迷走神經反射(Baroreceptor reflex)

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迷走神經反射(Baroreceptor reflex)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生楊可欣

當一個人從平躺的姿勢改為站立的姿勢時,血壓會下降。此下降的血壓可透過迷走神經反射的傳導,經由感壓反射(baroreflex)補償回來。感壓接受器引起的感覺訊號可抑制副交感神經活性,並促進交感神經活性,使得心跳速率增加和血管收縮,幫助維持站立時的適當血壓。

人體的動脈壓改變時會引起感壓反射,其目的在維持原本的動脈壓。感壓反射的周邊偵測器官(感壓接受器)主要位於動脈血管壁,是一種牽引接受器(stretch receptors),當血管壁擴張(血壓升高)或是縮小(血壓降低)牽扯到感壓接受器時,就會經由輸入神經(afferent nerve)刺激或是抑制延腦的孤立束核(nucleus tractussolitarii),以調節自主神經的動作電位頻率來維持原本穩定的血壓。靜脈與心臟亦有牽引接受器,但主要是一種低壓反射系統,功能在於調節全身血量 。

人體能產生感壓反射以調控動脈壓的位置主要位在三個區域:

一、頸動脈竇(carotid sinuses):

位於頸總動脈分叉,內頸動脈血管壁的周邊感壓接受器,經由舌咽神經(glossopharyngeal nerve;第九對腦神經)的輸入神經,將訊號傳入延腦的孤立束核(nucleus tractus solitarii),來改變自主神經系統的動作電位頻率,進而調節全身血壓。

舉例說明感壓反射弧:假如血壓突然增加,牽扯到頸動脈竇的感壓接受器,會使舌咽神經的輸入神經動作電位頻率增加,刺激延腦的孤立束核,接著經由興奮尾端腹外側核(caudal ventrolateral medulla)抑制鼻端腹外側核(rostral ventrolateral medulla;血管運動中樞),再經由抑制脊髓中間外側灰質柱(intermediolateral gray column)的交感神經細胞,降低交感神經動作電位頻率;在延腦孤立束核活性增加的同時,也會興奮疑核(nucleus ambiguus;副交感神經核)及迷走神經背側運動核(dorsal motor nucleus of vagus),提高副交感神經動作電位,最後降低心跳及血壓。

然而由於正常人的頸動脈竇感壓反射能作用的平均動脈壓範圍約為 $$60~\text{mmHg}$$ 到 $$120~\text{mmHg}$$ 附近,因此當平均動脈壓低於 $$60~\text{mmHg}$$ 或是高於 $$120~\text{mmHg}$$ 時,頸動脈竇感壓就無法協助血壓調控。

二、主動脈弓(arotic arch):

位於主動脈弓血管壁的周邊感壓接受器,能經由迷走神經(vagus nerve;第十對腦神經)的輸入神經,將訊號傳入延腦的孤立束核,再經由改變自主神經系統動作電位頻率,調節全身血壓。主動脈弓感壓反射能作用的平均動脈壓範圍與頸動脈竇類似。

三、孤立束核:

孤立束核是周邊感壓反射的主要投射中樞,可調控自主神經的動作電位,但其本身可能對動脈壓也有偵測的能力(另一說法是由附近的中樞神經投射而來);因此當中樞的腦血壓逐漸下降到接近 $$40~\text{mmHg}$$ 時,延腦孤立束核的動作電位會被強烈抑制,造成交感神經動作電位頻率增加,使血壓增加。若是腦血壓下降的太快,腦血流過低會直接導致神經細胞死亡,此時中樞性的昇壓反射就無法產生。

由以上生理學的理論可知,當一位重病患者,如因為腦部的動脈壓無法維持正常,只能勉強維持腦血流循環時(一般平均血壓為 $$60~\text{mmHg}$$ 以下,大腦神經細胞可以存活,但功能卻不足以讓人清醒),患者就會陷入長期昏迷的狀態;一旦病情進一步加重使得動脈壓逐漸下降,而危及生命中樞時(即生命陷入危機時),延腦孤立束核會受到強烈抑制(中樞性的感壓反射),促使全身的昇壓系統全力興奮,結果可令全身動脈血壓回昇(腦血流增加),使得患者清醒過來。

但由於此一中樞感壓反射機制只能維持短暫時間,因此當作用結束而病情依舊惡化時,血壓再度下降(腦血流降低),生命就不易延續。若是急性的嚴重疾病,中樞的感壓反射往往來不及或是無法產生(腦血壓惡化太快或是大腦生命中樞本身受損),此時就不會有迴光返照的現象。


參考資料:

  1. 王錫崗、許延年、鄭麗菁及鄧志娟,人體生理學,高立圖書出版集團。
  2. 感壓反射 Baroreflex   http://blog.udn.com/jnwu/3837327

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