تروية الأنسجة والأكسجة
تروية الأنسجة هي إيصال الدم عبر الشبكة الشعرية إلى خلايا النسيج، والأكسجة هي انتقال الأكسجين الناتج عن ذلك الدم إلى الميتوكوندريا. تعتمد الأكسجة الكافية ليس فقط على كمية الدم المتدفق ولكن على كيفية توزيعه بين الشعيرات الدموية وعلى مسافة الانتشار بين الأوعية المروية والخلايا التي تغذيها.
Definition
تشير تروية الأنسجة والأكسجة إلى إيصال الدم إلى سرير الشعيرات الدموية في النسيج والانتقال الانتشار للأكسجين من ذلك الدم إلى الخلايا، ويتحدد ذلك بشكل مشترك من خلال تدفق الدم، ومحتوى الأكسجين، وهندسة الشعيرات الدموية، ومسافة الانتشار.
Scope
يغطي هذا الموضوع كيفية انتقال الأكسجين من الدم الشعري إلى الأنسجة، والعلاقة الهندسية بين الشعيرات الدموية والخلايا التي تخدمها (نموذج كروغ)، ومحددات توصيل الأكسجين، ومفاهيم مثل كثافة الشعيرات الدموية، ووقت العبور، والتجنيد. ويعالج التحكم الموضعي في توتر الشرايين الذي يضبط التدفق كموضوع شقيق.
Core questions
- كيف ينتقل الأكسجين من الدم الشعري إلى الميتوكوندريا في خلايا الأنسجة؟
- ما هي العلاقة الهندسية بين الشعيرات الدموية والخلايا التي تحدد ما إذا كانت الأنسجة مؤكسجة بشكل كافٍ؟
- ما الذي يحدد توصيل الأكسجين، وكيف يساهم التدفق ومحتوى الأكسجين؟
- كيف تؤثر كثافة الشعيرات الدموية، ووقت العبور، والتجنيد على الأكسجة؟
Key concepts
- انتشار الأكسجين من الشعيرات الدموية إلى الميتوكوندريا
- أسطوانة كروغ والمسافة بين الشعيرات الدموية
- توصيل الأكسجين (التدفق مضروبًا في محتوى الأكسجين الشرياني)
- استخلاص الأكسجين وتوتر الأكسجين في الأنسجة
- كثافة الشعيرات الدموية ومساحة السطح
- وقت عبور الشعيرات الدموية وعدم تجانس التدفق
- تجنيد الشعيرات الدموية
Key theories
- نموذج أسطوانة كروغ لأكسجة الأنسجة
- صمم كروغ الأنسجة كاسطوانات من الخلايا تغذي كل منها شعيرة دموية مركزية واحدة، مع انتشار الأكسجين شعاعيًا إلى الخارج نزولاً عبر تدرج ضغط جزئي متناقص؛ يربط النموذج تباعد الشعيرات الدموية، واستهلاك الأكسجين، والانتشار بتوتر الأكسجين الذي تصل إليه الخلايا الأبعد.
Mechanisms
يتم إطلاق الأكسجين الذي يحمله الهيموغلوبين في الشعيرات الدموية مع انخفاض توتر الأكسجين في الدم، ثم ينتشر نزولاً عبر تدرج ضغطه الجزئي عبر جدار الشعيرات الدموية والنسيج الخلالي إلى الميتوكوندريا. يتعامل تحليل كروغ مع كل شعيرة دموية على أنها تغذي أسطوانة محيطة من الأنسجة، بحيث يعتمد توتر الأكسجين في الخلايا الأبعد عن الشعيرة الدموية على المسافة بين الشعيرات الدموية، واستهلاك الأكسجين، ومعامل الانتشار. إن إجمالي توصيل الأكسجين إلى النسيج هو نتاج تدفق الدم ومحتوى الأكسجين الشرياني؛ وترتفع النسبة المستخلصة مع زيادة الطلب. بالإضافة إلى التوصيل الكلي، فإن توزيع التدفق مهم: أوقات العبور غير المتجانسة للشعيرات الدموية وتجنيد شعيرات دموية إضافية مروية يغيران مساحة السطح الفعالة وكفاءة وصول الأكسجين الموصل إلى الخلايا.
Clinical relevance
تكمن مبادئ التروية والأكسجة في فهم كيفية استجابة الأنسجة للطلب المتزايد أو نقص إمداد الدم، ولماذا قد لا يضمن مجرد زيادة التدفق الكلي أكسجة كافية إذا كان توزيعها ضعيفًا. هذه هي فسيولوجيا مرجعية وليست أساسًا للتشخيص أو العلاج.
Evidence & guidelines
تعتمد المادة على الفسيولوجيا الكلاسيكية والحديثة بدلاً من الإرشادات السريرية؛ نموذج انتشار كروغ هو الأساس التاريخي، وتمثل مراجعات بيتمان لنقل الأكسجين في الأوعية الدقيقة جنبًا إلى جنب مع إعادة تقييم أوسترجارد المئوية لتجنيد الشعيرات الدموية التوليف المعاصر.
History
أسست دراسة أوغست كروغ عام 1919 لانتشار الغاز عبر الأنسجة، والنموذج الأسطواني المرتبط بها، الدراسة الكمية لأكسجة الأنسجة وساهمت في عمله الحائز على جائزة نوبل في تنظيم الشعيرات الدموية. قامت فسيولوجيا القرن العشرين بتحسين قياسات توتر الأكسجين وتوصيله، ودمجت مراجعات بيتمان نقل الأكسجين في الأوعية الدقيقة؛ وبعد قرن من كروغ، أعاد أوسترجارد صياغة دور عدم تجانس وقت عبور الشعيرات الدموية وتجنيدها في تحديد أكسجة الأنسجة.
Debates
- هل يزيد تجنيد الشعيرات الدموية من الأكسجة، أم أن إعادة توزيع التدفق أكثر أهمية؟
- لقد نوقش منذ كروغ ما إذا كانت الأنسجة تزيد إمداد الأكسجين بشكل رئيسي عن طريق تجنيد شعيرات دموية لم تكن مروية سابقًا أو عن طريق تغيير توزيع وعدم تجانس التدفق عبر الأوعية المروية بالفعل؛ تؤكد التحليلات الحديثة على عدم تجانس وقت العبور جنبًا إلى جنب مع التجنيد الكلاسيكي.
Key figures
- August Krogh
- Roland Pittman
- Leif Ostergaard
Related topics
Seminal works
- krogh-1919
- pittman-2013
Frequently asked questions
- ما هو نموذج أسطوانة كروغ؟
- نموذج يصور الأنسجة كاسطوانات من الخلايا تغذي كل منها شعيرة دموية مركزية واحدة، مع انتشار الأكسجين إلى الخارج نزولاً عبر تدرج ضغط جزئي متناقص؛ يربط النموذج تباعد الشعيرات الدموية واستهلاك الأكسجين بتوتر الأكسجين الذي تصل إليه الخلايا الأبعد.
- ما الذي يحدد توصيل الأكسجين إلى النسيج؟
- توصيل الأكسجين هو نتاج تدفق الدم ومحتوى الأكسجين في الدم الشرياني؛ وتعتمد فعالية وصول الأكسجين الموصل إلى الخلايا أيضًا على كثافة الشعيرات الدموية، ومسافة الانتشار، وتوزيع التدفق بين الشعيرات الدموية.