Mekanism

Förändringar i systemiskt kärlmotstånd och hjärtminutvolym är ansvariga för förändringar i MAP.

Den mest inflytelserika variabeln när det gäller att bestämma det systemiska kärlmotståndet är själva blodkärlens radie. Dessa kärlens radie påverkas både av lokala mediatorer och det autonoma nervsystemet. Endotelceller som kantar blodkärlen producerar och reagerar på vasoaktiva ämnen för att antingen vidga eller dra ihop kärlen beroende på kroppens behov.

När MAP är förhöjd inducerar skjuvkrafter på kärlväggarna syntesen av kväveoxid (NO) i endotelcellerna. NO diffunderar in i vaskulära glatta muskelceller där det aktiverar guanylylcyklas och resulterar i defosforylering av GTP till cGMP. cGMP fungerar som en andra budbärare i cellen, vilket i slutändan leder till relaxation av den glatta muskulaturen och utvidgning av kärlet. Andra vasodilaterande föreningar som produceras lokalt är bradykinin och de olika prostaglandinerna, som verkar genom liknande mekanismer för att resultera i relaxation av vaskulär glatt muskulatur.

Endotelin är en lokal vasoaktiv förening som har motsatt effekt som NO på vaskulär glatt muskulatur. En minskad MAP utlöser produktionen av endotelin i endotelcellerna. Endotelin diffunderar sedan in i de glatta kärlmuskelcellerna för att binda ET-1-receptorn, en Gq-kopplad receptor, vilket resulterar i bildning av IP3 och kalciumfrisättning från det sarkoplasmatiska retikulumet, vilket leder till kontraktion av den glatta muskulaturen och förträngning av kärlet.

Det autonoma nervsystemet spelar också en viktig roll i regleringen av MAP via baroreceptorreflexen. De arteriella baroreceptorer som finns i sinus carotis och aortabågen verkar genom ett negativt återkopplingssystem för att hålla MAP inom det ideala intervallet. Baroreceptorerna kommunicerar med nucleus tractus solitarius i hjärnstammens märg via glossopharyngealnerven (kranialnerv IX) i sinus carotis och vagusnerven (kranialnerv X) i aortabågen. Nucleus tractus solitarius bestämmer den sympatiska eller parasympatiska tonen för att antingen höja eller sänka MAP enligt kroppens behov.

När MAP är förhöjd, vilket ökar baroreceptorstimuleringen, minskar nucleus tractus solitarius den sympatiska produktionen och ökar den parasympatiska produktionen. Den ökade parasympatiska tonen kommer att minska myokardisk kronotropi och dromotropi, med mindre uttalade effekter på inotropi och lusitropi, via effekten av acetylkolin på M2-muskarinreceptorer i myokardiet. M2-receptorer är Gi-kopplade, hämmar adenylatcyklas och orsakar en minskning av cAMP-nivåerna i cellen. Resultatet är en minskning av hjärtminutvolymen och en efterföljande minskning av MAP.

Omvänt, när MAP minskar, minskar baroreceptorernas avfyrning och nucleus tractus solitarius verkar för att minska den parasympatiska tonen och öka den sympatiska tonen. Den ökade sympatiska tonen kommer att öka myokardiets kronotropi, dromotropi, inotropi och lusitropi via effekten av adrenalin och noradrenalin på beta1-adrenerga receptorer i myokardiet. Beta1-receptorer är Gs-kopplade, aktiverar adenylatcyklas och orsakar en ökning av cAMP-nivåerna i cellen. Dessutom verkar adrenalin och noradrenalin på glatta kärlmuskelceller via alfa1-adrenerga receptorer för att framkalla vasokonstriktion i både artärer och vener. Alfa1-receptorer är Gq-kopplade och verkar via samma mekanism som ET-1-receptorn som nämns ovan. Kombinationen av dessa händelser ökar både hjärtminutvolymen och det systemiska kärlmotståndet, vilket effektivt ökar MAP.

En ökad sympatikustonus uppträder också vid ansträngning, allvarlig blödning och vid psykologisk stress.

Njursystemet bidrar till att bibehålla MAP främst genom reglering av plasmavolymen, som direkt påverkar hjärtminutvolymen. En minskning av njurperfusionen utlöser frisättning av renin, vilket startar kaskaden renin-angiotensin-aldosteron. Aldosteron verkar på de distala konvoluterade njurtubuli för att öka natriumreabsorptionen och därmed öka vattenåterupptaget och plasmavolymen. Angiotensin II verkar på kärlsystemet via AT1-receptorn för att framkalla kontraktion av glatt muskulatur, vilket leder till vasokonstriktion. AT1-receptorn är Gq-kopplad och verkar via samma mekanism som ET-1- och alfa1-receptorerna som nämns ovan. Tillsammans kommer dessa förändringar att öka både hjärtminutvolymen och det systemiska kärlmotståndet för att öka MAP.