Sinh lý học tim mạch (sinh lý hệ mạch-3)

Sinh lý học tim mạch (sinh lý hệ mạch-3) 2.6. Điều hòa tuần hoàn động mạch Động mạch không phải là những ống dẫn máu thụ động, ngược lại, nó đóng vai trò quan trọng cho việc phân phối máu đến tổ chức. Trong thành động mạch có những sợi cơ trơn khiến cho nó có khả năng chun giãn. Các sợi cơ trơn này lại chịu sự chi phối của hệ thần kinh thực vật, đồng thời nó còn chịu ảnh hưởng của các chất trong máu qua cơ chế thể dịch. 2.6.1. Điều hòa tuần hoàn tại chỗ Nhằm đảm bảo hai chức năng : -Khi yêu cầu được tưới máu của các cơ quan là hằng định, thì sự tự điều hòa nhằm đảm bảo một sự cung cấp máu không đổi cho dù áp lực động mạch thay đổi. -Sự tưới máu được thực hiện theo yêu cầu. Khi hoạt động, chẳng hạn ở cơ vân hoặc cơ tim, sự tưới máu có thể tăng gấp nhiều lần so với lúc nghỉ ngơi. Sự giãn cơ trơn ở các tiểu động mạch tùy thuộc vào lưu lượng máu. Khi lưu lượng máu giảm, cơ trơn giãn và sự giãn mạch xảy ra. Khi áp suất truyền vào mạch tăng khiến mạch căng giãn gây nên một sự co rút phản ứng, do cơ trơn thành mạch khi bị căng thì co lại. Các bạch cầu, tiểu cầu, tế bào cơ trơn thành mạch, tế bào nội mạc mạch máu có thể tổng hợp và phóng thích nhiều yếu tố vận mạch. Một yếu tố quan trọng nhất là EDRF (endothelium-derived relaxation factor) gây giãn mạch, được biết chính là chất khí mang tín hiệu NO trong những năm gần đây. Những chất giãn mạch khác là ion H+ và K+ , chất chuyển hóa như lactate và adenosine. Chất gây co mạch bao gồm thromboxane A2, prostaglandin F, gốc superoxide, angiotensin và endothelin. Một khi được phóng thích, chất gây giãn mạch làm giãn tại chỗ tiểu động mạch và giãn cơ thắt tiền mao mạch, làm tăng dòng máu đi qua mô, và đưa mức oxy ở mô về bình thường. Chất co mạch có tác dụng ngược lại. Những kích thích làm giải phóng các chất vận mạch bao gồm nồng độ oxy, CO2 ở mô, các homon chung và homon địa phương. 2.6.2. Điều hòa tuần hoàn bởi hệ thần kinh -Trung tâm tim mạch Gồm một nhóm tế bào thần kinh trong hành não có chức năng điều hòa hoạt động tim và huyết áp. Từ các dây thần kinh này, xung động đi xuống tủy sống theo các sợi tiền hạch giao cảm, từ đó đi ra ngoại biên bằng những sợi sau hạch để đến cơ trơn mạch máu. Ở trạng thái bình thường, luôn có những tín hiệu giao cảm từ trung tâm vận mạch xuống mạch, làm mạch hơi co lại tạo trương lực mạch. Khi những tín hiệu giao cảm tăng, gây co mạch và tăng huyết áp, gây co tĩnh mạch, tăng lưu lượng tim. Ngược lại, nếu giảm các tín hiệu này đến mạch thì mạch giãn, huyết áp hạ, tăng dự trữ máu ở hệ tĩnh mạch. - Những chất cảm thụ áp suất (Baroreceptors) Là những chất cảm thụ với thay đổi áp suất, có ở thành động mạch lớn, tĩnh mạch và nhĩ phải điều hòa huyết áp. Ba hệ thống điều hòa ngược quan trọng nhất mà các thụ thể này tham gia là phản xạ động mạch chủ, xoang động mạch cảnh và phản xạ tim phải (phản xạBainbridge). Khi áp suất ở quai động mạch chủ và xoang động mạch cảnh tăng, xung động từ những chất cảm thụ này sẽ theo dây thần kinh IX, X về hành não, ức chế vùng co mạch làm giảm xung ra ngoại biên gây giãn mạch, huyết áp giảm, đồng thời kích thích dây X làm tim đập chậm. Khi áp suất giảm thì có tác dụng ngược lại, nghĩa là giảm các xung động từ các chất thụ cảm, giảm sự ức chế trung tâm vận mạch, tăng tín hiệu giao cảm ra ngoại biên gây co mạch và tăng huyết áp, đồng thời giảm kích thích dây X làm tim đập nhanh(Hình 11). Phản xạ Bainbridge tương tự như đã trình bày ở phần điều hoà tần số tim. -Những chất cảm thụ hóa học (chemoreceptors) Là những chất cảm thụ nhạy cảm với sự thay đổi PO2, PCO2 và pH máu, khu trú ở quai động mạch chủ và xoang động mạch cảnh. Khi PO2 trong máu động mạch giảm, các receptor này bị kích thích, sẽ truyền xung động về hành não, kích thích vùng co mạch gây co mạch ngoại biên và tăng huyết áp. Tương tự như vậy khi PCO2 tăng và pH giảm. Hình 11 : Hệ thần kinh thực vật chi phối tim và phản xạ baroreceptor giúp điều hòa huyết áp - Hệ thần kinh thực vật Từ trung tâm tim mạch ở hành não, xung động truyền ra theo các sợi giao cảm và phó giao cảm đến tim và mạch máu. Hệ giao cảm đóng vai trò quan trọng trong điều hòa tuần hoàn của hệ thần kinh thực vật. Trong khi đó, hệ phó giao cảm thì quan trọng cho chức năng tim. + Hệ thần kinh giao cảm: các sợi giao cảm gây co mạch ở các động mạch, tiểu động mạch, tĩnh mạch. Chất hóa học trung gian là norepinephrin, hoạt động trực tiếp lên các a receptor của cơ trơn mạch máu gây co mạch. Đồng thời sự kích thích giao cảm còn khiến tủy thượng thận tiết epinephrin và norepinephrin vào máu gây co mạch, nhưng một vài nơi, epinephrin gây giãn mạch do tác dụng kích thích b receptor. Thêm vào đó, một vài sợi giao cảm đến mạch máu cơ vân là sợi cholinergic, chúng phóng thích acetylcholin gây giãn mạch. + Hệ thần kinh phó giao cảm : vai trò nhỏ trong điều hòa tuần hoàn động mạch Tác dụng chủ yếu là kiểm soát nhịp tim do các dây X đến tim gây giảm nhịp tim. Chất dẫn truyền thần kinh là acetylcholin (Hình 11). 2.6.3. Điều hòa áp suất máu bởi hệ thống hormon - Các chất gây co mạch +Norepinephrin : co mạch mạnh do tác dụng lên a receptor +Epinephrin : gây co mạch ở nồng độ cao tác dụng lên a receptor, ở nồng độ thấp gây giãn mạch (tác dụng lên b receptor) Hai homon trên được sản sinh từ tủy thượng thận chủ yếu gây tăng lưu lượng tim (do tăng tốc độ và sức co của tim), co tiểu động mạch và tĩnh mạch đến da, các tạng ở bụng nhưng gây giãn tiểu động mạch ở cơ tim và cơ vân. +Hệ Renin-Angiotensin-aldoterone (RAA) : khi thể tích máu giảm hoặc lưu lượng máu đến thận giảm, các tế bào cạnh cầu thận tăng phóng thích renin vào máu. Renin tác động và chuyển angiotensinogen thành angiotensin I. Chất này qua mao mạch phổi, một enzyme chuyển là angiotensin converting enzyme (ACE) chuyển nó thành angiotensin II gây co mạch mạnh, đặc biệt ở các tiểu động mạch, làm tăng sức cản ngoại biên toàn bộ và làm tăng huyết áp. Đồng thời, kích thích bài tiết aldoterone, tăng tái hấp thu ion Na+ và giữ nước, làm tăng thể tích máu toàn bộ và tăng huyết áp. +Vasopressin (ADH : antidiuretic hormone) : được sản sinh ở vùng dưới đồi và giải phóng từ thùy sau tuyến yên. Bình thường chỉ tiết rất ít trong máu. Khi xuất huyết nặng, nồng độ vasopressin tăng cao gây tăng huyết áp động mạch để đưa huyết áp về trị số bình thường. - Các chất gây giãn mạch +Nhóm Kinin : bradykinin huyết tương và lysilbradykinin trong mô, tác dụng giãn các tiểu động mạch, làm tăng tính thấm mao mạch, thu hút bạch cầu, làm tăng lượng máu đến mô. +Prostaglandin : có ở hầu hết các tổ chức, mặc dù có một vài prostaglandin gây co mạch nhưng phần lớn gây giãn mạch. +Histamin : có ở hầu hết các mô, có tác dụng giãn mạch, tăng tính thấm thành mạch, do đó làm giảm huyết áp. +ANP (ANF : atrial natriuretic peptide hay factor) : do tâm nhĩ bài tiết gây hạ huyết áp do tác dụng giãn cơ trơn thành mạch, giảm sức cản ngoại biên, đồng thời tăng thải muối nước qua nước tiểu, gây giảm thể tích máu. Sự bài tiết ANP phụ thuộc vào khối lượng máu cơ thể, khi tăng lượng máu trong nhĩ, áp suất tâm nhĩ tăng và tăng tiết ANP. Ngược lại, khi áp suất tâm nhĩ hạ thì sự bài tiết ANP giảm. +Parathyroid hormon (PTH) và calcitriol : hai hormon này điều hòa nồng độ Canxi và phosphate máu ( Ca2+, HPO4-), nhưng cũng ảnh hưởng đến cơ trơn mạch máu. PTH gây giãn mạch, làm giảm áp lực máu, trong khi đó calcitriol gây co mạch, làm tăng huyết áp.