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介绍 尽管大脑的重量只相当于人体总重量的 2%，但其输出量却占到心输出量的 15%，这说明大脑对血流重新分配的需求很大。由于大脑的新陈代谢需求很高，而大脑的储存能力有限，因此充分调节脑血流量（CBF）至关重要。向大脑输送 CBF 是通过密集的加压血管网络实现的，颅外动脉与进入颅骨的颅内动脉形成威利斯环。加上 860 亿个神经元和每个神经元 7000 个突触连接，这凸显了控制 CBF 区域调节的独特复杂性，以维持颅内压 (ICP)，满足大脑的高代谢需求。 大、小脑动脉都能发挥导管和阻力血管的功能，因此有能力扩张和收缩以控制脑灌注，保护大脑免受充血和缺血的影响。因此，CBF 的充分供应高度依赖于足够的灌注压力，血压下降超过 30-40% 将导致无法向大脑提供足够的血流，并在数秒内失去知觉。因此，CBF 的输送和脑血管血流动力学的维持在很大程度上取决于脑血管单元内部和周围的压力。例如，微血管水平的 CBF 与皮动脉的脑灌注压（动脉血压 (ABP) 与 ICP 之间的差值）成正比，与脑血管阻力成反比。颅内压通过压迫桥静脉进入矢状窦的静脉血管对 CBF 产生影响，从而确保（至少在健康的大脑中）桥静脉和毛细血管后血管内压始终高于 ICP。 由于脑血管的封闭性，需要安全地控制脑血容量和 ICP。随着血容量的增加，ICP 会出现小幅上升，这是有效代偿顺应性曲线的特征。如果血容量持续增加，超出了调节范围，就会导致 ICP 指数级增加。一旦 ICP 达到接近 ABP 的水平，就会导致脑灌注压为零，即临界闭合压。这将导致动脉塌陷和脑缺血。CBF 可最大增加 ∼ ＜ 1 倍（22-100 毫升/100 克/分或∼14 毫升/秒），这与外周循环明显不同，在外周循环中，流向肌肉的血流量可增加 5-10 倍。有充分证据表明，CBF 受内在因素（自主神经、平滑肌细胞、肌源性和脑代谢）和全身因素（ABP、血气、通气）共同调节，以快速维持充足的脑灌注。临床前的证据支持自主神经对人体 CBF 的调节，Ca2+ 通道和肾上腺素受体的确定导致人们普遍认为这些受体的功能和作用反映了外周血管的功能和作用。 然而，大脑解剖结构的特征和功能是脑血管所独有的，包括不同的受体分布和潜在的敏感性。神经控制具有血管床特异性，对这两个血管床的阻断研究就证明了这一点，而血流调节在大脑单元内也具有区域特异性。一般来说，外周循环中的交感神经刺激会导致动脉和静脉血管收缩和血流量减少；然而，脑循环中的交感神经刺激反应在很大程度上取决于每条血管中受体的密度和分布、神经递质释放的浓度以及其他血管活性或血管收缩化合物的存在。脑交感神经激活增加会导致血管收缩或扩张，这取决于刺激（内在或系统因素）以及血管的位置。这导致脑血管内的代偿反应，以维持足够的灌注，并向大脑输送氧和营养物质。 本综述旨在总结神经调节 CBF 的证据。这篇综述将强调大脑和外周血流的神经调控之间的明显异同，以及交感神经和副交感神经大脑调控的区域特异性。最后，我们将讨论未来的实验研究将如何进一步加深我们对人类自主神经控制 CBF 的理解。 外周与大脑肾上腺素受体的分布差异 调节和维持血流输送的能力是整个血液循环的一个特征。图 1 和图 2 分别概述了人体外周和大脑肾上腺素受体的分布情况。外周血管改变和优化血流灌注的作用主要受神经活动的支配。外周神经控制介导心输出量的分配和心脏、器官和肌肉组织的重要灌注，同时维持血容量和 ABP。ABP 的控制也是 CBF 调节的一个重要因素，因为 ABP 是推动血液通过脑血管的动力；它也是启动反射性脑自动调节反应的初始刺激。因此，充足的脑灌注高度依赖于足够和稳定的全身灌注压。因此，尽管外周血管和脑血管之间的自主神经调节存在明显差异，但脑血管仍然依赖于功能良好的外周自主神经控制来调节 ABP。Tymko 等人（2020 年）的研究证明了这一点，交感神经活动（SNA）爆发活动升高后，颅内速度增加，这可能是由于灌注压力增加所致。包括动脉、小动脉和静脉在内的外周血管受节后交感神经支配。交感神经末梢释放的去甲肾上腺素或协同递质三磷酸腺苷和/或神经肽 Y 与血管平滑肌细胞上的功能后 α1- 或 α2- 肾上腺素能受体结合。这会增加细胞内 Ca2+，导致平滑肌收缩和外周血管收缩。 外周血管中的β2-肾上腺素能血管扩张作用微乎其微，尽管年龄和性别等因素会影响其密度。在这种情况下，β2 受体在年轻女性中比在老年女性中更丰富，与男性相比也更丰富，这也是血压调节中明显的性别差异的基础。由于 β2 血管舒张功能相对缺失，肌肉交感神经外流增加会导致外周血管收缩加剧，而交感神经功能减退则会导致男性和女性血管舒张。然而，与男性相比，年轻女性的血管收缩程度可能会因 β2 血管舒张的反作用而减弱。外周血管中没有副交感神经支配，因此自主神经控制完全由交感神经控制。由于肾上腺素能受体的密度、协同递质的释放、竞争性血管舒张代谢物（如一氧化氮）的释放以及血管的大小和结构等因素，外周血管床、单个血管甚至同一血管的交感神经血管收缩程度都不同。受体密度的差异如图 1 所示，突显了整个外周血管中交感神经激活和收缩水平的差异。本综述仅对脑循环中肾上腺素受体分布和作用的明显差异进行简要概述。
图 1. 示意图描绘了外周血管中肾上腺素受体和钙通道的亚型、分布和密度。外周血管树上的肾上腺素受体亚型密度由柱长表示，不同肾上腺素受体的分布由柱颜色区分，如图例所示。近端和远端小动脉分为一级 (1A) 至五级 (5A) 小动脉。星号的数量反映了肾上腺素受体亚型的密度，一个星号表示浓度低，增加到三个星号表示浓度更高。 脑血管肾上腺素受体分布 脑血管内受体类型、分布和密度的独特变化凸显了与外周血管的明显自主差异。脑血管表现出 α（α1 和 α2）和 β（β1 和 β2）肾上腺素受体，这些受体的分布和密度在整个脑血管树中差异很大（如图 2 所示）。不同的分布和密度介导各种神经递质（例如去甲肾上腺素和肾上腺素）的作用，这取决于受体的密度和类型。神经激活增加可导致区域脑灌注模式的差异。例如，由于肾上腺素受体亚型浓度不同，神经激活增加可能导致颈内动脉血管收缩，大脑后动脉和基底动脉血管舒张。
图 2. 脑血管单元肾上腺素受体和 Ca2+ 通道的亚型、分布和密度示意图。沿脑血管分布的肾上腺素受体亚型密度以柱长表示，不同肾上腺素受体的神经支配以柱颜色区分，如图例所示。左侧表示前循环血管（颈内动脉、大脑中动脉），右侧表示后循环血管（椎动脉、大脑后动脉）。 钙 (Ca2+) 通道的分布也沿着脑血管树而变化。这对于通过肌源性控制调节脑血管张力，从而调节 CBF 具有重要意义。Ca2+ 通道位于平滑肌细胞中，平滑肌细胞环绕着颅外和颅内大型脑动脉的内皮基底。颅内和颅外大型动脉具有多层收缩性平滑肌细胞，而在脑小动脉中则减少到单层。脑血管壁的这种区域异质性与外周血管不同，在外周血管中，小动脉和小动脉比大动脉由更多的平滑肌细胞组成。脑血管系统中 Ca2+ 通道的三种不同亚型包括 Cav1（“L 型”长效电流）、Cav2 和 Cav3（“T 型”快速衰减电流）。Cav1 通道的特点是单位电流大、开放时间长，因此作用持久。Cav2 和 Cav3 型通道的特点是低电压激活通道和瞬时作用。Ca2+ 通道的分布也因脑血管和脑血管区域的不同而存在显著差异。较大的脑血管被认为比较小的血管包含更敏感的通道，较小的血管的特点是 L 型和 T 型通道。这一观点与外周血管形成对比，外周血管的主要特征是仅存在 Cav1 L 型通道，因此电流持续时间长（见图 1）。脑血管的异质性以及肾上腺素能受体和 Ca2+ 通道的分布支持脑血管单元内血管的差异反应性具有高度区域特异性。例如，较大的脑血管可能由于 Ca2+ 通道更敏感而具有更大的血管收缩能力，并且由于存在 T 型通道而具有快速调节 CBF 以响应血压波动的能力。Kuo 等人支持这一观点，他们报告称与较大的脑血管相比，较小的脑血管对 Ca2+ 拮抗剂二氢吡啶的敏感性降低。这些不同亚型的 Ca2+ 通道在人类中的功能意义仍不清楚。 肌细胞、周细胞和星形胶质细胞控制脑血流的证据 收缩性平滑肌细胞的数量沿着脑血管系统树减少，从而产生专门的神经胶质细胞。这些星形胶质细胞、肌细胞和周细胞提供了从小动脉到小静脉的连续神经支配层，在调节 CBF 和代谢方面发挥独特的生理反应。这些神经胶质细胞的分布沿着脑血管系统而变化。肌细胞主要位于近端脑动脉、软脑膜动脉和穿透小动脉中。随着脑血管系统向毛细血管前小动脉发展，周细胞占主导地位，主要负责改变毛细血管中的血管运动张力。此外，星形胶质细胞终足环绕着超过 90% 的脑毛细血管。这些特殊的神经胶质细胞具有收缩特性，可以直接扩张和收缩血管直径，调节血管舒缩张力、血管通透性并维持血脑屏障。此外，这些细胞在神经元、内皮细胞和 Ca2+ 通道之间提供连接，以传播神经活动产生的 Ca2+ 和钾信号。星形胶质细胞、肌细胞和周细胞的收缩特性对 CBF 的调节非常重要，特别是考虑到毛细血管床是血流动力学阻力最大的地方。因此，脑毛细血管直径的改变为 CBF 的精细控制提供了关键机制 。这些毛细血管直径的改变已被证明是神经元激活的直接结果，独立于血压改变而发生。通过神经胶质细胞调节血管张力取决于信号分子的浓度，其中 Ca2+ 信号的激活会增加或减少血管张力，这取决于血管活性分子的生物利用度，如图 3 所示。这些血管活性分子包括前列腺素 E2 (PGE2)、环氧二十碳三烯酸 (EET)、20-羟基二十碳四烯酸 (20-HETE)、三磷酸腺苷 (ATP)、一氧化氮 (NO) 和 K+ 。花生四烯酸转化为血管活性或血管收缩递质对一氧化氮和氧气敏感且依赖于它们，这些化合物的可用性决定了血管扩张或收缩 。神经放电和 Ca2+ 信号传导导致 20-HETE 的产生和血管收缩，而当这种信号级联导致 PGE2 或 EET 时，就会发生扩张。因此，神经信号传导能够引起脑小动脉的血管收缩和血管舒张，同时增加交感神经活动和 Ca2+ 释放。然而，再次需要注意的是，肌细胞、周细胞和星形胶质细胞通路对人类 CBF 控制的分离、神经支配和功能意义仍完全不清楚。
图 3. 毛细血管和小动脉直径的内在自主神经控制 ：A，星形胶质细胞负责调节小动脉直径的机制。这些机制由花生四烯酸 (AA) 代谢作用介导。谷氨酸受体的激活会增加星形胶质细胞 Ca2+，从而激活磷脂酶 A2 (PLA2)，导致 AA 从质膜释放。对于血管舒张，AA 代谢形成前列腺素 E2 (PGE2) 或环氧二十碳三烯酸 (EET)，它们被释放并作用于平滑肌细胞，引起血管舒张。对于血管收缩，AA 被释放并作用于平滑肌细胞，在那里它被代谢为血管收缩剂 20-羟基二十碳四烯酸 (20-HETE)。三磷酸腺苷 (ATP) 激活 Ca2+ 介导的下游血管活性通路，增加 [Ca2+] 并激活钾 (K+) 通道，随后血管扩张剂 K+ 流出。此外，一氧化氮 (NO) 的释放导致神经元释放谷氨酸，谷氨酸作用于平滑肌细胞，导致扩张。B，由神经活动引起的局部血管反应。由神经活动增加和细胞外 K+ 增加触发。这导致通过内向整流 K 通道增加细胞内 K+，导致内皮细胞超极化，通过周细胞、平滑肌细胞和间隙连接在毛细血管和小动脉中传播。这抑制了 Ca2+ 通道活性并消耗了细胞内 Ca2+，导致血管舒张，从毛细血管传播到大脑表面的软脑膜动脉。 大脑内在交感神经激活的区域差异 与外周 SNA 相比，脑 SNA 很可能由 ICP 变化介导，而不是 ABP 的间接系统影响（。脑 SNA 的作用直接作用于脑血管阻力和 ICP，从而作用于脑灌注压 (CPP)（CPP = ABP-ICP/脑血管阻力 (CVR)）。脑血管系统中交感神经激活的主要神经递质是去甲肾上腺素。通过去甲肾上腺素释放激活 α1 受体会导致细胞内 Ca2+ 增加和平滑肌收缩，以及血管张力增加。α2 受体激活对血管张力的影响因位置而异。连接后 α2 受体介导血管收缩。然而，激活前脑节 α2 肾上腺素受体会降低细胞质 Ca2+，抑制随后的去甲肾上腺素释放，通过局部负反馈回路调节去甲肾上腺素释放。α1 和 α2 受体在脑膜动脉中的分布有助于维持脑灌注压和压力梯度。这维持了毛细血管和血脑屏障之间 O2、CO2 和葡萄糖交换的过滤和重吸收之间的平衡。在毛细血管中，周细胞通过 α2 介导的收缩或扩张来控制血管张力。这凸显了肾上腺素受体在脑血管单元中分布差异的重要性，在较大的动脉（例如 ICA）收缩期间，小动脉和毛细血管会出现补偿性扩张。β 受体主要位于后循环和大脑皮层动脉中，是造成区域血管张力和血流差异的原因。β1 受体导致细胞内 Ca2+ 增加和血管收缩，并释放去甲肾上腺素。相反，β2 受体的激活会导致脑血管扩张。后循环中 β 受体比例较高和 α1 受体密度较低可能有助于确保在交感神经高度活跃的时期，脑干和皮质的血流量充足。这至少在临床前模型中简要强调了不同的受体通路参与转化自主神经活动的变化，这些变化使血管张力发生区域性改变，从而导致 CBF 和营养输送。 交感神经和副交感神经控制脑血流 脑循环由交感神经纤维大量支配，至少部分受神经源性调节。人类和动物研究均表明 SNA 在预防高灌注方面具有保护作用。这已在人类研究中得到证实，研究利用神经节切除和完全神经节阻断，从而导致 CBF 增加和脑血管张力降低。尽管有这些证据，但在操纵交感神经张力的研究中未能解释受体分布的区域异质性，可能导致 SNA 不影响 CBF 的解释。这些复杂性在使用星状神经节阻断的蛛网膜下腔出血患者研究中显而易见，通过颅脑多普勒 (TCD) 测量的大脑中动脉速度 (MCAv) 降低，同时观察到整体 CBF 增加。MCAv 的矛盾下降可能是由于血管扩张（交感神经撤回导致）或由于整体 CBF 增加导致对侧流速降低，突出了区域性脑灌注模式。总之，仅使用 TCD 和测量单个感兴趣的血管可能会导致难以解释交感神经控制对区域和整体 CBF 的影响。解释这些研究的进一步困难是由于神经节阻滞对外周心血管的影响。这导致 ABP 同时下降和 PaCO2 可能升高，导致观察到的 CBF 下降。 脑血管床和外周血管床之间的主要自主神经差异包括脑血管中副交感胆碱能神经纤维的密集支配，以及外周血管中副交感胆碱能神经纤维的缺失。这种支配在脑血管内也是区域特异性的。例如，尽管在评估 CBF 胆碱能控制的人类数据有限，但脑血管床自主神经控制的相互性可能类似于心率控制，动物和人类数据都表明存在主动的副交感神经扩张机制。使用胆碱能阻滞剂测量颅内速度的人类研究支持了这一点。例如，Hamner 等人证实胆碱能阻断期间脑自动调节减少，强调了主动副交感神经血管扩张在维持脑灌注中的作用。这可能在后循环（包括椎动脉和大脑后动脉、实质动脉）中尤为重要，因为这些动脉受胆碱能神经纤维的密集支配，因此可能介导血管扩张以响应交感神经激活而不是收缩。这种补偿性扩张对于优先考虑脑干的 CBF 非常重要，因为它对生命至关重要。交感神经和副交感神经之间的串扰由解剖分布支持，这些纤维经常交织在人类脑血管上。研究表明，人类交感神经和副交感神经之间的平衡相互作用，大脑自动调节受损的频率和幅度与交感神经阻滞相似。虽然应该注意在 MCA 水平测量颅内速度的考虑，但这些观察结果表明交感神经和副交感神经反射之间的平衡可以使 CBF 优化以适应上升和下降的压力。来自动物模型的数据支持副交感神经支配对 CBF 调节的重要性，副交感神经刺激会导致狗的血管舒张和整体 CBF 增加。这种相互的自主神经控制可能是维持颅内脑血容量和压力的机制之一。例如，如果颅外颈动脉血流量减少，则在人体模型中报告基底动脉血流量补偿性上升。这加强了颅内区域补偿性血管扩张以维持脑灌注压；这是由 SNA 和副交感神经活动同时相互作用和作用介导的反应。然而，这种副交感神经支配受到的关注远不及交感神经通路，其在人类中的生理功能和作用仍处于推测阶段，且很大程度上未知。 现有的人类证据表明，副交感神经刺激迷走神经会导致临床人群（包括患有癫痫和抑郁症的个体）的 CBF 增加。迷走神经刺激也被认为是改善阿尔茨海默病患者认知能力的治疗方法。这是否至少部分归因于副交感神经刺激和区域 CBF 增加仍有待研究，但这似乎是一个可行的解释。为了评估副交感神经激活对 CBF 的影响，未来的研究可以考虑迷走神经刺激，从而增加颈部迷走神经的副交感神经激活。此外，最近在测量清醒人类颈部迷走神经活动方面取得了进展。这为了解人类副交感神经对 CBF 的调节提供了一种潜在的新颖而令人兴奋的途径。 外在因素对交感神经控制 CBF 的作用 外在因素对交感神经控制 CBF 的作用 关于 SNA 在 CBF 调节中的作用的一些最令人信服的证据来自利用颈部神经节切除术的研究。这导致交感神经激活的完全消除，并观察到 CBF 随之增加（增加 ≤ 20%）。然而，由于对健康志愿者进行手术是不可行的，数据很少，而且研究结果可能受到患者神经系统疾病的影响。因此，大多数研究都利用药物来研究交感神经激动剂或阻滞剂对静息 CBF 或 MCAv 的影响，包括对脑血管调节的其他评估，例如脑血管反应性和脑自动调节。然而，药物阻滞剂会产生许多心血管效应，间接影响 CBF 及其调节，包括 PETCO2、MAP 和心输出量的改变。尽管精心设计的研究已经推动了有关 SNA 对 CBF 影响的认识的进步，但鉴于有多种整合机制起作用来调节 CBF，因此不可能分离 CBF 的控制机制。 血压扰动通常被用作强大的外部刺激，以操纵和评估人类脑血管的交感神经控制。方法包括诱导低血压（下半身负压 (LBNP)、抬头倾斜、大腿压力释放）和高血压（握手、瓦尔萨尔瓦动作、药物诱导）生理反应，或通过评估血压的自主波动，称为动态脑自动调节。虽然研究测量 ABP 作为这些 CBF 变化的间接中介因素，但 ICP 和脑血容量的直接结果变化可能在介导 CBF 和内在脑交感神经紧张的变化方面发挥更大的作用。在描述交感神经控制对 CBF 的直接影响时，重要的是要认识到脑 SNA 实际上可能通过改变 ICP 与外周 SNA 起相反的作用。尽管大脑 SNA 可能不直接由 ABP 的变化介导，但这些改变会通过血容量增加间接影响大脑 SNA，从而导致 ICP 的改变。 由于其侵入性，在健康受试者中通常不通过实验测量 ICP、脑灌注压和脑容量的直接测量值。相反，在没有直接测量颅内压力的情况下，通常测量 ABP 作为替代方法。通过 LBNP（20 mmHg）适度降低 ABP 可降低直接测量的 ICP，同时保持脑灌注压。然而，在 ICP 大幅下降（可能发生交感神经激活）期间，ABP 和脑灌注压会升高，同时保持完整的自我调节。在蛛网膜下腔出血患者中，ICP 在介导交感神经放电中的作用得到了支持，这些患者的早期脑损伤导致 ICP 升高，CBF 减少。然而，当用交感神经节阻滞剂治疗时，CBF 会增加。ICP 在直接介导交感神经激活方面的作用在睡眠羔羊中得到了进一步支持，即在颈上神经节测量大脑 SNA 记录。早期的人类数据和最近的动物证据为 ICP 在通过颅内压力反射调节大脑交感神经放电方面的重要性提供了额外的支持。Guild 等人证明，通过盐水输注使 ICP 生理升高会导致麻醉绵羊的肾交感神经放电增加和脑灌注压维持。然而，神经节阻断并不能维持脑灌注压。 鉴于迄今为止对人类的研究已经利用外周神经活动（微神经造影术）的测量来代替直接测量大脑交感神经活动，ICP 是否直接调节大脑交感神经活动仍有待证实。需要进一步研究以了解大脑 SNA 对人类 CBF 的机制，使用直接测量大脑 SNA，例如使用大脑去甲肾上腺素溢出，如先前建议的那样。在撰写本文时，直接评估大脑 SNA 的这一研究空白尚未得到解决。然而，现有数据提供的证据表明，大脑 SNA 的调节与外周血管的调节不同。特别是，CBF 调节和自身调节依赖于 ICP 和由此产生的大脑交感神经放电。 脑自动调节的区域差异 迄今为止，大多数关于区域性大脑自动调节的人类证据都集中在交感神经对前循环的控制上，很少有研究关注后循环，或考虑自动调节的区域差异。虽然一些报告表明大脑自动调节没有区域差异，但也有证据支持后循环比前循环更有效的自动调节。这些差异的原因尚不清楚，但可能与每项研究采用的非常不同的方法有关。然而，这些异质性区域反应仍有可能由不同的交感神经和副交感神经支配所支撑。这种区域差异包括后循环中 β2 受体的密度增加，以及与 ICA 相比 VA 存在副交感神经支配。两项独立研究中等长运动引起的 ABP 升高期间的观察结果也支持了这一点，即 VA 血流的增加远大于 ICA 血流的增加（分别为 40% 和 16%）。总的来说，很明显，脑循环各部分之间存在不同的功能和解剖特征。未来的研究可以集中于区分脑自动调节的区域差异与血压急剧升高。此外，应结合 CBF 的整体和区域评估，以进一步了解 CBF 调节的这些明显区域差异。 迄今为止，大多数关于大脑区域自动调节的人类证据都集中在前循环的交感神经控制上，很少有研究关注后循环，或考虑自动调节的区域差异。虽然一些报告表明大脑自动调节没有区域差异，但也有证据表明后循环比前循环更有效的自动调节。这些差异的原因尚不清楚，但可能与每项研究采用的非常不同的方法有关。然而，这些异质性区域反应仍有可能由不同的交感神经和副交感神经支配所支撑。这种区域差异包括后循环中 β2 受体的密度增加，以及与 ICA 相比 VA 存在副交感神经支配。两项独立研究在等长运动诱发的 ABP 升高期间的观察结果也支持了这一点，即 VA 血流的增加远大于 ICA 血流的增加（分别为 40% 和 16%）。总的来说，很明显，脑循环各部分之间存在不同的功能和解剖特征。未来的研究可以集中于区分脑自动调节与急性血压升高的区域差异。此外，应结合 CBF 的整体和区域评估，以进一步了解 CBF 调节中这些不同的区域差异。 总结目前交感神经控制人类脑血流的实验和药理学证据 研究采用了各种评估方法，以及药理学交感神经激动剂和拮抗剂来分别增加或阻断交感神经活动。 药理学α1肾上腺素受体激动剂/拮抗剂研究。 使用 α1 阻滞剂的研究主要表明 CBF 调节减弱。α 肾上腺素受体阻滞剂的使用最为常用，这可能是因为脑血管中 α-肾上腺素能受体丰富（如图 2 所示）。使用 α1 阻滞剂会导致 MAP 同时下降，随后出现压力反射介导的过度换气引起的低碳酸血症。因此，这些伴随的低血压和低碳酸血症变化间接导致静息 CBF 下降。在正常生理条件下，与 MAP 和 PETCO2 变化的更强大影响相比，α1 神经控制对静息 CBF 的影响似乎很小。然而，在短暂的血压挑战或高碳酸血症期间，SNA 的增加可能会限制脑血管扩张和 CBF 的增加。α1 阻断剂研究支持了这一点，该研究将 CBF 的增加减弱为高碳酸血症，并导致动态脑自动调节受损。在单侧握力训练（最大自主收缩的 30%）期间直接评估外周肌肉 SNA 导致对侧 ICA 血流量增加，但同侧 ICA 血流量没有增加；此后，施用选择性 α1 阻滞剂导致 CBF 的双侧相似增加（Fernandes 等人，2016 年）。这些发现支持 α1 受体在 ABP 大幅增加（+30 mmHg）期间可能在防止颅外血流量大幅增加方面发挥的作用，例如在等长握力训练期间观察到的颅外血流量。使用 α-肾上腺素能阻滞剂解释证据的局限性在于，由于去甲肾上腺素与 β-受体结合增加，β-受体活性可能上调。由于额外的 β-介导扩张效应，这种影响可能会混淆单独解释去除 α-介导收缩的影响。 α2 肾上腺素能受体激动剂/拮抗剂的药理学研究。药理学 α2 肾上腺素能受体激动剂/拮抗剂研究。α2 激动剂的给药也会降低 MAP，间接导致 CBF 下降。但是，当通过苯肾上腺素输注（α1 激动剂）将 MAP 恢复到基线水平时，CBF 仍然低于基线。然而，包括 PETCO2 变化在内的其他影响可能仍然存在，并且没有被考虑在内。此外，尽管外周 MAP 恢复，但药物仍可能影响脑循环，因为并不总是能够单独研究这些调节机制。考虑到 CBF 对 CO2 的哪怕最轻微的变化都非常敏感，考虑 PETCO2 变化对 CBF 后续变化的直接影响是一个重要的考虑因素。在六项利用 α2 激动剂操纵 CBF 的研究中，一项研究报告 PETCO2 显著增加，而另一项研究报告同时输注苯肾上腺素时 PETCO2 下降。其余研究报告了 PETCO2 升高；然而，与组水平的基线相比，这些升高并不具有统计学意义。然而，即使 PETCO2 的微小变化也会导致 CBF 变化，因此在个体基础上仍可能产生影响。因此，未来的研究可以通过使用固定的前瞻性或呼气末阻断控制 PETCO2 的这种影响。在无法进行呼气末阻断的实验设计中，分析至少应考虑 PETCO2 的影响，可能通过统计方法，例如将 PETCO2 的变化作为协变量。尽管无法分离 SNA 对 CBF 的直接影响，但有证据令人信服地表明，交感神经流出增加会导致对 α2 受体的血管收缩作用。特别是，据报道，使用 α2 激动剂会导致静息 CBF 减少，脑自动调节和脑血管反应性降低。 利用全神经节或 α 肾上腺素能阻滞剂进行的实验支持了 SNA 在大脑自动调节中的作用。例如，研究表明，使用非选择性 α 肾上腺素受体阻滞剂时，由药物引起的 ABP 增加引起的 MCAv 增加比不使用时高出四倍。尽管这些研究控制得很好，但使用 TCD 限制解释仍然存在混杂因素，因为无法解释直径变化。这一点尤其重要，因为这些阻滞剂会导致 ABP 和 PaCO2 下降，从而可能改变 MCAv 直径。Zhang 等人 (2002) 试图解释非选择性 α 阻滞剂（使用 α1 选择性激动剂苯肾上腺素）后 ABP 的差异，并表明大脑自动调节的障碍不能完全由 ABP 的差异来解释。然而，无法准确量化 CBF 的变化（由于使用 TCD）或钳制 PETCO2 仍然是一个混杂因素，无法与这些研究中交感神经阻滞的直接影响区分开来。 β1 和 β2 肾上腺素能受体激动剂/拮抗剂的药理学研究。关于 β1 和 β2 介导的脑血管神经控制作用的证据有限。β1 阻滞剂可能通过介导显著的血管扩张（特别是软脑膜动脉和脑后循环）在缺血条件下具有保护作用和临床应用。只有两项研究调查了 β1 阻滞剂对健康成人脑血管调节的作用。在这些方案中，由于美托洛尔的外周心血管作用，心输出量和 MAP 显着降低。Ide 等人（2000 年）和 Ogoh 等人（2007 年）均报告称，β1 阻滞剂后 MCAv 降低，并且在中等强度的循环运动中增加 MCAv 的能力降低。这些发现归因于心输出量减少和由此产生的交感神经激活，限制了流向大脑的血流。鉴于整体 CBF 在动态运动期间可能保持基本不变，这表明在 β1 受体所在的大脑其他区域（后循环和小动脉）CBF 增加和血管扩张。然而，另一个考虑因素是 β1 阻滞导致 MAP 显着下降（5-11 mmHg），以及随后的 PETCO2 下降。鉴于此，在这些方案中观察到的 CBF 下降可能归因于较低的灌注压和药物阻滞导致的次要因素，与交感神经激活无关。 关于选择性 β2 阻滞剂对 CBF 的影响，人类的证据有限。然而，动物数据支持 β2 拮抗剂对降低 CBF 和限制脑血管扩张的影响。Seifert 等人 (2009) 为人类提供了支持，证明了使用 β2 阻滞剂在运动至疲劳期间增加 MCAv 的能力降低。然而，PETCO2 明显增加，MAP 和 CO 明显下降，因此 CBF 下降无法区分 β2 阻滞剂的直接和间接影响。研究应尝试解释这些外周心血管影响，同时在实验期间使用呼气末阻断和施用苯肾上腺素来恢复 MAP。 结论 本综述总结了当前关于自主神经控制对 CBF 调节作用的证据，特别关注肾上腺素受体分布的区域差异。需要更好地理解这种区域解剖异质性如何转化为 CBF 调节的生理功能。我们总结了外周 SNA 控制血流的证据如何不能推广到脑血管系统。特别是，根据目前可用的证据，大脑 SNA 似乎与外周循环相反，至少部分由 ICP 和脑血容量的变化介导。此外，交感神经激活对 CBF 的作用比外周循环中的作用更复杂。脑血管中交感神经激活的不同作用取决于所作用的区域和受体。整个脑循环的补偿反应以及与副交感神经活动的相互作用是脑循环所独有的。最后，脑 SNA 升高的功能重要性可能在于预防人类的过度灌注损伤。 |
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