Autoregulace mozkového krevního průtoku

Autoregulace mozkového krevního průtoku je schopnost mozku udržovat relativně stálý průtok krve navzdory změnám perfuzního tlaku . Autoregulace je přítomna v mnoha cévních řečištích, ale zvláště dobře je rozvinuta v mozku, pravděpodobně kvůli potřebě stálého přívodu krve a homeostáze vody. U normotenzních dospělých osob se průtok krve mozkem udržuje na úrovni ~50 ml na 100 g mozkové tkáně za minutu, pokud je CPP v rozmezí ~60 až 160 mmHg . Nad a pod touto hranicí dochází ke ztrátě autoregulace a mozkový krevní průtok se stává lineárně závislým na středním arteriálním tlaku . Pokud CPP klesne pod dolní hranici autoregulace, dochází k mozkové ischemii . Snížení průtoku krve mozkem je kompenzováno zvýšením extrakce kyslíku z krve . Klinické příznaky ischemie se projeví až ve chvíli, kdy pokles perfuze přesáhne schopnost zvýšené extrakce kyslíku uspokojit metabolické potřeby. V tomto okamžiku se objeví klinické příznaky hypoperfuze, včetně závratí, změněného duševního stavu a nakonec i nevratného poškození tkáně (infarkt) .

Mezinformace autoregulace v mozku nejsou zcela objasněny a pravděpodobně se liší při zvýšení a snížení tlaku. Ačkoli je role neuronální účasti na autoregulaci lákavá, studie ukázaly, že autoregulace mozkového průtoku krve je zachována u sympaticky a parasympaticky denervovaných zvířat, což naznačuje, že významný podíl vnějších neurogenních faktorů na autoregulaci mozkového průtoku krve je nepravděpodobný (viz Perivaskulární inervace). Nedávno byla prokázána úloha neuronálního oxidu dusnatého při modulaci autoregulace mozkového krevního průtoku, což naznačuje, že ačkoli se vnější inervace nemusí podílet, vnitřní inervace může mít svou roli . Bylo také navrženo, aby v autoregulaci hrály roli biprodukty metabolismu . Snížení průtoku krve mozkem stimuluje uvolňování vazoaktivních látek z mozku, které způsobují arteriální dilataci. Mezi kandidáty na tyto vazoaktivní látky patří H+, K+, O2, adenosin a další. Autoregulace mozkového krevního průtoku při kolísání tlaku na horním konci autoregulační křivky je nejspíše způsobena myogenním chováním mozkové hladké svaloviny, která se stahuje v reakci na zvýšený tlak a rozšiřuje v reakci na snížený tlak . Významný podíl myogenní aktivity na autoregulaci je prokázán in vitro u izolovaných a natlakovaných mozkových tepen, které se v reakci na zvýšený tlak zužují a v reakci na snížený tlak rozšiřují (viz Myogenní reakce). Autoregulace při tlacích pod rozsahem myogenního tlaku pravděpodobně zahrnuje hypoxii a uvolňování metabolických faktorů .

Důležitost autoregulace pro normální funkci mozku podtrhuje skutečnost, že při ztrátě autoregulačních mechanismů dochází k významnému poškození mozku. Například při akutní hypertenzi při tlacích nad autoregulačním limitem je myogenní zúžení hladké svaloviny cév překonáno nadměrným intravaskulárním tlakem a dochází k vynucené dilataci mozkových cév . Ztráta myogenního tonu během vynucené dilatace snižuje cerebrovaskulární rezistenci, což může vést k velkému zvýšení průtoku krve mozkem (300-400 %), známému jako autoregulační průlom (obr. 16). Snížená cerebrovaskulární rezistence navíc zvyšuje hydrostatický tlak na mozkový endotel, což způsobuje tvorbu edému , který je základní příčinou stavů, jako je hypertenzní encefalopatie, syndrom zadní reverzibilní encefalopatie (PRES) a eklampsie (viz Tvorba vazogenního edému).

OBRÁZEK 16

Tracking of CBF (in laser Doppler units) and ABP (in mmHg) in response to increasing doses of PE. V tomto experimentu se CBF zvýšil čtyřikrát více než výchozí hodnota při zvýšení ABP ze 140 na 210 mmHg, což prokazuje autoregulační průlom. Použité (více…)

Ačkoli je hypertenzní encefalopatie od nástupu účinné antihypertenzní léčby neobvyklá, vzniká v důsledku náhlého, trvalého zvýšení krevního tlaku dostatečného k překročení horní hranice autoregulace mozkového krevního průtoku (>160 mmHg) . První studie reakce mozkových cév na vysoký krevní tlak přinesly koncept hypertenzního vazospazmu. Akutní hypertenzní encefalopatie byla považována za důsledek spasmu -;definovaného jako nekontrolovaná vazokonstrikce -;mozkových tepen, který způsobuje ischemii mozkové tkáně . Tento koncept vycházel z pozorování Byroma, který vytvořil experimentální renální hypertenzi a zjistil, že ~ 90 % hypertenzních potkanů s neurologickými projevy vykazovalo mnohočetné kortikální skvrny extravazace trypanové modři, zatímco potkani bez mozkových příznaků měli zřejmě normální cerebrovaskulární propustnost. Zaznamenal také jev, který nazval střídavou vazokonstrikcí/vasodilatací v piálních cévách, známý jako „klobásový provázek“. Toto pozorování ho vedlo k závěru, že mozkový vazospasmus způsobuje ischemii a tvorbu edému v reakci na akutní hypertenzi. Byrom později svůj názor upravil a odvolával se na zjištění v mezenterické cirkulaci, že cévy s tímto „sausage-string“ vzhledem měly únik bílkovin pouze v dilatovaných částech cév . Od té doby bylo zjištěno, že vysoký krevní tlak vede ke zvýšenému průtoku krve mozkem a „prolomení autoregulace“ . Další experimenty potvrdily, že kritickou událostí při hypertenzní encefalopatii je spíše ztráta myogenní vazokonstrikce během vynucené dilatace než spasmus .

.