نیروهای استارلینگ و تبادل مایعات
نیروهای استارلینگ فشارهایی هستند که آب را از دیواره مویرگ عبور میدهند: فشارهای هیدرواستاتیک پلاسما و مایع بینابینی که تمایل به بیرون راندن مایع دارند، و فشارهای اسمزی کلوئیدی (انکوتیک) پلاسما و فضای بینابینی که تمایل به نگه داشتن یا بازگرداندن آن دارند. تعادل خالص این نیروها تعیین میکند که آیا مایع از مویرگ فیلتر میشود یا به داخل آن جذب میگردد، و بنابراین توزیع آب بدن بین خون و بافت را کنترل میکند.
Definition
اصل استارلینگ بیان میکند که حرکت خالص مایع در سراسر دیواره مویرگ متناسب با تفاوت بین گرادیان فشار هیدرواستاتیک ترانسمویرگی و گرادیان مؤثر فشار اسمزی کلوئیدی است که با خواص فیلتراسیون دیواره مقیاسبندی میشود.
Scope
این موضوع چهار فشار استارلینگ، معادله فیلتراسیون که آنها را ترکیب میکند، و بازنگری نوین این اصل را که گرادیان اسمزی کلوئیدی را در سراسر گلیکوکالیکس اندوتلیال به جای کل دیواره قرار میدهد، پوشش میدهد. این موضوع بر اساس تصویر ساختاری مویرگ که در یک موضوع مرتبط پوشش داده شده است، بنا شده و بر نیروها و اثر خالص آنها تمرکز دارد.
Core questions
- چهار فشاری که در سراسر دیواره مویرگ عمل میکنند کدامند؟
- ضریب فیلتراسیون و ضریب بازتاب چگونه وارد معادله استارلینگ میشوند؟
- چرا مدل کلاسیک فیلتراسیون در انتهای شریانی و بازجذب در انتهای وریدی نیاز به بازنگری دارد؟
- گلیکوکالیکس اندوتلیال چگونه درک گرادیان انکوتیک را تغییر میدهد؟
Key concepts
- فشار هیدرواستاتیک مویرگی
- فشار هیدرواستاتیک بینابینی
- فشار اسمزی کلوئیدی (انکوتیک) پلاسما
- فشار اسمزی کلوئیدی بینابینی
- ضریب فیلتراسیون و ضریب بازتاب
- فضای زیرگلیکوکالیکس و قانون عدم بازجذب
- نقش بازگشت لنفاوی
Key theories
- اصل کلاسیک استارلینگ
- استارلینگ پیشنهاد کرد که فشار هیدرواستاتیک رو به بیرون و فشار اسمزی کلوئیدی رو به داخل پروتئینهای پلاسما در سراسر دیواره مویرگ تعادل برقرار میکنند، با فیلتراسیون خالص در انتهای پرفشار (شریانی) و بازجذب خالص در انتهای کمفشار (وریدی).
- اصل بازنگری شده (گلیکوکالیکس) استارلینگ
- لویک و میشل مدل را بازنگری کردند تا نشان دهند که گرادیان انکوتیک مرتبط بین پلاسما و فضای کوچک زیرگلیکوکالیکس در زیر لایه سطحی اندوتلیال است، به طوری که در بیشتر بافتها مویرگها در طول خود فیلتر میکنند و بازجذب وریدی حالت پایدار رخ نمیدهد؛ مایع بازگشتی توسط لنفاتیکها مدیریت میشود.
Mechanisms
شار خالص مایع در سراسر یک مویرگ توسط معادله استارلینگ تعیین میشود: گرادیان هیدرواستاتیک رو به بیرون (فشار مویرگی منهای فشار بینابینی) که توسط گرادیان انکوتیک (پلاسما منهای فشار اسمزی کلوئیدی بینابینی) مخالفت میشود، هر یک با ضریب فیلتراسیون دیواره و ضریب بازتاب برای پروتئین وزندهی میشوند. در دیدگاه کلاسیک، این تعادل منجر به فیلتراسیون در انتهای شریانی و بازجذب در انتهای وریدی میشد. اصل بازنگری شده، که توسط فیزیولوژی گلیکوکالیکس پشتیبانی میشود، معتقد است که گرادیان انکوتیک مؤثر در سراسر لایه سطحی اندوتلیال و فضای کمپروتئین زیر آن عمل میکند؛ در نتیجه فیلتراسیون در طول بیشتر مویرگها کم و پیوسته است، بازجذب وریدی پایدار یک استثنا است تا یک قاعده، و مایع فیلتر شده عمدتاً توسط لنفاتیکها به گردش خون بازگردانده میشود.
Clinical relevance
تعادل نیروهای استارلینگ زیربنای درک چگونگی تجمع مایع در بافتها (ادم) و چگونگی تغییر این تعادل توسط غلظت پروتئین پلاسما و فشار مویرگی است. بازنگری مبتنی بر گلیکوکالیکس نحوه تصور پزشکان از حرکت مایع ترانسواسکولار را تغییر داده است. این مدخل فیزیولوژی توصیفی است و توصیه درمانی یا مدیریت مایعات را ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
این مفاهیم بر نظریه فیزیولوژیکی و مطالعات میکرواسکولار تجربی استوار هستند تا کارآزماییهای بالینی؛ مشاهده اولیه استارلینگ، سنتز نفوذپذیری میشل و کوری، و بازنگری لویک-میشل (با بازگویی بالینیمحور وودکاک) چارچوب فعلی را تعریف میکنند.
History
استارلینگ تعادل اسمزی-هیدرواستاتیک تبادل مایعات را در سال ۱۸۹۶ توصیف کرد، و لندیس بعدها اندازهگیریهای مستقیمی از فشار مویرگی ارائه داد که از آن پشتیبانی میکرد. در طول قرن بیستم، مدل کلاسیک فیلتراسیون-بازجذب غالب بود، اما شواهد فزاینده در مورد گلیکوکالیکس اندوتلیال منجر به انتشار یک اصل بازنگری شده توسط لویک و میشل در سال ۲۰۱۰ شد که وودکاک و دیگران آن را به یک توضیح مبتنی بر گلیکوکالیکس از تبادل مایع ترانسواسکولار ترجمه کردند.
Debates
- آیا بازجذب وریدی حالت پایدار رخ میدهد؟
- مدل کلاسیک بازجذب را در انتهای وریدی مویرگها پیشبینی میکرد، اما اصل بازنگری شده مبتنی بر گلیکوکالیکس استدلال میکند که در بیشتر بافتها مویرگها در طول خود در حالت پایدار فیلتر میکنند و بازجذب گذرا یا غایب است، با لنفاتیکها که مایع فیلتر شده را بازمیگردانند.
Key figures
- Ernest Starling
- Eugene Landis
- C. Charles Michel
- J. Rodney Levick
- Thomas Woodcock
Related topics
Seminal works
- starling-1896
- levick-michel-2010
- michel-1999
Frequently asked questions
- چهار نیروی استارلینگ کدامند؟
- فشار هیدرواستاتیک مویرگی و فشار هیدرواستاتیک بینابینی، و فشار اسمزی کلوئیدی (انکوتیک) پلاسما و فشار اسمزی کلوئیدی بینابینی؛ تعادل خالص آنها جهت و سرعت حرکت مایع در سراسر دیواره مویرگ را تعیین میکند.
- اصل بازنگری شده استارلینگ چگونه مدل کلاسیک را تغییر داد؟
- این اصل نشان داد که گرادیان انکوتیک مرتبط در سراسر گلیکوکالیکس اندوتلیال و فضای درست زیر آن عمل میکند، به طوری که مویرگها عموماً در طول خود فیلتر میکنند به جای اینکه مایع را در انتهای وریدی بازجذب کنند، با لنفاتیکها که مایع فیلتر شده را بازمیگردانند.