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3 · 第1學期動物生理學心血管生理

血壓調節

Blood Pressure Regulation

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血壓調節的整合分析涵蓋了分子層級的致病機轉和系統層級的數學模型。

RAAS 的分子層級
腎素(aspartyl protease)由腎臟 juxtaglomerular cells 分泌,受三重調控:(1) 入球小動脈的壓力感受器(壓力↓ → 腎素↑);(2) 緻密斑(macula densa)的 NaCl 感受器(NaCl↓ → 腎素↑,經 PGE₂/COX-2 旁分泌訊號);(3) β₁ 受體的交感刺激(cAMP → 腎素↑)。ACE2/Ang(1-7)/Mas 受體軸是 RAAS 的反調節系統——Ang(1-7) 產生血管舒張、抗纖維化和抗發炎效應。SARS-CoV-2 經由 ACE2 進入細胞,ACE2 的下調可能部分解釋 COVID-19 的心血管併發症。

Guyton 壓力-鈉排泄模型的量化
Guyton 的長期血壓調節理論:只要腎臟功能曲線(pressure-natriuresis curve)的 infinite gain 特性存在,任何短期擾動(如交感活化)都無法永久改變血壓——除非腎臟曲線本身被移位。原發性高血壓的核心是 pressure-natriuresis curve 的右移(需要更高的壓力才能排出相同的鈉量),原因包含:腎小管鈉再吸收增加(ENaC 活性↑、Na-K-ATPase↑)、腎內 RAAS 過度活化、腎髓質缺血(medullary ischemia)。Guyton 的 29 方程式循環模型(1972)是系統生理學的里程碑,但批評者指出其忽略了 CNS 的自主調節和血管重塑的長期效應。

鈉敏感性高血壓的分子基礎
約 50% 的高血壓患者為鈉敏感型。Liddle syndrome(ENaC β/γ 亞基突變 → 組成性活化 → 鈉再吸收過度)是 monogenic 鈉敏感性高血壓的原型。GWAS 鑑定的高血壓風險基因多涉及腎臟鈉處理:SLC12A3(NCC thiazide 敏感型共轉運體)、KCNJ1(ROMK K⁺ 通道)、WNK1/WNK4(調控 NCC 的激酶)。WNK-SPAK/OSR1-NCC 軸成為高血壓治療的新靶點。

一氧化氮(NO)與內皮功能障礙
內皮型 NOS(eNOS)合成 NO → 擴散至平滑肌 → 活化 sGC → cGMP↑ → PKG → MLCP 活化 → 平滑肌舒張。內皮功能障礙(oxidative stress → BH₄ 氧化 → eNOS uncoupling → 產生 O₂⁻ 而非 NO)是高血壓、動脈粥狀硬化和糖尿病血管併發症的共同病理基礎。NO 的半衰期約 2-3 秒。

文獻參考:Guyton, A.C. (1991). Science, 252, 1813-1816. / Santos, R.A.S. et al. (2018). Pharmacol. Rev., 70, 68-107.

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