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Physiologie

Regulation der Organdurchblutung

Steckbrief

Die Durchblutung der verschiedenen Organe ist schon in Ruhe sehr unterschiedlich und kann über eine Änderung der Gefäßweite zusätzlich an den aktuellen Bedarf angepasst werden. Die Gefäßweite wird dabei durch eine Vielzahl von lokalen, hormonellen oder neuronalen Regulationsmechanismen beeinflusst.

Mechanismen der Durchblutungsregulation (nach Behrends et al., Duale Reihe Physiologie, Thieme, 2010)
MechanismusüberEffekt

lokale Steuerung

lokal-metabolisch

Anstieg von pCO2, Lactat, K+, ADP, cAMP, cGMP, Adenosin, Osmolarität und einiger Hormone wie Bradykinin

Vasodilatation

Reduktion von pO2 und pH (= Anstieg der H+-Konzentration)

Vasodilatation

lokal-mechanisch (myogen) (= Autoregulation)

Bayliss-Effekt

Vasokonstriktion

lokal-chemisch

Stickstoffmonoxid (NO)

Vasodilatation über eine Erhöhung von cGMP

Prostazyklin (Prostaglandin I2, PGI2)

Vasodilatation über eine Erhöhung von cAMP

Kinine (Bradykinin, Kallidin)

Vasodilatation, Steigerung der Gefäßpermeabilität

Histamin

Vasodilatation

Euler-Liljestrand-Mechanismus

Vasokonstriktion

Endothelin 1 (ET-1)

Vasokonstriktion über ETA-Rezeptoren (überwiegen in Arterien);
Vasodilatation über ETB-Rezeptoren (überwiegen im Niederdrucksystem)

Serotonin

Abhängig vom Rezeptortyp Vasodilatation oder Vasokonstriktion

Acetylcholin

Vasodilatation durch NO-Freisetzung in Endothelzellen

zentrale Steuerung

nerval

Sympathikus (mit Noradrenalin als Neurotransmitter)

über α1-Rezeptoren: Vasokonstriktion;
über β2-Rezeptoren: Vasodilatation

hormonell

Adrenalin (in physiologischer Konzentration)

über β2-Rezeptoren Dilatation der Gefäße der Skelettmuskulatur und der Koronarien;
über α1-Rezeptoren Konstriktion fast sämtlicher übriger Gefäßmuskulatur

Noradrenalin

hauptsächlich Vasokonstriktion (über α1-Rezeptoren)

Angiotensin II

Vasokonstriktion

Die Durchblutung und Durchblutungsregulation der einzelnen Organe ist eng an ihre Funktion geknüpft. So ist beispielsweise die Lunge über den Euler-Liljestrand-Mechanismus bestrebt, in schlecht belüfteten Arealen die Durchblutung zu drosseln, während die Durchblutung des Gehirns über den Bayliss-Effekt in engen Grenzen konstant gehalten wird.

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    Lokale Regulationsmechanismen

    Die lokalen Regulationsmechanismen steuern direkt die Durchblutung des nachgeschalteten Organs und sorgen für eine Anpassung der Organdurchblutung an den aktuellen Bedarf (metabolische Autoregulation) bzw. für eine Konstanthaltung der Organdurchblutung (Bayliss-Effekt, myogene Autoregulation).

    Lerntipp:
    Lokale Regulationsmechanismen

    Die lokalen Regulationsmechanismen werden gern geprüft. Schaue dir insbesondere die Regulation durch Stickstoffmonoxid (NO) genau an.

    Metabolische Regulation

    Die Konzentrationen von energiereichen Substanzen, Gasen und Stoffwechselendprodukten sind Ausdruck des aktuellen Verbrauchs und wirken sich direkt auf die Durchblutung aus. Erhöhte Konzentrationen von CO, Lactat, K, ADP, oder sind Zeichen für eine im Verhältnis zum aktuellen Bedarf zu geringe Durchblutung. Auch ein sinkender pH-Wert und eine Reduktion des pO führen zu einer mit entsprechender Steigerung der Durchblutung (). Dadurch verbessert sich die Versorgung des Organs mit energiereichen Substraten und der Abtransport der Stoffwechselendprodukte wird vorangetrieben. Die metabolische Autoregulation erfolgt v.a. im Gehirn, im Myokard und in der Lunge.

    Image description
    Perfusion in den verschiedenen Lungenabschnitten

    Gradient der Lungenperfusion beim stehenden Menschen: die Lungenperfusion steigt basal deutlich an.

    (Quelle: Behrends et al, Duale Reihe Physiologie, Thieme, 2012)
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      zuletzt bearbeitet: 12.10.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Hugo Marti, 14.07.2022
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