فیزیولوژی گردش خون

فصل ۱۵ — اتساع‌پذیری عروقی و عملکرد دستگاه‌های شریانی و وریدی

گایتون و هال — فیزیولوژی پزشکی

۱
فصل ۱۵

اتساع‌پذیری عروقی

یکی از ویژگی‌های ارزشمند دستگاه عروقی این است که همهٔ رگ‌های خونی قابلیت اتساع دارند. اتساع‌پذیری شریان‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد برون‌ده ضربانی قلب را در خود جای دهند و نوسانات فشار را هموار کنند. این توانایی باعث می‌شود جریان خون در عروق بسیار کوچک بافت‌ها به‌صورت یکنواخت و پیوسته ادامه یابد.

وریدها از همهٔ رگ‌های خونی اتساع‌پذیرترند. حتی افزایش اندک فشار وریدی باعث می‌شود وریدها حدود ۰٫۵ تا ۱ لیتر خون اضافی را ذخیره کنند. بنابراین وریدها مخزنی برای نگهداری مقادیر زیادی خون اضافی فراهم می‌کنند که هر زمان در بخش دیگری از گردش خون به خون نیاز باشد، می‌توان آن را به کار گرفت.

واحد اتساع‌پذیری عروقی

اتساع‌پذیری عروقی معمولاً به‌صورت افزایش کسری حجم به ازای هر یک میلی‌متر جیوه افزایش فشار بیان می‌شود و مطابق رابطهٔ زیر محاسبه می‌شود:

اتساع‌پذیری عروقی= افزایش حجم افزایش فشار×حجم اولیه

یعنی اگر افزایش ۱ mm Hg فشار باعث شود رگی که در ابتدا ۱۰ mL خون در خود داشته است، حجمش ۱ mL افزایش یابد، اتساع‌پذیری برابر ۰٫۱ به ازای هر mm Hg یا ۱۰٪ به ازای هر mm Hg خواهد بود.

وریدها بسیار اتساع‌پذیرتر از شریان‌ها هستند

دیوارهٔ شریان‌ها ضخیم‌تر و بسیار محکم‌تر از دیوارهٔ وریدهاست. در نتیجه، وریدها به‌طور متوسط حدود ۸ برابر اتساع‌پذیرتر از شریان‌ها هستند. بنابراین یک افزایش معین در فشار، در وریدهایی با اندازهٔ قابل مقایسه، حدود ۸ برابر بیشتر از شریان‌ها موجب افزایش حجم خون می‌شود.

در گردش خون ریوی، اتساع‌پذیری وریدهای ریوی مشابه وریدهای گردش سیستمیک است. بااین‌حال، شریان‌های ریوی به‌طور طبیعی در فشارهایی حدود یک‌ششم فشار دستگاه شریانی سیستمیک کار می‌کنند و اتساع‌پذیری آن‌ها به همان نسبت بیشتر است؛ یعنی تقریباً ۶ برابر اتساع‌پذیری شریان‌های سیستمیک.

۲
فصل ۱۵

کامپلاینس یا ظرفیت عروقی

کل مقدار خونی که می‌تواند به ازای هر یک میلی‌متر جیوه افزایش فشار در یک بخش مشخص از گردش خون ذخیره شود، کامپلاینس یا ظرفیت همان بستر عروقی نام دارد و با رابطهٔ زیر محاسبه می‌شود:

کامپلاینس عروقی= افزایش حجمافزایش فشار

کامپلاینس و اتساع‌پذیری با یکدیگر تفاوت زیادی دارند. ممکن است رگی بسیار اتساع‌پذیر باشد اما چون حجم کمی دارد، کامپلاینس آن بسیار کمتر از رگی باشد که اتساع‌پذیری کمتری دارد ولی حجم آن بزرگ‌تر است؛ زیرا کامپلاینس برابر است با حاصل‌ضرب اتساع‌پذیری در حجم.

کامپلاینس یک ورید سیستمیک حدود ۲۴ برابر شریان متناظر با آن است، زیرا ورید حدود ۸ برابر اتساع‌پذیرتر است و حجمی حدود ۳ برابر بیشتر دارد؛ بنابراین ۸ × ۳ = ۲۴.

۳
فصل ۱۵

منحنی‌های حجم ـ فشار گردش شریانی و وریدی

یک روش مناسب برای بیان رابطهٔ فشار و حجم در یک رگ یا در هر بخش از گردش خون، استفاده از منحنی حجم ـ فشار است. منحنی‌های پیوستهٔ قرمز و آبی در شکل ۱۵-۱ به‌ترتیب منحنی‌های حجم ـ فشار دستگاه شریانی سیستمیک طبیعی و دستگاه وریدی را نشان می‌دهند.

این منحنی‌ها نشان می‌دهند که وقتی دستگاه شریانی یک فرد بالغ متوسط، شامل همهٔ شریان‌های بزرگ، شریان‌های کوچک و آرتریول‌ها، با حدود ۷۰۰ mL خون پر شده باشد، فشار متوسط شریانی ۱۰۰ mm Hg است؛ اما هنگامی که تنها ۴۰۰ mL خون در آن باشد، فشار به صفر کاهش می‌یابد.

شکل کامل ۱۵-1
شکل ۱۵-۱. منحنی‌های حجم ـ فشار دستگاه‌های شریانی و وریدی سیستمیک که اثر تحریک یا مهار اعصاب سمپاتیکِ دستگاه گردش خون را نیز نشان می‌دهند.

در تمام دستگاه وریدی سیستمیک، حجم به‌طور طبیعی بین ۲۰۰۰ تا ۳۵۰۰ mL متغیر است و برای آنکه فشار وریدی فقط ۳ تا ۵ mm Hg تغییر کند، باید حجم چندصد میلی‌لیتر تغییر کند. این ویژگی تا حد زیادی توضیح می‌دهد که چرا می‌توان در مدت تنها چند دقیقه تا حدود نیم لیتر خون به یک فرد سالم تزریق کرد، بی‌آنکه عملکرد گردش خون به‌طور چشمگیری تغییر کند.

اثر تحریک یا مهار سمپاتیک بر رابطهٔ حجم ـ فشار دستگاه شریانی و وریدی

در شکل ۱۵-۱ همچنین اثرات تحریک یا مهار اعصاب سمپاتیک عروقی بر منحنی‌های حجم ـ فشار نشان داده شده است. افزایش تون عضلهٔ صاف عروقی بر اثر تحریک سمپاتیک، در هر حجم مشخص فشار شریان‌ها یا وریدها را افزایش می‌دهد؛ درحالی‌که مهار سمپاتیک در هر حجم مشخص فشار را کاهش می‌دهد.

کنترل عروق توسط دستگاه عصبی سمپاتیک از این راه برای کاهش ابعاد یک بخش از گردش خون و در نتیجه انتقال خون به بخش‌های دیگر ارزشمند است. برای مثال، افزایش تون عروقی در سراسر گردش سیستمیک می‌تواند مقادیر زیادی خون را به سمت قلب جابه‌جا کند؛ این یکی از روش‌های اصلی بدن برای افزایش سریع قدرت پمپاژ قلب است.

کنترل سمپاتیک ظرفیت عروقی زمانی که حجم خون کاهش یافته باشد، مانند پس از خونریزی، اهمیت بسیار زیادی دارد. افزایش تون سمپاتیک، به‌ویژه در وریدها، اندازهٔ عروق را آن‌قدر کاهش می‌دهد که حتی پس از ازدست‌رفتن حدود ۲۵٪ کل حجم خون، گردش خون همچنان تقریباً به‌طور طبیعی عمل می‌کند.

کامپلاینس تأخیری یا آرامش تنشی عروق

اصطلاح کامپلاینس تأخیری به این معناست که اگر یک رگ در معرض افزایش حجم قرار گیرد، در ابتدا فشار آن به مقدار زیادی افزایش می‌یابد، اما کشیده‌شدن تدریجی و تأخیری عضلهٔ صاف دیوارهٔ رگ باعث می‌شود فشار طی چند دقیقه تا چند ساعت دوباره به سمت مقدار طبیعی بازگردد. این اثر در شکل ۱۵-۲ نشان داده شده است.

شکل کامل ۱۵-2
شکل ۱۵-۲. اثر تزریق حجمی از خون به داخل یک قطعهٔ وریدی و سپس خارج‌کردن خون اضافی بر فشار داخل‌عروقی، که اصل کامپلاینس تأخیری را نشان می‌دهد.

در این شکل، فشار در قطعهٔ کوچکی از یک ورید ثبت می‌شود که دو انتهای آن بسته شده است. ناگهان مقدار اضافی خون تزریق می‌شود تا فشار از ۵ به ۱۲ mm Hg برسد. با اینکه پس از تزریق هیچ خونی خارج نمی‌شود، فشار به‌سرعت شروع به کاهش می‌کند و پس از چند دقیقه به حدود ۹ mm Hg نزدیک می‌شود.

بنابراین حجم خون تزریق‌شده ابتدا موجب اتساع کشسان فوری ورید می‌شود، اما سپس فیبرهای عضلهٔ صاف ورید به‌تدریج به طول بیشتری «خزش» می‌کنند و تنش آن‌ها نیز متناسب با آن کاهش می‌یابد. این پدیده ویژگی همهٔ عضلات صاف است و آرامش تنشی نام دارد؛ همان‌گونه که در فصل ۸ توضیح داده شد.

کامپلاینس تأخیری سازوکاری ارزشمند است که به گردش خون اجازه می‌دهد در صورت نیاز خون اضافی را در خود جای دهد، مانند پس از یک انتقال خون بزرگ. کامپلاینس تأخیری در جهت معکوس نیز یکی از راه‌هایی است که گردش خون طی چند دقیقه یا چند ساعت پس از خونریزی شدید، به‌طور خودکار خود را با کاهش حجم خون تطبیق می‌دهد.

۴
فصل ۱۵

نبض‌های فشار شریانی

با هر ضربان قلب، موج جدیدی از خون وارد شریان‌ها می‌شود. اگر دستگاه شریانی قابلیت اتساع نداشت، تمام این خون تازه تقریباً بلافاصله و فقط در زمان سیستول قلب از عروق محیطی عبور می‌کرد و در دیاستول هیچ جریانی وجود نداشت. بااین‌حال، کامپلاینس درخت شریانی به‌طور طبیعی نوسانات فشار را آن‌قدر کاهش می‌دهد که تا زمانی که خون به مویرگ‌ها می‌رسد، نبض فشار تقریباً از بین رفته است؛ بنابراین جریان خون بافتی عمدتاً پیوسته و با نوسان بسیار کم است.

نبض‌های فشار در ریشهٔ آئورت در شکل ۱۵-۳ نشان داده شده‌اند. در یک فرد جوان سالم، فشار در بالاترین نقطهٔ هر موج که فشار سیستولی نام دارد، حدود ۱۲۰ mm Hg است. در پایین‌ترین نقطهٔ هر موج که فشار دیاستولی نامیده می‌شود، فشار حدود ۸۰ mm Hg است. اختلاف این دو فشار، یعنی حدود ۴۰ mm Hg، فشار نبض نام دارد.

شکل کامل ۱۵-3
شکل ۱۵-۳. شکل موج فشار در آئورت صعودی.

دو عامل اصلی بر فشار نبض اثر می‌گذارند: ۱) حجم ضربه‌ای خروجی قلب؛ و ۲) کامپلاینس یا اتساع‌پذیری کل درخت شریانی.

به‌طور کلی، هرچه حجم ضربه‌ای بیشتر باشد، مقدار خون بیشتری باید با هر ضربان قلب در درخت شریانی جای گیرد و در نتیجه افزایش و کاهش فشار در طول سیستول و دیاستول بیشتر خواهد بود؛ بنابراین فشار نبض نیز بیشتر می‌شود. برعکس، هرچه کامپلاینس دستگاه شریانی کمتر باشد، برای یک حجم ضربه‌ای معین که به شریان‌ها پمپ می‌شود، افزایش فشار بیشتر خواهد بود.

برای مثال، همان‌طور که منحنی‌های میانیِ بالای شکل ۱۵-۴ نشان می‌دهند، وقتی شریان‌ها در آرتریواسکلروز سفت شده‌اند و در نتیجه کامپلاینس کمی دارند، فشار نبض گاهی تا حدود دو برابر مقدار طبیعی افزایش می‌یابد.

در عمل، فشار نبض تقریباً با نسبت حجم ضربه‌ای به کامپلاینس درخت شریانی تعیین می‌شود. هر وضعیت گردش خونی که بر یکی از این دو عامل اثر بگذارد، فشار نبض را نیز تغییر می‌دهد:

فشار نبض حجم ضربه‌ایکامپلاینس شریانی
۵
فصل ۱۵

شکل‌های غیرطبیعی موج فشار

برخی شرایط پاتوفیزیولوژیک گردش خون علاوه بر تغییر فشار نبض، شکل موج فشار را نیز غیرطبیعی می‌کنند. از میان این وضعیت‌ها، تنگی دریچهٔ آئورت، بازماندن مجرای شریانی و نارسایی دریچهٔ آئورت شکل‌های بسیار مشخصی دارند که هر سه در شکل ۱۵-۴ نشان داده شده‌اند.

شکل کامل ۱۵-4
شکل ۱۵-۴. شکل‌های موج فشار آئورت در آرتریواسکلروز، تنگی دریچهٔ آئورت، بازماندن مجرای شریانی و نارسایی دریچهٔ آئورت.

تنگی دریچهٔ آئورت

در افراد مبتلا به تنگی دریچهٔ آئورت، قطر دهانهٔ دریچهٔ آئورت به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته است و نبض فشار آئورت نیز به دلیل کاهش جریان خون خروجی از دریچهٔ تنگ‌شده به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

بازماندن مجرای شریانی

در افراد مبتلا به بازماندن مجرای شریانی، ۵۰٪ یا بیشتر از خونی که بطن چپ به آئورت پمپ می‌کند، بلافاصله از طریق مجرای باز به عقب و به سمت شریان ریوی و عروق ریه جریان می‌یابد. در نتیجه فشار دیاستولی پیش از ضربان بعدی قلب بسیار پایین می‌افتد و فشار نبض افزایش پیدا می‌کند.

نارسایی دریچهٔ آئورت

در افراد مبتلا به نارسایی آئورت، دریچهٔ آئورت وجود ندارد یا به‌طور کامل بسته نمی‌شود. بنابراین پس از هر ضربان قلب، خونی که تازه به آئورت پمپ شده است فوراً به سمت بطن چپ بازمی‌گردد. در نتیجه فشار آئورت می‌تواند بین دو ضربان قلب تا صفر کاهش یابد.

همچنین در شکل موج نبض آئورت، اینسیژورا وجود ندارد، زیرا دریچهٔ آئورتی برای بسته‌شدن وجود ندارد.

۶
فصل ۱۵

انتقال موج فشار به شریان‌های محیطی

هنگامی که قلب در زمان سیستول خون را به داخل آئورت پرتاب می‌کند، در ابتدا فقط بخش ابتدایی آئورت متسع می‌شود، زیرا اینرسی خون اجازه نمی‌دهد حجم خون به‌طور ناگهانی تا انتهای دستگاه محیطی جابه‌جا شود. بااین‌حال، افزایش فشار در قسمت ابتدایی آئورت به‌سرعت بر این اینرسی غلبه می‌کند و جبههٔ موج اتساع هرچه بیشتر در طول آئورت پیش می‌رود؛ همان‌طور که در شکل ۱۵-۵ نشان داده شده است. این پدیده انتقال موج فشار در شریان‌ها نام دارد.

شکل ۱۵-5
شکل ۱۵-۵. مراحل پیشروندهٔ انتقال موج فشار در امتداد آئورت.

سرعت انتقال موج فشار در آئورت طبیعی حدود ۳ تا ۵ m/sec، در شاخه‌های بزرگ شریانی ۷ تا ۱۰ m/sec و در شریان‌های کوچک ۱۵ تا ۳۵ m/sec است.

به‌طور کلی، هرچه کامپلاینس هر قطعهٔ عروقی بیشتر باشد، سرعت انتقال کمتر خواهد بود. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا انتقال در آئورت کندتر و در شریان‌های کوچک دیستال، که کامپلاینس بسیار کمتری دارند، بسیار سریع‌تر است.

در آئورت، سرعت انتقال موج فشار دست‌کم ۱۵ برابر سرعت جریان خون است، زیرا موج فشار صرفاً یک موج متحرک فشار است که با حرکت رو به جلوی بسیار کمی از حجم کل خون همراه است.

میراشدن موج فشار در شریان‌های کوچک، آرتریول‌ها و مویرگ‌ها

شکل ۱۵-۶ تغییرات معمول شکل موج فشار را هنگامی که موج وارد عروق محیطی می‌شود نشان می‌دهد. به‌ویژه در سه منحنی پایینی توجه کنید که شدت نوسان به‌تدریج در شریان‌های کوچک، آرتریول‌ها و به‌خصوص مویرگ‌ها کمتر می‌شود.

شکل کامل ۱۵-6
شکل ۱۵-۶. تغییرات شکل موج فشار نبض هنگامی که موج نبض به سوی عروق کوچک‌تر حرکت می‌کند.

در واقع، فقط هنگامی که نوسانات آئورت بسیار بزرگ باشند یا آرتریول‌ها به‌شدت گشاد شده باشند، می‌توان در بیشتر مویرگ‌ها نوسان فشار را مشاهده کرد.

دو علت اصلی برای این میراشدن تدریجی نبض فشار در محیط وجود دارد: ۱) مقاومت در برابر حرکت خون در عروق؛ و ۲) کامپلاینس عروق.

مقاومت باعث میراشدن نوسانات می‌شود، زیرا برای متسع‌کردن بخش بعدی رگ، باید مقدار کمی خون در جبههٔ موج فشار به سمت جلو جریان یابد؛ هرچه مقاومت بیشتر باشد، حرکت خون دشوارتر است. کامپلاینس نیز نوسانات را میرا می‌کند، زیرا هرچه یک رگ کامپلاینس بیشتری داشته باشد، برای ایجاد افزایش فشار در جبههٔ موج، حجم خون بیشتری لازم است.

بنابراین درجهٔ میراشدن تقریباً با حاصل‌ضرب مقاومت در کامپلاینس نسبت مستقیم دارد.

۷
فصل ۱۵

روش‌های بالینی اندازه‌گیری فشارهای سیستولی و دیاستولی

استفاده از دستگاه‌های ثبت فشار که برای اندازه‌گیری معمول فشار شریانی در انسان به واردکردن سوزن یا کاتتر داخل شریان نیاز دارند، عملی نیست؛ هرچند در برخی مطالعات ویژه از این روش‌ها استفاده می‌شود. به‌جای آن، پزشک فشارهای سیستولی و دیاستولی را با روش‌های غیرمستقیم، معمولاً روش سمعی یا روش اسیلو‌متریک، تعیین می‌کند.

روش سمعی

شکل ۱۵-۷ روش سمعی را برای تعیین فشارهای شریانی سیستولی و دیاستولی نشان می‌دهد. گوشی پزشکی روی شریان بازویی در ناحیهٔ حفرهٔ آرنج قرار داده می‌شود و کاف فشار خون در اطراف بازو تا فشاری بالاتر از فشار شریانی باد می‌شود.

شکل کامل ۱۵-7
شکل ۱۵-۷. روش سمعی برای اندازه‌گیری فشارهای شریانی سیستولی و دیاستولی.

تا زمانی که فشار کاف آن‌قدر زیاد است که شریان بازویی را کاملاً می‌بندد، هیچ صدایی از شریان با گوشی شنیده نمی‌شود. سپس فشار کاف به‌آرامی کاهش داده می‌شود. در نقطه‌ای که فشار سیستولی شریانی از فشار کاف بیشتر می‌شود، خون شروع می‌کند به‌صورت جت از شریان نیمه‌فشرده عبور کند و با هر نبض صدایی شنیده می‌شود.

این صداها صداهای کورتکوف نام دارند؛ نامی که از نیکلای کورتکوف، پزشک روسی، گرفته شده است که آن‌ها را در سال ۱۹۰۵ توصیف کرد.

تصور می‌شود صداهای کورتکوف عمدتاً در اثر عبور جهشی خون از رگ نیمه‌مسدود و ارتعاش دیوارهٔ رگ ایجاد شوند. این جت خون در بخش پایین‌دست کاف آشفتگی ایجاد می‌کند و همین جریان آشفته، ارتعاشاتی را به وجود می‌آورد که از طریق گوشی شنیده می‌شوند.

جریان لایه‌ای خون که به‌طور طبیعی در شریان‌ها وجود دارد، ارتعاش بسیار کمی در دیوارهٔ شریان ایجاد می‌کند؛ بنابراین وقتی شریان کاملاً باز است و خون آزادانه جریان دارد، صدایی با گوشی شنیده نمی‌شود.

برای تعیین فشار خون به روش سمعی، ابتدا فشار کاف به‌طور واضح بالاتر از فشار سیستولی شریانی برده می‌شود. تا زمانی که فشار کاف از فشار سیستولی بیشتر باشد، شریان بازویی روی هم خوابیده باقی می‌ماند و در هیچ بخشی از چرخهٔ فشار، خون به قسمت پایین‌دست شریان جهش نمی‌کند؛ بنابراین هیچ صدای کورتکوفی شنیده نمی‌شود.

سپس فشار کاف به‌آرامی کاهش می‌یابد. به‌محض آنکه فشار کاف از فشار سیستولی کمتر شود، یعنی در نقطهٔ B شکل ۱۵-۷، در اوج فشار سیستولی خون شروع به عبور از شریان زیر کاف می‌کند و هم‌زمان با ضربان قلب صداهای ضربه‌ای از شریان بازویی شنیده می‌شوند. هنگامی که این صداها برای نخستین‌بار شنیده می‌شوند، فشار نشان‌داده‌شده توسط مانومتر متصل به کاف تقریباً برابر فشار سیستولی است.

با کاهش بیشتر فشار کاف، کیفیت صداهای کورتکوف تغییر می‌کند؛ حالت ضربه‌ای آن‌ها کمتر و حالت ریتمیک و خشن‌تر بیشتر می‌شود. سپس در نهایت، هنگامی که فشار کاف به فشار دیاستولی نزدیک می‌شود، صداها ناگهان خفه و مبهم می‌شوند؛ این همان نقطهٔ C در شکل ۱۵-۷ است.

فشار مانومتر در لحظه‌ای که صداهای کورتکوف خفه می‌شوند تقریباً برابر فشار دیاستولی است، هرچند این مقدار فشار دیاستولی‌ای را که با کاتتر مستقیم داخل شریان اندازه‌گیری می‌شود کمی بیش از مقدار واقعی برآورد می‌کند.

وقتی فشار کاف چند میلی‌متر جیوه دیگر کاهش پیدا کند، شریان دیگر در زمان دیاستول بسته نمی‌شود؛ بنابراین عامل اصلی ایجاد صداها، یعنی جهش خون از میان شریان فشرده‌شده، دیگر وجود ندارد و صداها کاملاً ناپدید می‌شوند.

بسیاری از پزشکان معتقدند فشاری که در آن صداهای کورتکوف کاملاً ناپدید می‌شوند باید به‌عنوان فشار دیاستولی در نظر گرفته شود؛ مگر در موقعیت‌هایی که ناپدیدشدن صداها را نتوان با اطمینان تعیین کرد، زیرا صداها حتی پس از خالی‌شدن کامل کاف نیز شنیده می‌شوند.

برای مثال، در بیماران دارای فیستول شریانی ـ وریدی برای همودیالیز یا در مبتلایان به نارسایی آئورت، ممکن است صداهای کورتکوف پس از خالی‌شدن کامل کاف نیز شنیده شوند.

روش سمعی برای تعیین فشارهای سیستولی و دیاستولی کاملاً دقیق نیست، اما معمولاً مقادیری در محدودهٔ حدود ۱۰٪ مقادیر اندازه‌گیری‌شده به‌وسیلهٔ کاتتر مستقیم داخل شریان به دست می‌دهد.

روش اسیلو‌متریک خودکار

فشارهای شریانی سیستولی و دیاستولی اغلب با دستگاه‌های اسیلو‌متریک خودکار اندازه‌گیری می‌شوند. این دستگاه‌ها مانند روش سمعی از کاف فشارسنج استفاده می‌کنند، اما به یک حسگر الکترونیکی فشار مجهزند تا نوسان‌های فشار کاف را که هنگام عبور خون از یک شریان، اغلب شریان بازویی، ایجاد می‌شوند تشخیص دهند.

دستگاه‌های اسیلو‌متریک فشار شریانی از الگوریتم‌های الکترونیکی اختصاصی برای بادکردن و خالی‌کردن خودکار کاف و تفسیر نوسان‌های فشار کاف استفاده می‌کنند.

وقتی کاف باد شده و فشار آن از فشار سیستولی بیشتر است، جریان خونی در شریان وجود ندارد و در نتیجه نوسانی در فشار کاف دیده نمی‌شود. با تخلیهٔ آهستهٔ کاف، خون شروع به جهش از شریان می‌کند و فشار کاف هم‌زمان با انبساط و انقباض چرخه‌ای شریان نوسان می‌کند.

با کاهش بیشتر فشار کاف، دامنهٔ نوسان‌ها تا یک مقدار حداکثر افزایش می‌یابد؛ این نقطه با فشار متوسط شریانی متناظر است. سپس وقتی فشار کاف به زیر فشار دیاستولی بیمار می‌رسد و خون به‌صورت روان در شریان جریان می‌یابد، دامنهٔ نوسان‌ها کاهش پیدا می‌کند.

با استفاده از الگوریتم مخصوص هر دستگاه، نوسان‌های فشار کاف به‌طور خودکار به سیگنال‌های دیجیتال فشار سیستولی و دیاستولی و همچنین ضربان قلب تبدیل و نمایش داده می‌شوند.

دستگاه‌های اسیلو‌متریک فشار شریانی نسبت به روش سمعی به مهارت کمتری نیاز دارند و بیمار می‌تواند آن‌ها را در منزل استفاده کند؛ به این ترتیب از اثر روپوش سفید نیز اجتناب می‌شود، یعنی حالتی که حضور کادر درمان باعث افزایش فشار خون بعضی بیماران می‌شود.

بااین‌حال، این دستگاه‌ها باید برای دقت کالیبره شوند و اگر اندازهٔ کاف نامناسب باشد یا برخی شرایط غیرطبیعی گردش خون وجود داشته باشند، مانند آرتریواسکلروز شدید که سفتی دیوارهٔ شریان را افزایش می‌دهد، ممکن است اندازه‌گیری‌های غیرقابل اعتماد ارائه دهند.

فشارهای شریانی طبیعی در روش‌های سمعی و اسیلو‌متریک

شکل ۱۵-۸ فشارهای تقریبی طبیعی سیستولی و دیاستولی شریانی را در سنین مختلف نشان می‌دهد. افزایش تدریجی فشار با افزایش سن ناشی از اثرات پیری بر سازوکارهای کنترل فشار خون است.

شکل کامل ۱۵-8
شکل ۱۵-۸. تغییرات فشارهای شریانی سیستولی، دیاستولی و متوسط با افزایش سن. نواحی سایه‌دار محدوده‌های تقریبی طبیعی را نشان می‌دهند.

در فصل ۱۹ خواهیم دید که کلیه‌ها مسئول اصلی تنظیم درازمدت فشار شریانی هستند. به‌خوبی شناخته شده است که عملکرد کلیه با افزایش سن، به‌ویژه پس از ۵۰ سالگی، کاهش می‌یابد.

فشارهای سیستولی و دیاستولی خون تا حدود سن ۴۵ تا ۵۵ سالگی، به‌طور متوسط در مردان چند میلی‌متر جیوه بیشتر از زنان است. در این محدودهٔ سنی، زنان وارد یائسگی می‌شوند و فشار خون آن‌ها تا حدود همان سطح مردان هم‌سن افزایش می‌یابد.

پس از ۶۰ سالگی معمولاً افزایش اضافی خفیفی در فشار سیستولی زنان و مردان رخ می‌دهد. این افزایش تا حدی ناشی از کاهش اتساع‌پذیری یا سخت‌شدن شریان‌هاست که اغلب نتیجهٔ آترواسکلروز است. پیامد نهایی، فشار سیستولی بالاتر همراه با افزایش قابل‌توجه فشار نبض است، همان‌گونه که پیش‌تر توضیح داده شد.

فشار متوسط شریانی

فشار متوسط شریانی، میانگین فشارهای شریانی است که در طول یک بازهٔ زمانی، میلی‌ثانیه به میلی‌ثانیه اندازه‌گیری می‌شوند. این فشار برابر میانگین سادهٔ فشارهای سیستولی و دیاستولی نیست، زیرا در ضربان طبیعی قلب، بخش بیشتری از چرخهٔ قلبی در دیاستول سپری می‌شود تا در سیستول.

بنابراین در بخش بیشتری از چرخهٔ قلبی، فشار شریانی به فشار دیاستولی نزدیک‌تر است تا فشار سیستولی. در ضربان قلب معمول، فشار متوسط شریانی تقریباً ۶۰٪ تحت تأثیر فشار دیاستولی و ۴۰٪ تحت تأثیر فشار سیستولی قرار دارد.

در شکل ۱۵-۸ توجه کنید که فشار متوسط، یعنی خط سبز پیوسته، در همهٔ سنین به فشار دیاستولی نزدیک‌تر از فشار سیستولی است. بااین‌حال، در ضربان‌های قلب بسیار بالا، دیاستول بخش کوچک‌تری از چرخهٔ قلبی را تشکیل می‌دهد و فشار متوسط شریانی با میانگین فشارهای سیستولی و دیاستولی تقریب بهتری پیدا می‌کند.

۸
فصل ۱۵

وریدها و عملکردهای آن‌ها

وریدها مسیرهایی برای بازگشت خون به قلب فراهم می‌کنند، اما علاوه بر آن عملکردهای دیگری نیز دارند که برای کارکرد گردش خون ضروری‌اند. اهمیت ویژهٔ آن‌ها در این است که می‌توانند منقبض یا گشاد شوند و به این وسیله مقادیر کم یا زیادی خون را ذخیره کنند و هر زمان بخش‌های دیگر گردش خون به آن نیاز داشتند، این خون را در دسترس قرار دهند.

وریدهای محیطی همچنین می‌توانند با سازوکاری که پمپ وریدی نامیده می‌شود خون را به سمت جلو برانند و حتی به تنظیم برون‌ده قلبی کمک کنند؛ عملکردی بسیار مهم که در فصل ۲۰ با جزئیات توضیح داده می‌شود.

۹
فصل ۱۵

فشارهای وریدی؛ فشار دهلیز راست و فشارهای وریدی محیطی

خون همهٔ وریدهای سیستمیک به دهلیز راست قلب وارد می‌شود. بنابراین فشار موجود در دهلیز راست فشار وریدی مرکزی نامیده می‌شود.

فشار دهلیز راست بر اساس تعادل میان دو عامل تنظیم می‌شود: ۱) توانایی قلب برای پمپ‌کردن خون از دهلیز و بطن راست به داخل ریه‌ها؛ و ۲) جریان خون از وریدهای محیطی به داخل دهلیز راست.

اگر قلب راست با قدرت پمپ کند، فشار دهلیز راست کاهش می‌یابد. برعکس، ضعف قلب فشار دهلیز راست را بالا می‌برد. همچنین هر عاملی که باعث ورود سریع خون از وریدهای محیطی به دهلیز راست شود، فشار دهلیز راست را افزایش می‌دهد.

برخی عواملی که می‌توانند بازگشت وریدی را افزایش دهند و در نتیجه فشار دهلیز راست را بالا ببرند عبارت‌اند از: ۱) افزایش حجم خون؛ ۲) افزایش تون عروق بزرگ در سراسر بدن که در نتیجه فشارهای وریدی محیطی را بالا می‌برد؛ و ۳) اتساع آرتریول‌ها که مقاومت محیطی را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد خون با سرعت از شریان‌ها وارد وریدها شود.

همان عواملی که فشار دهلیز راست را تنظیم می‌کنند، در تنظیم برون‌ده قلبی نیز نقش دارند؛ زیرا مقدار خونی که قلب پمپ می‌کند هم به توانایی پمپاژ قلب و هم به تمایل خون برای ورود از عروق محیطی به قلب بستگی دارد. در فصل ۲۰ تنظیم فشار دهلیز راست را در ارتباط با تنظیم برون‌ده قلبی با جزئیات بسیار بیشتری بررسی خواهیم کرد.

فشار طبیعی دهلیز راست حدود ۰ mm Hg است که برابر فشار اتمسفر اطراف بدن است. این فشار در شرایط بسیار غیرطبیعی می‌تواند تا ۲۰ تا ۳۰ mm Hg افزایش یابد؛ مانند: ۱) نارسایی شدید قلبی؛ یا ۲) پس از انتقال حجم بسیار زیاد خون که حجم کل خون را به‌شدت افزایش می‌دهد و باعث می‌شود مقدار بیشتری خون از عروق محیطی به قلب وارد شود.

حد پایین فشار دهلیز راست معمولاً حدود ۳- تا ۵- mm Hg پایین‌تر از فشار اتمسفر است؛ این تقریباً همان فشار موجود در حفرهٔ قفسهٔ سینه اطراف قلب است.

فشار دهلیز راست زمانی به این مقادیر پایین نزدیک می‌شود که قلب با قدرتی استثنایی پمپ کند یا جریان خون ورودی به قلب از عروق محیطی به‌شدت کاهش یافته باشد، مانند پس از خونریزی شدید.

۱۰
فصل ۱۵

مقاومت وریدی و فشار وریدی محیطی

وریدهای بزرگ هنگامی که متسع باشند، آن‌قدر مقاومت کمی در برابر جریان خون دارند که مقاومت آن‌ها تقریباً صفر است. بااین‌حال، همان‌گونه که در شکل ۱۵-۹ نشان داده شده است، بیشتر وریدهای بزرگی که وارد قفسهٔ سینه می‌شوند در نقاط متعددی توسط بافت‌های اطراف فشرده می‌شوند و در نتیجه جریان خون در این نقاط با مانع روبه‌رو می‌شود.

شکل ۱۵-9
شکل ۱۵-۹. نقاط فشاری‌ای که تمایل دارند وریدهای واردشونده به قفسهٔ سینه را روی هم بخوابانند.

برای مثال، وریدهایی که از بازو می‌آیند هنگام عبور با زاویهٔ تند از روی دندهٔ اول فشرده می‌شوند. همچنین فشار در وریدهای گردن اغلب آن‌قدر پایین می‌آید که فشار اتمسفرِ خارج گردن باعث روی‌هم‌خوابیدن این وریدها می‌شود.

در نهایت، وریدهایی که از شکم عبور می‌کنند اغلب توسط اندام‌های مختلف و فشار داخل شکمی فشرده می‌شوند و در نتیجه معمولاً دست‌کم تا حدی به شکل بیضوی یا شکاف‌مانند روی هم می‌خوابند. به همین دلایل، وریدهای بزرگ معمولاً مقداری مقاومت در برابر جریان خون ایجاد می‌کنند؛ بنابراین فشار در وریدهای کوچک‌تر محیطی در فردی که دراز کشیده است معمولاً حدود ۴+ تا ۶+ mm Hg بیشتر از فشار دهلیز راست است.

افزایش فشار دهلیز راست، فشار وریدی محیطی را افزایش می‌دهد

هنگامی که فشار دهلیز راست از مقدار طبیعی ۰ mm Hg بیشتر می‌شود، خون شروع به پس‌زدن در وریدهای بزرگ می‌کند. این تجمع خون باعث بزرگ‌شدن وریدها می‌شود و حتی نقاط روی‌هم‌خوابیدهٔ وریدها نیز هنگامی که فشار دهلیز راست از حدود ۴+ تا ۶+ mm Hg بیشتر شود باز می‌شوند.

پس از آن، هر افزایش بیشتر در فشار دهلیز راست باعث افزایش متناسب فشار وریدی محیطی در اندام‌ها و سایر نقاط بدن می‌شود. چون برای افزایش فشار دهلیز راست تا حدود ۴+ تا ۶+ mm Hg باید عملکرد قلب به‌طور قابل‌توجهی مختل شده باشد، تا زمانی که فرد در حال استراحت است، فشار وریدی محیطی حتی در مراحل اولیهٔ نارسایی قلبی به‌طور محسوسی افزایش نمی‌یابد.

افزایش فشار داخل شکم، فشار وریدهای پا را افزایش می‌دهد

فشار داخل حفرهٔ شکمی در فردی که به پشت دراز کشیده است به‌طور طبیعی به‌طور متوسط حدود ۶+ mm Hg است، اما در اثر بارداری، تومورهای بزرگ، چاقی شکمی یا تجمع بیش از حد مایع در حفرهٔ شکم که آسیت نامیده می‌شود، می‌تواند تا ۱۵+ تا ۳۰+ mm Hg افزایش یابد.

هنگامی که فشار داخل شکم افزایش پیدا می‌کند، فشار وریدهای پا باید از فشار شکمی بیشتر شود تا وریدهای شکمی باز شوند و اجازه دهند خون از پاها به قلب جریان یابد. بنابراین اگر فشار داخل شکم ۲۰+ mm Hg باشد، کمترین فشار ممکن در وریدهای فمورال نیز تقریباً ۲۰+ mm Hg خواهد بود.

۱۱
فصل ۱۵

اثر فشار گرانشی بر فشار وریدی

در هر ستون آبی که در معرض هوا قرار دارد، فشار در سطح آب برابر فشار اتمسفر است، اما به ازای هر ۱۳٫۶ mm پایین‌رفتن از سطح، فشار به اندازهٔ ۱ mm Hg افزایش می‌یابد. این فشار ناشی از وزن آب است و به همین دلیل فشار گرانشی یا فشار هیدروستاتیک نامیده می‌شود.

فشار گرانشی در دستگاه عروقی نیز به دلیل وزن خون موجود در عروق ایجاد می‌شود، همان‌گونه که در شکل ۱۵-۱۰ نشان داده شده است.

شکل ۱۵-10
شکل ۱۵-۱۰. اثر فشار گرانشی بر فشارهای وریدی در سراسر بدن فرد ایستاده.

هنگامی که فرد ایستاده است، فشار دهلیز راست تقریباً ۰ mm Hg باقی می‌ماند، زیرا قلب هر مقدار خون اضافی را که بخواهد در این نقطه تجمع پیدا کند به داخل شریان‌ها پمپ می‌کند.

بااین‌حال، در یک فرد بالغ که کاملاً بی‌حرکت ایستاده است، فشار وریدهای پا حدود ۹۰+ mm Hg است؛ زیرا وزن ستون خون موجود در وریدها بین قلب و پاها چنین فشار گرانشی‌ای ایجاد می‌کند. فشارهای وریدی در سایر سطوح بدن نیز متناسب با ارتفاع، بین ۰ و ۹۰ mm Hg قرار دارند.

در وریدهای بازو، فشار در سطح دندهٔ فوقانی معمولاً حدود ۶+ mm Hg است، زیرا ورید زیرترقوه‌ای هنگام عبور از روی این دنده فشرده می‌شود. سپس فشار گرانشی در طول بازو بر اساس فاصله از سطح این دنده تعیین می‌شود.

بنابراین اگر اختلاف فشار گرانشی میان سطح دنده و دست ۲۹+ mm Hg باشد، این فشار به فشار ۶+ mm Hg ناشی از فشردگی ورید هنگام عبور از روی دنده اضافه می‌شود و فشار کلی وریدهای دست به حدود ۳۵+ mm Hg می‌رسد.

وریدهای گردن فردی که عمودی ایستاده است تقریباً در تمام مسیر تا جمجمه روی هم می‌خوابند، زیرا فشار اتمسفر از بیرون بر گردن وارد می‌شود. این روی‌هم‌خوابیدن باعث می‌شود فشار در سراسر طول این وریدها در حدود صفر باقی بماند.

هر تمایلی برای افزایش فشار بالاتر از صفر، وریدها را باز می‌کند و به خون اجازه می‌دهد جریان پیدا کند و فشار دوباره به صفر برگردد. برعکس، هر تمایلی برای کاهش فشار ورید گردن به کمتر از صفر باعث روی‌هم‌خوابیدن بیشتر وریدها می‌شود؛ این موضوع مقاومت را بیشتر می‌کند و دوباره فشار را به صفر بازمی‌گرداند.

اما وریدهای داخل جمجمه در محفظه‌ای قرار دارند، یعنی حفرهٔ جمجمه، که نمی‌تواند روی هم بخوابد. در نتیجه می‌توان در سینوس‌های وریدی سخت‌شامهٔ سر فشار منفی داشت. در وضعیت ایستاده، فشار وریدی در سینوس ساژیتال در بالاترین بخش مغز حدود ۱۰- mm Hg است که ناشی از «مکش» هیدروستاتیک بین بالای جمجمه و قاعدهٔ جمجمه است.

بنابراین اگر در جریان جراحی سینوس ساژیتال باز شود، هوا می‌تواند بلافاصله به داخل دستگاه وریدی مکیده شود؛ این هوا حتی ممکن است به سمت پایین حرکت کند و در قلب آمبولی هوا ایجاد کند و موجب مرگ شود.

اثر عامل گرانشی بر فشار شریانی و سایر فشارها

عامل گرانشی بر فشارهای شریان‌ها و مویرگ‌های محیطی نیز اثر می‌گذارد. برای مثال، فرد ایستاده‌ای که در سطح قلب فشار متوسط شریانی ۱۰۰ mm Hg دارد، در شریان‌های پا فشاری در حدود ۱۹۰ mm Hg خواهد داشت.

بنابراین وقتی گفته می‌شود فشار شریانی ۱۰۰ mm Hg است، معمولاً منظور فشار در سطح گرانشی قلب است، نه لزوماً فشار موجود در همهٔ نقاط دستگاه شریانی.

۱۲
فصل ۱۵

دریچه‌های وریدی و پمپ وریدی؛ اثر آن‌ها بر فشار وریدی

اگر در وریدها دریچه وجود نداشت، اثر فشار گرانشی باعث می‌شد فشار وریدی پاها در یک فرد بالغ ایستاده همیشه حدود ۹۰+ mm Hg باشد.

اما هر بار که پاها حرکت می‌کنند، عضلات منقبض می‌شوند و وریدهای داخل عضلات یا مجاور آن‌ها را می‌فشارند و خون را از وریدها خارج می‌کنند. دریچه‌های موجود در وریدها، که در شکل ۱۵-۱۱ نشان داده شده‌اند، به‌گونه‌ای آرایش یافته‌اند که جریان خون وریدی فقط در جهت قلب امکان‌پذیر باشد.

شکل ۱۵-11
شکل ۱۵-۱۱. دریچه‌های وریدی پا.

در نتیجه، هر بار که فرد پاهای خود را حرکت می‌دهد یا حتی عضلات ساق را منقبض می‌کند، مقدار مشخصی خون وریدی به سمت قلب رانده می‌شود. این سامانهٔ پمپاژ پمپ وریدی یا پمپ عضلانی نام دارد و آن‌قدر مؤثر است که در شرایط معمول، فشار وریدی پاهای یک فرد بالغ در حال راه‌رفتن کمتر از ۲۰+ mm Hg باقی می‌ماند.

اگر فرد کاملاً بی‌حرکت بایستد، پمپ وریدی کار نمی‌کند و فشار وریدهای قسمت پایین پا طی حدود ۳۰ ثانیه به مقدار کامل گرانشی، یعنی ۹۰ mm Hg، افزایش می‌یابد.

فشار مویرگی نیز به‌شدت افزایش پیدا می‌کند و باعث نشت مایع از دستگاه گردش خون به فضاهای بافتی می‌شود. در نتیجه پاها متورم می‌شوند و حجم خون کاهش می‌یابد.

در مدت ۱۵ تا ۳۰ دقیقه ایستادن کاملاً بی‌حرکت، ممکن است حدود ۱۰ تا ۲۰٪ حجم خون از دستگاه گردش خون از دست برود؛ این وضعیت ممکن است به غش‌کردن منجر شود، همان‌گونه که گاهی برای سربازی که مجبور است در حالت خبردار بی‌حرکت بایستد رخ می‌دهد.

این وضعیت را می‌توان تنها با منقبض‌کردن دوره‌ای عضلات پا و اندکی خم‌کردن زانوها پیشگیری کرد تا پمپ وریدی بتواند کار کند.

نارسایی دریچه‌های وریدی باعث واریس می‌شود

اگر وریدها در اثر فشار وریدی بیش از حد و مداوم برای هفته‌ها یا ماه‌ها بیش از اندازه کشیده شوند، مانند بارداری یا ایستادن طولانی‌مدت، دریچه‌های دستگاه وریدی ممکن است ناکارآمد یا حتی تخریب شوند.

کشیده‌شدن وریدها سطح مقطع آن‌ها را افزایش می‌دهد، اما اندازهٔ لت‌های دریچه‌ها افزایش نمی‌یابد. بنابراین لت‌های دریچه دیگر نمی‌توانند کاملاً روی یکدیگر قرار بگیرند و بسته شوند.

در نتیجهٔ بسته‌نشدن کامل دریچه‌ها، فشار وریدهای پا به دلیل نارسایی پمپ وریدی به‌شدت افزایش می‌یابد. این افزایش فشار، اندازهٔ وریدها را باز هم بیشتر می‌کند و در نهایت عملکرد دریچه‌ها را به‌طور کامل از بین می‌برد.

به این ترتیب فرد دچار وریدهای واریسی می‌شود که مشخصهٔ آن‌ها برجستگی‌های بزرگ و پیازی‌شکل وریدها در زیر پوست تمام پا، به‌ویژه قسمت پایین پا، است.

هرگاه افراد مبتلا به واریس بیش از چند دقیقه بایستند، فشارهای وریدی و مویرگی بسیار بالا می‌روند و نشت مایع از مویرگ‌ها باعث ادم پا می‌شود.

ادم به نوبهٔ خود مانع انتشار مناسب مواد غذایی از مویرگ‌ها به سلول‌های عضله و پوست می‌شود؛ در نتیجه عضلات دردناک و ضعیف می‌شوند و حتی پوست ممکن است دچار گانگرن و زخم شود.

بهترین درمان چنین وضعیتی بالا نگه‌داشتن مداوم پاها تا سطحی دست‌کم برابر با قلب است. بانداژهای سفت یا جوراب‌های فشاری بلند نیز می‌توانند در پیشگیری از ادم و پیامدهای آن کمک‌کننده باشند.

برآورد بالینی فشار وریدی

فشار وریدی را اغلب می‌توان تنها با مشاهدهٔ میزان اتساع وریدهای محیطی، به‌ویژه وریدهای گردن، برآورد کرد.

برای مثال، در وضعیت نشسته، وریدهای گردن یک فرد آرام و در حال استراحت به‌طور طبیعی هرگز متسع نیستند. اما هنگامی که فشار دهلیز راست به حدود ۱۰+ mm Hg افزایش یابد، وریدهای قسمت پایین گردن شروع به برجسته‌شدن می‌کنند و در فشار دهلیزی حدود ۱۵+ mm Hg تقریباً همهٔ وریدهای گردن متسع می‌شوند.

اندازه‌گیری مستقیم فشار وریدی و فشار دهلیز راست

فشار وریدی را می‌توان به‌آسانی با واردکردن مستقیم یک سوزن به ورید و متصل‌کردن آن به دستگاه ثبت فشار اندازه‌گیری کرد.

تنها راه اندازه‌گیری دقیق فشار دهلیز راست این است که یک کاتتر از طریق وریدهای محیطی به داخل دهلیز راست فرستاده شود. فشارهایی که با چنین کاتترهای ورید مرکزی اندازه‌گیری می‌شوند، در بعضی بیماران قلبی بستری برای ارزیابی مداوم توان پمپاژ قلب استفاده می‌شوند.

سطح مرجع فشار برای اندازه‌گیری فشارهای وریدی و سایر فشارهای گردش خون

اگرچه تاکنون فشار دهلیز راست را ۰ mm Hg و فشار شریانی را ۱۰۰ mm Hg بیان کرده‌ایم، هنوز سطح گرانشی دستگاه گردش خون را که این فشارها نسبت به آن سنجیده می‌شوند مشخص نکرده‌ایم.

یک نقطه در دستگاه گردش خون وجود دارد که تغییرات وضعیت بدن در فرد سالم معمولاً اثر ناشی از فشار گرانشی را در اندازه‌گیری فشار آن بیش از ۱ تا ۲ mm Hg تغییر نمی‌دهد. این نقطه در سطح یا نزدیک دریچهٔ سه‌لتی قرار دارد، همان‌گونه که در شکل ۱۵-۱۲ با محورهای متقاطع نشان داده شده است.

شکل ۱۵-12
شکل ۱۵-۱۲. نقطهٔ مرجع برای اندازه‌گیری فشارهای گردش خون که در نزدیکی دریچهٔ سه‌لتی قرار دارد.

بنابراین تمام فشارهای گردش خون که در این کتاب مطرح می‌شوند نسبت به این سطح بیان می‌شوند؛ این سطح سطح مرجع اندازه‌گیری فشار نام دارد.

علت آنکه اثرات گرانشی در سطح دریچهٔ سه‌لتی بسیار کم است این است که قلب به‌طور خودکار از تغییرات قابل‌توجه فشار ناشی از جاذبه در این نقطه جلوگیری می‌کند.

اگر فشار در سطح دریچهٔ سه‌لتی اندکی از مقدار طبیعی بیشتر شود، بطن راست بیش از معمول پر می‌شود؛ در نتیجه قلب خون را سریع‌تر پمپ می‌کند و فشار در سطح دریچهٔ سه‌لتی دوباره به سمت مقدار متوسط طبیعی کاهش پیدا می‌کند.

برعکس، اگر فشار کاهش یابد، بطن راست به‌اندازهٔ کافی پر نمی‌شود، پمپاژ آن کاهش می‌یابد و خون در دستگاه وریدی تجمع پیدا می‌کند تا فشار در سطح سه‌لتی دوباره به مقدار طبیعی افزایش یابد.

به بیان دیگر، قلب به‌صورت یک تنظیم‌کنندهٔ بازخوردی فشار در سطح دریچهٔ سه‌لتی عمل می‌کند.

وقتی فرد به پشت دراز کشیده است، دریچهٔ سه‌لتی تقریباً دقیقاً در فاصلهٔ ۶۰٪ ضخامت قفسهٔ سینه از سطح پشت قرار دارد. این نقطه سطح مرجع فشار صفر برای فرد درازکش است.

۱۳
فصل ۱۵

عملکرد ذخیره‌ای وریدها برای خون

در فصل ۱۴ اشاره کردیم که معمولاً بیش از ۶۰٪ کل خون موجود در دستگاه گردش خون در وریدها قرار دارد. به همین دلیل، و همچنین به علت کامپلاینس زیاد وریدها، دستگاه وریدی به‌عنوان مخزن خون برای گردش خون عمل می‌کند.

هنگامی که خون از بدن از دست می‌رود و فشار شریانی شروع به کاهش می‌کند، از سینوس‌های کاروتید و سایر نواحی حساس به فشار در گردش خون پیام‌های عصبی ایجاد می‌شوند؛ این موضوع در فصل ۱۸ بررسی می‌شود.

این پیام‌ها به نوبهٔ خود باعث ایجاد پیام‌های عصبی از مغز و نخاع، عمدتاً از طریق اعصاب سمپاتیک به وریدها، می‌شوند و وریدها را منقبض می‌کنند.

این فرایند بخش زیادی از فضای خالی و شلی‌ای را که به دلیل ازدست‌رفتن خون در دستگاه گردش خون ایجاد شده است از بین می‌برد. حتی پس از آنکه تا حدود ۲۰٪ کل حجم خون از دست رفته باشد، به دلیل همین عملکرد ذخیره‌ای متغیر وریدها، دستگاه گردش خون اغلب تقریباً به‌طور طبیعی کار می‌کند.

۱۴
فصل ۱۵

مخازن اختصاصی خون

برخی بخش‌های دستگاه گردش خون آن‌قدر گسترده و/یا دارای کامپلاینس بالا هستند که مخازن اختصاصی خون نامیده می‌شوند. این مخازن شامل موارد زیرند:

  1. طحال: گاهی می‌تواند آن‌قدر کوچک شود که تا حدود ۱۰۰ mL خون را به بخش‌های دیگر گردش خون آزاد کند.
  2. کبد: سینوس‌های کبدی می‌توانند چندصد میلی‌لیتر خون را به بقیهٔ گردش خون آزاد کنند.
  3. وریدهای بزرگ شکمی: می‌توانند تا حدود ۳۰۰ mL خون در اختیار گردش خون قرار دهند.
  4. شبکهٔ وریدی زیر پوست: این شبکه نیز می‌تواند چندصد میلی‌لیتر خون فراهم کند.

قلب و ریه‌ها، اگرچه جزئی از دستگاه مخزن وریدی سیستمیک نیستند، می‌توانند به‌عنوان مخزن خون نیز در نظر گرفته شوند.

برای مثال، قلب در هنگام تحریک سمپاتیک کوچک می‌شود و از این راه می‌تواند حدود ۵۰ تا ۱۰۰ mL خون را وارد گردش خون کند. ریه‌ها نیز هنگامی که فشارهای ریوی به مقادیر پایین کاهش می‌یابند، می‌توانند حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ mL خون دیگر آزاد کنند.

۱۵
فصل ۱۵

طحال؛ مخزن گلبول‌های قرمز

شکل ۱۵-۱۳ نشان می‌دهد که طحال دو ناحیهٔ جداگانه برای ذخیرهٔ خون دارد: سینوس‌های وریدی و پالپ. سینوس‌ها می‌توانند مانند هر بخش دیگری از دستگاه وریدی متسع شوند و خون کامل را ذخیره کنند.

شکل ۱۵-13
شکل ۱۵-۱۳. ساختارهای عملکردی طحال. MZ: ناحیهٔ حاشیه‌ای؛ GZ: مرکز زایگر، حاوی لنفوسیت‌های B.

در پالپ طحال، مویرگ‌ها آن‌قدر نفوذپذیرند که خون کامل، از جمله گلبول‌های قرمز، از دیوارهٔ مویرگ‌ها خارج می‌شود و وارد شبکه‌ای ترابکولار می‌گردد و پالپ قرمز را تشکیل می‌دهد.

گلبول‌های قرمز در میان ترابکول‌ها به دام می‌افتند، درحالی‌که پلاسما به داخل سینوس‌های وریدی جریان می‌یابد و سپس وارد گردش عمومی می‌شود.

در نتیجه، پالپ قرمز طحال یک مخزن ویژه است که مقدار زیادی گلبول قرمز متراکم را در خود نگه می‌دارد. این گلبول‌های قرمز متراکم هر زمان که دستگاه عصبی سمپاتیک تحریک شود و طحال و عروق آن را منقبض کند، می‌توانند به گردش عمومی رانده شوند.

تا حدود ۵۰ mL گلبول قرمز متراکم می‌تواند به گردش خون آزاد شود و هماتوکریت را حدود ۱ تا ۲٪ افزایش دهد.

بخش‌های دیگری از پالپ طحال شامل جزایری از گلبول‌های سفید هستند که در مجموع پالپ سفید نامیده می‌شوند. در این ناحیه سلول‌های لنفوئیدی مشابه سلول‌هایی که در گره‌های لنفاوی ساخته می‌شوند، تولید می‌شوند. این سلول‌ها بخشی از دستگاه ایمنی بدن هستند که در فصل ۳۵ توضیح داده می‌شود.

طحال گلبول‌های قرمز پیر را حذف می‌کند

سلول‌های خونی هنگام عبور از پالپ طحال پیش از ورود به سینوس‌ها تحت فشار و فشرده‌شدن شدید قرار می‌گیرند. گلبول‌های قرمز پیر و شکننده نمی‌توانند این تنش را تحمل کنند و در طحال تخریب می‌شوند.

پس از پارگی این سلول‌ها، هموگلوبین آزادشده و استرومای سلولی توسط سلول‌های رتیکولوآندوتلیال طحال هضم می‌شوند و فرآورده‌های حاصل از هضم عمدتاً دوباره به‌عنوان مواد غذایی در بدن مصرف می‌شوند؛ اغلب برای ساخت سلول‌های خونی جدید.

سلول‌های رتیکولوآندوتلیال طحال به‌عنوان سامانهٔ پاک‌سازی خون عمل می‌کنند

پالپ طحال حاوی تعداد زیادی سلول فاگوسیتی بزرگ رتیکولوآندوتلیال است و سینوس‌های وریدی نیز با سلول‌های مشابه پوشیده شده‌اند.

این سلول‌ها به‌عنوان بخشی از سامانهٔ پاک‌سازی خون عمل می‌کنند و همراه با سامانهٔ مشابه سلول‌های رتیکولوآندوتلیال موجود در سینوس‌های وریدی کبد فعالیت دارند.

هنگامی که عوامل عفونی وارد خون می‌شوند، سلول‌های رتیکولوآندوتلیال طحال به‌سرعت موادی مانند بقایای سلولی، باکتری‌ها و انگل‌ها را از خون حذف می‌کنند.

همچنین در بسیاری از عفونت‌های مزمن، طحال مشابه گره‌های لنفاوی بزرگ می‌شود و سپس عملکرد پاک‌سازی خود را با شدت بیشتری انجام می‌دهد.

نبود طحال، یعنی آسپلنی، یا کاهش عملکرد طحال، یعنی هیپواسپلنیسم، با اختلالات متعددی همراه است؛ از جمله افزایش استعداد ابتلا به عفونت‌های تهاجمی شدید و نیز اختلالات خودایمنی و گوارشی.

اهمیت طحال در مقاومت بدن در برابر عفونت در فصل ۳۴ بیشتر بررسی می‌شود.

۱۶
فصل ۱۵

کتابنامه

منابع این فصل

  1. Aalkjær C, Wang T. سامانهٔ قلبی‌عروقی چشمگیر زرافه‌ها. Annu Rev Physiol. 2021;83:1–15.
  2. Alexy T, Detterich J, Connes P, et al. ویژگی‌های فیزیکی خون و ارتباط آن‌ها با وضعیت‌های بالینی. Front Physiol. 2022;13:906768. DOI: 10.3389/fphys.2022.906768.
  3. Athaide CE, Spronck B, Au JS. مبنای فیزیولوژیک حرکت طولی دیوارهٔ شریان. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2022;322:H689–H701.
  4. Badeer HS. همودینامیک برای دانشجویان پزشکی. Am J Physiol (Adv Physiol Educ). 2001;25:44–52.
  5. Davis MJ, Earley S, Li YS, Chien S. مکانوتراسداکشن عروقی. Physiol Rev. 2023;103:1247–1421.
  6. Hall JE. یکپارچگی و تنظیم عملکرد قلبی‌عروقی. Am J Physiol (Adv Physiol Educ). 1999;22:s174–s186.
  7. Lenti MV, Luu S, Carsetti R, et al. آسپلنی و کاهش عملکرد طحال. Nat Rev Dis Primers. 2022;8(1):71.
  8. Molnár AÁ, Nádasy GL, Dörnyei G, et al. پیری دستگاه وریدی: از واریس تا اختلال شناختی عروقی. Geroscience. 2021;43:2761–2784.
  9. Pickering TG, Hall JE, Appel LJ, et al. توصیه‌هایی برای اندازه‌گیری فشار خون در انسان و حیوانات آزمایشگاهی؛ بخش ۱: اندازه‌گیری فشار خون در انسان. Hypertension. 2005;45:142–161.
  10. Whelton PK, Carey RM, Mancia G, Kreutz R, Bundy JD, Williams B. هماهنگ‌سازی راهنماهای فشار خون و پرفشاری خون کالج قلب آمریکا/انجمن قلب آمریکا و انجمن قلب اروپا/انجمن پرفشاری خون اروپا: مقایسه‌ها، تأملات و توصیه‌ها. Circulation. 2022;146:868–877.
  11. Yetkin E, Ozturk S, Cuglan B, Turhan H. علائم در بیماری‌های وریدیِ اتساع‌یابنده. Curr Cardiol Rev. 2020;16(3):164–172.