肺循环
肺循环将全部心输出量输送通过肺部,以便血液摄取氧气并释放二氧化碳。它是一个低压、低阻力、高顺应性的系统,与体循环在根本上有所不同,最显著的区别在于其血管对低氧的反应是收缩而非扩张。
Definition
肺循环是区域性血管床,将全部心输出量从右心室输送通过肺部并返回左心房;它是一个低压、低阻力系统,其中低的肺泡氧气会导致血管收缩,有助于使灌注与通气匹配。
Scope
本条目涵盖肺血管独特的低压设计、重力和肺容量对其阻力的影响、血流量与通气的匹配,以及缺氧性肺血管收缩这一标志性反应。它将肺灌注作为正常的调节生理学以及理解气体交换和肺动脉高压的背景进行阐述,而非作为临床指导。
Core questions
- 为什么肺循环是低压、低阻力系统?
- 为什么肺血管对低氧的反应是收缩,而体循环血管则相反?
- 肺血流量如何与肺泡通气量匹配?
- 肺容量和重力如何影响肺血管阻力及血流分布?
Key concepts
- 低压、低阻力系统
- 高血管顺应性和募集
- 缺氧性肺血管收缩
- 通气-灌注匹配
- 肺容量对阻力的影响
- 血流的重力分布
- 右心室后负荷
Key theories
- 缺氧性肺血管收缩
- 当肺泡氧气下降时,肺动脉收缩,将血液从通气不良的肺区域转移到通气更好的区域;这种反应与体循环血管的反应相反,它改善了灌注与通气以及气体交换的匹配。
- 通气-灌注匹配
- 高效的气体交换取决于区域血流量与区域通气的匹配;局部机制,包括缺氧性肺血管收缩,旨在使灌注分布与通气分布保持一致。
Mechanisms
肺循环以远低于体循环的压力接收全部心输出量,因为其血管壁薄、可扩张且静息张力低。随着血管的募集和扩张,血流量增加时阻力会进一步下降,并且它以特有的方式随肺容量而变化。肺部血流量分布不均,部分原因是重力,部分原因是主动调节。其决定性的调节特征是缺氧性肺血管收缩:当肺泡氧气下降时,局部动脉收缩,将血流转移到氧合更好的区域,从而改善灌注与通气的匹配。这种反应涉及肺血管平滑肌中的氧气感知,内皮细胞调节其强度。由于右心室对抗此血管床泵血,肺血管阻力的变化直接影响右心室负荷。
Clinical relevance
肺循环的设计及其缺氧性血管收缩反应对于肺部如何使血流量与通气匹配至关重要,该系统的紊乱是肺动脉高压和肺部疾病气体交换后果等疾病的基础。本条目描述了正常的调节生理学作为背景,并非诊断或治疗的依据。
Evidence & guidelines
此处总结的生理学内容来源于肺血管生理学和缺氧性肺血管收缩及其细胞基础的综合性综述,而非临床试验或实践指南。
History
20世纪中叶的生理学研究认识到肺部血管对低氧的反应是收缩而非扩张,从而将缺氧性肺血管收缩确定为肺循环的一个决定性特征。随后的工作描述了该血管床的低压、可募集特性、重力和肺容量对血流的影响,以及缺氧反应背后的细胞氧气感知和内皮机制。
Debates
- 缺氧性肺血管收缩的氧气感受器在哪里?
- 主要的氧气感知位点是位于肺血管平滑肌、内皮细胞还是两者兼有,以及哪些信号通路介导收缩,仍然是活跃研究的领域。
Key figures
- Andrew B. Lumb
- Wolfgang M. Kuebler
Related topics
Seminal works
- lumb-2015
- grimmer-2017
Frequently asked questions
- 为什么当氧气不足时肺血管会收缩,而体循环血管会扩张?
- 在肺部,收缩供应通气不良区域的血管会将血液转移到通气更好的区域,从而改善灌注与通气的匹配;这与体循环的反应相反,体循环中低氧会促使血管扩张以引入更多血液。
- 为什么肺循环是低压系统?
- 其血管壁薄、可扩张且静息张力低,并且随着血流量增加,它们会募集和扩张,因此全部心输出量可以通过远低于体循环的压力通过肺部。