三、原發(fā)性高血壓的發(fā)病機(jī)制
機(jī)體通過對心排出量(CO)和總外周阻力(TPR)的調(diào)節(jié)來保持動(dòng)脈血壓在正常水平,CO主要受血容量和心收縮力的影響,多種神經(jīng)體液因子、細(xì)胞因子及其他血管活性物質(zhì)影響外周血管張力和口徑。血壓增高正是由上述幾個(gè)基本機(jī)制調(diào)節(jié)障礙,特別是TPR持續(xù)增大引起的。
(一)總外周阻力增高
與TPR有關(guān)的血管主要指細(xì)小動(dòng)脈。細(xì)小動(dòng)脈收縮和血管重塑導(dǎo)致的血管口徑減小使TPR增高。TPR增加使心臟舒張末期大動(dòng)脈存留的血量增多,舒張壓明顯增高(圖13-5)。
1.外周血管收縮 引起細(xì)小動(dòng)脈血管收縮的原因是:
(1)衛(wèi)生資格考試網(wǎng)縮血管活性物質(zhì)增多 EH的發(fā)病與下列縮血管活性物質(zhì)增多有關(guān):①交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)增強(qiáng),交感神經(jīng)節(jié)后纖維釋放去甲腎上腺素增多,交感縮血管纖維中亦有神經(jīng)肽Y(neuropeptide Y)與去甲腎上腺素共存,神經(jīng)興奮時(shí)兩者同時(shí)釋放,神經(jīng)肽Y也具有強(qiáng)烈的縮血管效應(yīng)。②腎小動(dòng)脈收縮導(dǎo)致腎缺血,刺激球旁細(xì)胞釋放腎素增多,激活腎素—血管緊張素系統(tǒng)(RAS),使AngⅡ增多。血管壁內(nèi)存在一個(gè)獨(dú)立于腎臟的、局部的RAS,血管SMC在各種致高血壓的神經(jīng)體液因子和機(jī)械信號(hào)作用下生成AngⅡ,通過旁分泌和自分泌方式在局部起到收縮血管的作用,同時(shí)AngⅡ還能刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞合成和釋放內(nèi)皮素。③血漿內(nèi)皮素水平明顯升高,內(nèi)皮素與細(xì)胞膜的受體結(jié)合后,通過IP3,、Ca2+—鈣調(diào)蛋白激酶途徑,促使細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流,產(chǎn)生縮血管效應(yīng)。
(2)對縮血管活性物質(zhì)的反應(yīng)性增強(qiáng) ①EH患者在4。C冷刺激下血壓增高的程度明顯高于正常人,某些有高血壓家族史但血壓正常的兒童也會(huì)出現(xiàn)冷加壓高反應(yīng)性;②給予不伴有血漿腎素和AngⅡ改變的臨界高血壓患者以低于加壓量的AngⅡ時(shí),可引起腎血管收縮和阻力增加,而對于正常人則無此影響,顯示EH患者血管對RAS反應(yīng)性增強(qiáng);③自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)離體動(dòng)脈條對AngⅡ和去甲腎上腺素原發(fā)性高血壓的發(fā)病機(jī)制.files/image001.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">
等的收縮反應(yīng)也較遺傳背景相同的、血壓正常的WKY大鼠為強(qiáng)。
血管SMC對縮血管物質(zhì)的反應(yīng)性增高與SMC胞質(zhì)內(nèi)游離[Ca2+]增高和SMC收縮蛋白對Ca2+的敏感性增高有關(guān)。在某些EH患者有遺傳性細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷,表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)[Na+]和[Ca2+]增高;細(xì)胞內(nèi)[Na+]升高,細(xì)胞膜部分去極化,SMC興奮性增高。高胰島素血癥時(shí)細(xì)胞膜鈣泵活性受到抑制,使細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]增多,使血管對體內(nèi)升壓物質(zhì)反應(yīng)增強(qiáng)。
(3)擴(kuò)血管物質(zhì)合成和釋放不足 ①SHR和EH患者血漿降鈣素基因相關(guān)肽(calcitoin gene—related peptide,CGRP)水平較低,應(yīng)用CGRP可有效地降低血壓;②與RAS相抗衡的是激肽釋放酶—激肽系統(tǒng)(KKS),在部分EH患者和SHR尿內(nèi)激肽釋放酶的水平都顯著降低,從而提示高血壓機(jī)體內(nèi)缺乏內(nèi)源性激肽;③EH患者血漿NO水平明顯低于正常人,在降壓治療后亦明顯低于正常人。有些EH患者肱動(dòng)脈對硝普鈉(提供外源性NO)反應(yīng)正常,而對乙酰膽堿的反應(yīng)減弱,說明血管內(nèi)皮細(xì)胞合成或釋放NO不足,存在擴(kuò)血管功能受損。血管內(nèi)皮功能障礙是擴(kuò)血管物質(zhì)合成和釋放不足的重要原因。
(4)血管SMC對擴(kuò)血管物質(zhì)反應(yīng)性降低 ①血管(尤其是動(dòng)脈)對擴(kuò)血管物質(zhì)(如乙酰膽堿等)的內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)變?nèi),這一異常的內(nèi)皮依賴性反應(yīng)出現(xiàn)在發(fā)生高血壓之前,并隨年齡的增長而發(fā)展。其原因可能是血管的NO不足、cGMP水平下降或一氧化氮合酶(NOS)結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變;②給予正常人及高血壓患者同樣劑量ANP,正常人血壓有明顯下降,而高血壓患者血壓無明顯降低,可能與高血壓患者ANP受體的結(jié)合位點(diǎn)減少、親和力下降導(dǎo)致血管SMC對擴(kuò)血管物質(zhì)的反應(yīng)性降低有關(guān);③離體SHR大鼠動(dòng)脈條對乙酰膽堿等擴(kuò)血管物質(zhì)的敏感性亦較WKY大鼠減弱。
另外,在血容量增多時(shí),為防止組織過度灌注,外周血管通過自身調(diào)節(jié)而發(fā)生收縮,引起TPR增高,進(jìn)而血壓增高;遺傳性細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷造成的血管壁細(xì)胞內(nèi)鈉潴留,增高了血管壁僵硬度,又可在一定程度上增加TPR。
2、血管重塑 作為血管壁對血流動(dòng)力學(xué)、體液和局部內(nèi)分泌因素改變的一種較長期的適應(yīng)性反應(yīng),血管壁結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)相應(yīng)的變化稱為血管重塑(vascular remodeling)。最初認(rèn)為血管重塑是高血壓引起的適應(yīng)性反應(yīng)或繼發(fā)性改變,近期研究發(fā)現(xiàn)血管結(jié)構(gòu)的某些變化可先于血壓的升高,所以血管重塑可以對高血壓的發(fā)生和發(fā)展起重要作用。與高血壓發(fā)病有關(guān)的主要是小動(dòng)脈的重塑,血管重塑是高血壓維持和加劇的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),又是高血壓所致的病理變化。
血管重塑根據(jù)其形態(tài)學(xué)特點(diǎn)可分為:非肥厚性血管重塑(vascular non-hypertrophic remodeling)和肥厚性血管重塑(vascular hypertrophic remodeling),兩種形式血管重塑的表現(xiàn)見表13-4和圖13-6。非肥厚性血管重塑并不意味著完全沒有增生效應(yīng),其過程的實(shí)現(xiàn)可能是血管中膜SMC和基質(zhì)內(nèi)向性增殖和外向性凋亡的綜合效應(yīng)。
(1)血管重塑的發(fā)生機(jī)制是 ①長時(shí)間的高血壓灌注,對血管的機(jī)械牽張刺激持續(xù)增強(qiáng)。研究表明,在沒有體液因素參與下,壓力負(fù)荷可直接調(diào)節(jié)某些原癌基因如c—fos、c-myc、c-jun及一些收縮蛋白基因如肌球蛋白重鏈基
因等基因表達(dá),導(dǎo)致血管SMC增生與肥大;②某些與細(xì)胞生長有關(guān)的多肽生長因子如PDGF、上皮生長因子(EGF)、胰島素樣生長因子(IGF—1)等和小肽生長因子如高級職稱考試網(wǎng)內(nèi)皮素等在結(jié)合于SMC膜特異性受體后,通過多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑增強(qiáng)基因啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性,引起血管SMC的增殖、分化及細(xì)胞間質(zhì)蛋白質(zhì)合成增強(qiáng);③許多擴(kuò)血管物質(zhì)如NO、前列環(huán)素和ANP亦具有抑制動(dòng)脈SMC增生的作用,例如ANP可抑制由AngⅡ誘導(dǎo)培養(yǎng)的大鼠SMC合成DNA和蛋白質(zhì),而在高血壓時(shí)這些抑制細(xì)胞增生的活性物質(zhì)減少,抑制動(dòng)脈SMC增生的作用減弱;④SHR大鼠出生后即發(fā)現(xiàn)其主動(dòng)脈SMC已經(jīng)存在肥大和增生,提示血管重塑有遺傳因素在起作用;⑤遺傳性細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷造成細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]升高,可刺激血管SMC增殖,進(jìn)而成為促使血管重塑的重要因素。
(2)重塑血管對血壓的影響 ①血管重塑導(dǎo)致管腔變窄,血流阻力增高;②重塑血管管壁增厚,血管順應(yīng)性降低,血管壁擴(kuò)展性能下降,器官血液灌流量對血壓的依賴程度增大,促使血壓維持在一個(gè)較高的水平;③血管口徑縮小,血流速度增加,血流對血管內(nèi)皮細(xì)胞的剪切力增強(qiáng),加重內(nèi)皮細(xì)胞損傷,受損的內(nèi)皮細(xì)胞釋放縮血管活性物質(zhì)增多,擴(kuò)血管物質(zhì)減少;④血管結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致血管SMC表型發(fā)生變化,非正常表型的血管SMC對某些血管活性物質(zhì)的反應(yīng)性異常增高,使血管收縮增強(qiáng)。
(二)心排出量增多
心臟每搏排出量增加時(shí)射入主動(dòng)脈的血量增多,動(dòng)脈管壁承受的張力增大,故收縮壓明顯升高,CO增高主要與回心血量增多、心收縮力增強(qiáng)和心率增加有關(guān)。
1.回心血量增加 血容量增多時(shí)回心血量增加,血容量依賴于體內(nèi)鈉的動(dòng)態(tài)平衡,而腎臟排鈉能力低下又是體內(nèi)鈉潴留造成血容量增加的最主要原因(圖13-7)。
腎臟排鈉減少的主要機(jī)制是:①在長期處于應(yīng)激、腦
缺血和高鹽飲食時(shí),交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)活性增強(qiáng)使腎血管收縮,腎血流量減少,以致腎小球?yàn)V過率(GFR)下降;并通過濾過分?jǐn)?shù)增大,使近端小管對鈉、水重吸收增加;②SNS可直接激活腎素—血管緊張素系統(tǒng)(RAS),使腎血管收縮,GFR下降,同時(shí)醛固酮釋放增加使遠(yuǎn)端小管重吸收鈉、水增加;③高血壓患者和高血壓動(dòng)物血管SMC的主動(dòng)脈內(nèi)的血量增多,引起舒張壓升高。心臟因素導(dǎo)致血壓升高見于:①SNS興奮時(shí)去甲腎上腺素釋放增多,與心肌細(xì)胞膜上的β1受體結(jié)合,發(fā)揮正性變力作用;②去甲腎上腺素能增強(qiáng)自律性細(xì)胞的跨膜內(nèi)向電流,使4期自動(dòng)去極化速度加快,表現(xiàn)正性變時(shí)作用而使心事加快。心收縮力增強(qiáng)和心率增快使心排出量增多和血壓升高。