ผลกระทบของระบบประสาทอัตโนมัติ

ระบบประสาทอัตโนมัติทำหน้าที่ควบคุมหัวใจและหลอดเลือดอย่างต่อเนื่องและส่วนใหญ่เป็นไปโดยไม่สมัครใจ โดยแบ่งออกเป็นสองส่วน: ระบบประสาทซิมพาเทติก ซึ่งโดยทั่วไปจะเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ ความสามารถในการบีบตัว และการหดตัวของหลอดเลือด และระบบประสาทพาราซิมพาเทติก ซึ่งจะทำให้หัวใจเต้นช้าลง ผลกระทบเหล่านี้ ซึ่งเกิดจากการทำงานของนอร์อะดรีนาลีนและอะเซทิลโคลีนต่อตัวรับอะดรีเนอร์จิกและมัสคารินิก ช่วยให้ระบบไหลเวียนโลหิตสามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปได้ภายในไม่กี่วินาที

Definition

ผลกระทบของระบบประสาทอัตโนมัติที่มีต่อระบบไหลเวียนโลหิตคือการตอบสนองของหัวใจและหลอดเลือดที่เกิดจากการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก โดยอาศัยการส่งสัญญาณนอร์อะดรีเนอร์จิกและโคลีนเนอร์จิกไปยังไซโนเอเทรียลโนด กล้ามเนื้อหัวใจ ระบบนำไฟฟ้า และกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติที่มีต่อเป้าหมายในระบบหัวใจและหลอดเลือด: ผลกระทบต่ออัตราการเต้นของหัวใจ (chronotropic), ความสามารถในการบีบตัว (inotropic), การนำไฟฟ้า (dromotropic) และการควบคุมหลอดเลือด (vasomotor) ของกิจกรรมซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก รวมถึงสารสื่อประสาทและตัวรับที่เกี่ยวข้อง และจุดกำเนิดของการทำงานดังกล่าวในส่วนกลาง นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้คำแนะนำในการจัดการทางคลินิก

Core questions

• การทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติกแตกต่างกันอย่างไรต่อหัวใจและหลอดเลือด?
• สารสื่อประสาทและตัวรับใดที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางของผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดของระบบประสาทอัตโนมัติ?
• การทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติถูกสร้างขึ้นและปรับเปลี่ยนจากส่วนกลางได้อย่างไร?
• ผลกระทบเหล่านี้ช่วยให้ระบบหัวใจและหลอดเลือดปรับตัวได้อย่างรวดเร็วต่อท่าทางและการออกกำลังกายได้อย่างไร?

Key concepts

• การทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติก (นอร์อะดรีนาลีน, ตัวรับอะดรีเนอร์จิก)
• การทำงานของระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (เวกัส) (อะเซทิลโคลีน, ตัวรับมัสคารินิก)
• Chronotropy, inotropy, dromotropy, lusitropy
• การควบคุมหลอดเลือดและแรงต้านทานส่วนปลาย
• ผลกระทบของเบต้า-1 และอัลฟ่า-1 อะดรีเนอร์จิก
• กิจกรรมโทนิกและการปรับเปลี่ยนรีเฟล็กซ์

Mechanisms

เซลล์ประสาทอัตโนมัติชนิดพรีแกงเกลียนิกและโพสต์แกงเกลียนิกจะส่งเส้นใยประสาทไปยังหัวใจและหลอดเลือด เส้นใยประสาทซิมพาเทติกชนิดโพสต์แกงเกลียนิกจะหลั่งนอร์อะดรีนาลีน ซึ่งออกฤทธิ์ต่อตัวรับเบต้า-1 อะดรีเนอร์จิกที่ไซโนเอเทรียลโนดและกล้ามเนื้อหัวใจเพื่อเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจและความสามารถในการบีบตัว และออกฤทธิ์ต่อตัวรับอัลฟ่า-1 ในกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดเพื่อทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือด (Wehrwein, 2016; Charkoudian, 2014) เส้นใยประสาทพาราซิมพาเทติกในเส้นประสาทเวกัสจะหลั่งอะเซทิลโคลีนไปยังตัวรับมัสคารินิก (M2) ซึ่งจะชะลอการทำงานของไซโนเอเทรียลโนดและการนำไฟฟ้าของเอเทรียล-เวนทริคูลาร์ การทำงานทั้งสองส่วนนี้ถูกสร้างขึ้นและควบคุมโดยวิถีประสาทส่วนกลางในเมดัลลาและไฮโปทาลามัส ซึ่งรวมสัญญาณนำเข้าจากรีเฟล็กซ์ (Dampney, 1994) กิจกรรมซิมพาเทติกที่เพิ่มขึ้นเรื้อรังได้รับการยอมรับว่าเป็นลักษณะเฉพาะของภาวะต่างๆ เช่น ความดันโลหิตสูง (Mancia & Grassi, 2014)

Clinical relevance

ผลกระทบของระบบประสาทอัตโนมัติอธิบายพื้นฐานทางสรีรวิทยาของการตอบสนองของอัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิตต่อความเครียด ท่าทาง และการออกกำลังกาย และเหตุผลเบื้องหลังยาหลายกลุ่มที่ใช้รักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดซึ่งมุ่งเป้าไปที่การส่งสัญญาณอะดรีเนอร์จิกหรือโคลีนเนอร์จิก ข้อมูลนี้อธิบายกลไกเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่แนวทางสำหรับการวินิจฉัยหรือการบำบัดรายบุคคล

Evidence & guidelines

เนื้อหาอ้างอิงจากการทบทวนทางสรีรวิทยา; เกณฑ์ทางคลินิกและคำแนะนำยาถูกกำหนดโดยแนวทางเฉพาะโรคซึ่งอยู่นอกขอบเขตการศึกษาของหัวข้อนี้

History

แนวคิดของการควบคุมอัตโนมัติแบบสองส่วนได้รับการยอมรับในช่วงต้นศตวรรษที่ยี่สิบ โดยมีการระบุทางเคมีของอะเซทิลโคลีนและนอร์อะดรีนาลีนว่าเป็นสารสื่อประสาท และต่อมามีการระบุลักษณะของชนิดย่อยของตัวรับอะดรีเนอร์จิกและมัสคารินิก ซึ่งช่วยให้เข้าใจชัดเจนยิ่งขึ้นว่าแต่ละส่วนทำงานอย่างไรกับเป้าหมายในระบบหัวใจและหลอดเลือด

Debates

บทบาทของการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกที่มากเกินไปในภาวะความดันโลหิตสูง

ระดับที่การทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกที่เพิ่มขึ้นเรื้อรังเป็นสาเหตุของภาวะความดันโลหิตสูงที่คงอยู่ แทนที่จะเป็นเพียงอาการร่วม ยังคงเป็นประเด็นที่อยู่ระหว่างการศึกษาอย่างต่อเนื่อง

Key figures

• Roger Dampney
• Nisha Charkoudian
• Giuseppe Mancia

Seminal works

• dampney-1994
• wehrwein-2016

Frequently asked questions

ระบบประสาทซิมพาเทติกทำอะไรกับหัวใจ?

มันจะหลั่งนอร์อะดรีนาลีนซึ่งออกฤทธิ์ส่วนใหญ่ต่อตัวรับเบต้า-1 เพื่อเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ แรงบีบตัว และความเร็วในการนำไฟฟ้า พร้อมทั้งทำให้หลอดเลือดหดตัวด้วย

เส้นประสาทเวกัสมีผลต่ออัตราการเต้นของหัวใจอย่างไร?

เส้นประสาทเวกัสมีเส้นใยประสาทพาราซิมพาเทติกที่หลั่งอะเซทิลโคลีนไปยังตัวรับมัสคารินิกในไซโนเอเทรียลโนด ซึ่งจะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจและการนำไฟฟ้าของเอเทรียล-เวนทริคูลาร์ช้าลง