血管舒张； 传入神经接替站: 孤束核，影响延髓和中枢其他神经元的活动 心抑制区: 心迷走神经元位于迷走神经背核, 疑核.

（2）延髓以上的心血管中枢 缩血管区: 位于延髓头端的腹外侧部的C1区。是交感缩血管和心交 感神经元的细胞体所在部位。 舒血管区:位于延髓尾端腹外侧部的A1区，在C1区的尾端，兴奋时抑制缩血管区神经元活动，使血管舒张； 传入神经接替站: 孤束核，影响延髓和中枢其他神经元的活动; 心抑制区: 心迷走神经元位于迷走神经背核, 疑核. （2）延髓以上的心血管中枢

3.压力感受性反射 当动脉血压升高时，可引起压力感受性反射（baroreceptor reflex），其反射效应是使心率减慢，外周血管阻力降低，血压回降。因此这一反射曾被称为减压反射（depressor reflex） （1）压力感受性反射的反射弧 颈动脉窦, 主动脉弓压力感受器； 感受的是血管壁的牵张程度。通过窦神经和迷走神经传入到中枢。

传入神经和中枢联系: 窦神经(加入舌咽神经)和迷走神经 (兔自成一束, 称主动脉神经或减压神经)，进入延髓，到达延髓孤束核。 孤束核 抑制头端腹外侧区缩血管区神经元，抑制交感 紧张性活动；  影响延髓和中枢其他神经元的活动，抑制交感  迷走的疑核和背核，使迷走活动加强； 传出神经: 心交感神经, 心迷走神经, 交感缩血管纤维

（2）反射效应:

（3）压力感受性反射的生理意义 缓冲了动脉血压的变化 对血压的快速调节起重要作用

4．心肺容量感受器反射 心肺感受器存在于心房,心室和肺循环大血管壁。参与血压和循环血液总量的调节.机械牵张刺激和一些化学物质如前列腺素、缓激肽等刺激心肺感受器。

5. 颈动脉体和主动脉体化学感受性反射 低氧,窒息,失血,动脉 血压过低和酸中毒时起作 用, 引起呼吸加深加快,间接性引起心率加快,心输出量增加,外周阻力增大,血压升高。

三、心血管活动的体液调节 心血管系统的体液调节因素根据其分布和功能特征可分为全身性调节因素和局部性调节因素。 1．全身性体液调节因素 （1）肾上腺素和去甲肾上腺素（化学结构属儿茶酚胺） 来源:肾上腺髓质（小部分来源神经末梢递质） 肾上腺素: 心脏 1 受体:三正效应 血管:  受体:皮肤,胃肠,肾血管收缩 2 受体: 骨骼肌，肝脏舒张血管 去甲肾上腺素肾:  受体(为主):血管收缩 1 受体:心脏三正效应 2 的血管效应作用较弱

（2）肾素--血管紧张素系统： 血管紧张素原 （肝脏合成、释放入血浆）   肾素(肾近球细胞分泌) 血管紧张素Ⅰ（十一肽）   血管紧张素转化酶 血管紧张素Ⅱ(八肽）   血管紧张素酶A 血管紧张素Ⅲ（七肽）

血管紧张素受体（AT受体）：AT1，AT2，AT3，AT4 受体 血管紧张素Ⅱ作用： ① 血管紧张素Ⅱ作用于血管平滑肌，使全身微动脉收缩， 血压升高。是已知的最强缩血管物质之一。 ② 刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮，增加 细胞外液。 血管紧张素 I 不具生物活性，血管紧张素III与Ⅱ相似的生物效应，其缩血管效应仅为血管紧张素II的10%～20%。 肾素－血管紧张素的升高血压机制约需20 min 才能全部生效，相比较肾上腺素和去甲肾上腺素的作用机制，其启动慢但持续时间长很多。

(3）血管升压素 (vasopressin) 也称抗利尿激素(ADH） 来源:下丘脑视上核,室旁核 合成,储存于垂体后叶， 必要时释放进入血液循环 作用:1.抗利尿 2.收缩血管，血压升高。 血浆浓度高于正常时发生升压作用。

(四）血管内皮生成的血管活性物质 1。血管内皮生成的舒血管物质： 前列环素（PGI2)； 内皮舒张因子（内皮细胞释放的一氧化氮?）； NO¯合成酶 精氨酸 谷氨酸 + NO¯ cGMP 酶 NO news is good news. 2。血管内皮生成的缩血管物质 内皮缩血管因子； 内皮素（endothelin)

（4）阿片肽 体内的阿片肽有多种。垂体释放的β-内啡肽和促肾上腺皮质激素来自同一个前体。在应激等情况下，β-内啡肽和促肾上腺皮质激素一起被释放入血液。β-内啡肽可使血压降低。β-内啡肽的降血压作用可能主要是中枢性的。血浆中的β-内啡肽可进入脑内并作用于某些与心血管活动有关的神经核团，使交感神经活动抑制，心迷走神经活动加强。内毒素、失血等强烈刺激可引起β-内啡肽释放，并可能成为引起循环休克的原因之一。针刺穴位也可引起脑内阿片肽的释放，这可能是针刺使高血压患者血压下降的机制之一。

2．局部性体液调节因素 （1）血管内皮生成的血管活性物质 ① 血管内皮生成的舒血管物质 前列环素（也称前列腺素I2，即PGI2），血管内搏动性血流对内皮细胞产生的切应力可使其释放PGI2 并使血管舒张。 内皮舒张因子（endothelium-derived relaxing factor，EDRF）是更为重要的一类舒血管因子。可能是一氧化氮（NO） ② 血管内皮生成的缩血管物质 内皮素（endothelin）是内皮细胞合成和释放的多肽，由21 个氨基酸构成，是已知的最强烈的缩血管物质之一。