Thần kinh điều hòa tuần hoàn và điều hoà huyết áp động mạch
Thần kinh điều hòa tuần hoàn
Chức năng của cơ chế điều khiển mô địa
phương đóng vai trò chủ yếu trong điều hòa dòng máu đến mô và cơ
quan của cơ thể. Hệ thống thần kinh điều khiển tuần hoàn chủ yếu
qua hệ thần kinh tự chủ.
Hệ thần kinh tự chủ
Phần quan trọng nhất của hệ thần kinh tự chủ
đều hòa tuần hoàn là hệ thần kinh giao cảm, hệ thần kinh phó giao
cảm cũng đóng góp một phần khá quan trọng và sẽ được bàn luận sau
ở chương này.
Hệ thần kinh giao cảm. Sợi thần kinh vận mạch
giao cảm dời tủy sống từ T1 đến L1 hoặc L2. Sau đó ngay lập tức đi
vào chuỗi hạch giao cảm nằm ở hai bên của cột sống. Tiếp theo chúng
đi theo hai đường để đến hệ tuần hoàn:(1) qua các thần kinh giao cảm
đặc biệt phân bố chủ yếu ở mạch tạng và tim, (2) hầu như lập tức vào phần ngoại vi của tủy
sống phân boos vào mạch của khu vực ngoại vi. Đường đi cụ thể của
những sợi này vào tủy sống và vào chuỗi hạch giao cảm.
Thần kinh giao cảm phân bố vào mạch máu. Sự
phân bố của các sợi giao cảm đến mạch máu, chứng minh rang tất cả
các mạch máu trừ mao mạch là có sự phân bố của sợi giao cảm. Ở
một số mô cở thắt tiền mao mạch và tiền mao mạch có sự phân bố
của sợ giao cảm , như mạch mạc treo ruột, tuy nhiên sự phân bố thần
kinh giao cảm ở những khu vực này là không phong phú như ở tiểu
động mạch, đọng mạch và tĩnh mạch.
Sự phân bố thần kinh ở tiểu động mạch và tiểu
động mạch tận cho phép sự kích thích thần kinh giao cảm gây ra sự
kháng cự dòng máu và do đó làm giảm tốc độ củ dòng máu đến mô.
Sự phân bố thần kinh ở các mạch máu lớn, đặc
biệt là tĩnh mạch, cho phép kích thích giao cảm làm giảm thể tích của
mạch. Điều này làm tăng lượng máu trở lại tim và do đó đóng vai
trò chính trong điều hòa sự bơm của tim, được bàn luận tiếp đây.
Kích thích giao cảm làm tăng nhịp tim và sự co
cơ tim. Sợi giao cảm trực tiếp đến tim. Nó thể hiện rằng kích thích
giao cảm rõ ràng làm tăng hoạt động của tim, bao goồm việc tăng nhịp
tim, tăng lực và thể tích nhát bóp.
Kích thích phó giao cảm làm giảm nhịp tim và
sự co cơ tim. Mặc dù hệ phó giao cảm có vai trò cực kì quan trọng
trong nhiều hoạt động tự chủ của cơ thể, như điều hòa nhiều hoạt
động tiêu hóa, nhưng nó chỉ đóng vai trò thứ yếu trong điều hòa
chức năng tim mạch ở hầu hết các mô. Tác dụng điều hòa quan trọng
nhất trên hệ tuần hoàn là điều khiển nhịp tim, bởi sợi phó giao
cảm đến tim thông qua dây X, bởi đường màu đỏ từ não tủy trực
tiếp đến tim.
Hệ thống co mạch giao cảm được điều khiển bởi
hệ thần kinh trung ương
Thần kinh giao cảm mang một số lượng lớn sợi
co mạch và chỉ một số ít sợi giãn mạch. Sợi co mạch được phân
bboos đến tất cả các đoạn của hệ tuần hoàn, nhưng nhiều hơn ở một
số mô so với mô khác. Tác dụng co mạch giao cảm là đặc biệt mạnh
ở thận , ruột, lách và da nhưng kém hiệu quả hơn ở cơ xương và
não.
Trung tâm vận mạch ở não điều khiển hệ thống
co mạch. Được phân bố ở hai bên chủ yếu là ở chất lưới của tủy
và thấp hơn não thất ba của cầu não được gọi là trung tâm vận
mạch. Trung tâm này dẫn truyền tín hiệu phó giao cảm qua dây X đến
tim và tín hiệu giao cảm qua tủy sống và sợi giao cảm ngoại vi đến
hầu như tất cả động mạch, tiểu động mạch và tĩnh mạch của cơ
thể.
Mặc dù tất cả các cơ quan của trung tâm vận
mạch là vẫn chưa rõ ràng, việc tiến hành thí nghiệm có thể xác
định một vài khu vực quan trọng của trung tâm:
1. Vùng co mạch phân bố hai bên ở phần trước trên của tủy
trên. Các sợi thần kinh bắt nguồn ở khu vực này phân phối các sọi
của chúng đến tất cả các mức của tủy sống, nơi mà chúng kích
thích thần kinh co mạch trước hạch của hệ giao cảm.
2. Vùng giãn mạch phân bố hai bên ở phần trước bên của nửa
dưới của ...... các neurons từ vùng này đi lên vùng co mạch và ức
chế hoạt động của vùng này do đó gây ra dãn mạch.
3. Một vùng cảm giác phân bố hai bên bó nhân
đơn độc ở vùng sau bên của hành não và thấp hơn cầu não. Các
neurons của khu vực này nhận tín hiệu thần kinh cảm giác từ hệ
thống tuần hoàn qua dây X, và dây IX, và tín hiệu ra từ vùng cảm
giác sau đó giúp điều khiển hoạt động của vùng co mạch và giãn
mạch của trung tâm vận mạch, vì vậy tạo phản xạ điều khiển nhiều
chức năng tuần hoàn. Ví dụ phản xạ receptor áp suất để điều khiển
huyết áp động mạch.
Co từng phần liên tục của mạch máu bình
thường gây ra bởi trương lực co mạch giao cảm.
Trong tình trạng bình thường, vùng co mạch của
trung tâm vận mạch liên tục dẫn truyền tín hiệu đến sợi co mạch
giao cảm trên toàn cơ thể với tốc độ khoảng 1.5 đến 2 xung động
trên giây. Tín hiệu liên tục này được gọi là trương lực co mạch
giao cảm. Tín hiệu này bình thường duy trì trạng thái co của mạch
máu , được gọi là trương lực vận mạch.
Việc gây mê gây ra sự block tín hiệu giao cảm đến từ tủy
sống đến ngoại vi. Kết quả là huyết áp giảm từ 100 đến 50mmHg,
chứng minh sự mất trương lực co mạch trên toàn cơ thể. Một vài
phút sau, tiêm một lượng nhỏ hormone norepinephrine vào máu(
norepinephrine là hormone co mạch chủ yếu ở tận cùng của sợi co mạch
giao cảm). Hormone được tiêm này được vận chuyển vào máu đến mạch
máu, mạch co và huyết áp động mạch tăng lên ngưỡng lớn hơn bình
thường trong 1 đến 3 phút, cho đến khi norepinephrine bị phá hủy.
Sự điều hòa hoạt động tim bởi trung tâm vận
mạch. Trung tâm vận mạch điều hòa lượng mạch co đồng thời với sự
điều khiển hoạt động tin. Vùng bên của trung tâm vận mạch dẫn
truyền tìn hiệu kích thích qua sợi giao cảm đến tim khi nó cần tăng
nhịp và sự co cơ. Ngược lại, khi nó cần giảm sự bơm của tim, vùng
trung gian của trung tâm vận mạch gửi tín hiệu đến vùng gần kề nhân
vận động trương lực của dây X, khi tín hiệu phó giao cảm qua dây X
đến tim làm giảm nhịp tim và sự co của tim. Do đó trung tâm vận mạch
không những làm tăng mà còn giảm hoạt động của tim. Thông thường
nhịp tim và lực co cơ tim tăng khi xuất hiện co mạch và giảm khi ức
chế co mạch.
Điều khiển trung tâm vận mạch bởi trung tâm
thần kinh cao hơn. Một số lượng lớn của neurone nhỏ phân bố ở khắp
chất lưới của cầu não, não giữa, và diencephalone có thể cả kích
thích và ức chế trung tâm vận mạch. Bình thường neurone ở trên và bên của chất lưới gây ra sự
kích thích, trong khi vùng giữa và trước gây ra sự ức chế.
Vùng dưới đồi đóng vai trò quan trọng trong
điều khiển hệ thống co mạch bởi vì nó có thể gây ra sự ức chế
hoặc kích thích mạnh trung tâm vận mạch. Vùng sau bên của hạ đồi
chủ yếu gây ra kích thích, trong khi vùng trước có thể gây ra ức
kích thích nhẹ hoặc ức chế, phụ thuộc vào vùng cụ thể được kích
thích.
Nhiều vùng của vỏ não có thể kích thích hoặc
ức chế trung tâm vận mạch. Sự kích thích vỏ não vận động gây ra
sự kích thích trung tâm co mạch bởi vì tín hiệu được dẫn truyền
đến vùng dưới đồi sau đó đến trung tâm vận mạch. Ngoài ra sự kích
thích thùy thái dương trước, vùng ổ mắt của vỏ
não trán, phần trước của hồi đai, hạnh nhân , vách, hải mã có thể
kkichs thích hoặc ức chế trung tâm vận mạch, phụ thuộc vào vùng cụ
thể của khu vực được kích thích và cường độ kích thích. Như vậy
, có nhiều vùng của não có ảnh hưởng đến hệ thống tim mạch.
Norepinephrine là chất trung gian thần kinh dẫn
truyền co mạch giao cảm. chất được tiết ở tận cùng của sợi co mạch
chủ yếu là norepinephrine, thứ tác động trực tiếp lên receptor anpha
của cơ trơn thành mạch gây ra co mạch.
Tủy thượng thận và mối liên quan đến hệ
thống co mạch giao cảm. tín hiệu giao cảm được dẫn truyền đến tủy
thượng thận cùng lúc với đến mạch máu. Tín hiệu này khiến tủy
thượng thận tiết ra cả epinephrine và norephiephrine vào máu và được
vận chuyển đến khắp cơ thể, tác động trực tiếp lên tất cả mạch
máu gây ra dãn mạch. ở một vài mô epinephrine gây ra co mạch vì nó tác
dụng lên receptor beta , gây ra dãn nhiều hơn là co mạch.
Hệ giãn mạch giao cảm được điều khiển bởi
thần kinh trung ương. Sợi giao cảm đến cơ xương mang theo các sợi
giãn mạch giao cảm cùng vói các sợi co mạch. ở một
vài loài động vật như lai mèo, sợi giãn mạch
giải phóng acetylcholine ở cúc tận cùng, mặc dù ở người tác dụng
giãn mạch được coi như là do epinephrine kích thích receptor beta ở
mạch máu cơ.
Con đường điều khiển hệ thống giãn mạch của
hệ thần kinh trung ương được thể hiện bởi đường nét đứt ở hình
18-3. Khu vực chính của não điều khiển hệ thống này là vùng hạ đồi
trước.
Vai trò của hệ dãn mạch giao cảm. hệ giãn mạch giao cảm không đóng vai trò chính trong điều chỉnh tuần hoàn ở người bởi vì block hoàn toàn thần kinh giao cảm đến cơ hoạt động gắng sức tác động đến khả năng điều chỉnh dòng máu của cơ trong nhiều trạng thái sinh lý. Một vài thí nghiệm chỉ ra rằng khi có sự bắt đầu luyện tập , hệ giao cảm có thể gây ra dãn mạch ban đầu ở cơ xươngcho phép sự tăng trước dòng máu đến thậm chí trước khi cơ cần tăng dinh dưỡng. bằng chứng ở người chỉ ra rằng đáp ứng giãn mạch giao cảm ở cơ xương có thể là ngay lập tức bởi epinephrine ở trong tuần hoàn, nó kích thích receptor beta , hoặc bởi NO giải phóng từ tế bào nội mô mạch máu khi có đáp ứng với acetylcholine.
Emotional Fainting—Vasovagal Syncope. Phản ứng dãn
mạch xuất hiện ở người xúc động quá mức gây ra ngất.
Trong trường hợp này hệ thống dãn mạch cơ hoạt hóa cùng lúc đó
trung tâm ức chế tim của của dây X dẫn truyền tín hiệu mạnh đến tim
làm chậm nhịp tim rõ rệt. huyết áp động mạch hạ nhanh chóng, làm
giảm dòng máu đến não gây mất ý thức. toàn bộ những ảnh hưởng
này gọi là vasovagal syncope. Emotional fainting bắt đàu với sự xáo
động ở vỏ não. Con đường này theo thứ tự từ trung tâm dãn mạch
của dưới đồi trước đến trung tâm dây X của tủy, đến tim qua dây X,
và qua tủy sống đến thần kinh dãn mạch giao cảm của cơ.