Huyết động học và Điều hòa Huyết áp

Huyết động học là vật lý của dòng máu: cách áp lực, lưu lượng và sức cản liên quan với nhau khi máu di chuyển trong hệ tuần hoàn. Huyết áp động mạch—sản phẩm của cung lượng tim và tổng sức cản ngoại biên—là đại lượng trung tâm mà hệ thống tim mạch điều hòa, và việc hiểu các yếu tố quyết định của nó là nền tảng để hiểu sự kiểm soát tuần hoàn.

Definition

Huyết động học là nghiên cứu về các lực và mối quan hệ—gradient áp lực, lưu lượng và sức cản—chi phối sự di chuyển của máu qua tim và mạch máu; điều hòa huyết áp là tập hợp các cơ chế duy trì huyết áp động mạch bằng cách điều chỉnh cung lượng tim, sức cản mạch máu và thể tích máu.

Scope

Chủ đề này bao gồm các mối quan hệ cơ bản chi phối lưu lượng và áp lực (mối quan hệ áp lực-lưu lượng-sức cản, vai trò của cung lượng tim và sức cản mạch máu), sự khác biệt giữa huyết áp trung bình, tâm thu, tâm trương và áp lực mạch, cũng như các cơ chế ngắn hạn và dài hạn theo lớp để thiết lập huyết áp động mạch. Đây là một mục tham khảo về sinh lý học và không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Áp lực, lưu lượng và sức cản liên quan với nhau như thế nào trong hệ tuần hoàn?
• Điều gì quyết định huyết áp động mạch trung bình, và huyết áp tâm thu, tâm trương và áp lực mạch khác nhau như thế nào?
• Các phản xạ ngắn hạn và sự kiểm soát thận dài hạn cùng nhau thiết lập huyết áp động mạch như thế nào?
• Sự xơ cứng mạch máu làm thay đổi dạng sóng áp lực như thế nào?

Key concepts

• Mối quan hệ áp lực-lưu lượng-sức cản
• Cung lượng tim và tổng sức cản ngoại biên
• Huyết áp động mạch trung bình
• Huyết áp tâm thu, tâm trương và áp lực mạch
• Độ đàn hồi mạch máu và độ cứng động mạch
• Kiểm soát huyết áp thận-dịch cơ thể (dài hạn)
• Bài niệu natri do áp lực

Mechanisms

Dòng chảy qua hệ tuần hoàn được thúc đẩy bởi một gradient áp lực và bị cản trở bởi sức cản, do đó lưu lượng tăng khi chênh lệch áp lực tăng và giảm khi sức cản tăng; sức cản chủ yếu do các động mạch nhỏ và tiểu động mạch chi phối và rất nhạy cảm với bán kính mạch. Huyết áp động mạch trung bình được ước tính bằng tích của cung lượng tim và tổng sức cản ngoại biên, đó là lý do tại sao hệ thống có thể duy trì áp lực bằng cách điều chỉnh cung lượng tim hoặc trương lực mạch máu. Dạng sóng mạch đập—đỉnh tâm thu, đáy tâm trương và áp lực mạch giữa chúng—phụ thuộc vào thể tích nhát bóp và độ đàn hồi của các động mạch lớn; sự xơ cứng của các mạch này làm tăng áp lực mạch, một dấu hiệu của lão hóa động mạch được Lakatta và Levy mô tả. Về lâu dài, Guyton cho rằng thận thiết lập điểm hoạt động của huyết áp động mạch thông qua bài niệu natri do áp lực: những thay đổi áp lực làm thay đổi sự bài tiết natri và nước cho đến khi thể tích máu và áp lực trở lại mức ổn định.

Clinical relevance

Các khái niệm huyết động học định hình cách đo và diễn giải huyết áp cũng như cách các tình trạng như tăng huyết áp và sốc được hiểu về mặt sinh lý, bao gồm cả lý do tại sao sự xơ cứng động mạch làm tăng huyết áp tâm thu và áp lực mạch theo tuổi. Mục này mô tả các cơ chế để tham khảo và giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Mô tả định lượng về dòng máu có nguồn gốc từ sinh lý học và thủy lực học thế kỷ XVIII và XIX, bao gồm cả việc đo trực tiếp huyết áp động mạch sớm. Vào thế kỷ XX, phân tích hệ thống của Guyton đã định hình lại sự điều hòa huyết áp như một vấn đề kiểm soát thể tích dài hạn tập trung vào thận, bổ sung cho các phản xạ thần kinh nhanh và mang lại cho lĩnh vực này một khuôn khổ tích hợp hiện đại.

Debates

Kiểm soát huyết áp dài hạn do thận so với không do thận

Mô hình dịch cơ thể-thận của Guyton cho rằng bài niệu natri do áp lực của thận cuối cùng quyết định huyết áp động mạch dài hạn; các công trình sau này tranh luận về mức độ đóng góp của các cơ chế thần kinh, mạch máu và thận mạn tính, mà không làm thay đổi vai trò trung tâm của kiểm soát thể tích.

Key figures

• Arthur Guyton
• Edward G. Lakatta
• J. Rodney Levick

Seminal works

• guyton-1991
• lakatta-levy-2003

Frequently asked questions

Hai đại lượng nào quyết định huyết áp động mạch trung bình?

Huyết áp động mạch trung bình được ước tính bằng tích của cung lượng tim và tổng sức cản ngoại biên, do đó cơ thể có thể duy trì áp lực bằng cách thay đổi lượng máu tim bơm hoặc mức độ co thắt của mạch máu.

Tại sao áp lực mạch tăng theo tuổi?

Các động mạch lớn trở nên cứng hơn theo tuổi và hấp thụ ít hơn mỗi lần tống máu, do đó huyết áp tâm thu tăng và huyết áp tâm trương có thể giảm, làm tăng áp lực mạch giữa chúng.