توزيع تدفق الدم والتنظيم الذاتي
أثناء التمرين، لا يقتصر عمل الدورة الدموية على ضخ المزيد من الدم فحسب؛ بل تعيد توجيه التدفق نحو العضلات النشطة بينما تقيده في الأنسجة الأقل نشاطًا، وتضبط التروية داخل كل نسيج لتتناسب مع معدل الأيض المحلي. يسمح هذا التوزيع وإعادة التنظيم الذاتي المحلي بتقاسم نتاج قلبي محدود بين الأوعية الدموية المتنافسة بحيث تتلقى العضلات العاملة التدفقات الكبيرة التي يتطلبها أيضها.
Definition
توزيع تدفق الدم هو تقسيم النتاج القلبي بين الأوعية الدموية في الجسم، والتنظيم الذاتي هو القدرة الكامنة للوعاء الدموي على الحفاظ على تدفق الدم الخاص به أو تعديله استجابة للتغيرات في ضغط التروية والطلب الأيضي، بشكل مستقل إلى حد كبير عن المدخلات العصبية المركزية.
Scope
يغطي الموضوع كيفية تقسيم النتاج القلبي بين الأعضاء أثناء التمرين، والآليات المحلية (الأيضية والعضلية المنشأ) التي تطابق التروية مع الطلب داخل النسيج، ومفهوم فرط الدم الناتج عن التمرين، وكيف تستجيب الأوعية الدموية الخاصة مثل الدورة التاجية والدورة الحشوية. إنه علم وظائف الأعضاء المرجعي وليس إرشادات سريرية.
Core questions
- كيف يُعاد توزيع النتاج القلبي بين العضلات والأحشاء والجلد والأوعية الدموية الأخرى أثناء التمرين؟
- ما هي الإشارات الأيضية والعضلية المنشأ المحلية التي تطابق تروية العضلات مع معدل الأيض الخاص بها؟
- ما مدى كبر فرط الدم الناتج عن التمرين في العضلات النشطة؟
- كيف تستجيب الدورة التاجية والدورة الحشوية للتمرين؟
Key concepts
- إعادة توزيع تدفق الدم
- فرط الدم الناتج عن التمرين
- توسع الأوعية الأيضي
- التنظيم الذاتي العضلي المنشأ
- تضيق الأوعية الحشوية والكلوية
- مطابقة تدفق الدم التاجي للطلب
- التسلسل الهرمي للاحتياجات الفسيولوجية المتنافسة
Mechanisms
يؤدي ارتفاع النشاط الودي إلى تضييق الأوعية الدموية الحشوية والكلوية والعضلات غير النشطة، مما يحرر النتاج القلبي لإعادة التوزيع، بينما تسود إشارات توسيع الأوعية الدموية المحلية داخل العضلات النشطة (Rowell, 1974). تؤدي المنتجات الأيضية المتراكمة والإشارات المشتقة من البطانة والخلايا الحمراء إلى توسيع الأوعية المقاومة بما يتناسب مع معدل الأيض، مما ينتج عنه فرط دم ناتج عن التمرين يمكن أن يزيد تدفق الدم إلى العضلات عدة أضعاف؛ وتساعد الاستجابات العضلية المنشأ على تثبيت التدفق ضد تغيرات الضغط (Saltin et al., 1998; Casey & Joyner, 2011). يصف جوينر وكيسي (Joyner and Casey, 2015) هذا التوزيع على أنه تسلسل هرمي للاحتياجات الفسيولوجية المتنافسة، حيث يتم موازنة تروية العضلات، والضغط الشرياني، وتدفق الدم الجلدي المنظم للحرارة. تنظم الدورة التاجية نفسها وتطابق تدفقها عن كثب مع زيادة طلب القلب على الأكسجين (Duncker & Bache, 2008).
Clinical relevance
تعتبر معرفة توزيع التدفق والتنظيم الذاتي أساسًا لتفسير كيفية الحفاظ على تروية الأعضاء أو تعرضها للخطر أثناء المجهود، ولماذا يمكن أن يحد التضيق الوعائي الثابت من تدفق الدم إلى العضلات أو عضلة القلب تحت الحمل. هذا المدخل هو علم وظائف الأعضاء المرجعي الوصفي ولا يقدم توصيات تشخيصية أو علاجية.
Evidence & guidelines
تعتمد الأدلة على الجانب الفسيولوجي بدلاً من الإرشادات، وهي مستمدة من قياسات تدفق الدم في أطراف الإنسان والمراجعات التكاملية. قام سالتين وزملاؤه بتحديد كمية تدفق الدم في العضلات الهيكلية البشرية وتنظيمها، وقام دنكر وباتش بمراجعة تنظيم تدفق الدم التاجي أثناء التمرين.
History
كشفت قياسات تخفيف المؤشر المبكرة ثم قياسات التخفيف الحراري والدوبلر لاحقًا كيف يعيد التمرين توزيع النتاج القلبي وكيف تحكم الآليات المحلية تروية العضلات. وثّق عمل رويل تضيق الأوعية الحشوية الذي يصاحب التمرين، وأثبتت الدراسات البشرية اللاحقة تدفقات الدم العضلية العالية جدًا التي يمكن تحقيقها والإشارات المحلية التي تدفعها.
Debates
- ما هي الإشارة المحلية السائدة في فرط الدم الناتج عن التمرين؟
- تساهم العديد من المرشحات الموسعة للأوعية، بما في ذلك البوتاسيوم، والأدينوزين، وأكسيد النيتريك، والبروستاجلاندين، والإشارات المشتقة من خلايا الدم الحمراء، في مطابقة التدفق مع الأيض، ولا يفسر وسيط واحد فرط الدم الناتج عن التمرين بشكل كامل، لذا يُفضل نموذج متعدد الإشارات الزائدة.
Key figures
- Bengt Saltin
- Loring Rowell
- Michael Joyner
- Dirk Duncker
Related topics
Seminal works
- joyner-casey-2015
- saltin-1998
- rowell-1974
Frequently asked questions
- ما هو فرط الدم الناتج عن التمرين؟
- فرط الدم الناتج عن التمرين هو زيادة كبيرة في تدفق الدم إلى العضلات الهيكلية المتقلصة، تتناسب مع الطلب، وتدفعها إشارات توسيع الأوعية المحلية التي تقلل المقاومة الوعائية بما يتناسب مع معدل الأيض.
- كيف يرسل الجسم المزيد من الدم إلى العضلات دون رفع النتاج القلبي إلى أجل غير مسمى؟
- يعيد الجسم توزيع النتاج القلبي المتاح، فيضيّق الأوعية الدموية في الأمعاء والكلى والعضلات غير النشطة بحيث يصل جزء أكبر من التدفق إلى العضلات النشطة، بينما يقوم التنظيم الذاتي المحلي بضبط التروية بدقة داخل كل نسيج.