Az agyi véráramlás autoregulációja

Az agyi véráramlás autoregulációja az agy azon képessége, hogy a perfúziós nyomás változása ellenére viszonylag állandó véráramlást tart fenn . Az autoreguláció számos érágyban jelen van, de különösen fejlett az agyban, valószínűleg az állandó vérellátás és a vízhomeosztázis szükségessége miatt. Normotenzív felnőtteknél az agyi véráramlás ~50 ml/100 g agyszövet/perc szinten tartható, feltéve, hogy a CPP ~60-160 mmHg tartományban van . E határérték felett és alatt az autoreguláció megszűnik, és az agyi véráramlás lineárisan függ az átlagos artériás nyomástól . Ha a CPP az autoreguláció alsó határa alá esik, agyi iszkémia következik be. Az agyi véráramlás csökkenését a vérből történő oxigénkivonás növekedése kompenzálja . Az iszkémia klinikai jelei vagy tünetei csak akkor jelentkeznek, amikor a perfúzió csökkenése meghaladja a fokozott oxigénkivonás képességét a metabolikus szükségletek kielégítésére. Ezen a ponton a hipoperfúzió klinikai jelei jelentkeznek, beleértve a szédülést, a megváltozott mentális állapotot és végül a visszafordíthatatlan szövetkárosodást (infarktus) .

Az agyi autoreguláció mechanizmusai nem teljesen ismertek, és valószínűleg eltérnek a nyomásnövekedés és a nyomáscsökkenés között. Bár a neuronális részvétel szerepe az autoregulációban vonzó, vizsgálatok kimutatták, hogy az agyi véráramlás autoregulációja szimpatikusan és paraszimpatikusan denervált állatokban is megmarad, ami arra utal, hogy az extrinsic neurogén faktorok jelentős hozzájárulása az agyi véráramlás autoregulációjához valószínűtlen (lásd: Perivascularis innerváció). Nemrégiben kimutatták a neuronális nitrogén-oxid szerepét az agyi véráramlás autoregulációjának modulálásában, ami arra utal, hogy bár az extrinsic innerváció nem feltétlenül játszik szerepet, az intrinsic innervációnak lehet szerepe . Az anyagcsere biproduktjai szintén szerepet játszhatnak az autoregulációban . Az agyi véráramlás csökkenése olyan vasoaktív anyagok felszabadulását serkenti az agyból, amelyek az artériák tágulását okozzák. Ezen vazoaktív anyagok jelöltjei közé tartoznak a H+, K+, O2, adenozin és mások. Az agyi véráramlás autoregulációja, amikor a nyomás az autoregulációs görbe magas végén ingadozik, valószínűleg az agyi simaizomzat myogén viselkedésének köszönhető, amely a megemelkedett nyomás hatására összehúzódik, és a csökkent nyomás hatására kitágul . A myogén aktivitásnak az autoregulációhoz való fontos hozzájárulását in vitro izolált és nyomás alatt álló agyi artériákban mutatták ki, amelyek a megnövekedett nyomás hatására összehúzódnak, a csökkentett nyomás hatására pedig kitágulnak (lásd Myogenic Response). Az autoreguláció a myogén nyomástartomány alatti nyomáson valószínűleg hipoxiával és metabolikus faktorok felszabadulásával jár .

Az autoreguláció fontosságát a normális agyműködésben kiemeli az a tény, hogy jelentős agykárosodás következik be, ha az autoregulációs mechanizmusok elvesznek. Például akut hipertónia során az autoregulációs határérték feletti nyomáson az érrendszeri simaizomzat myogén szűkületét legyőzi a túlzott intravaszkuláris nyomás, és az agyi erek kényszerű tágulása következik be . Az erőltetett tágulás során a myogén tónus elvesztése csökkenti a cerebrovaszkuláris rezisztenciát, ami az agyi véráramlás nagymértékű (300-400%-os) növekedését eredményezheti, amit autoregulációs áttörésnek nevezünk (16. ábra). Ezenkívül a csökkent cerebrovaszkuláris rezisztencia növeli az agyi endotéliumra nehezedő hidrosztatikus nyomást, ödémaképződést okozva, amely olyan állapotok kiváltó oka, mint a hipertóniás encephalopátia, a poszterior reverzibilis encephalopátia szindróma (PRES) és az eclampsia (lásd Vasogén ödéma kialakulása).

16. ÁBRA

A CBF (lézer Doppler-egységben) és az ABP (mmHg-ban) követése növekvő PE-dózisok hatására. Ebben a kísérletben a CBF a kiindulási érték négyszeresére nőtt, ahogy az ABP 140 mmHg-ról 210 mmHg-ra emelkedett, ami autoregulációs áttörést mutat. Használt (tovább…)

A hatékony vérnyomáscsökkentő terápia megjelenése óta ritkán fordul elő hipertóniás enkefalopátia a vérnyomás hirtelen, tartós emelkedése következtében, amely meghaladja az agyi véráramlás autoregulációjának felső határát (>160 mmHg) . Az agyi erek magas vérnyomásra adott reakciójával kapcsolatos korai tanulmányok a hipertóniás vazospasmus fogalmát hozták létre. Az akut hipertóniás encephalopathiát az agyi artériák görcsének -;amelyet az agyi szövetek iszkémiáját okozó, ellenőrizetlen vazokonstrikcióként definiáltak-;eredményének gondolták. Ez az elképzelés Byrom megfigyeléseiből származik, aki kísérleti vese hipertóniát állított elő, és megállapította, hogy a neurológiai tünetekkel járó hipertóniás patkányok ~90%-án többszörös trypan-kék extraváziót mutatott az agykérgen, míg az agyi tünetek nélküli patkányoknál normális cerebrovaszkuláris permeabilitás mutatkozott. Megfigyelte azt is, amit ő váltakozó érszűkület/érszűkületnek nevezett a pialis erekben, egy “kolbászhúros” jelenségként ismert jelenséget. Ez a megfigyelés arra a következtetésre vezette, hogy az agyi vazospasmus okozta iszkémia és ödémaképződés válaszul az akut hipertóniára. Byrom később módosította nézetét, és hivatkozott a mesenteriális keringésben tett azon megállapításra, hogy az ilyen “kolbászhúr-szerű” megjelenésű erekben csak az erek tágult részein volt fehérjeszivárgás . Azóta megállapították, hogy a magas vérnyomás fokozott agyi véráramlást és “az autoreguláció áttörését” eredményezi. További kísérletek megerősítették, hogy a hipertóniás enkefalopátia kritikus eseménye nem a görcs, hanem az erőltetett tágulás során bekövetkező myogén vazokonstrikció elvesztése .