寒冷与原发性高血压发病机制的关系

郑 曦 综述，杨永健 审校

高血压是在世界范围内严重危害人们身体健康的疾病，我国的高血压患病率也呈逐年上升趋势，其发病机制非常复杂，除与饮食、遗传等因素相关外，环境因素也扮演着十分重要的角色。据流行病调查显示，在严寒的冬天，各种心脑血管疾病的发病率也随之上升［1］。居住于海拔较高的低温地带的人群则更易患上高血压、妊高征。此外寒冷季节,无论是高血压患者还是正常血压个体,均存在收缩压升高现象。寒冷与血压的升高有着密切的联系，本文就寒冷如何导致高血压的机制作一综述。

1 寒冷与交感神经系统

交感神经系统的激活对高血压的形成有着重要的影响，生活在各种高压力环境的人群更容易罹患高血压病［2］。寒冷可导致心率加快、加强，代谢增加等一系列表现。Fregly［3］建立了寒冷诱导高血压的动物模型，并认为寒冷可以刺激交感神经系统导致高血压。Naohiro Kanayama 将孕鼠和非孕鼠随机放入地板0ºC室内23ºC（实验组）或者地板和室内23ºC（对照组）的鼠笼内，2 周后观察到实验组老鼠的血压明显高于对照组。老鼠血压升高的时间与其初始体重、暴露环境的温度及每天暴露的时间等因素密切相关。研究证实［4］长期暴露于寒冷环境中会激活交感神经系统从而导致神经末梢释放肾上腺素、去甲肾上腺素（NE）、神经肽Y（NPY）等神经递质的增加，进而引起阻力小动脉收缩，并且可引起心输出量增加，改变正常的肾脏一容量关系，使血压升高。

2 寒冷与肾脏

肾脏的水钠潴留，通过全身血流自身调节，为避免心排血量增高使组织灌注过度，全身阻力小动脉收缩增强，使外周阻力增高，压力利尿钠机制可将潴留的水钠排泄出去。有很多因素可导致肾脏水钠潴留。比如交感神经系统亢进引起的肾血管阻力增加，肾小球的微小结果病变。石红梅［5］等人发现低温会引起大鼠体内二醛（MDA）含量的上调，超氧化物岐化酶（SOD）、一氧化氮合成酶（NOS）以及一氧化氮（NO）含量的下降，从而导致肾脏肾小球、肾小管、肾动脉结构及功能的异常，肾脏的病理学检查发现寒冷组大鼠肾小球基底膜增厚,系膜细胞增生,肾小管上皮可见广泛水肿、空泡样变,肾间质水肿，与对照组相比，病变明显。肾脏的损伤导致肾性水钠潴留，并通过全身血流自身调节使外周血管阻力和血压升高。

3 寒冷与抗氧化系统

各种刺激会导致抗氧化系统和自由基清除剂的水平发生变化［6］。慢性的冷暴露会通过破坏体内促氧化剂和抗氧化剂的平衡而导致氧化性应激。生理情况下。NO 的产生和代谢处于动态平衡中，以保证机体持续释放一定浓度的NO 而维持生理功能。无论合成还是代谢环节出现问题，都会影响体内NO的水平。超氧化物歧化酶（SOD）是体内主要的抗氧化物酶之一，能抑制NO 与超氧阴离子（·O2-）结合生成过氧亚硝酸阴离子（ONOO-），保证NO 浓度的稳定［7］。但是，当体内的超氧化物水平即活性氧明显增加时，SOD会被大量消耗，不足以抑制NO与超氧阴离子（·O2-）结合，导致NO急剧减少。长期的寒冷刺激引起SOD活力的下降，造成超氧化物自由基的增加，对细胞造成损坏。超氧阴离子（·O2-）通过与NO 结合生成ONOO-而降低NO的水平，使血管舒张功能降低。血管的舒张功能一旦降低，就会破坏血压自身的稳定性，从而形成高血压，高血压又进一步损害NO 介导的血管舒张功能，最终形成恶性循环。

4 寒冷与肾素-血管紧张素系统（RAS）

RAS系统是一种激素内分泌系统，在心血管功能及水盐平衡中起重要的调节作用。肾小球入球小动脉的球旁细胞分泌肾素，激活肝脏产生的血管紧张素原，生成血管紧张素I，在转换酶的作用下再生成血管紧张素II。血管紧张素II 作用于血管紧张素受体（ATR）。ATR分为AT1R和AT2R。AT1R激活介导心血管的收缩、细胞增殖和肥大等效应，AT2R的激活引起血管的舒张、细胞的凋亡。近年发现血管壁、心脏、中枢神经、肾脏及肾上腺也有RAS 各种成分。研究证明［8］反复寒冷刺激孕鼠会导致孕鼠体内RAS 系统的激活，体内血管和组织中血管紧张素II升高，AT1R mRNA 表达上调AT1R、AT2R的表达比例下降，AT1R的表达占优势，导致血管收缩，血压升高。

5 寒冷与内皮细胞功能

血管内皮细胞是单层扁平上皮细胞，它既是一种屏障结构，又具有调节血管舒缩功能、血流稳定性和血管重建的作用［9］。长期的寒冷暴露会损伤内皮细胞的功能，当机体局部接触冰点以下低温时,会引起较强的血管收缩,如果接触时间过长或接触的温度很低时,细胞内外液都会形成冰晶。组织内冰晶的形成会造成细胞外液高渗透压,破坏组织细胞的结构,导致血管内皮的损伤,组织细胞坏死,血栓形成,炎性介质的释放引起炎症反应。同时,人体在处于低温环境时,局部血液循环不畅,会导致组织缺血缺氧，对细胞造成深度损伤［10］。内皮细胞受损后，其分泌NO、前列环素（PGI2）等舒血管因子的能力下降，而其分泌内皮素（ET）、血管紧张素II、前列腺素E2（PGE2）等缩血管因子的量却上升，而NO、前列环素（PGI2）不仅具有舒血管的功能，其同时还能够抑制血小板的聚集，在抗血栓形成具有协同作用，低温导致内皮细胞介导的正常血管收缩能力下降，从而导致血压的升高。血压的升高同样又会导致内皮细胞的损伤，如此形成恶性循环。

6 寒冷与细胞膜离子转运

细胞膜上的离子通道的异常也是高血压发生、发展的一个重要因素［11］。细胞膜上离子的异常转运，比如Na-K协同转运异常、Na、Ca泵活性的降低，都会使细胞内钙离子和钠离子浓度上调，使膜电位下降，使细胞更容易兴奋从而激活平滑肌细胞兴奋-收缩耦联，血管平滑肌收缩增强，血压升高。研究证实［12］，CIH大鼠主动脉血管平滑肌细胞的L型钙通道的α1c亚基的mRNA表达升高，L型钙通道上调。而长时间暴露于低温的环境或者急性的冷暴露会使细胞内外液形成冰晶［13-14］。同时低温还影响细胞膜泵、离子通道的活性，破坏Na、Ca 泵、Na-K 协同转运体的活性，改变阳离子、阴离子的跨膜转运从而改变细胞的兴奋性。从而引起血压的升高。

7 小 结

总之，原发性高血压的发病机制非常复杂，对其机制的研究仍然在不断探索中，但可以确定的是冷暴露在其发病机制中占有一席之地。但是低温会不会影响其他导致高血压的因素，如胰岛素抵抗、血清游离脂肪酸浓度、不对称二甲基精氨酸同型半胱氨酸等，还有待进一步的研究。

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