循环生理-心血管活动的调节.ppt

第四节第四节 心血管活动的调节心血管活动的调节 人体在不同的生理状况下，各器官组织的代人体在不同的生理状况下，各器官组织的代谢水平不同，对血流量的需要也不同。机体可通谢水平不同，对血流量的需要也不同。机体可通过神经和体液机制对心脏和各部分血管的活动进过神经和体液机制对心脏和各部分血管的活动进行调节，从而适应各器官组织在不同情况下对血行调节，从而适应各器官组织在不同情况下对血流量的需要，协调地进行各器官之间的血流分配流量的需要，协调地进行各器官之间的血流分配。神经调节神经调节体液调节体液调节自身调节自身调节一、一、神经调节神经调节 心肌和血管平滑肌接受自主神经支配。机体对心血管活动的神经调节是通过各种心血管反射实现的。(一一)心脏和血管的神经支配心脏和血管的神经支配 1.1.支配心脏的传出神经支配心脏的传出神经 心交感神经心交感神经心迷走神经心迷走神经ACh NNE 1ACh NAChM心脏和血管的神经支配心脏和血管的神经支配支配心脏的神经：心交感神经心迷走神经支配血管的神经：交感缩血管神经舒血管神经纤维NE cAMP L-Ca2+通道激活通道激活正性变时作用正性变时作用 心率增快心率增快If 4期自动去极化速度加快期自动去极化速度加快正性变传导作用正性变传导作用 传导加快传导加快Ca2+0期上升期上升、幅度、幅度正性变力作用正性变力作用 收缩增强收缩增强Ca2+2期期Ca2+内流内流 肌浆网释放、摄取肌浆网释放、摄取 Ca2+Na+-Ca2+交换交换 ATP 传导加快，收缩同步传导加快，收缩同步ACh 激活激活G蛋白蛋白 K+外流外流 超极化超极化 cAMPCa2+负性变时作用负性变时作用 心率减慢心率减慢 K+，4期最大复极电位期最大复极电位，自动去极速度，自动去极速度负性变传导作用负性变传导作用 传导减慢传导减慢 Ca2+0期去极期去极，幅度，幅度负性变力作用负性变力作用 收缩减弱收缩减弱 平台期缩短平台期缩短 Ca2+K+Ca2+心心迷迷走走神神经经 负负性性作作用用 心心交交感感神神经经 正正性性作作用用Nervous Regulation交感缩血管交感缩血管交感舒血管交感舒血管副副交感舒血管交感舒血管末梢递质末梢递质 去甲去甲肾上腺素肾上腺素乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱受体受体、2 M受体受体M受体受体效应器效应器绝大多数血管绝大多数血管骨骼肌血管骨骼肌血管消化、外生殖消化、外生殖效应效应 -血管收缩血管收缩 2-血管舒张血管舒张血管舒张血管舒张血管舒张血管舒张紧张性紧张性活动活动交感缩血管紧张交感缩血管紧张情绪激动、情绪激动、剧烈运动时剧烈运动时生理作用生理作用调节外周阻力及调节外周阻力及血压、血流量血压、血流量与与骨骼肌血骨骼肌血流增加有关流增加有关调节局部血流调节局部血流补充：补充：由于去甲肾上腺素与与受体结合的亲和力较与受体结合的亲和力较与2 2受体的强得多，故交感缩血管纤维兴奋时表现为受体的强得多，故交感缩血管纤维兴奋时表现为缩血管效应。缩血管效应。人体大部分血管只接受交感缩血管纤维单一神经支配。在安静状态下，交感缩血管纤维发放约13次/秒的低频冲动，称为交感缩血管紧张性。体内几乎所有的血管平滑肌都受交感缩血管纤维支配，但不同部位的血管，缩血管纤维分布的密度不同（皮肤血管皮肤血管 骨骼肌及内脏血管骨骼肌及内脏血管 冠脉及冠脉及脑血管脑血管）。（二）心血管中枢（二）心血管中枢（cardiovascular cardiovascular centercenter）神经系统对心血管活动的调节是通过各种神经反射来实现的。在生理学中将控制心血管活动有关的神经元集中的部位称为心血管中枢（cardiovascular center）。控制心血管活动的神经元并非集中在中枢神经系统的某个部位，而是分布在中枢神经系统从脊髓到大脑皮层的各个水平。它们各具有不同的功能，又互相密切联系，使整个心血管系统的活动协调一致，并与整个机体的活动相适应。（二）心血管中枢（二）心血管中枢（cardiovascular cardiovascular centercenter）延髓心血管中枢一般认为，延髓是心血管活动的基本中枢。一般认为，延髓是心血管活动的基本中枢。延髓心血管神经元是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活动的神经元。这些神经元在机体处于安静状态时均有紧张性活动，分别称为心迷走紧张、心交感紧张和交感缩血管紧张，表现为心迷走、心交感和交感缩血管神经纤维维持持续的低频放电活动。心交感中枢与心迷走中枢之间存在交互抑制作用。延髓延髓 心血管基本中枢心血管基本中枢 缩血管区缩血管区 延髓头端腹外侧部延髓头端腹外侧部 引起引起 心交感紧张、交感缩血管紧张心交感紧张、交感缩血管紧张 舒血管区舒血管区 延髓尾端腹外侧部延髓尾端腹外侧部 抑制抑制 缩血管区的活动缩血管区的活动 传入传入N N接替站接替站 孤束核孤束核 接受外部感受器传来的信息，接受外部感受器传来的信息，然后发出纤维至延髓和中枢神经系统其他部分的神经元，从然后发出纤维至延髓和中枢神经系统其他部分的神经元，从而影响心血管活动。而影响心血管活动。心抑制区心抑制区 延髓背核、疑核延髓背核、疑核 引起引起 心迷走紧张心迷走紧张 延髓以上的心血管中枢在延髓以上的脑干、下丘脑、小脑和大脑中，都存在与心血管活动有关的神经元；复杂的整合复杂的整合与机体的各种与机体的各种行为改变相一致。行为改变相一致。下丘脑下丘脑体温调节、体温调节、摄食、水平衡和摄食、水平衡和防御防御反应反应边缘系统边缘系统与情绪激与情绪激动相配合动相配合皮层皮层与随意运动有与随意运动有协调的相关效应协调的相关效应（三）心血管反射（三）心血管反射颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射颈动脉窦和主动脉弓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，其反射效应是心率减慢，心肌收缩力减弱，心输出量减少，血管舒张，总外周阻力降低，血压回降。感受器感受器 颈动脉窦颈动脉窦 主动脉弓主动脉弓传入神经传入神经 窦神经窦神经(加入舌咽神经加入舌咽神经)、迷走神经迷走神经中枢中枢 延髓孤束核延髓孤束核传出神经传出神经 心迷走、心交感和交感缩血管神经心迷走、心交感和交感缩血管神经 效应器效应器 心脏和血管心脏和血管血压突然血压突然颈动脉窦、主动脉弓兴奋性颈动脉窦、主动脉弓兴奋性延髓延髓 孤束核孤束核交感缩血管交感缩血管 心交感中枢心交感中枢 心迷走中枢心迷走中枢 下丘脑视上核、下丘脑视上核、中枢紧张性中枢紧张性 紧张性紧张性 紧张性紧张性 视旁核视旁核(-)(-)交感缩血管神经交感缩血管神经(-)(-)心交感神经心交感神经(-)(-)心迷走神经心迷走神经(+)(+)血管升压素血管升压素 阻力血管舒张阻力血管舒张 容量血管舒张容量血管舒张 心脏活动心脏活动 血管舒张血管舒张外周阻力外周阻力 静脉回流量静脉回流量 心输出量心输出量 外周阻力外周阻力血压血压 、Baroreceptor Resetting（4 4）压力感受性反射的生理意义：）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，其生理意义主要在于快速调节动脉血压，使动脉血压不致发生过大的波动，而在正常范围之内保持相对稳定。2 2颈动脉体和主动脉体化学感受性反射颈动脉体和主动脉体化学感受性反射反射弧反射弧感受器感受器 颈动脉体颈动脉体(carotid body)主动脉体主动脉体(aortic body)传入神经传入神经 窦神经窦神经(加入舌咽神经加入舌咽神经)迷走神经迷走神经中枢中枢 延髓孤束核延髓孤束核传出神经传出神经 躯体运动神经等躯体运动神经等效应器效应器 呼吸肌、气道肌呼吸肌、气道肌化学感受器化学感受器呼吸中枢呼吸中枢（延髓孤束核）（延髓孤束核）呼吸运动神经元呼吸运动神经元 阻力运动神经元阻力运动神经元 （脊髓）（脊髓）（延髓）（延髓）呼吸肌呼吸肌 气道肌气道肌 （膈肌、肋间肌、腹肌）（膈肌、肋间肌、腹肌）（气道平滑肌、咽喉肌、舌肌）（气道平滑肌、咽喉肌、舌肌）肺通气肺通气PaO2、PaCO2、pHa心血管活动心血管活动PO2,BP ,pH 化学感受性反射的效应化学感受性反射的效应对血管血管活动的效应，使交感缩血管中枢紧张性增强，主要表现为骨骼肌、内脏和肾脏等器官的血管收缩，外周阻力增大，血压升高；对心脏心脏活动的效应则受呼吸的影响，在人为地保持呼吸频率和深度不变的情况下，使心迷走中枢紧张性增强，心交感中枢紧张性下降，表现为心率减慢，心输出量减少，但由于外周阻力增大的作用超过心输出量的减少作用，血压仍升高；在保持自然呼吸的情况下在保持自然呼吸的情况下，由于化学感受性反射主要使呼吸加深加快，可间接地引起心率加快，心输出量增加。化学感受性反射的效应化学感受性反射的效应在平时，化学感受性反射的作用主要是调主要是调节呼吸运动，对心血管活动的影响则很小。节呼吸运动，对心血管活动的影响则很小。只有在低氧、窒息、失血、动脉血压过低和酸中毒时才对心血管发挥比较明显的调节作用；因此，化学感受性反射主要参与应急状态时的循环机能调节。3 3心肺感受器引起的心血管反射心肺感受器引起的心血管反射反射弧反射弧感受器感受器 心房、心心房、心室和肺循环大血管壁室和肺循环大血管壁传入神经传入神经 迷走神迷走神经经(大部分大部分)交感神交感神经经(少数少数)中枢中枢 心血管延髓心血管延髓传出神经传出神经 心迷走心迷走神经、交感神经神经、交感神经(肾肾神经神经)效应器效应器 骨骼肌、骨骼肌、肾素、血管升压素肾素、血管升压素分类及效应：分类及效应：一类心肺感受器（容量感受器）的适宜刺激是牵张刺激牵张刺激，当心房、心室或肺循环大血管中压力升高或血容量增多时，感受器兴奋，沿迷走神经干进入延髓心血管中枢和下丘脑，引起反射效应是：心交感和交感缩血管紧张性降低，心迷走紧张性增强，导致心率减慢，心输出量减少，外周血管阻力下降，血压心输出量减少，外周血管阻力下降，血压下降；下降；肾交感紧张性降低，肾素释放减少肾素释放减少，同时肾血管扩张，肾血流量增加，二者均可使肾排水、排钠增多；肾血流量增加，二者均可使肾排水、排钠增多；抑制抑制下丘脑合成和释放血管升压素，使肾脏排水增多。血管升压素，使肾脏排水增多。表明心肺感受器引起的反射在对血量及体对血量及体液的量和成分液的量和成分的调节中有重要的生理意义。另有一类心肺感受器的适宜刺激是某些化学物质,如前列腺素、缓激肽等，其传入冲动引起的效应是心率加快心率加快。3.3.心肺感受器引起的心血管反射心肺感受器引起的心血管反射特征特征 适宜刺激：机械牵张：适宜刺激：机械牵张：BPBP/V/V 牵张牵张感受器感受器 化学物质：前列腺素、缓激肽等化学物质：前列腺素、缓激肽等 低压力感受器，容量感受器低压力感受器，容量感受器 生理意义生理意义 平时有紧张性冲动，对心血管中枢起抑制作用，平时有紧张性冲动，对心血管中枢起抑制作用，使血压和肾素水平不致过高；部分引起心率加快。调使血压和肾素水平不致过高；部分引起心率加快。调节循环血量和体液的量和成分。节循环血量和体液的量和成分。Cardiopulmonary Receptor ReflexCardiopulmonary Receptor Reflex心肺感受器心肺感受器 血压血压/容量容量 前列腺素、缓激肽前列腺素、缓激肽交感紧张性交感紧张性 迷走紧张性迷走紧张性 肾素肾素 血管升压素血管升压素 交感紧张性交感紧张性 HR HR ,BP,BP ,肾血流肾血流,尿量尿量,尿钠尿钠 HR HR Cardiovascular Reflex心迷走神经心迷走神经心交感神经心交感神经心交感缩血管神经心交感缩血管神经 延延 髓髓心血管中枢心血管中枢高级中枢高级中枢外周感受器外周感受器局部局部环境环境（四）心血管反射的中枢整合型式（四）心血管反射的中枢整合型式根据纵多的实验观察，人们逐渐认识到，与交感和副交感神经活动有关的中枢神经元的活动并非同一，支配各器官的交感神经和副交感神经的活动也具有相对的特异性。换言之，对于某种特点的刺激，不同部位的交感或副交感神经的反应方式和程度是不同的，即表现为一定整合型式的反应，使各器官之间的血流分配能适应机体当时功能活动的需要。例如，当动物的安全受到威胁而处于警觉、戒备状态时，可出现例如，当动物的安全受到威胁而处于警觉、戒备状态时，可出现一系列复杂的行为和心血管反应，称为防御反应。猫的防御反应一系列复杂的行为和心血管反应，称为防御反应。猫的防御反应表现为瞳孔扩大、竖毛、耳郭平展、弓背、伸爪。呼吸加深、怒表现为瞳孔扩大、竖毛、耳郭平展、弓背、伸爪。呼吸加深、怒叫，最后发展为搏斗或逃跑；伴随防御反应的心血管整合型式，叫，最后发展为搏斗或逃跑；伴随防御反应的心血管整合型式，最特征性的是骨骼肌血管舒张，同时心率加快，心输出量增加，最特征性的是骨骼肌血管舒张，同时心率加快，心输出量增加，内脏和皮肤血管收缩，血压轻度升高。人在情绪激动时也可发生内脏和皮肤血管收缩，血压轻度升高。人在情绪激动时也可发生类似的心血管反应整合型式。肌肉活动时心血管活动的整合型式类似的心血管反应整合型式。肌肉活动时心血管活动的整合型式与防御反应相似，但血管舒张仅发生于进行运动的肌肉，不进行与防御反应相似，但血管舒张仅发生于进行运动的肌肉，不进行运动的肌肉的血管则发生收缩。睡眠时心脏和血管的活动恰恰与运动的肌肉的血管则发生收缩。睡眠时心脏和血管的活动恰恰与防御反应时相反，即心率减慢，心输出量稍减少、内脏血管舒张，防御反应时相反，即心率减慢，心输出量稍减少、内脏血管舒张，骨骼肌血管收缩，血压稍升高。骨骼肌血管收缩，血压稍升高。Humoral Regulation二、体液调节二、体液调节Humoral Regulation项目项目肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素兴奋兴奋受体受体 受体受体+1受体受体 +2受体受体+极弱极弱心脏心脏 1 离体心离体心 在体心在体心+-(降压反射降压反射)血管血管 受体受体皮肤、内脏血管收缩皮肤、内脏血管收缩 全身血管收缩全身血管收缩 2受体受体骨骼肌、肝脏、冠脉骨骼肌、肝脏、冠脉血管舒张血管舒张极弱极弱总总外周阻力外周阻力-(0,+)视剂量而视剂量而定定+血压血压收缩压收缩压+舒张压舒张压+，0，-+平均动脉压平均动脉压+心率心率（二）肾素（二）肾素-血管紧张素系统血管紧张素系统血管紧张素的活性及作用：血管紧张素的活性及作用：对体内多数组织、细胞来说，血管紧张素不具有活性。血管紧张素是已知最强的缩血管物质之一，与血管紧张素受体结合，引起相应的生理效应：血管紧张素可强烈刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮，有较弱的缩血管作用。肾素-血管紧张素系统作用于血管平滑肌，使全身微动脉收缩，血压升高；使微静脉收缩，回心血量增加。作用于交感缩血管纤维末梢上的血管紧张素受体起接头前调制作用，使交感神经末梢释放去甲肾上腺素增多。作用于脑的室周器，使交感缩血管紧张活动加强；引起渴觉，导致饮水行为；使血管升压素和促肾上腺皮质激素释放增加；抑制压力感受性反射，使血压升高引起的心率减慢效应明显减弱。刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮，后者可促进肾小管对a+、水的重吸收，使细胞外液和循环血量增加。Renin-Angiotensin System循环血量循环血量减少，动减少，动脉血液下脉血液下降降肾近球肾近球细胞细胞肾素肾素血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素I血管紧张素血管紧张素II血管紧张素血管紧张素III醛固酮醛固酮血管收缩血管收缩BP 水钠重吸收水钠重吸收 ACERenin-Angiotensin SystemRenin-Angiotensin System2.生理作用：生理作用：Angiotensin I(十肽十肽):不明显不明显 Angiotensin II:微动脉微静脉收缩微动脉微静脉收缩(八肽八肽)中枢交感缩血管紧张性中枢交感缩血管紧张性 交感神经末梢释放交感神经末梢释放NA 血管升压素血管升压素/促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素 抑制压力感受性反射抑制压力感受性反射 肾上腺皮质球状带释放醛固酮肾上腺皮质球状带释放醛固酮Angiotensin III:缩血管作用缩血管作用ANG II血管血管收缩收缩BP(三三)血管升压素血管升压素(Vasopressin)(Vasopressin)1.1.产生产生 下丘脑视上核、室旁核下丘脑视上核、室旁核 神经垂体贮存神经垂体贮存 释放入血释放入血2.2.释放释放 体液渗透压改变体液渗透压改变 血压改变血压改变 低氧、伤害性刺激低氧、伤害性刺激3.3.作用作用 血管平滑肌收缩血管平滑肌收缩(正常时不起正常时不起VPVP作用作用)抗利尿作用抗利尿作用(抗利尿激素，抗利尿激素，ADH)ADH)Humoral RegulationOther humoral substances（心房钠尿肽）三、局部血流调节三、局部血流调节（一）肌源性自身调节机制（一）肌源性自身调节机制血管平滑肌本身经常保持一定的紧张性收缩，称为肌源性活动。当血管平滑肌受到牵张时，该肌源性活动增强。因此当器官的灌注压升高时，血管平滑肌受到牵张刺激，肌源性活动增强，阻力血管收缩，血管口径缩小，器官血流阻力增大，器官血流量并不因灌注压的升高而增加。相反，当器官的灌注压降低时，肌源性活动减弱，器官血流阻力减小，器官血流量并不因灌注压的降低而减少，从而使器官血流量能保持相对稳定。值得指出的是，这种类型的调节范围较小。值得指出的是，这种类型的调节范围较小。肌源性自身调节机制肌源性自身调节机制（二）代谢性自身调节机制（二）代谢性自身调节机制当组织代谢活动增强时，局部组织相对缺氧，并产生多种代谢产物，如CO2CO2、H+H+、腺、腺苷、苷、K+K+等积聚，这些产物使局部的微动脉、等积聚，这些产物使局部的微动脉、毛细血管前括约肌舒张，局部血流量增多，毛细血管前括约肌舒张，局部血流量增多，从而向组织提供更多的氧，并带走代谢产从而向组织提供更多的氧，并带走代谢产物。物。这种代谢产物自身调节局部血管舒张的效应可使组织的局部血流量与局部氧和代谢产物的浓度相适应。代谢性自身调节机制代谢性自身调节机制Regulation of cardiovascular activity