گردش خون ریوی

گردش خون ریوی کل برون‌ده قلبی را از طریق ریه‌ها حمل می‌کند تا خون بتواند اکسیژن دریافت کرده و دی‌اکسید کربن را آزاد کند. این یک سیستم کم‌فشار، کم‌مقاومت و با قابلیت اتساع بالا است که از جهات اساسی با گردش خون سیستمیک تفاوت دارد، که بارزترین آن این است که رگ‌های آن در پاسخ به اکسیژن کم، به جای گشاد شدن، منقبض می‌شوند.

Definition

گردش خون ریوی بستر عروقی منطقه‌ای است که کل برون‌ده قلبی را از بطن راست از طریق ریه‌ها و بازگشت به دهلیز چپ منتقل می‌کند؛ این یک سیستم کم‌فشار و کم‌مقاومت است که در آن اکسیژن کم آلوئولی باعث انقباض عروق می‌شود که به تطابق پرفیوژن با تهویه کمک می‌کند.

Scope

این مدخل به طراحی متمایز کم‌فشار عروق ریوی، تأثیرات گرانشی و حجم ریه بر مقاومت آنها، تطابق جریان خون با تهویه، و پاسخ مشخص انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی می‌پردازد. این مدخل پرفیوژن ریوی را به عنوان فیزیولوژی تنظیمی طبیعی و به عنوان پیش‌زمینه‌ای برای درک تبادل گاز و پرفشاری خون ریوی در نظر می‌گیرد، نه به عنوان راهنمای بالینی.

Core questions

• چرا گردش خون ریوی یک سیستم کم‌فشار و کم‌مقاومت است؟
• چرا رگ‌های ریوی در پاسخ به اکسیژن کم، برخلاف رگ‌های سیستمیک، منقبض می‌شوند؟
• جریان خون ریوی چگونه با تهویه آلوئولی تطابق می‌یابد؟
• حجم ریه و گرانش چگونه بر مقاومت عروق ریوی و توزیع جریان تأثیر می‌گذارند؟

Key concepts

• سیستم کم‌فشار، کم‌مقاومت
• قابلیت اتساع عروقی بالا و جذب
• انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی
• تطابق تهویه-پرفیوژن
• تأثیر حجم ریه بر مقاومت
• توزیع گرانشی جریان
• پس‌بار بطن راست

Key theories

انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی

شریان‌های ریوی هنگامی که اکسیژن آلوئولی کاهش می‌یابد، منقبض می‌شوند و خون را از مناطق ریوی با تهویه ضعیف به سمت مناطق با تهویه بهتر منحرف می‌کنند؛ این پاسخ، برعکس پاسخ رگ‌های سیستمیک، تطابق پرفیوژن با تهویه و تبادل گاز را بهبود می‌بخشد.

تطابق تهویه-پرفیوژن

تبادل گاز کارآمد به هم‌ترازی جریان خون منطقه‌ای با تهویه منطقه‌ای بستگی دارد؛ مکانیسم‌های محلی، از جمله انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی، برای هم‌راستا کردن توزیع پرفیوژن با تهویه عمل می‌کنند.

Mechanisms

گردش خون ریوی کل برون‌ده قلبی را با فشارهای بسیار پایین‌تر از گردش خون سیستمیک دریافت می‌کند، زیرا رگ‌های آن دیواره نازک، قابل اتساع و دارای تون استراحت پایین هستند. مقاومت با افزایش جریان از طریق جذب و اتساع عروق بیشتر کاهش می‌یابد و به روشی مشخص با حجم ریه تغییر می‌کند. جریان خون به طور ناهموار در ریه توزیع می‌شود، بخشی به دلیل گرانش و بخشی به دلیل تنظیم فعال. ویژگی تنظیمی تعیین‌کننده، انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی است: هنگامی که اکسیژن آلوئولی کاهش می‌یابد، شریان‌های محلی منقبض می‌شوند و جریان را به سمت مناطق با اکسیژن‌رسانی بهتر تغییر می‌دهند و تطابق بین پرفیوژن و تهویه را بهبود می‌بخشند. این پاسخ شامل حسگر اکسیژن در عضله صاف عروق ریوی است که اندوتلیوم قدرت آن را تعدیل می‌کند. از آنجا که بطن راست در برابر این بستر پمپ می‌کند، تغییرات در مقاومت عروق ریوی مستقیماً بر بار بطن راست تأثیر می‌گذارد.

Clinical relevance

طراحی گردش خون ریوی و پاسخ انقباض عروق ناشی از هیپوکسی آن برای چگونگی تطابق جریان خون ریه با تهویه مرکزی است و اختلالات این سیستم زمینه‌ساز شرایطی مانند پرفشاری خون ریوی و پیامدهای تبادل گاز بیماری ریوی است. این مدخل فیزیولوژی تنظیمی طبیعی را به عنوان پیش‌زمینه توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان نیست.

Evidence & guidelines

فیزیولوژی خلاصه‌شده در اینجا از بررسی‌های جامع فیزیولوژی عروق ریوی و انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی و مبنای سلولی آن برگرفته شده است، نه از کارآزمایی‌های بالینی یا دستورالعمل‌های عملی.

History

شناخت این که رگ‌های ریه در پاسخ به اکسیژن کم به جای گشاد شدن، منقبض می‌شوند، که در فیزیولوژی اواسط قرن بیستم تثبیت شد، انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی را به عنوان یک ویژگی تعیین‌کننده گردش خون ریوی شناسایی کرد. کارهای بعدی ماهیت کم‌فشار و قابل جذب بستر، تأثیرات گرانشی و حجم ریه بر جریان، و مکانیسم‌های حسگر اکسیژن سلولی و اندوتلیالی زیربنای پاسخ هیپوکسیک را مشخص کرد.

Debates

حسگر اکسیژن برای انقباض عروق ریوی ناشی از هیپوکسی کجاست؟

اینکه محل اصلی حسگر اکسیژن در عضله صاف عروق ریوی، اندوتلیوم، یا هر دو قرار دارد و کدام مسیرهای سیگنالینگ واسطه انقباض هستند، همچنان یک حوزه تحقیقات فعال است.

Key figures

• Andrew B. Lumb
• Wolfgang M. Kuebler

Seminal works

• lumb-2015
• grimmer-2017

Frequently asked questions

چرا رگ‌های ریوی وقتی اکسیژن کم است منقبض می‌شوند، در حالی که رگ‌های سیستمیک گشاد می‌شوند؟

در ریه، انقباض رگ‌هایی که یک منطقه با تهویه ضعیف را تغذیه می‌کنند، خون را به سمت مناطق با تهویه بهتر منحرف می‌کند و تطابق پرفیوژن با تهویه را بهبود می‌بخشد؛ این برعکس پاسخ سیستمیک است، جایی که اکسیژن کم باعث گشاد شدن عروق برای آوردن خون بیشتر می‌شود.

چرا گردش خون ریوی یک سیستم کم‌فشار است؟

رگ‌های آن دیواره نازک، قابل اتساع و دارای تون استراحت پایین هستند و با افزایش جریان، جذب و متسع می‌شوند، بنابراین کل برون‌ده قلبی می‌تواند با فشارهای بسیار پایین‌تر از گردش خون سیستمیک از ریه‌ها عبور کند.