พยาธิสรีรวิทยาของภาวะหัวใจล้มเหลว

ภาวะหัวใจล้มเหลวเป็นกลุ่มอาการทางคลินิกที่เกิดขึ้นเมื่อหัวใจไม่สามารถสูบฉีดหรือรับเลือดได้ในอัตราที่เพียงพอต่อความต้องการทางเมตาบอลิซึมของร่างกายภายใต้ความดันการบรรจุเลือดปกติ พยาธิสรีรวิทยาของภาวะนี้เข้าใจได้ดีที่สุดในลักษณะของการดำเนินโรค: การบาดเจ็บเริ่มต้นหรือภาวะโหลดเกินทำให้การทำงานของหัวใจลดลง มีการตอบสนองทางระบบประสาทและฮอร์โมน รวมถึงการปรับโครงสร้างเพื่อชดเชย และการตอบสนองเหล่านั้นเองที่ท้ายที่สุดนำไปสู่การปรับโครงสร้างที่ไม่เหมาะสมและการเสื่อมสภาพทางคลินิก

Definition

ภาวะหัวใจล้มเหลวเป็นกลุ่มอาการทางคลินิกที่ความผิดปกติของโครงสร้างหรือการทำงานของหัวใจทำให้การบรรจุเลือดหรือการบีบตัวของหัวใจห้องล่างบกพร่อง ก่อให้เกิดอาการและอาการแสดงที่จำเพาะพร้อมกับการกระตุ้นระบบประสาทและฮอร์โมน และการปรับโครงสร้างของหัวใจที่ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง

Scope

บทความนี้อธิบายกลไกของกลุ่มอาการหัวใจล้มเหลว — ความผิดปกติทางฮีโมไดนามิกส์, แบบจำลองทางระบบประสาทและฮอร์โมน, การปรับโครงสร้างของหัวใจห้องล่าง, และความแตกต่างระหว่างภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลงและคงที่ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและภาพรวมทางการศึกษาเกี่ยวกับพยาธิสรีรวิทยาและการจำแนกประเภท และไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Core questions

• การบาดเจ็บเริ่มต้นหรือภาวะโหลดเกินทำให้การทำงานของหัวใจลดลงได้อย่างไร?
• เหตุใดการตอบสนองทางระบบประสาทและฮอร์โมนเพื่อชดเชยจึงกลายเป็นสิ่งที่ไม่เหมาะสมเมื่อเวลาผ่านไป?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลงกับภาวะที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายคงที่?
• การปรับโครงสร้างทางเมตาบอลิซึมและโครงสร้างมีส่วนช่วยในการดำเนินโรคได้อย่างไร?

Key concepts

• ความผิดปกติของการบีบตัวเทียบกับการคลายตัว
• อัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลงเทียบกับคงที่
• การกระตุ้นระบบประสาทและฮอร์โมน
• การปรับโครงสร้างของหัวใจห้องล่าง
• ภาวะคั่งน้ำและความดันการบรรจุเลือดสูง
• ความผิดปกติของพลังงานและการเผาผลาญของกล้ามเนื้อหัวใจ

Key theories

สมมติฐานทางระบบประสาทและฮอร์โมน

การกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกและระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งในตอนแรกช่วยพยุงการไหลเวียนเลือด ท้ายที่สุดจะส่งเสริมการหดตัวของหลอดเลือด, การคั่งของโซเดียมและน้ำ, การเกิดพังผืด, และการปรับโครงสร้างที่ทำให้ภาวะหัวใจล้มเหลวแย่ลง; แบบจำลองนี้ได้ปรับกรอบแนวคิดของภาวะหัวใจล้มเหลวจากโรคที่เกี่ยวข้องกับฮีโมไดนามิกส์เพียงอย่างเดียวไปสู่โรคที่เกี่ยวข้องกับระบบต่างๆ ของร่างกาย

การปรับโครงสร้างของหัวใจห้องล่าง

การเปลี่ยนแปลงขนาด, รูปร่าง, และองค์ประกอบของหัวใจห้องล่างอย่างต่อเนื่อง — ภาวะหัวใจโต, การขยายตัว, การเกิดพังผืด, และการสูญเสียเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ — ซึ่งหัวใจที่ล้มเหลวปรับตัวอย่างไม่เหมาะสมต่อความเครียดที่ยั่งยืน

Mechanisms

เหตุการณ์เริ่มต้น — กล้ามเนื้อหัวใจตาย, ภาวะโหลดเกินจากความดันหรือปริมาตร, หรือกระบวนการของโรคกล้ามเนื้อหัวใจ — ลดความสามารถของหัวใจในการบีบตัวหรือรับเลือด เพื่อรักษาระดับการไหลเวียนเลือด ระบบประสาทซิมพาเทติกและแกนเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรนจะถูกกระตุ้น ทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น, การบีบตัวเพิ่มขึ้น, โทนของหลอดเลือดเพิ่มขึ้น, และมีการคั่งของเกลือและน้ำ เมื่อเวลาผ่านไป การตอบสนองเหล่านี้จะสร้างความเครียดที่ผนังหัวใจมากเกินไปและเกิดความเป็นพิษจากระบบประสาทและฮอร์โมน ซึ่งนำไปสู่ภาวะหัวใจโต, การขยายตัวของหัวใจห้อง, พังผืดในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน, และการสูญเสียเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจอย่างต่อเนื่อง — ซึ่งเรียกว่าการปรับโครงสร้างของหัวใจห้องล่าง การเผาผลาญสารตั้งต้นของหัวใจที่ผิดปกติและพลังงานที่ลดลงยังจำกัดความสามารถในการบีบตัวสำรองอีกด้วย กลุ่มอาการนี้อธิบายได้ทั้งในรูปแบบของภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลง ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการบีบตัวที่บกพร่องและการขยายตัวของหัวใจ และในรูปแบบของภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายคงที่ ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการคลายตัวที่บกพร่องและภาวะแข็งตัวของหัวใจพร้อมกับภาวะคั่งน้ำที่อัตราการบีบตัวเกือบปกติ

Clinical relevance

พยาธิสรีรวิทยานี้เป็นพื้นฐานของอาการและอาการแสดงของภาวะคั่งน้ำที่บ่งชี้ถึงกลุ่มอาการ และเป็นกรอบแนวคิดที่ทีมศัลยแพทย์ทรวงอกใช้ในการพิจารณาผู้ป่วยที่เหมาะสมสำหรับการทำหัตถการเปิดหลอดเลือดหัวใจใหม่, การผ่าตัดลิ้นหัวใจ, การใช้เครื่องช่วยพยุงการทำงานของหัวใจ, หรือการปลูกถ่ายหัวใจ บทความนี้สรุปกลไกและการจำแนกประเภทเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง และไม่ใช่สิ่งทดแทนการประเมินทางคลินิกเฉพาะบุคคลหรือการรักษาตามแนวทางปฏิบัติ

Epidemiology

ภาวะหัวใจล้มเหลวเป็นระยะสุดท้ายที่พบบ่อยของโรคหัวใจและหลอดเลือดหลายชนิด และเป็นสาเหตุหลักของการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลและการเสียชีวิตในประชากรสูงอายุ แนวทางปฏิบัติของสังคมในปัจจุบันกำหนดการวินิจฉัยโดยพิจารณาจากประเภทของอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายและอัตราการเจ็บป่วยที่สูงของกลุ่มอาการนี้

Evidence & guidelines

กรอบแนวคิดทางระบบประสาทและฮอร์โมนและการปรับโครงสร้างได้รับการยืนยันในบทความทบทวนที่สำคัญ และการจำแนกประเภทการวินิจฉัยในปัจจุบัน — รวมถึงประเภทอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายที่ลดลง, ลดลงเล็กน้อย, และคงที่ — ได้ระบุไว้ในแนวทางปฏิบัติภาวะหัวใจล้มเหลวของ ESC ปี 2021

History

ภาวะหัวใจล้มเหลวเป็นที่เข้าใจกันมานานส่วนใหญ่ในแง่ของฮีโมไดนามิกส์ แต่ปลายศตวรรษที่ 20 ได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนไปสู่แบบจำลองทางระบบประสาทและฮอร์โมน ซึ่งตระหนักว่าการกระตุ้นฮอร์โมนเพื่อชดเชยนั้นเป็นตัวขับเคลื่อนการดำเนินโรค การปรับกรอบแนวคิดนี้ ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นในงานเขียนของ Braunwald ได้ปรับทิศทางทั้งการวิจัยและพื้นฐานแนวคิดของการจัดการโรค

Debates

ภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายคงที่เป็นภาวะเดียวหรือไม่?

ยังคงมีการถกเถียงกันว่า HFpEF เป็นโรคเดียวหรือเป็นกลุ่มอาการที่หลากหลายซึ่งมีลักษณะทางคลินิกคล้ายกัน ซึ่งทำให้การจำแนกประเภทและคำอธิบายกลไกของกลุ่มอาการมีความซับซ้อน

Key figures

• Eugene Braunwald
• Joseph Hill
• Eric Olson
• Milton Packer

Seminal works

• braunwald-2015
• hill-olson-2008
• mcdonagh-2021

Frequently asked questions

แบบจำลองทางระบบประสาทและฮอร์โมนของภาวะหัวใจล้มเหลวคืออะไร?

แบบจำลองนี้ระบุว่าการกระตุ้นระบบซิมพาเทติกและระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรนอย่างต่อเนื่อง แม้ในตอนแรกจะช่วยชดเชย แต่ท้ายที่สุดก็เป็นตัวขับเคลื่อนการเกิดพังผืด, การปรับโครงสร้าง, และการดำเนินโรคที่บ่งชี้ถึงกลุ่มอาการนี้

ความแตกต่างระหว่างภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลงและคงที่คืออะไร?

ภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายลดลงสะท้อนถึงการบีบตัวที่บกพร่องของหัวใจห้องล่างที่ขยายตัวและบีบตัวได้ไม่ดี ในขณะที่ภาวะหัวใจล้มเหลวที่มีอัตราการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายคงที่สะท้อนถึงหัวใจห้องล่างที่แข็งและคลายตัวได้ไม่ดี ซึ่งทำให้เกิดภาวะคั่งน้ำแม้ว่าอัตราการบีบตัวจะเกือบปกติก็ตาม