Gefäßdynamik

Gefäßdynamik bezeichnet die zeitlich variable Regulation des Gefäßsystems und die damit verbundene Steuerung von Blutfluss, Gefäßtonus und Gewebedurchblutung. Sie umfasst die Arterien, Arteriolen und die Mikrogefäße sowie deren Fähigkeit, sich rasch an wechselnde Bedürfnisse und Phasen des Herzkreislaufs anzupassen. Zentrale Größen sind der Gefäßtonus, die Gefäßcompliance, der periphere Widerstand und die Verteilung des Flusses im Mikrogefäßsystem.

Der Tonus der Gefäßwand wird primär durch das glatte Muskelgewebe und das Endothel bestimmt. Endotheliale Zellen setzen Substanzen wie Stickstoffmonoxid (NO) und Endothelin frei, die Dilatation bzw. Kontraktion vermitteln. Zusätzlich beeinflussen das autonome Nervensystem, Hormone und mechanische Reize den Gefäßtonus. Metabolische Signale wie CO2, O2 und Adenosin fördern in der Regel die Vasodilatation, während Druck- und myogene Reize eine automatische Gegenreaktion (Autoregulation) auslösen, um eine stabile Gewebeperfusion sicherzustellen.

Autoregulation ermöglicht es Geweben, bei Schwankungen des Mitteldrucks die Durchblutung relativ konstant zu halten, besonders in Gehirn, Niere und Herz. Auf makroskopischer Ebene bestimmt die Gefäßdynamik die Verteilung des Blutvolumens, die Kapillarbeladung und die Barrierefunktion der Gefäßwand. Störungen können zu oder Folge von Erkrankungen wie Bluthochdruck, Atherosklerose, peripherer Gefäßerkrankung oder septischen Zuständen sein, in denen Durchblutungsregulation gestört ist.

Messungen der Gefäßdynamik erfolgen u. a. durch Doppler-Ultraschall zur Flussbestimmung, Flussreaktionsmessungen (z. B. Flow-Mediated Dilation), Kapillarmikation sowie bildgebende Verfahren wie MRT oder Nahinfrarot-Spektroskopie. Das Verständnis der Gefäßdynamik ist zentral für Physiologie, Kardiologie und Gefäßmedizin.