Tự điều chỉnh lưu lượng máu trong quá trình thay đổi áp lực động mạch

Cơ chế  “trao đổi chất” và cơ chế “sinh cơ” cơ chế tự điều chỉnh của cơ hơn là từ sự kích thích của thần kinh

Ở bất kì mô nào của cơ thể, sự tăng nhanh áp lực động mạch đều gây ra sự tăng tức thì của dòng máu. Tuy nhiên, trong vòng nhỏ hơn một phút, dòng máu ở hầu hết các mô quay trở lại gần như bình thường, mặc dù áp lực động mạch vẫn duy trì ở mức cao. Xu hướng trở về bình thường của dòng máu được gọi là sự điều chỉnh tự động. Sau khi trao đổi chất tích cực xảy ra, dòng máu tại chỗ ở hầu hết các mô sẽ liên quan đến áp lực động mạch, thể hiện ở đường cong “cấp”. Chú ý giữa áp lực động mạch 70 và 175 mmhg, dòng máu chỉ tăng 20-30 % mặc dù áp lực động mạch tăng 150 %. Ở một số mô như não, tim, sự tự điều chỉnh thậm chí còn nghiêm ngặt hơn. Trong gần một thế kỉ, 2 quan điểm được đưa ra để giải thích cho sự điều chỉnh tức thời này là thuyết trao đổi chất và thuyết sinh cơ.

Hình. Ảnh hưởng của áp lực động mạch ở các mức khác nhau lên dòng máu qua cơ. Đường cong màu đỏ chỉ ra ảnh hưởng khi áp lực động mạch tăng lên quá một vài phút. Đường nét đứt màu xanh chỉ ra ảnh hưởng lên dòng máu khi áp lực động mạch tăng lên chậm trong vòng nhiều tuần.

Thuyết trao đổi chất được hiểu một cách đơn giản, nguyên tắc cơ bản của sự điều chỉnh dòng máu đã được thảo luận ở phần trước. do đó, khi áp lực động mạch tăng quá cao, sự vượt quá giới hạn dòng máu cung cấp quá nhiều oxy và chất dinh dưỡng khác đến mô và “pha loãng” các chất co mạch được mô giải phóng. Những chất dinh dưỡng này, đặc biệt là oxy và sự tăng giảm nồng độ các chất co mạch có thể gây ra sự co mạch máu và dòng máu quay trở về gần như bình thường mặc dù áp lực động mạch vẫn tăng.

Tuy nhiên thuyết sinh cơ gợi một cơ chế khác không liên quan đến chuyển hóa để giải thích hiện tượng điều chỉnh tự động. thuyết này dựa trên quan sát sự căng đột ngột của mạch máu nhỏ khi cơ trơn thành mạch co. từ sự quan sát này đưa ra quan điểm rằng áp lực động mạch cao sẽ làm căng mạch máu, làm co thắt mạch phản ứng, dòng máu trở về gần nhưu bình thường. Ngược lại ở trạng thái huyết áp thấp, co mạc rất ít, để cơ trơn nghỉ ngơi và, áp lực lên thành mạch giảm và giúp dòng máu trở về bình thường.

Đáp ứng sinh cơ vốn có ở cơ trơn, có thể xảy ra khi không có sự ảnh hưởng của hormone hay thần kinh. Hầu hết dễ thấy ở các tiểu động mạch, cũng có thể quan sát ở động mạch, các tĩnh mạch nhỏ, thậm chí cả mạch bạch huyết. Co theo cơ chế sinh cơ khởi đầu bởi sự khử cực co mạch cảm ứng, sự tăng nhanh chóng của ion Ca++ đi vào tế bào từ khoang gian bào  gây co mạch. Sự thay đổi áp lực mạch có thể cũng làm đóng hoặc mở các kênh ion ảnh hưởng đến sự co mạch. Cơ chế chính xác mà khi thay đổi áp lực  gây ra đóng hoặc mở các kênh ion của mạch vẫn chưa được sáng tỏ nhưng nhiều khả năng có liên quan đến cơ chế ảnh hưởng của áp lực lên các yếu tố của thành mạch hoặc các kênh ion của mạch.

Cơ chế sinh cơ có vẻ quan trọng trong việc ngăn chặn co cơ quá mức của mạch máu khi áp lực dòng máu tăng lên. Tuy nhiên, vai trog của cơ chế này lên sự tự điều chỉnh mạch máu vẫn chưa rõ ràng bởi vì cơ chế nhạy với áp lực không phát hiện trực tiếp sự thay đổi của dòng máu ở mô. Thật vậy, các yếu tố chuyển hóa xuất có vẻ hợp lí hơn cơ chế sinh cơ ở một số trường hợp mà ở đó nhu cầu chuyển hóa của nó tăng đáng kể, như trong suốt quá trình tập luyện sức mạnh cho cơ, có thể gây ra tăng kịch phát dòng máu tới cơ vân.