การไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจ

การไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจคือเครือข่ายของหลอดเลือดที่ส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังกล้ามเนื้อหัวใจเอง เนื่องจากกล้ามเนื้อหัวใจมีความต้องการออกซิเจนสูงในขณะพักและสกัดออกซิเจนส่วนใหญ่ที่ส่งไปให้แม้ในขณะพัก การเพิ่มขึ้นของการทำงานของหัวใจจึงต้องได้รับการตอบสนองเกือบทั้งหมดโดยการเพิ่มการไหลเวียนของเลือด ทำให้การควบคุมการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจในแต่ละขณะมีความสำคัญต่อการทำงานของหัวใจ

Definition

การไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจคือระบบหลอดเลือดเฉพาะส่วนที่เกิดจากหลอดเลือดแดงโคโรนารี ซึ่งหล่อเลี้ยงกล้ามเนื้อหัวใจ การไหลเวียนของเลือดถูกควบคุมโดยสัญญาณเมตาบอลิซึมเฉพาะที่ เพื่อให้การส่งออกซิเจนสอดคล้องกับการใช้ออกซิเจนของหัวใจ

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมปัจจัยกำหนดการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจ รูปแบบการไหลเวียนเป็นช่วงที่ผิดปกติซึ่งเกิดจากการหดตัวของหัวใจ การควบคุมเมตาบอลิซึมที่โดดเด่นในการปรับการไหลเวียนให้เข้ากับความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจ และการมีส่วนร่วมของกลไกเอนโดทีเลียม ระบบประสาท และไมโอเจนิก เนื้อหานี้ถือว่าการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจเป็นการทำงานทางสรีรวิทยาตามปกติและเป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจภาวะขาดเลือด ไม่ใช่แนวทางทางคลินิก

Core questions

• การไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจถูกปรับให้เข้ากับความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจได้อย่างไร?
• เหตุใดการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจจึงเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในช่วงไดแอสโตลีมากกว่าซิสโตลี?
• บทบาทสัมพัทธ์ของการควบคุมเมตาบอลิซึม เอนโดทีเลียม ระบบประสาท และไมโอเจนิกคืออะไร?
• เหตุใดการสกัดออกซิเจนในขณะพักที่สูงของหัวใจจึงทำให้การควบคุมการไหลเวียนมีความสำคัญมาก?

Key concepts

• ความต้องการออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจ
• การสกัดออกซิเจนในขณะพักที่สูง
• การไหลเวียนเป็นช่วง (เด่นในช่วงไดแอสโตลี)
• การควบคุมอัตโนมัติของหลอดเลือดหัวใจ
• ปริมาณสำรองการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจ
• การควบคุมเอนโดทีเลียม (ไนตริกออกไซด์) และไมโอเจนิก
• แรงบีบอัดภายนอกหลอดเลือด

Key theories

การควบคุมการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจด้วยเมตาบอลิซึม

หลอดเลือดต้านทานของหลอดเลือดหัวใจจะขยายตัวเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณเมตาบอลิซึมเฉพาะที่ที่เกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจ เพื่อให้การไหลเวียนของเลือดเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของการใช้ออกซิเจนของกล้ามเนื้อหัวใจ การเชื่อมโยงเมตาบอลิซึมนี้เป็นตัวควบคุมหลักของการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจ

Mechanisms

การไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจถูกขับเคลื่อนด้วยความแตกต่างของความดันทั่วทั้งระบบและถูกต้านทานโดยความต้านทานของหลอดเลือด แต่ถูกปรับเปลี่ยนอย่างเป็นเอกลักษณ์โดยการบีบอัดทางกลที่เกิดจากการหดตัวของหัวใจต่อหลอดเลือดภายในผนังหัวใจ ในช่วงซิสโตลี ความตึงของผนังหัวใจห้องล่างจะบีบหลอดเลือดและขัดขวางการไหลเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชั้นใต้เยื่อบุหัวใจ ดังนั้นการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจด้านซ้ายส่วนใหญ่จึงเกิดขึ้นในช่วงไดแอสโตลี เนื่องจากกล้ามเนื้อหัวใจสกัดออกซิเจนส่วนใหญ่ที่มีอยู่ขณะพัก จึงมีปริมาณสำรองในการสกัดน้อย และการเพิ่มขึ้นของการทำงานของหัวใจจะได้รับการตอบสนองโดยการเพิ่มการไหลเวียนของเลือด ภาวะเลือดคั่งจากการเผาผลาญนี้เกิดจากสัญญาณขยายหลอดเลือดที่เชื่อมโยงกับการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจ โดยได้รับการสนับสนุนจากไนตริกออกไซด์ที่ผลิตจากเอนโดทีเลียม ถูกปรับเปลี่ยนโดยเส้นประสาทอัตโนมัติ และถูกจำกัดโดยการควบคุมอัตโนมัติที่รักษาระดับการไหลเวียนให้ค่อนข้างคงที่ในช่วงความดันการไหลเวียนที่หลากหลาย ความสามารถในการเพิ่มการไหลเวียนเหนือระดับพักเรียกว่าปริมาณสำรองการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจ

Clinical relevance

การพึ่งพาการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจมากกว่าการสกัดเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น อธิบายได้ว่าเหตุใดการตีบของหลอดเลือดหัวใจจึงจำกัดความสามารถของหัวใจในการตอบสนองต่อการออกแรง และเป็นสาเหตุของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด การไหลเวียนที่เด่นชัดในช่วงไดแอสโตลีและความเปราะบางของชั้นใต้เยื่อบุหัวใจเป็นส่วนหนึ่งของวิธีที่แพทย์ใช้ในการพิจารณาภาวะขาดเลือด เนื้อหานี้อธิบายสรีรวิทยาการควบคุมตามปกติเป็นพื้นฐานและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

Evidence & guidelines

สรีรวิทยาที่สรุปไว้ในที่นี้ได้มาจากบทวิจารณ์เชิงบูรณาการที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการควบคุมการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจและการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจในระหว่างการออกกำลังกาย มากกว่าที่จะมาจากผลการทดลองทางคลินิกหรือแนวทางปฏิบัติ

History

การศึกษาการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจมีความก้าวหน้าผ่านการวัดการไหลเวียนเป็นช่วงและการสกัดออกซิเจนในหัวใจที่เต้นอยู่ในศตวรรษที่ 20 ซึ่งได้สร้างความเข้าใจถึงการไหลเวียนที่เด่นชัดในช่วงไดแอสโตลีของหลอดเลือดหัวใจด้านซ้ายและการควบคุมเมตาบอลิซึมที่โดดเด่น งานวิจัยเชิงบูรณาการในภายหลังได้สังเคราะห์การทำงานร่วมกันของกลไกเมตาบอลิซึม เอนโดทีเลียม ระบบประสาท และไมโอเจนิก รวมถึงแนวคิดของปริมาณสำรองการไหลเวียนของหลอดเลือดหัวใจ

Debates

สารสื่อเมตาบอลิซึมใดที่มีบทบาทสำคัญในการขยายหลอดเลือดหัวใจ?

อะดีโนซีน ช่องโพแทสเซียม วิถีการรับรู้ปริมาณออกซิเจน และสารอื่นๆ ได้รับการเสนอว่าเป็นตัวเชื่อมโยงหลักของการไหลเวียนกับความต้องการ แต่ข้อสรุปคือไม่มีสารสื่อตัวใดทำงานเพียงลำพัง และกลไกที่ซ้ำซ้อนหลายอย่างทำงานร่วมกัน

Key figures

• Johnathan D. Tune
• Dirk J. Duncker
• Robert J. Bache

Seminal works

• duncker-2008
• goodwill-2017

Frequently asked questions

เหตุใดหัวใจจึงได้รับเลือดส่วนใหญ่ในช่วงไดแอสโตลี?

ในระหว่างซิสโตลี ผนังหัวใจห้องล่างที่หดตัวจะบีบหลอดเลือดโคโรนารีภายในผนังและขัดขวางการไหลเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชั้นใต้เยื่อบุหัวใจ ดังนั้นการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจด้านซ้ายส่วนใหญ่จึงเกิดขึ้นในช่วงไดแอสโตลีเมื่อกล้ามเนื้อผ่อนคลาย

เหตุใดหัวใจจึงไม่สามารถสกัดออกซิเจนได้มากขึ้นเมื่อทำงานหนักขึ้น?

กล้ามเนื้อหัวใจสกัดออกซิเจนส่วนใหญ่ที่ส่งไปให้แล้วในขณะพัก ทำให้มีปริมาณสำรองในการสกัดน้อย ดังนั้นความต้องการออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นจึงต้องได้รับการตอบสนองโดยการเพิ่มการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดหัวใจเป็นหลัก