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 reagują na substancje wazoaktywne, aby rozszerzać lub zwężać naczynia w zależności od potrzeb organizmu.

Gdy MAP jest podwyższone, 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 jak 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, powodując rozluźnienie mięśni gładkich naczyń.

Endotelina jest lokalnym związkiem wazoaktywnym, który ma odwrotne działanie niż NO na mięśnie gładkie naczyń. Zmniejszone MAP wyzwala produkcję endoteliny w obrębie komórek śródbłonka. Endotelina następnie dyfunduje do komórek mięśni gładkich naczyń, aby związać się z receptorem ET-1, receptorem sprzężonym z Gq, powodując powstawanie 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 w celu utrzymania MAP w idealnym zakresie. Baroreceptory komunikują się z jądrem miażdżystym pnia mózgu poprzez nerw językowo-gardłowy (nerw czaszkowy IX) w zatoce szyjnej i nerw błędny (nerw czaszkowy X) w łuku aorty. Nucleus tractus solitarius określa współczulny lub przywspółczulny ton, aby albo podnieść lub obniżyć MAP w zależności od potrzeb organizmu.

Gdy MAP jest podwyższone, zwiększając stymulację baroreceptorów, jądro tractus solitarius zmniejsza produkcję współczulną i zwiększa produkcję przywspółczulną. Wzrost napięcia układu przywspółczulnego powoduje zmniejszenie chronotropii i dromotropii mięśnia sercowego, z mniej wyraźnym wpływem na inotropię i lusitropię, poprzez działanie 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 spadek rzutu serca i następujący po nim spadek MAP.

Odwrotnie, kiedy MAP spada, zmniejsza się wypalanie baroreceptorów, a jądro przewodu solnego (nucleus tractus solitarius) działa w celu zmniejszenia napięcia przywspółczulnego i zwiększenia napięcia współczulnego. Wzrost napięcia współczulnego zwiększy chronotropię, dromotropię, inotropię i lusitropię mięśnia sercowego 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, co bezpośrednio wpływa na rzut serca. Spadek perfuzji nerek powoduje 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. Łącznie zmiany te zwiększają zarówno rzut serca, jak i systemowy opór naczyniowy, co prowadzi do wzrostu MAP.

.