Mechanizm
Zmiany w systemowym oporze naczyniowym i rzucie serca są odpowiedzialne za zmiany MAP.
Najbardziej wpływową zmienną w określaniu systemowego oporu naczyniowego jest promień samych naczyń krwionośnych. Na promień tych naczyń wpływają zarówno lokalne mediatory, jak i autonomiczny układ nerwowy. Komórki śródbłonka wyściełające naczynia krwionośne produkują i odpowiadają na substancje wazoaktywne, aby albo rozszerzyć albo zwęzić naczynia w zależności od potrzeb organizmu.
Gdy MAP jest podwyższony, siły ścinające na ścianach naczyń indukują syntezę tlenku azotu (NO) w komórkach śródbłonka. NO dyfunduje do komórek mięśni gładkich naczyń krwionośnych, gdzie aktywuje cyklazę guanylowa i powoduje deposforylację GTP do cGMP. cGMP działa jako drugi posłaniec wewnątrz komórki, prowadząc ostatecznie do rozkurczu mięśni gładkich i rozszerzenia naczynia. Inne związki wazodylatacyjne produkowane lokalnie to bradykinina i różne prostaglandyny, które działają poprzez podobne mechanizmy, aby doprowadzić do rozluźnienia mięśni gładkich naczyń.
Endotelina jest lokalnym związkiem wazoaktywnym, który ma odwrotne działanie niż NO na mięśnie gładkie naczyń. Zmniejszony MAP wyzwala produkcję endoteliny w obrębie komórek śródbłonka. Endotelina następnie dyfunduje do komórek mięśni gładkich naczyń, aby związać receptor ET-1, receptor sprzężony z Gq, powodując tworzenie IP3 i uwalnianie wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego, co prowadzi do skurczu mięśni gładkich i zwężenia naczynia.
Antonomiczny układ nerwowy również odgrywa istotną rolę w regulacji MAP poprzez odruch z baroreceptorów. Baroreceptory tętnicze znajdujące się w zatoce szyjnej i łuku aorty działają poprzez system ujemnego sprzężenia zwrotnego, aby utrzymać MAP w idealnym zakresie. Baroreceptory komunikują się z jądrem pnia mózgu za pośrednictwem nerwu językowo-gardłowego (nerw czaszkowy IX) w zatoce szyjnej i nerwu błędnego (nerw czaszkowy X) w łuku aorty. Nucleus tractus solitarius określa ton współczulny lub przywspółczulny, aby podnieść lub obniżyć MAP zgodnie z potrzebami organizmu.
Gdy MAP jest podwyższone, zwiększając stymulację baroreceptorów, nucleus tractus solitarius zmniejsza wyjście współczulne i zwiększa wyjście przywspółczulne. Wzrost napięcia przywspółczulnego zmniejszy chronotropię i dromotropię mięśnia sercowego, z mniej wyraźnym wpływem na inotropię i lusitropię, poprzez wpływ acetylocholiny na receptory muskarynowe M2 w mięśniu sercowym. Receptory M2 są sprzężone z Gi, hamując cyklazę adenylanową i powodując spadek poziomu cAMP w komórce. Wynikiem tego jest zmniejszenie rzutu serca, a następnie zmniejszenie MAP.
Odwrotnie, gdy MAP spada, wypalanie baroreceptorów zmniejsza się, a jądro szlaku soliterius działa w celu zmniejszenia tonu przywspółczulnego i zwiększenia tonu współczulnego. Wzrost tonu współczulnego zwiększy chronotropię mięśnia sercowego, dromotropię, inotropię i lusitropię poprzez wpływ epinefryny i noradrenaliny na receptory adrenergiczne beta1 w mięśniu sercowym. Receptory beta1 są sprzężone z Gs, aktywując cyklazę adenylanową i powodując wzrost poziomu cAMP w komórce. Ponadto, epinefryna i noradrenalina działają na komórki mięśni gładkich naczyń krwionośnych poprzez receptory adrenergiczne alfa1, wywołując skurcz naczyń zarówno w tętnicach, jak i żyłach. Receptory alfa1 są sprzężone z Gq i działają poprzez ten sam mechanizm, co wspomniany wyżej receptor ET-1. Połączenie tych zdarzeń zwiększa zarówno rzut serca, jak i systemowy opór naczyniowy, skutecznie zwiększając MAP.
Zwiększone napięcie współczulne występuje również podczas wysiłku fizycznego, ciężkiego krwotoku i w czasie stresu psychicznego.
Układ nerkowy pomaga utrzymać MAP głównie poprzez regulację objętości osocza, która bezpośrednio wpływa na rzut serca. Spadek perfuzji nerek wyzwala uwalnianie reniny, uruchamiając kaskadę renina-angiotensyna-aldosteron. Aldosteron działa na dystalne kanaliki nerkowe, zwiększając wchłanianie zwrotne sodu, a tym samym zwiększa wychwyt zwrotny wody i objętość osocza. Angiotensyna II działa na naczynia krwionośne poprzez receptor AT1 w celu wywołania skurczu mięśni gładkich, co prowadzi do zwężenia naczyń krwionośnych. Receptor AT1 jest sprzężony z Gq i działa poprzez ten sam mechanizm, co wspomniane wyżej receptory ET-1 i alfa1. Razem te zmiany zwiększą zarówno rzut serca, jak i systemowy opór naczyniowy, zwiększając MAP.
.