Tämä luku liittyy vuoden 2017 CICM Primary Syllabusin jaksoon G4(ii), jonka mukaan kokelaan odotetaan ”kuvaavan veren tilavuuden ja virtauksen jakautumista eri alueellisissa verenkierroissa … mukaan lukien autoregulaatio …”. Näihin kuuluvat muun muassa aivo- ja selkäydinverenkierto, maksan ja splanktonin verenkierto, sepelvaltimoiden verenkierto, munuaisverenkierto ja kohdun ja istukan verenkierto”. Maksan verenkierto on tullut esiin viisi kertaa aiemmissa asiakirjoissa (aivoverenkierto neljä kertaa, joten se on 25 prosenttia tärkeämpi). Aikaisempia SAQ-kysymyksiä ovat olleet:

  • Kysymys 13 vuoden 2016 toisesta paperista
  • Kysymys 3 vuoden 2015 toisesta paperista
  • Kysymys 18 vuoden 2013 ensimmäisestä paperista
  • Kysymys 11 vuoden 2012 ensimmäisestä paperista
  • Kysymys 4(s.2).) vuoden 2008 ensimmäisestä paperista

Yhteenvetona:

  • Maksan verenkierto:
    • Maksavaltimosta (coeliacuskanavan haara)
      • Aortan paineessa (MAP ~65-90 mmHg)
      • 30-40% verenkierrosta (SvO2= 95%; 40-50 % DO2:sta)
    • Porttilaskimosta
      • Mesenteriaalisten ja pernalaskimoiden yhtymäkohdasta
      • Suojattomasta, matalapaineisesta laskimosysteemistä (8-10 mmHg)
      • 70 % kokonaisverenkierrosta (SaO2=85 %; 50-60 % DO2:sta)
    • Maksan kokonaisverenkierto: 25 % sydämen kokonaistuotosta eli 1200 ml/min.
      • Tämä on noin 100ml/100g kudosta/minuutti
      • Maksan hapenkulutus on 6ml/100g/min
      • Maksalaskimon happisaturaatio on normaalisti ~ 65%
  • Maksan mikroverenkierto:
    • Koostuu maksan arteriolien ja porttilaskimoiden anastomoosista
    • Nämä verisuonet yhdistyvät muodostaen maksan sinusoidit
    • Sinusoidit ovat voimakkaasti modifioituneita suurikaliiperisia kapillaareja, joissa on epäjatkuva endoteeli
    • Erikoispiirteitä:
      • Matalapaine, joka estää retrogradisen virtauksen venttiilittömässä portaalijärjestelmässä
      • Matalan virtausnopeuden, joka tehostaa hapen ja muiden kiinnostavien molekyylien uuttumista
  • Maksan verenvirtauksen säätely
    • Portaalilaskimon virtauksen säätely:
      • Virtausnopeus määräytyy pääasiassa splanksisen valtimovirtauksen mukaan
      • Virtausnopeus muuttuu vasteena:
        • Humoraalisiin signaaleihin (esim. katekoliamiinit), shokissa
        • Lokaalit endokriiniset signaalit (esim. VIP), aiheuttavat vasodilataatiota aterian jälkeen
    • Hepaattisen valtimovirtauksen säätely:
      • Tyypilliset valtimovirtauksen säätelymekanismit: myogeneettiset, virtaus(shear)-välitteiset, johdetut vasomotoriset vasteet, immunologisesti välittyvät tulehdusmolekyylit.
      • Maksan valtimopuskurivaste: maksan valtimovirtaus lisääntyy, jos porttilaskimovirtaus vähenee, ja päinvastoin.
  • Ulkoiset tekijät, jotka vaikuttavat maksan verenkiertoon:
    • Venoosipalautus: vaikuttaa maksan laskimovirtaukseen (esim. ylipaineventilaation tai sydämen vajaatoiminnan aikana)
    • Sydämen ulostulovirtaukseen: vaikuttaa suoraan maksan valtimovirtaukseen ja epäsuorasti portaalivirtaukseen (esim. sydämen vajaatoiminnassa)
    • Shokkitilat ja liikunta: vähentävät splannista verenkiertoa, sekä portaalista että maksan verenkiertoa

Abshagen et al (2015) olisi erinomainen yksittäinen referenssi jollekin, joka yrittää tarkistaa tätä aihetta, jos se ei olisi Springerin maksullisena. Vapaamielisille Eipel et al (2010) tarjoaa pääosin samaa materiaalia, ilmaiseksi. Ja kuten tavallista, erikoistuneella alalla löytyy kirjoittaja, joka näyttää olevan vastuussa suurimmasta osasta kirjallisuutta, tässä tapauksessa W. Wayne Lautt Manitoban yliopistosta; melkein kaikki hänen ryhmänsä kirjoittama on kultaa.

Maksan valtimoverenkierto

Maksan valtimoverenkiertoa ylläpitää varsinainen maksavaltimo, joka on yhteisen maksavaltimon haara (lyhyt haara keliakianrungosta, josta lähtevät myös gastroduodenaalinen ja oikea mahavaltimo). Ohittamatta tavanomaista valitusta siitä, että on turhaa näyttää todellisia anatomisia suhteita henkilölle, joka ei koskaan näe niitä, kirjoittaja esittää tämän ihanan kalmarimaisen kaavion Chamberlainilta (2012):

anatomy of the common hepatic artery from Chamberlain (2012)

Lukukirjoissa tämän valtimon sanotaan kuljettavan noin 350 ml/min hapekasta verta maksaan oikeassa valtimopaineessa, jonka MAP-arvo (paineilmanpaine) on suunnilleen 65-90 millimetriin painetta. Näin ollen, kun saturaatio on 100 % ja tavanomainen aneeminen tehohoitopotilaan kaltainen hemoglobiini on 100 g/l, maksan valtimon DO2 on noin 48 ml/min. Valtimon itsesäätelykyvyn vuoksi todellinen virtausnopeus kussakin valtimossa on kuitenkin varsin erilainen. Seuraavassa on esimerkkinä Tygstrupin ja muiden (1962) taulukko. Kirjoittajat mittasivat nämä arvot suoraan ihmishenkilöiden kanyloiduista maksasuonista. Keskimääräinen arvo oli noin 550 ml/min eli 35 % maksan kokonaisverenkierrosta, mutta tämä oli valtavan vaihteluvälin sisällä (166 ml:sta yli 1 l/min):

maksan verenkierto - valtimo- ja laskimoverenkierron osuuksien jakautuminen2

Portaalilaskimoverenkierto maksaan

Portaalilaskimoverenkierto on periaatteessa passiivisesti virtaava melko myrkyllisen, hapenpuutteisen veren viemäriviemäri, joka koostuu venttiilittömien verisuonten systeemistä, jossa on vain vähän sileää lihaksistoa niiden seinämissä. Ylempi suoliliepeen laskimo ja pernalaskimo yhdistyvät haiman rungon takana muodostaen porttilaskimon, joka on lyhyt rasvainen verisuoni, jonka seinämän mikrorakenne on suhteellisen jännittämätön. Tässä oleva vandalisoitu anatominen taide on varastettu osoitteesta anatomycorner.com:

Portal venos anatomy of the liver from anatomycorner.com

Kuten mainittiin, kyseessä on laskimoiden muodostama verisuonisto, jossa ei ole venttiilejä. Miksi, on kysymys, josta voidaan keskustella. Varmasti, se ei ole sellainen asia, josta voisi koskaan odottaa korkealuokkaista kliinistä tutkimusnäyttöä, mikä tarkoittaa, että meillä on vain asiantuntijoiden spekulaatioita. Jotkut saattavat viitata tarpeeseen säilyttää esteetön virtaus suhteellisen alhaisella painegradientilla; oletettavasti laskimoläpät tukkisivat luumenin ja toimisivat vastuksina, mikä olisi haitallista. Toisten mielestä se ei tarvitse venttiilejä, koska se elää vatsan matalapaineisessa ympäristössä. Esimerkiksi vasikoissa osastopaine muuttuu jatkuvasti ja puristaa laskimoita – jos venttiilejä ei olisi, tämä aiheuttaisi takaperoisen virtauksen jalkaterään, mikä olisi täysin haitallista. Vatsaontelossa osastopaine on vakio (ja tavallisesti matala), mikä tarkoittaa, että porttilaskimossa voidaan odottaa luotettavan yksisuuntaisen virtauksen säilyvän ilman venttiilejä.

Virtausta porttilaskimoverenkierrossa ohjaa pääasiassa splannksisten arteriolien kautta ylöspäin työntyvän veren välittämä paine. Tämän seurauksena tämä virtaus ei ole pulssimaista ja siihen kohdistuu vain vähän painetta. Balfour et al. (1954) mittasivat suoraan portaalilaskimon paineita noin 8-10 mmHg terveillä(kin) potilailla. Verisuoniresistanssi aiheuttaa tässä yhteydessä painehäviön 8-10 mmHg:sta porttilaskimossa 2-4 mHg:iin keskuslaskimoissa, minkä Lautt ja muut (1967) paikansivat pieniin post-sinusoidaalisiin laskimoihin (sinusoidaalisen anastomoosin jälkeisiin verisuoniin, jotka laskevat maksalaskimoon ja joiden halkaisija on noin 2 mm).

Painegradientit maksan portaaliverenkierrossa

Matalasta ajopaineesta huolimatta tämä järjestelmä pystyy siis johtamaan valtavia verivirtoja, koska verisuoniresistanssi on hyvin pieni. Useimmissa oppikirjoissa mainitaan jotain 800-1200 ml/min välillä, ja tämä riippuu tietenkin siitä, kenen maksasta kysytään. Brown ja muut (1989) kysyivät neljäkymmentäviideltä normaalilta valkoihoiselta maksalta ja saivat keskiarvoksi 864 ml/min makuuasennossa, joka laski 662 ml/min, kun koehenkilöt olivat pystyssä.

Portaalilaskimoveren happikyllästeisyys on vain noin 85 %, joka laskee vielä aterian jälkeen. Hardin ym. (1963) kanyloivat suoraan nukutettujen koirien porttilaskimot ja mittasivat keskiarvoksi 81 %, vaikka arvot vaihtelivat joillakin jopa 65 %:iin. Aterian jälkeen tämä arvo laski jopa 69-76 prosenttiin. Koska verenkierto tämän järjestelmän läpi on kuitenkin niin suuri, hapen kokonaiskuljetusvirta pysyy korkeana. Käyttämällä tavanomaisia yhtälöitä voidaan laskea, että 800 ml/min:n virtaus, 80 %:n saturaatio ja 100 Hb:n Hb antavat 88 ml/min:n DO2:n. Tämä on noin kaksinkertainen määrä verrattuna siihen, mitä maksavaltimo tuottaa. Toisin sanoen maksavaltimon osuus maksan kokonaishapensaannista on vain noin 30-40 prosenttia, vaikka monissa oppikirjoissa kerrotaan, että se jakautuu 50:50 porttilaskimon kanssa (esim. Dancygier, 2010). Tämä 50 prosentin arvo on todennäköisesti peräisin Tygstrupin ja muiden (1962) vanhasta artikkelista. He raportoivat lukuisia mielenkiintoisia ihmismittauksia (esim. keskipaineet maksan verisuonissa, niiden verenkierrot, resistanssi jne.), ja tämä on tehnyt heidän artikkelistaan houkuttelevan lähdeviitteen useiden oppikirjojen kirjoittajien sukupolville.

Maksan laskimoverenkierto

Tällaisesta oudosta kaksoiskytkentäisestä verenkierrosta maksa saa massiivisen kokonaisverivirtauksen, joka on arviolta noin 1 200-1800 ml/min ja joka loppujen lopuksi on noin 20-25 % sydämen ulostulosta. Loogisesti maksan laskimoveren ulosvirtaus on yhtä suuri kuin tämä sisäänvirtaus, ja maksan laskimot ovat sopivan suuria. Niitä on yleensä kolme (oikea, keskimmäinen ja vasen), mutta niiden anatomia näyttää vaihtelevan huomattavasti ihmisestä toiseen, mikä on ongelma anatomeille, jotka ovat päättäneet käyttää näitä laskimoita maksan segmenttien määrittelyyn. Siellä, missä anatominen järjestely on tehtaalla vakioitu, oikeanpuoleinen maksalaskimo on yleensä dominoiva, ja se vastaa suurimmasta osasta laskimovirtausta.

Maksa ottaa noin 6 ml/100 g/min happea kaksoisverenkierrostaan, joka tuottaa happea keskimäärin 16 ml/100 g/min (Lutz ym., 1975). Tämä antaa hapen uuttosuhteeksi noin 37 %. Tämän perusteella odottaisi, että maksan laskimoiden happisaturaatio olisi jotakuinkin 60 %, mikä on lähes täsmälleen se, mitä Finnnerty et al (2019) mittasivat. Tai ainakin tuollaista lukua voisi odottaa, kun kaikki on hyvin. Kuten jäljempänä selitetään, hapenotto vaihtelee huomattavasti riippuen tarjonnan riittävyydestä ja kysynnän suuruudesta.

Maksan mikroverenkierto

Tämä ansaitsee maininnan tässä, koska se on verenkierron kannalta melko ainutlaatuinen. Olisi houkuttelevaa sukeltaa syvälle tähän aiheeseen tässä, mutta toistaiseksi lukija ohjataan sen sijaan sellaisiin erinomaisiin ilmaisiin artikkeleihin kuin Wake & Kato (2015). Lyhyesti sanottuna porttilaskimot ja maksan arteriolit yhdistyvät anastomoottisesti maksan sinusoideiksi, jotka sitten valuvat post-sinusoideihin laskimoihin.

Portaalilaskimoverkoston pääteverisuonet ylläpitävät matalaa vastusta jopa hyvin kapeaan kaliiperiin asti, mikä tarkoittaa, että suurin osa portaalilaskimosta tulevasta paineesta välittyy suoraan maksan sinusoideihin. Näitä sinusoideja voitaisiin kutsua ”kapillaareiksi” missä tahansa muussa elimessä, mutta ne ovat rakenteeltaan aivan erilaisia, sillä ne ovat halkaisijaltaan paljon laajempia kuin tavalliset kapillaarit ja niissä on epäjatkuva epiteeli. Painegradientti näissä verisuonissa on suhteellisen pieni; Henriksenin & Lassen (1988) mukaan se on normaalioloissa enintään 3-5 mmHg. Näin alhaisen käyttöpaineen vuoksi virtauksen nopeus on epätavallisen alhainen, mikä mahdollistaa hapen ja muiden molekyylien maksimaalisen poistumisen. Alhainen paine auttaa myös ylläpitämään porttikierron ja sinusoidien välistä painegradienttia, mikä suojaa tätä venttiilitöntä järjestelmää takaperoiselta virtaukselta.

Maksa verivarastona

Oppikirjoissa puhutaan paljon maksan varastointitehtävästä. Se on raskas veren täyttämä elin, jossa on noin 25 painoprosenttia verta (Greenway & Stark, 1971), kuten tästä portaalijärjestelmän valoksesta (Okudaira, 1991) voi päätellä; mustavalkoinen originaali on värjätty räikeän punaiseksi luultavasti jonkinlaisen veren kaltaisen vaikutelman aikaansaamiseksi:

hepaattinen makrokuva Okudaira 1991

Jos suunniteltaisiin verenkiertojärjestelmä ihmisen kaltaiselle aktiiviselle ja onnettomuusalttiille organismille, saattaisi olla houkuttelevaa tehdä tästä valtavasta verivarastosta elimistön saatavilla oleva verenvuodon tai liikunnan aikana. Näin tapahtuu itse asiassa monilla nisäkkäillä. Esimerkiksi koiralla Guntheroth & Mullins (1963) pystyi osoittamaan, että varastoitunut hepatospleninen tilavuus, joka vastaa 8:aa prosenttia koko verenkierrosta, mobilisoituu katekoliamiinin vapautumisen käynnistämänä. Muut eläinkokeet tuottavat yleensä samankaltaisia havaintoja, ja vaikka ihmisillä ei näytä olevan tietoja, jotka tukisivat tätä, yleensä oppikirjoissa ollaan yleensä yhtä mieltä siitä, että näin tapahtuu todennäköisesti myös ihmisillä, ja kuvataan maksa tärkeäksi varastointielimeksi.

Portaalilaskimoverenkierron säätely

Edellä esitettyjen keskustelujen perusteella saatetaan langeta siihen ansaan ajatella, että porttilaskimolla ei ole juurikaan roolia oman verenkierron säätelyssä. Tällöin olisi tietysti naurettavaa otsikoida tämä jakso ”porttilaskimoverenkierron säätely”, jos se olisi täysin sääntelemätön. Portaalilaskimoa pidettäisiin siis typeränä elimenä, joka toimii passiivisena verenkierron kanavana, joka ei kykene tekemään mitään älykkäämpää kuin muodostamaan hyytymää tukkeakseen itsensä. Näin ei tietenkään ole.

On totta, että porttilaskimon virtaus määräytyy pääasiassa splannisten valtimoiden virtauksen mukaan, sillä ne määräävät porttilaskimoon toimitettavan veren määrän. Tästä seuraa loogisesti, että portaaliveren virtausta olisi voitava manipuloida muuttamalla splannisen valtimoverenkierron verisuoniresistanssia. Näin näyttäisi todellakin olevan, sillä splanksiset verisuonia supistavat aineet (kuten terlipressiini) vähentävät porttilaskimovirtausta. Itse asiassa 2 mg:n terlipressiiniannos vähensi porttilaskimovirtausta lähes 40 prosenttia Baikin ym. tutkimuksessa (2005), mihin perustuu sen terapeuttinen vaikutus suonikohjuverenvuodon hallinnassa.

Porttilaskimossa on siis todellakin sileää lihasta ja reseptoreita kaikille tärkeimmille vasoaktiivisille aineille. Richardson & Withrington (1981) luettelee koko joukon vasopressoreita, ja Blei (1989) luettelee useita vasodilataattoreita, joista seuraava luettelo on konservatiivinen lyhennelmä:

Porttilaskimoihin vaikuttavat vasoaktiiviset lääkeaineet
Vasokonstriktorit Vasodilataattorit
  • Fenylefriini
  • Noradrenaliini
  • Adrenaliini
  • Dopamiini
  • Serotoniini
  • Histamiini
  • Angiotensiini
  • Vasopressiini
  • CO2
  • GTN
  • Kalsiumkanavan salpaajat
  • α2-agonistit
  • α1-antagonistit
  • Serotoniinin salpaajat (esim. ketanseriini)
  • Glukagoni
  • Sekretiini

Portaalilaskimoverenkierto reagoi siis moniin erilaisiin ärsykkeisiin, joista jotkut voivat kaksinkertaistaa tai puolittaa sen resistanssin (mikä tosin ei sano paljoa, koska se on alunperin hyvin pieni). Reaktio endogeenisiin vasopressoreihin liittyy todennäköisesti maksan ilmeiseen rooliin verivarastona, jolloin olisi järkevää pienentää porttilaskimon tilavuutta ja ”huuhtoa” ylimääräinen veri systeemiseen verenkiertoon. Tarkkaavainen lukija on myös havainnut edellä olevassa luettelossa joitakin splannksisia hormoneja, jotka saattavat viitata jonkinlaisiin ruoansulatukseen liittyviin säätelymekanismeihin. Tämä on itse asiassa totta. Dauzat ja muut (1994) pystyivät tutkimaan tätä terveillä vapaaehtoisilla käyttäen ei-invasiivisia mittaustekniikoita ja havaitsivat, että porttilaskimon poikkileikkauspinta-ala kasvaa 40 prosenttia ”tavanomaisen aterian” (ilmeisesti 470 ml Ensurea) jälkeen, mikä liittyi valtavaan 80 prosentin virtauksen kasvuun.

Maksavaltimon verenkierron säätely

Maksavaltimoon, joka on systeemisen verenkierron lihaksikas jäsen, vaikuttavat kaikenlaiset selkeästi määritellyt säätelymekanismit. Jos ne pitäisi luokitella, ne jakautuisivat kahteen sekavasti päällekkäiseen kategoriaan:

  • Sisäiset valtimoiden autoregulaatiomekanismit, jotka ovat yhteisiä kaikille valtimoille koko systeemisessä verenkierrossa
  • Maksan valtimoiden puskurivaste, joka on ainutlaatuinen maksan verenkierrolle.

Arteriaalisia autoregulaatiomekanismeja käsitellään tarkemmin toisaalla, koska ne ovat melko yleisiä ja sovellettavissa kaikkiin valtimoiden alueellisiin verenkiertojärjestelmiin. Nämä yleiset tekijät voidaan edelleen luokitella paikallisiin ja systeemisiin:

  • Systeemisiin tekijöihin kuuluvat:
    • Arteriaalinen barorefleksiohjaus (kohonnut verenpaine johtaa SVR:n pienenemiseen)
    • Perifeeriset ja sentraaliset kemoreseptorit (hypoksia johtaa SVR:n lisääntymiseen)
    • Hormonit (esim. vasopressiini ja angiotensiini)
    • Lämpötila (hypotermia johtaa SVR:n lisääntymiseen)
  • Lokaalisia/alueellisia tekijöitä ovat mm:
    • Sisäinen myogeeninen säätely (vasteena venytykseen)
    • Aineenvaihdunnallinen säätely (vasteena lisääntyneeseen kudostarpeeseen)
    • Virtaukseen tai leikkaukseen liittyvä säätely (vasteena lisääntyneeseen paikalliseen virtaukseen)
    • Naapurissa olevien verisuonten verisuonten alueilta tulevat vasomotoriset reaktiot
    • Lokaalinen viilennys (joka johtaa vasokonstriktioon ensin, ja sitten taas vasodilataatioon)
    • Immunologinen modulaatio tulehdusvälittäjäaineiden avulla

Maksan valtimoiden puskurivaste tunnetaan myös sulavalla nimellä ”hepatic arterial-portal venous semi-reciprocal interrelationhip”. Perusperiaate voidaan tiivistää hyvin yksinkertaisesti. Kun porttilaskimovirtaus laskee, maksan valtimovirtaus nousee. Toisin sanoen maksan valtimovaskulaarinen vastus on verrannollinen porttilaskimovirtaukseen. Lautt et al (1990) pystyivät osoittamaan, että tämä suhde on suhteellisen lineaarinen normaalilla virtausalueella:

Hepaattisen valtimon puskurivaste Lautt (1990)

Tämä suhde toimii melko nopeasti. Kun porttilaskimo puristetaan intraoperatiivisesti, maksan valtimovirtaus kasvaa lähes välittömästi noin 30 % (Jacab ym. 1995). Vaikka tätä suhdetta kuvataan usein ”puolivastakkaiseksi”, kuten useimmissa suhteissa, toinen osapuoli tekee lopulta kaiken työn; jos maksavaltimo puristetaan, porttilaskimo ei tee mitään lisätäkseen virtaustaan.

Miten tämä tapahtuu? Uskottavin selitys on ”adenosiinin huuhtoutumishypoteesi”. Tämän esittivät Lautt ym. (1985), ja se on säilynyt kirjallisuudessa siitä huolimatta, että sen tueksi on saatu melko hataraa näyttöä. Tiivistetysti:

  • Adenosiinia vapautuu Mallin tilaan, periportaaliseen tilaan, jonka valtaavat porttilaskimo, maksavaltimo ja sappitie.
  • Se jää sitten sinne loukkuun, koska Mallin tila on erotettu muista nesteosastoista. Lyhyesti sanottuna sillä ei ole muuta paikkaa, minne se voisi mennä, kuin diffundoitua verisuoniin huuhtoutuakseen pois.
  • Porttilaskimossa on tässä tilassa suurin virtausnopeus, ja siksi jos porttilaskimovirtaus on nopeaa, suuri osa adenosiinista huuhtoutuu pois Mallin tilasta.
  • Koska adenosiini on verisuonia laajentava aine, sen häviäminen johtaa verisuonten supistumiseen.
  • Koska maksavaltimo on ainoa Mallin tilassa, jossa on edes ripaus verisuonten sileää lihasta, tämä vaikuttaa siihen eniten.
  • Ergo, portaalivirtaus säätämällä adenosiinin määrää Mallin tilassa säätelee maksavaltimon verisuoniresistanssia.

Tällä ajatuksella näyttää olevan sellaista pitkäikäisyyttä, jota voisi odottaa teorialta, joka itse asiassa pitää paikkansa, ja pääasialliset haastajat näyttävät kiistelevän lähinnä huuhtoutuneen välittäjäaineen luonteesta (eli jotkut väittävät, että sen on oltava typpioksidia, ATP:tä, hiilimonoksidia ja niin edelleen). Lukijan mielenterveyden vuoksi nämä yksityiskohdat jätetään lojumaan rantaan, josta ne löydettiin.

Maksan vaihteleva hapenotto

Kaiken edellä käydyn keskustelun perusteella voisi aivan oikein päätellä, että vaikka maksan verenkierto on selvästi jonkinlaisen säätelyn alainen, se ei näytä olevan erityisen tiiviisti sidoksissa sen aineenvaihduntanopeuteen – ei ainakaan samassa määrin kuin esimerkiksi aivoverenkierto on sidoksissa aivojen aineenvaihduntaan. Tämä on kohtuullisen oikein. Tärkeimpiä säätelymekanismeja, kuten portaalin aterianjälkeistä virtauksen lisääntymistä tai maksan valtimopuskurivaste, ei todellakaan ole suunniteltu sovittamaan tarjontaa kysyntään – ne näyttävät keskittyvän

Maksa joutuu siis sopeutumaan hapen saannin vaihteluihin muilla tavoin. Se nimittäin muuttaa hapenottosuhdettaan. Lutz et al. (1975) havaitsivat, että hapenoton ja verenkierron välinen suhde oli periaatteessa lineaarinen, eli kun hapen syöttö maksaan väheni, se otti yhä enemmän happea, kunnes se oli käytännössä kokonaan loppunut ja maksan laskimoveri mustui anoksiasta. Kuten tästä alkuperäisen artikkelin kaaviosta voidaan selvästi nähdä, uuttosuhde kehittyy kohti 100:aa prosenttia.

maksan hapenottosuhde

Maksan perfuusioon vaikuttavat ulkoiset tekijät

Syy siihen, miksi tämä on sisällytetty tähän, on se, että kollegion kommenteissa vuoden 2016 toisen paperin kysymyksen 13 kohdalla tutkijat odottivat, että hyvässä vastauksessa tulisi ”pyöriä sen ympärillä, miten maksan verenkiertoa kontrolloidaan… …sisäisten ja ulkoisten tekijöiden suhteen”. Mitä nämä ulkoiset tekijät ovat? Kun tarkastellaan, miten ne on esitetty muualla, päädytään siihen, että luettelon on oltava mahdottoman laaja, ja siihen voisi sisältyä sellaisia tekijöitä kuin ”lyönti maksaan” ja ”verenkiertokuolema”. Sen sijaan, että näitä kuvattaisiin ”valvontamekanismeiksi” tai ”säätelytekijöiksi”, olisi rehellisempää kuvata niitä ”ulkoisiksi vaikutteiksi, jotka vaikuttavat maksan verenkiertoon, usein dramaattisesti, mutta joista huolimatta maksa kuitenkin jotenkin toimii”. Yhteenvetona niistä:

  • Maksan ulkopuoliset tekijät, jotka lisäävät maksan perfuusiota:
    • Lisääntynyt laskimopaluu
      • Spontaani hengitys (sisäänhengitys)
    • Lisääntynyt valtimoverenkierto
      • Kaikki, mikä lisää sydämen ulostulovirtausta
    • Lisääntynyt portaalinen verenkierto
      • Planktoninen verisuonten laajentuminen. esim. aterian jälkeen
  • Maksan perfuusiota vähentävät tekijät
    • Vähentynyt laskimopaluu
      • Positiivinen paineventilaatio
      • Sydämen vajaatoiminta, erityisesti oikean sydämen vajaatoiminta
      • Nesteen ylikuormitustilat, esim. säännöllisten dialyysikertojen välillä
    • Vähentynyt valtimoverenkierto
      • Mikä tahansa, joka vähentää sydämen ulostulovirtausta, esim. sydämen vajaatoiminta
      • Mikä tahansa, joka jakaa uudelleen splanktnista verenkiertoa, esim. liikunta, katekoliamiinin vapautuminen, stressi
    • Vähentynyt portaalinen verenkierto
      • Planktninen verisuonten supistuminen, esim. shokkitilat

Maksan verenkierron muutoksista johtuvat muutokset lääkeaineenvaihdunnassa

Vuoden 2016 toisen paperin kysymyksessä 13 pyydettiin myös ”selittämään lääkeaineenvaihdunnan muutokset maksan verenkierron vähentyessä”. Tämä on oikeastaan kysymys maksan puhdistumasta, jota käsitellään yksityiskohtaisesti farmakokinetiikkaa käsittelevässä osiossa. Tentin kertaamiseen liittyvien klikkausten määrän vähentämiseksi tärkeät kohdat toistetaan tässä mahdollisimman lyhyesti.

  • Hepaattinen puhdistuma on maksan verenkierron ja maksan uuttosuhteen tulo:

    maksan puhdistuman yhtälö

    jossa maksan uuttosuhdetta edustaa tässä kaikki ”×”-symbolin ulkopuolella oleva.

  • Hepaattinen uuttosuhde on maksan veressä maksaan saapuvan lääkeaineen osuus, joka poistuu (uuttuu) irreversiibelisti veren kulkiessa maksan läpi yhden kerran.
  • Maksan verenkierron pienentyessä hepaattinen uuttosuhde kasvaa kaikkien lääkeaineiden osalta.

  • Mitä lääkeaineen metabolialle tapahtuu maksan verenkierron pienentyessä, riippuu kyseisen lääkeaineen sisäisestä hepaattisesta puhdistumasta.
  • Mitä suurempi sisäinen puhdistuma on, sitä enemmän kyseisen lääkkeen puhdistuma on riippuvainen verenkierrosta.
  • Siten lääkkeillä, joiden sisäinen puhdistuma on pieni, maksan puhdistuma ei kasva merkittävästi verenkierron kasvaessa.
  • Lääkkeillä, joiden sisäinen puhdistuma on suuri, maksan puhdistuma pienenee melko lineaarisesti suhteessa maksan verenkiertoon.

Maksan verenkierto kasvaa.