Барорефлекс
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июнь 2023 г. ) |
Барорефлекс , или барорецепторный рефлекс механизмов организма — это один из гомеостатических который помогает поддерживать артериальное давление практически на постоянном уровне. Барорефлекс обеспечивает быструю петлю отрицательной обратной связи , при которой повышенное артериальное давление вызывает частоты сердечных снижение сокращений. Снижение артериального давления снижает активацию барорефлекса, приводит к увеличению частоты сердечных сокращений и восстановлению уровня артериального давления. Их функция состоит в том, чтобы ощущать изменения давления, реагируя на изменение натяжения артериальной стенки. [1] Барорефлекс может начать действовать меньше, чем продолжительность сердечного цикла (доли секунды), и, таким образом, регулировка барорефлекса является ключевым фактором в борьбе с постуральной гипотензией , тенденцией к снижению артериального давления при стоянии под действием силы тяжести.
Эта система опирается на специализированные нейроны , известные как барорецепторы , главным образом в дуге аорты и сонных синусах , которые контролируют изменения артериального давления и передают их в продолговатый мозг . Барорецепторы представляют собой рецепторы растяжения и реагируют на растяжение кровеносного сосуда, в котором они находятся, под действием давления. Барорефлекторные изменения артериального давления опосредуются обеими ветвями вегетативной нервной системы : парасимпатическими и симпатическими нервами. Барорецепторы активны даже при нормальном артериальном давлении, поэтому их активность информирует мозг как о повышении, так и о понижении артериального давления.
В организме имеются две другие, более медленно действующие системы регулирования кровяного давления: сердце высвобождает предсердный натрийуретический пептид, когда кровяное давление слишком высокое, а почки определяют и корректируют низкое кровяное давление с помощью ренин-ангиотензиновой системы . [2]
Анатомия
[ редактировать ]Барорецепторы имеются в предсердиях сердца полых и венах , но наиболее чувствительные барорецепторы находятся в сонных синусах и дуге аорты . каротидного синуса В то время как аксоны барорецепторов проходят по языкоглоточному нерву (CN IX), аксоны барорецепторов дуги аорты проходят по блуждающему нерву (CN X). Активность барорецепторов распространяется по этим нервам непосредственно в центральную нервную систему, возбуждая глутаматергические нейроны в одиночном ядре (СН) в стволе мозга. [3] Информация от барорецепторов передается от этих нейронов НСС как к парасимпатическим, так и к симпатическим нейронам ствола мозга. [ нужна ссылка ]
Нейроны SN посылают возбуждающие волокна ( глутаматергические ) в каудальный вентролатеральный мозговой слой (CVLM), активируя CVLM. Активированный CVLM затем посылает тормозные волокна ( ГАМКергические ) в ростральный вентролатеральный мозговой слой (RVLM), тем самым ингибируя RVLM. RVLM является основным регулятором симпатической нервной системы , направляя возбуждающие волокна ( глутаматергические ) к симпатическим преганглионарным нейронам, расположенным в промежуточном ядре спинного мозга. Следовательно, когда барорецепторы активируются (из-за повышения артериального давления), NTS активирует CVLM, который, в свою очередь, ингибирует RVLM, тем самым снижая активность симпатической ветви вегетативной нервной системы, что приводит к относительному снижению артериального давления. . Аналогичным образом, низкое кровяное давление меньше активирует барорецепторы и вызывает повышение симпатического тонуса за счет «растормаживания» (меньшего торможения, следовательно, активации) RVLM. Сердечно-сосудистые мишени симпатической нервной системы включают как кровеносные сосуды, так и сердце. [ нужна ссылка ]
Даже при уровне артериального давления в состоянии покоя разряд артериальных барорецепторов активирует нейроны ЧС. Некоторые из этих нейронов ЧС тонически активируются этим артериальным давлением в состоянии покоя и, таким образом, активируют возбуждающие волокна к двойственному ядру и дорсальному ядру блуждающего нерва, чтобы регулировать парасимпатическую нервную систему . Эти парасимпатические нейроны посылают аксоны к сердцу, а парасимпатическая активность замедляет сердечный ритм и, следовательно, частоту сердечных сокращений . Эта парасимпатическая активность еще больше увеличивается в условиях повышенного артериального давления. Парасимпатическая нервная система направлена в первую очередь на сердце. [ нужна ссылка ]
Активация
[ редактировать ]Барорецепторы , являются растяжению чувствительными к механорецепторами . При низком давлении барорецепторы становятся неактивными. Когда кровяное давление повышается, каротидный и аортальный синусы еще больше растягиваются, что приводит к увеличению растяжения и, следовательно, к большей степени активации барорецепторов. При нормальном артериальном давлении в состоянии покоя многие барорецепторы активно передают информацию о артериальном давлении, а барорефлекс активно модулирует вегетативную активность. Активные барорецепторы запускают потенциалы действия чаще («спайки»). Чем больше растяжение, тем быстрее барорецепторы запускают потенциалы действия. Многие отдельные барорецепторы неактивны при нормальном давлении покоя и активируются только тогда, когда превышен порог их растяжения или давления. [ нужна ссылка ]
Предполагается, что механочувствительность барорецепторов связана с экспрессией PIEZO1 и PIEZO2 на нейронах каменистых и узловых ганглиев .
Потенциалы действия барорецепторов передаются в одиночное ядро , которое использует частоту как меру артериального давления. Повышенная активация одиночного ядра угнетает сосудодвигательный центр и стимулирует ядра блуждающего нерва . Конечным результатом активации барорецепторов является торможение симпатической нервной системы и активация парасимпатической нервной системы . [ нужна ссылка ]
Симпатическая парасимпатическая и оказывают противоположное влияние на ветви вегетативной нервной системы артериальное давление. Симпатическая активация приводит к повышению общего периферического сопротивления и сердечного выброса за счет увеличения сократимости сердца, частоты сердечных сокращений и артериальной вазоконстрикции , что имеет тенденцию к повышению артериального давления. И наоборот, парасимпатическая активация приводит к снижению сердечного выброса за счет уменьшения частоты сердечных сокращений , что приводит к тенденции к снижению артериального давления. [ нужна ссылка ]
Сочетая симпатическое торможение и парасимпатическую активацию, барорефлекс максимально снижает артериальное давление. Симпатическое торможение приводит к падению периферического сопротивления, а парасимпатическая активация приводит к угнетению частоты сердечных сокращений ( рефлекторной брадикардии ) и сократимости . Комбинированные эффекты резко снизят кровяное давление. Аналогичным образом симпатическая активация с парасимпатическим торможением позволяет барорефлексу повышать кровяное давление. [ нужна ссылка ]
Уставка и тоническая активация
[ редактировать ]Активация барорецепторов оказывает ингибирующее действие на симпатический отток. Симпатические нейроны активируются с разной частотой, что определяет высвобождение норадреналина в сердечно-сосудистые мишени. Норадреналин сужает кровеносные сосуды, повышая кровяное давление. Когда барорецепторы растягиваются (из-за повышенного кровяного давления), их интенсивность увеличивается, что, в свою очередь, уменьшает симпатический отток, что приводит к снижению норадреналина и, следовательно, кровяного давления. Когда кровяное давление низкое, активность барорецепторов снижается, что, в свою очередь, приводит к усилению симпатического оттока и увеличению выброса норадреналина в сердце и кровеносных сосудах, что приводит к повышению кровяного давления. [ нужна ссылка ]
Влияние на вариабельность сердечного ритма
[ редактировать ]Барорефлекс может быть ответственен за часть низкочастотного компонента вариабельности сердечного ритма , так называемых волн Майера , на частоте 0,1 Гц. [4]
Барорефлекторная активационная терапия
[ редактировать ]
Повышенное артериальное давление
[ редактировать ]Барорефлекс можно использовать для лечения резистентной гипертензии . [5] Эта стимуляция обеспечивается устройством, похожим на кардиостимулятор. Хотя эти устройства, по-видимому, снижают кровяное давление, по состоянию на 2018 год доказательства остаются очень ограниченными. [5]
Сердечная недостаточность
[ редактировать ]Способность барорефлекторной активационной терапии снижать активность симпатической нервной системы предполагает ее потенциал в лечении хронической сердечной недостаточности , поскольку при этом состоянии часто наблюдается интенсивная симпатическая активация, а у пациентов с такой симпатической активацией наблюдается заметно повышенный риск фатальных аритмий и смерти. [ нужна ссылка ]
Одно испытание [6] уже показали, что барорефлекторная активационная терапия улучшает функциональный статус, качество жизни, способность к физической нагрузке и N-концевой промозговой натрийуретический пептид. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]- Турбулентность сердечного ритма
- Маневр Вальсальвы
- Рецептор низкого давления
- Рецептор высокого давления
- Предсердный натрийуретический пептид : когда предсердия растягиваются, считается, что кровяное давление повышается, и натрий выводится из организма для снижения кровяного давления.
- Ренин-ангиотензиновая система : когда кровоток через юкстагломерулярный аппарат уменьшается, артериальное давление считается низким, и кора надпочечников секретирует альдостерон для увеличения реабсорбции натрия в собирательных трубочках, тем самым повышая артериальное давление.
- Рефлекс Бейнбриджа : в ответ на растяжение стенки правого предсердия увеличивается частота сердечных сокращений, снижая венозное кровяное давление.
- Антидиуретический гормон : гипоталамус обнаруживает гиперосмоляльность внеклеточной жидкости, а задняя доля гипофиза секретирует антидиуретический гормон для увеличения реабсорбции воды в собирательных трубочках.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бэр, Карл-Юрген (24 июня 2015 г.). «Сердечная вегетативная дисфункция у больных шизофренией и их здоровых родственников – небольшой обзор» . Границы в неврологии . 6 . Frontiers Media SA: 139. doi : 10.3389/fneur.2015.00139 . ISSN 1664-2295 . ПМЦ 4478389 . ПМИД 26157417 .
- ^ Фу, Шихуэй; Пинг, Пинг; Ван, Фэнци; Ло, Леймин (12 января 2018 г.). «Синтез, секреция, функция, метаболизм и применение натрийуретических пептидов при сердечной недостаточности» . Журнал биологической инженерии . 12 (1). Springer Nature: 2. doi : 10.1186/s13036-017-0093-0 . ISSN 1754-1611 . ПМК 5766980 . ПМИД 29344085 .
В основном они вырабатываются сердечно-сосудистой, мозговой и почечной тканями в ответ на растяжение стенок и другие причины. НЧ обеспечивают натрийурез, диурез, вазодилатацию, антипролиферацию, антигипертрофию, антифиброз и другую кардиометаболическую защиту. НЧ представляют собой собственную антигипертензивную систему организма и обеспечивают компенсаторную защиту, уравновешивая вазоконстрикторные, митогенные и натрий-удерживающие гормоны, выделяемые ренин-ангиотензин-альдостероновой системой (РААС) и симпатической нервной системой (СНС).
- ^ Юань, Джейсон; Брукс, Хеддвен Л.; Барман, Сьюзен М.; Барретт, Ким Э. (2019). Обзор медицинской физиологии Ганонга . Макгроу-Хилл Образование. ISBN 978-1-26-012240-4 .
- ^ Слейт, Питер; Ла Ровере, Мария Тереза; Мортара, Андреа; Пинна, Джанни; Маэстри, Роберто; Леуцци, Стефано; Бьянкини, Беатрис; Тавацци, Луиджи; Бернарди, Лучано (1 января 1995 г.). «Физиология и патофизиология вариабельности сердечного ритма и артериального давления у человека: является ли спектральный анализ мощности в значительной степени показателем усиления барорефлекса?». Клиническая наука . 88 (1): 103–109. дои : 10.1042/cs0880103 . ПМИД 7677832 .
- ^ Перейти обратно: а б Вальбах, М; Козиолек, MJ (9 ноября 2017 г.). «Барорецепторы в систематическом обзоре сонных артерий и гипертензии и метаанализе влияния барорефлекторной активационной терапии на артериальное давление» . Нефрология, Диализ, Трансплантация . 33 (9): 1485–1493. дои : 10.1093/ndt/gfx279 . ПМИД 29136223 .
- ^ Авраам, WT; Зиле, MR; Уивер, ФА; Масло сливочное, С; Дюшарм, А; Хальбах, М; Клюг, Д; Ловетт, Э.Г.; Мюллер-Эмсен, Дж; Шафер, Дж. Э.; Сенни, М; Сваруп, В; Вахтер, Р; Литтл, туалет (июнь 2015 г.). «Баререфлекторная активационная терапия в лечении сердечной недостаточности со сниженной фракцией выброса» . JACC: Сердечная недостаточность . 3 (6): 487–496. дои : 10.1016/j.jchf.2015.02.006 . ПМИД 25982108 .
- Борон, Уолтер Ф.; Булпаеп, Эмиль Л. (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевир/Сондерс. ISBN 1-4160-2328-3 .
- Слейт, П.; МТ Ла Ровер; А. Мортара; Г. Пинна; Р. Маэстри; С. Леуцци; Б. Бьянкини; Л. Тавацци; Л. Бернарди (1995). «Физиология и патофизиология вариабельности сердечного ритма и артериального давления у человека. Является ли спектральный анализ мощности в значительной степени показателем усиления барорефлекса?». Клиническая наука . 88 (1): 103–109. дои : 10.1042/cs0880103 . ПМИД 7677832 .
- Хиш, К. (1999). «Рефлексы, контролирующие сердечно-сосудистую функцию». Американский журнал физиологии . 277 (6, часть 2): S234–S243. дои : 10.1152/advances.1999.277.6.S234 . ПМИД 10644250 . S2CID 21912789 .