همودینامیک و تنظیم فشار خون
همودینامیک فیزیک جریان خون است: چگونگی ارتباط فشار، جریان و مقاومت در حین حرکت خون در سیستم گردش خون. فشار خون شریانی — حاصلضرب برونده قلبی و مقاومت محیطی کل — کمیت اصلی است که سیستم قلبی-عروقی آن را تنظیم میکند و درک عوامل تعیینکننده آن، اساس درک کنترل گردش خون است.
Definition
همودینامیک مطالعه نیروها و روابط — گرادیانهای فشار، جریان و مقاومت — است که حرکت خون را از طریق قلب و عروق کنترل میکنند؛ تنظیم فشار خون مجموعهای از مکانیسمها است که فشار شریانی را با تنظیم برونده قلبی، مقاومت عروقی و حجم خون حفظ میکنند.
Scope
این موضوع روابط اساسی حاکم بر جریان و فشار (رابطه فشار-جریان-مقاومت، نقشهای برونده قلبی و مقاومت عروقی)، تمایز بین فشار متوسط، سیستولیک، دیاستولیک و نبض، و مکانیسمهای لایهای کوتاهمدت و بلندمدت که فشار شریانی را تعیین میکنند، پوشش میدهد. این یک مدخل فیزیولوژی مرجع است و نه راهنمایی بالینی.
Core questions
- فشار، جریان و مقاومت در گردش خون چگونه با یکدیگر مرتبط هستند؟
- چه عواملی فشار شریانی متوسط را تعیین میکنند و فشار سیستولیک، دیاستولیک و نبض چه تفاوتی با هم دارند؟
- رفلکسهای کوتاهمدت و کنترل کلیوی بلندمدت چگونه به طور مشترک فشار شریانی را تنظیم میکنند؟
- سفتی عروقی چگونه شکل موج فشار را تغییر میدهد؟
Key concepts
- رابطه فشار-جریان-مقاومت
- برونده قلبی و مقاومت محیطی کل
- فشار شریانی متوسط
- فشار سیستولیک، دیاستولیک و نبض
- قابلیت ارتجاعی عروقی و سفتی شریانی
- کنترل فشار کلیوی-مایعات بدن (بلندمدت)
- ناتریورز فشاری
Mechanisms
جریان از طریق گردش خون توسط یک گرادیان فشار هدایت میشود و توسط مقاومت مخالفت میشود، به طوری که جریان با اختلاف فشار افزایش مییابد و با افزایش مقاومت کاهش مییابد؛ مقاومت عمدتاً توسط شریانهای کوچک و آرتریولها تعیین میشود و به شعاع رگ بسیار حساس است. فشار شریانی متوسط تقریباً برابر با حاصلضرب برونده قلبی و مقاومت محیطی کل است، به همین دلیل سیستم میتواند با تنظیم برونده قلب یا تون عروقی، فشار را حفظ کند. شکل موج ضربانی — اوج سیستولیک، فرورفتگی دیاستولیک و فشار نبض بین آنها — به حجم ضربهای و قابلیت ارتجاعی شریانهای بزرگ بستگی دارد؛ سفت شدن این عروق فشار نبض را افزایش میدهد، که نشانهای از پیری شریانی است که توسط لاکاتا و لوی توصیف شده است. در بلندمدت، گایتون استدلال کرد که کلیه نقطه عملکرد فشار شریانی را از طریق ناتریورز فشاری (pressure natriuresis) تعیین میکند: تغییرات فشار، دفع سدیم و آب را تغییر میدهند تا زمانی که حجم خون و فشار به سطح پایداری بازگردند.
Clinical relevance
مفاهیم همودینامیک چارچوبی را برای اندازهگیری و تفسیر فشار خون و درک فیزیولوژیکی شرایطی مانند فشار خون بالا و شوک، از جمله اینکه چرا سفتی شریانی فشار سیستولیک و نبض را با افزایش سن بالا میبرد، فراهم میکنند. این مدخل مکانیسمها را برای مرجع و آموزش توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
History
توصیف کمی جریان خون ریشههایی در فیزیولوژی و هیدرولیک قرن هجدهم و نوزدهم دارد، از جمله اندازهگیری مستقیم اولیه فشار شریانی. در قرن بیستم، تحلیل سیستمی گایتون، تنظیم فشار خون را به عنوان یک مسئله کنترل حجم بلندمدت متمرکز بر کلیه بازتعریف کرد، که مکمل رفلکسهای عصبی سریع بود و به این حوزه چارچوب یکپارچه مدرن خود را بخشید.
Debates
- کنترل کلیوی در مقابل غیرکلیوی فشار بلندمدت
- مدل مایعات بدن-کلیوی گایتون معتقد است که ناتریورز فشاری کلیه در نهایت فشار شریانی بلندمدت را تعیین میکند؛ کارهای بعدی در مورد میزان مشارکت مکانیسمهای عصبی، عروقی و کلیوی مزمن بحث میکنند، بدون اینکه نقش اصلی کنترل حجم را زیر سؤال ببرند.
Key figures
- Arthur Guyton
- Edward G. Lakatta
- J. Rodney Levick
Related topics
Seminal works
- guyton-1991
- lakatta-levy-2003
Frequently asked questions
- چه دو کمیتی فشار شریانی متوسط را تعیین میکنند؟
- فشار شریانی متوسط تقریباً برابر با حاصلضرب برونده قلبی و مقاومت محیطی کل است، بنابراین بدن میتواند با تغییر میزان خونی که قلب پمپ میکند یا میزان انقباض عروق، فشار را حفظ کند.
- چرا فشار نبض با افزایش سن افزایش مییابد؟
- شریانهای بزرگ با افزایش سن سفتتر میشوند و کمتر از هر انقباض را جذب میکنند، بنابراین فشار سیستولیک افزایش مییابد و فشار دیاستولیک ممکن است کاهش یابد و فشار نبض بین آنها را افزایش دهد.