心脏的内分泌功能

心脏不仅是血液循环的动力泵,而且具有重要的内分泌功能。心肌细胞能够产生和分泌心钠素、脑钠素、肾素一血管紧张素、内源性类洋地黄素、抗心律失常肽、心肌生长因子等多种激素和生物活性物质,对心血管的功能起着调节作用。

心钠素及其家族

心钠素

心钠素(cardionatrin)又称心房利钠因子(atrial natriuretic factor)、心房利钠多肽(atrial natriuretic polypeptide)或心房肽(atripeptide),是一种由28个氨基酸组成的心血管活性多肽。Kisch(1955年)在电镜下观察到心房肌细胞内含有一些特殊的分泌颗粒,称为心房特殊颗粒。deBeld等(1979年)提出心房特殊颗粒内含有一种利尿利钠因子。1983年底至1984初,人们从大鼠和人的心房组织中提纯了这种因子,称为心钠素。人的心钠素具有α、β、γ3种形式。

分泌器官

心钠素主要分布于心房肌细胞的心房特殊颗粒内。右心房的心钠素含量约为左心房的2倍,近心外膜侧的心房肌细胞的含量多于近心内膜侧的细胞。心室肌细胞含有少量的心房特殊颗粒。血液中的心钠素主要由心房肌细胞分泌而来,约占血浆浓度95%。正常情况下,心室肌可分泌少量的心钠素,约为心房肌分泌量1%。在某些病理情况下,如心室肥厚时,心室肌可分泌大量的心钠素。脑、肺、下颌下腺、甲状腺、垂体、肾上腺和生殖器等器官也含有少量心钠素。成人心钠素的血浆浓度为50~150pg/ml。心钠素在血液中的浓度依血管部位而不同,冠状窦最高,沿血液循环方向由动脉向静脉逐渐减低,肾静脉最低。

分泌调节

心钠素的释放直接受心房内压的调节,凡使心房压力增加的因素都可刺激心钠素释放。心钠素基因的表达直接受心房张力的调控。另外,心钠素的释放受加压素、神经肽Y、血管紧张素Ⅱ和内皮素等血管活性多肽的调节,其中内皮素是心房心钠素释放的直接刺激因子。

心钠素受体

心钠素受体广泛分布于肾、心血管系统、肺、肾上腺、神经系统、胎盘和免疫器官等,其中以肾上腺皮质最为密集。

心钠素的作用

  • 对肾脏的作用:心钠素增强肾血管球的滤过率,增加肾髓质尤其是肾乳头的血流量,改变球管平衡和抑制近曲小管和集合管对钠的重吸收,从而产生利尿利钠作用。此外,心钠素可通过抑制肾素和加压素的合成和释放发挥利尿利钠作用。
  • 对心血管系统的作用:心钠素具有舒张血管、降低血压、改善心律失常和调节心功能的作用。因此,心钠素在高血压、心功能不全和肺水肿等疾病的发生和防治上具有重要意义。
  • 对其他心血管活性物质和血流动力学的影响:心钠素可对抗去甲肾上腺素、血管紧张素、5-羟色胺和组胺所引起的缩血管效应。舒张血管的效应不依赖内皮的完整性,也不受α、β受体和胆碱受体阻滞剂的影响。

脑钠素

脑钠素(brain natriuretic peptide)最初是由Sudoh等从猪的大脑分离而来,随后Saito等发现心脏的脑钠素浓度比大脑高。脑钠素是一种由32个氨基酸组成的心血管活性多肽,主要由心室合成。脑钠素与心钠素相同,具有利尿、利钠、舒张血管和降低血压的作用。

另外,心脏分泌C型心钠素、N-心钠素、醛固酮分泌抑制因子、异心钠素、尿钠素和利尿激素等。

心脏的肾素-血管紧张素系统

心脏内存在独立的肾素一血管紧张素系统(renin-angiotensin system),可释放血管紧张素原(angiotensinogen)。在心肌细胞或心肌组织,能检测到肾素样活性物质、血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme)和血管紧张素(angiotensin)。心脏内的血管紧张素I含量为30~150fmol/g,血管紧张素Ⅱ为100—500fmol/g。在心脏,右心房的血管紧张素含量最高,左心室的含量最低。心脏肾素一血管紧张素系统的作用为:

  • 使冠状血管紧张性收缩,从而调节冠状血管的血液循环;
  • 增强心肌收缩力,促进心内交感神经末梢释放儿茶酚胺;
  • 促进心肌细胞蛋白质的合成,刺激心肌细胞生长,可引起心肌肥厚;
  • 缺血再灌注时影响心肌代谢及心电稳定性,加重缺血引起的心肌损伤及室性心律失常。

抗心律失常肽

Gordon和Wide在鸡胚心肌单细胞培养时观察到,加人鸡胚心肌组织提取液后可增强心肌细胞的收缩性和传导性。后来,Aonuma等从牛心中分离出—种生物活性多肽,它能减慢心律,延长心电图Q-T间期,对抗高钙、低钾和毒毛旋花苷G引起的心律失常,故命名为抗心律失常肽antiarhythmic piptide。抗心律失常肽在全身组织均有分布,但心脏含量最高。血浆中的抗心律失常肽含量为4nmol/L。心房内的抗心律失常肽含量因年龄而异,年龄越小,含量越少;随年龄的增长,其含量渐增至成年水平。除抗心律失常外,抗心律失常肽有较强的抗血栓形成作用。

内源性类洋地黄素

内源性类洋地黄素(endogenous digitalis-like factor)又称内洋地黄素,不含氨基酸,不被一些蛋白酶水解,其活性成分可同某些甾体激素竞争结合受体。内源性类洋地黄素广泛分布于脑、心、肝、肺、肾、骨骼肌、下丘脑和肾上腺等组织中。心脏分离出的内源性类洋地黄素又称心洋地黄素(cardiodogin),每毫克蛋白的含量约为52fmol。心洋地黄素与洋地黄受体结合,抑制Na+,K+-ATP酶的活性,并可与洋地黄抗体产生交叉免疫反应。内源性类洋地黄素具有强心、利尿、利钠和缩血管作用。在高血压、慢性心功能不全、慢性肾功能不全和醛固酮增多症等疾病,其血浆中内源性类洋地黄素浓度增高。

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