Blutflusssteuerung

Blutflusssteuerung bezeichnet die Regulation des Blutflusses durch das Gefäßsystem, um Gewebe dauerhaft mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen und Abfallstoffe abzutransportieren. Die Steuerung erfolgt auf mehreren Ebenen und berücksichtigt den systemischen Druck sowie den lokalen Bedarf des Gewebes.

Autoregulation ist ein zentrales Konzept der Blutflusssteuerung. Sie bewahrt den Gewebedurchfluss trotz Schwankungen des Mitteldrucks, insbesondere in Gehirn, Herz und Niere. Mechanismen umfassen die myogene Reaktion der glatten Muskelzellen bei Druckänderungen, metabolische Regulation durch Substanzen wie Adenosin, CO2, H+-Ionen und endotheliumabhängige Faktoren wie NO, Endothelin und Prostacyklin, die den Gefäßtonus modulieren.

Nerven- und humorale Einflüsse ergänzen die lokale Steuerung. Der Sympathikus und Parasympathikus beeinflussen die Gefäßweite, während Hormone wie Adrenalin, Noradrenalin, Angiotensin II und Endothelin systemisch wirken und regional unterschiedliche Effekte hervorrufen. Barorezeptor- und Chemorezeptorreflexe passen die Durchblutung an den Gesamtorganismus an.

Regionale Unterschiede zeigen sich darin, dass Gehirn- und Herzgewebe eine sehr stabile Autoregulation besitzen, während Skelettmuskulatur stark von Aktivität abhängt und lokale Metaboliten den Durchfluss während der Belastung erhöhen.

Störungen der Blutflusssteuerung können zu Hypoperfusion, Ischämie oder Schocksituationen beitragen und zu Hypertonie, vaskulären Erkrankungen oder Diabetes-bedingten Endothelfunktionen führen.

Zur Messung und Modellierung werden Verfahren wie Doppler-Ultraschall, Phase-Contrast-MRT und PET eingesetzt, um regionalen Durchfluss zu bestimmen. In der Forschung dienen numerische Modelle der Autoregulation dazu, die Dynamik von Gefäßreaktionen zu simulieren und Therapien zu evaluieren.