Vasküler Fizyoloji
Vasküler fizyoloji, kan damarları ve lenf damarlarının işlevsel bir sistem olarak nasıl davrandığını inceler: atardamarların atımlı akışı nasıl yastıklayıp ilettiğini, direnç damarlarının kan dağılımını nasıl belirlediğini, toplardamarların hacmi nasıl depolayıp kalbe geri döndürdüğünü ve endotel ile vasküler düz kasın damar çapını sürekli olarak nasıl ayarladığını açıklar. Kalbin çıktısının dokulara ulaştığı ve dokulardan drene edildiği iletim ve değişim ağını açıklayan kardiyovasküler fizyolojinin bir parçasıdır.
Tanım
Vasküler fizyoloji, kan damarları ve lenf damarlarının yapısal ve işlevsel özelliklerinin incelenmesidir; bu özellikler, damarların uyumu (compliance), direnci, tonusu, endotel sinyalizasyonu ve taşıma işlevini kapsar ve birlikte kan dağılımını, doku perfüzyonunu, kılcal değişimini ve sıvı dengesini yönetmektedir.
Kapsam
Bu alan, okuyucuyu kalp pompası yerine damar duvarına ve fizyolojisine yönlendirmektedir. Atardamarların elastik ve kasılma özelliklerini, toplardamarların kapasitans ve geri dönüş işlevini, vasküler düz kasın kasılma davranışını, endotelin sinyal rollerini ve lenfatik sistemin drenaj ve immün-taşıma rolünü çerçeveler. Kardiyak mekanikler, elektrofizyoloji ve klinik vasküler hastalık yönetimi başka yerlerde ele alınmaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Büyük atardamarlar, aralıklı ventriküler ejeksiyonu neredeyse sürekli doku akışına nasıl dönüştürür?
- Vasküler direnci ve organlar arasındaki kan dağılımını ne belirler?
- Toplardamarlar, dolaşımdaki kan hacminin büyük kısmını nasıl depolar ve geri döndürür?
- Endotel ve vasküler düz kas, akışa, basınca ve kimyasal sinyallere nasıl duyarlı olur ve yanıt verir?
- Lenfatik sistem, interstisyel sıvıyı nasıl geri kazanır ve doku sıvı dengesini nasıl korur?
Anahtar kavramlar
- Arteriyel uyum ve nabız dalgası davranışı
- Vasküler direnç ve akışın dağılımı
- Venöz kapasitans ve venöz dönüş
- Vasküler düz kas tonusu
- Endotel sinyalizasyonu ve mekanotransdüksiyon
- Kılcal değişim ve interstisyel sıvı dengesi
- Lenfatik drenaj
Temel kuramlar
- Arteriyel sistemin Windkessel modeli
- Elastik büyük atardamarlar, sistol sırasında kanı depolayan ve diyastol sırasında serbest bırakan bir basınç rezervuarı görevi görerek, atımlı ejeksiyonu daha sürekli periferik akışa dönüştürür; model, arteriyel uyumu ve periferik direnci basınç dalga formunun belirleyicileri olarak formüle etmektedir.
- Endotel kaynaklı gevşeme
- Endotel pasif bir astar değil, agonistlere ve akışa yanıt olarak difüze olabilen gevşetici faktörler (daha sonra nitrik oksit olarak tanımlanmıştır) salgılayan bir sinyal yüzeyidir, böylece damar tonusu endotel ve alttaki düz kas tarafından birlikte belirlenir.
Mekanizmalar
Vasküler ağaç işlevsel olarak bölümlere ayrılmıştır. Elastik iletim atardamarları, sistol sırasında duvarlarında enerji depolar ve diyastol sırasında geri çekilerek atımlılığı tamponlar; yaş ve hastalıkla birlikte uyumları azalır, bu da nabız basıncını artırır (Westerhof et al., 2008; Laurent et al., 2006). Kaslı atardamarlar ve arteriyoller, düz kas tonusunun basınç gradyanını belirlediği ve organlar arasında akışı paylaştırdığı başlıca direnç damarlarıdır. Kılcal damarlar değişim yüzeyidir ve venüller ile toplardamarlar, kan hacminin çoğunu tutan ve kalbe geri dönüşü yöneten yüksek kapasitanslı bir rezervuar görevi görür. Tüm segmentlerde endotel, kayma gerilimini ve dolaşımdaki agonistleri algılar ve düz kas tonusunu modüle eden vazoaktif medyatörler salgılar – özellikle de endotel bağımlı gevşetici etkisi ilk kez Furchgott ve Zawadzki (1980) tarafından gösterilen nitrik oksit. Lenf damarları paralel olarak seyreder ve filtrelenmiş interstisyel sıvıyı ve proteini venöz dolaşıma geri döndürür.
Klinik önem
Burada açıklanan özellikler, yaygın olarak kullanılan vasküler fenotiplerin ve ölçümlerin temelini oluşturmaktadır: vasküler yaşlanmanın belirteçleri olarak arteriyel sertlik ve nabız dalgası hızı, vasküler hastalığın erken bir korelasyonu olarak endotel disfonksiyonu ve ödemdeki lenfatik yetmezlik. Bu madde, vasküler sistemin bu tür ölçümleri anlamak için bir referans olarak nasıl çalıştığını açıklamaktadır; klinik bir rehberlik niteliğinde değildir ve bireysel tanı veya tedavi için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Vasküler fizyolojinin çoğu, klasik deneysel çalışmalara (örneğin endotel kaynaklı gevşeme deneyleri) ve Windkessel gibi kantitatif modellere dayanmaktadır. Uzman konsensüsü, arteriyel sertliğin araştırma ve klinik kullanım için ölçümünü standartlaştırmıştır (Laurent et al., 2006), bu da fizyolojik bir özelliğin nasıl ölçülebilir bir fenotipe dönüştüğünü göstermektedir.
Tarihçe
Vasküler sistemin anlaşılması, tamamen mekanik, boru ve pompa modelinden aktif, düzenlenmiş bir organa doğru evrilmiştir. On dokuzuncu yüzyıl fizyolojisine kadar izlenebilen ve daha sonra matematiksel olarak formüle edilen Windkessel kavramı, büyük atardamarların elastik tamponlama rolünü yakalamıştır (Westerhof et al., 2008). 1980'de asetilkolin kaynaklı arteriyel gevşeme için endotel hücrelerinin gerekli olduğunun gösterilmesi (Furchgott & Zawadzki, 1980), damar duvarını bir sinyal organı olarak yeniden tanımlamış ve endotel fonksiyonunun modern çalışmasını başlatmıştır.
Öne çıkan isimler
- Robert F. Furchgott
- Nico Westerhof
- Stephane Laurent
İlgili konular
Temel eserler
- furchgott-zawadzki-1980
- westerhof-2008
- laurent-2006
Sıkça sorulan sorular
- Vasküler fizyoloji, kardiyak fizyolojiden nasıl farklıdır?
- Kardiyak fizyoloji kalbi bir pompa olarak ele alırken; vasküler fizyoloji, kanı dağıtan, değiştiren ve geri döndüren damarları, damar duvarlarının akış ve basıncı aktif olarak nasıl düzenlediği de dahil olmak üzere inceler.
- Elastik atardamarlar, akışı çok fazla değiştirmemelerine rağmen neden önemlidir?
- Elastik geri çekilmeleri, kalp atışı sırasında enerji depolar ve atımlar arasında serbest bırakarak, aralıklı ejeksiyonu daha sürekli periferik akışa dönüştürür ve nabız basıncının ne kadar yükseleceğini sınırlar.