Trang chủ
Sách y học
Sinh lý y học
Huyết áp: cơ chế cảm nhận và phản xạ để duy trì huyết áp bình thường

Huyết áp: cơ chế cảm nhận và phản xạ để duy trì huyết áp bình thường

2020-08-15 10:26 AM

Đây là phản xạ được bắt đầu từ sự căng receptor, phân bố ở ở những vùng đặc biệt ở thành của một vài động mạch lớn. Sự tăng huyết áp làm căng receptor áp suất và gây ra sự dẫn truyền tín hiệu vào hệ thần kinh trung ương.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Ngoài chức năng làm tăng huyết áp trong hoạt động thể lực và stress, nhiều cơ chế điều chỉnh thần kinh đặc biệt ở mức tiềm thức để duy trì huyết áp ở hoặc gần mức bình thường. Hầu như tất cả là cơ chế điều hòa ngược âm tính, được mô tả ở phần tiếp theo.

Được biết đến như cơ chế thần kinh để điều chỉnh huyết áp phản xạ của thụ thể cảm áp. Về cơ bản, đây là phản xạ được bắt đầu từ sự căng receptor, được gọi là thụ thể nhận cảm, phân bố ở ở những vùng đặc biệt ở thành của một vài động mạch lớn. Sự tăng huyết áp làm căng receptor áp suất và gây ra sự dẫn truyền tín hiệu vào hệ thần kinh trung ương. “Feedback” tín hiệu gửi trở lại qua hệ thần kinh tự chủ đến tuần hoàn để để giảm huyết áp đến ngưỡng bình thường.

Giải phẫu sinh lý và sự phân bố của receptor áp suất

Receptor áp suất là tận cùng thần kinh dạng chùm (spraytype) nằm ở thành của động mạch và được kích thích khi căng, phân bố ở thành động mạch lớn của ngực và cổ, thụ thể nhận cảm phân bố rất phong phú ở (1) thành của mỗi động mạch cảnh trong ở phía trên chỗ chia đôi của động mạch cảnh (xoang cảnh), (2) thành của quai động mạch chủ.

Hệ thống thụ thể cảm nhận để kiểm soát áp lực động mạch

Hình. Hệ thống thụ thể cảm nhận để kiểm soát áp lực động mạch.

Hình mô tả tín hiệu từ receptor áp suất ở xoang cảnh được dẫn truyền qua thần kinh Hering đến thần kinh thiệt hầu ở cổ cao, và sau đó đến bó nhân đơn độc ở hành não.

Đáp ứng của thụ thể nhận cảm với huyết áp

Hình thể hiện tác động của các mức huyết áp khác nhau lên tốc độ của tín hiệu dẫn truyền ở thần kinh xoang cảnh Hering. Chú ý rằng thụ thể nhận cảm xoang cảnh không bị kích thích khi hyết áp ở giữa mức 0 đến 50-60 mmHg, nhưng ở trên ngưỡng này chúng đáp ứng nhanh tăng dần và đạt cực đại ở khoảng 180mmHg. Đáp ứng của thụ thể nhận cảm động mạch chủ là tương tự với động mạch cảnh ngoại trừ sự hoạt động bình thường, huyết áp ở ngưỡng cao hơn 30mmHg.

Kích hoạt các thụ thể cảm nhận ở các mức áp lực động mạch khác nhau

Hình. Kích hoạt các thụ thể cảm nhận ở các mức áp lực động mạch khác nhau. ΔI, thay đổi xung thần kinh xoang động mạch cảnh mỗi giây; ΔP, thay đổi huyết áp động mạch tính bằng mmHg.

Chú ý đặc biệt là bình thường huyết áp được điều chỉnh trong phạm vi 100mmHg, chỉ một thay đổi nhỏ trong huyết áp cũng làm thay đổi đáng kể tín hiệu từ thụ thể nhận cảm để điều chỉnh lại huyết áp về mức bình thường.

Thụ thể nhận cảm đáp ứng rất nhanh trong thay đổi huyết áp, tốc độ xung tăng lên trong mỗi thì tâm thu và giảm trở lại trong thì tâm trương. Hơn nữa thụ thể nhận cảm đáp ứng với sự thay đổi huyết áp nhanh nhiều hơn so với huyết áp không thay đổi, nghĩa là cùng là mức huyết áp 150 nhưng nếu nó đang biến động thì tốc độ tín hiệu dẫn truyền có thể lớn hơn 2 lần so với huyết áp ở ngưỡng cố định.

Phản xạ tuần hoàn bắt đầu từ thụ thể nhận cảm

Sau khi tín hiệu từ thụ thể nhận cảm được gửi đến bó nhân đơn độc của tủy, tín hiệu thứ 2 ức chế trung tâm co mạch của tủy và kích thích trung tâm phó giao cảm dây X. Mạng lưới ảnh hưởng gồm (1) giãn tĩnh mạch và tiểu động mạch trong hệ thống tuần hoàn ngoại vi, (2) giảm nhịp tim và lực co cơ tim. Do đó kích thích thụ thể nhận cảm bởi huyết áp cao gây ra sự giảm huyết áp vì làm giảm kháng lực ngoại vi cà làm giảm lưu lượng tim. Ngược lại, huyết áp thấp gây ra tác dụng đối ngược làm huyết áp tăng về múc bình thường.

Hình thể hiện phản xạ đặc thù trong thay đổi huyết áp gây ra bởi sự nghẽn hai động mạch cảnh chung. Sự giảm áp lực ở xoang cảnh, làm giảm tín hiệu từ thụ thể nhận cảm và gây ra sự giảm ức chế tác dụng của trung tâm vận mạch. Do đó, trung tâm vận mạch hoạt động nhiều hơn bình thường, gây ra sụ tăng huyết áp và duy trì ở mức cao trong 10 phút khi mà động mạch cảnh bị kẹp. Việc tháo loại bỏ bít tắc làm cho áp lực ở xoang cảnh tăng lên, và phản xạ xoang cảnh gây ra sự giảm huyết áp ngay lập tức, và xuống thấp hơn ngưỡng bình thường trong chốc lát sau đó trở về ngưỡng bình thường.

Phản xạ xoang động mạch cảnh điển hình

Hình. Phản xạ xoang động mạch cảnh điển hình tác động lên áp lực động mạch chủ do kẹp cả hai dây thần kinh chung (sau khi đã cắt hai dây thần kinh phế vị).

Thụ thể nhận cảm làm giảm thay đổi huyết áp tư thế

Vai trò của thụ thể nhận cảm trong duy trì huyết áp ở phần trên cơ thể là rất quan trọng khi đứng lên sau khi nằm. Ngay lập tức khi đứng lên huyết áp ở đầu và phần trên của cơ thể có xu hướng giảm, sự giảm mạnh có thể gây ra mất ý thức. Tuy nhiên sự giảm huyết áp ở thụ thể nhận cảm ngay lạp tức gây ra phản xạ, Kết quả là hệ giao cảm phát huy tác dụng mạnh mẽ trên toàn cơ thể và làm cho huyết áp ở đầu và phần trên cơ thể giảm tối thiểu.

Áp suất “đệm” chức năng điều khiển hệ thống của thụ thể nhận cảm

Bởi vì hệ thống thụ thể nhận cảm có khả năng làm tăng và giảm huyết áp nên nó được gọi là hệ thống đệm huyết áp, và thần kinh từ thụ thể nhận cảm được gọi là thần kinh đệm.

Áp lực động mạch ghi chép hai giờ

Hình. Áp lực động mạch ghi chép hai giờ (trên cùng) và (dưới cùng) vài tuần sau khi thụ thể cảm nhân được khử.

Hình thể hiện chức năng đệm quan trọng của thụ thể nhận cảm, hình trên là đồ thị ghi huyết áp động mạch trong vòng 2 giờ của 1 con chó bình thường, và ở dưới là bản ghi huyết áp động mạch của một con chó bị cắt tất cả các dây thần kinh đến thụ thể nhận cảm. Ta thấy rằng ở con chó bị cắt dây thần kinh có sự biến thiên huyết áp gây ra bởi các hoạt động bình thường trong ngày như nằm xuống, đứng lên, ăn, đại tiện...

Đường cong phân bố tần số của áp lực động mạch

Hình. Đường cong phân bố tần số của áp lực động mạch

Trong khoảng thời gian 24 giờ ở một con chó bình thường và ở cùng một con chó vài tuần sau khi thụ thể nhận cảm bị giảm.

Hình thể hiện tần số phân bố huyết áp được ghi trong vòng 24h ở cả hai con chó bình thường và bị cắt dây thần kinh. Khi thụ thể nhận cảm hoạt động chức năng bình thường thì giá trị huyết áp duy trì trong một khoảng hẹp 85-115mmHg trong cả ngày, và hầu như ở khoảng 100mmHg. Sau khi cắt dây thần kinh của thụ thể nhận cảm, đường cong tần số phân bố huyết áp mở rộng hơn và thấp hơn, thể hiện mức độ biến đổi gấp 2,5 lần so với bình thường, thường giảm xuống đên mức 50mmHg, và cao hơn 160mmHg. Qua đó thể hiện sự biến thiên lớn của huyết áp khi vắng mặt hệ thống nhận cảm áp suất động mạch.

Thụ thể nhận cảm quan trọng trong điều hòa lâu dài huyết áp?

Mặc dù thụ thể nhận cảm động mạch có vai trò quan trọng trong điều hòa huyết áp tức thời, nhưng vai trò trong điều hòa dài hạn còn nhiều tranh cãi. Một số nhà sinh lý học cho rằng nó không quan trọng trong điều hòa lâu dài một mức huyết áp, nó có thể thay đổi ngưỡng huyết áp khi huyết áp đó kéo dài trong 1-2 ngày. Cụ thể, nếu huyết áp tăng từ ngưỡng bình thường 100 lên 160mmHg, lúc đầu tín hiệu dẫn truyền từ thụ thể nhận cảm là rất cao. Trong một vài phút tiếp theo xung động giảm xuống dáng kể, và giảm xuống rất nhiều trong một dến 2 ngày, cuối cùng sẽ trở về gần ngưỡng bình thường, cho dù giá trị huyết áp vẫn duy trì ở mức 160mmHg. Ngược lại, khi huyết áp giảm xuống một ngưỡng rất thấp, thụ thể nhận cảm ban đầu không dẫn truyền tín hiệu, nhưng dần dần, qua 1-2 ngày, tốc độ xung của thụ thể nhận cảm lại trở về mức điều khiển.

Việc “thiết lập lại” của thụ thể nhận cảm có thể làm yếu đi khả năng điều hòa của chúng khi có sự biến động huyết áp trong thời gian dài. Nghiên cứu chỉ ra rằng, thụ thể nhận cảm không hoàn toàn thiết lập lại dó đó nó có đóng góp vào điều hòa huyết áp lâu dài, đặc biệt là khi có sự hỗ trợ tích cực của thần kinh giao cảm thận. Ví dụ, khi huyết áp tăng kéo dài, phản xạ thụ thể nhận cảm ngay lập tức làm hoạt động của thần kinh giao cảm thận để tăng sự bài xuất Na và nước của thận. Điều này làm giảm thể tích máu, giúp huyết áp trở về bình thường. Do đó điều hòa lâu dài huyết áp động mạch bởi thụ thể nhận cảm cần có sự phối hợp hoạt động của nhiều hệ thống, đóng vai trò chủ yếu là hệ thống điều hòa thận-thể dịch- huyết áp (cùng với sự kết hợp cơ chế thần kinh và thể dịch).

Điều hòa huyết áp động mạch bởi thụ cảm hóa học (chemorecepter) - tác động của sự giảm nồng độ oxy lên huyết áp

Kết hợp chặt chẽ với thụ thể nhận cảm trong điều hòa huyết áp.

Thụ cảm hóa học là những tế bào nhạy cảm hóa học nhạy cảm với sự giảm oxy, sự quá mức của CO2 và H+. Tạo thành đám nhỏ khoảng 2mm (hai thân cảnh,nằm ở chỗ chia đôi của mỗi động mạch cảnh chung, và 1 đến 3 thân động mạch chỗ nối với động mạch chủ). Thụ cảm hóa học kích thích các sợi thần kinh, cùng với các sợi của cảm thụ nhận cảm qua dây hering và dây X đến trung tâm vận mạch ở thân não.

Mỗi thân cảnh và thân chủ được cung cấp máu bởi 1 động mạch dinh dưỡng nhỏ. Khi huyết áp động mạch giảm xuống mức nguy hiểm, thụ cảm hóa học bị kích thích bởi sự giảm lưu lượng máu dẫn gây ra sự giảm oxi, và sự tạo thành quá mức của co2 và h+ do chúng không được loại bỏ bởi dòng máu chảy chậm.

Tín hiệu dẫn truyền từ thụ cảm hóa học kích thích trung tâm vận mạch làm huyết áp tăng về mức bình thường. Tuy nhiên, phản xạ này không mạnh cho đến khi huyết áp giảm dưới 80mmHg. Do đó, khi huyết áp thấp phản xạ này rất quan trọng ngăn không cho huyết áp giảm thêm nữa.

Thụ cảm hóa học được bàn luận trong mối quan hệ với điều hòa hô hấp, đóng vai trò quan trọng hơn so với điều hòa huyết áp.

Bài viết cùng chuyên mục

Cơ chế đặc biệt để kiểm soát lưu lượng máu cấp tính trong những mô cụ thể

Mặc dù các cơ chế chung cho kiểm soát dòng máu đã được thảo luận áp dụng cho hầu hết các mô trong cơ thể nhưng vẫn có những cơ chế riêng cho một số vùng đặc biệt.

Vùng dưới đồi bài tiết GnRH kích thích thùy trước tuyến yên tiết FSH và LH

Trung tâm sản xuất GnRH ở vùng dưới đồi. Hoạt động thần kinh điều khiển sự chế tiết GnRH diễn ra tại vùng mediobasal hypothalamus, đặc biệt ở phần nhân cung của khu vực này.

Vỏ não thị giác: nguồn gốc và chức năng

Vỏ não thị giác nằm chủ yếu trên vùng trung tâm của thùy chẩm. Giống như các vùng chi phối khác trên vỏ não của các hệ thống giác quan khác, vỏ não thị giác được chia thành một vỏ não thị giác sơ cấp và các vùng vỏ não thị giác thứ cấp.

Rung thất: rối loạn nhịp tim

Rung thất gây ra bởi nhịp phát nhịp trong khối cơ thất, gây ra khử cực toàn cơ thất, tiếp sau đó là 1 nhịp khác, rồi tiếp tục, và cuối cùng điều hòa ngược chính nó để tái khử cưc khối cơ thất liên tục không ngừng.

Vitamin D và vai trò kiểm soát nồng độ canxi huyết

Vitamin D3 còn gọi là cholecalciferol là hợp chất quan trọng nhất, được hình thành trong da do kết quả nhờ chiếu xạ của 7-dehydrocholesterol, một chất có trên da, bởi tia cực tím từ mặt trời.

Cơ chế phân tử của sự co cơ

Ở trạng thái co, các sợi actin này đã được kéo vào bên trong các sợi myosin, do đó hai đầu của chúng chồng lên nhau đến mức độ tối đa.

Cân bằng dịch acid base và chức năng thận ở trẻ sơ sinh

Tốc độ chuyển hóa ở trẻ sơ sinh cũng gấp đôi người trưởng thành khi cùng so với trọng lượng cơ thể, chúng có nghĩa là bình thường acid được hình thành nhiều hơn, tạo ra xu hướng nhiễm toan ở trẻ sơ sinh.

Đại cương sinh lý tiêu hóa

Bài tiết ra các enzym và nước để thủy phân thức ăn, biến thức ăn từ chỗ xa lạ đối với cơ thể thành những sản phẩm tiêu hóa mà cơ thể có thể thu nhận được.

Cơ chế chung của sự co cơ

Acetylcholine hoạt động trên một khu vực cục bộ của màng sợi cơ để mở các kênh cation có “cổng acetylcholine” thông qua các phân tử protein lơ lửng trong màng.

Hệ thống co mạch giao cảm: sự kiểm soát của nó bởi hệ thống thần kinh trung ương

Trung tâm vận mạch ở não 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.

Các kích thích: sự nhận định cường độ

Nguyên lý Weber-Fechner chỉ chính xác về số lượng cho những cường độ cao hơn của những thí nghiệm cảm giác về thị giác, thính giác và da và kém phù hợp với đa số các loại thí nghiệm cảm giác khác.

Bất thường răng

Sâu răng là kết quả hoạt động của các vi khuẩn trên răng, phổ biến nhất là vi khuẩn Streptococcus mutans. Lệch khớp cắn thường được gây ra bởi sự bất thường di truyền một hàm khiến chúng phát triển ở các vị trí bất thường.

Hệ thần kinh trung ương: mức tủy sống mức dưới vỏ và mức vỏ não

Hệ thống thần kinh của con người được thừa hưởng những khả năng đặc biệt sau mỗi giai đoạn tiến hóa. Từ sự thừa hưởng này, 3 mức chính của hệ thần kinh trung ương có đặc điểm chức năng cụ thể là: (1) mức tủy sống; (2) mức dưới vỏ; và (3) mức vỏ não.

Tính chất hóa học của các hormone sinh dục

Cả estrogen và progesterone đều được vận chuyển trong máu nhờ albumin huyết tương và với các globulin gắn đặc hiệu. Sự liên kết giữa hai hormone này với protein huyết tương đủ lỏng lẻo để chúng nhanh chóng được hấp thu.

Điều hòa lưu lượng máu bằng những thay đổi trong mạch máu mô

Sự tái tạo vật chất của mạch xảy ra để đáp ứng với nhu cầu của mô. Sự tái cấu trúc này xảy ra nhanh trong vòng vài ngày ở những động vật non. Nó cũng xảy ra nhanh ở những mô mới lớn như mô sẹo, mô ung thư.

Chất kháng giáp ức chế bài tiết của tuyến giáp

Thuốc kháng giáp được biết đến nhất là thyocyanate, propyl-thiouracil, và nồng độ cao iod vô cơ, những thuốc này ngăn chặn bài tiết hormon giáp theo những cơ chế khác nhau.

Sinh lý học thính giác và bộ máy thăng bằng (tiền đình)

Tai ngoài có loa tai và ống tai ngoài. Loa tai ở người có những nếp lồi lõm, có tác dụng thu nhận âm thanh từ mọi phía mà không cần xoay như một số động vật.

Feedback dương của estrogen và sự tăng đột ngột LH thời kỳ tiền rụng trứng

Trong chu kì, vào thời điểm đó estrogen có riêng một feedback dương tính kích thích tuyến yên bài tiết LH, và một kích thích nhỏ bài tiết FSH, đây là một sự tương phản rõ ràng với feedback âm tính xảy ra trong giai đoạn còn lại của chu kỳ kinh nguyệt.

Vai trò của O2 trong điều hòa hô hấp: điều hòa hô hấp bởi thụ thể ngoại vi

Oxygen không có ảnh hưởng trực tiếp tới trung tâm hô hấp của não trong việc điều hòa hô hấp. Thay vào đó, nó tác động gần như hoàn toàn lên các hóa thụ thể ở ngoại vi nằm trong động mạch cảnh và thân động mạch chủ.

Nhịp nhanh kịch phát: rối loạn nhịp tim

Cơn nhịp nhanh kịch phát thường bị dừng lại bởi đáp ứng của thần kinh phế vị. Đáp ứng thần kinh phế vị gây bằng cách kích thích vào vùng thắt của xoang động mạch cảnh, đủ để gây ra đáp ứng ngừng cơn nhịp nhanh.

Chức năng điều hoà nội môi sinh lý của thận

Áp suất thẩm thấu do các chất hòa tan trong huyết tương tạo nên, đặc biệt là Na+. Thông qua quá trình điều hòa thành phần các chất trong huyết tương, thận đã điều hòa áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào, bảo đảm áp suất này hằng định ở khoảng 300 mOsm/L.