
第二节 自主神经在心血管疾病中的作用
交感神经系统是循环和代谢控制的关键,其与副交感神经相互制衡,两者通常情况下处于动态平衡状态。当交感神经过于亢奋时,就会引发一系列病理性反应。日常活动中,交感神经系统的应激激活对维持体内平衡,或在应激时引发战斗或逃跑的反应十分重要,但是交感神经系统的慢性激活与疾病的发展和终末器官功能障碍有关,并在高血压的发病和持续阶段以及左心室肥厚、舒张功能障碍和胰岛素抵抗中尤为重要。由于交感神经系统在引发心脏代谢疾病方面起到重要的作用,所以抑制交感神经系统以减轻与之相关的疾病负担是合理的选择。生活方式的改变,包括饮食、锻炼、认知疗法,以及直接针对交感神经系统的药物和基于器械的干预治疗,均可能是有益的。
交感神经系统在心血管控制中的作用被广泛认同。事实上,随着β受体阻滞剂改善心力衰竭(简称心衰)患者的生存率,以及肾交感神经射频消融术治疗顽固性高血压等治疗方式的出现,交感神经系统一直处于心血管疾病的核心地位。战斗或者逃跑反应作为交感神经系统激活的一部分,紧急情况下可取,但是持续和不受限制的交感神经激活可能会导致不良的心血管和代谢性疾病。重要的是,常见共病时交感神经的激活程度往往会进一步增强,加速终末器官功能衰竭。交感神经激活是影响慢性心力衰竭或者肾病患者生存的重要因素,是心脏病患者合并抑郁风险升高的基础,或者与肥胖的代谢后果有关。掌握交感神经调节的机制可为在各种临床情况下打开新的治疗策略铺平道路。
交感神经激活的机制
1 中枢决定因素和反射调控
传出交感神经激活受到血压、体温和血糖变化等因素影响,这些交感神经的活性很大程度上并非完全受孤束核、延髓和下丘脑的神经元调节。
(1)胰岛素:
胰岛素的外周作用通过直接作用和间接作用,以维持对葡萄糖的基础控制,但胰岛素也发挥中枢作用并影响下丘脑信号。刺激下丘脑胰岛素信号通路导致约40%的葡萄糖生成受到抑制,胰岛素的中枢作用可能是通过抑制下丘脑的神经肽Y神经元来介导的。对于人类,高胰岛素血症与肌肉交感神经外流增加有关,在肥胖的受试者中这种反应变得迟钝。
(2)肥胖和体内脂肪增加:
现有的大量证据表明,肥胖的个体交感神经活性升高。实际上,脂肪是肌肉交感神经激活程度的主要因素,由脂肪产生和分泌的因子,可能影响交感神经激活。主动脉周围血管周围脂肪的抗原可促使白细胞和T细胞渗入主动脉、肾脏和中枢神经系统,导致交感神经系统激活以及高血压的发展。
2 应激和下丘脑—垂体—肾上腺轴激活
心理应激和交感神经、肾上腺髓质和皮质系统的激活有关。应激时糖皮质激素水平升高导致高胰岛素血症、胰岛素抵抗、葡萄糖耐受不良、血脂和内脏脂肪增加及高血压。
交感神经系统导致的心血管疾病
1 高血压
交感神经在高血压的发生和维持中起关键作用。交感神经激活不仅会导致血管收缩,还会导致高胰岛素血症、胰岛素抵抗和血脂升高,研究发现高胰岛素血症、胰岛素抵抗的受试者经常出现高血压。
2 心功能不全
在高血压患者中,超重的、轻度血压升高的年轻患者,心脏交感神经的激活与舒张功能障碍、左心室肥大有关。在患者发生严重心衰时,心脏交感神经会首先受到刺激,心衰患者心脏的交感神经活动程度已经被证明是预后的主要因素。在此背景下,肾脏交感神经驱动的重要性可能反映出病变肾脏传入神经的激动,进而刺激下丘脑导致交感神经系统的激活。
3 肾脏损害
在消瘦、肥胖及高血压患者中,局部交感神经激活时,交感神经对肾输出信号增强的证据都很充分。持续的血压升高导致肾小球高滤过和代谢变化的延长,这可能引发进一步的肾损伤。代谢综合征患者交感神经活动度较高,肾功能出现减退。
4 高血糖
有动物实验结果表明,肝交感神经抑制肝脏葡萄糖摄取。肝硬化患者的糖耐量和胰岛素抵抗能力受损。交感神经系统与胰岛素的抵抗关系很复杂。高胰岛素血症可通过刺激下丘脑或通过对胰岛素血管的扩张反射反应来增加交感神经的活动,另外,交感缩血管紧张可能通过影响骨骼肌血流来拮抗胰岛素,起到促葡萄糖摄取的作用。一项2010—2018年随访的前瞻性研究的数据表明,交感神经激活在体重增加和胰岛素抵抗发展之前就已经出现。
大量的证据强调交感神经系统在心血管和心脏代谢疾病发展进程中的重要性。抑制交感神经系统可以作为这些疾病治疗方法的一部分,涉及饮食、运动等生活方式改变和认知疗法。
自主神经失调对血流动力学的影响
1 血流动力学的概念
血流动力学是生物力学的一个分支,其主要任务是应用流体力学的理论和方法研究血液沿血管循环流动的原因、条件、状态以及各种影响因素,解释血液流动的规律、生理意义及与疾病的关系。
2 自主神经对血流动力学的影响
循环系统由心脏、血液和血管构成。与一般的流体动力系统相比,循环系统具有许多特点。首先,血管是有无数分支的弹性管,血管在维持整体性同时将血液输送至全身各个器官。其次,血液是一种含有大量固体成分(血细胞)的悬浮液,血液包含了细胞、蛋白质、低密度脂质以及输送养分和排放废物所需的离子。红细胞占整个血液体积的40%左右。血液的非牛顿黏性流体特征则是生物流变学的研究范畴,已有大量相关研究。而心脏是一个受神经—体液因素控制、结构极为复杂的泵,心脏泵的周期运动在动脉内产生脉动条件。因此,不能将血液流动简单地看成定常流,而是脉动流。一般情况下,自主神经的激活,不引起血流动力学的改变,只有在极特殊的情况下,交感神经系统过度亢奋才可能引起血流动力学的改变,进而引起相应症状。如血管迷走反射也属于自主神经功能失调,迷走神经除支配心脏的活动以外,对主动脉弓的压力变化有较大的影响,当该区压力升高时,可反射性引起迷走神经兴奋,从而产生降压效应,即迷走神经反射,是指各种刺激因素所导致的迷走神经兴奋,而出现内脏和肌肉的小血管扩张,表现为心动过缓、血压降低,多个外周血管扩张静脉回流受阻,心脏血流减少,严重时引起血流动力学的改变。
3 自主神经影响血流动力学的后果
一般来说,自主神经轻度的影响不会引起血流动力学的明显改变,在受到外界的强烈刺激下,血流动力学可能发生改变,进而导致循环系统的改变。