Distribusi Aliran Darah dan Autoregulasi

Selama berolahraga, sirkulasi tidak hanya memompa lebih banyak darah; sirkulasi mengarahkan kembali aliran menuju otot aktif sambil menahannya di jaringan yang kurang aktif, dan sirkulasi menyesuaikan perfusi di dalam setiap jaringan dengan laju metabolisme lokal. Redistribusi dan autoregulasi lokal ini memungkinkan curah jantung yang terbatas untuk dibagi di antara pembuluh darah yang bersaing sehingga otot yang bekerja menerima aliran besar yang dibutuhkan metabolismenya.

Definition

Distribusi aliran darah adalah alokasi curah jantung di antara pembuluh darah tubuh, dan autoregulasi adalah kapasitas intrinsik pembuluh darah untuk mempertahankan atau menyesuaikan aliran darahnya sendiri sebagai respons terhadap perubahan tekanan perfusi dan kebutuhan metabolik, sebagian besar independen dari masukan saraf pusat.

Scope

Topik ini mencakup bagaimana curah jantung dialokasikan di antara organ-organ selama berolahraga, mekanisme lokal (metabolik dan miogenik) yang mencocokkan perfusi dengan kebutuhan di dalam suatu jaringan, konsep hiperemia akibat olahraga, dan bagaimana pembuluh darah khusus seperti sirkulasi koroner dan splanknik merespons. Ini adalah fisiologi referensi daripada panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana curah jantung didistribusikan kembali di antara otot, organ dalam, kulit, dan pembuluh darah lain selama berolahraga?
• Sinyal metabolik dan miogenik lokal apa yang mencocokkan perfusi otot dengan laju metabolismenya?
• Seberapa besar hiperemia akibat olahraga pada otot aktif dapat terjadi?
• Bagaimana sirkulasi koroner dan splanknik merespons olahraga?

Key concepts

• Redistribusi aliran darah
• Hiperemia akibat olahraga
• Vasodilatasi metabolik
• Autoregulasi miogenik
• Vasokonstriksi splanknik dan ginjal
• Pencocokan aliran-kebutuhan koroner
• Hierarki kebutuhan fisiologis yang bersaing

Mechanisms

Peningkatan aktivitas simpatis menyempitkan pembuluh darah splanknik, ginjal, dan otot yang tidak aktif, membebaskan curah jantung untuk redistribusi, sementara di dalam otot aktif sinyal vasodilator lokal mendominasi (Rowell, 1974). Akumulasi produk metabolik dan sinyal yang berasal dari endotel dan sel darah merah melebarkan pembuluh resistensi sebanding dengan laju metabolisme, menghasilkan hiperemia akibat olahraga yang dapat meningkatkan aliran otot berkali-kali lipat; respons miogenik membantu menstabilkan aliran terhadap perubahan tekanan (Saltin et al., 1998; Casey & Joyner, 2011). Joyner dan Casey (2015) membingkai distribusi ini sebagai hierarki kebutuhan fisiologis yang bersaing, di mana perfusi otot, tekanan arteri, dan aliran kulit termoregulasi diseimbangkan. Sirkulasi koroner melakukan autoregulasi dan sangat cocok dengan alirannya sendiri terhadap peningkatan kebutuhan oksigen jantung (Duncker & Bache, 2008).

Clinical relevance

Pengetahuan tentang distribusi aliran dan autoregulasi mendasari interpretasi bagaimana perfusi organ dipertahankan atau terganggu selama pengerahan tenaga, dan mengapa penyempitan vaskular yang tetap dapat membatasi aliran ke otot atau miokardium di bawah beban. Entri ini adalah fisiologi referensi deskriptif dan tidak memberikan rekomendasi diagnostik atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Dasar bukti bersifat fisiologis daripada berbasis pedoman, diambil dari pengukuran aliran darah tungkai manusia dan tinjauan integratif. Saltin dan rekan mengukur aliran darah otot rangka manusia dan regulasinya, dan Duncker dan Bache meninjau regulasi aliran koroner selama berolahraga.

History

Pengenceran indikator awal dan kemudian termodilusi serta pengukuran Doppler mengungkapkan bagaimana olahraga mendistribusikan kembali curah jantung dan bagaimana mekanisme lokal mengatur perfusi otot. Karya Rowell mendokumentasikan vasokonstriksi visceral yang menyertai olahraga, dan studi manusia selanjutnya menetapkan aliran darah otot yang sangat tinggi yang dapat dicapai dan sinyal lokal yang mendorongnya.

Debates

Sinyal lokal mana yang mendominasi dalam hiperemia akibat olahraga?

Banyak kandidat vasodilator, termasuk kalium, adenosin, nitrat oksida, prostaglandin, dan sinyal yang berasal dari sel darah merah, berkontribusi untuk mencocokkan aliran dengan metabolisme, dan tidak ada mediator tunggal yang sepenuhnya menjelaskan hiperemia akibat olahraga, sehingga model multi-sinyal yang berlebihan lebih disukai.

Key figures

• Bengt Saltin
• Loring Rowell
• Michael Joyner
• Dirk Duncker

Seminal works

• joyner-casey-2015
• saltin-1998
• rowell-1974

Frequently asked questions

Apa itu hiperemia akibat olahraga?

Hiperemia akibat olahraga adalah peningkatan besar aliran darah yang disesuaikan dengan kebutuhan ke otot rangka yang berkontraksi, didorong oleh sinyal vasodilator lokal yang menurunkan resistensi vaskular sebanding dengan laju metabolisme.

Bagaimana tubuh mengirim lebih banyak darah ke otot tanpa meningkatkan curah jantung tanpa batas?

Tubuh mendistribusikan kembali curah jantung yang tersedia, menyempitkan pembuluh darah di usus, ginjal, dan otot yang tidak aktif sehingga sebagian besar aliran mencapai otot aktif, sementara autoregulasi lokal menyempurnakan perfusi di dalam setiap jaringan.