Regulation der Organdurchblutung

Zu den lokalen Mechanismen, die die Organdurchblutung regulieren, gehören neben dem zuvor dargestellten Bayliss-Effekt (lokal-mechanisch) auch lokal-metabolische und lokal-chemische Mechanismen. Zu den zentralen Mechanismen, die die Organdurchblutung regulieren, gehören zentral-nervale und zentral-hormonelle Mechanismen.

Zentral-metabolisch:

• Bei einer erhöhten Organaktivität (z.B. bei Sport in der Skelettmuskulatur) werden Stoffwechselprodukte wie pCO₂, Laktat, K⁺ oder ADP gebildet. Weiterhin kommt es zu einer Reduktion des pO₂ und des pH-Wertes
• Um die Stoffwechsel-Abbauprodukte abzutransportieren und das Gewebe mit neuen Nährstoffen zu versorgen, wird die Organdurchblutung durch eine Veränderung der Blutgaspartialdrücke (pCO2 und O2); der Stoffkonzentrationen (Laktat, K⁺, ADP, cAMP, cGMP, Adenosin); der Osmolarität; einiger Hormone wie Bradykinin und eine Veränderung des pH-Wertes (Erhöhung der H⁺-Konzentration) beeinflusst

Lokal-chemisch:

• So führt z.B. Stickstoffmonoxid (= NO) oder Prostacyclin (PHI2) zu einer Vasodilatation
• Im Rahmen einer allergischen Reaktion wird Histamin ausgeschüttet, dieses führt zu einer Vasodilatation und einer Steigerung der Gefäßpermeabilität
• In den Lungen führt der Euler-Liljestrand-Mechanismus bei einer geringen Sauerstoffsättigung zu einer Vasokonstriktion. Hierdurch wird verhindert, dass Lungenabschnitte durchblutet werden, die nicht gut belüftet sind. Es sollen primär die gut belüfteten Lungenabschnitte durchblutet werden, sodass Kohlenstoffdioxid (= CO₂) abgegeben und Sauerstoff (= O₂) aufgenommen werden können

Zentral-nerval:

• Aus den Nervenendigungen der sympathischen Nervenfasern wird Noradrenalin ausgeschüttet. Dieses bewirkt an α1-Rezeptoren eine Vasokonstriktion und über β2-Rezeptoren eine Vasodilatation

Zentral-hormonell:

• Zusätzlich bewirkt die Sympathikus-Aktivität eine Ausschüttung von Adrenalin aus den Nebennierenrinden. Dieses bewirkt über β2-Rezeptoren eine Dilatation der Gefäße der Skelettmuskulatur und einer Dilatation der Koronararterien und über α1-Rezeptoren eine Konstriktion fast sämtlicher übriger Gefäßmuskulatur (z.B. körperliche Aktivität ➜ Vasodilatation in der Skelettmuskulatur und Vasodilatation in den Koronararterien aufgrund eines erhöhten Sauerstoffbedarfs in der Skelettmuskulatur und in den Herzmuskelzellen ➜ zusätzlich Vasokonstriktion in den Geweben, die bei körperlicher Aktivität keiner verstärkten Durchblutung bedürfen)
• Angiotensin II wurde bereits im Rahmen des Renin-Angiotensin-Systems dargestellt. Es bewirkt über die Angiotensin-II-Rezeptoren Typ 1 (= AT1-Rezeptoren) eine Vasokonstriktion. Zusätzlich beeinflusst es über den AT1-Rezeptor die Herzkontraktilität, die glomeruläre Filtration, die Freisetzung von Aldosteron und Vasopressin (= antidiuretisches Hormon/ADH). Weiterhin stimuliert es das Zellwachstum

Überblick:

Reaktion auf einen erhöhten Blutdruck

Reaktion auf einen erniedrigten Blutdruck

Anteilige und spezifische Organdurchblutung

Kreislaufregulation in bestimmten Situationen

Im täglichen Leben muss sich der Kreislauf an die jeweilige Aktivität des Menschen und an die äußeren Bedingungen anpassen.

• Als Orthostase wird die aufrechte Körperposition bezeichnet
• Beim Übergang vom Liegen ins Stehen „versacken“ ca. 500 ml des zentralen Blutvolumens " in den Kapazitätsgefäßen des Beines
• Gegenregulatorisch erfolgt folgender Mechanismus: der venöse Rückstrom zum Herzen ist reduziert → Vorlast↓ → Schlagvolumen↓ → HZV↓ → systolischer Blutdruck↓ → Aktivität der Pressorezeptoren und Volumenrezeptoren↓ → Gegenregulation
• Effekte der Gegenregulation: Vasokonstriktion der Widerstandsgefäße → total peripherer Widerstand↑, Vasokonstriktion der Kapazitätsgefäße → venöser Rückstrom↑, Katecholaminausschüttung aus dem Nebennierenmark↑, Herzfrequenz↑ → Herzzeitvolumen (HZV) leicht erniedrigt
• Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems und vermehrte ADH-Ausschüttung führen zur Vasokonstriktion und langfristigen Volumenretention
• Orthostatische Synkope: Anpassungsreaktionen sollen ausreichend hohen arteriellen Blutdruck erzeugen, um Organperfusion aufrechtzuerhalten, bei unzureichender Gegenregulation kommt es zur Minderperfusion der Organe, v.a. das Gehirn ist betroffen. Symptome können sein: Sehstörungen, Schwindel, Bewusstseinsverlust

Besonderheiten der Durchblutung einzelner Organe

In den verschiedenen Organen gibt es aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Durchblutung Besonderheiten in der Regulation der Durchblutung.