Sirkulasi Paru

Sirkulasi paru membawa seluruh curah jantung melalui paru-paru sehingga darah dapat mengambil oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Ini adalah sistem bertekanan rendah, berresistansi rendah, dan berkepatuhan tinggi yang berbeda dari sirkulasi sistemik dalam cara-cara fundamental, yang paling mencolok adalah pembuluh darahnya menyempit daripada melebar sebagai respons terhadap oksigen rendah.

Definition

Sirkulasi paru adalah jaringan vaskular regional yang mengalirkan seluruh curah jantung dari ventrikel kanan melalui paru-paru dan kembali ke atrium kiri; ini adalah sistem bertekanan rendah, berresistansi rendah di mana oksigen alveolar rendah menyebabkan vasokonstriksi yang membantu mencocokkan perfusi dengan ventilasi.

Scope

Entri ini mencakup desain tekanan rendah yang khas dari pembuluh paru, pengaruh gravitasi dan volume paru terhadap resistansinya, pencocokan aliran darah dengan ventilasi, dan respons khas vasokonstriksi paru hipoksia. Ini memperlakukan perfusi paru sebagai fisiologi regulasi normal dan sebagai latar belakang untuk memahami pertukaran gas dan hipertensi paru, bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Mengapa sirkulasi paru merupakan sistem bertekanan rendah dan berresistansi rendah?
• Mengapa pembuluh paru menyempit sebagai respons terhadap oksigen rendah, tidak seperti pembuluh sistemik?
• Bagaimana aliran darah paru dicocokkan dengan ventilasi alveolar?
• Bagaimana volume paru dan gravitasi memengaruhi resistansi vaskular paru dan distribusi aliran?

Key concepts

• Sistem bertekanan rendah, berresistansi rendah
• Kepatuhan vaskular tinggi dan rekrutmen
• Vasokonstriksi paru hipoksia
• Pencocokan ventilasi-perfusi
• Efek volume paru pada resistansi
• Distribusi aliran gravitasi
• Afterload ventrikel kanan

Key theories

Vasokonstriksi paru hipoksia

Arteri paru menyempit ketika oksigen alveolar menurun, mengalihkan darah dari daerah paru yang berventilasi buruk ke daerah yang berventilasi lebih baik; respons ini, berlawanan dengan pembuluh sistemik, meningkatkan pencocokan perfusi dengan ventilasi dan pertukaran gas.

Pencocokan ventilasi-perfusi

Pertukaran gas yang efisien bergantung pada penyelarasan aliran darah regional dengan ventilasi regional; mekanisme lokal, termasuk vasokonstriksi paru hipoksia, bertindak untuk menyelaraskan distribusi perfusi dengan ventilasi.

Mechanisms

Sirkulasi paru menerima seluruh curah jantung pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada sirkulasi sistemik karena pembuluh darahnya berdinding tipis, dapat meregang, dan memiliki tonus istirahat yang rendah. Resistansi semakin menurun seiring peningkatan aliran melalui rekrutmen dan distensi pembuluh darah, dan bervariasi dengan volume paru secara khas. Aliran darah didistribusikan secara tidak merata melalui paru-paru sebagian karena gravitasi dan sebagian karena regulasi aktif. Fitur regulasi yang menentukan adalah vasokonstriksi paru hipoksia: ketika oksigen alveolar menurun, arteri lokal menyempit, menggeser aliran ke daerah yang lebih teroksigenasi dan meningkatkan kecocokan antara perfusi dan ventilasi. Respons ini melibatkan pendeteksian oksigen dalam otot polos vaskular paru, dengan endotelium memodulasi kekuatannya. Karena ventrikel kanan memompa melawan jaringan ini, perubahan resistansi vaskular paru secara langsung memengaruhi beban ventrikel kanan.

Clinical relevance

Desain sirkulasi paru dan respons vasokonstriktor hipoksianya sangat penting dalam cara paru-paru mencocokkan aliran darah dengan ventilasi, dan gangguan pada sistem ini mendasari kondisi seperti hipertensi paru dan konsekuensi pertukaran gas dari penyakit paru-paru. Entri ini menjelaskan fisiologi regulasi normal sebagai latar belakang dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Fisiologi yang dirangkum di sini diambil dari tinjauan integratif fisiologi vaskular paru dan vasokonstriksi paru hipoksia serta dasar selulernya, bukan dari uji klinis atau pedoman praktik.

History

Pengakuan bahwa pembuluh paru menyempit daripada melebar sebagai respons terhadap oksigen rendah, yang ditetapkan dalam fisiologi pertengahan abad ke-20, mengidentifikasi vasokonstriksi paru hipoksia sebagai fitur penentu sirkulasi paru. Pekerjaan selanjutnya mengkarakterisasi sifat tekanan rendah, dapat direkrut dari jaringan, pengaruh gravitasi dan volume paru pada aliran, serta mekanisme pendeteksi oksigen seluler dan endotel yang mendasari respons hipoksia.

Debates

Di mana sensor oksigen untuk vasokonstriksi paru hipoksia?

Apakah lokasi utama pendeteksi oksigen terletak pada otot polos vaskular paru, endotelium, atau keduanya, dan jalur sinyal mana yang memediasi penyempitan, tetap menjadi area investigasi aktif.

Key figures

• Andrew B. Lumb
• Wolfgang M. Kuebler

Seminal works

• lumb-2015
• grimmer-2017

Frequently asked questions

Mengapa pembuluh paru menyempit ketika oksigen rendah, padahal pembuluh sistemik melebar?

Di paru-paru, penyempitan pembuluh yang memasok daerah yang berventilasi buruk mengalihkan darah ke daerah yang berventilasi lebih baik, meningkatkan pencocokan perfusi dengan ventilasi; ini adalah kebalikan dari respons sistemik, di mana oksigen rendah memicu vasodilatasi untuk membawa lebih banyak darah.

Mengapa sirkulasi paru merupakan sistem bertekanan rendah?

Pembuluh darahnya berdinding tipis, dapat meregang, dan memiliki tonus istirahat yang rendah, dan mereka merekrut serta meregang seiring peningkatan aliran, sehingga seluruh curah jantung dapat melewati paru-paru pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada di sirkulasi sistemik.