Vazodilatasyon

Vazodilatasyon damar duvarındaki düz kasın gevşemesiyle damarın genişlemesidir. Böylece, kan akışı için daha fazla yer açılır, kan basıncı (yani tansiyon) düşer. Vazodilatasyon işlemini kontrol eden kas ve sinirlere vazomotor denir. Vazodilatörler dokuların beslenmesini ve beyne giden kan akımını artırdıkları gibi, yüksek dozda kullanıldıklarında dolaşım yetersizliğine de yol açabilirler. ⓘ

Vazodilatatör [vas (Latince) - damar ve dilatatio (Latince) - genişleme, esneme], vazodilatasyona neden olan yani kan damarlarının genişlemesini sağlayan sinir veya (dış) ajanlara verilen isimdir.

Normal kan damarını (L) ve vazodilatasyonu (R) gösteren 3D Tıbbi animasyon ⓘ

Kan damarları genişlediğinde, vasküler dirençteki azalma ve kalp debisindeki artış nedeniyle kan akışı artar. Bu nedenle, arteriyel kan damarlarının (özellikle arterioller) genişlemesi kan basıncını düşürür. Yanıt intrinsik (çevre dokudaki yerel süreçlere bağlı) veya ekstrinsik (hormonlara veya sinir sistemine bağlı) olabilir. Buna ek olarak, yanıt belirli bir organa lokalize olabilir (yorucu egzersiz sırasında olduğu gibi belirli bir dokunun metabolik ihtiyaçlarına bağlı olarak) veya sistemik olabilir (tüm sistemik dolaşım boyunca görülür). ⓘ

Vazodilatasyona neden olan endojen maddeler ve ilaçlar vazodilatör olarak adlandırılır. Bu tür vazoaktivite homeostaz (vücudun normal çalışmasını sağlamak) için gereklidir. ⓘ

Fonksiyon

Vazodilatasyonun birincil işlevi, vücutta en çok ihtiyaç duyan dokulara kan akışını artırmaktır. Bu genellikle lokal oksijen ihtiyacına yanıt olarak gerçekleşir, ancak söz konusu doku yeterli glikoz, lipid veya diğer besinleri almadığında da meydana gelebilir. Lokalize dokuların kan akışını artırmak için, başta adenozin olmak üzere vazodilatörlerin lokal interstisyel sıvıya salınması ve bunun da kılcal damar yataklarına yayılarak lokal vazodilatasyonu tetiklemesi gibi birçok yolu vardır. Bazı fizyologlar, bölgedeki damarların düz kas hipoksisi nedeniyle kapiller yatakların vazodilatasyonuna neden olan şeyin oksijen eksikliğinin kendisi olduğunu öne sürmüştür. Bu son hipotez, kapiller yataklarda prekapiller sfinkterlerin varlığı nedeniyle ortaya atılmıştır. Vazodilatasyon mekanizmasına yönelik bu yaklaşımlar birbirini dışlamamaktadır. ⓘ

Vazodilatasyon ve arteriyel direnç

Vazodilatasyon ortalama arter basıncı, kardiyak output ve total periferik direnç (TPR) arasındaki ilişkiyi doğrudan etkiler. Vazodilatasyon kardiyak sistolün zaman fazında meydana gelirken, vazokonstriksiyon bunun tersi olan kardiyak diyastolün zaman fazında gerçekleşir. Kardiyak output (birim zamanda hacim olarak ölçülen kan akışı) kalp hızı (dakikada atım olarak) ve atım hacminin (ventriküler sistol sırasında atılan kan hacmi) çarpılmasıyla hesaplanır. TPR, damar uzunluğu, kanın viskozitesi (hematokrit ile belirlenir) ve kan damarının çapı dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır. Sonuncusu direnci belirlemede en önemli değişkendir ve TPR damar çapının dördüncü kuvvetine göre değişir. Yarıçap. Bu fizyolojik bileşenlerden herhangi birindeki (kalp debisi veya TPR) artış ortalama arter basıncında yükselmeye neden olur. Vazodilatasyon, büyük arterlerin ve daha küçük arteriyollerin tunika media tabakasındaki düz kas hücrelerinin gevşemesi yoluyla TPR'yi ve kan basıncını düşürmek için çalışır. ⓘ

Vazodilatasyon, ortam sıcak olduğunda sıcakkanlı hayvanların yüzeysel kan damarlarında meydana gelir; bu süreç, ısınan kan akışını, ısının atmosfere daha kolay salınabileceği hayvanın derisine yönlendirir. Bunun tam tersi fizyolojik süreç ise vazokonstriksiyondur. Bu süreçler doğal olarak endotel hücrelerinden gelen yerel parakrin ajanlar (örneğin nitrik oksit, bradikinin, potasyum iyonları ve adenozin) ve her ikisi de sırasıyla norepinefrin ve epinefrin gibi katekolaminler salgılayan bir organizmanın otonom sinir sistemi ve adrenal bezleri tarafından modüle edilir. ⓘ

Örnekler ve bireysel mekanizmalar

Vazodilatasyon, kan damarlarını çevreleyen düz kaslardaki gevşemenin sonucudur. Bu gevşeme de, hücre içi kalsiyum iyonu konsantrasyonlarına bağlı olan ve kasılma proteini miyozinin hafif zincirinin fosforilasyonu ile sıkı bir şekilde bağlantılı olan kasılma uyarısının ortadan kaldırılmasına dayanır. Bu nedenle, vazodilatasyon esas olarak ya hücre içi kalsiyum konsantrasyonunu düşürerek ya da miyozinin defosforilasyonu (ATP'nin ADP ile yer değiştirmesi) ile çalışır. Miyozin hafif zincir fosfataz tarafından fosforilasyonun azaltılması ve kalsiyum iyonlarını hücre içi bölmeden dışarı pompalayan kalsiyum sempatizanlarının ve antiporterlerinin indüklenmesi, düz kas hücresi gevşemesine ve dolayısıyla vazodilatasyona katkıda bulunur. Bu, iyonların eşanjörler aracılığıyla sarkoplazmik retikuluma geri alınması ve plazma membranı boyunca dışarı atılması yoluyla gerçekleştirilir. Kan damarlarının vazodilatasyonuyla sonuçlanabilecek üç ana hücre içi uyaran vardır. Bu etkileri gerçekleştiren spesifik mekanizmalar vazodilatörden vazodilatöre değişir. ⓘ

Sınıf	Açıklama	Örnek ⓘ
Hiperpolarizasyon aracılı (Kalsiyum kanal blokeri)	Hücrenin dinlenme membran potansiyelindeki değişiklikler, plazma membranındaki voltaja duyarlı kalsiyum kanallarının modülasyonu yoluyla hücre içi kalsiyum seviyesini etkiler.	adenozin
cAMP aracılı	Adrenerjik stimülasyon, cAMP ve protein kinaz A seviyelerinin yükselmesine neden olur, bu da sitoplazmadan kalsiyum uzaklaştırılmasını artırır.	prostasiklin
cGMP-aracılı (Nitrovazodilatör)	Protein kinaz G'nin uyarılması yoluyla	nitrik oksit

PDE5 inhibitörleri ve potasyum kanalı açıcılar da benzer sonuçlar doğurabilir. ⓘ

Yukarıdaki mekanizmalara aracılık eden bileşikler endojen ve eksojen olarak gruplandırılabilir. ⓘ

Endojen

Vazodilatörler	Reseptör (↑ = açılır. ↓ = kapanır) Aksi belirtilmediği takdirde vasküler düz kas hücrelerinde	Transdüksiyon (↑ = artar. ↓ = azalır) ⓘ
EDHF	?	hiperpolarizasyon → ↓VDCC → ↓hücre içi Ca2+
PKG aktivitesi → MLCK fosforilasyonu → ↓MLCK aktivitesi → MLC'nin defosforilasyonu ↑SERCA → ↓hücre içi Ca2+
Endotel üzerinde NO reseptörü	↓endotelin sentezi
epinefrin (adrenalin)	β-2 adrenerjik reseptör	↑Gs aktivitesi → ↑AC aktivitesi → ↑cAMP → ↑PKA aktivitesi → MLCK fosforilasyonu → ↓MLCK aktivitesi → MLC defosforilasyonu
histamin	histamin H2 reseptörü
prostasiklin	IP reseptörü
prostaglandin D2	DP reseptörü
prostaglandin E2	EP reseptörü
VIP	VIP reseptörü	↑Gs aktivitesi → ↑AC aktivitesi → ↑cAMP → ↑PKA aktivitesi → MLCK fosforilasyonu → ↓MLCK aktivitesi → MLC'nin defosforilasyonu Ca2+ ile aktive olan ve voltaj kapılı K+kanallarını açar → hiperpolarizasyon → VDCC'yi kapatır → ↓hücre içi Ca2+
(hücre dışı) adenozin	A1, A2a ve A2b adenozin reseptörleri	↑ATP-duyarlı K+ kanalı → hiperpolarizasyon → yakın VDCC → ↓hücre içi Ca2+
(hücre dışı) ATP (hücre dışı) ADP	↑P2Y reseptörü	Gq'yu aktive eder → ↑PLC aktivitesi → ↑hücre içi Ca2+ → ↑NOS aktivitesi → ↑NO → (bkz. nitrik oksit)
L-arginin	imidazolin ve α-2 reseptörü?	Gi → ↓cAMP → Na+/K+-ATPaz aktivasyonu → ↓hücre içi Na+ → ↑Na+/Ca2+ değiştirici aktivitesi → ↓hücre içi Ca2+
bradikinin	bradikinin reseptörü
P maddesi
niasin (sadece nikotinik asit olarak)
trombosit aktive edici faktör (PAF)
CO2	-	↓interstisyel pH → ?
interstisyel laktik asit (muhtemelen)	-
kas çalışması	-	↑vazodilatörler: ↑ATP tüketimi → ↑adenosin ↑glikoz kullanımı → CO2 ↑interstisyel K+ ↑(hücre dışı) ATP ↑(hücre dışı) ADP ↑interstisyel K+ ↓vazokonstriktörler: ↑ATP tüketimi → ↓ ATP (hücre içi) ↓oksijen → ↓oksidatif fosforilasyon → ↓ ATP (hücre içi)
natriüretik peptidler prostaglandin I2 prostaglandin E2 heparin	endotel üzerindeki çeşitli reseptörler	↓endotelin sentezi

Beta-2 reseptörlerinin aktivasyonunun (adrenalin gibi) damar genişletici etkisi endotelden bağımsız gibi görünmektedir. ⓘ

Sempatik sinir sistemi vazodilatasyonu

Sempatik sinir sisteminin vazodilatasyonda önemli bir rol oynadığı kabul edilmekle birlikte, vazodilatasyonun gerçekleştirilebileceği mekanizmalardan yalnızca biridir. Omurilikte hem vazodilatasyon hem de vazokonstriksiyon sinirleri bulunur. Vasküler vazodilatasyonu kontrol eden nöronlar hipotalamus kökenlidir. İskelet kasındaki arteriyollerin bazı sempatik uyarımlarına, yukarıda tartışıldığı gibi cAMP yolaklarının aracılık ettiği arteriyolar düz kasın β-adrenerjik reseptörlerine etki eden epinefrin aracılık eder. Bununla birlikte, bu sempatik uyarımın ortadan kaldırılmasının, iskelet kasının yüksek efor seviyelerinde bile yeterli oksijen alıp alamamasında çok az rol oynadığı veya hiç rol oynamadığı gösterilmiştir, bu nedenle bu özel vazodilatasyon yönteminin insan fizyolojisi için çok az önemi olduğuna inanılmaktadır. ⓘ

Duygusal sıkıntı durumlarında bu sistem aktive olabilir ve vazovagal senkop olarak adlandırılan vazodilatasyondan kaynaklanan kan basıncının düşmesi nedeniyle bayılma ile sonuçlanabilir. ⓘ

Soğuk kaynaklı vazodilatasyon

Soğuğa bağlı vazodilatasyon (CIVD), muhtemelen yaralanma riskini azaltmak için soğuğa maruz kaldıktan sonra meydana gelir. İnsan vücudunun çeşitli yerlerinde meydana gelebilir ancak en sık ekstremitelerde görülür. Parmaklar en sık maruz kaldıkları için özellikle yaygındır. ⓘ

Parmaklar soğuğa maruz kaldığında, ısı kaybını azaltmak için önce vazokonstriksiyon meydana gelir ve bu da parmakların güçlü bir şekilde soğumasına neden olur. Elin soğuğa maruz kalmasının başlamasından yaklaşık beş ila on dakika sonra, parmak uçlarındaki kan damarları aniden vazodilatasyona uğrayacaktır. Bu muhtemelen lokal soğuk nedeniyle sempatik sinirlerden arteriyovenöz anastomozların kas tabakasına nörotransmitter salınımındaki ani bir azalmadan kaynaklanır. CIVD kan akışını ve ardından parmakların sıcaklığını artırır. Bu durum ağrılı olabilir ve bazen kusmaya neden olacak kadar acı verebilen 'sıcak ağrıları' olarak bilinir. ⓘ

Vazodilatasyonu yeni bir vazokonstriksiyon aşaması takip eder ve ardından süreç kendini tekrarlar. Buna Hunting reaksiyonu denir. Deneyler, parmağın soğuk suya daldırılmasına karşı üç farklı vasküler tepkinin mümkün olduğunu göstermiştir: sürekli bir vazokonstriksiyon durumu; yavaş, istikrarlı ve sürekli yeniden ısınma; ve kan damarı çapının ilk vazokonstriksiyon aşamasından sonra sabit kaldığı orantılı bir kontrol biçimi. Bununla birlikte, tepkilerin büyük çoğunluğu Avlanma reaksiyonu olarak sınıflandırılabilir. ⓘ

Vazodilatasyonun diğer olası nedenleri

Önerilen diğer vazodilatörler veya vazodilatör faktörler şunlardır:

• yüksek düzeyde çevresel gürültünün olmaması
• yüksek düzeyde aydınlatmanın olmaması
• adenozin - adenozin agonisti, öncelikle anti-aritmik olarak kullanılır
• alfa blokerler (adrenalinin damar daraltıcı etkisini bloke eder)
• amil nitrit ve diğer nitritler genellikle rekreasyonel olarak damar genişletici olarak kullanılır, baş dönmesi ve öforik bir hisse neden olur
• atriyal natriüretik peptid (ANP) - zayıf bir vazodilatör
• kapsaisin (biber)
• etanol (alkol)
• histamin indükleyicileri
  • Kompleman proteinleri C3a, C4a ve C5a, mast hücrelerinden ve bazofil granülositlerden histamin salınımını tetikleyerek çalışır.
• nitrik oksit indükleyicileri
  • l-arginin (önemli bir amino asit)
  • gliseril trinitrat (yaygın olarak nitrogliserin olarak bilinir)
  • izosorbid mononitrat ve izosorbid dinitrat
  • pentaeritritol tetranitrat (PETN)
  • sodyum nitroprussid
  • PDE5 inhibitörleri: bu ajanlar nitrik oksitin etkilerini dolaylı olarak artırır
    • sildenafil (Viagra)
    • tadalafil (Cialis)
    • vardenafil (Levitra)
• tetrahidrokanabinol (THC), kenevirin başlıca psikoaktif bileşeni.
• Theobromine, Theobroma cacao'da, özellikle kakao katılarında (çikolatada, özellikle bitter çikolatada bulunur) bulunan başlıca alkaloid.
• minoksidil
• papaverin afyon haşhaşında bulunan bir alkaloid papaver somniferum
• ÖSTROJEN
• apigenin: Sıçan küçük mezenterik arterlerinde apigenin, EDHF aracılı vasküler dilatasyonu indüklemek için endotel hücrelerinde TRPV4 üzerine etki eder (Br J Pharmacol 2011 Nov 3) ⓘ

Terapötik kullanımlar

Vazodilatörler, hastanın anormal derecede yüksek kan basıncına sahip olduğu hipertansiyonun yanı sıra anjin, konjestif kalp yetmezliği ve erektil disfonksiyon gibi durumları tedavi etmek için kullanılır ve daha düşük bir kan basıncının sürdürülmesi hastanın diğer kardiyak problemlere yakalanma riskini azaltır. Ateş basması vazodilatörlere karşı fizyolojik bir yanıt olabilir. Sildenafil, vardenafil ve tadalafil gibi bazı fosfodiesteraz inhibitörleri, vazodilatasyon yoluyla penisteki kan akışını artırmak için çalışır. Pulmoner arteriyel hipertansiyonu (PAH) tedavi etmek için de kullanılabilirler. ⓘ

Kan damarlarını açarak çalışan antihipertansifler

Bu ilaçlar damarların açık kalmasını sağlayabilir veya damarların daralmasını önlemeye yardımcı olabilir. ⓘ

• Anjiyotensin II reseptör blokerleri
• ACE inhibitörleri
• Kalsiyum kanal blokerleri ⓘ

Beyindeki α_2A reseptörlerini aktive ederek sempatik sinir sistemi aktivitesini azaltan ilaçlar. ⓘ

• metildopa ⓘ

Amerikan Kalp Derneği'ne göre, Alfa-metildopa, kişi dik dururken daha büyük bir kan basıncı düşürücü etki gösterdiğinden Ortostatik senkopa neden olabilir, bu da kan basıncı çok fazla düşürülmüşse zayıf hissetmeye veya bayılmaya yol açabilir. Metildopa'nın öne çıkan yan etkileri arasında uyuşukluk veya halsizlik, ağız kuruluğu, ateş veya anemi yer alır. Bunlara ek olarak, erkek hastalarda iktidarsızlık görülebilir. ⓘ

• kloni̇di̇n hi̇droklorür
• guanabenz asetat
• guanfacine hidroklorür ⓘ

Klonidin, guanabenz veya guanfasin şiddetli ağız kuruluğu, kabızlık veya uyuşukluğa yol açabilir. Aniden kesilmesi kan basıncını hızla tehlikeli derecede yüksek seviyelere çıkarabilir. ⓘ

Kan damarlarının (özellikle arteriyollerin) duvarlarındaki kasları doğrudan gevşeterek damarın genişlemesini (açılmasını) sağlar. ⓘ

• hidralazin
• minoksidil ⓘ

Hidralazin baş ağrısı, göz çevresinde şişme, kalp çarpıntısı veya eklemlerde ağrı ve sızıya neden olabilir. Klinik ortamda hidralazin genellikle tek başına kullanılmaz.

Minoksidil, yalnızca dirençli şiddetli yüksek tansiyonda veya böbrek yetmezliği olduğunda kullanılan güçlü bir doğrudan vazodilatördür. Belirtilen yan etkileri sıvı retansiyonu (belirgin kilo alımı) ve aşırı kıllanmadır. ⓘ