स्टारलिंग बल और द्रव विनिमय

स्टारलिंग बल वे दबाव हैं जो केशिका भित्ति के पार पानी को धकेलते हैं: प्लाज्मा और अंतरालीय द्रव के हाइड्रोस्टेटिक दबाव, जो द्रव को बाहर धकेलते हैं, और प्लाज्मा और अंतरालीय के कोलाइड ऑस्मोटिक (ऑन्कोटिक) दबाव, जो इसे बनाए रखने या वापस खींचने की प्रवृत्ति रखते हैं। उनका शुद्ध संतुलन यह निर्धारित करता है कि द्रव केशिका से बाहर निकलता है या उसमें अवशोषित होता है, और इस प्रकार रक्त और ऊतक के बीच शरीर के पानी के वितरण को नियंत्रित करता है।

Definition

स्टारलिंग सिद्धांत कहता है कि केशिका भित्ति के पार शुद्ध द्रव संचलन ट्रांसकैपिलरी हाइड्रोस्टेटिक दबाव ढाल और प्रभावी कोलाइड ऑस्मोटिक दबाव ढाल के बीच के अंतर के समानुपाती होता है, जिसे भित्ति के निस्पंदन गुणों द्वारा मापा जाता है।

Scope

यह विषय चार स्टारलिंग दबावों, उन्हें संयोजित करने वाले निस्पंदन समीकरण, और सिद्धांत के आधुनिक संशोधन को शामिल करता है जो कोलाइड ऑस्मोटिक ढाल को पूरी भित्ति के बजाय एंडोथेलियल ग्लाइकोकैलिक्स के पार रखता है। यह केशिका की संरचनात्मक तस्वीर को मानता है जिसे एक संबंधित विषय में शामिल किया गया है और बलों और उनके शुद्ध प्रभाव पर केंद्रित है।

Core questions

• केशिका भित्ति के पार कार्य करने वाले चार दबाव कौन से हैं?
• निस्पंदन गुणांक और प्रतिबिंब गुणांक स्टारलिंग समीकरण में कैसे प्रवेश करते हैं?
• धमनी-छोर निस्पंदन और शिरापरक-छोर पुनरावशोषण के शास्त्रीय मॉडल को संशोधन की आवश्यकता क्यों है?
• एंडोथेलियल ग्लाइकोकैलिक्स ऑन्कोटिक ढाल को समझने के तरीके को कैसे बदलता है?

Key concepts

• केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव
• अंतरालीय हाइड्रोस्टेटिक दबाव
• प्लाज्मा कोलाइड ऑस्मोटिक (ऑन्कोटिक) दबाव
• अंतरालीय कोलाइड ऑस्मोटिक दबाव
• निस्पंदन गुणांक और प्रतिबिंब गुणांक
• सबग्लाइकोकैलिक्स स्थान और गैर-पुनरावशोषण नियम
• लसीका वापसी की भूमिका

Key theories

शास्त्रीय स्टारलिंग सिद्धांत

स्टारलिंग ने प्रस्तावित किया कि प्लाज्मा प्रोटीन का बाहरी हाइड्रोस्टेटिक दबाव और आंतरिक कोलाइड ऑस्मोटिक दबाव केशिका भित्ति के पार संतुलित होता है, जिसमें उच्च-दबाव (धमनी) छोर पर शुद्ध निस्पंदन और कम-दबाव (शिरापरक) छोर पर शुद्ध पुनरावशोषण होता है।

संशोधित (ग्लाइकोकैलिक्स) स्टारलिंग सिद्धांत

लेविक और मिशेल ने मॉडल को संशोधित किया ताकि यह दिखाया जा सके कि प्रासंगिक ऑन्कोटिक ढाल प्लाज्मा और एंडोथेलियल सतह परत के नीचे छोटे सबग्लाइकोकैलिक्स स्थान के बीच होता है, ताकि अधिकांश ऊतकों में केशिकाएं अपनी लंबाई के साथ फ़िल्टर करती हैं और स्थिर-अवस्था शिरापरक पुनरावशोषण नहीं होता है; लौटा हुआ द्रव लसीका द्वारा संभाला जाता है।

Mechanisms

केशिका के पार शुद्ध द्रव प्रवाह स्टारलिंग समीकरण द्वारा निर्धारित होता है: बाहरी हाइड्रोस्टेटिक ढाल (केशिका माइनस अंतरालीय दबाव) ऑन्कोटिक ढाल (प्लाज्मा माइनस अंतरालीय कोलाइड ऑस्मोटिक दबाव) द्वारा विरोध किया जाता है, प्रत्येक को भित्ति के निस्पंदन गुणांक और प्रोटीन के लिए प्रतिबिंब गुणांक द्वारा भारित किया जाता है। शास्त्रीय दृष्टिकोण में यह संतुलन धमनी छोर पर निस्पंदन और शिरापरक छोर पर पुनरावशोषण उत्पन्न करता था। संशोधित सिद्धांत, ग्लाइकोकैलिक्स शरीर विज्ञान द्वारा समर्थित, यह मानता है कि प्रभावी ऑन्कोटिक ढाल एंडोथेलियल सतह परत और उसके नीचे प्रोटीन-गरीब स्थान के पार कार्य करता है; परिणामस्वरूप अधिकांश केशिकाओं के साथ निस्पंदन कम और निरंतर होता है, निरंतर शिरापरक पुनरावशोषण नियम के बजाय अपवाद है, और फ़िल्टर्ड द्रव बड़े पैमाने पर लसीका द्वारा परिसंचरण में वापस आ जाता है।

Clinical relevance

स्टारलिंग बलों का संतुलन इस बात की समझ को रेखांकित करता है कि ऊतकों में द्रव कैसे जमा होता है (शोफ) और प्लाज्मा प्रोटीन सांद्रता और केशिका दबाव उस संतुलन को कैसे बदलते हैं। ग्लाइकोकैलिक्स-आधारित संशोधन ने चिकित्सकों के ट्रांसवैस्कुलर द्रव संचलन की अवधारणा को नया रूप दिया है। यह प्रविष्टि वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है और उपचार या द्रव-प्रबंधन सलाह प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

अवधारणाएं नैदानिक ​​परीक्षणों के बजाय शारीरिक सिद्धांत और प्रायोगिक माइक्रोवैस्कुलर अध्ययनों पर आधारित हैं; स्टारलिंग का मूल अवलोकन, मिशेल और करी का पारगम्यता संश्लेषण, और लेविक-मिशेल संशोधन (वुडकॉक के नैदानिक ​​रूप से उन्मुख पुनर्कथन के साथ) वर्तमान ढांचे को परिभाषित करते हैं।

History

स्टारलिंग ने 1896 में द्रव विनिमय के ऑस्मोटिक-हाइड्रोस्टेटिक संतुलन का वर्णन किया, और लैंडिस ने बाद में केशिका दबाव के प्रत्यक्ष माप प्रदान किए जिसने इसका समर्थन किया। बीसवीं शताब्दी के दौरान शास्त्रीय निस्पंदन-पुनरावशोषण मॉडल प्रबल रहा, लेकिन एंडोथेलियल ग्लाइकोकैलिक्स पर बढ़ते सबूतों ने लेविक और मिशेल को 2010 में एक संशोधित सिद्धांत प्रकाशित करने के लिए प्रेरित किया, जिसे वुडकॉक और अन्य ने ट्रांसवैस्कुलर द्रव विनिमय के ग्लाइकोकैलिक्स-आधारित विवरण में अनुवादित किया।

Debates

क्या स्थिर-अवस्था शिरापरक पुनरावशोषण होता है?

शास्त्रीय मॉडल ने केशिकाओं के शिरापरक छोर पर पुनरावशोषण की भविष्यवाणी की थी, लेकिन संशोधित, ग्लाइकोकैलिक्स-आधारित सिद्धांत का तर्क है कि अधिकांश ऊतकों में केशिकाएं स्थिर अवस्था में अपनी पूरी लंबाई में फ़िल्टर करती हैं और पुनरावशोषण क्षणिक या अनुपस्थित होता है, जिसमें लसीका फ़िल्टर्ड द्रव को वापस करती है।

Key figures

• Ernest Starling
• Eugene Landis
• C. Charles Michel
• J. Rodney Levick
• Thomas Woodcock

Seminal works

• starling-1896
• levick-michel-2010
• michel-1999

Frequently asked questions

चार स्टारलिंग बल क्या हैं?

केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव और अंतरालीय हाइड्रोस्टेटिक दबाव, और प्लाज्मा कोलाइड ऑस्मोटिक (ऑन्कोटिक) दबाव और अंतरालीय कोलाइड ऑस्मोटिक दबाव; उनका शुद्ध संतुलन केशिका भित्ति के पार द्रव संचलन की दिशा और दर निर्धारित करता है।

संशोधित स्टारलिंग सिद्धांत ने शास्त्रीय मॉडल को कैसे बदला?

इसने दिखाया कि प्रासंगिक ऑन्कोटिक ढाल एंडोथेलियल ग्लाइकोकैलिक्स और उसके ठीक नीचे के स्थान के पार कार्य करता है, ताकि केशिकाएं आमतौर पर शिरापरक छोर पर द्रव को पुनरावशोषित करने के बजाय अपनी लंबाई के साथ फ़िल्टर करती हैं, जिसमें लसीका फ़िल्टर्ड द्रव को वापस करती है।