항성 방정식

Starling 방정식은 반투과성 막을 가로지르는 유체의 순 흐름을 설명한다.^[1]그것은 어니스트 스타링의 이름을 따서 지어졌다.^[2]모세관압력, 중간압력, 삼투압력 사이의 균형을 설명한다.^[3]^[4]고전적인 스타링 방정식은 최근 몇 년 동안 수정되었다.유체교환의 항성원리는 혈류(혈관내유) 내의 혈장액(솔벤트)이 혈류 밖의 공간(외혈관 공간)으로 어떻게 이동하는지를 이해하는 데 핵심이다.^[5]

트랜스내피액 교환은 모세혈관에서 주로 일어나며, 반투과성 막에 걸쳐 플라즈마 초유체화 과정이다.울트라필터는 내피막의 혈장막의 글리코칼릭스로, 간극공간은 반경 5nm 전후의 작은 모공계통 역할을 한다.내피성 글리코칼릭스가 내피성 세포간 구분을 초과하는 경우 혈장 초유효율은 내피성 공간으로 통과할 수 있다.일부 연속 모세혈관은 용매와 작은 용액을 위한 추가적인 하위 종말론 경로를 제공하는 연마법을 특징으로 할 수 있다.골수, 간, 비장의 사인파 조직에서 발견되는 불연속 모세혈관은 필터 기능이 거의 또는 전혀 없다.^[6]

혈관 내피(transcendothellium)를 가로질러 액체가 여과되는 속도는 모세혈관 압력( $P_{c}$ c ${\$ 과 중간 단백질 삼투압( $\pi _{i}$ $\pi _{i}$ ${\$ 과 두 흡수력인 혈장 단백질 삼투압(pa)의 합계에 의해 결정된다. $\pi _{p}$ $\pi _{p}$ ${\$ 및 중간 압력( $P_{i}$ i ${\$ Starling 방정식은 이러한 힘을 수학적 용어로 설명한다.그것은 삼투압차를 담당하는 용액에 최소한 부분적으로 침투할 수 있는 막 전체에 걸친 삼투압 이론에 비정형 상태 열역학을 가져오는 Kedem-Katchalski 방정식의 하나이다.^[7]^[8]두 번째 Kedem-Katchalsky 방정식은 용액의 내피 전달인 $J_{s}$ $J_{s}$ ${\$ 를 설명한다 $J_{s}$

방정식

고전 스타링 모델의 다이어그램.간성 용해제(오렌지)의 농도는 동맥과의 거리에 비례하여 증가한다는 점에 유의한다.

고전적인 스타링 방정식은 다음과 같다.^[9]

\J_{v}=L_{\mathrm {p} }S([P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i}]-\sigma [\pi _{\mathrm {p}-\pi _{\mathrmathrm}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}})

여기서:

$J_{v}$ $J_{v}$ ${\$ 은 $J_v$ (는) 초당 트랜스 내피 용매 여과 볼륨이다(m³/s의⁻¹ SI 단위).
$[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ is the net driving force (SI units of Pa = kg·m⁻¹·s⁻², often expressed as mmHg),
- $P_{c}$ $P_{c}$ ${\$ 는 $P_{c}$ 모세관 정수압이다.
- $P_{i}$ $P_{i}$ ${\$ 은 $P_{i}$ (는) 간 정수압이다.
- $\pi _{p}$ $\pi _{p}$ ${\$ 는 $\pi _{p}$ 혈장단백질 온투압이다.
- $\pi _{i}$ $\pi _{i}$ ${\$ 은 $\pi _{i}$ (는) 간성 종양압이다.
- $L_{p}$ $L_{p}$ ${\$ 는 막의 유압 전도도(m²·s·kg의⁻¹ SI 단위, m·s⁻¹·mmHg에⁻¹ 준함)이다 $L_{p}$ .
- $S$ $S$ 은(는) 여과용 표면적(SI² 단위 m)이다 $S$ .
  - 제품 $L_{p}$ $L_{p}$ ${\$ · $S$ $S$ 는 여과 계수(m⁴/s·kg의⁻¹ SI 단위 또는 m³/s⁻¹·mmHg⁻¹ 단위로 동등하게)로 정의된다 $S$ .
- $\sigma$ $\sigma$ 은(는) Staverman의 반사 계수(차원)이다 $\sigma$ .

관습에 의해, 외부의 힘은 양으로 정의되고, 내부의 힘은 음으로 정의된다.J가_v 양성이면 용제가 모세관을 떠난다(필터링).음성이면 모세관(흡수)에 용제가 들어간다.

고전적인 Starling 방정식을 적용하면서, 다이어그램에서 보여지듯이 연속 모세혈관이 동맥 부분의 액체를 걸러내고 그것의 대부분을 정맥 부분에서 다시 흡수한다는 것은 오래 전부터 배워져 왔다.^[9]

그러나 경험적 증거는 대부분의 조직에서 모세혈관의 장내 유체의 유속이 연속적이고 주로 배출된다는 것을 보여준다.유류는 모세관의 전체 길이를 따라 발생한다.모세관 외부 공간으로 여과된 액체는 대부분 림프절과 흉곽을 통해 순환으로 되돌아간다.^[10]

이 현상의 메커니즘은 독립적으로 글리코칼립스의 여과 기능을 기술한 두 과학자를 기리는 미셸 와인바움 모델이다.간단히 말해 간액의 콜로이드 삼투압 π은_i Jv에 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌으며 여과에 반대하는 콜로이드 삼투압 차이는 이제 _pminus'에서 0에 가까운 아구체성 π으로 알려져 있는데, 이 sub은 신경절 구획에서 간 단백질을 씻어낼 수 있는 충분한 여과가 있다.결과적으로 Jv는 이전에 계산된 것보다 훨씬 적으며 여과가 떨어져서 모세관에 대한 유체의 재흡수에 필요한 콜로이드 삼투압 차이를 없앨 경우 아첨성 공간에 대한 간섭 단백질의 무반전 확산이 일어난다.^[9]

수정된 Starling 방정식은 정상 상태 Starling 원리와 호환된다.

\J_{v}=L_{\mathrm {p} }S([P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i}}]-\sigma [\pi _{\mathrm {p}-\pi _{\mathrmathrmatrm}}}}}}}}}}}}}}]}}}}}}}}}}}}}}}})

여기서:

$J_{v}$ $J_{v}$ ${\$ 은(는) 초당 트랜스 내피 용매 여과 볼륨이다 $J_{v}$ .
$[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ - $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ i $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ - $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ [ $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ p $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ - $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {p} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ ${\displaystyle [P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i}}}-\sigma [\pi _{\mathrm$ {p $}-\pi _$
- $P_{c}$ $P_{c}$ ${\$ 는 $P_{c}$ 모세관 정수압이다.
- $P_{i}$ $P_{i}$ ${\$ 은 $P_{i}$ (는) 간 정수압이다.
- $\pi _{p}$ $\pi _{p}$ ${\$ 는 $\pi _{p}$ 혈장단백질 온투압이다.
- $\pi _{g}$ $\pi _{g}$ ${\$ 은 $\pi _{g}$ (는) 종기하위압이다.
- $L_{p}$ $L_{p}$ ${\$ 는 $L_{p}$ 막의 유압 전도성이다.
- $S$ $S$ 은 $S$ (는) 여과용 표면적임
- $\sigma$ $\sigma$ 은 $\sigma$ (는) Staverman의 반사 계수임

압력은 종종 수은의 밀리미터(mmHg)로 측정되며, 수은의 밀리미터당 밀리미터(ml·min·mmHg⁻¹⁻¹)당 밀리미터 단위로 여과 계수를 측정한다.

여과 계수

일부 텍스트에서는 유압 전도성과 표면적의 산물을 여과 공효율 K라고_fc 한다.^{[citation needed]}

반사 계수

Staverman의 반사 계수 σ은 주어진 용액에 대한 막의 투과성에 특유한 단위 없는 상수다.^[11]

σ없이 쓰여진 Starling 방정식은 용액 내에 포함된 용액에 불침투성이 있는 막을 가로질러 용액의 흐름을 설명한다.^[12]

σ_n 반과속성 막의 용액 n에 대한 부분 투과성을 교정한다.^[12]

σ이 1에 가까우면 혈장막은 내피 라이닝을 가로질러 더 높은 농도에서 더 느리게 흐를 수 있는 변성종(예를 들어 알부민이나 다른 혈장 단백질과 같은 큰 분자)에 덜 투과되며 글리코칼릭스 필터를 통해 물과 작은 용액을 외부 혈관까지 허용한다.보조를 ^[12]맞추다

글러머 모세혈관은 단백질이 글러머 여과물에 교차하지 않기 때문에 반사 계수가 1에 가깝다.
이와는 대조적으로 간정맥동은 단백질에 완전히 침투할 수 있기 때문에 반사 계수가 없다.Space of Diss 내 간간유체는 혈장과 같은 콜로이드 삼투압으로 알부민의 간세포 합성을 조절할 수 있다.알부민 및 그 밖의 중간 공간의 단백질은 림프를 통해 순환으로 돌아간다.^[13]

근사치

다음은 일반적으로 고전적인 항성 방정식의 변수에 대해 인용된 값이다.

위치	P_c(mmHg)^[14]	P_i(mmHg)^[14]	σπ_c (mmHg)^[14]	σπ_i (mmHg)^[14]
모세관의 동맥 끝단	+35	−2	+28	+0.1
모세관의 정맥 끝	+15	−2	+28	+3

일부 알부민이 모세혈관을 빠져나와 +3mmHg의 정수압에 의해 생성되는 것과 동등한 물의 흐름을 생성하게 되는 중간 액으로 들어가는 것이 이유였다.따라서 단백질 농도의 차이는 28 - 3 = 25 mmHg의 정수압에 상당하는 정맥 끝에서 용기로의 유체의 흐름을 생성한다.정맥 끝에 존재하는 총 종양 압력은 +25 mmHg로 간주할 수 있다.^{[citation needed]}

In the beginning (arteriolar end) of a capillary, there is a net driving force ( $[P_{\mathrm {c} }-P_{\mathrm {i} }]-\sigma [\pi _{\mathrm {c} }-\pi _{\mathrm {i} }]$ ) outwards from the capillary of +9 mmHg.반면에 끝(골격 끝)에는 -8 mmHg의 순 추진력이 있다.^{[citation needed]}

순추진력이 선형적으로 감소한다고 가정할 때 모세관 전체에서 바깥쪽으로 평균 순추진력이 존재하며, 이는 또한 모세관을 재진입하는 것보다 더 많은 액체가 모세관을 빠져나가는 결과를 낳는다.림프계는 이 과잉을 배출한다.^{[citation needed]}

J. 로드니 레빅은 교과서에서 간하력이 종종 과소평가되고 있으며, 수정된 스타링 방정식을 채우기 위해 사용된 측정은 흡수력이 모세관이나 정맥 압력보다 일관적으로 낮다는 것을 보여준다.

특정기관

신장

글루머성 모세혈관은 건강상 연속 당귀층을 가지며 신관(신관)에 대한 용매의 총 경내피 여과율( $J_{v}$ $J_{v}$ ${\$ 은 보통 약 125ml/분(약 180L/day)이다.Glomerular 모세관 $J_{v}$ v ${\$ 은 GFR(Glomerular Filtering Rate)으로 더 잘 알려져 있다 $J_{v}$ .신체의 나머지 모세혈관에서 $J_{v}$ $J_{v}$ ${\$ 는 일반적으로 5ml/분(일 8리터 내외)이며 $J_{v}$ , 액체는 다른 림프계를 통해 순환으로 되돌아간다.^{[citation needed]}

폐

Starling 방정식은 폐모세혈관에서 폐공공간으로의 유체의 이동을 설명할 수 있다.^[3]^[5]

임상적 유의성

방정식의 이면에 있는 원리는 부종의 형성과 같은 모세혈관의 생리현상을 설명하는 데 유용하다.^[3]^[4]

Woodcock과 Woodcock은 2012년에 수정된 Starling 방정식(안정 상태 Starling 원리)이 정맥내 유체 치료와 관련된 임상 관찰에 대한 과학적 설명을 제공한다는 것을 보여주었다.^[15]

역사

Starling 방정식은 영국의 생리학자 Ernest Starling의 이름을 따서 명명되었는데, 그는 또한 마음의 Frank-Starling 법칙으로도 인정받고 있다.^[2]항성은 1896년 "혈관에 의한 동위원소 소금 용액(외혈관 공간에서)의 흡수가 혈청 단백질의 삼투압에 의해 결정된다"는 것을 확인할 수 있다.^[2]

참고 항목

신장 함수

참조

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외부 링크

Derangedphysiology.com:스타링의 대혈관 유체 역학 스타링의 원리와 대혈관 유체 역학 변질 생리학

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