فیزیولوژی عروقی
فیزیولوژی عروقی به مطالعه چگونگی عملکرد رگهای خونی و رگهای لنفاوی به عنوان یک سیستم کارکردی میپردازد: اینکه چگونه سرخرگها جریان ضربانی را تعدیل و هدایت میکنند، چگونه رگهای مقاومتی توزیع خون را تنظیم میکنند، چگونه سیاهرگها حجم خون را ذخیره کرده و آن را به قلب بازمیگردانند، و چگونه اندوتلیوم و عضله صاف عروقی به طور مداوم قطر رگها را تنظیم میکنند. این بخش از فیزیولوژی قلب و عروق، شبکه هدایت و تبادلی را توضیح میدهد که از طریق آن برونده قلب به بافتها میرسد و از آنها تخلیه میشود.
Definition
فیزیولوژی عروقی مطالعه خواص ساختاری و عملکردی رگهای خونی و رگهای لنفاوی — شامل انعطافپذیری، مقاومت، تون، سیگنالدهی اندوتلیالی، و عملکرد انتقالی آنها — است که در مجموع توزیع خون، پرفیوژن بافتی، تبادل مویرگی، و تعادل مایعات را کنترل میکنند.
Scope
این حوزه خواننده را به دیواره رگ و فیزیولوژی آن، به جای پمپ قلب، سوق میدهد. این بخش به ویژگیهای الاستیک و عضلانی سرخرگها، ظرفیت و عملکرد بازگشتی سیاهرگها، رفتار انقباضی عضله صاف عروقی، نقشهای سیگنالدهی اندوتلیوم، و نقش تخلیه و انتقال ایمنی سیستم لنفاوی میپردازد. مکانیک قلب، الکتروفیزیولوژی، و مدیریت بالینی بیماریهای عروقی در جای دیگری مورد بحث قرار میگیرند.
Sub-topics
Core questions
- چگونه سرخرگهای بزرگ، خروج متناوب بطنی را به جریان بافتی تقریباً پیوسته تبدیل میکنند؟
- چه عواملی مقاومت عروقی و توزیع خون بین اندامها را تعیین میکنند؟
- چگونه سیاهرگها بخش عمدهای از حجم خون در گردش را ذخیره کرده و بازمیگردانند؟
- چگونه اندوتلیوم و عضله صاف عروقی جریان، فشار و سیگنالهای شیمیایی را حس کرده و به آنها پاسخ میدهند؟
- چگونه سیستم لنفاوی مایع بینابینی را بازیافت کرده و تعادل مایعات بافتی را حفظ میکند؟
Key concepts
- انعطافپذیری شریانی و رفتار موج نبض
- مقاومت عروقی و توزیع جریان
- ظرفیت وریدی و بازگشت وریدی
- تون عضله صاف عروقی
- سیگنالدهی اندوتلیالی و مکانوترانسداکشن
- تبادل مویرگی و تعادل مایع بینابینی
- تخلیه لنفاوی
Key theories
- مدل ویندکسل (Windkessel) سیستم شریانی
- سرخرگهای بزرگ الاستیک به عنوان یک مخزن فشار عمل میکنند که خون را در طول سیستول ذخیره کرده و در طول دیاستول آزاد میکنند، و خروج ضربانی را به جریان محیطی پیوستهتر تبدیل میکنند؛ این مدل، انعطافپذیری شریانی و مقاومت محیطی را به عنوان عوامل تعیینکننده شکل موج فشار رسمی میکند.
- شلشدگی مشتق از اندوتلیوم
- اندوتلیوم یک پوشش غیرفعال نیست، بلکه یک سطح سیگنالدهنده است که فاکتورهای شلکننده قابل انتشار (که بعدها با نیتریک اکسید شناسایی شدند) را در پاسخ به آگونیستها و جریان آزاد میکند، به طوری که تون رگ به طور مشترک توسط اندوتلیوم و عضله صاف زیرین تنظیم میشود.
Mechanisms
درخت عروقی به صورت کارکردی تقسیمبندی شده است. سرخرگهای الاستیک هدایتی، انرژی را در دیوارههای خود در طول سیستول ذخیره کرده و در طول دیاستول بازپس میدهند و ضربانپذیری را تعدیل میکنند؛ انعطافپذیری آنها با افزایش سن و بیماری کاهش مییابد و فشار نبض را افزایش میدهد (Westerhof et al., 2008; Laurent et al., 2006). سرخرگهای عضلانی و آرتریولها رگهای مقاومتی اصلی هستند که در آنها تون عضله صاف، گرادیان فشار را تنظیم کرده و جریان را بین اندامها تقسیم میکند. مویرگها سطح تبادل هستند و ونولها و سیاهرگها به عنوان یک مخزن با ظرفیت بالا عمل میکنند که بیشتر حجم خون را نگه میدارد و بازگشت آن به قلب را کنترل میکند. در تمام بخشها، اندوتلیوم تنش برشی و آگونیستهای در گردش را حس میکند و واسطههای وازواکتیو — به ویژه نیتریک اکسید، که عملکرد شلکننده وابسته به اندوتلیوم آن برای اولین بار توسط Furchgott و Zawadzki (1980) نشان داده شد — را آزاد میکند که تون عضله صاف را تعدیل میکنند. رگهای لنفاوی به موازات رگهای خونی حرکت میکنند و مایع بینابینی و پروتئین فیلتر شده را به گردش خون وریدی بازمیگردانند.
Clinical relevance
خواص توصیف شده در اینجا مبنای فنوتیپها و اندازهگیریهای عروقی پرکاربرد هستند: سفتی شریان و سرعت موج نبض به عنوان نشانگرهای پیری عروقی، اختلال عملکرد اندوتلیال به عنوان یک همبسته اولیه بیماری عروقی، و نارسایی لنفاوی در ادم. این مدخل نحوه عملکرد سیستم عروقی را به عنوان مرجعی برای درک چنین اندازهگیریهایی توصیف میکند؛ این یک راهنمای بالینی نیست و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی محسوب نمیشود.
Evidence & guidelines
بخش عمدهای از فیزیولوژی عروقی بر کارهای تجربی کلاسیک (به عنوان مثال آزمایشهای شلکنندگی مشتق از اندوتلیوم) و بر مدلهای کمی مانند ویندکسل (Windkessel) استوار است. اجماع متخصصان، اندازهگیری سفتی شریان را برای استفاده تحقیقاتی و بالینی استاندارد کرده است (Laurent et al., 2006)، که نشان میدهد چگونه یک ویژگی فیزیولوژیکی به یک فنوتیپ قابل اندازهگیری تبدیل میشود.
History
درک سیستم عروقی از یک تصویر صرفاً مکانیکی، لوله و پمپ، به سمت یک اندام فعال و تنظیمشده تکامل یافت. مفهوم ویندکسل، که ریشههای آن به فیزیولوژی قرن نوزدهم بازمیگردد و بعدها به صورت ریاضی فرموله شد، نقش تعدیلکننده الاستیک سرخرگهای بزرگ را به تصویر کشید (Westerhof et al., 2008). اثبات در سال 1980 مبنی بر اینکه سلولهای اندوتلیال برای شلشدگی شریانی ناشی از استیلکولین ضروری هستند (Furchgott & Zawadzki, 1980)، دیواره رگ را به عنوان یک اندام سیگنالدهنده بازتعریف کرد و مطالعه مدرن عملکرد اندوتلیال را آغاز نمود.
Key figures
- Robert F. Furchgott
- Nico Westerhof
- Stephane Laurent
Related topics
Seminal works
- furchgott-zawadzki-1980
- westerhof-2008
- laurent-2006
Frequently asked questions
- فیزیولوژی عروقی چه تفاوتی با فیزیولوژی قلب دارد؟
- فیزیولوژی قلب به قلب به عنوان یک پمپ میپردازد؛ فیزیولوژی عروقی به رگهایی میپردازد که خون را توزیع، تبادل و بازمیگردانند، از جمله اینکه چگونه دیوارههای آنها به طور فعال جریان و فشار را تنظیم میکنند.
- چرا سرخرگهای الاستیک مهم هستند، اگرچه تغییر زیادی در جریان ایجاد نمیکنند؟
- بازگشت الاستیک آنها انرژی را در طول ضربان قلب ذخیره کرده و بین ضربانها آزاد میکند، خروج متناوب را به جریان محیطی پیوستهتر تبدیل کرده و میزان افزایش فشار نبض را محدود میکند.