交感神经激活与心血管疾病危险因素的相互作用

2017-03-22 15:18 来源:丁香园 作者:丁香园通讯员
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交感神经激活在诸多心血管疾病的发生和发展进程中参与多个步骤,处于其核心位置。2017年3 月4日,在第七届中国β受体阻滞剂高峰论坛上,来自意大利蒙察/米兰S. Gerardo医院的Guido Grassi教授详细阐述了交感神经过度激活所涉及的多个级联生理过程,并着重强调了β受体阻滞剂在其中扮演的重要角色。

交感神经激活与心血管疾病危险因素的相互作用

中枢神经系统、动脉压力感受器、化学感受器等接受机体内的不同信号、并将其传递至延髓中枢。延髓中枢通过交感/副交感神经系统的多条信号通路,进而调控血容量、血管紧张度、心输出量等。

交感神经过度激活可导致心率增加和肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活,引起动脉收缩、动脉壁压力增加、心肌耗氧量增加、心肌储备下降、冠脉血流下降等;而此类高危因素之间的相互作用,则会增加多种心血管疾病的发生风险,如高血压、胰岛素抵抗、糖尿病、肥胖、血脂异常、心肌和血管重塑等(图一)。如未能及时接受干预治疗,终将导致冠心病、心衰甚至心脏骤停、猝死等。

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(图一)

另一方面,机体内诸多生理状态的改变亦能引起交感神经系统的过度激活。

2型糖尿病与肥胖、胰岛素抵抗、糖耐量受损、高血压、血脂异常等冠心病危险因素息息相关。其实2型糖尿病患者体内的高水平胰岛素,亦可引起去甲肾上腺素的释放和β1受体的持续激活,降低致死性室性心律失常的阈值、增加心肌细胞坏死、凋亡,诱发动脉粥样硬化和增加粥样硬化斑块破裂的风险。

急性精神压力增加可通过释放促肾上腺皮质激素释放激素、皮质醇、促炎性细胞因子等而激活交感神经系统和α、β肾上腺素受体,导致暂时性内皮功能障碍、血管受化学性及机械性刺激引起的反应性收缩能力下降,进而导致灌注受限、心肌缺血,增加心血管事件发生的风险。

向心性肥胖可导致体内血管毒性的脂肪因子(如TNF-α, IL-6)增加、血管内皮反应增强、瘦素增多,继而血管内皮功能障碍、胰岛素抵抗。由此产生胰岛素合成增加及去甲肾上腺素分泌增加,至此激活交感神经。

此外,吸烟可导致去甲肾上腺素水平升高2-3倍并持续长达30分钟,由此引起心率加快、血压升高。

高血压与交感神经激活

高血压前期即已存在交感神经的激活。高血压患者的血压升高与肾上腺素能激活的水平呈正相关。既往研究表明,原发性高血压患者中,机体总体的肾上腺素水平升高,在心脏、肾脏中尤为明显(P < 0.05);在隐匿性、白大衣性高血压中亦是如此。在正常血压组与高血压、充血性心衰与高血压合并充血性心衰患者的比较中,其肌肉交感神经活性逐步升高(P < 0.05)。同样地,正常血压、非顽固性原发性高血压、难治性高血压患者的肌肉交感神经活性也逐级上升,且三者的自发性压力反射水平随之下降。一般情况下,血管紧张素、一氧化氮、血管内在平滑肌张力以及其他机械性或神经因素,均可调节血压;而以肌肉交感神经活性水平、将病人分为低、中、高三组,其日间的收缩压变异性均随之升高(P = 0.002),而夜间变化不甚显著。

交感神经激活及其预后

Cohn等人的研究将慢性心衰患者的血浆去甲肾上腺素(PNE)水平分为低(< 400 pg/ml)、中(400-800 pg/ml)、高(PNE > 800 pg/ml)三组,其生存获益随PNE水平的升高而减少。在肾衰及脑卒中的患者中,去甲肾上腺素水平较高的患者、其预后均差于去甲肾上腺素水平较低的患者。Framingham研究显示,在不同年龄阶段的患者,随着心率的加快,冠心病和其他心血管疾病相关的死亡率也明显升高。根据不同的心率分组,男性(P = 0.0001)、女性(P = 0.0015)的全因死亡率虽心率升高而增加;且男性心血管相关的死亡率也存在同样趋势(P = 0.0001)(女性:P = 0.1628)。

交感神经激活与降压药物的交感神经抑制作用

诸多药理和非药理因素均可影响机体的交感神经状态。研究表明,非药理学干预因素,如运动、节制饮食等,不仅可显著降低血压,亦可降低肌肉交感神经活性;而显著低钠饮食和中度低钠饮食虽可降低血压水平,但可引起肌肉交感神经活性的显著升高。通过动态监测动物行双侧肾脏去神经术前、术后15天、1、3、6个月的肌肉交感神经活性及其自发性压力反射控制水平,研究者发现上述两个指标随时间的延长而逐渐降低。目前诸多降压药物即为调节多个与交感神经激活相关的心血管病危险因素,如降低心率和心肌耗氧量、降低血压变异性、降低胰岛素抵抗,降低药物的谷峰比值(T/P)及选择指数(SI),同时保护靶器官及逆转靶器官损害等。不同的降压药物对于中枢、外周以及心脏交感神经激活的作用详见图二。

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(图二)

其中,作用较为广泛且有效的因素当属β受体阻滞剂。它可以在心血管病各个时期起到保护心脏的作用(详见图三)。

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(图三)

β受体阻滞剂可分为选择性和非选择性两大类。对于合并交感神经过度激动的高血压患者,高度选择性的β1受体阻滞剂能够抑制心脏、肾脏的交感活性,降低心率和减少心肌坏死或凋亡;同时保留了β2受体介导的血管舒张作用,减少β2受体阻滞剂产生的肺部及外周组织的相关副作用β1受体选择性。

对于伴有向心性肥胖、糖尿病、胰岛素抵抗的高血压患者,β1受体阻滞剂可阻断动脉粥样硬化引起的心脏、冠脉损害,降低血浆肾素活性,减少室性心律失常等,从而使此类患者的全因死亡率降低约23%(P < 0.05)。对于有冠心病史的患者,β受体阻滞剂还可以预防心血管事件的再发(风险比 = 0.71,95% CI: 0.66 – 0.78; P < 0.001)。

与安慰剂对比,β1受体阻滞剂比索洛尔可有效降低心率、稳定血压,且能降低糖尿病、老年患者、高血压低危及高危患者的治疗后残余风险。与血压正常者对比,未治疗的高血压患者 (HT-U)、服用ACEI、ARB、或ACEI/钙拮抗剂的高血压患者的肌肉交感神经活性均有明显升高。由此可见,免疫系统的自主调节能够有效增加生存获益,而免疫系统自主神经调节功能障碍,可引起心血管损伤、增加死亡率。与对照组相比,血色素沉着症患者的肌肉交感神经活性,随着时间推移而导致较高的爆发事件发生率、心率修正后心血管事件发生率等。

综上所述,交感神经系统的研究在高血压的机制研究中占据优先地位。未来的发展方向将倾向于新技术手段的补充 (如微量透析、成像等),动态评估睡眠交感神经系统、遗传/交感神经系统相互作用、交感神经系统激活与高血压预后的关联性,深入评估基于导管的肾去交感神经术、植入的颈动脉窦压力反射激动系统等诸多新方案,以及更加注重多种药物的联合治疗等。

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编辑: 李志礼

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