توزیع جریان خون و خودتنظیمی
در طول ورزش، سیستم گردش خون صرفاً خون بیشتری پمپاژ نمیکند؛ بلکه جریان خون را به سمت عضلات فعال هدایت میکند، در حالی که آن را در بافتهای کمتر فعال محدود میسازد، و پرفیوژن را در هر بافت با نرخ متابولیک محلی تنظیم میکند. این بازتوزیع و خودتنظیمی محلی به برونده قلبی محدود اجازه میدهد تا بین بسترهای عروقی رقیب تقسیم شود تا عضلات در حال کار جریانهای زیادی را که متابولیسم آنها نیاز دارد، دریافت کنند.
Definition
توزیع جریان خون عبارت است از تخصیص برونده قلبی بین بسترهای عروقی بدن، و خودتنظیمی ظرفیت ذاتی یک بستر عروقی برای حفظ یا تنظیم جریان خون خود در پاسخ به تغییرات فشار پرفیوژن و تقاضای متابولیک است که عمدتاً مستقل از ورودی عصبی مرکزی عمل میکند.
Scope
این موضوع شامل چگونگی تخصیص برونده قلبی بین اندامها در طول ورزش، مکانیسمهای محلی (متابولیک و میوژنیک) که پرفیوژن را با تقاضا در یک بافت تطبیق میدهند، مفهوم هایپرمی ورزشی، و چگونگی پاسخ بسترهای خاص مانند گردش خون کرونری و اسپلنکنیک است. این یک فیزیولوژی مرجع است تا راهنمای بالینی.
Core questions
- چگونه برونده قلبی در طول ورزش بین عضله، احشاء، پوست و سایر بسترها بازتوزیع میشود؟
- کدام سیگنالهای متابولیک و میوژنیک محلی پرفیوژن عضلانی را با نرخ متابولیک آن تطبیق میدهند؟
- هایپرمی ورزشی در عضلات فعال چقدر میتواند بزرگ شود؟
- گردش خون کرونری و اسپلنکنیک چگونه به ورزش پاسخ میدهند؟
Key concepts
- بازتوزیع جریان خون
- هایپرمی ورزشی
- گشادشدگی عروق متابولیک
- خودتنظیمی میوژنیک
- انقباض عروق اسپلنکنیک و کلیوی
- تطابق جریان کرونری با تقاضا
- سلسله مراتب نیازهای فیزیولوژیکی رقیب
Mechanisms
افزایش فعالیت سمپاتیک باعث انقباض بسترهای اسپلنکنیک، کلیوی و عضلات غیرفعال میشود و برونده قلبی را برای بازتوزیع آزاد میکند، در حالی که در عضلات فعال، سیگنالهای گشادکننده عروق محلی غالب هستند (Rowell, 1974). تجمع محصولات متابولیک و سیگنالهای مشتق شده از اندوتلیال و گلبولهای قرمز، رگهای مقاومتی را متناسب با نرخ متابولیک گشاد میکنند و هایپرمی ورزشی ایجاد میکنند که میتواند جریان خون عضلانی را چندین برابر افزایش دهد؛ پاسخهای میوژنیک به تثبیت جریان در برابر تغییرات فشار کمک میکنند (Saltin et al., 1998; Casey & Joyner, 2011). جوینر و کیسی (2015) این توزیع را به عنوان سلسله مراتبی از نیازهای فیزیولوژیکی رقیب توصیف میکنند که در آن پرفیوژن عضلانی، فشار شریانی و جریان خون پوست برای تنظیم حرارت متعادل میشوند. گردش خون کرونری خودتنظیمی میکند و جریان خود را با افزایش تقاضای اکسیژن قلب به دقت تطبیق میدهد (Duncker & Bache, 2008).
Clinical relevance
دانش توزیع جریان و خودتنظیمی زیربنای تفسیر چگونگی حفظ یا به خطر افتادن پرفیوژن اندامها در طول فعالیت بدنی است، و اینکه چرا تنگی عروقی ثابت میتواند جریان خون به عضله یا میوکارد را تحت بار محدود کند. این مدخل یک فیزیولوژی مرجع توصیفی است و توصیههای تشخیصی یا درمانی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
پایه شواهد بیشتر فیزیولوژیکی است تا مبتنی بر دستورالعمل، و از اندازهگیریهای جریان خون اندام انسان و بررسیهای جامع به دست آمده است. سالتین و همکاران جریان خون عضلات اسکلتی انسان و تنظیم آن را کمیسازی کردند، و دانکر و باخ تنظیم جریان خون کرونری در طول ورزش را بررسی کردند.
History
اندازهگیریهای اولیه رقیقسازی نشانگر و سپس ترمودیلوشن و داپلر نشان دادند که چگونه ورزش برونده قلبی را بازتوزیع میکند و چگونه مکانیسمهای محلی پرفیوژن عضلانی را کنترل میکنند. کار روول انقباض عروق احشایی را که همراه با ورزش است مستند کرد، و مطالعات انسانی بعدی جریانهای خون بسیار بالای عضلانی قابل دستیابی و سیگنالهای محلی که آنها را هدایت میکنند، را مشخص کردند.
Debates
- کدام سیگنال محلی در هایپرمی ورزشی غالب است؟
- بسیاری از کاندیداهای گشادکننده عروق، از جمله پتاسیم، آدنوزین، نیتریک اکسید، پروستاگلاندینها و سیگنالهای مشتق شده از گلبولهای قرمز، به تطابق جریان با متابولیسم کمک میکنند، و هیچ واسطه واحدی به طور کامل هایپرمی ورزشی را توضیح نمیدهد، بنابراین یک مدل چند سیگنالی اضافی ترجیح داده میشود.
Key figures
- Bengt Saltin
- Loring Rowell
- Michael Joyner
- Dirk Duncker
Related topics
Seminal works
- joyner-casey-2015
- saltin-1998
- rowell-1974
Frequently asked questions
- هایپرمی ورزشی چیست؟
- هایپرمی ورزشی افزایش زیاد و متناسب با تقاضا در جریان خون به عضلات اسکلتی در حال انقباض است که توسط سیگنالهای گشادکننده عروق محلی هدایت میشود و مقاومت عروقی را متناسب با نرخ متابولیک کاهش میدهد.
- چگونه بدن بدون افزایش نامحدود برونده قلبی، خون بیشتری به عضله میفرستد؟
- با بازتوزیع برونده قلبی موجود، رگها را در روده، کلیهها و عضلات غیرفعال منقبض میکند تا سهم بیشتری از جریان به عضلات فعال برسد، در حالی که خودتنظیمی محلی پرفیوژن را در هر بافت به دقت تنظیم میکند.