خصائص الشرايين وامتثالها
الشرايين ليست أنابيب صلبة: فجدرانها تجمع بين الألياف المرنة والعضلات الملساء والكولاجين، بحيث تتمدد الشرايين المركزية الكبيرة مع كل نبضة قلب وتعود إلى وضعها الطبيعي بين النبضات. هذا الامتثال، بالإضافة إلى مقاومة الشرايين الأصغر، يشكل موجة ضغط الشرايين ويحول القذف النبضي للقلب إلى تدفق أكثر استقرارًا للأنسجة. امتثال الشرايين وفقدانه مع التقدم في العمر والمرض — تصلب الشرايين — مفاهيم أساسية في فسيولوجيا الأوعية الدموية.
Definition
امتثال الشرايين هو التغير في حجم الدم الشرياني الناتج عن تغير معين في الضغط؛ وهو يحدد، مع المقاومة الطرفية، شكل موجة ضغط الشرايين. تصلب الشرايين هو الخاصية العكسية، وهي مقاومة الجدار للتمدد.
Scope
يغطي هذا الموضوع الخصائص الميكانيكية والوظيفية لجدار الشريان: الامتثال والمرونة، ودور التخزين المؤقت (Windkessel) للشرايين المرنة، ودور المقاومة للشرايين العضلية الصغيرة، وسلوك موجة النبض، وكيف تتغير هذه الخصائص مع التقدم في العمر. ولا يغطي هذا الموضوع إدارة ارتفاع ضغط الدم السريري أو علاج أمراض الشرايين.
Core questions
- كيف تخزن الشرايين المرنة الطاقة وتطلقها عبر الدورة القلبية؟
- ما الذي يحدد امتثال الشرايين وكيف يُقاس؟
- كيف تختلف الشرايين المرنة الموصلة والشرايين المقاومة الصغيرة في وظيفتها؟
- لماذا يزداد تصلب الشرايين مع التقدم في العمر وما هي عواقبه على الضغط؟
Key concepts
- الامتثال والمرونة
- الشرايين المرنة (الموصلة) مقابل الشرايين العضلية (المقاومة)
- ضغط النبض وسرعة موجة النبض
- انعكاس موجة الضغط
- تصلب الشرايين مع التقدم في العمر
- تركيب الجدار: الإيلاستين، الكولاجين، العضلات الملساء
Key theories
- Windkessel الشرياني
- تعمل الشرايين الكبيرة المرنة كمخزن للضغط (Windkessel) يمتلئ أثناء القذف الانقباضي ويفرغ أثناء الانبساط؛ ويحدد امتثال الشرايين والمقاومة الطرفية معًا التدهور الانبساطي للضغط وحجم ضغط النبض.
Mechanisms
أثناء الانقباض، يقذف القلب الدم أسرع مما يمكن تصريفه عبر الأطراف، لذا تتمدد الشرايين المركزية المرنة وتخزن جزءًا من حجم النبضة؛ ويحافظ ارتدادها أثناء الانبساط على التدفق الأمامي والضغط (وظيفة Windkessel؛ Westerhof et al., 2008). يعتمد الامتثال على تركيب الجدار: يسمح الإيلاستين بالتمدد عند الضغط المنخفض، بينما يحد تجنيد الكولاجين من التمدد المفرط عند الضغوط الأعلى، مما يمنح الجدار علاقة غير خطية بين الضغط والحجم. تساهم الشرايين العضلية الصغيرة والشرايين الصغيرة بامتثال قليل نسبيًا ولكنها توفر معظم المقاومة التي، مع الامتثال، تشكل موجة الضغط (Mulvany & Aalkjaer, 1990). مع التقدم في العمر، تتفتت ألياف الإيلاستين وتتراكم ألياف الكولاجين وتحدث تغيرات أخرى في الجدار، مما يؤدي إلى تصلب الشرايين الكبيرة، وزيادة سرعة موجة النبض، وزيادة ضغط النبض (Lakatta & Levy, 2003).
Clinical relevance
يُعد تصلب الشرايين، الذي يُقاس بشكل رئيسي بسرعة موجة النبض، مؤشرًا واسع الاستخدام لشيخوخة الأوعية الدموية، وقد تم توحيد قياسه من خلال توافق الخبراء (Laurent et al., 2006). يشرح هذا المدخل الفسيولوجيا الكامنة ومعنى هذه القياسات؛ وهو ليس إرشادات سريرية ولا يوجه التشخيص أو العلاج الفردي.
Evidence & guidelines
وثيقة توافق الخبراء وحدت تعريفات وقياس وإبلاغ تصلب الشرايين، مع سرعة موجة النبض السباتية الفخذية كمؤشر مرجعي (Laurent et al., 2006). يستند الأساس الفسيولوجي إلى إطار Windkessel (Westerhof et al., 2008) وعلى الدراسات الهيكلية للشرايين الكبيرة والصغيرة (Mulvany & Aalkjaer, 1990; Lakatta & Levy, 2003).
History
تعود فكرة أن الشرايين المرنة تخفف التدفق النبضي إلى تشبيه Windkessel ('غرفة الهواء') في القرن التاسع عشر، وقد تم التعبير عنها لاحقًا في نماذج رياضية مجمعة تربط الامتثال والمقاومة بموجة الضغط (Westerhof et al., 2008). ميزت الفسيولوجيا الهيكلية في القرن العشرين بين الشرايين المرنة الموصلة والشرايين العضلية المقاومة (Mulvany & Aalkjaer, 1990)، وأثبتت دراسات الشيخوخة أن تصلب الشرايين هو عامل ارتباط رئيسي بخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية (Lakatta & Levy, 2003).
Key figures
- Nico Westerhof
- Stephane Laurent
- Michael J. Mulvany
- Edward G. Lakatta
Related topics
Seminal works
- westerhof-2008
- mulvany-aalkjaer-1990
- lakatta-levy-2003
Frequently asked questions
- ما الفرق بين امتثال الشرايين وتصلب الشرايين؟
- هما وصفان معكوسان لنفس خاصية الجدار: الامتثال هو مدى تمدد الشريان لارتفاع معين في الضغط، والتصلب هو مدى مقاومته لهذا التمدد.
- لماذا يهم تصلب الشرايين لضغط الدم؟
- الشرايين الكبيرة الأكثر تصلبًا تخزن كمية أقل من حجم النبضة أثناء الانقباض، لذا يرتفع الضغط الانقباضي وينخفض الضغط الانبساطي، مما يوسع ضغط النبض.