Physiology · 2.10

循環の神経体液性・反射性調節：圧受容器反射と化学受容器反射。心血管中枢。

Neurohormonal and reflex control of circulation: baroreceptor and chemoreceptor reflexes. Cardiovascular centers.

応用トピック: 慢性心不全―病因、症状、診断高血圧I―病因と診断窒息の分類と徴候機械的窒息の種類高血圧の診断・合併症・血圧目標失神の鑑別診断分娩中の胎児機能不全の検出心拍陣痛図

🧠 循環の反射調節は「速い（圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）, baroreceptor）」「遅い（レニン-アンジオテンシン系Local RASアンジオテンシン系（Local RAS）Local RAS（アンジオテンシン系）, renin-angiotensin system）」「もう一つの速い（低圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）＝容量センサー）」「化学的（化学受容器chemoreceptor化学受容器（chemoreceptor）chemoreceptor（化学受容器）, chemoreceptor）」の4系統として整理する。すべてが同じ延髄の心血管中枢（求心路afferent pathways求心路（afferent pathways）afferent pathways（求心路）→中枢→遠心路efferent pathways遠心路（efferent pathways）efferent pathways（遠心路））という共通経路common pathway共通経路（common pathway）common pathway（共通経路）を通るが、何を感知するか（圧・容量・化学組成）で反応の速さと目的が異なる。

心血管中枢と自律神経支配

\Delta P = Q \times R \quad (Q = \Delta P / R)

平均動脈圧mean arterial pressure, MAP平均動脈圧（mean arterial pressure, MAP）mean arterial pressure, MAP（平均動脈圧）： 心周期cardiac cycle心周期（cardiac cycle）cardiac cycle（心周期）を通した平均圧、正常約93mmHg。交感神経活動がなければ約50mmHgに低下し、最大交感神経活動では約150mmHgまで上昇しうる——交感神経の基礎緊張basal sympathetic tone基礎緊張（basal sympathetic tone）basal sympathetic tone（基礎緊張）がMAPの土台を作っていることを意味する。

交感神経は以下を支配する：

標的	効果
抵抗血管resistance vessels抵抗血管（resistance vessels）resistance vessels（抵抗血管）（細動脈など）	TPRを決定（細動脈が最大の寄与）
容量血管capacitance vessel容量血管（capacitance vessel）capacitance vessel（容量血管）（静脈・細静脈venule細静脈（venule）venule（細静脈））	交感神経活動でコンプライアンス低下reduced vascular complianceコンプライアンス低下（reduced vascular compliance）reduced vascular compliance（コンプライアンス低下）→静脈還流↑
心臓（SA/AV結節・心筋）	変時・変伝導・変力作用inotropy変力作用（inotropy）inotropy（変力作用）

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='afferent pathways'>求心路</span>：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='baroreceptor'>圧受容器</span>（圧変化）・心肺受容器・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chemoreceptor'>化学受容器</span>（化学的変化）"]
  A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vasomotor activity (vasomotion)'>血管運動</span>中枢<br>昇圧域(RVLM)・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='antihypertensive (blood-pressure lowering)'>降圧</span>域(CVLM)・副交感<span class='jp-term jp-term-diagram' title='preganglionic neurons'>節前ニューロン</span>"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='efferent pathways'>遠心路</span>：交感神経・副交感神経"]
  C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='effector'>効果器</span>：心臓・血管"]

高圧受容器

機械受容器mechanoreceptor機械受容器（mechanoreceptor）mechanoreceptor（機械受容器）で、圧/伸展に応答する。動脈圧上昇→発火頻度firing rate発火頻度（firing rate）firing rate（発火頻度）↑、低下→発火頻度firing rate発火頻度（firing rate）firing rate（発火頻度）↓。急激な圧変化（起立時 orthostasisなど）に最も強く応答する。

速い高圧受容器反射

部位	感受範囲	求心神経
頸動脈洞carotid sinus頸動脈洞（carotid sinus）carotid sinus（頸動脈洞）	50–200 mmHg	頸動脈洞carotid sinus頸動脈洞（carotid sinus）carotid sinus（頸動脈洞）神経（舌咽神経glossopharyngeal nerve, IX舌咽神経（glossopharyngeal nerve, IX）glossopharyngeal nerve, IX（舌咽神経）, glossopharyngeal nerve）
大動脈弓aortic arch大動脈弓（aortic arch）aortic arch（大動脈弓）	100–200 mmHg	迷走神経

両者とも延髄の孤束核nucleus tractus solitarius (NTS)孤束核（nucleus tractus solitarius (NTS)）nucleus tractus solitarius (NTS)（孤束核）へ投射する。

flowchart TD
  A["血圧変化"] --> B{"高血圧 or 低血圧？"}
  B -->|"高血圧"| C["副<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sympathetic activation'>交感神経活性化</span><br>SA/AV結節のmAChR→頻度・伝導↓→CO↓"]
  B -->|"低血圧"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sympathetic activation'>交感神経活性化</span>"]
  D --> E["β1受容体（SA/AV結節・心室）→変時・変伝導・変力↑→CO↑"]
  D --> F["α1受容体（細動脈）→血管収縮→TPR↑・静脈還流↑→CO↑"]

遅い高圧受容器系：レニン-アンジオテンシン系

腎輸入細動脈afferent arteriole腎輸入細動脈（afferent arteriole）afferent arteriole（腎輸入細動脈）の機械受容器mechanoreceptor機械受容器（mechanoreceptor）mechanoreceptor（機械受容器）が腎動脈renal artery腎動脈（renal artery）renal artery（腎動脈）圧の低下を感知する。

\text{プロレニン} \to \text{レニン} \to \text{

ANG IIの効果（本質：血液量↑→血圧↑）：

副腎皮質球状帯zona glomerulosa球状帯（zona glomerulosa）zona glomerulosa（球状帯）を刺激しアルドステロン分泌aldosterone secretionアルドステロン分泌（aldosterone secretion）aldosterone secretion（アルドステロン分泌）→遠位尿細管distal tubule遠位尿細管（distal tubule）distal tubule（遠位尿細管）・集合管でNa⁺再吸収↑→水再吸収water reabsorption水再吸収（water reabsorption）water reabsorption（水再吸収）↑→血液量↑
視床下部を刺激し口渇＋ADH分泌→飲水↑＋集合管での水再吸収water reabsorption水再吸収（water reabsorption）water reabsorption（水再吸収）↑→血液量↑

低圧受容器

静脈系内に位置するため「低圧」——血液量の増加を感知する。上大静脈superior vena cava (SVC)上大静脈（superior vena cava (SVC)）superior vena cava (SVC)（上大静脈）・下大静脈・肺静脈pulmonary vein肺静脈（pulmonary vein）pulmonary vein（肺静脈）が心房に入る手前、および両心房に受容体が存在する。

\text{血液量↑（例：輸液）} \to \text{

機構	効果
ANP（atrial natriuretic peptide, 心房性ナトリウム利尿ペプチドatrial natriuretic peptide (ANP)心房性ナトリウム利尿ペプチド（atrial natriuretic peptide (ANP)）atrial natriuretic peptide (ANP)（心房性ナトリウム利尿ペプチド））	心房圧atrial pressure心房圧（atrial pressure）atrial pressure（心房圧）↑に応じて分泌。血管拡張→血圧↓。腎でNa⁺・H₂O排泄↑→血液量↓
ADH分泌抑制	心房圧atrial pressure心房圧（atrial pressure）atrial pressure（心房圧）の情報が視床下部に投射しADH分泌を抑制→水再吸収water reabsorption水再吸収（water reabsorption）water reabsorption（水再吸収）↓
腎血管拡張	腎細動脈の交感神経性血管収縮を抑制→濾過↑→Na⁺・H₂O排泄↑

⭐ 高圧受容器Baroreceptors高圧受容器（Baroreceptors）Baroreceptors（高圧受容器）は「今すぐの圧」を、低圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）は「体内の血液量」をモニターする——目的の違いが受容体の位置（動脈側 vs 静脈・心房側）に対応している。

化学受容器

呼吸を調節し、換気ドライブventilatory drive換気ドライブ（ventilatory drive）ventilatory drive（換気ドライブ）を高める。低酸素・高CO₂に感受性がある他、K⁺・pH・浸透圧にも反応する。

末梢化学受容器

大動脈小体aortic body大動脈小体（aortic body）aortic body（大動脈小体）（大動脈弓aortic arch大動脈弓（aortic arch）aortic arch（大動脈弓））・頸動脈小体carotid body頸動脈小体（carotid body）carotid body（頸動脈小体）（carotid body、総頸動脈common carotid artery総頸動脈（common carotid artery）common carotid artery（総頸動脈）分岐部）。主にpO₂低下に感受性、pCO₂上昇・pH低下にも反応する。pO₂低下→求心性発火↑→交感神経性血管収縮中枢の活性化→骨格筋の細動脈収縮arteriolar constriction細動脈収縮（arteriolar constriction）arteriolar constriction（細動脈収縮）（酸素を脳など必要な場所へ温存）＋必要な部位での血管拡張。

中枢化学受容器

安静時呼吸ドライブrespiratory drive呼吸ドライブ（respiratory drive）respiratory drive（呼吸ドライブ）を担う。延髄網様体medullary reticular formation延髄網様体（medullary reticular formation）medullary reticular formation（延髄網様体）に位置し、pCO₂とpHに最も敏感（O₂への感受性は低い）。CSFのpH変化に応答する。

\text{

クッシング反射

中枢化学受容器central chemoreceptor中枢化学受容器（central chemoreceptor）central chemoreceptor（中枢化学受容器）の働きを示す例。

\text{頭蓋内圧↑} \to \text{脳動脈圧迫} \to \text{

→ ICP上昇による動脈圧上昇を圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）が感知→副交感神経活性化sympathetic activation交感神経活性化（sympathetic activation）sympathetic activation（交感神経活性化）→HR↓。

\text{要約：ICP}\uparrow \to \text{HR}\downarrow + \text{BP}\uparrow

⚠️ クッシング反射Cushing reflexクッシング反射（Cushing reflex）Cushing reflex（クッシング反射）（徐脈＋高血圧）は頭蓋内圧亢進の警告warnings警告（warnings）warnings（警告）サインSignサイン（Sign）Sign（サイン）。脳灌流cerebral perfusion脳灌流（cerebral perfusion）cerebral perfusion（脳灌流）を守るために血圧を上げる代償反応が、圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）を介して逆説的paradoxically逆説的（paradoxically）paradoxically（逆説的）な徐脈を伴う点が臨床的に重要。

まとめ

心血管中枢は求心路afferent pathways求心路（afferent pathways）afferent pathways（求心路）（圧・化学受容器chemoreceptor化学受容器（chemoreceptor）chemoreceptor（化学受容器））→血管運動vasomotor activity (vasomotion)血管運動（vasomotor activity (vasomotion)）vasomotor activity (vasomotion)（血管運動）中枢（昇圧域/降圧antihypertensive (blood-pressure lowering)降圧（antihypertensive (blood-pressure lowering)）antihypertensive (blood-pressure lowering)（降圧）域）→遠心路efferent pathways遠心路（efferent pathways）efferent pathways（遠心路）（交感/副交感）という共通経路common pathway共通経路（common pathway）common pathway（共通経路）で構成される。
高圧受容器Baroreceptors高圧受容器（Baroreceptors）Baroreceptors（高圧受容器）（頸動脈洞carotid sinus頸動脈洞（carotid sinus）carotid sinus（頸動脈洞）・大動脈弓aortic arch大動脈弓（aortic arch）aortic arch（大動脈弓））は速い圧調節、RASは遅い圧調節（血液量↑経由）を担う。
低圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）（心肺受容器）は血液量をモニターし、ANP↑・ADH↓・腎血管拡張でNa⁺利尿を促す。
末梢化学受容器peripheral chemoreceptor, PCR末梢化学受容器（peripheral chemoreceptor, PCR）peripheral chemoreceptor, PCR（末梢化学受容器）はpO₂低下に、中枢化学受容器central chemoreceptor中枢化学受容器（central chemoreceptor）central chemoreceptor（中枢化学受容器）はpCO₂/pHに主に応答し、クッシング反射Cushing reflexクッシング反射（Cushing reflex）Cushing reflex（クッシング反射）（ICP↑→HR↓+BP↑）はこの経路の代表例。