میکروسیرکولاسیون (مویرگ‌ها و عروق تبادلی)

میکروسیرکولاسیون شبکه انتهایی کوچک‌ترین رگ‌های خونی است که در آن تبادل گازها، مواد مغذی، آب و مواد زائد بین خون و بافت‌ها صورت می‌گیرد. این شبکه شامل آرتریول‌ها، مویرگ‌ها و ونول‌ها می‌شود که مویرگ‌های با دیواره نازک به عنوان عروق اصلی تبادل عمل می‌کنند. پوشش اندوتلیال آن‌ها که با گلیکوکالیکس پوشیده شده است، حرکت مایعات و املاح را در سراسر دیواره رگ تنظیم می‌کند.

Definition

میکروسیرکولاسیون شبکه‌ای از آرتریول‌ها، مویرگ‌ها و ونول‌ها است که از طریق آن خون، گازها، مواد مغذی، مایعات و مواد زائد را با بافت‌های اطراف مبادله می‌کند؛ مویرگ‌ها، که با یک لایه اندوتلیال منفرد و گلیکوکالیکس آن پوشیده شده‌اند، محل اصلی تبادل هستند.

Scope

این موضوع به بررسی اجزای ساختاری شبکه میکروواسکولار (آرتریول‌ها، مویرگ‌ها و ونول‌های پس‌مویرگی)، انواع اندوتلیوم مویرگی (پیوسته، پنجره‌دار و ناپیوسته)، گلیکوکالیکس اندوتلیال و اساس آناتومیکی تبادل مایعات بین مویرگی می‌پردازد. این مبحث ساختار میکروواسکولار را به عنوان مرجع آناتومیکی و فیزیولوژیکی مورد بررسی قرار می‌دهد، نه به عنوان مدیریت بالینی.

Core questions

• چه رگ‌هایی میکروسیرکولاسیون را تشکیل می‌دهند و چگونه آرایش یافته‌اند؟
• مویرگ‌های پیوسته، پنجره‌دار و ناپیوسته چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟
• گلیکوکالیکس اندوتلیال چیست و چگونه بر تبادل تأثیر می‌گذارد؟
• ساختار دیواره مویرگی چگونه حرکت مایع بین مویرگی را تنظیم می‌کند؟

Key concepts

• آرتریول‌ها، مویرگ‌ها و ونول‌ها
• مویرگ‌های پیوسته
• مویرگ‌های پنجره‌دار
• مویرگ‌های ناپیوسته (سینوسی)
• گلیکوکالیکس اندوتلیال
• تبادل بین مویرگی
• اصل بازبینی شده استارلینگ
• پری‌سیت‌ها

Mechanisms

خون ورودی به میکروسیرکولاسیون از آرتریول‌ها، که جریان ورودی را تنظیم می‌کنند، به مویرگ‌هایی که با یک لایه اندوتلیال منفرد پوشیده شده‌اند، می‌گذرد؛ نوع مویرگ نفوذپذیری را تعیین می‌کند، به طوری که اندوتلیوم پیوسته کمترین نشت را دارد، اندوتلیوم پنجره‌دار اجازه عبور بیشتر آب و املاح کوچک را می‌دهد، و اندوتلیوم ناپیوسته (سینوسی) اجازه عبور مولکول‌ها و سلول‌های بزرگتر را می‌دهد (Standring, 2020). یک گلیکوکالیکس سطحی اندوتلیوم را می‌پوشاند و به عنوان یک غربال مولکولی عمل می‌کند که تبادل مایعات و املاح را شکل می‌دهد (Reitsma, 2007; Becker, 2010). حرکت مایع بین مویرگی توسط تعادل فشارهای هیدرواستاتیک و انکوتیک در سراسر دیواره تنظیم می‌شود، با فضای زیرگلیکوکالیکس اصلاح شده توسط گلیکوکالیکس که منجر به اصل استارلینگ بازبینی شده می‌شود (Levick & Michel, 2010). مایعی که به فضای بینابینی فیلتر شده و بازجذب نمی‌شود، توسط لنفاتیک‌ها جمع‌آوری می‌گردد (Wiig, 2012).

Clinical relevance

آناتومی میکروواسکولار زیربنای درک پرفیوژن بافت، تشکیل ادم و نفوذپذیری مویرگی است و به درک چگونگی کمک گلیکوکالیکس به عملکرد سد عروقی کمک می‌کند. این مدخل ساختار و تبادل میکروواسکولار طبیعی را برای مرجع آموزشی توصیف می‌کند و راهنمایی تشخیصی یا درمانی برای افراد ارائه نمی‌دهد.

Evidence & guidelines

توصیفات ساختاری در اینجا بر اساس یک مرجع آناتومیکی استاندارد (Standring, 2020) استوار است، با فیزیولوژی تبادل مویرگی و گلیکوکالیکس برگرفته از بررسی‌های تبادل مایعات میکروواسکولار (Levick & Michel, 2010)، گلیکوکالیکس اندوتلیال (Reitsma, 2007; Becker, 2010) و مایع بینابینی و تشکیل لنف (Wiig, 2012). به عنوان یک موضوع ساختاری و فیزیولوژیکی، به جای دستورالعمل‌های بالینی، بر بررسی‌های اجماعی تکیه دارد.

History

ارنست استارلینگ در سال ۱۸۹۶ پیشنهاد کرد که تعادل فشارهای هیدرواستاتیک و انکوتیک تبادل مایعات را در سراسر دیواره‌های مویرگی تنظیم می‌کند، و کار آگوست کروگ در اوایل قرن بیستم، ساختار و جذب مویرگی را مشخص کرد. شناسایی گلیکوکالیکس اندوتلیال به عنوان تعیین‌کننده نفوذپذیری، بعدها منجر به بازبینی فرضیه استارلینگ شد (Levick & Michel, 2010).

Debates

تبادل مایع بین مویرگی چگونه باید مدل‌سازی شود؟

مدل کلاسیک استارلینگ، که در آن مایع فیلتر شده در انتهای آرتریولی در انتهای ونولی بازجذب می‌شود، برای در نظر گرفتن گلیکوکالیکس اندوتلیال و گرادیان انکوتیک زیرگلیکوکالیکس بازبینی شده است، که نحوه درک بازجذب را تغییر می‌دهد.

Key figures

• Ernest Starling
• J. Rodney Levick
• Charles Michel
• August Krogh

Seminal works

• levick-michel-2010
• reitsma-2007

Frequently asked questions

چرا مویرگ‌ها محل اصلی تبادل در گردش خون هستند؟

دیواره مویرگ‌ها تنها به ضخامت یک سلول اندوتلیال است و سطح کل بسیار بزرگی را ارائه می‌دهند، بنابراین گازها، مواد مغذی، آب و مواد زائد می‌توانند از طریق انتشار یا فیلتراسیون بین خون و بافت در کوتاه‌ترین فاصله ممکن حرکت کنند.

گلیکوکالیکس اندوتلیال چیست؟

این یک لایه ژل‌مانند از گلیکوپروتئین‌ها و پروتئوگلیکان‌ها است که سطح لومینال اندوتلیوم را می‌پوشاند و به عنوان یک غربال مولکولی عمل می‌کند و بر نفوذپذیری مویرگی و تبادل مایعات تأثیر می‌گذارد.