विशेष परिसंचरण और अंग परफ्यूजन

विशेष परिसंचरण वे क्षेत्रीय संवहनी बिस्तर हैं जो व्यक्तिगत अंगों को रक्त की आपूर्ति करते हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने द्वारा सेवा किए जाने वाले ऊतक की चयापचय और कार्यात्मक आवश्यकताओं के लिए हेमोडायनामिक्स के सामान्य सिद्धांतों को अनुकूलित करता है। जबकि हृदय, रक्तचाप और प्रणालीगत परिसंचरण वैश्विक प्रेरक स्थितियों को निर्धारित करते हैं, हृदय की मांसपेशियों, मस्तिष्क, फेफड़ों और आंत में रक्त प्रवाह स्थानीय नियंत्रण तंत्रों द्वारा नियंत्रित होता है जो एक बिस्तर से दूसरे बिस्तर में काफी भिन्न हो सकते हैं।

Definition

विशेष परिसंचरण अंग-विशिष्ट क्षेत्रीय संवहनी बिस्तर हैं जिनका रक्त प्रवाह, मुख्य रूप से स्थानीय तंत्रों द्वारा, प्रणालीगत हेमोडायनामिक्स की बाधाओं के भीतर प्रत्येक अंग की चयापचय और कार्यात्मक आवश्यकताओं के साथ परफ्यूजन को मेल करने के लिए विनियमित होता है।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को यह समझने में मदद करता है कि क्षेत्रीय अंग परफ्यूजन को स्थानीय मांग के साथ कैसे मेल किया जाता है। यह कोरोनरी, सेरेब्रल, पल्मोनरी और स्प्लेनक्निक परिसंचरण को विषयों के रूप में समूहित करता है, जिनमें से प्रत्येक को अपनी प्रविष्टि में वर्णित किया गया है; यह अवलोकन उनके साझा तर्क (परफ्यूजन दबाव, संवहनी प्रतिरोध, ऑटोरेग्यूलेशन, चयापचय और तंत्रिका नियंत्रण) और उनकी विशिष्ट विशेषताओं की तुलना करता है। यह सामान्य क्षेत्रीय शरीर विज्ञान का एक संदर्भ ढांचा है, न कि नैदानिक प्रबंधन मार्गदर्शन।

Sub-topics

• सेरेब्रल परिसंचरण
• कोरोनरी परिसंचरण
• फुफ्फुसीय परिसंचरण
• स्प्लैनक्निक परिसंचरण

Core questions

• किसी दिए गए अंग में रक्त प्रवाह को उसकी क्षणिक चयापचय मांग से कैसे मेल किया जाता है?
• प्रत्येक संवहनी बिस्तर में मायोजेनिक, चयापचय, एंडोथेलियल और तंत्रिका नियंत्रण का क्या संतुलन संचालित होता है?
• कुछ बिस्तर (मस्तिष्क, हृदय) कसकर ऑटोरेग्यूलेट क्यों करते हैं जबकि अन्य (आंत, त्वचा) प्रणालीगत मांगों के प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं?
• हाइपोक्सिया के प्रति अपनी प्रतिक्रिया में पल्मोनरी परिसंचरण प्रणालीगत बिस्तरों से कैसे भिन्न है?

Key concepts

• परफ्यूजन दबाव और संवहनी प्रतिरोध
• ऑटोरेग्यूलेशन
• चयापचय (कार्यात्मक) हाइपरमिया
• मायोजेनिक प्रतिक्रिया
• एंडोथेलियल विनियमन (नाइट्रिक ऑक्साइड)
• हाइपोक्सिक पल्मोनरी वासोकंस्ट्रिक्शन
• क्षमता और रक्त जलाशय कार्य

Key theories

रक्त प्रवाह का चयापचय विनियमन

स्थानीय ऊतक चयापचय वासोएक्टिव संकेत (जैसे एडेनोसिन और ऑक्सीजन तनाव, कार्बन डाइऑक्साइड और पोटेशियम में परिवर्तन) उत्पन्न करता है जो धमनी टोन को समायोजित करता है ताकि चयापचय मांग के साथ प्रवाह बढ़ जाए; यह तंत्र कोरोनरी और सेरेब्रल बिस्तरों में प्रमुख है।

अंग रक्त प्रवाह का ऑटोरेग्यूलेशन

कई बिस्तर प्रतिरोध वाहिकाओं की मायोजेनिक और चयापचय प्रतिक्रियाओं के माध्यम से परफ्यूजन दबावों की एक श्रृंखला में अपेक्षाकृत स्थिर प्रवाह बनाए रखते हैं; यह सेरेब्रल और कोरोनरी परिसंचरण की एक परिभाषित विशेषता है और आंतरिक क्षेत्रीय नियंत्रण का एक आवर्ती विषय है।

Mechanisms

विशेष परिसंचरणों में, अंग का रक्त प्रवाह बिस्तर के पार परफ्यूजन दबाव और उसके संवहनी प्रतिरोध का अनुपात होता है, और क्षेत्रीय नियंत्रण मुख्य रूप से धमनियों के स्तर पर प्रतिरोध को बदलकर कार्य करता है। बिस्तर तंत्रों के एक टूलकिट को साझा करते हैं — खिंचाव के प्रति मायोजेनिक प्रतिक्रिया, चयापचय संकेत जो प्रवाह को मांग से जोड़ते हैं, एंडोथेलियम-व्युत्पन्न मध्यस्थ जैसे नाइट्रिक ऑक्साइड, और स्वायत्त तंत्रिका इनपुट — लेकिन उन्हें अलग-अलग महत्व देते हैं। कोरोनरी और सेरेब्रल बिस्तर कसकर ऑटोरेग्यूलेशन और मजबूत चयापचय युग्मन को प्राथमिकता देते हैं ताकि प्रवाह हृदय और तंत्रिका गतिविधि का अनुसरण करे। स्प्लेनक्निक बिस्तर एक चयापचय और एक जलाशय दोनों की भूमिका निभाता है, जो मात्रा में बड़े बदलाव करने में सक्षम है। पल्मोनरी परिसंचरण इस मायने में विशिष्ट है कि कम ऑक्सीजन वासोडिलेशन के बजाय वासोकंस्ट्रिक्शन का कारण बनती है, जिससे रक्त खराब हवादार क्षेत्रों से बेहतर हवादार फेफड़ों की ओर मोड़ दिया जाता है। प्रत्येक विषय प्रविष्टि इन तंत्रों को विस्तार से विकसित करती है।

Clinical relevance

क्षेत्रीय परफ्यूजन को समझना इस बात का आधार है कि चिकित्सक और शरीर विज्ञानी मायोकार्डियल इस्किमिया, स्ट्रोक, पल्मोनरी हाइपरटेंशन और मेसेंटेरिक इस्किमिया जैसी घटनाओं की व्याख्या कैसे करते हैं, क्योंकि प्रत्येक एक अंग की रक्त आपूर्ति और उसकी मांग के बीच बेमेल को दर्शाता है। यह क्षेत्र उस तर्क की पृष्ठभूमि के रूप में सामान्य नियामक शरीर विज्ञान का वर्णन करता है; यह निदान या उपचार सिफारिशों का स्रोत नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित नियामक शरीर विज्ञान महामारी विज्ञान अध्ययनों या नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों के बजाय प्रत्येक संवहनी बिस्तर की क्लासिक और समकालीन एकीकृत समीक्षाओं पर आधारित है। कोरोनरी नियंत्रण को व्यापक शरीर विज्ञान समीक्षाओं में संश्लेषित किया गया है, एकीकृत मानव अध्ययनों में सेरेब्रल प्रवाह विनियमन, आंतरिक-विनियमन साहित्य में स्प्लेनक्निक नियंत्रण, और हाइपोक्सिक पल्मोनरी वासोकंस्ट्रिक्शन की समर्पित समीक्षाओं में हाइपोक्सिया के प्रति पल्मोनरी प्रतिक्रिया।

History

क्षेत्रीय परिसंचरणों का अध्ययन उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के इस काम से विकसित हुआ कि अंग रक्त आपूर्ति को कार्य से कैसे मेल करते हैं, मस्तिष्क और कोरोनरी प्रवाह के शुरुआती मापों से लेकर आंत में आंतरिक संवहनी नियंत्रण के व्यवस्थित विश्लेषण तक और इस बात की पहचान तक कि फेफड़ों की वाहिकाएं हाइपोक्सिया के जवाब में फैलने के बजाय सिकुड़ती हैं। आधुनिक एकीकृत शरीर विज्ञान ने मायोजेनिक, चयापचय, एंडोथेलियल और तंत्रिका नियंत्रण के साझा तंत्रों के आसपास इन अवलोकनों को एकीकृत किया है, जबकि प्रत्येक बिस्तर की विशिष्ट पहचान को बनाए रखा है।

Key figures

• D. Neil Granger
• Johnathan D. Tune
• Philip N. Ainslie

Seminal works

• granger-1981
• willie-2014
• goodwill-2017

Frequently asked questions

एक परिसंचरण को 'विशेष' क्या बनाता है?

प्रत्येक क्षेत्रीय बिस्तर अपने द्वारा आपूर्ति किए जाने वाले अंग की विशेष आवश्यकताओं के लिए हेमोडायनामिक्स के सामान्य नियमों को अनुकूलित करता है, मायोजेनिक, चयापचय, एंडोथेलियल और तंत्रिका नियंत्रण के अपने स्वयं के संतुलन का उपयोग करता है। कोरोनरी, सेरेब्रल, पल्मोनरी और स्प्लेनक्निक बिस्तर प्रामाणिक उदाहरण हैं।

पल्मोनरी परिसंचरण दूसरों से कैसे भिन्न है?

अधिकांश बिस्तरों में कम ऑक्सीजन वासोडिलेशन का कारण बनती है ताकि अधिक रक्त आ सके, लेकिन फेफड़ों में कम वायुकोशीय ऑक्सीजन वासोकंस्ट्रिक्शन का कारण बनती है, जो रक्त को खराब हवादार क्षेत्रों से बेहतर हवादार फेफड़ों की ओर स्थानांतरित करती है और गैस विनिमय मिलान में सुधार करती है।