autoregulatie is een manifestatie van lokale bloedstroomregulatie. Het wordt gedefinieerd als het intrinsieke vermogen van een orgaan om een constante bloedstroom te handhaven ondanks veranderingen in de perfusiedruk. Bijvoorbeeld, als de perfusiedruk wordt verlaagd naar een orgaan (bijvoorbeeld door gedeeltelijk af te sluiten van de arteriële toevoer naar het orgaan), bloedstroom in eerste instantie daalt, dan keert terug naar normale niveaus in de komende paar minuten. Deze autoregulatoire respons treedt op bij afwezigheid van neurale en hormonale invloeden en is daarom intrinsiek aan het orgaan, hoewel deze invloeden de respons kunnen wijzigen. Wanneer de perfusiedruk (arteriële minus veneuze druk, PA-PV) aanvankelijk afneemt, daalt de bloedstroom (F) vanwege de volgende relatie tussen druk, stroom en weerstand:
wanneer de bloedstroom daalt, arteriële weerstand (R) daalt als de weerstand vaten (kleine slagaders en arteriolen) verwijden. Veel studies suggereren dat metabole, myogene en endotheelmechanismen verantwoordelijk zijn voor deze vasodilatatie. Naarmate de weerstand afneemt, neemt de bloedstroom toe ondanks de aanwezigheid van verminderde perfusiedruk.
onderstaande figuur (linkerpaneel) toont de effecten van een plotselinge verlaging van de perfusiedruk van 100 tot 70 mmHg. In een passief vasculair bed, dat wil zeggen een bed dat geen autoregulatie vertoont, zal dit resulteren in een snelle en aanhoudende daling van de bloedstroom. In feite zal de stroom meer dalen dan de 30% daling van de perfusiedruk als gevolg van passieve vernauwing als de intravasculaire druk daalt, wat wordt vertegenwoordigd door een lichte toename van de weerstand in het passieve vasculaire bed. Als een vasculair bed in staat is autoregulerend gedrag te ondergaan, dan zal na de eerste daling van de perfusiedruk en – stroom de stroom geleidelijk toenemen (rode lijn) in de komende paar minuten als de vasculatuur verwijdt (weerstand afneemt-rode lijn). Na een paar minuten zal de stroom een nieuw steady-state niveau bereiken. Als een vasculair bed een hoge mate van autoregulatie heeft (b.v. hersencirculatie, coronaire en renale circulatie), dan kan de nieuwe steady-state-stroom zeer dicht bij normaal zijn ondanks de verminderde perfusiedruk.
indien een orgaan wordt onderworpen aan een experimenteel onderzoek waarbij de perfusiedruk zowel bij een groot aantal drukken wordt verhoogd als verlaagd, en waarbij de autoregulatie van de steady-state-stroom wordt gemeten, kan het verband tussen de steady-state-stroom en de perfusiedruk worden uitgezet zoals in bovenstaande figuur (rechterpaneel) wordt weergegeven. De rode lijn vertegenwoordigt de autoregulatoire reacties waarbij de stroom relatief weinig verandert ondanks een grote verandering in de perfusiedruk. Als een vasodilator medicijn in een orgaan wordt toegediend, zodat het maximaal verwijd is en niet in staat is autoregulerend gedrag te vertonen, wordt de curve met het label “verwijd” gegenereerd als de perfusiedruk wordt veranderd. Het is niet-lineair omdat bloedvaten passief verwijden met toenemende druk, waardoor de weerstand tegen stroom wordt verminderd. Wanneer de vasculatuur niet maximaal wordt verwijd, zullen veel organen autoregulatie vertonen als de perfusiedruk wordt verminderd. Wanneer dit gebeurt, zal er een bereik van perfusie druk (dat wil zeggen, autoregulatory range – groene rechthoek) waarin de stroom niet merkbaar afnemen als perfusie druk wordt verminderd. De “vernauwde” kromme vertegenwoordigt de druk-stroomrelatie wanneer de vasculatuur maximaal vernauwd is en wanneer autoregulatie niet aanwezig is. Dit cijfer toont ook aan dat er een druk is waaronder een orgaan niet in staat is zijn stroom te autoreguleren omdat het maximaal verwijd is. Deze perfusiedruk, afhankelijk van het orgaan, kan tussen 50-70 mmHg zijn. Onder deze perfusiedruk neemt de bloedstroom passief af als reactie op verdere verlagingen van de perfusiedruk. Dit heeft klinische implicaties in coronaire, cerebrale en perifere arteriële ziekte, waar proximale vernauwing (stenose) van bloedvaten distale druk onder de autoregulatoire bereik kan verminderen; vandaar, de distale bloedvaten zullen maximaal worden verwijd en verdere verlagingen van de druk zal leiden tot vermindering van de stroom. Er is een bovengrens aan het autoregulatoire bereik; deze bovengrens wordt echter zelden fysiologisch bereikt.
verschillende organen vertonen verschillende gradaties van autoregulerend gedrag. De renale, cerebrale en coronaire circulaties vertonen uitstekende autoregulatie, terwijl skeletspieren en splanchnische circulaties matige autoregulatie vertonen. De huidcirculatie vertoont weinig of geen autoregulerende capaciteit.
onder welke voorwaarden vindt autoregulatie plaats en waarom is deze belangrijk? Een verandering in systemische arteriële druk, zoals bijvoorbeeld bij hypotensie veroorzaakt door hypovolemie of circulatoire shock, kan leiden tot autoregulatoire reacties in bepaalde organen. Bij hypotensie, ondanks baroreceptor reflexen die vernauwen veel van de systemische vasculatuur, bloedtoevoer naar de hersenen en het myocardium niet merkbaar afnemen (tenzij de arteriële druk daalt onder de autoregulatoire bereik) vanwege de sterke capaciteit van deze organen om autoreguleren. Autoregulatie zorgt er daarom voor dat deze kritieke organen voldoende bloedstroom en zuurstofafgifte krijgen.
er zijn situaties waarin systemische arteriële druk niet verandert, maar autoregulatie is erg belangrijk. Wanneer een slagader naar een orgaan wordt vernauwd (bijv., atherosclerotische vernauwing van lumen, vasospasme, of gedeeltelijke occlusie met een trombus) dit kan resulteren in een autoregulatoire respons. Vernauwing (zie stenose) van het verdelen van slagaders verhoogt hun weerstand en dus de drukval langs hun lengte. Dit resulteert in een verminderde druk distaal binnen kleinere slagaders en arteriolen, die de primaire vaten voor het regelen van bloedstroom binnen een orgaan zijn. Deze weerstandsvaten verwijden in reactie op verminderde druk en bloedstroom. Deze autoregulatie is vooral belangrijk in organen zoals de hersenen en het hart, waar gedeeltelijke occlusie van grote slagaders kan leiden tot significante verminderingen van zuurstoflevering, waardoor weefselhypoxie en orgaandysfunctie.
herzien 01/04/2018