Местная регуляция кровотока

Контроль кровотока в тканях, органах или системах органов

В физиологии острая локальная регуляция кровотока относится к внутренней регуляции или контролю сосудистого тонуса артерий на локальном уровне, то есть в пределах определенного типа ткани , органа или системы органов . Этот внутренний тип контроля означает, что кровеносные сосуды могут автоматически регулировать свой собственный сосудистый тонус, расширяясь (дилатируясь) или сужая (сужаясь) в ответ на некоторые изменения в окружающей среде. Это изменение происходит для того, чтобы максимально точно сопоставить потребность ткани в кислороде с фактическим запасом кислорода, доступным в крови. ^[1] Например, если мышца активно используется, ей потребуется больше кислорода, чем в состоянии покоя, поэтому кровеносные сосуды, снабжающие эту мышцу, будут вазодилатироваться или расширяться в размере, чтобы увеличить количество крови и, следовательно, кислорода, доставляемого к этой мышце.

Существует несколько механизмов, посредством которых контролируется сосудистый тонус и, следовательно, кровоток. Симпатическая нервная система и ряд гормонов , например, в некоторой степени контролируют сосудистый тонус. Однако локальная внутренняя система регуляции, описанная здесь, полностью независима от этих других механизмов. ^[1] Многие органы или системы органов имеют свой собственный уникальный механизм регуляции локального кровотока, как объясняется ниже.

Индивидуальные механизмы

Существует два основных способа локальной регуляции кровотока, которые описаны ниже. ^{[2] [3]}

1. Метаболический контроль, который состоит из метаболитов и паракринных агентов, высвобождаемых из окружающей ткани, которые действуют на кровеносный сосуд(ы). Например, по мере того, как метаболизм тканей увеличивается, увеличивая потребность в кислороде, количество доступного кислорода уменьшается, что снижает pH и вызывает высвобождение аденозина , который запускает вазодилатацию кровеносного сосуда.
2. Миогенный контроль, который исходит от стенки самого кровеносного сосуда и состоит как из мышечных рефлексов, так и из продуктов, выделяемых эндотелиальными клетками , выстилающими сосуд. Эти эндотелиальные продукты включают оксид азота и эндотелин-1 , которые выделяются в ответ на химические стимулы, такие как гистамин , или на повышенное напряжение сдвига на кровеносном сосуде (имеется в виду величина напряжения, оказываемого кровью на стенки кровеносного сосуда). В то время как оксид азота вызывает вазодилатацию, эндотелин-1 вызывает вазоконстрикцию.

Примеры местной регуляции кровотока

Ниже приведены несколько примеров различных типов локальной регуляции кровотока по определенному типу органа или системе органов. В каждом случае существует определенный тип внутренней регуляции, происходящей для поддержания или изменения кровотока только к данному органу, вместо создания системного изменения, которое повлияло бы на все тело.

• Церебральное (мозговое) кровообращение очень чувствительно к изменениям pCO ₂ , то есть количества растворенного углекислого газа (CO ₂ ), присутствующего в кровеносном сосуде, а также концентрации ионов водорода. Оба эти фактора влияют на pH и, в свою очередь, на баланс между вазодилатацией и вазоконстрикцией в мозге. ^{[3] [4]} Таким образом, кровеносные сосуды, находящиеся конкретно в мозге, реагируют на изменения уровня растворенного углекислого газа.
• Коронарное (сердечное) кровообращение контролируется на местном уровне в первую очередь механизмом метаболического контроля. Более конкретно, оно регулируется аденозином, локальным вазодилататором, вырабатываемым соседними клетками. ^{[3] [4]} Таким образом, на сердце влияет форма метаболического контроля через эффекты паракринной сигнализации.
• Почечный кровоток в основном контролируется тубуло-гломерулярной обратной связью , которая представляет собой систему органоспецифической ауторегуляции, которая напрямую влияет на почечный кровоток. ^{[3] [5]}
• Легочное кровообращение подвергается гипоксической вазоконстрикции , которая является уникальным механизмом локальной регуляции, поскольку кровеносные сосуды в этом органе реагируют на гипоксемию или низкий уровень растворенного кислорода в крови противоположным образом, чем остальная часть тела. В то время как ткани и органы имеют тенденцию увеличивать кровоток путем вазодилатации в ответ на низкое снабжение кислородом, кровеносные сосуды в легких на самом деле вазоконстрикцируют, чтобы уменьшить кровоток в ответ на низкое снабжение кислородом. ^{[3] [6]}
• Спланхническое кровообращение, которое снабжает кровью несколько органов желудочно-кишечного тракта (печень, желчный пузырь, поджелудочную железу, кишечник) и селезенку, находится под влиянием желудочно-кишечных гормонов и метаболитов, таких как сосудорасширяющие кинины , выделяемые клетками, выстилающими кишечник, желчные кислоты из желчного пузыря и продукты пищеварения. ^[4] Это пример контроля на уровне системы органов, поскольку эта группа органов получает кровоток из одного центрального источника — спланхнической артерии.
• На скелетные мышцы влияет множество факторов. Во-первых, метаболиты, которые вырабатываются при активном использовании мышц, могут изменять тонус скелетных мышц. Во-вторых, скелетные мышцы могут подвергаться гиперемии , которая является механизмом локальной регуляции кровотока с двумя основными подтипами. Независимо от подтипа, результатом гиперемии является увеличение притока крови к пораженной скелетной мышце. ^[4]
  • Активная гиперемия — один из подтипов, который возникает в ответ на повышенную метаболическую потребность, то есть высокую потребность в кислороде в тканях. Она следует принципу метаболического контроля, с высвобождением сосудорасширяющих веществ в ответ на повышенную потребность в кислороде. Это классически наблюдается в скелетных мышцах при таких видах деятельности, как бег, когда мышцы активно используются и, таким образом, имеют повышенную потребность в кислороде. ^{[7] [4]}
  • Реактивная гиперемия — это второй подтип, который возникает после кратковременного прерывания или остановки кровотока. В ответ на прерывание кровотока происходит временная компенсаторная вазодилатация, как только кровоток возобновляется, прежде чем вернуться к норме. Эта реакция происходит из-за того, что сосудорасширяющие вещества, такие как аденозин, высвобождаются в ответ на прерывание кровотока, что означает, что когда кровоток возобновляется, он происходит в более широком кровеносном сосуде и, следовательно, с увеличенной скоростью потока. Это классически наблюдается при поднятии тяжестей, поскольку скелетные мышцы могут на мгновение закупориваться во время этой деятельности, таким образом приостанавливая кровоток. ^{[8] [4]}

Смотрите также

• Вазодилатация
• Вазоконстрикция
• Сосудистое сопротивление

Ссылки

1. "CV Physiology | Локальная регуляция кровотока". www.cvphysiology.com . Получено 18.12.2019 .
2. "Обзор физиологии сестринского дела для младшего специалиста". www.austincc.edu . Получено 18.12.2019 .
3. "Локальная регуляция кровотока - внутренние механизмы". www.pathwaymedicine.org . Получено 18.12.2019 .
4. Престон, Робин Р. (2013). Физиология. Уилсон, Тэд Э. Филадельфия: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-1-60913-241-5. OCLC  781683439.
5. "Тубулогломерулярная обратная связь". www.pathwaymedicine.org . Получено 18.12.2019 .
6. "Регуляция легочного кровотока". www.pathwaymedicine.org . Получено 18.12.2019 .
7. "CV Physiology | Активная гиперемия". www.cvphysiology.com . Получено 2020-01-08 .
8. "CV Physiology | Реактивная гиперемия". www.cvphysiology.com . Получено 2020-01-08 .