Kiểm soát cục bộ lưu lượng máu đáp ứng nhu cầu của mô

Nguyên lý cơ bản của chức năng tuần hoàn là hầu hết các mô đều có khả năng kiểm soát lưu lượng máu tại chính mô đó tương xứng với nhu cầu chuyển hóa riêng của mô.

Một số nhu cầu riêng về lưu lượng máu của mô bao gồm:

Vận chuyển oxy đến mô.

Vận chuyển các chất dinh dưỡng khác như glucose, amino acid và acid béo.

Chuyển CO2 ra khỏi mô.

Chuyển ion H+ ra khỏi mô

Duy trì nồng độ thích hợp của các ion trong mô.

Vận chuyển các hormone khác nhau cùng các chất khác đến các mô.

Một số cơ quan có những yêu cầu đặc biệt. Ví dụ như lưu lượng máu đến da quyết định sự thải nhiệt từ cơ thể, giúp kiểm soát nhiệt độ cơ thể. Ngoài ra sự vận chuyển đầy đủ máu đến thận cho phép thận lọc và bài tiết các chất thải của cơ thể, điều chỉnh thể tích dịch cơ thể và chất điện giải.

Chúng ta sẽ nhận thấy những yếu tố này gây ra sự kiểm soát lưu lượng máu tại chỗ ở các mức độ khác nhau và các mô khác nhau.

Sự biến đổi về lưu lượng máu đến các mô và cơ quan khác nhau

Lưu ý lưu lượng máu rất lớn được liệt kê trong bảng cho mộ số cơ quan, ví dụ hàng trăm ml/phút/100g khối lượng tuyến giáp hoặc tuyến thượng thận và tổng lưu lượng máu đến gan là 1350 ml/phút, tương ứng với 95 ml/phút/100g khối lượng.

Bảng. Máu đến các cơ quan và mô ở trạng thái cơ bản

Ngoài ra cũng lưu ý, lưu lượng máu qua thận rất lớn là 1100 ml/phút. Sự đòi hỏi lưu lượng máu lớn như thế này cho thận để giúp thận thực hiện chức năng làm sạch máu bằng cách bài tiết các chất thải và điều chỉnh các thành phần của dịch cơ thể một cách chính xác.

Ngược lại, đáng ngạc nhiên nhất là lưu lượng máu thấp đến tất cả các cơ ít hoạt động của cơ thể- tổng lưu lượng chỉ 750 ml/phút- trong khi những cơ này chiếm 30 đến 40 % trọng lượng cơ thể. Ở trạng thái nghỉ ngơi, hoạt động chuyển hóa của cơ rất thấp, lưu lượng máu chỉ 4ml/phút/100g. Tuy nhiên khi hoạt động nặng, hoạt động chuyển hóa của cơ tăng lên hơn 60 lần và lưu lượng máu đến cơ nhiều gấp 20 lần, tăng cao đến 16000ml/phút tổng lượng máu trong lòng mạch (tương đương 80 ml/phút/100g cơ).

Tầm quan trọng của sự kiểm soát lưu lượng máu bởi chính mô

Có thể đặt ra một câu hỏi đơn giản là tại sao không cung cấp liên tục lưu lượng máu lớn qua mỗi mô của cơ thế dù mô đó hoạt động nhiều hay ít? Câu trả lời cũng rất đơn giản: cơ chế như thế yêu cầu lượng máu nhiều hơn gấp nhiều lần tim có thể bơm.

Nghiên cứu chỉ ra rằng lưu lượng máu đến mỗi mô thường được điều chỉnh ở mức thấp nhất để đáp ứng nhu cầu của mô- không nhiều hơn, không ít hơn. Ví dụ ở những mô mà yêu cầu quan trọng nhất là vận chuyển oxy thì lưu lương máu  luôn luôn được kiểm soát chỉ ở mức cao hơn một chút so với yêu cầu để duy trì đầy đủ oxy cho mô và không có hơn. Bằng cách kiểm soát lưu lượng máu tại chỗ theo con đường này, mô hầu như không bao giờ thiếu oxy và khối lượng công việc của tim được giữ ở mức nhỏ nhất.