การไหลเวียนโลหิตในปอด

การไหลเวียนโลหิตในปอดนำส่งปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดทั้งหมดผ่านปอด เพื่อให้เลือดสามารถรับออกซิเจนและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้ เป็นระบบที่มีความดันต่ำ ความต้านทานต่ำ และความยืดหยุ่นสูง ซึ่งแตกต่างจากการไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกายในหลายด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือหลอดเลือดในปอดจะหดตัวแทนที่จะขยายตัวเพื่อตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนต่ำ

Definition

การไหลเวียนโลหิตในปอดคือระบบหลอดเลือดเฉพาะส่วนที่นำส่งปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดทั้งหมดจากหัวใจห้องล่างขวาผ่านปอดและกลับไปยังหัวใจห้องบนซ้าย เป็นระบบที่มีความดันต่ำและมีความต้านทานต่ำ ซึ่งภาวะออกซิเจนในถุงลมต่ำจะทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือด ซึ่งช่วยให้การไหลเวียนโลหิตสอดคล้องกับการระบายอากาศ

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมถึงลักษณะเฉพาะของการออกแบบหลอดเลือดปอดที่มีความดันต่ำ อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและปริมาตรปอดต่อความต้านทานของหลอดเลือด การจับคู่การไหลเวียนโลหิตกับการระบายอากาศ และการตอบสนองที่โดดเด่นของการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจน เนื้อหานี้ถือว่าการไหลเวียนโลหิตในปอดเป็นสรีรวิทยาการควบคุมปกติและเป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจการแลกเปลี่ยนก๊าซและความดันโลหิตสูงในปอด ไม่ใช่แนวทางทางคลินิก

Core questions

• เหตุใดการไหลเวียนโลหิตในปอดจึงเป็นระบบที่มีความดันต่ำและมีความต้านทานต่ำ?
• เหตุใดหลอดเลือดในปอดจึงหดตัวเพื่อตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนต่ำ ซึ่งแตกต่างจากหลอดเลือดทั่วร่างกาย?
• การไหลเวียนโลหิตในปอดถูกปรับให้เข้ากับการระบายอากาศในถุงลมได้อย่างไร?
• ปริมาตรปอดและแรงโน้มถ่วงส่งผลต่อความต้านทานของหลอดเลือดปอดและการกระจายการไหลเวียนอย่างไร?

Key concepts

• ระบบความดันต่ำ ความต้านทานต่ำ
• ความยืดหยุ่นของหลอดเลือดสูงและการเปิดใช้งาน
• การหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจน
• การจับคู่การระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิต
• ผลของปริมาตรปอดต่อความต้านทาน
• การกระจายการไหลเวียนตามแรงโน้มถ่วง
• ภาระหลังการบีบตัวของหัวใจห้องล่างขวา

Key theories

การหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจน

หลอดเลือดแดงในปอดจะหดตัวเมื่อออกซิเจนในถุงลมลดลง ทำให้เลือดถูกเปลี่ยนเส้นทางจากบริเวณปอดที่มีการระบายอากาศไม่ดีไปยังบริเวณที่มีการระบายอากาศดีขึ้น การตอบสนองนี้ตรงข้ามกับการตอบสนองของหลอดเลือดทั่วร่างกาย ช่วยปรับปรุงการจับคู่การไหลเวียนโลหิตกับการระบายอากาศและการแลกเปลี่ยนก๊าซ

การจับคู่การระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิต

การแลกเปลี่ยนก๊าซที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการจัดเรียงการไหลเวียนโลหิตในแต่ละส่วนให้สอดคล้องกับการระบายอากาศในแต่ละส่วน กลไกเฉพาะที่ รวมถึงการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจน ทำหน้าที่ปรับการกระจายการไหลเวียนโลหิตให้เข้ากับการระบายอากาศ

Mechanisms

การไหลเวียนโลหิตในปอดได้รับปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดทั้งหมดด้วยความดันที่ต่ำกว่าการไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกายมาก เนื่องจากหลอดเลือดในปอดมีผนังบาง ยืดหยุ่นได้ และมีโทนเสียงขณะพักต่ำ ความต้านทานจะลดลงอีกเมื่อการไหลเวียนเพิ่มขึ้นผ่านการเปิดใช้งานและการขยายตัวของหลอดเลือด และจะแตกต่างกันไปตามปริมาตรปอดในลักษณะเฉพาะ การไหลเวียนโลหิตกระจายไม่สม่ำเสมอทั่วปอดส่วนหนึ่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงและส่วนหนึ่งเนื่องจากการควบคุมที่กระตือรือร้น คุณลักษณะการควบคุมที่สำคัญคือการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจน: เมื่อออกซิเจนในถุงลมลดลง หลอดเลือดแดงในบริเวณนั้นจะหดตัว ทำให้การไหลเวียนเปลี่ยนไปสู่บริเวณที่มีออกซิเจนดีขึ้น และปรับปรุงความสอดคล้องระหว่างการไหลเวียนโลหิตกับการระบายอากาศ การตอบสนองนี้เกี่ยวข้องกับการรับรู้ถึงออกซิเจนในกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดปอด โดยมีเยื่อบุผนังหลอดเลือดทำหน้าที่ปรับความแรงของการตอบสนอง เนื่องจากหัวใจห้องล่างขวาต้องสูบฉีดเลือดต้านกับระบบนี้ การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของหลอดเลือดปอดจึงส่งผลโดยตรงต่อภาระของหัวใจห้องล่างขวา

Clinical relevance

การออกแบบของการไหลเวียนโลหิตในปอดและการตอบสนองต่อการหดตัวของหลอดเลือดจากภาวะขาดออกซิเจนเป็นหัวใจสำคัญที่ปอดใช้ในการปรับการไหลเวียนโลหิตให้เข้ากับการระบายอากาศ และความผิดปกติของระบบนี้เป็นสาเหตุของภาวะต่างๆ เช่น ความดันโลหิตสูงในปอด และผลกระทบต่อการแลกเปลี่ยนก๊าซจากโรคปอด เนื้อหานี้อธิบายสรีรวิทยาการควบคุมปกติเป็นพื้นฐานและไม่ใช่หลักเกณฑ์สำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

Evidence & guidelines

สรีรวิทยาที่สรุปไว้ในที่นี้ได้มาจากบทวิจารณ์แบบบูรณาการเกี่ยวกับสรีรวิทยาของหลอดเลือดปอดและการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจนและพื้นฐานทางเซลล์ของมัน มากกว่าที่จะมาจากงานวิจัยทางคลินิกหรือแนวทางการปฏิบัติ

History

การรับรู้ว่าหลอดเลือดในปอดหดตัวแทนที่จะขยายตัวเพื่อตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนต่ำ ซึ่งได้รับการยืนยันในสรีรวิทยาช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ได้ระบุว่าการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจนเป็นคุณลักษณะสำคัญของการไหลเวียนโลหิตในปอด งานวิจัยต่อมาได้อธิบายลักษณะของระบบที่มีความดันต่ำ สามารถเปิดใช้งานได้ อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและปริมาตรปอดต่อการไหลเวียน และกลไกการรับรู้ถึงออกซิเจนในระดับเซลล์และกลไกของเยื่อบุผนังหลอดเลือดที่อยู่เบื้องหลังการตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจน

Debates

ตัวรับออกซิเจนสำหรับการหดตัวของหลอดเลือดปอดจากภาวะขาดออกซิเจนอยู่ที่ใด?

ไม่ว่าตำแหน่งหลักของตัวรับออกซิเจนจะอยู่ในกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดปอด เยื่อบุผนังหลอดเลือด หรือทั้งสองอย่าง และเส้นทางการส่งสัญญาณใดที่เกี่ยวข้องกับการหดตัว ยังคงเป็นประเด็นที่อยู่ระหว่างการศึกษาอย่างต่อเนื่อง

Key figures

• Andrew B. Lumb
• Wolfgang M. Kuebler

Seminal works

• lumb-2015
• grimmer-2017

Frequently asked questions

เหตุใดหลอดเลือดในปอดจึงหดตัวเมื่อออกซิเจนต่ำ ในขณะที่หลอดเลือดทั่วร่างกายขยายตัว?

ในปอด การหดตัวของหลอดเลือดที่เลี้ยงบริเวณที่มีการระบายอากาศไม่ดีจะเปลี่ยนเส้นทางเลือดไปยังบริเวณที่มีการระบายอากาศดีขึ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงการจับคู่การไหลเวียนโลหิตกับการระบายอากาศ ซึ่งตรงข้ามกับการตอบสนองของระบบทั่วร่างกายที่ออกซิเจนต่ำจะกระตุ้นให้เกิดการขยายตัวของหลอดเลือดเพื่อนำเลือดเข้ามามากขึ้น

เหตุใดการไหลเวียนโลหิตในปอดจึงเป็นระบบความดันต่ำ?

หลอดเลือดในปอดมีผนังบาง ยืดหยุ่นได้ และมีโทนเสียงขณะพักต่ำ และจะเปิดใช้งานและขยายตัวเมื่อการไหลเวียนเพิ่มขึ้น ดังนั้นปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดทั้งหมดจึงสามารถผ่านปอดได้ด้วยความดันที่ต่ำกว่าการไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกายมาก