Efekt Baylissa

Z Efekt Baylissa utrzymuje stały dopływ krwi do narządów, takich jak mózg i nerki, pomimo dziennych wahań ciśnienia krwi. Przy podwyższonych wartościach ciśnienia, efekt wywołuje skurcz naczyń krwionośnych. Zaburzenia efektu Baylissa prowadzą do utrzymującego się przekrwienia i powstawania obrzęków w przestrzeni zewnątrzkomórkowej.

Co to jest efekt Baylissa?

Wartości ciśnienia krwi podlegają wahaniom z dnia na dzień. Pomimo tych wahań przepływ krwi w narządach musi być utrzymywany na stałym poziomie. Efekt Baylissa przyczynia się do stałego utrzymania ukrwienia narządów. Ta miogenna autoregulacja została po raz pierwszy opisana przez brytyjskiego fizjologa Baylissa i odpowiada reakcji skurczowej naczyń krwionośnych, która utrzymuje stały przepływ krwi w narządach i tkankach jako część lokalnej kontroli krążenia krwi.

Naczynia krwionośne wyposażone są w mięśnie gładkie. Kiedy zmienia się ciśnienie krwi, komórki mięśni naczyniowych reagują na nową sytuację, kurcząc się lub rozluźniając. Uważa się, że molekularną przyczyną efektu Baylissa jest aktywacja receptorów wrażliwych na mechanizmy w naczyniach krwionośnych. Efekt Baylissa ostatecznie odpowiada wariantowi regulacji krążenia, który jest niezależny od wegetatywnego układu nerwowego i jego włókien nerwowych. Chociaż można wykazać wpływ na nerki, przewód pokarmowy i mózg, zjawisko to nie wydaje się odgrywać roli w skórze i płucach.

Funkcja i zadanie

Kiedy przepływ krwi wzrasta w małych tętnicach lub tętniczkach z powodu podwyższonych wartości ciśnienia krwi, powoduje to skurcz naczyń.Jest to skurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych, który w tym przypadku odpowiada reakcji na bodziec ciśnieniowy i dlatego można go najszerzej określić jako odruch. Mechanoreceptory w naczyniach rejestrują zmianę ciśnienia i wywołują skurcz naczyń. Zwiększa to opór przepływu w dotkniętych naczyniach. Przepływ krwi w obszarze zaopatrzenia naczyń pozostaje stały pomimo wahań ciśnienia krwi.

Gdy tylko mechanoreceptory w naczyniach ponownie zarejestrują niższe wartości ciśnienia krwi, a tym samym zanotują spadek przepływu krwi, rozpoczyna się wazodylatacja. Mięśnie naczyń ponownie rozluźniają się do ich podstawowego tonu. W ten sposób efekt Baylissa utrzymuje przepływ krwi do nerek, przewodu pokarmowego i mózgu w dużej mierze na stałym poziomie i stosunkowo autonomicznie reguluje wartości w tych obszarach ciała.

Efekt Baylissa wykazuje skuteczność przy wartościach skurczowego ciśnienia krwi od 100 do 200 mmHg. Efekt oparty jest na mechanizmach molekularnych. Tętnice i tętniczki z efektem Baylissa mają w swoich ścianach kanały kationowe wrażliwe na mechanizmy. Kiedy te kanały kationowe są otwarte, jony wapnia wpływają do komórek mięśniowych i tworzą kompleks z kalmoduliną białkową.

Kiedy wiąże się z kompleksem, aktywowany jest enzym kinaza łańcucha lekkiego miozyny. Gdy fosforylacja zachodzi w sensie wzajemnej przemiany tej kinazy, aktywowane jest białko motoryczne miozyna II. To białko motoryczne umożliwia skurcz komórek mięśni gładkich naczyń.

Przy każdym skurczu mięśnia włókna miozyny i Atkina muszą wsuwać się w siebie. W tym ruchu bierze udział miozyna II, która odpowiada za miejsce wiązania włókien Atkina w mięśniach.

Efekt Baylissa to rodzaj regulacji krążenia, która działa niezależnie od wegetatywnego unerwienia naczyń krwionośnych. Nawet jeśli połączenie wegetatywne zostanie przerwane przez przecięcie nerwów zasilających, efekt Baylissa zostaje zachowany. Mechanizm można zablokować jedynie poprzez zastosowanie środków przeciwskurczowych, takich jak papaweryna, które rozluźniają komórki mięśni naczyniowych.

Choroby i dolegliwości

Zakłócenie, a nawet zniesienie efektu Baylissa może mieć poważne konsekwencje dla organizmu. Skutkiem może być na przykład trwałe przekrwienie narządów w dotkniętym obszarze zaopatrzenia. Hiperemi to zwiększony przepływ krwi do określonej tkanki lub narządu, co może być spowodowane rozszerzeniem naczyń krwionośnych w ramach rozszerzenia naczyń krwionośnych. Hiperemia jest zwykle towarzyszącym objawem zapalenia i jest zwykle spowodowana przez miejscowo uwalniane mediatory. Ponadto przekrwienie często wiąże się z niedokrwieniem, które może powodować utratę napięcia mięśniowego i związany z tym spadek napięcia ścian naczyń.

Anulowanie efektu Baylissa może skutkować przeniesieniem płynu do poszczególnych struktur narządów z powodu wynikającego z tego przekrwienia określonego obszaru zaopatrzenia. Może to prowadzić do obrzęku zewnątrzkomórkowego. Obrzęk poprzedza ucieczka płynu z naczyń, który ostatecznie gromadzi się w przestrzeni śródmiąższowej. Powstanie obrzęku zawsze poprzedza zmiana ruchów płynu między śródmiąższem a naczyniami włosowatymi. Zasady równania Starlinga odgrywają główną rolę w wyładowaniu cieczy.

Oprócz ciśnienia hydrostatycznego naczyń włosowatych ważną rolę odgrywa różnica w onkotycznym ciśnieniu naczyniowym między naczyniami włosowatymi a przestrzenią śródmiąższową. Ciśnienie hydrostatyczne i onkotyczne działają na siebie. Podczas gdy ciśnienie hydrostatyczne powoduje wyciek wody do przestrzeni śródmiąższowej, ciśnienie onkotyczne wiąże płyn w naczyniach włosowatych. Te dwie siły są zwykle prawie w równowadze.

Obrzęk może rozwinąć się tylko w przypadku odchylenia wartości ciśnienia, które nie są już zrównoważone. Takie odbiegające od normy wartości ciśnienia występują na przykład, gdy efekt Baylissa zawodzi. Ponieważ kanał jonowy TRPC6 jest w szczególności zaangażowany w efekt Baylissa, mutacje w kodującym go genie mogą powodować zaburzenia tego efektu. W międzyczasie na przykład rzadkie dziedziczne choroby nerek zostały zidentyfikowane jako mutacja w genie TRPM6. Mutacje mogą tak bardzo zmienić białko w kanale jonowym, że przestaje ono działać. Skutkiem tego jest niedobór magnezu i zaburzona podaż wapnia w komórkach.