張海濤:心功能不全時血管藥物的選擇
當患者發生心原性休克時,該選擇何種藥物?在今年長城會的相關論壇上,來自中國醫學科學院阜外醫院心外科ICU的張海濤教授從心血管神經、體液調節等角度,解析了神經、體液因素在心血管生理功能中所起到的作用。
心血管:神經、體液調節
從生理學角度來看,人體通過神經調節、體液調節以及自身調節對心血管的生理功能進行調控。神經調節:心臟(心交感神經、迷走神經)、血管(交感縮血管神經、交感舒血管神經)以及心血管的反射調節;體液調節:交感-腎上腺髓質、腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)、血管加壓素、心房利鈉肽等系列激素;自身調節:代謝性自身調節、肌源性自身調節。相對來說,神經調節具有速度快、強度小、持續時間短的特性,而體液調節則相對慢,但強度大、持續時間長,可視為神經調節的延續。接下來對心血管各部分如何運作進行具體介紹。
心血管神經調節
1. 心臟的神經調節
心臟的神經調節包括交感神經和迷走神經調節。交感神經的節前纖維為乙醯膽鹼,節後為NE(去甲腎上腺素)。分布於整個心臟,具有強烈的心臟興奮作用。同時釋放神經肽Y抑制迷走神經。右側交感神經以調節竇房結為主,左側則以調節房室傳導為主。迷走神經通過乙醯膽鹼作用於M受體,主要支配竇房結、傳導束和心房,而心室分布較少。研究顯示,如果完全切斷迷走神經,心率為140 bpm,如果完全切斷交感神經,心率在70 bpm,而迷走、交感神經均切斷,心率為100 bpm。
2. 血管的神經調節
血管的神經調節由交感縮血管神經和交感舒血管神經調節,而迷走神經不參與調節。其中,舒血管神經由中樞神經直接傳出,在應急時,控制骨骼肌血管舒張,增加血流量。
交感體液調節
交感體液調節是通過交感-腎上腺髓質系統發揮生理作用,具體見圖1。交感興奮作用於心臟β1、β2受體,產生正變時、變力、變傳導作用;作用於血管α受體,皮膚、內臟血管收縮;作用於血管β受體,骨骼肌、心腦血管舒張;作用於腎上腺髓質,腎上腺素(E)和去甲腎上腺素(NE)分泌增加;而作用於腎上腺皮質,則糖皮質激素分泌增加;作用於RAAS系統,水鈉瀦留、血管收縮。
圖1. 交感-腎上腺髓質系統
β受體在體內的分布
β1受體:分布於整個心臟,佔據心臟β受體3/4,心臟主要的介導由其完成(變頻、變力、變傳導),而且分布於絕大多數動脈、靜脈,具有舒張血管作用。
β2受體:較多分布於竇房結和傳導束,更多參與心率、心律調節,還參與心肌細胞生長,促進心肌增殖肥厚和凋亡的過程。少數分布於血管上,包括冠狀動脈、腦血管、大隱靜脈和肺動脈。心血管系統外,β2受體還在平滑肌、瞳孔、肝臟等部位分布,主要在應激時起到調節作用。
β3受體:心臟負性變力效應,平時很少作用,心衰時作用明顯,在脂肪組織中還能起到分解脂肪的作用。
應急與應激
當患者遇到突髮狀況時,體內各調節系統相互作用,維持人體生理活動,具體見圖2。「應激」時糖皮質激素能夠減少高速運轉時機體副損傷。實驗證實,對於摘除雙側腎上腺(皮質、髓質)的動物,只能在沒有應激的狀態下生存,輕微有害刺激,即可導致其死亡。如果除去腎上腺髓質,保留腎上腺皮質,動物的生存能力則增強。而摘除腎上腺的動物,注射糖皮質激素,可使動物恢復抗損傷的能力。
圖2. 應急與應激狀態下的體內調節情況
外周多巴胺的分泌與受體
腎臟的旁分泌功能在腎臟缺血時,腎小管分泌多巴胺,起局部作用,不入血,對整體循環幾乎不起作用。而且,腎臟內有許多的多巴胺受體(G1),增加腎血流,腎小球濾過率。胰腺的外分泌作用,能夠分泌多巴胺,作用於胃腸道多巴胺受體,減少胃腸道蠕動;胰腺上也存在β細胞分泌多巴胺,抑制胰島素釋放。淋巴細胞同樣能夠分泌多巴胺,抑制淋巴細胞活性。腎上腺髓質上的多巴胺作用於NE前體,但不入血。中樞內,多巴胺作為主要的遞質,調節情緒、記憶和情感。
血管加壓素
由下丘腦視上核、室旁核合成,垂體後葉神經末梢釋放入血。帶有3個氨基酸殘基的環狀肽(分子量為1099)。半衰期為15~20 min,在肝臟和腎臟內代謝。V1受體存在於血管平滑肌(腦血管、冠狀動脈除外),有極強的血管收縮功能。生理上很少發揮作用,強烈應激時,有強大的血管收縮作用。V2受體(抗利尿激素)在生理功能上具有重要作用,通過V2受體調節腎小管水鈉重吸收。血漿滲透壓1%變化,即可影響滲透壓感受器,調節AVP的釋放。
去甲腎上腺素
去甲腎上腺素可以說是心血管體液調節進化的結晶,具有安全、高效、迅速的特點;心房利鈉肽是心臟的內分泌激素,長期進化成為最佳心血管調節劑;垂體後葉素是保留在中樞的強有力的縮血管物質。
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