Барорефлекс или барорецепторный рефлекс — это один из гомеостатических механизмов организма , который помогает поддерживать артериальное давление практически на постоянном уровне. Барорефлекс обеспечивает быструю петлю отрицательной обратной связи , при которой повышенное артериальное давление вызывает снижение частоты сердечных 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 напряжения артериальной стенки [1]. Барорефлекс может начать действовать меньше, чем продолжительность сердечного цикла (доли секунды), и, таким образом, регулировка барорефлекса является ключевым фактором в Речь идет о постуральной гипотонии , тенденции 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 есть 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]
Барорецепторы имеются в предсердиях сердца и полых венах , но наиболее чувствительные барорецепторы находятся в сонных синусах и дуге аорты . В то время как аксоны барорецепторов каротидного синуса 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 цитата ]
Нейроны ЧС 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 (повышением 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. . Аналогично, 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 цитата ]
Даже при уровне артериального давления в состоянии покоя разряд артериальных барорецепторов активирует нейроны ЧС. Некоторые из этих нейронов ЧС тонически активируются этим кровяным давлением в состоянии покоя и, таким образом, активируют возбуждающие волокна к двойственному ядру и дорсальному ядру блуждающего нерва для регуляции парасимпатической нервной системы . 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 цитата ]
Барорецепторы являются механорецепторами , чувствительными к растяжению . 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 чаще запускают потенциалы действия («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 цитата ]
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 цитата ]
Симпатическая и парасимпатическая ветви вегетативной нервной системы оказывают противоположное влияние на 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 цитата ]
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 цитата ]
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 цитата ]
Барорефлекс может быть ответственен за часть низкочастотного компонента вариабельности сердечного ритма , так называемых волн Майера , на частоте 0,1 Гц. [4]
Барорефлекс можно использовать для лечения резистентной гипертензии . [5] Эта стимуляция обеспечивается устройством, похожим на кардиостимулятор. Хотя эти устройства, по-видимому, снижают артериальное давление, по состоянию на 2018 год доказательства остаются очень ограниченными. [5]
Способность барорефлекторной активационной терапии снижать активность симпатических нервов предполагает потенциальную возможность лечения 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 цитата ]
Одно исследование [6] уже показало, что барорефлекторная активационная терапия улучшает функциональный статус, качество жизни, способность к физической нагрузке и N-концевой промозговой натрийуретический пептид. [ нужна цитата ]
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).