Euler-Liljestrand-mechanisme: functie, taken, rol en ziekten

Het mechanisme van Euler-Liljestrand zorgt ervoor dat de vaatspieren in de longkanalen samentrekken als er onvoldoende aanvoer is. zuurstof, wat de ventilatie-perfusiequotiënt van de longen. Het mechanisme is een natuurlijke reflex waarbij uitsluitend de longen betrokken zijn. Het Euler-Liljestrand-mechanisme is bijvoorbeeld pathologisch op grote hoogte, waar het bevordert longoedeem.

Wat is het Euler-Liljestrand-mechanisme?

Het Euler-Liljestrand-mechanisme is een natuurlijke reflex die alleen de longen aantast. Tijdens vasoconstrictie, bloed schepen vernauwen. Als resultaat versmalt de vasculaire dwarsdoorsnede en bloed druk verandert. Vasculaire gladde spieren zijn verantwoordelijk voor vasoconstrictie en, indien nodig, ook geleidend ontspanning en dus verwijding van de schepen met vaatverwijding. De spanningstoestand van de vaatspieren wordt gemedieerd door verschillende stoffen, bijvoorbeeld bij vasoconstrictie door zogenaamde vasoconstrictoren. Een reflex vasoconstrictie kenmerkt het Euler-Liljestrand-mechanisme. Dit natuurlijke lichaamsproces vindt plaats tijdens hypoxie, dat wil zeggen wanneer het weefsel wordt voorzien van een verminderde hoeveelheid zuurstof​ Zowel globaal als lokaal zuurstof uitputting kan de Euler-Liljestrand-reflex veroorzaken, waardoor hypoxische pulmonale vasoconstrictie of hypoxische pulmonale vasculaire respons ontstaat. De reflex verhoogt lokaal de luchtwegweerstand. Vasoconstrictie in de context van het Euler-Liljestrand-mechanisme heeft alleen invloed op de pulmonale circulatie​ In alle andere schepen van het lichaam veroorzaakt hypoxie vaatverwijding. Dus terwijl de pulmonale circulatie samentrekt, verwijden alle andere bloedvaten om meer zuurstof te vervoeren bloed er doorheen komen.

Functie en doel

De bloedstroom door de longen wordt lokaal bepaald. Hetzelfde geldt voor de mate van long ventilatie. Dus, long weefsel wordt lokaal differentieel geventileerd en geperfuseerd. Vanwege fysieke relaties, zoals zwaartekracht, is de bloedstroom hoger in de basale delen, dus de basale long heeft een betere doorbloeding. Bovendien, omdat de basale longgedeelten minder uitgerekt zijn, ventilatie zit ook in deze porties op een hoger niveau. De apicale longgedeelten hebben dus een slechtere perfusie en ventilatie in directe vergelijking met de basale gebieden. In het bijzonder neemt de perfusie extreem af van basaal tot apicaal. Ventilatie neemt ook af, maar vergeleken met perfusie is de ventilatie-afname naar apicaal veel kleiner. Het ventilatie-perfusiequotiënt geeft de verhouding van longventilatie tot longperfusie en dus hartminuutvolume aan. Vanwege de lokale verschillen tussen basale en apicale fracties is het apicale ventilatie-perfusiequotiënt groter dan één. Daarentegen is het basale ventilatie-perfusiequotiënt kleiner dan één. De optimale ventilatie-perfusieverhouding is er weer één. Deze verhouding wordt niet bereikt door de lokale verschillen. Daarom komt de zuurstofopname van het bloed niet overeen met het absoluut optimale. Door de perfusie- en ventilatieverschillen in de individuele longgebieden worden bloedfracties, zoals de intrapulmonale rechts-naar-links-shunt, uiteraard niet van zuurstof voorzien. Om deze relatie op te lossen, vermindert het Euler-Liljestrand-mechanisme de getroffen shunts. De reflex past de perfusie van de longen in de relevante gebieden aan de ventilatie aan, waardoor de ventilatie-perfusieverhouding verbetert. De Euler-Liljestrand-reflex bereikt dit doel met samentrekking van de vaatspieren in de pulmonale circulatie zoals gemedieerd door zuurstofgebrek. Bijvoorbeeld bij ademhalingsstoornissen die verband houden met longontsteking, vasoconstrictie door het Euler-Liljestrand-mechanisme herverdeelt bloed. In dit geval krijgen slecht geventileerde secties minder bloedstroom dan beter geventileerde ruimtes. Dit effect is relevant in geval van twijfel voor het handhaven van de zuurstoftoevoer in individuele weefsels en resulteert in herverdeling van bloed.

Ziekten en kwalen

Het Euler-Liljestrand-mechanisme is een natuurlijke reflex, maar heeft in bepaalde contexten ook negatieve gevolgen voor de mens volksgezondheid​ Dit geldt bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van pulmonaal hypertensie in de setting van chronisch obstructief bronchitis or bronchiale astmaDe Euler-Liljestrand-reflex is significant betrokken bij de ontwikkeling van deze pathologische toename van vasculaire weerstand en bloeddruk in de long circulatie​ De vasoconstrictie die wordt veroorzaakt door de reflex verhoogt de nabelasting van rechts hart- en roept tegelijkertijd een ventriculaire drukbelasting op. De hart- reageert door te compenseren. Als resultaat concentrisch hypertrofie komt voor in de rechter hartkamer​ Deze weefselvergroting van de rechter hartkamer kan resulteren in recht hart- mislukking. Bij dit fenomeen heeft het rechterhart niet langer voldoende pompkracht om voldoende bloed naar de circulatie​ Een ander ziekteverschijnsel dat verband houdt met het Euler-Liljestrand-mechanisme is het longoedeem of Hoogtevrees. Hoogtevrees treft bergbeklimmers die op hoogten hoger dan 2000 meter boven zeeniveau reizen. De ziekte is een aanpassingsstoornis van het organisme, wat resulteert in disfuncties van het lichaam. Vooral sporters die met hoge snelheid willen klimmen en niet van tevoren voldoende zijn geacclimatiseerd, lopen een groot risico. De eerste symptomen van Hoogtevrees omvatten retinopathie, waarbij de bloedvaten van het netvlies prominent worden, waardoor de gezichtsscherpte geleidelijk afneemt. Longoedeem treedt pas op bij acute hoogteziekte en wordt veroorzaakt door hypoxische vasoconstrictie als gevolg van de Euler-Liljestrand-reflex. De toename van de perfusiedruk leidt tot longoedeem op grote hoogte tijdens inspanning op grote hoogte vanwege verhoogde lekkage van vloeistof uit de vaten van de longen naar de alveolaire ruimte. Longoedeem op grote hoogte wordt in verband gebracht met acuut levensgevaar en moet bij twijfel onmiddellijk worden geëvalueerd en behandeld. Bergbeklimmers op grote hoogte keren idealiter terug zodra retinopathie aanwezig is en beginnen aan de afdaling of blijven in ieder geval op de huidige hoogte om te acclimatiseren om de ontwikkeling van longoedeem alsnog te voorkomen.