De behoefte van weefsels aan bloed is afhankelijk van de omstandigheden. De bloedtoevoer naar weefsels moet aangepast worden aan de behoefte van de weefsels. Wanneer de stofwisseling van de weefsels toeneemt, is er meer behoefte aan bloed. Wanneer de stofwisseling van de weefsels afneemt, is er minder behoefte aan bloed. De bloedtoevoer van de weefsels wordt onder andere gereguleerd door het zenuwstelsel, hormonen en door de weefsels zelf. Het zenuwstelsel, hormonen en de weefsels zelf reguleren de bloedtoevoer door vasodilatatie en vasoconstrictie.
Wat is vasodilatatie?
De circulatie bestaat uit verschillende soorten bloedvaten. Deze bloedvaten zijn de arteriën, arteriolen, capillairen, venulen en venen. In alle bloedvaten zit een cellaag die met name uit gladde spiercellen bestaat. Deze cellaag wordt de tunica media genoemd. De tunica media in staat om te contraheren (aan te spannen) of juist te ontspannen. Wanneer de tunica media ontspant, neemt het lumen (holte) van het desbetreffende bloedvat toe. Het bloedvat verwijdt dan en laat meer bloed door. Vasodilatatie heeft verschillende doelen. Vasodilatatie van de bloedvaten in de huid zorgt voor afvoer van warmte. Vasodilatatie van bloedvaten in de spieren zorgt voor een betere doorbloeding van de spieren. Vasodilatatie zorgt ook voor verlaging van de bloeddruk.
Wat is vasoconstrictie?
Vasoconstrictie is het tegenovergestelde van vasodilatatie. Bij vasoconstrictie spannen de gladde spiercellen aan en daardoor neemt het lumen van het bloedvat af. Het bloedvat vernauwt en laat daardoor minder bloed door. Vasoconstrictie heeft evenals vasodilatatie verschillende doelen. Vasoconstrictie in de bloedvaten van de nieren, kan de nierfiltratie beïnvloeden. Vasoconstrictie van de bloedvaten in de huid remt warmteverlies via de huid. Vasoconstrictie zorgt ook voor een verhoging van de bloeddruk.
De invloed van het autonome zenuwstelsel op vasoconstrictie en vasodilatatie
Het parasympatische en sympatische zenuwstelsel, baroreceptoren en chemoreceptoren beïnvloeden de vasoconstrictie, vasodilatatie en bloeddruk. De effecten worden hieronder toegelicht.
Invloed van het parasympatische en sympatische zenuwstelsel op vasoconstrictie, vasodilatatie en bloeddruk
Het autonome zenuwstelsel bestaat uit een parasympatisch en (ortho)sympatisch deel. Het parasympatisch zenuwstelsel zet het lichaam in een ruststand. Het sympatisch zenuwstelsel bereidt het lichaam voor op actie en activiteit. Het sympatische zenuwstelsel heeft een grote invloed op vasodilatatie en vasoconstrictie. Noradrenaline is de neurotransmitter van het sympatische zenuwstelsel.
De neurotransmitter noradrenaline zorgt voor vasoconstrictie van bijna alle bloedvaten. Alleen de bloedvaten van de musculatuur (spieren) ondergaan vasodilatatie. Dit is logisch. Bij een stresssituatie moeten de spieren snel veel energie kunnen vrijmaken. Dat gaat makkelijker als er genoeg zuurstof en voedingsstoffen beschikbaar zijn. Het zuurstof en de voedingsstoffen worden geleverd door het bloed in de bloedvaten. Wanneer bijna alle bloedvaten vasoconstrictie ondergaan, terwijl de bloedvaten in de spieren vasodilatatie ondergaan, komt er meer bloed beschikbaar voor de spieren, waardoor deze makkelijker activiteit kunnen ontplooien.
Invloed van baroreceptoren op vasoconstrictie, vasodilatatie en bloeddruk
De baroreceptoren zitten in de aortaboog en de halsslagaders (a. carotis). De baroreceptoren nemen zeer snel waar hoe groot de bloeddruk is. Wanneer de bloeddruk snel daalt, nemen de baroreceptoren dit waar en zenden een signaal naar een regelcentrum van de medulla oblongata van de hersenstam. Dit regelcentrum verhoogt het hartminuutvolume (HMV) en vernauwt de bloedvaten. Hierdoor stijgt de bloeddruk. Wanneer de bloeddruk stijgt, gebeurt het tegenovergestelde. De baroreceptoren een stijging van de bloeddruk waar en zenden een signaal naar een regelcentrum van de medulla oblongata van de hersenstam. Dit regelcentrum verlaagt het hartminuutvolume (HMV) en verwijdt de bloedvaten. Hierdoor daalt de bloeddruk.
Invloed van het chemoreceptoren op vasoconstrictie, vasodilatatie en bloeddruk
De chemoreceptoren hebben een vergelijkbare invloed als de baroreceptoren op de bloeddruk. De chemoreceptoren nemen echter geen bloeddruk waar, maar nemen de chemische samenstelling van het bloed waar. De chemoreceptoren registreren de concentratie van zuurstof en koolstofdioxide en de zuurgraad (pH) van het bloed. De chemoreceptoren zitten ook in kernen in de halsslagaders en in de aortaboog. Daarnaast zitten er nog chemoreceptoren in de medulla oblongata.
Een daling van de zuurstofconcentratie en pH en een stijging van de koolstofdioxide nemen de chemoreceptoren waar, hierdoor wordt het regelcentrum van de medulla oblongata gestimuleerd. Dit regelcentrum zorgt voor een verhoging van het HMV en het ademminuutvolume (AMV) en vaatvernauwing.
Een stijging van de zuurstofconcentratie en pH en daling van de concentratie koolstofdioxide nemen de chemoreceptoren waar, hierdoor wordt het regelcentrum van de medulla oblongata gestimuleerd. Dit regelcentrum zorgt voor een verlaging van het HMV en het ademminuutvolume (AMV) en vaatverwijding. De baroreceptoren en de chemoreceptoren kunnen de bloeddruk en doorbloeding op korte termijn goed reguleren, maar hebben geen invloed op de bloeddruk en doorbloeding op lange termijn.
De invloed van hormonen op bloeddruk, vasoconstrictie en vasodilatatie
Hormonen hebben zowel op de korte, als lange termijn invloed op de bloeddruk en doorbloeding van weefsels. Zo verhogen de hormonen noradrenaline en adrenaline op korte termijn het HMV en zorgen voor vasoconstrictie op korte termijn. Angiotensine II, AntiDiuretisch Hormoon en aldosteron verhogen het HMV en veroorzaken vasoconstrictie op lange termijn; samen zorgen deze effecten voor een verhoging van de bloeddruk. Atriaal Natriuretisch peptide (ANP) veroorzaakt een verlaging van de bloeddruk op lange termijn.
Weefsels kunnen hun doorbloeding reguleren
Naast het zenuwstelsel en hormonen kunnen weefsels ook zelf hun doorbloeding reguleren. Dit wordt autoregulatie genoemd. Autoregulatie beïnvloedt de doorbloeding op korte termijn. De bloedvaten reguleren deze bloedtoevoer naar weefsels op basis van hun behoefte. Belangrijke signaalstoffen in de autoregulatie van weefsels zijn zuurstof, koolstofdioxide en stikstofoxide (NO). Ook de pH van weefsels beïnvloedt de doorbloeding van weefsels. Wanneer de weefsels aeroob meer energie produceren, neemt ook de productie van koolstofdioxide toe en daalt de pH. Ook produceren de endotheelcellen van de bloedvaten NO. Een stijging van de koolstofdioxideconcentratie en NO en daling van de pH veroorzaakt vasodilatatie. Door vasodilatatie neemt de bloedtoevoer en toevoer van zuurstof toe. Wanneer er zuurstof in overmaat is, veroorzaakt dit juist vasoconstrictie.
Bronnen:
JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings
