توزيع تدفق الدم في الرئة

لا يتوزع تدفق الدم بشكل موحد في جميع أنحاء الرئة. نظرًا لأن الدورة الدموية الرئوية تعمل بضغط منخفض، فإن التوازن المحلي بين الضغوط الشريانية والحويصلية والوريدية - بالإضافة إلى البنية الوعائية للرئة - ينتج عنه اختلافات إقليمية ملحوظة في التروية، والتي توصف تقليديًا بأنها تدرج من أعلى الرئة إلى أسفلها في وضع الوقوف.

Definition

توزيع تدفق الدم في الرئة هو النمط الإقليمي للتروية الرئوية، والذي يتحدد بشكل رئيسي بالعلاقات بين الضغوط الشريانية الرئوية والحويصلية والوريدية الرئوية، وبالهندسة المتفرعة للشجرة الوعائية الرئوية.

Scope

يتناول هذا المدخل كيفية توزيع تدفق الدم الرئوي الإقليمي، والنموذج المناطقي القائم على الضغط الذي يفسر التدرج الجاذبي، ومساهمة البنية الوعائية في عدم التجانس غير الجاذبي، وكيف يتغير التوزيع مع الوضعية والتمارين الرياضية. إنه موضوع فسيولوجي مرجعي؛ يشرح الآليات بدلاً من تقديم إرشادات سريرية.

Core questions

• لماذا تكون التروية أكبر في قاعدة الرئة منها في قمتها عند الوقوف؟
• كيف تحدد الضغوط الشريانية والحويصلية والوريدية مناطق التدفق؟
• ما مقدار التباين الناتج عن الجاذبية وما مقداره هيكلي؟
• كيف يتغير التوزيع مع الوضعية ومع التمارين الرياضية؟

Key concepts

• المنطقة 1 (الضغط الحويصلي > الضغط الشرياني)
• المنطقة 2 (الضغط الشرياني > الضغط الحويصلي > الضغط الوريدي)
• المنطقة 3 (الضغط الشرياني > الضغط الوريدي > الضغط الحويصلي)
• تدرج التروية الجاذبي
• التفرع الوعائي الكسوري
• التباين الهيكلي (غير الجاذبي)
• إعادة التوزيع الوضعي والناتج عن التمارين الرياضية

Mechanisms

في النموذج الكلاسيكي، تحدد العلاقة بين الضغوط الحويصلية والشريانية الرئوية والوريدية الرئوية ثلاث مناطق من أعلى الرئة إلى أسفلها في وضع الوقوف: حيث يتجاوز الضغط الحويصلي الضغط الشرياني، تُضغط الشعيرات الدموية وقد يتوقف التدفق (المنطقة 1)؛ وفي الأسفل، يتجاوز الضغط الشرياني الضغط الحويصلي، والذي بدوره يتجاوز الضغط الوريدي، لذا يعتمد التدفق على الفرق الشرياني الحويصلي (المنطقة 2)؛ وفي القاعدة، يتجاوز كل من الضغط الشرياني والوريدي الضغط الحويصلي، لذا يحكم التدفق التدرج الشرياني الوريدي المعتاد (المنطقة 3) (West, Dollery & Naimark, 1964). تُنشئ الجاذبية هذه الاختلافات في الضغط على طول الرئة. أظهرت الأعمال اللاحقة أن الجاذبية ليست القصة بأكملها: فالهندسة المتفرعة الكسورية للأوعية الدموية الرئوية تفرض تباينًا كبيرًا يستمر بغض النظر عن الوضعية، لذا يعكس التوزيع كلاً من المحددات الجاذبية والهيكلية (Glenny & Robertson, 2011; Suresh & Shimoda, 2016). مع التمارين الرياضية والارتفاع المصاحب في الضغط والتدفق، يجعل التجنيد التوزيع أكثر انتظامًا.

Clinical relevance

يُعد التوزيع الإقليمي للتروية جزءًا من كيفية مطابقة الرئة لتدفق الدم بالتهوية، ويُعد أساسًا لتفسير التبادل الغازي الإقليمي وتصوير التروية. يصف هذا المدخل الفسيولوجيا الطبيعية وكيفية دراستها؛ وهو تعليمي وليس أساسًا لاتخاذ قرارات سريرية بشأن أي فرد.

Evidence & guidelines

يستمد النموذج المناطقي من تجارب ويست وزملاؤه على الرئة المعزولة التي ربطت التدفق بالضغوط الوعائية والحويصلية (West et al., 1964). وقد حسّنت القياسات اللاحقة عالية الدقة الصورة، مظهرةً مكونًا هيكليًا كبيرًا لتباين التدفق، كما تم تلخيصه في المراجعات المتخصصة (Glenny & Robertson, 2011; Suresh & Shimoda, 2016).

History

تأسس التفسير القائم على الضغط لتدرج تروية الرئة من خلال تجارب ويست ودوليري ونايمارك عام 1964 على الرئة المعزولة، والتي ربطت التدفق الإقليمي بالتفاعل بين الضغوط الوعائية والحويصلية وأدت إلى ظهور النموذج المناطقي الذي يُدرّس منذ ذلك الحين. ومنذ أواخر القرن العشرين، كشفت دراسات الميكروسفير والتصوير أن البنية المتفرعة تساهم في التباين بما يتجاوز الجاذبية، مما أعاد صياغة التوزيع كنتيجة لكلتا القوتين (Glenny & Robertson, 2011).

Debates

هل تدرج تروية الرئة جاذبي في المقام الأول؟

يعزو النموذج المناطقي الكلاسيكي الاختلافات الإقليمية بشكل رئيسي إلى الجاذبية، لكن الدراسات عالية الدقة تظهر أن بنية التفرع الوعائي تنتج تباينًا كبيرًا بغض النظر عن الوضعية، لذا فإن الوزن النسبي للمحددات الجاذبية مقابل الهيكلية محل نقاش.

Key figures

• John B. West
• Robert W. Glenny
• H. Thomas Robertson

Seminal works

• west-1964
• glenny-2011

Frequently asked questions

لماذا تتلقى قاعدة الرئة تدفق دم أكبر من القمة عند الوقوف؟

تزيد الجاذبية الضغوط الوعائية باتجاه القاعدة، لذا يتجاوز الضغط الشرياني الضغط الحويصلي بشكل كامل هناك؛ وتكون الشعيرات الدموية أكثر تمددًا وتجنيدًا، مما يعطي تدفقًا أكبر مما هو عليه في القمة.

ما هي مناطق ويست؟

هي ثلاث مناطق في الرئة المنتصبة تُعرّف بالعلاقة بين الضغوط الحويصلية والشريانية والوريدية: المنطقة 1 (تدفق قليل أو معدوم، الضغط الحويصلي هو الأعلى)، والمنطقة 2 (يتحدد التدفق بالفرق الشرياني الحويصلي)، والمنطقة 3 (يتحدد التدفق بالتدرج الشرياني الوريدي المعتاد).