हृदय संबंधी प्रतिक्रियाएँ और एकीकरण

हृदय संबंधी प्रतिक्रियाएँ और एकीकरण इस बात का अध्ययन है कि हृदय, रक्त वाहिकाएँ, और उनके तंत्रिका तथा तरल नियंत्रक (neural and humoral controllers) बदलती माँग के अनुसार रक्त-संचार (perfusion) को समायोजित करने के लिए एक साथ कैसे कार्य करते हैं। यह क्षेत्र अलग-अलग घटकों का पृथक रूप से अध्ययन करने के बजाय यह पूछता है कि जब शरीर व्यायाम करता है, मुद्रा बदलता है, समय के साथ प्रशिक्षण लेता है, या भ्रूण से स्वतंत्र जीवन में संक्रमण करता है, तो परिसंचरण एक एकीकृत प्रणाली के रूप में कैसे व्यवहार करता है।

Definition

हृदय संबंधी प्रतिक्रियाएँ और एकीकरण हृदय उत्पादन (cardiac output), संवहनी स्वर (vascular tone), और क्षेत्रीय रक्त-प्रवाह वितरण के समन्वित समायोजन को संदर्भित करता है—जो स्वायत्त, स्थानीय-चयापचय (local-metabolic), और तरल संकेतों (humoral signals) द्वारा मध्यस्थ होता है—जिसके माध्यम से परिसंचरण विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं और मांगों में पर्याप्त रक्त-संचार (perfusion) बनाए रखता है।

Scope

यह क्षेत्र उन प्रमुख एकीकृत चुनौतियों को एकत्रित करता है जिन्हें परिसंचरण को हल करना चाहिए: व्यायाम के दौरान हृदय उत्पादन (cardiac output) में वृद्धि और रक्त प्रवाह का पुनर्वितरण, बार-बार प्रशिक्षण के बाद होने वाले संरचनात्मक और कार्यात्मक अनुकूलन, मुद्रा बदलने पर गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध धमनी दबाव (arterial pressure) का क्षण-प्रति-क्षण बचाव, और जन्म के आसपास परिसंचरण का विकासात्मक पुनर्गठन। यह इन्हें शारीरिक विषयों के रूप में मानता है जो हृदय संबंधी शरीर विज्ञान में कहीं और शामिल हृदय, संवहनी और स्वायत्त नियंत्रण तंत्रों पर आधारित हैं; यह नैदानिक ​​मार्गदर्शन नहीं है।

Sub-topics

• प्रशिक्षण के प्रति हृदयवाहिनी अनुकूलन
• व्यायाम हृदय-संवहनी प्रतिक्रिया
• भ्रूण और नवजात परिसंचरण
• पोस्चरल रेगुलेशन

Core questions

• परिसंचरण चयापचय मांग में बड़ी वृद्धि को पूरा करने के लिए रक्त प्रवाह को कैसे बढ़ाता और पुनर्वितरित करता है?
• व्यायाम प्रशिक्षण के बार-बार के दौर के बाद कौन से संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन होते हैं?
• जब गुरुत्वाकर्षण रक्त को हृदय और मस्तिष्क से दूर ले जाता है तो धमनी दबाव का बचाव कैसे किया जाता है?
• जन्म के समय परिसंचरण भ्रूण से वयस्क पैटर्न में खुद को कैसे पुनर्गठित करता है?

Key concepts

• हृदय उत्पादन और उसका वितरण
• केंद्रीय कमान और व्यायाम प्रेसोर रिफ्लेक्स (exercise pressor reflex)
• कार्यात्मक सिम्पैथोलिसिस (functional sympatholysis) और स्थानीय चयापचय वासोडिलेशन (vasodilation)
• धमनी दबाव का बैरोरिफ्लेक्स बचाव
• प्रशिक्षण के साथ संरचनात्मक हृदय संबंधी रीमॉडलिंग
• परिसंचरण का विकासात्मक संक्रमण

Mechanisms

एकीकरण नियंत्रण की तीन परतों के परस्पर क्रिया पर निर्भर करता है। स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (autonomic nervous system) के माध्यम से तीव्र तंत्रिका नियंत्रण हृदय गति, संकुचनशीलता (contractility), और प्रणालीगत संवहनी स्वर (systemic vascular tone) को निर्धारित करता है, जिसमें केंद्रीय कमान (central command) और प्रतिवर्त (reflexes) (बैरोरिसेप्टर, केमोरिसेप्टर, और मांसपेशी मेटाबोरिफ्लेक्स) आउटपुट को मांग के अनुसार समायोजित करते हैं। स्थानीय चयापचय और एंडोथेलियल संकेत सक्रिय ऊतक में वाहिकाओं को फैलाते हैं, ताकि वैश्विक सहानुभूति गतिविधि (global sympathetic activity) बढ़ने पर भी प्रवाह सबसे अधिक आवश्यकता वाले क्षेत्रों की ओर निर्देशित हो। धीमी तरल (humoral) और संरचनात्मक प्रक्रियाएँ रक्त की मात्रा को समायोजित करती हैं और दिनों से वर्षों तक हृदय और वाहिकाओं को नया रूप देती हैं। एकीकृत परिणाम यह है कि हृदय उत्पादन और उसका क्षेत्रीय वितरण लगातार चयापचय और गुरुत्वाकर्षण मांगों के अनुरूप होता है।

Clinical relevance

एकीकृत हृदय संबंधी प्रतिक्रियाओं को समझना चिकित्सकों को व्यायाम परीक्षण, ऑर्थोस्टेटिक चुनौती (orthostatic challenge), और प्रशिक्षित व्यक्तियों में देखे गए हृदय परिवर्तनों की व्याख्या करने में मदद करता है, और जन्म के बाद नवजात परिसंचरण का आकलन कैसे किया जाता है। यह क्षेत्र सामान्य शारीरिक व्यवहार और ऐसे आकलन के पीछे के सिद्धांतों का वर्णन करता है; यह एक संदर्भ ढाँचा है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

एकीकृत ढाँचा शास्त्रीय शारीरिक संश्लेषण—व्यायाम और थर्मल तनाव के लिए हृदय संबंधी समायोजन का रोवेल का विवरण और व्यायाम हाइपरमिया (exercise hyperemia) की जॉयनेर और केसी की समीक्षा—के साथ-साथ भ्रूण और नवजात परिसंचरण पर रुडोल्फ और हेमैन के विकासात्मक कार्य पर आधारित है। ये नैदानिक ​​अभ्यास दिशानिर्देशों के बजाय प्रायोगिक शरीर विज्ञान के कथात्मक और समीक्षा संश्लेषण हैं।

History

एकीकृत हृदय संबंधी शरीर विज्ञान बीसवीं सदी के मध्य के कार्य से विकसित हुआ, जिसने अलग-थलग अंग अध्ययनों से आगे बढ़कर यह पूछा कि तनाव के प्रति संपूर्ण परिसंचरण कैसे प्रतिक्रिया करता है। व्यायाम और गर्मी के लिए मानव हृदय संबंधी समायोजन का रोवेल का 1974 का संश्लेषण इस एकीकृत दृष्टिकोण का एक महत्वपूर्ण बिंदु है, और रुडोल्फ और सहयोगियों द्वारा समानांतर विकासात्मक अध्ययनों ने स्थापित किया कि जन्म से पहले और बाद में परिसंचरण कैसे व्यवस्थित होता है।

Key figures

• Loring Rowell
• Michael Joyner
• Abraham Rudolph
• Benjamin Levine

Seminal works

• rowell-1974
• joyner-casey-2015
• rudolph-heymann-1974

Frequently asked questions

यह क्षेत्र केवल हृदय या रक्त वाहिकाओं का अध्ययन करने से कैसे भिन्न है?

यह इस बात पर केंद्रित है कि घटक एक प्रणाली के रूप में एक साथ कैसे कार्य करते हैं। प्रश्न यह नहीं है कि एक एकल वाहिका या हृदय अलग-थलग कैसे व्यवहार करता है, बल्कि यह है कि हृदय उत्पादन, संवहनी स्वर और प्रवाह वितरण को व्यायाम या मुद्रा में परिवर्तन जैसी पूरे शरीर की मांग को पूरा करने के लिए कैसे समन्वित किया जाता है।

व्यायाम, प्रशिक्षण, मुद्रा और भ्रूण परिसंचरण को एक साथ क्यों समूहित किया गया है?

प्रत्येक एक प्रमुख एकीकृत चुनौती है जिसे परिसंचरण को एक साथ कई नियंत्रकों का समन्वय करके हल करना चाहिए, जो उन्हें इस बात का स्वाभाविक उदाहरण बनाता है कि हृदय संबंधी विनियमन समग्र रूप से कैसे कार्य करता है।