Baroreseptör ve Kemoreseptör Refleksleri
Baroreseptör ve kemoreseptör refleksleri, dolaşımı anlık olarak koruyan başlıca negatif geri bildirim döngüleridir. Karotis sinüsü ve aort yayındaki gerilime duyarlı baroreseptörler, arteriyel basıncı algılamakta ve kalp hızı ile vasküler tonusta telafi edici değişiklikleri tetiklemektedir; kemoreseptörler ise oksijen, karbondioksit ve pH'ı algılayarak hem solunum hem de kardiyovasküler yanıtları, özellikle hipoksi (oksijen yetmezliği) sırasında, yönlendirmektedir.
Tanım
Barorefleks, arteriyel baroreseptörlerin kan basıncındaki değişiklikleri beyin sapına ilettiği ve beyin sapının basıncı eski haline getirmek için otonomik çıkışı ayarladığı bir negatif geri bildirim döngüsüdür; kemorefleks ise periferik kemoreseptörlerin kan gazlarındaki ve pH'taki değişiklikleri ileterek ventilasyonel ve kardiyovasküler yanıtları yönlendirdiği paralel bir döngüdür.
Kapsam
Bu konu, arteriyel barorefleksin (karotis sinüsü ve aort baroreseptörleri) ve periferik kemorefleksin (karotis ve aort cisimcikleri) afferent algılamasını, soliter traktus çekirdeği (nucleus of the solitary tract) aracılığıyla merkezi aktarımı ve bunun sonucunda kan basıncı, kalp hızı ve ventilasyona (solunum) yönelik otonomik düzenlemeleri kapsamaktadır. Bu bir fizyoloji referansıdır, klinik rehberlik değildir. Arteriyel baroreseptörler için kontrol edici MeSH tanımlayıcısının 'Pressoreceptors' olduğu ve 'Baroreceptors'ın bunun bir giriş terimi olduğu unutulmamalıdır.
Temel sorular
- Baroreseptörler arteriyel basıncı nasıl algılar ve bir ayar noktasından sapmaları nasıl düzeltir?
- Kemoreseptör aktivasyonunu takiben hangi kardiyovasküler ve solunum yanıtları ortaya çıkar?
- Barorefleks ve kemorefleks afferentleri merkezi olarak nasıl entegre edilir?
- Barorefleks neden kısa vadeli basınç kontrolünde etkili, ancak uzun vadeli kontrol için sınırlıdır?
Anahtar kavramlar
- Arteriyel baroreseptörler (karotis sinüsü, aort yayı)
- Barorefleks ayar noktası ve akut basınç değişikliklerinin tamponlanması
- Periferik kemoreseptörler (karotis ve aort cisimcikleri)
- Hipoksik ve hiperkapnik kemorefleks yanıtları
- Merkezi aktarım olarak soliter traktus çekirdeği (nucleus of the solitary tract)
- Barorefleks sıfırlanması (resetting)
Mekanizmalar
Arteriyel basınçtaki artışlar, karotis sinüsü ve aort yayındaki baroreseptör uçlarını germekte, soliter traktus çekirdeğine (nucleus of the solitary tract) ulaşan afferent ateşlemeyi artırmaktadır; merkezi yanıt, vagal çıkışı artırırken sempatik çıkışı azaltmakta, kalp hızını ve vasküler tonusu düşürerek basınç artışını dengelemektedir ve basınç düştüğünde tersi meydana gelmektedir (Dampney, 1994). Baroreseptörler mevcut basınca doğru sıfırlandığı için, refleks kısa vadeli dalgalanmaları uzun vadeli basıncı ayarlamaktan daha etkili bir şekilde dengelemektedir; uzun vadeli basınç ise daha çok renal (böbrek) ve hormonal mekanizmalara bağlıdır (Cowley, 1992). Karotis cisimciğinin (carotid body) periferik kemoreseptörleri, arteriyel oksijendeki düşüşleri ve karbondioksit ile asitlikteki artışları algılamakta, ventilasyonu ve sempatik kardiyovasküler sürüşü artıran afferent trafiği yükseltmektedir (Kumar & Prabhakar, 2012). Bu refleks yayları, merkezi otonomik devreleri paylaşmakta ve otonomik dengeyi şekillendirmektedir (Wehrwein, 2016).
Klinik önem
Barorefleks duyarlılığı ve kemorefleks fonksiyonu, kan basıncı değişkenliğini, ortostatik yanıtları ve hipoksinin kardiyovasküler etkilerini yorumlamak için kavramsal olarak kullanılmaktadır. Bu madde, referans amaçlı fizyolojiyi tanımlamaktadır ve bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Özetlenen mekanizmalar, klinik çalışmalardan ziyade fizyolojik derlemelere dayanmaktadır; refleks temelli klinik eşikler, bu eğitim kapsamının dışındaki hastalığa özgü rehberliklere aittir.
Tarihçe
Karotis sinüsü ve aort baroreseptörleri, yirminci yüzyılın başlarında, özellikle Heymans'ın karotis sinüsü ve kemoreseptör refleksleri üzerine yaptığı çalışmalarla karakterize edilmiştir; bu çalışmalarla Nobel Ödülü'nü almıştır. Daha sonra merkezi afferent aktarımların haritalanması ve barorefleks sıfırlanması (resetting) kavramı, modern geri bildirim görüşünü geliştirmiştir.
Tartışmalar
- Barorefleksin uzun vadeli kan basıncı kontrolüne katkısı
- Arteriyel baroreseptörlerin, sıfırlanma (resetting) davranışları göz önüne alındığında, kan basıncının uzun vadeli ayar noktasını etkileyip etkilemediği veya esas olarak kısa vadeli tamponlar olarak mı işlev gördüğü tartışılmaktadır; uzun vadeli kontrol için renal (böbrek) mekanizmaları vurgulayan kanıtlar bulunmaktadır.
Öne çıkan isimler
- Allen W. Cowley Jr.
- Roger Dampney
- Prem Kumar
- Nanduri R. Prabhakar
İlgili konular
Temel eserler
- cowley-1992
- kumar-prabhakar-2012
Sıkça sorulan sorular
- Kan basıncı yükseldiğinde barorefleks ne yapar?
- Basınçtaki bir yükselme baroreseptörleri germekte, beyin sapına sinyal iletimlerini artırmaktadır; bu da vagal tonusu artırırken sempatik tonusu düşürmekte, kalbi yavaşlatarak ve damarları gevşeterek basıncı tekrar aşağı çekmektedir.
- Kemoreseptör refleksleri baroreseptör reflekslerinden nasıl farklıdır?
- Baroreseptörler kan basıncından kaynaklanan mekanik gerilmeyi algılarken, kemoreseptörler kanın kimyasal durumunu (oksijen, karbondioksit ve pH) algılamaktadır ve hem solunum hem de kardiyovasküler yanıtları, özellikle düşük oksijen durumlarında, yönlendirmektedir.