PBC Kreislauf: Mikrozirkulation, Vasokonstriktion und Vasodilatation

0:41 Und jetzt stellt euch vor, ihr seid in so einer Situation, ihr geht eigentlich zur Zeit, aber nur am Einkaufen in der Fußgängerzone und zack, auf einmal steht einselbe Zahn wieder vor euch. Nicht schon wieder.

1:00 Der Forklinik-Podcast.

1:07 Meine Freunde der Sonne, ich begrüße euch herzlich hier bei einer neuen Folge bei Situs Inversus, der Vorklinik-Podcast, eure Oase des Friedens. Es ist inzwischen finde ich es lustig. Naja, gut, auf jeden Fall sind sie wie immer heute auch zu dritt. Ich bin nicht alleine. Ich begrüße hier bei uns in den Studios.

1:28 Eure Namen sagen.

1:29 Hi, ich bin der Leo.

1:30 Und ich bin Clara. Moin Leute.

1:32 Na, gut, leicht. Also wir haben noch nicht getrunken, aber die Stimmung ist gut. Ich hoffe, das können wir auch so weiternehmen in die Folge. Denn das Thema hat mitunter schon auch trockene Anteile, aber das kriegen wir alles gut weggebügelt heute gemeinsam. Das wird richtig spannend. Wir haben ja schon sehr, sehr viel gelernt über das Herz-Kreislauf-System.

1:49 Das ist jetzt hier Folge 4 von dem Ganzen. Bei Folge 3 gab es ja schon einen Cliffhanger von Leo und jetzt seid ihr natürlich alle ganz gespannt, wie geht das Ganze hier weiter. Wir haben uns nämlich schon jetzt quasi auf so der größeren Ebene damit beschäftigt, wie denn so der Kreislauf reguliert wird, wie quasi so gewissermaßen der Blutstrom auf den Autobahnen, also auf den großen Arterien und auch Arteriolen hier quasi so funktioniert bei den großen Gefäßen bei uns im Gefäß.

2:18 Und jetzt aber die Frage, wie läuft das dann eben auf der kleineren Ebene ab in den Kapillarbetten, wie kann man eben quasi Mikrozirkulation steuern und so weiter. Dafür wollen wir uns heute mit folgenden Themen auseinandersetzen. Insgesamt haben wir vier Stück dabei. Erstens die Diffusion und der Stoffaustausch im Kapillarbett im Allgemeinen und schauen uns dann auch noch die Sonderfälle, Niere und Lunge an.

2:38 Im zweiten Schritt schauen wir uns dann die Arteriolen im Detail an. Wie funktioniert die Regulation des Gefäßdurchmessers im Detail? Stichwort hier GQ gekoppelt, MLCK und so weiter. Vielleicht klingelt es aber euch schon. Nächster Schritt ist dann, welche Transmitter bei der neurohumoralen Regulation eine Rolle spielen und wie sie da einsetzen.

2:56 Und abschließend werden wir dann mit weiteren Mechanismen zur Regulation des Durchmessers, wie wir es zum Beispiel von der sogenannten Myogenautoregulation bei der Ischämie oder starker Belastung im Versorgungsgebiet kennen.

3:10 Ganz kurze Werbung.

3:15 Wir haben in diesem Semester einen richtig coolen Werbepartner, Meditrix, und den wollen wir euch jetzt einmal vorstellen.

3:22 Einige von euch fragen uns manchmal auf Insta, ob wir irgendwie so Lernstrategien oder Lernchips haben. Keine Ahnung, warum wir dafür die Autorität haben. Aber es ist ja schon so im Medizinstudium, es gibt so Sachen, die versteht man einmal und dann kann man die. Und dann gibt es so diese vielen Fakten, die man wirklich relativ stumpf auswendig lernen muss.

3:43 Und das hilft einfach nichts, die müssen einfach rein. In der Vorklinik erinnere ich mich an die Hirnnerven, die Anatomie oder sonstiges. Manche Sachen muss man sich einfach auswendig merken. Und da ist der Game Changer schlechthin tatsächlich Meditrix. Meditrix, das sind quasi Eselsbrücken als Bilder.

3:59 Ihr findet bei Meditrix ganz viele verschiedene Szenen, die jeweils die Themen, die für euch relevant sind, zusammenfassen. Und da gibt es so viele Details, die dann wiederum für die Fakten stehen, die ihr können müsst. Und diese Szenen sind tatsächlich so bunt und wild und lustig, dass ihr gar nicht anders könnt, als sie euch nachhaltig zu merken.

4:17 Ja, und das macht dann einfach viel mehr Spaß. Ich glaube, das kann man sich auch schlecht vorstellen, wenn wir jetzt so drüber reden. Deshalb schaut euch mal die Demo auf meditrix.de an. Ihr könnt euch nicht vorstellen, was euch da erwartet. Ja, genau. Und das lohnt sich auf jeden Fall da mal reinzuschauen, ob das was für euch ist.

4:35 Vielleicht hat eure Uni auch eine Campuslizenz für Meditrix. Und falls nicht, haben wir was für euch.

4:41 Nämlich einen Code SitusInversus15. Damit bekommt ihr 15% Rabatt auf jedes neu abgeschlossene Abonnement bei Meditrix. Genau, einen höheren Rabatt werdet ihr nicht finden.

4:51 Also Situsinversus 15 bei meditrix.de. Viel Spaß.

5:02 Das war's schon.

5:04 Jesus Moritz, atmest du?

5:06 Genau.

5:07 Also Respekt an die. Nein, nein, aber einfach sehr flüssig. Ich habe nicht gesehen, dass du Luft holst.

5:12 Also heute bringen wir das Kind genauso schnell ins Ziel wie Moritz gerade die Zusammenfassung ins.

5:19 Aber jetzt sind doch alle im Boot, jetzt wissen alle, was passiert.

5:21 Heute bringen wir das Paket, also quasi in Sau 2, nach Hause. Und dieser Paketbote, anders als die meisten in Deutschland tätigen, klingeln und warten und geben ihr Paket 100% immer mit voller Zufriedenheit.

5:32 Sie machen einen tollen Job.

5:33 Also der heute hat geklingelt und hat mir es in die Hand gedrückt. War stark. Das gab es nämlich heute. Was für eine Lieferung? Schöne neue Plakate von Silo. Heute euch. So, und um das zu ermöglichen, gibt es die Mikrozirkulation. Warum das Ganze? Wenn jetzt das Blut im kleinen C die gleiche Geschwindigkeit hätte wie in der Orteaszendenz, dann wäre das sehr schwierig, genug Zeit zu haben, den Sauerstoff abzugeben und den Stofaustausch über Diffusion zu lösen.

5:58 Deswegen wird in der Mikrozirkulation, also in den Kapillaren, das Blut verlangsamt, um dann eben genau diese beiden Prozesse in aller tiefen Ruhe zu ermöglichen.

6:08 Mit der tiefen Ruhe ist es jetzt wieder vorbei, denn ich nerve euch wieder mit dem Physikteil. Aber ich finde den hier tatsächlich wunderschön logisch. Wir gucken uns nämlich erstmal an, wie die Diffusion im Detail funktioniert. Diffusion ist grob gesagt die Menge an Teilchen, die in einer bestimmten Zeit über ein bestimmtes Hindernis übertreten.

6:25 Und wir malen uns jetzt, um uns die Diffusion herleiten zu können, wieder die Formel mit einem großen Bruchstrich in der Mitte. Und oben auf dem Nenner steht D, das ist der Diffusionskoeffizient. Der beschreibt, wie einfach Stoffe über unsere Membranen drüber kommen. Es gibt Membranen, die haben andere Eigenschaften, die sind durchlässiger, die haben mehr Löcher als andere.

6:44 Und diese Membraneigenschaft wird eben in diesem Diffusionskoeffizienten D verkörpert.

6:48 Darf ich Leo gerne nochmal in der Osmose-Difusionsfolge, wenn ihr es nochmal genau wissen wollt, da wird es nochmal ganz genau aufgeschlüsselt.

6:55 Leo, eine gute Merkhilfe.

6:58 Wir machen weiter mit D mal A. A ist die Fläche. Ist auch wichtig, dass sie oben im Bruchstrich steht. Das ist auch logisch. Je größer die Fläche ist, die wir zur Diffusion zur Verfügung haben, desto mehr Teilchen können in der gleichen Zeit rüberschwappen. Und oben steht noch Delta-Konzentration. Je größer unser Konzentrationsunterschied ist zwischen den beiden Seiten der jeweiligen Membran, desto mehr Antrieb haben die Teilchen natürlich auch auf die andere Seite rüber zu schwappen, also desto mehr Diffusion findet statt.

7:27 Macht ja Sinn, ne?

7:28 Eben. Und unterm Bruchstrich steht X. X ist die Diffusionsstrecke. Warum steht das unter dem Bruchstrich? Weil sich es indirekt proportional verhält. Je größer die Strecke ist, die wir überwinden müssen, desto weniger kann diffundieren. Und dieses X, damit ihr mal so eine ungefähre Größenvorstellung habt, wie das bei uns aussieht, in der Lunge ist das ein Mikrometer, also wirklich unfassbar dünn.

7:49 Die Lunge ist da aber auch wirklich ein richtig krasser Player. Also die hat das bis aufs Maximale optimiert, weil eben Lunge Gasaustausch.

7:58 Eben schlecht, wenn es nicht.

7:59 An keinem Ort ist, glaube ich, Diffusion wichtiger als hier. Und deswegen ist es halt hier auf maximale Effizienz getrimmt. In den meisten anderen Organen sind es meistens zu 30 Mikrometer. Das funktioniert aber trotzdem immer noch Paletti.

8:13 Also wenn wir über die Dicke reden, da geht es um die Dicke der Basalmembranen. Genau. Also zwischen dem Blutgefäß und der Organzelle.

8:20 So ist es. Und Diffusion eben passiver Transportprozess und das Einzige, wo eben sehr wenige passive Transportprozesse stattfinden, sondern mehr aktiver Transport nötig ist, ist an der Bluthirnschranke, aber da ist sowieso immer alles ein bisschen anders.

8:35 Genau, und das grundlegend wichtigste Prinzip, um die Diffusion zu ermöglichen, ist eben die Filtration, den Stoffaustausch per Filtration. Und genau darum soll es jetzt gehen, welche Kräfte wir dazu brauchen und welche Drücke, damit das Ganze funktioniert. Wichtig ist, dass beim Stofaustausch per Filtration im Vordergrund der Flüssigkeitsaustausch steht.

8:57 Praktischerweise sind sehr viele wichtige Stoffe, wie zum Beispiel die Elektrolyte darin gelöst und können einfach mit dem Wasser aus dem Gefäß oder ins Gefäß, je nachdem, wieder zurückfließen. Und der wichtigste Antrieb hierfür ist der effektive Filtrationsdruck. Und um den zu errechnen, muss man sich zwei bzw.

9:15 vier Komponenten anschauen: den hydrostatischen Druck und den koloid-osmotischen Druck. Und den betrachten wir jetzt jeweils im Gefäß und im Gewebe außerhalb des Gefäß, deswegen halt vier, ne?

10:38 Also eigentlich sind es zwei gleiche, aber jeweils innen und außen nochmal und die wirken immer gegeneinander.

10:43 Und die beiden muss man sehr gut kennen.

10:46 Genau. Als erstes gucken wir uns den hydrostatischen Druck an. Hydrostatischer Druck ist einfach, wenn ihr euch jetzt einen Gartenschlauch vorstellt und dann ordentlich Wasser reindrückt. Das ist einmal der hydrostatische Druck, der euch von innen gegen die Gefäßwand drückt, also der von innen nach außen wirkt.

11:00 Ihr könnt jetzt natürlich aber auch von außen mit einer Hand auf diesen Schlauch draufdrücken und so den hydrostatischen Druck von außen nach innen rein erhöhen.

11:10 Zweite Größe, der Koloid-Osmothe-Druck. Da haben wir gesagt, dass wir uns erstmal nur das Wasser anschauen und die kleinsten darin gelösten Teilchen. Größere Moleküle, wie jetzt Proteine zum Beispiel, die können jetzt erstmal ohne Transporter nicht durch und für unser Beispiel stellen wir uns vor, die bleiben da einfach drin und das verändert sich nicht oder wenig.

11:30 So, die großen Teilchen sind ja meist auf beiden Seiten der Membranen, aber nicht in gleicher Konzentration vorhanden. Und dieser Konzentrationsunterschied erzeugt einen osmotischen Druck. Das heißt, das Wasser möchte durch die Membran durch, um diesen Konzentrationsunterschied auszugleichen. Und dieser Druck, der dadurch entsteht, der wird kolloid-osmotischer Druck genannt.

11:54 Genau, und da bringen wir jetzt nochmal kurz alle gemeinsam ein bisschen Ordnung rein. Also wir haben kennengelernt, den hydrostatischen Druck und den kolloid-osmotischen Druck. Und besonders spannend ist sich jetzt quasi, sich nochmal zu vergegenwärtigen, dass wir ja quasi gerade hier darüber nachdenken, was wie auf die Flüssigkeit in diesem Gefäß wirkt.

12:15 So, jetzt machen wir das Ganze mal praktisch und gucken uns an, wie sich diese beiden Drücke jeweils innen und außen von der Kapillare entlang dieses kleinen Gefäßes verhalten. Am Anfang stellen wir uns vor, dass das Blut eben noch mit ordentlich Druck an den Anfang der Kapillare ankommt. Oh Gott. Leo, du bringst mich immer aus dem Konzept hier.

12:39 Das Blut kommt mit Druck angereist an den Anfang der Kapillare und muss hier erstmal runtergedrosselt werden von der Geschwindigkeit, damit hier eben genug Zeit für die Diffusion bleibt. Dadurch ist hier der hydrostatische Druck intravasal sehr hoch. Er drückt also die Flüssigkeit von intravasal nach extravasal.

12:58 Außerdem haben wir ja hier am Anfang noch unser ganzes Wasser in der Kapillare drin. Das heißt, wir haben hier einen niedrigen kolloid-osmotischen Druck, was auch dafür sorgt, dass das Wasser eher das Bestreben hat, das Gefäß zu verlassen.

13:11 Genau, weil es ist ja noch kein Wasser ausgetreten. Und wir kommen an mit relativ viel Wasser auf wenige Teilchen und es ist auch im Allgemeinen sehr viel Wasser im Gefäß. Also es haben einen höhen hydrostatischen Druck und einen hohen kolloid-osmotischen Druck.

13:25 Genau. Und jetzt dadurch ist eben der effektive Filtrationsdruck gerade am Anfang besonders hoch und sorgt eben dafür, dass wir einen Auswärtsstrom von Flüssigkeit haben. Die Flüssigkeit strömt in den Extrazellularraum, also außerhalb des Gefäßes, aus. Und dadurch steigt jetzt natürlich der kolloid-osmotische Druck in unserem Gefäß, weil wir jetzt mehr osmotisch-aktive Teilchen auf weniger Wasser haben.

13:49 Ja, ganz klar. Die Anzahl der Teilchen bleibt gleich, nur das Wasser wird weniger.

13:53 Genau.

13:53 Deswegen relativ gesehen, ja.

13:55 Das war jetzt der kolloid-osmotische Druck. Gleichzeitig sinkt hier aber auch der hydrostatische Druck, weil wir eben am Ende der Kapillare logischerweise weniger Druck haben und wir haben natürlich auch weniger Druck, weil jetzt weniger drin ist.

14:07 Ja, das ist der Punkt. Es ist absolut einfach weniger Wasser drin und deswegen ist der hydrostatische Druck allgemein geringer.

14:12 Und das ist der Grund, warum sich jetzt hier am Ende das Verhältnis aus den Kräften, die nach außen wirken und den Kräften, die nach innen wirken, umdrehen. Hier hat das Wasser wieder das Bestreben, in die Gefäße reinzugehen. In der Zwischenzeit war allerdings genug Zeit für die Diffusion da. Und 90% des Wassers wird eben jetzt wieder in die Gefäße zurück resorbiert, weil eben die Kräfte stärker von außen nach innen wirken als andersrum.

14:37 Ja, und wichtig ist, dass wenn wir jetzt von hohem hydrostatischen Druck sprechen, dann meinen wir immer, dass der höher ist, intravasal als extravasal.

14:45 Alright. Ihr habt jetzt richtig aufgepasst hoffentlich und habt gehört, dass ich gesagt habe, 90% des Wassers gehen wieder zurück und die restlichen zehn, die vergammeln jetzt natürlich nicht im Extravasalraum. Die werden einfach auf anderem Wege wieder zurückbefördert und das geht in diesem Fall über die Lymphbahnen.

15:03 Genau. Wie immer gibt es aber auch bei dem System natürlich Ausnahmen. Das ist hier der Fall bei der Lunge und der Niere.

15:11 Genau, weil bei der Lunge haben wir eine besondere Situation, weil es wäre ja sehr schlecht, wenn wir aus den Lungenkapillaren Wasser ins Gewebe drücken. Ich glaube, das wird sich mit dem Stoffaustausch oder mit dem Gasaustausch nicht wirklich gut vertragen. Deswegen ist unser Ziel, die Kapillaren oder die Killarefiltration so umzubauen, dass kein Wasser aus den Kapillaren rausgedrückt wird.

15:33 Den Koloidos-modischen Druck, den können wir nicht wirklich verändern, weil die Zusammensetzung des Blutes ist die Zusammensetzung des Blutes. Da können wir jetzt ja nicht viel schrauben. Wo wir aber schrauben können, ist der hydrostatische Druck. Und der ist halt viel, viel geringer intravasal in der Lunge, wegen der höheren Compliance der Gefäße.

15:52 Also die Gefäße sind viel, viel dehnbarer. Das heißt, die bauen einen viel kleineren Gegendruck auf und somit ist der Koloidosmodische Druck nicht groß genug, um das Wasser überhaupt rauszutreiben. Und dadurch.

16:04 Der hydrostatische Druck.

16:05 Genau, der hydrostatische Druck, genau, ist nicht groß genug. Und deswegen gibt es keine Filtration, sondern nur eine Absorption. Also es fließt nur Wasser rein. Da haben wir Schwein gehabt, genau. Weil ansonsten gäbe es nämlich ein Lungenödem. Und ein Lungenedem entsteht halt eben genau dann, wenn der hydrostatische Druck auf einmal hoch ist.

16:24 Also zum Beispiel bei einem erhöhten Blutdruck oder bei einer Herzinsuffizienz, weil sich dann das Blut zurückstaut, haben wir einen viel höheren Druck und dann wird das Wasser rausgedrückt. Und das ist halt tendenziell eher schlecht.

16:34 So ist es. Zweite Ausnahme: Niere. In der Niere funktioniert das Ganze exakt andersrum. Ich liebe sowas. Das heißt, ihr müsst euch hier wieder nur funktionieren, wie das eine System funktioniert, um euch das andere herleiten zu können. In der Niere ist es so, dass wir hier ein anderes System haben. Es fließt hier nicht von einer Arteriole in eine Venole, sondern es fließt von einer Arteriole in die nächste Arteriole.

16:58 Das heißt, ich greife jetzt hier ein bisschen auf die Folgen Niere vor. Das ist aber, glaube ich, nicht weiterhin schlimm. In der Niere gibt es einen Glomerulus, das ist ein Kapillarknäuel, wo das Blut eben durchfließt und filtriert wird. Und am Anfang und am Ende befindet sich eine Arteriole, die einen Muskel hat.

17:15 Das heißt, wir können hier sowohl am Anfang als auch am Ende schrauben und so sowohl den Einwärts- als auch den Auswärtsdruck direkt beeinflussen. Und das ist in der Niere eben deswegen wichtig, weil wir hier einen immer gleichbleibenden hydrostatischen Druck aufbauen müssen. Also vorher war es ja so, dass der hydrostatische Druck am Ende der Kapillare abnimmt.

17:34 Und das brauchen wir eben in der Niere nicht. Wir wollen ja das ganze Blut filtrieren und wollen das nicht im Glomerulum schon alles rückresorbieren, sonst könnten wir ja in der Niere unser Blut überhaupt gar nicht aufbereiten.

17:47 Während wir also quasi in der Lunge keinen Ausstrom von Flüssigkeit haben, haben wir in der Niere nur Ausstrom.

17:55 Genau, und keine Rückresorption wieder.

17:58 So, um das Ganze jetzt nochmal kurz zusammenzufassen, hier nochmal die Formel kurz und kompakt. Die Filtration ist gleich ein Filtrationskoeffizient, der die Membraneigenschaften mit einbaut. Und der wird multipliziert mit der Klammer auf, einmal der hydrostatische Druck vom Gefäß minus des interstitiellen Raums, also Delta minus Delta vom osmodischen Druck des Blutes minus den osmodischen Druck des interstitiellen Raums.

18:29 Das ist die Formel. Und so kann man sich das Ganze errechnen. Und um jetzt wieder so ein bisschen einen Ausblick in die Klinik zu geben, ist ja immer dann, wenn die Filtration gestört ist, entsteht ein Ödem irgendwo. Und ein Ödem entsteht immer dann, wenn einer von diesen vier Faktoren gestört ist. Beispielsweise durch bei einem Abfall vom kolloid-osmotischen Druck.

18:50 Beispielsweise bei einer Leberfunktionsstörung. Also wenn die Leber einen Stoffwechsel gestört ist und deswegen einfach weniger osmotisch-aktive Teilchen ins Blut sezerniert. Proteine also. Proteine zum größten Teil, dann haben wir dadurch einen verringerten choloid-osmodischen Druck und es strömt Wasser aus dem Gefäß ins Intestizium, also bildet ein Ödem, weil der choloidosmodische Druck hier jetzt aus dem Gleichgewicht gerät.

19:14 Genauso kann das passieren durch eine Steigerung des hydrostatischen Drucks, wie beispielsweise eine venöse Stauung, wie zum Beispiel bei einer Thrombose. Das heißt, auf einmal staut sich das Blut zurück, weil halt, weiß ich nicht, in der Knie Kiel und Thrombus sitzt und das zurückgestaute Blut im Unterschenkel erhöht den Druck in der Vene und dadurch treibt es das Wasser ins Gewebe rein.

19:36 Genauso wie eine Permeabilitätszunahme der Gefäße. Also beispielsweise durch eine Entzündung oder durch eine allergische Reaktion wird dieser Filtrationskoeffizient verändert.

19:45 Also wie leicht die Stoffe durch die Membranen rein und raus können.

19:48 Wie jetzt zum Beispiel beim Histamin, wenn ich zur Histaminausschüttung, dann gehen die quasi diese Gefäßporen auf, in Anführungsstrichen.

19:56 Also können wir sagen, die Membran mit Löschriger.

19:58 Genau. Und was es auch noch gibt als letztes Beispiel, ist, wenn ich jetzt den Lymphabfluss störe. Also wenn ich einen Abtransport störe und somit der hydrostatische Druck im Gewebe steigt.

20:13 Weil diese 10% halt immer da verbleiben, weil diese 10% können nicht anders abtransportiert werden als über die Lymphe.

20:18 Ja, und dann gibt es halt diese klassischen Lymphideme, die man öfter mal bei Patienten sieht, die halt eben eine OP hatten, bei denen der Lymphabfluss entfernt werden musste. Liebe Freunde der Vorklinik, bevor es losgeht, brauchen wir noch ganz kurz eure Hilfe. Wir sind nominiert beim Deutschen Podcastpreis in der Kategorie Beste Information.

20:43 Diese Kategorie wird über ein Publikumsvoting entschieden und wir brauchen eure Stimme. Hierbei würdet ihr uns unfassbar helfen, wenn ihr kurz auf den Link in der Folgenbeschreibung klickt und uns eure Stimme gibt. Dauert nur 5 Sekunden. Ihr seid die allerbesten. Viel Spaß bei der Folge.

21:03 So, wir haben uns jetzt ausführlich damit beschäftigt, was denn da im Detail passiert, welche verschiedenen Drücke da wirken, dass Flüssigkeit in die eine oder andere Richtung über die Kapillarmembran sich bewegt. Und jetzt wollen wir uns anschauen, was da im Detail passiert, wenn die Gefäße eben mit einer Vasokonstriktion reagieren, also mit einer Engstellung der Gefäßes, um den Widerstand hochzustellen.

21:27 Genau, wir wollen ja, wie wir es in der Folge vorhin eben gesagt haben, jedes Organ bedarfsgerecht durchbluten. Und die wichtige Stellgröße dafür ist eben, und das ist eigentlich auch so ziemlich die einzige Größe, auf die wir im Hier und Jetzt Einfluss nehmen können, ist der totalperipere Widerstand.

21:44 Den totalperipheren Widerstand, da gucken wir uns jetzt eben an, wie wir den regulieren wollen. Und das kriegen wir hin, indem wir eben den Durchmesser der sogenannten Widerstandsgefäße anpassen. Die Widerstandsgefäße, das sind die Arteriolen, also die Gefäße, die den Blutfluss nochmal ordentlich drosseln, bevor es ins Kapillarbett geht.

22:01 Diese Arteriolen können wir jetzt zwar so konstringieren und dilatieren und dementsprechend brauchen wir halt auch zwei Enzyme und das eine ist für das eine und das andere fürs andere zuständig. Soweit so gut. Diese zwei Enzyme, und das ist jetzt so ziemlich das Zentrale. Also wenn ihr das einmal kapiert habt, darauf führt es immer zurück.

22:19 Also merkt euch diesen Fakt auf jeden Fall. Enzyme 1 ist die Myosin-Leichtkettenkinase und die ist wichtig für die Konstruktion.

22:27 Also quasi das Gaspedal.

22:28 So ist es. Die Myosin-Leichtkettenphosphatase, die ist wichtig für die Relaxation.

22:35 Was heißt eigentlich hier leichte Kette?

22:36 Wenn man sich die glatten Muskeln anschaut, dann sind die ein bisschen anders aufgebaut als so Skelettmuskeln. Also Skelettmuskeln sind relativ eingängig. Da gibt es so diese Troponinkomplexe, die in jedes Calcium binden und dann diese Bindungsstellen für das Myosin am Aktin freigeben. Diese Troponinkomplexe haben wir jetzt im glatten Muskeln nicht.

22:57 Das heißt, dass diese Bindungsstellen werden nicht durch eine Calciumbindung freigegeben. Bei der glatten Muskulatur, also bei der Gefäßmuskulatur, ist es so, dass das Myosin, das kann man sich vorstellen, halt, ja, wie so eine ineinander gerollte Kette. Und die haben quasi wie so eine Halskette an. Und das ist die leichte Kette.

23:18 Und diese ineinander gerollten Ketten, diese Ketten sind dann die großen Ketten.

23:21 Die schweren Ketten.

23:22 Also ihr könnt mir sagen, was ihr wollt, aber ich finde so ein Myosin mit dem Köpfchen, dem Zwischenteil und dem Schwanz hinten dran sieht aus wie ein Spermium.

23:28 Also könnt ihr mir sagen, was ihr wollt? Sie sieht ein bisschen aus wie ein Spermium, ja, ein Spermium mit dem Joker. Leo, stopp. Und diese Halskette, diese leichte Kette, die kann phosphoryliert werden. Und diese Phosphorylierung ist das Signal, dass jetzt die Party abgeht und dass das Myosin anfängt zu arbeiten, sprich, dass sich die glatte Muskelzelle kontrahiert.

23:49 Wenn jetzt diese Phosphorylierung wieder aufgehebt, Gehoben wird, dann heißt es Chill und das Ganze entspannt sich. Also es geht nicht über Calcium, sondern über die Phosphorylierung der leichten Kette des Myosinkopfes.

24:00 Genug von Sperma und Ketten. An dieser Stelle, wir gucken uns jetzt an, wie wir die Myosin-Leichtketten-Kinase bzw. Phosphatase steuern. Und da wir uns ja hier gerade am Zytoplasma befinden, steuern wir diese Enzyme an über G-Protein gekoppelte Rezeptoren und dann eben diese ganzen G-Proteinsignalkaskaden.

24:19 Die wichtigste ist hier das G-Protein GQ11. I, das, das Protein. Ey, ich nehme mal diese und diese Artikel. Das zieht sich durch. Ich weiß auch nicht.

24:29 Wenn wir die ganzen Rechtschreibfehler vorlesen würden, die Leo da reingemacht hatten. Na komm, dicker.

24:36 Okay. Wo war ich? Das Protein. Das wichtigste G-Protein ist in diesem Fall GQ11. Wir sind ein glatten Muskel, das heißt, wir brauchen hier Calcium für die Konstriktion, deswegen GQQ wie Qualcium, oh Gott, für die Konstriktion. Wir wiederholen an dieser Stelle nochmal die Signalkaskade von diesem GQ-Protein.

24:56 Das ist, glaube ich, gleichermaßen für uns wie auch für euch hilfreich an dieser Stelle. Das G-Protein wird aktiviert. GTP wird ausgetauscht zu GDP. Und die Alpha-Untereinheit von diesem G-Protein dissoziiert weg von der Beta-Gamma-Untereinheit dieses G-Proteins. Die Alpha-Untereinheit aktiviert uns jetzt die Phospholipase C und die Phospholipase C macht PIP 2, was war das ausgeschrieben?

25:21 Phosphor-inositol-Bisphosphat oder sowas?

25:25 Wenn jetzt noch die Artikel stimmt, dann gibt es eine Eins.

25:28 Wenn was stimmt?

25:29 Der Artikel.

25:30 Oh Gott, ihr seid böse. Ihr seid böse.

25:32 Hat es gar keinen benutzt, das war das richtig.

25:34 Besser ist es wirklich. Also macht aus PIP, nee, doch, macht PIP 2 zu IP3 und DAG, Diacyglycerol. IP3 öffnet uns jetzt die Calciumkanäle am sarcoplasmatischen Reticulum und es kommt zu einer Calcium-Ausschüttung und das DAG mit dem Calcium zusammen aktiviert die Proteinkinase C. Dazu gleich noch mehr.

25:54 Genau. Wir hatten jetzt aber am Anfang gesagt, dass das Calcium ja gar nicht direkt die Bindungsplätze freigibt. Und jetzt kann man sich fragen, warum brauchen wir denn jetzt Calcium? Das Calcium brauchen wir, um Calmodulin zu beladen. Calmodulin ist ein Protein, was vier Calcium-Ionen binden kann. Und das Calmodulin beladene Protein bindet jetzt an unsere Myosin-Leichtketten.

26:16 Chinase, was die dann aktiviert. Also das Calcium ist schon wichtig, aber es gibt nicht direkt die Bindungsstellen frei, sondern aktiviert das Enzym, was das Myosin phosphoryliert und somit aktiviert.

26:27 Warum haben wir eigentlich noch so ein Ding zwischengebaut? Hat das irgendeinen Sinn?

26:30 Keine Ahnung. Also oft haben wir diese Ketten, glaube ich, auch so einen Multiplikatore-Effekt, dass man quasi das alles so vervielfältigt.

26:37 Genau, also das Gaspedal, unsere Kinase, haben wir jetzt aktiviert. Und jetzt geht es darum, wie können wir jetzt unsere Bremse noch lösen, damit es noch ein bisschen schneller geht. Und dafür brauchen wir jetzt den anderen Part. Also die Proteinkinase C haben wir aktiviert. Und die Proteinkinase C phosphoryliert jetzt ein Protein, das heißt CPI-17.

26:56 Und dieses phosphorylierte Protein bindet jetzt auch wieder an ein Enzym, diesmal an die Phosphatase. Das hemmt jetzt die Phosphatase. Und das heißt, dass wir erst eine Aktivierung des Gaspedals durch Kalmodulin-Calcium haben und dann die Aufhebung der Bremswirkung der Phosphatase durch die Bindung von phosphoryliertem CPI-17.

27:18 Es gibt aber tatsächlich noch ein zweites G-Protein, das ist aber irgendwie, hat deutlich schlechteres Marketing als das DQ11, weil es ist deutlich weniger bekannt. Und das ist nämlich das G1213. Da ist wohl davon auszugehen, dass das alleine nicht für eine Konstriktion oder Kontraktion ausreichen würde, aber es unterstützt eben das GQ11.

27:42 Also man könnte quasi sagen, es ist so ein bisschen der kleine Bruder, der kleine Cousin, irgendwie so jemand, der da einfach quasi auch noch mit dabei ist.

27:48 Den muss man mitspielen lassen. Okay, wir gucken uns also noch dieses kleine G-Protein, dieses G1213 an. Und das aktiviert uns die sogenannte Rohrkinase. Und die Rohkinase sorgt dafür, dass wir MLCP, Myosin-Leichtketten, Phosphatase, Phosphorylieren, diese dadurch zusätzlich hemmen, was im Endeffekt die Konstriktion des Gefäßes nochmal verstärkt.

28:13 Also die hilft halt einfach nur mit.

28:15 Ganz genau. Jetzt wissen wir, wie das Genprotein funktioniert. Jetzt ist halt noch die Frage, um es wieder so ein bisschen in die Allgemeinenphysiologie zu bringen, was bindet denn jetzt überhaupt an dieses G-Protein oder an diesen G-Protein gekoppelten Rezeptor? Also welche Substanzen aktivieren jetzt diese Geschichte?

28:33 Und an G-Q binden Adrenalin und Angiotensin 2.

28:40 Und beim Adrenalin, da erinnern wir uns dran, ich weiß gar nicht, in welcher Folge wir das hatten, aber wir hatten es bestimmt irgendwann schon mal.

28:45 Ich habe in der eigenen Grundlagenfolge war das.

28:47 Ja, genau, da gibt es ja nämlich diese zwei Alpha-Rezeptoren und die drei Beta-Rezeptoren. Da gibt es diese Esel-Brücke, das Quiz, also dass eben quasi QI und dreimal das S. Und daraus kann man eben ableiten. Wenn ihr euch nicht mehr erinnert, hört da gerne nochmal rein in die Folge, wenn wir irgendwo noch markieren, welche Folge das ist.

29:05 Dass nämlich quasi der Alpha-1-Rezeptor eben ein GQ-gekoppelter Rezeptor ist. Also dass quasi die Bindung an diesen Alpha-1-Rezeptor eben genau diese GQ-Reaktion intrazellulär hervorruft, die wir gerade beschrieben haben. Und genauso wirkt hier eben dann das Adrenalin und das Angiotensin 2. Da ist ja eigentlich schon der Name gewissermaßen ein Programm, nämlich Angio- und Tension, nämlich dass dieses eben an den Gefäßen bindet und dort eben die Vasokonstriktion auslöst.

29:35 An das G1213-Protein ist jetzt der AT1-Rezeptor vergesellschaftet. Also Angiotensin 2 bindet an diesem Rezeptor, aber wie gesagt, das ist jetzt nicht weltentscheidend, damit geben wir nicht den Krieg.

29:48 Mir wirft ihr vor, ich kann keine Grammatik. Wir machen weiter. Unsere Gefäße lassen sich nicht nur regulieren über Adrenalin und Angiotensin 2. Sie besitzen gewissermaßen auch einen gewissen Eigensinn, der super wichtig ist. Jedes Mal, wenn unsere Arteriole durch, sagen wir mal, es kommt mehr Volumen an, irgendwie war der Herzschler gerade intensiv oder ich habe, weiß ich nicht, eine Infusion dran gestöpselt und so das Volumen erhöht.

30:19 Jedes Mal, wenn ich meine Arteriole auseinanderdehne, reagiert sie auf diese passive Dehnung mit einer Kontraktion. Man spricht hierbei von myogener Autoregulation, denn ihr könnt euch das im Prinzip vorstellen, wie so einen eingebauten Tempomaten, den jeder Arteriole besitzt und dem sie eben dieser passiven Aufdehnung entgegenwirkt.

30:38 Das kann gewissermaßen jedes Gefäß, ich glaube, die Lunge ist schon wieder so ein bisschen eigen. Und ganz wichtig ist das eben vor allem im Gehirn, weil hier eine konstante Durchblutung wahnsinnig wichtig ist und in der Niere, wo auch ein konstanter Filtrationsdruck aufrechterhalten werden muss.

30:55 Wie läuft jetzt dieser Baylis-Effekt auf molekularer Ebene ab? Wir erhöhen unseren Blutdruck, beispielsweise, wenn wir vor dem Bayliss oder vor jedem anderen Alkoholregal stehen.

31:02 Oder auch nicht Alkohol.

31:03 Oder auch nicht Alkohol. Und diese Erhöhung des Blutdrucks erzeugt eine Dehnung des Gefäßes. Macht ja Sinn, ne? Höherter Druck. So, das aktiviert jetzt zwei Geschichten. Einmal kann es ein GQ-Protein aktivieren, was mechanosensitiv ist. Oder einen Calciumkanal. Dieser Calciumkanal, das ist relativ straightforward, Calcium geht in die Zelle, das Calcium macht das, was es halt eben tut.

31:28 Das haben wir vorhin eben schon erwähnt. Das G-Protein, was aktiviert werden kann, ist ein GQ-Protein, was halt dann diesen Phospholipase C-Weg antritt, was den wir auch schon aktiviert haben. Also am Ende haben wir eine Calciumerhöhung, die auch wieder die gleichen Kontraktionsmechanismen, wie bereits erwähnt, in Gang setzt.

31:49 Und diese Kontraktion erzeugt jetzt einen kleineren Gefäßradius, um halt eben einen gleichen Fluss zu generieren bei erhöhtem Druck.

31:58 Genau, also ich wirke dieser passiven Aufdehnung entgegen.

32:00 Richtig, ganz genau.

32:01 Ganz automatisch.

32:02 Ja.

32:09 So, und weil das alles so viel Spaß macht, schauen wir uns jetzt nochmal an, wie das in der anderen Richtung funktioniert, nämlich bei der Vasodilatation, also quasi der Weitstellung von den Gefäßen. Das heißt, wir brauchen jetzt eine Relaxation von unseren glatten Muskelzellen in den Arteriolen oder anderen Gefäßen.

32:24 Und wir erinnern uns daran, dass das dann mittelfristig irgendwie so funktioniert, dass diese MLCP aktiviert werden muss. Und wie genau das funktioniert, schauen wir uns jetzt nochmal detaillierter an.

32:36 Und hier ist dieser Knackpunkt, dass das Ganze GS gekoppelt funktioniert. Und da muss ich zugeben, das hat mich am Anfang komplett verwirrt, weil GS, das habe ich irgendwie immer mit Aktivierung, mit ich gebe Gas verbunden. Das bewirkt hier aber eine Relaxation. Eben genau dadurch, dass es diese Myosinketten, Leichtketten, Phosphatase eben befeuert und aktiviert und die dann aber eben für eine Dilatation sorgt, beziehungsweise für eine fehlende Konstriktion, so ist es.

33:02 Also aktiv aufdehnen kann ich ja nicht. Ich kann nur weniger stark zusammenziehen. Genau, also das Ganze ist GS gekoppelt. Merkt euch das einfach, es klingt auf ersten Blick ein bisschen kontraintuitiv, aber am Ende.

33:13 Kontraintuitiv deswegen, weil man es irgendwie so von Synapsen und so halt kennt, ne?

33:17 Das ist so das Gaspedal ist. Wir wiederholen auch nochmal kurz, wie GS funktioniert. Die Alpha-Untereinheit dissoziiert hier genauso weg wie vorher eben auch und aktiviert hier die AC. AC steht für Adenylatioklase. Adenylatioclase, die reguliert mein CAMP hoch und CAMP aktiviert PKA. Die Proteinkinase A ist jetzt in der Lage, die MLCK zu phosphorylieren, hemmt sie dadurch, was für eine Relaxation des Myosins, was zu einer Relaxation des Myosins führt.

33:51 Jetzt haben wir es. Was auch noch phosphoryliert wird, ist Telokin. Das ist ein Protein und das aktiviert uns das MLCP.

33:58 Wenn es phosphoryliert wird. Wenn es phosphoryliert wird.

34:01 Und sorgt dann dafür auch hier von dieser Seite auch für eine Relaxation. Und das letzte, was phosphoryliert wird, ist das Phospholamban. Phospholamban aktiviert.

34:10 Meine Güte, sind es viele Wörter hier.

34:11 Schon viel, ne?

34:12 Super nervig.

34:13 Also ich habe hier drei Sachen, die ich phosphoryliere. Das letzte, dieses Phosphoramban aktiviert mir die Serka. Ich transportiere Calcium verstärkt ins sarcoplasmatische Reticulum wieder zurück, was natürlich auch Gas rausnimmt. Alle drei Mechanismen führen also über Umwege zur Relaxation und im Umkehrschluss eben zu einer Dilatation des Gefäßes.

34:34 Genau, also merkt euch, Telokin, Phospholamban, die kommen im Kontext der Dilatation vor.

34:39 Und MLCK natürlich als Standard.

34:42 Was jetzt noch ganz spannend ist, dass, wenn man das sich mal so jetzt quasi unter einen Strich schreibt, dann ist, wenn das Enzym, also egal ob die Nase oder Phosphatase, wenn das direkt an dem Enzym phosphoryliert wird, wird es gehemmt. Und wenn ich aber jetzt einen Stoff aktiviere, der dann an das Enzym bindet, wird es aktiviert.

35:01 Dem geneigten Zuhörer könnte jetzt aufgefallen sein, dass wir bei der Konstriktion den Adrenalinrezeptor GQ1 erwähnt haben und bei der Dilatation den Adrenalinrezeptor Beta 2. Wie funktioniert das jetzt genau? Müssten die nicht genau gegenseitig arbeiten? Tatsächlich ist es so, dass die Expression, welcher Rezeptor wo exprimiert wird, sich von Gewebe zu Gewebe sehr stark ändert.

35:26 Also die Gewebe, die bei Stress aktiviert werden sollen, wie das Herz, wie die Muskeln, haben vermehrt Beta 2 exprimiert. Hierdurch steigern wir bei Stress den Gefäßradius, also auch die Durchblutung. Bei Gewebe, wo es nicht so relevant ist, wie jetzt zum Beispiel die Haut, dort finden wir eher den Alpha 1, weil dort bei Stress, also bei Adrenalin, tendenziell eher kontrahiert werden soll, um den Fluss zu verringern, weil wir es uns gerade leisten können, das kurz abzuschalten, weil wir im Stress jetzt beispielsweise eine gute Hautdurchblutung einfach als nicht so wichtig erachten müssen.

36:01 Genau, und wenn man über ein Szenario reden will, bei dem der Körper unter Druck gesetzt wird, wo Stress entsteht, dass einer immer nicht weit. Und das ist der Säbelzahntiger. Und jetzt stellt euch, ihr seid in so einer Situation, ihr geht eigentlich Zeit, aber nur am Einkaufen in der Fußgängerzone und zack, auf einmal steht ein Säbelzahntiger vor euch.

36:23 Ich schon wieder. Und dann geradet ihr natürlich unter Stress und zack, Adrenalin wird ausgeschüttet. Alle Zellen pressen alles Adrenalin raus, was irgendwie da ist. Was geht dann ab?

36:33 Genau, also wir wollen ja jetzt, um von dem Selbezahntiger wegzurennen, Muskeln, Herz wie Skelettmuskeln, vielleicht ein bisschen mehr durchbluten, dass wir da quasi Saft reinkriegen und Energie kriegen. Andererseits jetzt sowas wie ein schöner Teng, den können wir uns sparen, also sowas jetzt Haut.

36:50 Mit Teng meint Leotan, also Hautfarbe, sprich rosige Bäckchen.

36:54 Genau, die können wir uns jetzt mehr oder weniger sparen. Also wenn man das jetzt wieder aufs Molekulare runterbricht, dann sind in jetzt zum Beispiel in den Coronararterien mehr Beta 2 als Alpha-1-Rezeptoren, weil Beta 2, haben wir gelernt, macht Dilatation, Alpha-1 macht Konstriktion. Bedeutet, Adrenalin kommt und wir wollen im Herzen eine Vasodilatation haben.

37:17 Im Blut. Ja, weil wäre halt gut, wenn wir ein bisschen mehr rennen können als so.

37:21 Das Herz, aber mehr braucht mehr Sauerstoff.

37:24 Genau, richtig. Und somit verschiebt sich, also oder bestimmt da die Expression der verschiedenen Rezeptoren die Art und Weise, wie auf Adrenalin reagiert wird.

37:34 Ganz genau. Und in unserer Haut brauchen wir das Ganze halt jetzt eben nicht. Wir gehen jetzt nochmal zurück zum Stichwort bedarfsorientierte oder bedarfsgerechte Durchblutung. Und dass wir jetzt hier ein perfektes Hautbild haben, ist völlig egal, wenn wir vom Silbezantiger rennen. Deswegen sind in der Haut ist für alle außer Leo völlig nebensächlich.

37:53 Und deswegen sind in der Haut eben mehr Alpha 1 als Beta-2-Rezeptoren exprimiert. Das heißt, wenn Adrenalin ausgeschüttet wird, werden die Gefäße in der Haut konstringiert, während sie zum Beispiel jetzt im Quadrizeps dilatiert werden. Weil den brauche ich, um wegzurennen.

38:16 So, da haben wir doch schon wirklich einiges gelernt. Für mich ehrlicherweise war auch der ein oder andere Erkenntnisgewinn jetzt dabei. Das ist doch schön. Bei dem, was ihr mir hier gerade so erklärt habt. Aber wie immer, dabei bleibt es natürlich noch lange nicht Freunde der Volksmusik, sondern es gibt auch noch natürlich andere Reaktionen, auf die hier reagiert werden muss.

38:34 Und da ist vor allem irgendwie so eine, ja, irgendwie, wenn lokal was vorliegt. Also wenn lokal irgendwie Schadstoffe bzw. Umsatzstoffe des zellulären Metabolismus anfallen, dann soll natürlich auch lokal vor Ort irgendwie so die Durchblutung ein bisschen besser werden. Und wie genau das passiert, schauen wir uns nochmal jetzt.

38:51 Genau, ja. Und jetzt zum Beispiel Säbelzahntiger, stellen wir mal vor, die einzige Chance, die wir haben, vom Säbelzahntiger wegzukommen, ist, keine Ahnung, uns davon zu hangeln. Also wir brauchen lokal nur unsere Bizeps.

39:05 Glaubst du, du kannst besser klettern als ein Säbelzahntiger? Auf gar keinen Fall. Auf gar keinen Fall. Du wärst der Erste, der stirbt, tatsächlich.

39:11 Ich habe auch gehört, dass jetzt in der Heidelberger Altstadt der letzte Säbelzahntiger vielleicht zu zwei, drei Tage her ist, gesehen. Sei bereit, Leo, wirklich. So, also das heißt, wir nehmen jetzt uns ein Beispiel, wo wir quasi nur eine Muskelgruppe aktivieren wollen. Das heißt, dass unser Enzym, was das moduliert, ist die Guanylylcyklase.

39:32 Das ist ein super Wort. Also quasi, wir starten wieder mit unserem Protein. Guanulylcyklase macht CGMP. Dieses CGMP aktiviert jetzt unsere Proteinkinase G. Was macht jetzt die Proteinkinase G? Sie phosphoryliert MLCP und das bewirkt eine Aktivierung. Also MLCP wird aktiviert, somit habe ich eine Vasodilatation.

39:58 Jetzt ist noch die Frage, wie aktiviere ich denn die Gonyylcyclase? Und die Glonycyklase kann durch NO, Stickstoffmonoxid, aktiviert werden. Und Stickstoffmonoxid bekomme ich jetzt über zwei Wege. Der erste Weg ist, dass ich, also ich brauche erstmal die Enos. Und die Enos ist die endotheliale NO-Syntase.

40:18 Also die synthetisiert mir NO. Wer hätte es gedacht? In den Endothelialzellen. Deswegen endotheliale.

40:25 Enos.

40:25 Also Enos, genau. Und das passiert durch die Steigerung der Wandspannung. Hatten wir gerade eben schon. Also, wenn ich da auf einmal mehr Druck habe, dann steigt die Wandspannung. Dadurch wird die Enos phosphoryliert. Und das begünstigt die Dimerisierung. Wenn dieses Ding dimerisiert, dann ist es an.

40:44 Also auf gut Deutsch, die Wandspannung aktiviert die Enos. Und die Enos macht dann mein NO. Das NO aktiviert die Gonelycyklase und die Gonelylcyklase aktiviert über die Kaskade, die wir eben besprochen haben, die MLCP.

41:00 So, es gibt aber auch noch weitere Regulationswege hier. Und da ist es jetzt, glaube ich, wichtig, ein bisschen aufzuräumen. Wir haben nämlich schon so über die große Achse gesprochen, über diese neurohumorale Regulation, wie wirkt Adrenalin so im Gesamtkreislauf. Und wir hatten auch schon einen von diesen Autoregulationsmechanismen kennengelernt, die quasi auf viel kleinerer Ebene funktionieren, nämlich immer auf lokaler Ebene bei dem einzelnen Gefäßabschnitt und so weiter.

41:27 Und das war nämlich der Bayliss-Effekt, diese myogene Autoregulation, die quasi eben auf eine Blutdrucksteigerung mit einer oder quasi auf eine Dilatation des Gefäßes mit einer Vasokonstriktion reagiert. Da gibt es aber tatsächlich auch noch einen relativ gegenläufigen Effekt und das ist die chemische Autoregulation.

41:47 Denn bei der chemischen Autoregulation wird eben darauf reagiert, dass die Schubspannung nennt man das hier, quasi quasi die, kann man auch Wandspannung sagen, oder quasi am Ende ist es eine Aufdehnung des Gefäßes oder eine Stärkkraftwirkung hier an den Gefäßewänden, dass die dann eben zu einer Relaxation führt.

42:07 Und das Ganze läuft eben über die Endotelzellen ab, deswegen kommt den Endothelzellen insgesamt auch eine sehr wichtige Funktion zu, weil sie dadurch insgesamt war so protektiv wirken und hier eben im Endeffekt zu dieser Dilatation führen. Was genau da passiert, schauen wir uns jetzt nochmal im Detail an.

42:22 Genau, weil wenn wir bei unserem Säbelzahntiger bleiben, dann möchte ich ja als größtes Ziel vielleicht mal so meinen Knackarsch durchbluten, dass ich da schnell von der Stelle komme. Wäre hilfreich. Wir haben aber vorhin gelernt, dass wenn ich jetzt den Blutdruck steigere, dass dann, wenn man jetzt nur die myogene Autoregulation hätte, mein Gefäß kleiner wird.

42:39 Das wäre aber schlecht, weil ich möchte ja mehr Durchblutung haben, also muss es ja größer werden. Deswegen gibt es halt eben, wie Murz gerade eben sagte, diesen vermittelnden Effekt, der im Skelettmuskel zum Beispiel größer ist als die myogene Autoregulation, die mein Gefäß dann zum Aufdehnen bringt.

42:56 Und das wird vermittelt ganz zentral über die Guanolylzyklase. Die Guanulylzyklase ist ein Protein, was CGMP herstellt und CGMP wiederum aktiviert die Proteinkinase G. Durch eine Phosphorylierung durch die Proteinkinase G der Myosin-Leichtketten-Phosphatase wird diese aktiviert und eine Dilatation eingeleitet.

43:23 Soweit, so gut. Jetzt ist die Frage, wie bekommen wir denn die Gynolycyklase dazu, genau das zu tun? Und das tut sie, wenn sie NO bindet.

43:33 Und das erklärt auch, warum das Ganze chemische Autoregulation heißt, weil es eben über NO funktioniert und nicht über irgendwelche anderen Neurotransmitter.

43:40 Ganz genau. Und woher kommt jetzt das NO? Das NO wird gebaut von der Enos. Die Enos ist die endotheliale NO-Syntase. Und wer hätte es gedacht, sie ist in den endothelialen Zellen. Das heißt, unsere Endothelzellen, wie Moritz schon gesagt hat, nehmen diese Schubspannung wahr, die gesteigert wird, und schicken dann NO zu den glatten Muskelzellen und die glatten Muskelzellen reagieren dann mit einer Dilatzer, also einer Relaxation.

44:06 Das ist membrangängig, ne? Genau, also Gas kann frei diffundieren. Da gibt es keine Hindernisse.

44:12 NO ist gasförmig.

44:13 Genau. Und durch die Steigerung der LOL, ja. Und durch die Steigerung der Wandspannung der Endothelzellen wird die Enos phosphoryliert und dimerisiert. Und wenn sie dimerisiert ist, dann kann sie NO herstellen. Das heißt nochmal, Steigerung der Wandspannung, Phosphorlierung der Enos, Aktivierung der Enos, das entstehen der NO diffundiert in die glatten Muskelzellen.

44:37 Die glatten Muskelzellen reagieren über die Guanolyzyglase und eine Aktivierung der Phosphatase zu einer Relaxation, was dann zu einer Dilatation führt. Das heißt, es läuft einfach quasi dann mehr Blut in meinen Arsch und ich kann mich dazu bewegen, mich von dem Säbezantiger wegzubewegen.

44:57 So, und als letzten Autoregulationsmechanismus haben wir jetzt noch die Situation, dass sich hier Schadstoffe akkumulieren, weil eben gerade irgendwie eine Überlastung in der Region vorliegt. Und das ist natürlich auch sehr sinnvoll, dass dann auf diese Schadstoff oder Metabolismus Akkumulation reagiert werden kann mit einer Vasodidatation.

45:14 Und diesen Autoregulationsmechanismus nennt man dann die metabolische Autoregulation.

45:18 Genau, weil wenn ich jetzt anfange loszurennen, dann kann ich ja nicht warten, bis da Blut kommt, sondern ich muss ja direkt losrennen. Und das heißt, dass der Muskel eine gewisse Sauerstoffschuld eingeht. Das heißt, dass ich zu wenig Sauerstoff in der ersten Sekunde habe und dadurch wird die anaerobe Glykolyse angekurbelt.

45:34 Anaerosogglykolisa, wir erinnern uns, läuft über Lactat. Das heißt, das Lactat akkumuliert in den Zellen und wird dann im Symport mit H ⁇ ins Blut abgegeben. Das heißt, der pH-Wert lokal im Blut sinkt, weil da auf einmal mehr H ⁇ im Blut ist. H ⁇ wiederum hemmt jetzt die Neutrininfreisetzung und somit habe ich weniger Konstriktionssignale und das heißt, das Gefäß geht auf.

46:01 Des Weiteren habe ich ja durch die Kontraktion meines Muskels einen Verbrauch von ATP. Also Adenosin akkumuliert. Und Adenosin wiederum kann jetzt an den Adenosinrezeptor binden. Und der Adenosinrezeptor wirkt über GS oder GI, je nachdem ob 1 oder 2, und führt dadurch eine Vasodilatation durch.

46:25 So, das war doch jetzt mal ein wilder Ritt durch die verschiedenen Mechanismen hier heute. Das ist ja alles gar nicht so einfach. Wir hoffen, ihr wart alle mit dabei. Wir haben uns Mühe gegeben, das bestmöglich einfach zu halten und aber natürlich trotzdem mit der nötigen Lupe auf die nötigen Details zu leuchten.

46:41 Schaut es euch vielleicht einfach alles nochmal an. Ist auch irgendwo ein visuelles Thema, zumindest für mich. Sich dann auch nochmal die ganzen Signalwege nochmal so aufzumalen und so, dann kommen wir da im Laufe der Zeit rein. Ich hoffe, wir haben da ein bisschen zu beitragen können. Was haben wir heute gelernt?

46:57 Wir haben gelernt, dass die Diffusion bedingt ist durch die Membraneigenschaften, die Membrandicke, die Fläche und den Konzentrationsgradienten. Für die Filtration entscheidend ist der intra- und extravasale hydrostatische sowie osmotische Druck. Und die beiden müssen eben quasi immer ausbalanciert sein und das bedingt dann eben auch, dass verschiedene Flüssigkeitsbewegungen entlang der Kapillare erfolgen.

47:23 Außer bei Lunge und Niere ist das alles relativ ähnlich im Körper. Über die beiden Sonderfälle haben wir gesprochen.

47:29 Genau, hier nochmal als absoluter Schlüsselbegriff der effektive Filtrationsdruck, der eben am Anfang, am Ende anders ist und bei Lunge und Niere eben seine Eigenheiten hat.

47:41 Ganz genau. Dann haben wir gelernt, dass die G-Proteine ganz wichtig sind bei der Regulation der Gefäßdilatation und Gefäßkonstriktion. Und wir haben noch autonome Regulationsmechanismen kennengelernt, nämlich den myogenen Effekt, das war der Bayliss-Effekt. Wir hatten auch noch die chemische Autoregulation und die metabolische Autoregulation kennengelernt.

48:02 So, das war Situs Inversus, der Vorklinik-Podcast heute mit Leo, Clara und mir. Folgt uns auch gerne auf Instagram at der Vorklinik-Podcast. Dort findet ihr MC-Fragen, Merksprüche und Bilder. Wir freuen uns sehr über jede Form von Feedback, von Kritik, Lob, was auch immer, auf allen möglichen Podcast-Plattformen über Insta oder gerne auch per Mail.

48:20 Die nächste Folge dann zum Thema Niere? Niere. Oder haben wir noch eine Gastfolge dazu?

48:25 Die kommt auch noch, aber die nächste inhaltliche Folge ist Niere.

48:29 Okay, perfekt. Da werdet ihr euch bestimmt alle sehr drauf freuen. Ich tue es zumindest. Bleibt uns gewogen. Bis zum nächsten Mal.

48:37 Macht's gut. Tschüss.

48:56 Für die Inhalte in diesem Podcast übernehmen wir keine Gewähr. Der Podcast kann den Besuch von Vorlesungen nicht ersetzen. Wir empfehlen das Studium von einstiegiger Fachliteratur über den Inhalt des Podcasts hinaus.

49:05 Für Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie an Arzt und Apotheker.