Adaptation und Plastizität der Blutgefäße

Plastizität des Gefäßbetts: Reaktion auf Belastung und Schwerkraft

Das Gefäßsystem reagiert sensibel auf Umweltveränderungen. Man unterscheidet zwei Hauptmodelle der funktionalen Anpassung:

• Reaktion auf reduzierte Belastung (Hypofunktion): Tritt beispielsweise bei langanhaltender Muskelimmobilisation auf. Die Anpassung verläuft in zwei Phasen. Die erste ist die funktionale Phase, in der sich glatte Myozyten kontrahieren, was zu einer Arteriolenkonstriktion und dem vorübergehenden Ausschluss von Gefäßen aus dem Blutkreislauf führt. Darauf folgt die strukturelle Phase — die irreversible Degeneration und Reduktion «überflüssiger» Kapillaren.
• Reaktion auf Schwerelosigkeit: Im Weltraum entfällt der hydrostatische Druck, wodurch sich das Blut in die obere Körperhälfte verlagert und das Risiko eines erhöhten intrakraniellen Drucks birgt. Als Reaktion darauf proliferiert die Mikrozirkulation von Kopf und Hals: Die Anzahl der Kapillaren und arteriovenösen Anastomosen nimmt zu. Ihr Zweck ist es, überschüssiges Blutvolumen zu speichern und abzuleiten.

Angiogenese

Die Anpassung zeigt sich auch in Form eines intensiven Aussprossens neuer Gefäße (Angiogenese). Dieser Prozess ist für die Geweberegeneration und das Gewebewachstum unerlässlich. Eine intensive Angiogenese begleitet die Wundheilung, wo sie die Entzündung und die anschließende Reparation sicherstellt. Darüber hinaus ist das Aussprossen von Kapillaren beim indirekten Osteogenese-Prozess von entscheidender Bedeutung, wenn das Knorpelmodell des künftigen Knochens durch Knochengewebe ersetzt wird, was eine aktive Blutversorgung erfordert.

Topographie der Wundernetze (Rete mirabile)

Ein «Wundernetz» ist ein spezifisches Kapillarnetz, das zwischen zwei gleichartigen Gefäßen (z. B. zwischen zwei Arteriolen oder zwei Venen) liegt. Im menschlichen Körper unterscheidet man drei Hauptlokalisationen solcher Netze:

1. Pfortadersystem (Leber): Blut aus den Kapillaren des Magen-Darm-Trakts sammelt sich in der Pfortader, die sich daraufhin in ein zweites Kapillarnetz innerhalb der Leber verzweigt, bevor es in die Lebervenen abfließt. Dies ist ein venöses Netz, das die Funktion der Leberschranke gewährleistet.
2. Hypophysäres Portalsystem: Die Kapillaren des Hypothalamus münden in Portvenen, die zur Hypophyse ziehen, wo sie sich erneut in Kapillaren verzweigen. Dies ist ein venöses Netz für den direkten Transport regulatorischer Hormone.
3. Nierenkreislaufsystem: Die Nierenarterie geht in die vas afferens über, welche die Glomeruluskapillaren bildet. Diese sammeln sich in der vas efferens, die sich anschließend in Kapillaren um die Tubuli herum verzweigt. Dies ist ein arterielles Netz. Das erste Netz filtriert den Urin, das zweite sichert die Reabsorption.

Wichtige Regel: Handelt es sich um ein arterielles Gefäß, gilt das erste Kapillarnetz als «Wundernetz». Handelt es sich um ein venöses Gefäß, gilt das zweite als solches.

Geometrische Eigenschaften des Gefäßbetts

Der Gefäßdurchmesser variiert von 1,5–2 cm (Aorta) bis zu 6–7 µm (Kapillaren), was der Größe von Blutzellen entspricht. Zwischen dem Durchmesser eines einzelnen Gefäßes und der Gesamtmessquerschnittsfläche aller Gefäße dieses Typs besteht eine strenge umgekehrte Proportionalität.

Die enge Aorta hat einen Querschnitt von nur 2–3 cm², während die Gesamtfläche aller Kapillaren ca. 2000 cm² erreicht. Das hämodynamische Gesetz besagt, dass dasselbe Blutvolumen pro Zeiteinheit sowohl durch die Aorta als auch durch den riesigen «See» der Kapillaren fließen muss. Genau dieser Unterschied in der Querschnittsfläche bewirkt die notwendige Verlangsamung der Blutströmungsgeschwindigkeit in der Mikrozirkulation für einen effizienten Stoffaustausch.

Interessanterweise ist der Stoffaustauschabschnitt in einer Kapillare nur ein winziger Bruchteil des gesamten Blutweges, der im großen Kreislauf im Durchschnitt etwa 240 cm beträgt.

Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen

Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt

• Morphologie der arteriovenösen Anastomosen
• Histologischer Aufbau der Leberbälkchen und Sinusoidkapillaren
• Mechanismus des Hormontransports über das hypophysäre Portalsystem
• Struktur der Filtrationsbarriere des Nierenkörperchens

Weitere Themen des Kapitels «Herz-Kreislauf-System: Arterien, Gefäße der Mikrozirkulation»

Das Material wurde von Dozenten von WhiteCoat Pro nach dem Lehrplan medizinischer Hochschulen erstellt. Es hat Bildungscharakter.