Renin wandelt Angiotensinogen, ein von der Leber synthetisiertes Protein, in Angiotensinogen I um, das anschließend durch Angiotensinogen-konvertierendes Enzym (ACE) in Angiotensin II umgewandelt wird. Angiotensin II bewirkt eine Vasokonstriktion im systemischen Kreislauf und im Mikrogefäßsystem der Niere, wobei es bevorzugt die efferente Arteriole verengt.5

ACE, das vor allem in der Lunge vorkommt, setzt außerdem einen Vasodilatator namens Bradykinin frei, der eine weitere Vasokonstriktion bewirkt.1,6

Wichtig ist, dass Angiotensin II die Salzrückresorption auf der Ebene der Niere erhöht, und zwar indirekt durch die Aktivierung von Aldosteron, das aus der Zona glomerulosa der Nebennierenrinde freigesetzt wird.1,7,8 Eine erhöhte Salzretention erhöht in der Folge das Plasmavolumen und den Blutdruck.

Angiotensin II ist auch in der Lage, das Plasmavolumen durch die Stimulation des Durstes und des antidiuretischen Hormons (ADH) zu erhöhen, einem weiteren Regulator des Blutdrucks, auf den kurz eingegangen wird.1,6

Aldosteron wirkt auf die Hauptzellen im DCT und im Sammelkanal des Nephrons und erhöht die Na+-Rückresorption bei gleichzeitiger Erhöhung der K+-Sekretion in die Tubuli.3,7 Die Aldosteron-vermittelte Salzresorption ist auch mit der H+-Sekretion verbunden.1 Angesichts der Fähigkeit von Aldosteron, das Volumen des extrazellulären Flüssigkeitskompartiments und damit den Blutdruck zu erhöhen, zielen mehrere gängige blutdrucksenkende Medikamente darauf ab, den Blutdruck durch Hemmung der Aldosteronbildung zu senken.

Antidiuretisches Hormon (ADH)

Antidiuretisches Hormon, auch als Vasopressin bekannt, ist an der Kontrolle des Blutdrucks beteiligt. ADH wird von Zellkörpern im Hypothalamus gebildet und vom benachbarten Hypophysenhinterlappen freigesetzt.1,6 Die folgenden physiologischen Veränderungen lösen die ADH-Freisetzung aus:

• ein Anstieg der Plasmaosmolarität (detektiert durch Osmorezeptoren im Hypothalamus)
• eine Verringerung des Blutvolumens
• ein Anstieg des Angiotensin-II-Spiegels

ADH wirkt durch Bindung an V2-Rezeptoren auf die Erhöhung der Wasserrückresorption, Anschließend verankert es Wasserkanäle, die als Aquaporine bekannt sind, an der apikalen Membran seines Ziels, den Hauptzellen im Sammelkanal und DCT der Niere.1,2 Diese Aquaporine, die als AQP-2-Kanäle bezeichnet werden, sind für die variable H2O-Permeabilität im distalen Teil des Nephrons verantwortlich, da ohne sie kein Wasser passieren kann.1

Wenn jemand dehydriert wird, steigt die Osmolarität der extrazellulären Flüssigkeit an, was zu einer ADH-Freisetzung aus dem Hypophysenhinterlappen führt.6 Wasser wird dann mit einer erhöhten Rate auf der Ebene der Niere rückresorbiert, was letztendlich zu einer Erhöhung des intravaskulären Flüssigkeitsvolumens führt. Dadurch erhöht sich der Blutdruck durch einen Anstieg des Venendrucks, wodurch der venöse Rückfluss zum Herzen verstärkt wird und das Herzzeitvolumen steigt.

ADH wirkt auch als Vasokonstriktor, der bei hohen Konzentrationen, wie sie z. B. als Reaktion auf einen hämorrhagischen Schock auftreten, auf V1-Rezeptoren der glatten Gefäßmuskulatur wirkt.6

Weitere Blutdruckregulatoren

Niederdruck-Barorezeptoren

Niederdruck-Barorezeptoren befinden sich im Gegensatz zu den zuvor besprochenen Hochdruck-Barorezeptoren im venösen System, in den Vorhöfen und in den Lungenarterien.3 Sie reagieren auf Veränderungen des Plasmavolumens und modulieren den Blutdruck über verschiedene Mechanismen.

Atriales natriuretisches Peptid

Atriales natriuretisches Peptid (ANP) ist ein vasoaktives Peptid, das von den Vorhöfen als Reaktion auf einen Anstieg des Vorhofdrucks freigesetzt wird, der wiederum mit dem venösen Druck verbunden ist.6 ANP wirkt blutdrucksenkend, in erster Linie durch Vasodilatation und die Hemmung der Natriumrückresorption durch die Niere, wobei letztere eine diuretische Wirkung hat.1.3 Dieses System erhöht die Natriumausscheidung zum Teil durch die Opposition des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, indem es die Freisetzung von Renin und Aldosteron hemmt.1 ANP hat auch nachweislich eine hemmende Wirkung auf Vasopressin.1

Tabelle 1. Eine Übersicht über vasoaktive Verbindungen

Vasoaktive Verbindung	Produktionsort	Wirkungen auf das Gefäßsystem	Wirkungen auf die extrazelluläre Flüssigkeit (ECF) Spiegel
Angiotensin II	Verschiedene Stellen: ACE erzeugt Angiotensin II (vor allem in der Lunge)	Vasokonstriktion	Erhöht das ECF-Volumen Erhöht die Natriumrückresorption unabhängig, und stimuliert die Aldosteron- und ADH-Produktion
Aldosteron	Nebenniere (Kortex)	–	Erhöht das ECF-Volumen durch Steigerung der Natriumrückresorption
Anti-diuretisches Hormon (ADH)	Hypothalamus (wird vom Hypophysenhinterlappen ausgeschüttet)	Vasokonstriktion	Vermehrung des ECF-Volumens durch erhöhte H2O-Rückresorption
Anti-natriuretisches Peptid (ANP)	Kardiomyozyten	Vasodilatation	Verringert ECF-Volumen durch Verringerung der Natriumrückresorption

Wie verändern vasoaktive Substanzen SVR und Blutdruck?

Vasoaktive Substanzen verändern oft die Höhe des Widerstands im systemischen Kreislauf (systemischer Gefäßwiderstand – SVR), indem sie auf Arteriolen, die kleinsten der arteriellen Gefäße, abzielen. Die glatte Muskulatur in diesen Gefäßen enthält mehrere Rezeptoren, die, wenn sie daran gebunden sind, je nach Rezeptortyp eine der folgenden Reaktionen hervorrufen:

• Stimulation der Kontraktion der glatten Muskulatur, wodurch der Gefäßdurchmesser abnimmt und der systemische Gefäßwiderstand zunimmt
• Hemmung der glatten Muskulatur, wodurch der Gefäßdurchmesser zunimmt und der systemische Gefäßwiderstand abnimmt

Änderungen des Durchmessers dieser kleinen Gefäße finden im gesamten Körper statt, wodurch der Arteriolentonus erhöht wird. Wenn die Fläche, durch die das Blut fließt, abnimmt, steigt der Blutdruck.

Um dieses Konzept zu festigen, wollen wir die Wirkung von Angiotensin II auf die Arteriolen untersuchen. Angiotensin II bindet an AT1-Rezeptoren in Arteriolen und löst eine Reihe von intrazellulären Prozessen aus, die zu einer Kontraktion der glatten Muskulatur in den betroffenen Gefäßen führen.1 Dies reduziert die Fläche, durch die das Blut fließen kann, erhöht den systemischen Gefäßwiderstand (SVR) und damit den Blutdruck.

Schlüsselpunkte

• Die Blutdruckregulation ist ein komplexer Prozess, der durch mehrere Mechanismen reguliert wird, die zusammenarbeiten, um die Homöostase zu erhalten.
• Schnelle Anpassungen des Blutdrucks werden typischerweise neural durch den Barorezeptorreflex vermittelt.
• Die mittel- und langfristige Regulation des Blutdrucks wird überwiegend durch vasoaktive Substanzen vermittelt.

1. Sherwood L. Human Physiology: From Cells to Systems – 9. Auflage. Published in 2016. Erhältlich bei Cengage Learning.
2. Mulroney S, Myers A, Netter FH, Machado CA, Craig JA, Perkins JA. Netter’s Essential Physiology. Veröffentlicht im Jahr 2009. Erhältlich bei Elsevier Inc.
3. Costanzo LS. Physiology – 6th Edition. Published in 2018. Erhältlich bei Elsevier.
4. Unbekannter Autor. Histology @ Yale: Juxtaglomerular apparatus. Verfügbar unter:
5. Joannidis M, Hoste E. Angiotensin inhibition in patients with acute kidney injury: Dr. Jekyll or Mr. Hyde. 2018. Intensive Care Med. https://doi.org/10.1007/s00134-018-5223-8
6. Boron WF, Boulpaep EL. Medical Physiology. Published in 2012. Erhältlich bei Elsevier Inc.
7. Scott JH, Menouar MA, Dunn RJ. Physiology, Aldosterone. StatPearls Publishing. Published in 2020. Verfügbar von:
8. Hall JE. Guyton und Hall Lehrbuch der medizinischen Physiologie – 13. Auflage. Published in 2016. Erhältlich von Elsevier Inc.