AUFSTEIGENDE DILATATIONEN - Universität zu Lübeck

EINLEITUNG 2
Poiseuille). Druck und Gefäßradius sind also die bei der Regulation variierbaren Größen. Da
sich der Blutdruck bei dynamischer Belastung jedoch nicht wesentlich ändert, ist die
Veränderung des Widerstands die bedeutende Regulationsgröße. Der größte Widerstand ist
wegen ihres Durchmessers in den kleinen Arteriolen der Mikrozirkulation lokalisiert. Da der
Radius den Widerstand mit der 4. Potenz bestimmt, führen bereits kleine Änderungen ihres
Gefäßdurchmessers zu großen Änderungen des Widerstands und der Durchblutung. Die
bedarfsorientierte, lokale Durchblutung des Organs wird also über Durchmesseränderungen
der Arteriolen geregelt. In einem arbeitenden Skelettmuskel kann die Perfusion auf das
zwanzigfache des Ruhewertes ansteigen. Die Voraussetzung für diese Zunahme ist die
Fähigkeit der Gefäße zur Erweiterung (Dilatation). Somit müssen die Arterien und Arteriolen
im Ruhezustand ausreichend tonisiert sein, um sich bei Bedarf erweitern zu können. Dieser
Kontraktionszustand wird hauptsächlich bedingt durch den im Gefäß herrschenden Druck
(s.u.). Zwar führt die lokale Dilatation von Arteriolen im stoffwechselaktiven Gebiet zu einer
Durchblutungssteigerung, ist jedoch nicht ausreichend, um eine maximale Perfusion eines
Organs zu erreichen. Der Gefäßwiderstand muß auch im weiter stromaufwärts gelegenen
arteriolären Netzwerk sinken, so dass die maximale Steigerung des Blutflusses innerhalb
des Gewebes erreicht wird. Erst diese koordinierte Dilatation von peripheren und proximalen
Arteriolen sowie zuführenden Arterien erzeugt eine bis zu zwanzigfache Steigerung, wie sie
im Skeletmuskel beobachtet werden kann (1-3). Die Mechanismen, welche einer
Koordination des Gefäßverhaltens im Netzwerk zugrunde liegen, sind Gegenstand dieser
Arbeit.
Die zentrale, überregionale Kreislaufregulation bedient sich humoraler und nervaler
Mechanismen, um einen ausreichenden Blutdruck aufrechtzuerhalten. Die im Hirnstamm
gelegenen Kreislaufzentren erhalten Informationen über den aktuellen Druck über
Afferenzen. Als Efferenz dient das vegetative Nervensystem und humorale Faktoren, welche
Herz und Blutgefäße, aber auch die Niere, beeinflußen. Die wichtigsten gefäßwirksamen
Effektoren dieses Systems sind das Noradrenalin als Überträgerstoff des Sympathikus,
welches über den α-Rezeptor eine Konstriktion vermittelt, die Katecholamine aus dem
Nebennierenmark (v.a. das Adrenalin) und als humoraler Faktor das Angiotensin II, welches
durch das endotheliale Angiotensin-konvertierende Enzym (ACE) aus Angiotensin I gebildet
wird. Letzteres ensteht aus dem Angiotensinogen, das durch Renin umgesetzt wird. Diese
Effektoren der zentralen Regulation wirken zumeist vasokonstriktorisch und können so den
peripheren Widerstand und damit den Blutdruck erhöhen. Bei Änderungen der lokalen
Durchblutung kann durch diese vasokonstriktorischen Mechanismen der Gefäßwiderstand in
anderen Regionen erhöht und so der Blutdruck im Sinne einer reflexartigen Rückkopplung
konstant gehalten werden. Die Beeinflußung des Herzens und seiner Pumpleistung ist