吸入空气污染样刺激物会改变高血压的防御性心肺反射

佛罗里达州坦帕市(2019年6月18日)-空气污染显著增加了过早死亡的风险，尤其是对患有潜在心血管疾病的人来说。临床和流行病学研究已经确立。

在健康人群中，吸入臭氧或颗粒物污染可以引发防御性肺心反射(lung-heart reflex)，自动降低心率以适应缺氧，并有助于减缓污染物在全身的分布。但是，当心血管疾病患者呼吸污染物时，同样的保护机制就不起作用了。相反，他们的心率会间歇性加快，这就是所谓的心动过速，它会导致不规则的心律，这可能是致命的，这就是所谓的室性早搏。

有什么区别？南佛罗里达健康大学(USF健康)的研究人员研究了感觉气道神经在保护行为中的作用。

他们5月11日发表在《生理学杂志》上的临床前研究成果，有助于解释先存心血管疾病患者对空气污染的生理反应变化。

使用大鼠模型治疗高血压(一种常见的慢性心血管疾病)，USF卫生团队发现，当吸入模拟空气污染的刺激物时，预先存在的高血压会改变肺部的正常反射，从而影响心脏的自主调节。特别是，高血压似乎将反应性反应从副交感神经系统转移到交感神经系统。交感神经系统调动身体对威胁的防御性“战斗或逃跑”反应，包括释放肾上腺素以提高心率。相反，副交感神经系统控制着不自主的反应，包括呼吸和心率，而身体处于休息状态，保持平静。

资深作者托马斯说：“心率加快和心跳异常(在高血压大鼠中)是由于这种‘飞或战’神经系统的开放，这在接触有害物质的健康动物中是看不到的。”泰勒克拉克博士，南佛罗里达健康大学莫尔萨尼医学院分子药理学和生理学副教授。“心脏正在应对异常的神经反射，这可能会加重已有的心血管疾病。”

为了模拟吸入肺部的空气污染的影响——这在实验室环境中很难重现——南佛罗里达大学的研究人员使用了异硫氰酸烯丙酯，这是芥末和辣根中的一种辛辣成分。当血压正常的健康老鼠吸入这种刺激物时，它们的心率会如预期的那样减慢。然而，在患有慢性高血压的大鼠中，吸入相同的刺激物可刺激心率增加并伴有室性早搏。

令人惊讶的是，当异硫氰酸烯丙酯静脉注射到高血压大鼠体内时，没有出现心率加快和心律异常。

泰勒-克拉克博士说：“它没有引起特殊反射；相反，我们观察到心率减慢，就像血压正常的老鼠一样。”这表明静脉注射的感觉气道神经不同于吸入的感觉气道.所以气道感觉神经(连接脑干的心脏和肺的器官)的通路可能比以前理解的更复杂。”

南佛罗里达大学的研究表明，慢性高血压可能会重塑控制心肺反射的气道感觉神经，并有助于保护身体免受空气污染造成的身体损害。托马斯-泰勒博士说，这种重塑可能发生在高血压的发展阶段，可能导致心脏的神经系统不适当兴奋。

通过更好地了解心血管疾病如何改变心肺之间的神经元相互作用，研究人员希望帮助医生选择治疗方案，并最终发现新的治疗方法。

“我们的目标是增加临床医生在选择最佳高血压治疗方案时可以考虑的另一条信息。除了患者的年龄、种族和民族，还可能包括该人是否生活在高度污染的地区，”他说。“从长远来看，如果我们能够确定重塑心肺反射所涉及的神经系统机制，我们就可以为这些疾病开发新的抗高血压药物。”

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