ความต้านทานหลอดเลือดปอด

ความต้านทานหลอดเลือดปอด (PVR) คือความต้านทานที่ระบบไหลเวียนโลหิตในปอดมีต่อเลือดที่หัวใจห้องล่างขวาปั๊มผ่านเข้าไป โดยคำนวณจากความดันที่ลดลงทั่วปอดหารด้วยปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดต่อนาที ซึ่งโดยปกติแล้วจะต่ำกว่าความต้านทานหลอดเลือดทั่วร่างกายมาก และเป็นหนึ่งในตัวแปรหลักที่อธิบายสถานะของระบบไหลเวียนโลหิตในปอด

Definition

ความต้านทานหลอดเลือดปอดคืออัตราส่วนของความดันขับเคลื่อนทั่วระบบไหลเวียนโลหิตในปอด ซึ่งเป็นความแตกต่างระหว่างความดันหลอดเลือดแดงปอดเฉลี่ยและความดันในหัวใจห้องบนซ้าย (หรือความดันลิ่มหลอดเลือดแดงปอด) ต่อการไหลเวียนของเลือดในปอด (ปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดต่อนาที) แสดงในหน่วย Wood หรือ dyn·s·cm⁻⁵

Scope

บทความนี้ครอบคลุมคำจำกัดความและการคำนวณ PVR ปัจจัยเชิงโครงสร้างและการทำงานที่ทำให้ PVR ต่ำลง วิธีการที่การเปิดหลอดเลือดฝอยเพิ่มขึ้น (recruitment) และการขยายตัว (distension) ช่วยให้ PVR ลดลงเมื่อการไหลเวียนเพิ่มขึ้น และปัจจัยทางสรีรวิทยาที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง PVR เป็นหัวข้อสรีรวิทยาอ้างอิง โดยจะกล่าวถึงวิธีการกำหนดและวัด PVR ไม่ใช่การจัดการภาวะใดๆ ที่ PVR ผิดปกติ

Core questions

• ความต้านทานหลอดเลือดปอดถูกกำหนดและคำนวณอย่างไร?
• เหตุใดโดยปกติแล้วจึงต่ำกว่าความต้านทานทั่วร่างกายมาก?
• การเปิดหลอดเลือดฝอยเพิ่มขึ้นและการขยายตัวเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างไรเมื่อการไหลเวียนเพิ่มขึ้น?
• ปัจจัยทางสรีรวิทยาใดที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงความต้านทานหลอดเลือดปอด?

Key concepts

• ความดันขับเคลื่อน (transpulmonary gradient)
• หน่วย Wood
• การเปิดหลอดเลือดที่ปิดอยู่ (recruitment of closed vessels)
• การขยายตัวของหลอดเลือดที่เปิดอยู่ (distension of open vessels)
• ความต้านทานที่ขึ้นอยู่กับปริมาตรปอด
• หลอดเลือดฝอยในถุงลมเทียบกับหลอดเลือดนอกถุงลม
• การควบคุมแบบพาสซีฟเทียบกับแบบแอคทีฟ

Mechanisms

PVR คำนวณจากความดันขับเคลื่อนหารด้วยการไหล ดังนั้นจึงไม่ใช่คุณสมบัติที่คงที่ แต่เป็นอัตราส่วนที่ได้มาซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะการทำงานของวงจร โดยปกติความต้านทานจะต่ำเนื่องจากหลอดเลือดในปอดมีขนาดใหญ่ ยืดหยุ่นได้ และบางส่วนยังไม่ถูกใช้งานในขณะพัก เมื่อการไหลหรือความดันเพิ่มขึ้น เช่น ในระหว่างการออกกำลังกาย หลอดเลือดฝอยที่ปิดอยู่ก่อนหน้านี้จะถูกเปิดใช้งาน และหลอดเลือดที่เปิดอยู่จะขยายตัว ทำให้ความต้านทานลดลงแทนที่จะเพิ่มขึ้น (Suresh & Shimoda, 2016; Naeije & Chesler, 2012) ความต้านทานยังขึ้นอยู่กับปริมาตรปอดด้วย เนื่องจากเมื่อปอดพองตัวจะไปกดหลอดเลือดฝอยในถุงลม ในขณะที่ยืดหลอดเลือดนอกถุงลม ทำให้เกิดความสัมพันธ์รูปตัว U กับปริมาตร อิทธิพลที่ออกฤทธิ์ เช่น ภาวะขาดออกซิเจนในถุงลม ซึ่งทำให้หลอดเลือดแดงขนาดเล็กหดตัว จะเพิ่มกลไกเชิงรับเหล่านี้ ในการไหลเวียนโลหิตทางคลินิก PVR เป็นดัชนีที่คำนวณได้ซึ่งใช้ในการจำแนกลักษณะการไหลเวียนโลหิต การจำแนกประเภทในปัจจุบันกำหนดความผิดปกติที่เพิ่มขึ้นโดยค่าเกณฑ์ (Simonneau et al., 2019; Humbert et al., 2022)

Clinical relevance

ความต้านทานหลอดเลือดปอดเป็นตัวแปรทางโลหิตพลศาสตร์ที่สำคัญในการประเมินระบบไหลเวียนโลหิตในปอด และค่าเกณฑ์สำหรับ PVR ปรากฏในการจำกัดความทางโลหิตพลศาสตร์ของภาวะความดันโลหิตสูงในปอด (Simonneau et al., 2019; Humbert et al., 2022) บทความนี้อธิบายแนวคิดและการวัดค่า PVR โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาบุคคลใดๆ

Evidence & guidelines

สรีรวิทยาของ PVR อ้างอิงจากการทดลองการเปิดหลอดเลือดฝอยเพิ่มขึ้นและการขยายตัวแบบคลาสสิก และจากการทบทวนอย่างครอบคลุม (Suresh & Shimoda, 2016; Naeije & Chesler, 2012) การใช้ PVR เป็นเกณฑ์การวินิจฉัยถูกกำหนดไว้ในเอกสารผู้เชี่ยวชาญระดับนานาชาติ: คำจำกัดความทางโลหิตพลศาสตร์ของการประชุม World Symposium ครั้งที่ 6 (Simonneau et al., 2019) และแนวทางปฏิบัติของ ESC/ERS ปี 2022 (Humbert et al., 2022) ซึ่งได้ลดค่า PVR ที่ใช้ในการกำหนดภาวะความดันโลหิตสูงในปอดก่อนหลอดเลือดฝอย

History

การรับรู้ว่าความต้านทานของปอดลดลงเมื่อการไหลเวียนเพิ่มขึ้น—ผ่านการเปิดหลอดเลือดฝอยเพิ่มขึ้นและการขยายตัวแทนที่จะเป็นการขยายตัวอย่างกระตือรือร้น—เกิดขึ้นจากการศึกษาปอดที่แยกออกมาและการออกกำลังกายในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และยังคงเป็นรากฐานของการตีความ PVR ต่อมา เมื่อการสวนหัวใจห้องขวาเป็นเรื่องปกติ PVR ก็ถูกนำมาใช้เป็นดัชนีทางโลหิตพลศาสตร์ที่คำนวณได้ และคณะผู้เชี่ยวชาญได้ปรับปรุงเกณฑ์ความดันและความต้านทานที่ใช้ในการกำหนดภาวะผิดปกติอย่างต่อเนื่อง (Simonneau et al., 2019; Humbert et al., 2022)

Debates

PVR เป็นตัวบ่งชี้ภาระของหัวใจห้องล่างขวาที่เพียงพอหรือไม่?

เนื่องจาก PVR บันทึกเฉพาะองค์ประกอบที่คงที่ (resistive) ของภาระและละเลยองค์ประกอบของการเต้นของหัวใจและการยืดหยุ่น การทบทวนต่างๆ จึงโต้แย้งว่า PVR ประเมินภาระต่อหัวใจห้องล่างขวาต่ำเกินไป ซึ่งกระตุ้นให้มีการวัดค่าต่างๆ เช่น การยืดหยุ่นของหลอดเลือดแดงและความต้านทานควบคู่ไปกับ PVR

Key figures

• Robert Naeije
• Larissa A. Shimoda
• Gérald Simonneau

Seminal works

• suresh-shimoda-2016
• naeije-2012

Frequently asked questions

เหตุใดความต้านทานหลอดเลือดปอดจึงลดลงเมื่อการไหลเวียนของเลือดเพิ่มขึ้น?

การไหลเวียนและความดันที่สูงขึ้นจะเปิดหลอดเลือดฝอยที่ปิดอยู่ก่อนหน้านี้และขยายหลอดเลือดที่เปิดอยู่ ทำให้พื้นที่สำหรับไหลเวียนกว้างขึ้น ดังนั้นอัตราส่วนความต้านทานจึงลดลงแม้ว่าการไหลเวียนจะเพิ่มขึ้นก็ตาม

ปริมาตรปอดส่งผลต่อความต้านทานหลอดเลือดปอดอย่างไร?

ความต้านทานจะต่ำที่สุดใกล้กับความจุคงเหลือเชิงหน้าที่ (functional residual capacity) การพองตัวของปอดจะไปกดหลอดเลือดฝอยในถุงลม ในขณะที่การยุบตัวของปอดจะทำให้หลอดเลือดนอกถุงลมแคบลง ดังนั้นความต้านทานจึงเพิ่มขึ้นทั้งที่ปริมาตรปอดสูงและต่ำ ทำให้เกิดความสัมพันธ์รูปตัว U