微循環與慢性疾病...癌症、腦血管疾病、心臟疾病、糖尿病、失智症之間有一個隱藏的共通點―與微血管床上的「微循環障礙」有著密切關連

微循環與慢性疾病...癌症、腦血管疾病、心臟疾病、糖尿病、失智症之間有一個隱藏的共通點―與微血管床上的「微循環障礙」有著密切關連

時報出版愛讀者2016.03.14

■微循環與慢性疾病

高血壓可分為「原發性高血壓」及「繼發性高血壓」兩大類。在絕大多數患者中,高血壓的病因不明,稱之為原發性高血壓,占總高血壓人口九○%以上。臺灣的高血壓就診人數約為三百五十萬人,意謂著全臺有超過三百萬人,每天為了不明病因,服用著高血壓藥物,臺灣的洗腎人口一直居高不下,不得不說藥物濫用是亟需探究並改進的問題。 

長年以來,國人的十大死因之中,腦血管疾病(腦中風)、心臟疾病和糖尿病一直「名列前茅」,若再加上蟬聯多年榜首的癌症,這幾種疾病便占了過半的死亡人口。除此之外,老年失智症(包含阿茲海默症及巴金森氏症、失智症)也是另一個新崛起的威脅。在美國,超過六十五歲的人口中約有五%罹患阿茲海默症,每年更有十萬人死於阿茲海默症。依據世界衛生組織二○一二年四月發布的報告,估計全球目前有三千五百萬的失智症患者,並且以每年七百萬人的速度增加。失智症在臺灣的比率也很高,依據衛福部統計,目前約有二十二萬失智人口,也就是每百人中就有一人面臨失智的困擾,衛福部也預估,到了二○三○年,臺灣失智症患者將會倍增至四十七萬人左右1(圖十八),造成嚴峻的老年看護問題。

這五種疾病,除了對經濟、健康、家庭、生活造成重大負面影響之外,還有一個共通點:病因複雜,極難治癒。目前臨床上的醫療主要還是以「指數控制」為主,例如控制血壓值、血糖值、血脂值等治標不治本的作法。但看似風馬牛不相關的疾病,包含癌症、腦血管疾病、心臟疾病、糖尿病、失智症之間有一個隱藏的共通點――與微血管床(Capillary Bed)上的「微循環障礙」有著密切關連。

 

■微血管與微循環

動脈就像馬路底下的大自來水管;微血管就像家裡水龍頭的小水管,可想而知,動脈暢通並不等於微血管暢通。對於血液循環,人們經常把「大循環」與「微循環」混為一談,觀念停留在「一顆幫浦加上自來水管」以及「裝了幾根支架」的階段。成千上萬的人為了健康、體態、防病、抗老,每天花費很多精力來養生保健、鍛鍊心臟和肌肉,也花費大量金錢購買保健食品來「顧血管」,卻常忽略細胞最關鍵的生命線――微血管床。

 

微血管床之所以重要,是因為它是身體唯一可以循環交換之處。不論是動脈或是靜脈,它們的血管壁都由數層細胞及纖維所組成,在動脈內甚至還有平滑肌組織,因此血液中的氧氣、營養物質及生化激素,無法直接穿透這麼厚的血管壁而達到組織細胞。唯一能肩負起這些物質交換的平臺,就只有「由一層血管內皮細胞所構成,使氣體、物質容易滲透交換的微血管」而已。

微血管床指的是一組由許多微血管構成的網絡,它們緻密地穿梭於組織內,將血液中的氧氣、營養物質、生化物質輸送到全身內臟器官的每一顆細胞,並排走細胞的代謝廢物;此外,微血管是白血球在體內移轉的主要通道,對免疫也很重要。病灶附近的微血管床是血液中白血球出發去攻擊病原體的主要基地,大量的白血球穿出微血管,抵達病灶附近,消滅其中的病原體或是癌細胞。而組織中的抗原表現白血球在結合病原體之後,還會進入淋巴管並循環至淋巴結,讓淋巴結中的B淋巴球根據這些抗原製造相對應的抗體,最後再流回靜脈中,形成全身性的免疫防禦。就像廚房的流理臺,既有水龍頭送來乾淨的自來水,也有排水孔供汙水流走,這些發在生微血管床上的交換現象就是「微循環」。某方面來說,真正直接影響細胞存活的關鍵,其實是不起眼的微循環。如果大動脈像埋在馬路下的大自來水管,微血管就是成千上萬、供應家家戶戶自來水的小水管。大動脈固然很重要,但如果廚房的小水管堵住了,就算大水管再怎麼暢通也無濟於事。

微循環的基本功能有以下:進行血液與人體每顆細胞間的營養補給、氧氣供予、廢物排洩、維修汰舊,也是免疫反應的主戰場。就像工廠機臺需要有導電性良好的電線、穩定的電源、充足的原物料供應,並妥善處理廢棄物,以保證能正常運作。所以健康的微血管床的血流量會與內臟器官的日常工作量(代謝水平)相當。我們可以說,微循環是維繫細胞健康最重要也是最基本的生理現象,如果發生障礙,會直接影響器官的生理功能,甚至造成病痛。例如頭痛、頭暈,或者是記憶力衰退,往往就與頭頸部的微循環發生障礙,導致大腦缺血有關。

 

■微循環障礙的發生

為什麼會發生微循環障礙呢?如第二章、第三章所述,神經傳導不良會使血液循環能力下降,導致血流速不足、血流量調配異常,進而引起微循環障。除此之外,還有幾個原因也會加劇微循環障的發生:

 

一、微血管堵塞

微血管管徑極細,只有頭髮的十分之一到二十分之一左右,某些小微血管甚至窄到比紅血球還小,使得紅血球必須壓縮變形才能順利通過,因此當血液過於黏稠,或是血液中的致炎物質(例如抽煙時的尼古丁,酒精等都會導致發炎,因此稱為致炎物質)過多,造成微血管損傷,引發血小板的凝血機制,都很容易使微血管出現淤塞或微血栓,阻礙血液流動。

 

二、微血管受損

微血管很脆弱,容易因組織外傷、發炎或感染而受損。特別是運動或外力撞擊所產生的內出血,若沒有得到良好處理,殘留的瘀血容易造成微血管堵塞,降低整個微血管床的「最大供血量」。以運動為例,最大供血量決定了肌肉持續運動的最佳能力,因此微血管受損會使患部在日後機能負荷增加時,容易因供血不足而發生缺氧,而產生酸痛、發炎的現象,並影響運動的表現。

 

三、情緒及壓力影響血流量的調配

一般來說,在理想狀態下,當組織的氧氣不足或二氧化碳濃度太高時,會刺激血管內的平滑肌擴張血管以增加血流量,但這樣的機制未必總是生效,例如生理上的需求或情緒壓力,會促使大腦的血液調節中樞優先將血液送到更重要的器官(例如大腦或肌肉),而無法適時改善其他非立即攸關人體生死存亡的器官缺氧問題(例如免疫系統或消化器官)。

我曾幫一位企業總裁做手指的甲壁微循環檢驗,途中她的手機突然響了,由於談話過程不順利,她講話愈來愈大聲,情緒愈來愈亢奮,我和她兒子看到顯微鏡下原本順暢的微循環,刷的一下就突然停止了,直到講完電話過了十多分鐘後才恢復正常流動。 

這種生理變化是因為這位總裁在通話的過程中,下意識地進入「戰鬥狀態」,此時她體內的「交感神經」(Sympathetic Nerve)亢奮起來,並協同某些生理機制將更多血液灌入能幫助「戰鬥」的器官中;至於那些與戰鬥無關的器官血管則會收縮變窄,減少血液流入,所以我們才觀察到末梢血流停止的現象。所以,如果人經常處在緊張、高壓力的狀態下,必然影響全身血液的正常調配,導致部分器官組織的微循環障礙及心血管疾病。

 

 

四、交換障礙

前述的微循環障礙都與血流量不足有關,但還有一類的微循環障礙是發生在血漿、微血管內皮細胞、組織細胞之間,屬於物質滲透交換的障礙,例如當微血管內皮細胞受到吸菸的傷害時,會影響細胞膜上的通道及物質交換,例如胰島素抗性(Insulin Resistance)便與此類的交換障礙有關。

 

■微循環障礙引起微血管床的變異

發生微循環障礙後,微血管床也會跟著出現病變,因為氧氣濃度高低會影響微血管床的血管密度,甚至造成微血管病變。

在正常情況下,微血管床中主要的微血管幹道會以一種均勻、直達的形態來構成微血管床的骨架,以保證血流順暢,它不會故意長得歪歪扭扭而增加無謂的阻力,就像建設高速公路一定會截彎取直一樣。但是,當組織缺氧時會導致細胞發炎,並刺激微血管細胞,向缺氧的方向長出新的芽端,而依缺氧情況的即時變化,有的會長出新的分支直達缺氧部位,或是改變既有微血管走向,延伸到缺氧的部位,而呈現出扭曲狀的變化。這種長出新血管以改善缺氧的現象,一般稱為「血管新生」(Angiogenesis)。

長出新的血管之後又有兩種不同發展:第一種情況,微血管主幹道的供血量恢復正常,含氧量大增時,不再需要這些新生的微血管來幫它提供額外的氧氣,這些微血管分支會慢慢退化,整個微血管床又恢復到之前的情況。但是如果主幹道的供血量無法恢復正常,這些分叉或是扭曲的新微血管就會一直存在。微血管床的密度基本上與組織的供氧量呈反比關係。

若我們以手指末梢的甲壁微循環為例,健康的微血管床以髮夾型、直順且寬度適中的血管為主,能降低血管的內阻力,使血液的「灌溉」更具有效率。在輕度缺氧的狀態下,則觀察到血管多呈現扭曲的型態,而且密度較正常為高。至於重度缺氧時,微血管床則呈現出萎縮的退化狀態。由於微血管床的異常變化往往早於疾病發生,因此微血管床檢驗可以幫助診斷亞健康及疾病。

 

■微血管床病變導致高血壓

「那為什麼我去度假,血壓還是高?」

「這可能是你已經有微血管床異常的現象了。」 

器官組織固然可以透過血管新生,增加血管密度,用「以量取勝」的方式來改善缺氧;但天底下沒有十全十美的事,這些新生的微血管會增加整個微血管床的內阻力,狹窄的血管會使血液流動困難,器官只好透過生化訊號及神經系統,促使心臟及動脈更出力,以改善缺血缺氧,當然也就使血壓。 

所以度假無助於降低血壓,因為微血管需要生長的時間,整個微血管床的血管密度不可能因為短短兩、三天休假,就從曲折的(偶爾還有死巷)鄉間小路變成快速道路,血壓當然不可能得到明顯地改善。

 

■運動未必能減低血壓

「那運動沒用嗎?」他問道。

我笑了笑:「是不是不管飲食、運動或藥物控制,效果都不理想?」

在多數情況中,保持運動習慣的人會有較好的微循環,但並沒有絕對的關連性,因為運動主要是促進包含心肺功能在內的大循環。運動時通過心、肺、肌肉和皮膚(幫助散熱)的總血流量會增加,但內臟的血流量反而是減少的,所以運動不見得能改善內臟的微循環。例如前陣子我們優氧協會幫路跑選手做微循環檢驗時,就發現超過七成末稍微血管型態異常,他們自己都非常驚訝。事實上,運動時體內會產生大量乳酸、二氧化碳等代謝廢物,也可能造成肌肉、軟組織和關節的微血管破裂而損及微循環。 

適度的運動才能達到保健及改善微循環的效果,採用錯誤的方式或強度過高的運動,長期而言反而使某些部位的缺氧情況加劇。

舉例來說:假若人平常上班忙碌,即使下班也還有交際應酬,有家庭、小孩要煩心,所以大腦缺氧,內臟也缺氧;他偶爾會運動,讓肌肉缺氧,也讓內臟繼續缺氧。如果他總是缺氧,他的心臟會怎麼做?只好加快心跳、提高血壓,為全身器官提供足夠的氧氣。在這種高負擔的情況下,即便是服用降壓藥,身體還是會把血壓拉高,以幫助改善缺血、缺氧的現象。

 

■治療高血壓的盲點——血壓的代償作用

「所以高血壓到底好還是不好?」

 

高血壓當然不好,但「血壓的提高」其實是身體的一種代償作用。所謂的「代償作用」是指透過加強某一器官或組織的功能以適應或補償生理或病理需要的一種生理現象。換言之,它是身體自動權衡利弊得失之後所做出的反應,在這種情況下,血壓升高即是身體認為較佳的選擇,雖然短期內可以滿足部分器官的需求,長期則必須付出血管硬化甚至鈣化的代價。

 

所以中醫視高血壓為一種「陰虛陽亢」的病症,陰虛指的是內臟器官因為微循環障礙,缺血缺氧的虛病狀態;陽亢則是指包含心、肺、肝、脾這些與血液循環、氧氣供應、造血機能有關的器官得要「加班工作」的代償反應。所以對高血壓,中醫有「活血化瘀法」,或透過熱水足浴改善微循環做的根源性治療,在個別研究中的總改善率甚至高達九○%以上7 。而我的一位朋友原本每天早上起床都會頭痛,必須定期服用降血壓藥物,卻導致姿態性低血壓,甚至曾跌倒受傷,但在使用射頻微波晶片後的短短一週,平均收縮壓就從一七○mmHg降到一五○mmHg,之後並持續下降,大幅改善頭痛問題,也減少使用藥物。由這些研究和個案可見改善微循環有助於改善高血壓。 

其實許多高血壓患者的身上,特別是收縮壓超過一四○mmHg的患者,幾乎都有異常的微血管床,嚴重的患者甚至出現微血管床狹窄或萎縮的現象,但他們多半不了解微循環障礙與高血壓的關連性,又因畏懼腦中風,不斷服用降壓藥來抑制血壓,這其實無助於改善缺氧,也無助於高血壓――因為血壓愈低,血流速就愈慢,愈容易造成微血管的瘀塞,反而使微循環障礙加劇。

在長期服用降壓藥及微循環障礙的雙重影響下,容易導致體能下降、慢性缺氧,以及心力透支,後期可能會由高血壓又降回正常血壓、甚至是低血壓。當出現這種情況時,代表心力已經耗竭,無法再代償身體缺血缺氧的現象,他們多半會在接下來的幾年內快速的老化、虛弱易病、抑鬱、心悸、無力,甚至休克。

高血壓當然不好,但只想降低血壓卻忽略其成因,不是根本之道。降低血壓會使血流下降而導致缺氧,缺氧本身則會造成交感神經的亢奮及其他的心血管併發症,因此必須控制得恰到好處,否則反而有害,但醫師不可能替病患二十四小時監控身體的狀態,更不可能動態的調整血壓,導致這種「有害」成為必然。

這種「不論成因,一味降壓」的做法並不罕見,約九○~九五%的高血壓被歸因於「原發生高血壓」,也就是成因不清楚的高血壓。面對這麼多「成因不明」的病例,長期以來的作法不是找出原因,而是一味吃藥。但是根本的問題沒有處理,終究會出現其他弊病。

以臺灣有三百萬原發性高血壓患者的人數來估計,可能有兩百萬人以上,其高血壓是因為微循環障礙,因此「必須先改善微循環」而非一味地服藥,這個新觀念對我們國民健康是很重要的,也確實已經幫助許多人免於高血壓及藥物傷害,希望對您也有幫助。


本文節錄:【優氧:改善微循環,優化身體氧氣,增強自癒力】一書

 

 

作者/張安之

中正大學電機系學士、清華大學科技法律碩士。

多項積體電路專利的發明人,歷任多家生技公司高階主管,扶輪社3470區美國加州矽谷團體研究交換團團員,扶輪社3470區2016~2017年度助理總監,現任智信生醫研發公司董事長。

 

作者/莊一全

高雄醫學大學醫學研究所醫學博士。

嘉南藥理科技大學生物科技系(所)助理教授、國立成功大學醫學工程研究所博士後助理研究員(2002年8月~2004年7月)。

 

作者/曾棋南

瑞典王國(Karolinska Institutet)心臟血管外科醫學博士。

林口長庚醫院外科部心臟外科主治醫師、瑞典王國心臟血管外科兼任研究員。

 

本文出處。未經授權,請勿轉載!】

 

 

 

 

 

 

 

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