دو گردش خون ریه و ساختمان عروق
ریه دارای دو دستگاه گردش خون است. گردش برونشی یک گردش پرفشار و کمجریان است که خون شریانی سیستمیک را به نای، درخت برونشی، بافت همبند و پوشش خارجی عروق ریوی میرساند. در مقابل، گردش ریوی کمفشار و پرجریان است و تمام برونده بطن راست را برای تبادل گاز به مویرگهای آلوئولی میبرد.
گردش برونشی
سرخرگهای برونشی از آئورت سینهای منشأ میگیرند و حدود ۱ تا ۲ درصد برونده قلبی را دریافت میکنند. این خون اکسیژندار، بافتهای پشتیبان ریه و راههای هوایی را تغذیه میکند.
گردش ریوی
سرخرگ ریوی خون کماکسیژن بطن راست را به مویرگهای آلوئولی میبرد و وریدهای ریوی خون اکسیژندار را به دهلیز چپ بازمیگردانند.
اختلاف کوچک برونده دو بطن
بیشتر خون گردش برونشی پس از عبور از بافت ریه وارد وریدهای ریوی و سپس دهلیز چپ میشود؛ به همین دلیل برونده بطن چپ حدود ۱ تا ۲ درصد بیشتر از برونده بطن راست است.
| ویژگی | گردش برونشی | گردش ریوی |
|---|---|---|
| فشار | بالا و نزدیک فشار آئورت | پایین |
| جریان | کم؛ حدود ۱ تا ۲ درصد برونده قلبی | زیاد؛ تقریباً برابر کل برونده قلبی |
| نوع خون ورودی | اکسیژندار | کماکسیژن |
| نقش اصلی | تغذیه بافتهای پشتیبان و راههای هوایی | تبادل اکسیژن و دیاکسیدکربن |
ویژگی عروق ریوی
دیواره سرخرگ ریوی تقریباً یکسوم ضخامت آئورت است. شاخههای آن کوتاه، قطور، نازک و بسیار کشساناند؛ بنابراین کامپلاینس درخت شریانی ریوی زیاد و حدود ۷ میلیلیتر بهازای هر میلیمتر جیوه است.
لنف ریه
عروق لنفی از اطراف برونشیولهای انتهایی آغاز میشوند و پروتئینهای نشتکرده و ذرات واردشده به بافت ریه را خارج میکنند. این عملکرد یکی از عوامل مهم پیشگیری از ادم ریوی است.
دام امتحانی
خون گردش برونشی پس از تغذیه بافت ریه معمولاً به دهلیز راست بازنمیگردد؛ بخش عمده آن وارد وریدهای ریوی و دهلیز چپ میشود.
فشارها و حجم خون در گردش ریوی
گردش ریوی با وجود عبور کل برونده قلبی، فشار بسیار کمتری از گردش سیستمیک دارد. این ویژگی، بار کاری بطن راست را کم میکند و از افزایش فشار مویرگی و ورود مایع به آلوئولها جلوگیری میکند.
| محل | فشار طبیعی | نکته |
|---|---|---|
| بطن راست | سیستولی ۲۵ و دیاستولی ۰ تا ۱ میلیمتر جیوه | فشار سیستولی حدود یکپنجم بطن چپ است. |
| سرخرگ ریوی | ۲۵/۸؛ میانگین ۱۵ میلیمتر جیوه | پس از بستهشدن دریچه ریوی، فشار آهستهتر از بطن افت میکند. |
| مویرگ ریوی | میانگین حدود ۷ میلیمتر جیوه | پایینبودن آن برای جلوگیری از ادم حیاتی است. |
| دهلیز چپ و وریدهای ریوی | میانگین حدود ۲؛ دامنه ۱ تا ۵ میلیمتر جیوه | نماینده فشار خروجی گردش ریوی است. |
فشار گوهای مویرگ ریوی
با پیشبردن کاتتر در شاخه کوچک سرخرگ ریوی و مسدودکردن آن، فشاری حدود ۵ میلیمتر جیوه ثبت میشود. این فشار معمولاً ۲ تا ۳ میلیمتر جیوه بیشتر از فشار دهلیز چپ است و برای برآورد فشار دهلیز چپ و مویرگ ریوی کاربرد دارد.
حجم خون ریه
حدود ۴۵۰ میلیلیتر، یعنی نزدیک ۹ درصد کل حجم خون بدن، در ریهها قرار دارد. حدود ۷۰ میلیلیتر آن در مویرگها و بقیه تقریباً بهطور مساوی در سرخرگها و وریدهای ریوی است.
ریه بهعنوان مخزن خون
حجم خون ریه میتواند از نصف تا دو برابر مقدار طبیعی تغییر کند. در بازدم پرفشار، مانند نواختن ساز بادی، تا حدود ۲۵۰ میلیلیتر خون از ریه به گردش سیستمیک رانده میشود.
نارسایی قلب چپ
نارسایی بطن چپ یا تنگی و نارسایی دریچه میترال موجب تجمع خون در گردش ریوی میشود و میتواند حجم خون ریه را تا دو برابر افزایش دهد؛ در نتیجه فشار عروق ریوی و خطر ادم بالا میرود.
تنظیم جریان خون با اکسیژن آلوئولی
جریان خون ریوی تقریباً برابر برونده قلبی است؛ اما توزیع آن در بخشهای مختلف ریه باید با تهویه آلوئولی هماهنگ باشد. مهمترین سازوکار موضعی این هماهنگی، انقباض عروق ریوی در پاسخ به کاهش اکسیژن آلوئولی است.
پاسخ ریه برخلاف بافتهای سیستمیک
هیپوکسی در بیشتر بافتهای بدن موجب گشادشدن عروق میشود؛ اما در ریه باعث تنگی سرخرگچههای همان ناحیه میشود تا خون از آلوئول کمتهویه دور شود.
آستانه مهم اکسیژن
وقتی فشار اکسیژن آلوئولی به کمتر از حدود ۷۳ میلیمتر جیوه، یعنی حدود ۷۰ درصد طبیعی، برسد، انقباض عروقی آشکار میشود و در هیپوکسی شدید مقاومت ممکن است بیش از پنج برابر افزایش یابد.
میانجیهای انقباضی
افزایش اندوتلین و گونههای فعال اکسیژن میتواند انقباض عروق را تقویت کند.
کاهش میانجی گشادکننده
کاهش آزادشدن نیتریکاکسید از بافت ریه نیز در افزایش مقاومت عروقی نقش دارد.
هدف نهایی سازوکار
این واکنش یک پاسخ سازگارکننده موضعی است: خون به نواحی با تهویه بهتر منتقل میشود و نسبت تهویه به خونرسانی بهبود مییابد.
هیپوکسی گسترده
اگر هیپوکسی تمام ریه را درگیر کند، مانند ارتفاع زیاد یا بیماری منتشر ریوی، انقباض عروقی سراسری رخ میدهد و میتواند فشار خون ریوی و بار بطن راست را افزایش دهد.
اثر جاذبه و نواحی سهگانه جریان خون
در فرد ایستاده، فاصله رأس تا قاعده ریه حدود ۳۰ سانتیمتر است و اختلاف فشار هیدروستاتیک نزدیک ۲۳ میلیمتر جیوه ایجاد میکند. فشار سرخرگ ریوی در رأس حدود ۱۵ میلیمتر جیوه کمتر و در قاعده حدود ۸ میلیمتر جیوه بیشتر از سطح قلب است.
رأس در برابر قاعده
در حالت ایستاده و استراحت، جریان خون قاعده ریه حدود پنج برابر رأس است. علت اصلی، اختلاف فشار هیدروستاتیک و بازشدن بیشتر عروق در بخشهای پایینتر است.
| ناحیه | رابطه فشارها | الگوی جریان | وضعیت معمول |
|---|---|---|---|
| ناحیه ۱ | فشار آلوئولی از فشار شریانی و وریدی بیشتر است | بدون جریان | فقط در شرایط غیرطبیعی |
| ناحیه ۲ | فشار شریانی سیستولی از فشار آلوئولی بیشتر، ولی فشار دیاستولی کمتر است | جریان متناوب | رأس ریه فرد ایستاده |
| ناحیه ۳ | فشار مویرگی در تمام چرخه از فشار آلوئولی بیشتر است | جریان پیوسته | قسمتهای میانی و تحتانی ریه |
ناحیه ۲؛ اثر آبشاری
در رأس ریه، جریان عمدتاً هنگام سیستول برقرار است؛ زیرا فشار شریانی در سیستول از فشار آلوئولی عبور میکند، اما در دیاستول برای غلبه بر ستون هیدروستاتیک کافی نیست.
وضعیت خوابیده
هنگام درازکشیدن، اختلاف ارتفاع بخشهای ریه نسبت به قلب کم میشود؛ بنابراین تقریباً تمام ریه، حتی رأس، الگوی ناحیه ۳ و جریان پیوسته دارد.
چه زمانی ناحیه ۱ ایجاد میشود؟
افزایش فشار آلوئولی، مانند تهویه با فشار مثبت، یا افت شدید فشار شریانی ریوی، مانند خونریزی شدید، میتواند مویرگها را کاملاً ببندد و جریان را متوقف کند.
ورزش و تغییر نواحی
افزایش فشار عروقی در ورزش، مویرگهای رأس را باز میکند و الگوی ناحیه ۲ را به ناحیه ۳ تبدیل میکند.
ورزش و افزایش فشار دهلیز چپ
در ورزش شدید، جریان خون ریه میتواند چهار تا هفت برابر افزایش یابد؛ با این حال فشار سرخرگ ریوی فقط اندکی بالا میرود، زیرا بستر عروقی ریه ظرفیت پذیرش بالایی دارد.
فایده کامپلاینس بالا در ورزش
کاهش مقاومت عروقی از افزایش شدید فشار سرخرگ و مویرگ ریوی جلوگیری میکند؛ در نتیجه انرژی بطن راست حفظ و خطر ادم ریوی کم میشود.
فشار طبیعی دهلیز چپ
حتی در ورزش شدید معمولاً از حدود ۶ میلیمتر جیوه بیشتر نمیشود. افزایشهای خفیف با اتساع وریدچهها و بازشدن مویرگها جبران میشوند.
| فشار دهلیز چپ | اثر بر گردش ریوی |
|---|---|
| ۱ تا ۵ میلیمتر جیوه | محدوده معمول و بدون اختلال مهم |
| تا حدود ۷ میلیمتر جیوه | تغییر اندک؛ بستر عروقی هنوز بهخوبی تطابق مییابد |
| بیش از ۷ تا ۸ میلیمتر جیوه | فشار سرخرگ و مویرگ ریوی تقریباً هماندازه افزایش مییابد |
| بیش از حدود ۳۰ میلیمتر جیوه | خطر بالای ادم ریوی |
نارسایی قلب چپ
تجمع خون در دهلیز چپ، فشار را گاهی تا ۴۰ یا ۵۰ میلیمتر جیوه بالا میبرد. پس از عبور از آستانه ۷ تا ۸ میلیمتر جیوه، تقریباً تمام افزایش فشار به عقب و تا مویرگهای ریه منتقل میشود.
بار بطن راست
افزایش فشار دهلیز چپ فقط مشکل بخش چپ قلب نیست؛ با بالا بردن فشار سرخرگ ریوی، بار پسبار بطن راست را نیز افزایش میدهد.
دینامیک مویرگی و خشکماندن آلوئولها
مویرگهای دیواره آلوئول آنقدر به هم نزدیکاند که جریان خون بهصورت یک صفحه پیوسته دیده میشود. فشار پایین مویرگ، دیواره بسیار نازک آلوئول و تخلیه لنفی مؤثر، شرایط ویژه تبادل مایع در ریه را میسازند.
زمان عبور خون
خون در حالت عادی حدود ۰٫۸ ثانیه در مویرگ ریوی میماند. هنگام افزایش برونده، این زمان ممکن است به ۰٫۳ ثانیه برسد؛ بازشدن مویرگهای جدید از کوتاهشدن بیشتر آن جلوگیری میکند.
| نیروی رو به خارج از مویرگ | مقدار |
|---|---|
| فشار هیدروستاتیک مویرگ | ۷ میلیمتر جیوه |
| فشار اسمزی کلوئیدی مایع بینابینی | ۱۴ میلیمتر جیوه |
| فشار منفی هیدروستاتیک بینابینی | ۸ میلیمتر جیوه |
| مجموع نیروی رو به خارج | ۲۹ میلیمتر جیوه |
| نیروی رو به داخل مویرگ | مقدار |
|---|---|
| فشار اسمزی کلوئیدی پلاسما | ۲۸ میلیمتر جیوه |
| فشار خالص فیلتراسیون | ۲۹ − ۲۸ = ۱+ میلیمتر جیوه |
چرا آلوئولها خشک میمانند؟
فشار بینابینی ریه منفی است و لنف بهطور پیوسته مایع و پروتئین را خارج میکند. اگر مقدار کمی مایع وارد آلوئول شود، اختلاف فشار آن را به فضای بینابینی میکشد و سپس لنف آن را تخلیه میکند.
شکنندگی سد آلوئولی
اگر فشار فضای بینابینی از فشار هوای آلوئول بیشتر و مثبت شود، اپیتلیوم بسیار نازک آلوئولی میتواند گسسته شود و مایع آزادانه وارد آلوئولها گردد.
فشار بینابینی ریه
مقدار آن بر اساس روش اندازهگیری حدود ۵− تا ۸− میلیمتر جیوه گزارش شده و از بافت زیرجلدی منفیتر است.
ادم ریوی، ضریب ایمنی و مایع پلور
ادم ریوی زمانی ایجاد میشود که خروج مایع از مویرگها بیش از ظرفیت تخلیه لنفی شود و فشار بینابینی از محدوده منفی به سمت مثبت حرکت کند. سپس مایع ابتدا در فضای بینابینی و بعد در آلوئولها جمع میشود.
افزایش فشار هیدروستاتیک
نارسایی قلب چپ یا بیماری دریچه میترال، فشار وریدی و مویرگی ریه را بالا میبرد و موجب نشت مایع به بافت ریه میشود.
افزایش نفوذپذیری مویرگ
پنومونی، استنشاق کلر یا دیاکسید گوگرد و سایر آسیبهای سمی، پروتئین و مایع را به فضای بینابینی و آلوئول نشت میدهند.
ضریب ایمنی حاد در برابر ادم
فشار مویرگی طبیعی حدود ۷ و فشار اسمزی کلوئیدی پلاسما حدود ۲۸ میلیمتر جیوه است. بنابراین فشار مویرگی باید بیش از حدود ۲۱ میلیمتر جیوه افزایش یابد تا ادم قابلتوجه ایجاد شود.
سازگاری در افزایش مزمن فشار
اگر فشار مویرگی دستکم دو هفته بالا بماند، عروق لنفی گشاد میشوند و ظرفیت تخلیه آنها ممکن است تا ده برابر افزایش یابد. به همین دلیل برخی بیماران تنگی مزمن میترال فشار مویرگی ۴۰ تا ۴۵ میلیمتر جیوه را بدون ادم کشنده تحمل میکنند.
ادم حاد میتواند بسیار سریع کشنده باشد
اگر فشار مویرگی ۲۵ تا ۳۰ میلیمتر جیوه از حد ایمنی فراتر رود، ادم کشنده ممکن است طی ۲۰ تا ۳۰ دقیقه ایجاد شود.
مایع طبیعی پلور
میان پلور جداری و احشایی فقط چند میلیلیتر مایع مخاطمانند وجود دارد که اصطکاک حرکت ریه را به حداقل میرساند. فضای پلور در حالت طبیعی یک فضای بالقوه است.
فشار منفی پلور
پمپاژ لنفی مایع پلور فشار منفی ایجاد میکند. فشار واقعی معمولاً حدود ۷− میلیمتر جیوه است و باید از نیروی جمعکننده ریه، حدود ۴− میلیمتر جیوه، منفیتر باشد تا ریه باز بماند.
| علت افیوژن پلور | سازوکار |
|---|---|
| انسداد تخلیه لنفی | کاهش خروج مایع از فضای پلور |
| نارسایی قلب | افزایش فشار مویرگی و ترانسوداسیون بیشتر |
| کاهش شدید فشار اسمزی کلوئیدی پلاسما | کاهش نیروی بازجذب مایع |
| عفونت یا التهاب پلور | افزایش نفوذپذیری و نشت پروتئین و مایع |
افیوژن پلور چیست؟
تجمع مایع آزاد اضافی در فضای پلور است و از نظر فیزیولوژیک میتوان آن را «ادم حفره پلور» دانست.
مرور عمیق و دامهای امتحانی
| کلیدواژه سؤال | پاسخ مناسب | دلیل |
|---|---|---|
| فشار ۲۵/۸ | سرخرگ ریوی | فشار سیستولی و دیاستولی طبیعی آن است. |
| برآورد فشار دهلیز چپ | فشار گوهای مویرگ ریوی | حدود ۲ تا ۳ میلیمتر جیوه بیشتر از دهلیز چپ است. |
| آلوئول کمتهویه | انقباض عروق موضعی | خون به آلوئولهای بهتر تهویهشده هدایت میشود. |
| جریان متناوب در رأس | ناحیه ۲ | فقط فشار سیستولی از فشار آلوئولی بیشتر است. |
| جریان پیوسته | ناحیه ۳ | فشار مویرگی در تمام چرخه از فشار آلوئولی بالاتر است. |
| برونده زیاد با افزایش اندک فشار | بهکارگیری و اتساع مویرگها | مقاومت عروقی ریه کاهش مییابد. |
| ادم در نارسایی قلب چپ | افزایش فشار مویرگ ریوی | نیروی هیدروستاتیک خروج مایع را بالا میبرد. |
| افیوژن پلور التهابی | افزایش نفوذپذیری | پروتئین و مایع وارد فضای پلور میشوند. |
دام ۱: هیپوکسی در ریه و بدن
در عروق سیستمیک، هیپوکسی معمولاً اتساع ایجاد میکند؛ در عروق کوچک ریوی، هیپوکسی آلوئولی موجب انقباض میشود.
دام ۲: ناحیه ۱ طبیعی نیست
ریه سالم فرد ایستاده معمولاً نواحی ۲ و ۳ دارد. ناحیه ۱ در تهویه با فشار مثبت یا افت شدید فشار خون ریوی ایجاد میشود.
دام ۳: فشار دهلیز چپ
تا حدود ۷ میلیمتر جیوه تغییر مهمی ایجاد نمیکند؛ پس از آن، افزایش فشار تقریباً مستقیم به مویرگ و سرخرگ ریوی منتقل میشود.
دام ۴: ادم مزمن و حاد
فشار مشابه در حالت مزمن بهتر تحمل میشود، زیرا ظرفیت تخلیه لنفی افزایش یافته است؛ در حالت حاد فرصت سازگاری وجود ندارد و ادم میتواند بسیار سریع پیشرفت کند.
جمعبندی یکخطی فصل
گردش ریوی با فشار کم، کامپلاینس زیاد، انقباض موضعی در هیپوکسی و تخلیه لنفی مؤثر، جریان خون را با تهویه هماهنگ میکند و آلوئولها را خشک نگه میدارد؛ اختلال این تعادل به پرفشاری ریوی، ادم آلوئولی یا افیوژن پلور منجر میشود.