L’autoregolazione è una manifestazione della regolazione locale del flusso sanguigno. È definito come la capacità intrinseca di un organo di mantenere un flusso sanguigno costante nonostante i cambiamenti nella pressione di perfusione. Ad esempio, se la pressione di perfusione viene ridotta in un organo (ad esempio, occludendo parzialmente l’apporto arterioso all’organo), il flusso sanguigno inizialmente diminuisce, quindi ritorna verso livelli normali nei prossimi minuti. Questa risposta autoregolatoria si verifica in assenza di influenze neurali e ormonali e quindi è intrinseca all’organo, sebbene le influenze di thesse possano modificare la risposta. Quando la pressione di perfusione (pressione arteriosa meno venosa, PA-PV) diminuisce inizialmente, il flusso sanguigno (F) diminuisce a causa della seguente relazione tra pressione, flusso e resistenza:
Quando il flusso sanguigno cade, la resistenza arteriosa (R) cade mentre i vasi di resistenza (piccole arterie e arteriole) si dilatano. Molti studi suggeriscono che i meccanismi metabolici, miogenici ed endoteliali sono responsabili di questa vasodilatazione. Quando la resistenza diminuisce, il flusso sanguigno aumenta nonostante la presenza di una ridotta pressione di perfusione.
La figura sotto (pannello di sinistra) mostra gli effetti della riduzione improvvisa della pressione di perfusione da 100 a 70 mmHg. In un letto vascolare passivo, cioè uno che non mostra autoregolazione, ciò si tradurrà in una caduta rapida e sostenuta del flusso sanguigno. Infatti, il flusso cadrà più della caduta di 30% nella pressione di perfusione a causa della costrizione passiva mentre la pressione intravascolare cade, che è rappresentata da un leggero aumento della resistenza nel letto vascolare passivo. Se un letto vascolare è in grado di subire un comportamento autoregolante, dopo la caduta iniziale della pressione e del flusso di perfusione, il flusso aumenterà gradualmente (linea rossa) nei prossimi minuti man mano che la vascolarizzazione si dilata (la resistenza diminuisce – linea rossa). Dopo alcuni minuti, il flusso raggiungerà un nuovo livello di stato stazionario. Se un letto vascolare ha un alto grado di autoregolazione (ad esempio, circolazioni cerebrali, coronarie e renali), il nuovo flusso stazionario può essere molto vicino alla normalità nonostante la ridotta pressione di perfusione.
Se un organo è sottoposto a uno studio sperimentale in cui la pressione di perfusione è aumentata e diminuita su un ampio intervallo di pressioni e la risposta del flusso autoregolante allo stato stazionario misurata, allora la relazione tra flusso allo stato stazionario e pressione di perfusione può essere tracciata come mostrato nella figura sopra (pannello di destra). La linea rossa rappresenta le risposte autoregolatorie in cui il flusso cambia relativamente poco nonostante un grande cambiamento nella pressione di perfusione. Se un farmaco vasodilatatore viene infuso in un organo in modo che sia dilatato al massimo e incapace di comportamento autoregolante, la curva etichettata “Dilatata” viene generata al variare della pressione di perfusione. È non lineare perché i vasi sanguigni si dilatano passivamente con l’aumentare delle pressioni, riducendo così la resistenza al flusso. Quando la vascolarizzazione non è dilatata al massimo, molti organi visualizzeranno l’autoregolazione man mano che la pressione di perfusione viene ridotta. Quando ciò si verifica, ci sarà una gamma di pressioni di perfusione (cioè, gamma autoregulatory – rettangolo verde) in cui il flusso non può diminuire sensibilmente come pressione di perfusione è ridotta. La curva “Ristretta” rappresenta la relazione pressione-flusso quando la vascolarizzazione è ridotta al massimo e quando l’autoregolazione non è presente. Questa figura mostra anche che c’è una pressione al di sotto della quale un organo non è in grado di autoregolare il suo flusso perché è dilatato al massimo. Questa pressione di perfusione, a seconda dell’organo, può essere compresa tra 50-70 mmHg. Al di sotto di questa pressione di perfusione, il flusso sanguigno diminuisce passivamente in risposta a ulteriori riduzioni della pressione di perfusione. Ciò ha implicazioni cliniche nella malattia arteriosa coronarica, cerebrale e periferica, dove il restringimento prossimale (stenosi) dei vasi può ridurre le pressioni distali al di sotto dell’intervallo di autoregolazione; quindi, i vasi distali saranno dilatati al massimo e ulteriori riduzioni della pressione porteranno a riduzioni del flusso. Esiste un limite superiore all’intervallo di autoregolazione; tuttavia, questo limite superiore viene raramente raggiunto fisiologicamente.
Diversi organi mostrano vari gradi di comportamento autoregolante. Le circolazioni renali, cerebrali e coronariche mostrano un’eccellente autoregolazione, mentre le circolazioni muscolari scheletriche e splancniche mostrano moderata autoregolazione. La circolazione cutanea mostra poca o nessuna capacità autoregolante.
In quali condizioni si verifica l’autoregolazione e perché è importante? Una variazione della pressione arteriosa sistemica, come si verifica ad esempio con ipotensione causata da ipovolemia o shock circolatorio, può portare a risposte autoregolatorie in alcuni organi. Nell’ipotensione, nonostante i riflessi dei barocettori che restringono gran parte della vascolarizzazione sistemica, il flusso sanguigno al cervello e al miocardio non diminuisce sensibilmente (a meno che la pressione arteriosa non scenda al di sotto dell’intervallo autoregolante) a causa della forte capacità di questi organi di autoregolare. L’autoregolazione, pertanto, assicura che questi organi critici ricevano un adeguato flusso sanguigno e un apporto di ossigeno.
Ci sono situazioni in cui la pressione arteriosa sistemica non cambia, tuttavia l’autoregolazione è molto importante. Quando un’arteria di distribuzione a un organo si restringe (ad es., restringimento aterosclerotico del lume, vasospasmo o occlusione parziale con un trombo) questo può provocare una risposta autoregulatoria. Il restringimento (vedi stenosi) delle arterie di distribuzione aumenta la loro resistenza e quindi la caduta di pressione lungo la loro lunghezza. Ciò si traduce in una pressione ridotta distalmente all’interno di arterie e arteriole più piccole, che sono i vasi primari per regolare il flusso sanguigno all’interno di un organo. Questi vasi di resistenza si dilatano in risposta alla pressione ridotta e al flusso sanguigno. Questa autoregolazione è particolarmente importante in organi come il cervello e il cuore in cui l’occlusione parziale delle grandi arterie può portare a riduzioni significative nell’erogazione di ossigeno, portando così a ipossia tissutale e disfunzione d’organo.
Rivisto 01/04/2018