รีเฟล็กซ์บารอรีเซพเตอร์และคีโมรีเซพเตอร์

รีเฟล็กซ์บารอรีเซพเตอร์และคีโมรีเซพเตอร์เป็นวงจรป้อนกลับเชิงลบหลักที่ช่วยปกป้องระบบไหลเวียนโลหิตในแต่ละขณะ บารอรีเซพเตอร์ที่ไวต่อการยืดตัวในโพรงหลอดเลือดแดงคาโรติดและส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่จะรับรู้ความดันโลหิตแดงและกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงชดเชยในอัตราการเต้นของหัวใจและโทนัสของหลอดเลือด ในขณะที่คีโมรีเซพเตอร์จะรับรู้ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และ pH และขับเคลื่อนการตอบสนองทั้งระบบทางเดินหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงภาวะขาดออกซิเจน

Definition

บารอรีเฟล็กซ์คือวงจรป้อนกลับเชิงลบที่บารอรีเซพเตอร์หลอดเลือดแดงส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงความดันโลหิตไปยังก้านสมอง ซึ่งจะปรับการไหลออกของระบบประสาทอัตโนมัติเพื่อฟื้นฟูความดัน; คีโมรีเฟล็กซ์คือวงจรคู่ขนานที่คีโมรีเซพเตอร์ส่วนปลายส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของก๊าซในเลือดและ pH เพื่อขับเคลื่อนการตอบสนองของระบบทางเดินหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือด

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการรับรู้กระแสประสาทนำเข้าของบารอรีเฟล็กซ์หลอดเลือดแดง (บารอรีเซพเตอร์ในโพรงหลอดเลือดแดงคาโรติดและหลอดเลือดแดงใหญ่) และคีโมรีเฟล็กซ์ส่วนปลาย (คาร์อทิดบอดีและเอออร์ติกบอดี) การส่งต่อส่วนกลางผ่านนิวเคลียสของโซลิตารีแทร็กต์ และการปรับตัวของระบบประสาทอัตโนมัติที่เกิดขึ้นกับความดันโลหิต อัตราการเต้นของหัวใจ และการระบายอากาศ นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยา ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก โปรดทราบว่าคำอธิบาย MeSH ที่ควบคุมสำหรับบารอรีเซพเตอร์หลอดเลือดแดงคือ 'Pressoreceptors' ซึ่ง 'Baroreceptors' เป็นคำที่ใช้แทนกันได้

Core questions

• บารอรีเซพเตอร์รับรู้ความดันโลหิตแดงและแก้ไขความเบี่ยงเบนจากจุดตั้งค่าได้อย่างไร?
• การตอบสนองของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบทางเดินหายใจที่ตามมาจากการกระตุ้นคีโมรีเซพเตอร์คืออะไร?
• กระแสประสาทนำเข้าของบารอรีเฟล็กซ์และคีโมรีเฟล็กซ์ถูกรวมเข้าด้วยกันที่ส่วนกลางได้อย่างไร?
• เหตุใดบารอรีเฟล็กซ์จึงมีประสิทธิภาพสำหรับการควบคุมความดันในระยะสั้นแต่มีข้อจำกัดสำหรับการควบคุมในระยะยาว?

Key concepts

• บารอรีเซพเตอร์หลอดเลือดแดง (โพรงหลอดเลือดแดงคาโรติด, ส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่)
• จุดตั้งค่าบารอรีเฟล็กซ์และการลดทอนการเปลี่ยนแปลงความดันเฉียบพลัน
• คีโมรีเซพเตอร์ส่วนปลาย (คาร์อทิดบอดีและเอออร์ติกบอดี)
• การตอบสนองของคีโมรีเฟล็กซ์ต่อภาวะขาดออกซิเจนและภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง
• นิวเคลียสของโซลิตารีแทร็กต์ในฐานะศูนย์ส่งต่อส่วนกลาง
• การปรับตัวของบารอรีเฟล็กซ์

Mechanisms

การเพิ่มขึ้นของความดันโลหิตแดงจะยืดปลายประสาทของบารอรีเซพเตอร์ในโพรงหลอดเลือดแดงคาโรติดและส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่ ทำให้การยิงกระแสประสาทนำเข้าเพิ่มขึ้นซึ่งไปถึงนิวเคลียสของโซลิตารีแทร็กต์ การตอบสนองส่วนกลางจะเพิ่มการไหลออกของเส้นประสาทเวกัสและลดการไหลออกของระบบประสาทซิมพาเทติก ทำให้หัวใจเต้นช้าลงและโทนัสของหลอดเลือดลดลงเพื่อลดการเพิ่มขึ้นของความดัน และจะเกิดผลตรงกันข้ามเมื่อความดันลดลง (Dampney, 1994) เนื่องจากบารอรีเซพเตอร์จะปรับตัวเข้ากับความดันที่เกิดขึ้น รีเฟล็กซ์นี้จึงช่วยลดความผันผวนในระยะสั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการกำหนดความดันในระยะยาว ซึ่งขึ้นอยู่กับกลไกของไตและฮอร์โมนมากกว่า (Cowley, 1992) คีโมรีเซพเตอร์ส่วนปลายของคาร์อทิดบอดีจะตรวจจับการลดลงของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงและการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์และความเป็นกรด ทำให้การส่งกระแสประสาทนำเข้าเพิ่มขึ้นซึ่งจะเพิ่มการระบายอากาศและการขับเคลื่อนระบบหัวใจและหลอดเลือดแบบซิมพาเทติก (Kumar & Prabhakar, 2012) วงจรรีเฟล็กซ์เหล่านี้ใช้ระบบวงจรประสาทอัตโนมัติส่วนกลางร่วมกันและกำหนดสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติ (Wehrwein, 2016)

Clinical relevance

ความไวของบารอรีเฟล็กซ์และการทำงานของคีโมรีเฟล็กซ์ถูกนำมาใช้ในเชิงแนวคิดเพื่อตีความความแปรปรวนของความดันโลหิต การตอบสนองต่อการเปลี่ยนท่าทาง และผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดจากภาวะขาดออกซิเจน ข้อมูลนี้อธิบายสรีรวิทยาเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

กลไกที่สรุปไว้ขึ้นอยู่กับการทบทวนทางสรีรวิทยามากกว่าการทดลองทางคลินิก เกณฑ์ทางคลินิกที่อิงตามรีเฟล็กซ์เป็นส่วนหนึ่งของแนวทางเฉพาะโรคที่อยู่นอกขอบเขตการศึกษาในที่นี้

History

บารอรีเซพเตอร์ในโพรงหลอดเลือดแดงคาโรติดและหลอดเลือดแดงใหญ่ได้รับการอธิบายลักษณะในต้นศตวรรษที่ 20 โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากผลงานของ Heymans เกี่ยวกับรีเฟล็กซ์ในโพรงหลอดเลือดแดงคาโรติดและคีโมรีเซพเตอร์ ซึ่งทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบล การทำแผนที่การส่งต่อกระแสประสาทนำเข้าส่วนกลางในภายหลังและแนวคิดของการปรับตัวของบารอรีเฟล็กซ์ได้ปรับปรุงมุมมองการป้อนกลับสมัยใหม่ให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

Debates

การมีส่วนร่วมของบารอรีเฟล็กซ์ในการควบคุมความดันโลหิตระยะยาว

มีการถกเถียงกันว่าบารอรีเซพเตอร์หลอดเลือดแดงมีอิทธิพลต่อจุดตั้งค่าความดันโลหิตระยะยาวหรือไม่ เมื่อพิจารณาจากพฤติกรรมการปรับตัวของมัน หรือทำหน้าที่เป็นตัวลดทอนในระยะสั้นเป็นหลัก โดยมีหลักฐานที่เน้นกลไกของไตสำหรับการควบคุมระยะยาว

Key figures

• Allen W. Cowley Jr.
• Roger Dampney
• Prem Kumar
• Nanduri R. Prabhakar

Seminal works

• cowley-1992
• kumar-prabhakar-2012

Frequently asked questions

บารอรีเฟล็กซ์ทำอะไรเมื่อความดันโลหิตสูงขึ้น?

ความดันที่สูงขึ้นจะยืดบารอรีเซพเตอร์ ทำให้การส่งสัญญาณไปยังก้านสมองเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มโทนัสของเส้นประสาทเวกัสและลดโทนัสของระบบประสาทซิมพาเทติก ทำให้หัวใจเต้นช้าลงและหลอดเลือดคลายตัวเพื่อลดความดันกลับสู่ปกติ

รีเฟล็กซ์คีโมรีเซพเตอร์แตกต่างจากรีเฟล็กซ์บารอรีเซพเตอร์อย่างไร?

บารอรีเซพเตอร์รับรู้การยืดตัวทางกลจากความดันโลหิต ในขณะที่คีโมรีเซพเตอร์รับรู้สถานะทางเคมีของเลือด (ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และ pH) และขับเคลื่อนการตอบสนองทั้งการหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงออกซิเจนต่ำ