हृदय संबंधी शरीर विज्ञान और विकृति विज्ञान
हृदय संबंधी शरीर विज्ञान और विकृति विज्ञान इस बात का अध्ययन है कि हृदय एक पंप के रूप में कैसे कार्य करता है और वह कार्य कैसे विफल हो जाता है। यह उत्तेजना और संकुचन की कोशिकीय घटनाओं को कक्ष-स्तरीय यांत्रिकी से जोड़ता है जो कार्डियक आउटपुट (हृदय निर्गम) को निर्धारित करते हैं, और यह उस मार्ग का पता लगाता है जिसके द्वारा चोट, दबाव या आयतन अधिभार, और न्यूरोहॉर्मोनल सक्रियण एक सामान्य हृदय को विफल हृदय में बदल देते हैं। कार्डियोथोरेसिक सर्जन के लिए ज्ञान का यह निकाय वह शारीरिक आधार है जिस पर ऑपरेटिव निर्णय और पेरिऑपरेटिव हेमोडायनामिक प्रबंधन निर्भर करता है।
Definition
हृदय संबंधी शरीर विज्ञान यांत्रिक, विद्युत और चयापचय कार्यों का वर्णन करता है जिसके द्वारा हृदय शरीर की मांगों को पूरा करने के लिए आउटपुट उत्पन्न करता है; हृदय संबंधी विकृति विज्ञान उन कोशिकीय और एकीकृत तंत्रों का वर्णन करता है जिनके द्वारा वे कार्य रोग में बिगड़ जाते हैं।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को हृदय के प्रदर्शन के सामान्य निर्धारकों — प्रीलोड, आफ्टरलोड, संकुचनशीलता और हृदय गति — और उन मुख्य तरीकों से परिचित कराता है जिनसे वे रोग में विकृत हो जाते हैं। इसके उप-विषय मायोकार्डियल संकुचनशीलता, अतालता का इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल आधार, हृदय विफलता का विकृति विज्ञान, वाल्वुलर दबाव- और आयतन-लोडिंग घाव, और कार्डियोजेनिक शॉक विकसित करते हैं। यह एक संदर्भ और शैक्षिक अवलोकन है, न कि नैदानिक या सर्जिकल प्रबंधन का एक मैनुअल।
Sub-topics
Core questions
- कौन से कोशिकीय और कक्ष-स्तरीय निर्धारक कार्डियक आउटपुट निर्धारित करते हैं, और वे कैसे एकीकृत होते हैं?
- उत्तेजना-संकुचन युग्मन और बल-लंबाई संबंध मायोकार्डियल प्रदर्शन को कैसे नियंत्रित करते हैं?
- दबाव अधिभार, आयतन अधिभार, इस्किमिया, या न्यूरोहॉर्मोनल सक्रियण किन मार्गों से हृदय विफलता का कारण बनते हैं?
- संरचनात्मक और विद्युत रीमॉडलिंग क्षतिपूरक से विघटित अवस्थाओं में संक्रमण की व्याख्या कैसे करते हैं?
Key concepts
- प्रीलोड, आफ्टरलोड और संकुचनशीलता
- कार्डियक आउटपुट और स्ट्रोक वॉल्यूम
- दबाव-आयतन लूप
- सिस्टोलिक बनाम डायस्टोलिक शिथिलता
- मायोकार्डियल रीमॉडलिंग और अतिवृद्धि
- न्यूरोहॉर्मोनल सक्रियण
Key theories
- फ्रैंक-स्टारलिंग तंत्र
- आंतरिक संबंध जिसके द्वारा बढ़ी हुई एंड-डायस्टोलिक फाइबर लंबाई (प्रीलोड) प्रति बीट के आधार पर स्ट्रोक वॉल्यूम बढ़ाती है, जिससे हृदय शिरापरक वापसी से आउटपुट का मिलान कर पाता है; इसकी ऑपरेटिंग वक्र विफल वेंट्रिकल में अवसादित होती है।
- उत्तेजना-संकुचन युग्मन
- सारकोलेमल विध्रुवण को सारकोप्लाज्मिक रेटिकुलम से कैल्शियम-प्रेरित कैल्शियम रिलीज और क्रॉस-ब्रिज साइक्लिंग से जोड़ने वाला अनुक्रम, जो संकुचनशीलता का कोशिकीय आधार और रोग में शिथिलता का एक स्थान प्रदान करता है।
- हृदय विफलता का न्यूरोहॉर्मोनल मॉडल
- वह ढांचा जिसमें सहानुभूति तंत्रिका तंत्र और रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन अक्ष का पुराना सक्रियण, शुरू में क्षतिपूरक, कुअनुकूलित रीमॉडलिंग और प्रगतिशील पंप विफलता को चलाता है।
Mechanisms
कार्डियक आउटपुट स्ट्रोक वॉल्यूम और हृदय गति का गुणनफल है, और स्ट्रोक वॉल्यूम प्रीलोड, आफ्टरलोड और संकुचनशीलता द्वारा नियंत्रित होता है। कोशिकीय स्तर पर, झिल्ली विध्रुवण कैल्शियम के प्रवेश को ट्रिगर करता है जो संग्रहीत कैल्शियम को छोड़ता है और एक्टिन-मायोसिन क्रॉस-ब्रिज साइक्लिंग (उत्तेजना-संकुचन युग्मन) को चलाता है; फ्रैंक-स्टारलिंग तंत्र तब आउटपुट को भरने से मेल खाता है। रोग इन परतों को बाधित करता है: इस्किमिया और चयापचय तनाव संकुचन को बाधित करते हैं, दबाव या आयतन अधिभार दीवार पर तनाव डालता है जो हाइपरट्रॉफिक या फैला हुआ रीमॉडलिंग को उत्तेजित करता है, और निरंतर न्यूरोहॉर्मोनल सक्रियण — सहानुभूति और रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन — फाइब्रोसिस, एपोप्टोसिस और कक्ष फैलाव को बढ़ावा देता है। एकीकृत परिणाम एक नीचे की ओर स्थानांतरित पंप फ़ंक्शन संबंध है जो विफल हृदय को परिभाषित करता है।
Clinical relevance
इन निर्धारकों को समझना इस बात का आधार है कि चिकित्सक और कार्डियोथोरेसिक सर्जन हेमोडायनामिक्स के बारे में कैसे तर्क करते हैं — उदाहरण के लिए, एक अधिभारित वेंट्रिकल संज्ञाहरण के तहत अलग तरह से क्यों व्यवहार करता है, या वाल्व घाव विशिष्ट लोडिंग पैटर्न क्यों लगाते हैं। यह सामग्री शारीरिक सिद्धांतों का वर्णन करती है जो पेरिऑपरेटिव और सर्जिकल तर्क को फ्रेम करते हैं और व्यक्तिगत निदान या उपचार सिफारिशों का स्रोत नहीं है।
Evidence & guidelines
यहां संक्षेपित शारीरिक ढांचा कैट्ज के हृदय के शरीर विज्ञान जैसे मानक ग्रंथों में और हृदय प्लास्टिसिटी और हृदय-विफलता सिंड्रोम के एकीकृत समीक्षाओं में समेकित है; इन सिद्धांतों का नैदानिक अनुवाद उप-विषयों द्वारा कवर किए गए समाज दिशानिर्देशों में संबोधित किया गया है।
History
आधुनिक हृदय संबंधी शरीर विज्ञान उन्नीसवीं सदी के अंत और बीसवीं सदी की शुरुआत में ओटो फ्रैंक और अर्नेस्ट स्टारलिंग के हृदय की मांसपेशियों के लंबाई-तनाव व्यवहार पर किए गए कार्य से विकसित हुआ, बीसवीं सदी के दौरान उत्तेजना-संकुचन युग्मन और कैल्शियम हैंडलिंग के स्पष्टीकरण से विस्तारित हुआ, और बीसवीं सदी के अंत में न्यूरोहॉर्मोनल मॉडल के आसपास फिर से तैयार किया गया जो अब हृदय विफलता की समझ को व्यवस्थित करता है।
Key figures
- Otto Frank
- Ernest Starling
- Donald Bers
- Eugene Braunwald
- Arnold Katz
Related topics
Seminal works
- bers-2002
- hill-olson-2008
- braunwald-2015
Frequently asked questions
- कार्डियक आउटपुट के चार निर्धारक क्या हैं?
- स्ट्रोक वॉल्यूम प्रीलोड, आफ्टरलोड और संकुचनशीलता द्वारा निर्धारित होता है, और कार्डियक आउटपुट स्ट्रोक वॉल्यूम को हृदय गति से गुणा करने पर प्राप्त होता है; ये चार चर हैं जो हृदय के आउटपुट को निर्धारित करने के लिए एकीकृत होते हैं।
- यह क्षेत्र कार्डियोथोरेसिक सर्जरी से कैसे संबंधित है?
- यह पेरिऑपरेटिव हेमोडायनामिक्स और वाल्वुलर और इस्केमिक रोग के लोडिंग परिणामों के पीछे शारीरिक तर्क प्रदान करता है, जो सर्जनों और गहन चिकित्सा विशेषज्ञों को रोगी की संचार स्थिति की व्याख्या करने में मदद करता है।