En forutsetning for stabil blodgjennomstrømning gjennom organer og vev, er et velregulert blodtrykk og funksjonelle og åpne blodkar.

Poiseuille's lov om blodstrøm

Allerede på midten av 1800-tallet beskrev Jean Léonard Marie Poiseuille (1797-1869) sammenhengen mellom blodstrøm, blodtrykk og motstand, i de som ofte blir kalla "Poiseuille's law of flow". Der viser han hvordan flow eller blodstrøm som det kalles på norsk, påvirkes av trykkforskjellen mellom arterie- og venetrykk, radius på blodåren og motstanden mot væskestrøm.

Motstanden bestemmes først og fremst av blodkarets radius og lengde, samt viskositeten til blodet. Lengde og viskositet endres normalt lite, og det er derfor hovedsakelig endringer i blodkarets radius som påvirker motstand. Blodstrømmen gjennom kroppen er nøye tilpasset de ulike organers behov og kan variere betydelig fra situasjon til situasjon. I hvile pumpes normalt 3-5 liter blod ut av venstre ventrikkel per minutt. Under hard fysisk aktivitet kan hjertets minuttvolum hos godt trente økes opp mot 30-40 liter per minutt. Noen organer har et relativt konstant behov for blod, mens andre kan ha et varierende behov ved ulike aktivitetsnivåer.

Drivtrykk

Det drivende trykk i vårt sirkulasjonssystem er differansen mellom det arterielle (PA) og det venøse blodtrykket (PV). Drivtrykket (DP) beregnes som PA - PV. I praksis er det venøse trykket så lavt at man kan si at drivtrykket for en hjertesyklus er lik det gjennomsnittlige arterielle blodtrykket eller middeltrykket i en hjertesyklus. Gjennomsnittlig arterielt blodtrykk reguleres normalt svært presist og påvirker normalt bare i liten grad blodføringen gjennom kroppens blodkar. Selv under hard fysisk aktivitet, der hjertets minuttvolum kan være 5-6 ganger høyere enn i hvile, reguleres middeltrykket slik at det normalt ikke er vesentlig forskjellig fra det vi finner i hvile. Ut fra dette ser vi at under normale forhold vil ikke det systemiske blodtrykket påvirke den perifere sirkulasjon i nevneverdig grad, men blir regulert av motstand i blodårene.

Blodkarenes betydning for sirkulasjonen

Når det gjelder de ulike blodkarene sin betydning for den perifere sirkulasjonen står arteriolene i en særstilling som de desidert viktigste.  Arteriolene er kroppens viktigste motstandskar. Det samlede tverrsnitt av arteriolene er enormt og dersom alle arterioler av en eller annen grunn hadde dilatert samtidig ville blodtrykket falle til farlig lave verdier selv ved maksimalt minuttvolum. Motsatt har også arteriolene en enorm evne til konstriksjon og blodtrykket kan opprettholdes selve ved svært lavt minuttvolum, for eksempel som følge av stort blodtap. Den store evnen til å endre diameter skyldes den store mengden glatt muskulatur i arterioleveggen. I en hvilesituasjon er det stor grad av spontan aktivitet i den glatte muskulaturen i arterioleveggen uavhengig av ytre faktorer, dette kalles basaltonus. Dette muliggjør at artiolediameteren raskt kan reduseres ved redusert kontraksjon eller økes ved økt kontraksjon av den glatte muskulaturen i arterioleveggen.

De glatte muskelcellenes funksjon

Kontraksjon av glatte muskelceller skjer ved at aktin- og myosinfilamentene forskyves langs hverandre på tilsvarende måte som i skjelettmuskelfibrene. De glatte muskelcellene kan utvikle like stor kraft som en skjelettmuskel med tilsvarende tverrsnittsareal. Ca²⁺ -nivået i cytocol bestemmer graden av kontraksjon i glatte muskelceller på samme måte som i skjelettmuskulatur.

De glatte muskelcellene skiller seg imidlertid fra skjelettmuskelfibrene med hensyn til hvordan Ca2+ kommer inn i cytocol og hvordan Ca2+ påvirker myofilamentene. Mens depolariseringen under aksjonspotensialene i en skjelettmuskelfiber skyldes innstrømning av Na+ er det Ca2+ som har denne rollen i de glatte muskelcellene. Som nevnt over er det normalt en viss grad av kontraksjon i de glatte muskelcellene (basaltonus). Graden av kontraksjon i de glatte muskelcellene styres både sentralt (nerver og hormoner) og lokalt via ulike vasoaktive substanser. Den sentrale reguleringen sørger først og fremst for opprettholdelse av et stabilt blodtrykk mens den lokale reguleringen sørger for adekvat blodstrøm til organer som har behov for mye blod. Et fint samspill mellom de ulike reguleringsmekanismene sørger for en presis regulering av den perifere sirkulasjonen og blodtrykket i ulike situasjoner.

Jonny Hisdal er fysiolog og professor II ved karavdelingen, Universitetet i Oslo.