综述：心血管调节与病理生理中的自主神经传递

《Frontiers in Neuroscience》：Autonomic neurotransmission in cardiovascular regulation and pathophysiology

这篇综述系统阐述了自主神经系统（ANS）在心血管稳态调控中的核心作用，详细解析了交感神经（SNS）与副交感神经（PNS）通过儿茶酚胺、乙酰胆碱、一氧化氮（NO）等神经递质精密调控心率、血管张力与血压的机制。文章深入探讨了心率变异性（HRV）、压力反射敏感性等自主神经功能评估方法，并重点分析了自主神经失调在心血管自主神经病变（CAN）、高血压、心力衰竭（HF）等疾病中的病理贡献及相应的治疗策略（如β受体阻滞剂、伊伐布雷定），为靶向自主神经的心血管疾病精准防治提供了重要见解。

　　

自主神经系统（ANS）是心血管功能的核心调节器，通过其交感神经（SNS）和副交感神经（PNS）两个分支，协调对心率、血管张力和血压的无意识控制。SNS通过儿茶酚胺介导“战斗或逃跑”反应，增加心率、心肌收缩力和血管收缩；而PNS则通过乙酰胆碱促进恢复过程，降低心率和促进血管舒张。一氧化氮（NO）作为关键的神经调质，进一步调节血管张力和自主神经平衡。

引言

自主神经系统是外周神经系统的重要组成部分，负责调节维持体内稳态所必需的无意识生理功能。在心血管生理学中，ANS通过其两个主要分支——交感神经和副交感神经，对心脏活动和血管张力进行调节，是心血管调节的基础。

ANS的结构

SNS

交感神经系统主导急性心血管反应，特别是在应激或体力消耗条件下，但它在静息状态下的正常心血管生理中也扮演着基础角色。通过紧张性和时相性释放儿茶酚胺，SNS持续参与心率、心肌收缩力、血管张力和血压的调节，确保心血管系统的每时每刻的稳定。即使在无外界压力下，基础交感活性对于维持静息动脉压、支持静脉回流和保证器官充分灌注也至关重要。

儿茶酚胺作用于心脏和血管中的肾上腺素能受体。β₁-肾上腺素能受体的激活增加心率（正性变时效应）和收缩力（正性变力效应），而刺激血管平滑肌中的α₁-肾上腺素能受体则诱导血管收缩，升高全身血管阻力。对心血管活动的交感调制通常通过心率变异性（HRV）分析进行无创推断。

PNS

副交感神经系统在休息和恢复期间占主导地位，促进心血管放松和能量保存。其主要神经递质乙酰胆碱由迷走神经传出纤维释放，作用于心脏的毒蕈碱受体，特别是窦房结中的M₂受体。激活这些受体会使起搏细胞超极化，导致心动过缓（负性变时效应）并在特定血管区域引起血管舒张。

交感与副交感活动的整合

有效的心血管调节取决于交感和副交感影响之间的平衡。在运动或急性应激期间，交感激活提高心率和血压以满足代谢需求；而在休息期间，副交感优势降低心脏活动并支持消化。这种动态平衡，常被描述为自主神经平衡，反映在HRV测量中。持续的交感过度活跃会破坏这种平衡，导致高血压、心力衰竭等心血管疾病。

心血管调节中的神经递质

儿茶酚胺

儿茶酚胺，主要是去甲肾上腺素和肾上腺素，是自主神经心血管控制的核心介质。它们从交感神经末梢和肾上腺髓质释放，使心血管能够快速适应应激。去甲肾上腺素通过激活β₁和α₁-肾上腺素能受体来增加心率、收缩力和血管张力，从而提高心输出量和血压。

乙酰胆碱

乙酰胆碱是主要的副交感神经递质，通过毒蕈碱受体激活调节心率和血管张力。刺激窦房结中的M₂受体会降低心率，而激活内皮受体则促进一氧化氮介导的血管舒张。

一氧化氮

一氧化氮（NO）由内皮一氧化氮合酶从L-精氨酸产生，是一种关键的血管舒张剂和自主神经活动的调节剂。它在多个层面调节交感神经系统活动，作为生理性反向调节信号，抑制过度的交感血管收缩和心血管兴奋。

心血管自主神经功能的评估

HRV

心率变异性量化心跳间隔的波动，是自主神经控制的敏感标志物。高HRV表明强大的副交感调制，而低HRV反映交感优势，并与应激、代谢疾病和不良心血管结局相关。

压力反射敏感性

压力反射敏感性通过调整心率和血管阻力来应对动脉压力变化，从而维持血压稳态。高血压和糖尿病常损害此机制，导致反射减弱和心血管风险增加。

方法论

自主神经功能通过HRV的时域分析和频域分析进行评估。频域参数区分交感（低频）和副交感（高频）影响。额外的测试，如倾斜台试验和药理学评估，提供了在受控挑战下自主神经适应性的见解。

心血管疾病中的自主神经失调

心血管自主神经病变

心血管自主神经病变（CAN）是糖尿病的一种严重微血管并发症，其特征是自主神经对心率、血压和血管张力的控制进行性受损。CAN的病理生理是多因素的，慢性高血糖通过诱导氧化应激、内皮功能障碍和直接神经元损伤发挥核心作用，最终导致交感和副交感纤维变性。

高血压

高血压是一种与自主神经失调密切相关的常见心血管疾病，其特征是交感活性增强和副交感张力降低。持续的交感过度激活通过α₁-肾上腺素能介导的血管收缩增加外周血管阻力，并促进血管结构改变。同时，副交感戒断削弱了心脏平衡交感效应的能力。

HF

心力衰竭（HF）的特点是自主神经调节的严重失衡，交感驱动增强和副交感（迷走）张力减弱共同导致血流动力学不稳定和进行性心功能不全。慢性交感过度激活增加心率和全身血管阻力，从而增加心肌耗氧量和工作量，加剧心室重构和功能衰退。

心律失常

自主神经失衡在心脏心律失常的启动和维持中起着关键作用。增强的交感活性增加自律性、缩短不应期并促进后除极，从而增加对房性和室性心律失常的易感性。相反，副交感（迷走）张力减弱会降低对心脏兴奋性的保护性调节。

临床意义与未来方向

治疗策略

靶向自主神经系统已成为心血管疾病管理的核心组成部分。药理学干预主要旨在调节交感过度活跃或增强副交感张力。β-肾上腺素能受体阻滞剂（β阻滞剂）被广泛用于减轻过度的交感刺激。此外，伊伐布雷定等药物通过增强副交感对窦房结的影响来选择性地降低心率。

非药物策略通过促进自主神经平衡和心血管韧性来补充药物治疗。有氧运动、瑜伽和呼吸训练等可增强副交感活性，减少交感优势，增加HRV。

未来方向

神经心脏病学领域正在迅速发展，人们越来越认识到自主神经传递在心血管健康和疾病中的核心作用。未来的研究可能侧重于阐明自主神经失调背后的分子、遗传和细胞机制，从而确定恢复交感-副交感平衡的新治疗靶点。

结论

自主神经传递是心血管稳态的核心。交感神经和副交感神经的协调行动调节心率、血管张力和血压。在如CAN、高血压和心力衰竭等疾病中观察到的自主神经失调会导致不良结局和死亡率升高。理解这些机制指导了治疗策略的发展，强调了对自主神经张力进行药理学调制和支持性生活方式干预。未来整合机制、临床和个性化方法的工作有望通过恢复自主神经平衡来改进治疗并提高心血管韧性。