I. Phản xạ Baroreceptor
1. Các trung tâm tim mạch ở thân não (Brain Stem)
- Nằm ở các nhân lưới của hành não và trong 1/3 dưới của cầu não (pons). Nhận thongo tin từ baroceptor, sau đó tạo ra các thay đổi trong dòng ra của giao cảm và đối giao cảm.
- Các thông tin hướng tâm về huyết áp được gửi về hành não thông qua dây số 9 và 10.
- nucléu tractus solitaríu (nhân bó đơn độc)
- Các thông tin này được tích hợp trong nhân bó đơn độc, nhân bó đơn độc sẽ phân tích và đưa ra chỉ thị cho các trung tâm tim mạch.
Dòng ra phó giao cảm là tác dụng của thần kinh số 10 trên xoang nhĩ, để làm giàm nhịp tim. Đầu ra giao cảm lại có 4 thành phần: tác dụng lên SA, cơ tim, tiểu động mạch (co mạch), co tĩnh mạch.
2. chức năng tích hợp trong phản xạ của baroceptor
- - một sự tăng trong áp lực động mạch trung bình được phát hiện bởi baroceptor --> đưa tín hiệu qua dây 9 và dây 10.
- synapse có ở nhân bó đơn độc hành não, nơi có thiết lập một setpoint khi mà huyết áp cao hơn setpoint này.
- bó nhân đơn độc sẽ điều khiển một chuỗi đáp ứng qua đệ của mình là các trung tâm vận mạch, để giảm huyết áp trung bình về bình thường.
3. Các đáp ứng của phản xạ baroreceptor đối với xuất huyết
- Một ví dụ thứ 2 của phản xạ trong đáp ứng với mất máu. Mất máu tạo ra một sự giảm trong áp lực trung bình động mạch bởi vì, khi thể tích máu giảm, thể tích stress cũng giảm. Trong mất máu cấp, phản xạ của baroreceptor được hoạt hóa và cố gắng đưa huyết áp trở lại bình thường.
- Đáp ứng của phản xạ baroreceptỏ đối với sự giảm Pa là hoàn toàn trái ngược với những gì mô tả trước đối với đáp ứng của sự giảm Pa (áp lực động mạch trung bình).
- Sự giảm Pa tạo ra sức căng giảm trên baroreceptor và giảm tốc độ của dây thần kinh xoang cảnh. Thông tin này được truyền đến bó nhân đơn độc --> tạo ra tín hiệu làm giảm tác dụng thần kinh phó giao cảm (tác dụng lên SA), và kích thích thần kinh giao cảm.
4. Nghiệm pháp baroreceptor: valsalva maneuver
- Kiểm tra bằng cách thở mạnh khi thanh môn đóng giống như lúc ho, đi ỉa, hoặc nâng vật nặng.
- Khi thực hiện nghiệm pháp này, sẽ làm tăng áp lực trong lồng ngực -> giảm máu về tim -> giảm cung lượng tim (cơ chế Frank-Starling). Hậu quả là làm giảm áp lực động mạch -> tác động lên baroreceptor --> tăng nhịp tim.
II. Hệ Renin- Angiotensin II - Aldosteron
Mean arterial pressure (Pa - Huyết áp động mạch trung bình)
Pa = Huyết áp tâm trương + 1/3 (HA tâm thu - huyết áp tâm trương)
Hệ RAA điều chỉnh Pa chủ yếu bằng cách điều chỉnh thể tích máu. Hệ thống này chậm hơn so với baroreceptor bởi vì nó được điều chỉnh qua trung gian hormon chứ không phải là thần kinh.
Hệ thống RAA được hoạt hóa bởi giảm của Pa --> đưa về huyết áp bình thường.
1. Pa giảm -> gây giảm tưới máu thận, được cảm nhận bởi các cơ quan thụ cảm ở các tiểu động mạch đến của thận --> chuyển prorenin thành renin ở các tế bào cạnh cầu thận.
- Renin cũng được kích thích tiết ra bởi kích thích thần kinh giao cảm thận và bởi i ca các chất đồng vận beta 1 như isoproterenol; renin giảm tiết bởi các chất đối vận như prropranolol.
2. Renin là enzym. Ở trong huyết tương, renin xúc tác chuyển angiotennsinogen thành angiotensin I, một decapeptide. Angiotensin 1 thì ít tác dụng sinh học, đóng vai trò như là một tiền chất của angiotensin II.
3. Ở phổi và thận, angiotensin 1 chuyển hóa thành angiotensin 2, được xúc tác nhởczf vào men chuyển. Các chất ức chế men chuyển như captopril.
4. angiotensin 2 là một octapeptide với vị trí hoạt động sinh học (tác động lên) trong vỏ thượng thận, cơ trơn mạch máu, thận, não. Những nơi này có các vị trí tiêp nhận là những protein G type 1 (AT1 receptor). Các thuốc ức chế như losartan.
- Trên tuyến thượng thận: tác dụng lên tế bào zona glomerulosa nằm ở lớp vỏ thượng thận để kích hoạt tổng hợp và bài tiết aldosterone. -> aldosterone đến hoạt hóa các tế bào chính của ống lượn xa và ống góp --> tăng tái hấp thu Na+. Hoạt động này phải dịch mã và tổng hợp protein mới do đó phải mất nhiều giờ cho đến nhiều ngày để diễn ra.
- Angiotensin II cũng có tác động trực tiếp trên chính thận, không phải thông qua hoạt động aldosterone. Angiotensin II kích thích trao đổi Na+-H+ trong ống lượn gần và làm tăng tái hấp thu Na+ và HCO3-.
- Angiotensin hoạt động trên vùng hạ đồi để tăng khát nước. Kích thích tiết ADH (hormon chống bài niệu - nhớ: chống đái ra nhiều -> tăng hấp thu nước), tăng tái hấp thu nước ở ống góp. Bằng cách tăng tổng lượng nước cơ thể, các hiệu ứng này bù đắp cho sự tăng tái hấp thu natri. (gây ra bởi aldosterone và bởi sự trao đổi Na+ - H+) -> tăng dịch ngoại bào, tăng thể tích máu, tăng huyết áp.
- Angiotensin 2 cũng tác dụng trực tiếp lên tiểu động mạch bằng cách gắn vào protein G được gắn vào receptor AT1 và hoạt hóa gây ra co mạch -> tăng kháng lực ngoại biên --> tăng huyết áp trung bình Pa.
III. Các cơ chế điều chỉnh khác:
- Receptor hóa học đối với O2 ở các thân động mạch và xoang cảnh, receptor hóa học đối với CO2 ở não, ADH, và peptide bài niệu.
1. Các receptor hóa học ở động mạch cảnh và các thân động mạch:
- Các thụ thể hóa học ngoại vi đối với O2 nằm ở các thân động mạch cảnh gần chỗ chia đôi của động mạch cảnh chung và trong thân động mạch chủ dọc theo cung động mạch. Chúng chủ yếu nhạy với sự giảm áp suất riêng phần của Ơ2 (PO2). Những thụ thể này cũng nhạy với sự tăng áp suất riêng phần của PCO2 và giảm pH, nhất là khi PO2 đồng thời giảm. Nói cách khác sự nhạy của PO2 giảm là tốt hơn so với các yếu tố kia.
- Khi PO2 giảm, sẽ làm tăng tốc độ truyền tín hiệu từ các thụ thể này, gây hoạt hóa trung tâm vận mạch giao cảm. --> gây co các động mạch ở cơ xương, thận, các giường mao mạch nội tạng. Ngoài ra, có một sự tăng dòng truyền ra phó giao cảm đến tim làm giảm nhịp tim thoáng qua. Nhịp tim chậm này chỉ là thoáng qua, bởi vì các thụ thể hóa học ngoại vi chủ yếu tham gia vào kiểm soát nhịp thở. Sự giảm PaO2 cũng tạo ra tăng thông khí không phụ thuộc vào sự giảm dòng phó giao cảm đến tim (tăng nhịp tim)
2. các thụ thể hóa học trung tâm.
Não thì không thể chịu đựng được việc giảm lưu lượng máu, và vì vậy nó cần có các thụ thể hóa học. Những thụ thể này nhạy nhất với CO2 và pH, ít nhạy hơn với O2, trái ngược hoàn toàn với các thụ thể ngoại vi đã được đề cập phía trước.
Thay đổi pH, hoặc PCO2 -> kích thích các thụ cảm hóa học nằm tại hành não -> điều chỉnh dòng tín hiệu của các trung tâm tim mạch ở hành não.
Phản xạ này hoạt động như sau:
- Nếu não trở nên thiếu máu cục bộ -> dẫn đến PCO2 não lập tức tăng, pH giảm. Các thụ cảm hóa học phát hiện những thay đổi này và trực tiếp tăng tín hiệu giao cảm gây ra co mạch ở nhiều giường mạch máu và tăng kháng lực ngoại biên để dồn máu về não.
Phản ứng Cushing minh họa cho vai trò của các thụ cảm hóa học ở não trong việc duy trì dòng máu não. Khi áp lực nội sọ tăng cao, khiến chèn ép vào các mạch máu não --> giảm tưới máu não. làm tăng PCO2 và giảm pH. Các thụ cảm thể hóa học ở hành não sẽ phản ứng bằng cách tăng dòng tín hiệu giao cảm đến các mạch máu khác. Điều này làm tăng kháng lực mạch máu và làm tăng đáng kể Pa.
3,\. Hormon chống bài niệu:
ADH là một hormone được tiết ra bởi thùy sau của tuyến yên, điều chỉnh áp suất thẩm thấy dịch cơ thể và tham gia điều chỉnh áp lực động mạch.
Có 2 receptor mà ADH có thể tác động: V1 receptor nó hiện diện ở cơ trơn mạch máu, và V2 receptor, nó hiện diện ở các tế bào chính của ống góp.
Khi bị hoạt hóa V1 sẽ gây co tiểu động mạch-> làm tăng kháng lực ngoại biên.
V2 sẽ liên quan đến tái hấp thu nước ở ống góp.
ADH bị kích thích tiết ra bởi 2 nguyên nhân: do tăng áp lực thẩm thấu máu và bởi giảm thể tích máu (giảm áp lực).
4. Baroreceptor tim phổi (áp suất thấp)
- Ngoài baroceptor áp suất cao điều chỉnh áp lực động mạch, cũng còn có baroreceptor áp suất thấp nằm ở tĩnh mạch, tâm nhĩ, và các động mạch phổi. Những này cũng được gọi là baroreceptor tim phổi cảm nhận những thay đổi trong thể tích máu.
Ví dụ, khi tăng thể tích máu, áp lực trong nhĩ và tĩnh mạch tăng sẽ được phát hiện bơi những baroreceptor này. Chức năng của các receptor này là phối hợp đưa thể tích máu trở về bình thường, chủ yếu là tăng bài xuất Na và nước. Nhứng đáp ứng này đối với tăng thể tích bao gồm:
+ Tăng bài tiết ANP. được tiết bởi nhĩ để đáp ứng sự tăng áp lực nhĩ. ANP có nhiều tác dụng, nhưng tác dụng quan trọng nhất là kết hợp ANP recceptor trên cơ trơn mạch máu cơ xương, dẫn đến thư giãn, dãn mạch, và giảm kháng lực ngoại biên. Ở thận, sự dãn mạch dẫ đến tăng bài xuất Na và nước, do đó giảm nồng độ Na, thể tích ngoại ào, và thể tích máu.
+ Sự giảm tiết của ADH. Các receptor áp lực ở trong nhĩ cũng chiếu tới vùng dưới đồi, nơi mà các thân neuron tiết ra ADH. Khi mà có sự tăng áp lực trong nhĩ thì sẽ ức chế bài tiết ADH -> giảm tái hấp thu nước.
+ Giãn mạch thận: có một sự ức chế co mạch giao cảm ở các tiểu động mạch thận, dẫn tới dãn mạch thận và tăng tiết Na và nước, bổ trợ thêm hoạt động của ANP trên thận.
+ Tăng nhip tim: Những thông tin từ các recceptor áp suất thấp ở nhĩ được truyền trong dây thần kinh X đến bó nhân đơn độc (giống với các baroreceptor áp lực cao). Sự khác nhau nằm ở đáp ứng của các trung tâm tim mạch ở hành não đối với thụ thể áp suất thấp và cao. Ngược lại một sự tăng áp lực đối với thụ thể áp lực cao là làm nhịp tim chậm lại, thì thụ thể áp lực thấp lại làm tăng nhịp tim. (phản xạ Bainnbridge). Các receptor áp lực thấp, cảm nhận rằng thể tích máu quá cao, tạo ra một sự tăng nhịp tim và vì vậy một sự tăng cung lượng tim; tăng cung lượng tim dẫn đến tăng tưới máu thận và tăng bài tiết Na+ và nước