หัวใจ

273 สลายไปหมด เช่น อะเซทิลโคเอนไซมเ์ อจะถูกสลายไปเป็นคาร์บอนไดออกไซดท์ ้งั หมด (แมว้ า่ อะตอม คาร์บอนในคาร์บอนไดออกไซดท์ ี่ได้ อาจจะไมใ่ ช่ตวั เดียวกนั กบั ท่ีพบในโมเลกลุ ของอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อ ท่ีเขา้ มาในวฏั จกั รกต็ าม) นอกจากน้ียงั พบอีกวา่ วฏั จกั รเครบส์น้ีไมไ่ ดม้ ีในทุกเซลลข์ องร่างกาย เช่น เมด็ เลือดแดงไมม่ ีวฏั จกั รเครบส์ มีแต่กระบวนการกลยั โคไลซีสเท่าน้นั ท่ีใชส้ ร้างพลงั งาน ส่วนเซลลห์ วั ใจมีวฏั จกั รเครบส์ท่ีมีประสิทธิภาพมาก รูปที่ 8-8 วฏั จกั รเครบส์ (Krebs cycle) 5. การสลายกรดอะมโิ น (amino acid catabolism) ร่างกายประกอบดว้ ยโปรตีนมากกวา่ สารอินทรียอ์ ื่นๆ ส่วนประกอบยอ่ ยของโปรตีนคือ กรดอะมิ โน ในภาวะปกติร่างกายมนุษยไ์ มไ่ ดใ้ ชก้ รดอะมิโนเหล่าน้ีในการผลิตพลงั งาน แต่ถา้ ในภาวะที่มีปริมาณ มากในเลือด เช่น หลงั รับประทานอาหาร หรือในภาวะที่อดอาหารนานๆ ซ่ึงกรดอะมิโนถูกสลายออกมา จากเซลลก์ ลา้ มเน้ือและส่วนอื่นๆของร่างกายมากข้ึน ในภาวะน้ีเซลลต์ า่ งๆ โดยเฉพาะตบั สามารถนาไปใช้ เป็นแหล่งพลงั งานและสร้างสารอ่ืนๆ ได้ เช่น กลูโคส เป็นตน้ สาหรับกระบวนการใชก้ รดอะมิโนน้นั ตอ้ ง อาศยั อยา่ งนอ้ ยสองปฏิกิริยาเคมีคือ การดีอะมิเนชนั (deamination) และการแทรนซามิเนชนั (transamination) เพื่อกาจดั หม่ไู นโตรเจนออกไปจากโมเลกุล หลงั จากน้นั ผลิตผลที่ไดก้ จ็ ะถูกสลายตอ่ ไป การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

274 โดยผา่ นสารมธั ยนั ตร์ของกระบวนการกลยั โคไลซีสและวฏั จกั รเครบส์ (รูปท่ี 8-9) เซลลห์ วั ใจสามารถใช้ กรดอะมิโนในเลือดไดเ้ ม่ือระดบั ในเลือดมีคา่ สูง แต่กรดอะมิโนจากการสลายโปรตีนภายในเซลลห์ วั ใจน้นั มีปริมาณนอ้ ยมาก แมใ้ นภาวะที่ร่างกายขาดแคลน รูปท่ี 8-9 แสดงวถิ ีที่กรดอะมิโนถูกสลายเพอ่ื เป็นแหล่งพลงั งาน โดยผา่ นสารมธั ยนั ตร์ของวถิ ีกลยั โคไลซีส และวฏั จกั รเครบส์ กระบวนการเหล่าน้ีทาใหก้ รดอะมิโนถูกนาไปสร้างกลูโคสและคีโตนไดด้ ว้ ย 6. กระบวนการส่งต่ออเิ ลก็ ตรอน (oxidative phosphorylation or electron transport chain) รีดิวซิงอิคววิ าเลนต์ (reducing equivalent) ไดแ้ ก่ เอน็ เอดีเอช เอฟเอดีเอชสอง และเอน็ เอดีพเี อช สามารถเปล่ียนเป็นเอทีพไี ด้ ดว้ ยกระบวนการส่งต่ออิเลก็ ตรอนท่ีประกอบดว้ ยปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ซบั ซอ้ น โดยมีออกซิเจนเป็นตวั รับอิเลก็ ตรอนในข้นั ตอนสุดทา้ ยแลว้ ไดเ้ ป็นน้า (รูปท่ี 8-10) กระบวนการน้ีมีช่วงที่ ปล่อยพลงั งานทางเคมีออกมาอยสู่ ามช่วง ซ่ึงเป็นพลงั งานท่ีใชใ้ นการเปลี่ยนเอดีพีไปเป็นเอทีพี ส่วน พลงั งานท่ีเหลือจะออกมาในรูปของความร้อน โดยทวั่ ไป เอ็นเอดีเอช และเอน็ เอดีพีเอชจะเขา้ กระบวนการ ที่จุดเร่ิมตน้ และใหเ้ อทีพีสามโมลตอ่ สารท้งั สองน้ีหน่ึงโมล ส่วนเอฟเอดีเอชสองจะเขา้ ปฏิกิริยาที่จุดถดั ไป การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

275 จึงใหเ้ อทีพีสองโมลต่อเอฟเอดีเอชสองหน่ึงโมล กระบวนการส่งต่ออิเลก็ ตรอนถูกยบั ย้งั ดว้ ยสารเคมีหลาย ตวั เช่น โปแตสเซียมไซยาไนด์ (KCN) และภาวะร่างกายขาดออกซิเจน (hypoxia) ในบางเน้ือเยอื่ เช่น เน้ือเยอ่ื ไขมนั สีน้าตาล (brown adipose tissue) พลงั งานเคมีท่ีไดใ้ นกระบวนการน้ี จะออกมาเป็ นความร้อน ท้งั หมดหรือเป็ นส่วนใหญ่ โดยไม่สามารถใชเ้ ปลี่ยนเอดีพไี ปเป็นเอทีพีได้ เรียกวา่ \"uncoupled oxidative phosphorylation\" มีประโยชนใ์ นการใหค้ วามอบอุ่นต่อร่างกาย โดยทว่ั ไปแลว้ กระบวนการส่งต่อ อิเล็กตรอนจะทางานควบคูก่ บั วฏั จกั รเครบส์ ซ่ึงผลิตรีดิวซิงอิคววิ าเลนต์ ในภาวะที่ร่างกายขาดออกซิเจน กระบวนการส่งต่ออิเล็กตรอนจะหยดุ ทางาน รีดิวซิงอิคววิ าเลนตจ์ ึงเหลืออยมู่ ากภายในเซลล์ สารเหล่าน้ีจะ ยอ้ นกลบั ไปยบั ย้งั การทางานของวฏั จกั รเครบส์ ในขณะที่ไปกระตุน้ ใหไ้ พรูเวตเปลี่ยนไปเป็นแลคเตตมาก ข้ึน คือกระตุน้ การสร้างพลงั งานแบบไมใ่ ชอ้ อกซิเจน นน่ั เอง กระบวนการส่งตอ่ อิเล็กตรอนในเซลลห์ วั ใจ ทางานไดด้ ีมาก เน่ืองจากไดร้ ับออกซิเจนเพยี งพอและมีไมโตคอนเดรียมาก รูปที่ 8-10 กระบวนการส่งต่ออิเล็กตรอนในไมโตคอนเดรีย 7. กลโู คนิโอเจนิซีส (gluconeogenesis) การสร้างกลูโคสจากแหล่งอื่นนอกเหนือจากการสลายกลยั โคเจน เช่น กรดอะมิโน กลีเซอรอล แลค เตต ไพรูเวต ฯลฯ เรียกวา่ กลูโคนิโอเจนิซีส (gluconeogenesis) โดยทวั่ ไปปฏิกิริยาเคมีของกระบวนการน้ี คลา้ ยกบั กลยั โคไลซีส เพยี งแต่วา่ มีทิศทางตรงกนั ขา้ ม และมีปฏิกิริยาใหมเ่ พิม่ ข้ึนมาบางช่วง อนั เป็น ปฏิกิริยาซ่ึงทดแทนปฏิกิริยาท่ีไมผ่ วนกลบั ของกลยั ไคไลซีส นนั่ เอง เอนไซมท์ ่ีสาคญั ของกระบวนการน้ีคือ กลูโคส-6-ฟอสฟาเทส (glucose-6-phosphatase) ซ่ึงเปลี่ยนกลูโคส-6-ฟอสเฟตไปเป็นกลูโคสอิสระ ในภาวะ ที่มีเอทีพี ซิเตรต หรืออะเซทิลโคเอนไซมเ์ อมาก ปฏิกิริยาน้ีจะถูกกระตุน้ แต่ในภาวะที่เซลลม์ ีกลูโคสหรือ เอทีพนี อ้ ย ปฏิกิริยาน้ีจะถูกยบั ย้งั สาหรับรายละเอียดของกระบวนการน้ี (รูปท่ี 8-11) มีขอ้ สงั เกตประการ หน่ึงคือ กลูโคสสามารถเปล่ียนเป็นอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อและกรดไขมนั ได้ แต่สารสองตวั หลงั น้ีไม่สามารถ เปล่ียนเป็นกลูโคสไดโ้ ดยตรง อยา่ งไรกต็ าม สารเหล่าน้ีเป็นแหล่งใหพ้ ลงั งาน แก่กระบวนการสร้างกลูโคส ได้ เซลลห์ วั ใจมีกระบวนการสร้างกลูโคส แตป่ กติไมค่ ่อยทางานเพราะหวั ใจเป็ นแหล่งใชพ้ ลงั งานมากกวา่ เป็นแหล่งสร้างและสะสมพลงั งาน 8. การสลายและการสร้างกลยั โคเจน (glycogenolysis & Glycogenesis) กลูโคสเป็นน้าตาลโมเลกลุ เด่ียวที่พบมากท่ีสุด และสาคญั ที่สุดในร่างกายของมนุษยแ์ ละสตั ว์ ส่วน ใหญ่กลูโคสถูกสะสมไวใ้ นรูปของกลยั โคเจน แตถ่ า้ เป็นพืชถูกสะสมอยใู่ นรูปของแป้ ง เมื่อแป้ งหรือกลยั โค การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

276 เจนเขา้ มาในระบบทางเดินอาหาร น้าตาลโมเลกลุ เดี่ยวจะถูกยอ่ ยออกมาและถูกดูดซึมเขา้ กระแสเลือด การ สลายกลยั โคเจน (glycogenolysis) เป็นกลูโคส เกิดข้ึนไดท้ ้งั ในระบบทางเดินอาหารและเซลลอ์ ื่นของ ร่างกาย เอนไซมท์ ่ีสาคญั คือ ฟอสฟอริเลส (phosphorylase) ซ่ึงถูกเร่งโดยไซคลิกเอเอม็ พี และภาวะท่ีมี กลูโคสอิสระภายในเซลลน์ อ้ ย แตใ่ นกรณีท่ีเซลลม์ ีกลูโคสมาก กลูโคสจะถูกเปล่ียนไปเป็นกลยั โคเจน (glycogenesis) โดยมีเอนไซมท์ ี่สาคญั คือ กลยั โคเจนซินเทส (glycogen synthase) เป็นตวั เร่งปฏิกิริยา (รูป ที่ 8-12) เซลลห์ วั ใจมีกระบวนการสร้างและสลายกลยั โคเจน แต่ปกติกลยั โคเจนในหวั ใจมีค่าคงท่ีอยคู่ า่ หน่ึงและมีปริมาณนอ้ ย จะถูกใชเ้ ม่ือหวั ใจขาดออกซิเจน ซ่ึงกลูโคสจะถูกสลายต่อไปดว้ ยกระบวนการกลยั โคไลซีสและไดก้ รดแลคติก รูปที่ 8-11 วถิ ีหลกั ของกลูโคนิโอเจนิซีส (gluconeogenesis) การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

277 9. การสร้างกรดไขมนั (fatty acid synthesis) น้าตาลโมเลกุลเด่ียวหรือกรดไขมนั ท่ีมีโมเลกุลเล็ก สามารถถูกเปลี่ยนไปเป็นกรดไขมนั ที่มีโมเลกลุ ใหญไ่ ด้ โดยกลุ่มเอนไซมท์ ่ีเรียกวา่ \"fatty acid synthase complex\" ซ่ึงมี \"NADPH\" เป็นโคเอนไซมท์ ่ีสาคญั ที่สุด สาหรับปฏิกิริยาท่ีกาหนดความเร็วของกระบวนการน้ีคือ การเปล่ียนอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อไป เป็นมาโลนิลโคเอนไซมเ์ อ (malonyl-CoA) โดยเอนไซมอ์ ะเซทิลโคเอนไซมเ์ อคาร์บอกซิเลส (acetyl-CoA carboxylase) ซ่ึงมีไบโอตินเป็นโคเอนไซมท์ ่ีสาคญั ปฏิกิริยาน้ีถูกเร่งโดยอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อ ซิเตรต เอที พี และเอ็นเอดีพเี อช (รูปที่ 8-13) มีขอ้ สงั เกตกค็ ือ การสงั เคราะห์กรดไขมนั น้นั ตอ้ งเกิดร่วมกบั เฮกโซสโม โนฟอสเฟตชนั ซ่ึงเป็ นกระบวนการท่ีสร้างเอน็ เอดีพเี อช ในสตั วช์ นิดอื่นเน้ือเยอ่ื ไขมนั เป็นแหล่งท่ีมีการ สร้างกรดไขมนั มากท่ีสุด แต่ในคนเราตบั เป็นแหล่งที่สาคญั ท่ีสุด เม่ือสร้างแลว้ ตบั ส่งไขมนั ออกไปยงั เลือดในรูปของลิโพโปรตีนความหนาแน่นต่ามากหรือวแี อลดีแอล (very low density lipoprotein or VLDL) ซ่ึงเซลลอ์ ื่นสามารถนาไปใชไ้ ด้ โดยมีเน้ือเยอ่ื ไขมนั เป็ นแหล่งเก็บสะสมไขมนั ไวใ้ นรูปของไตรกลีเซอไรด์ ที่สาคญั ท่ีสุด เซลลห์ วั ใจเป็นแหล่งท่ีใชไ้ ขมนั ท่ีสาคญั แมม้ ีกระบวนการที่สร้างไขมนั ได้ แตป่ กติเซลลห์ วั ใจ มีไขมนั สะสมคงท่ีอยคู่ า่ หน่ึงคลา้ ยกบั กลยั โคเจน มีการใชแ้ ละสร้างทดแทนใหม่นอ้ ยมากในภาวะปกติ ส่วน ใหญไ่ ดไ้ ขมนั จากเลือด ในรูปของกรดไขมนั และการสลายลิโพโปรตีน ดว้ ยลิโพโปรตีนลิเพสที่หลอดเลือด ฝอยของหวั ใจ รูปท่ี 8-12 วถิ ีการสร้างและการสลายกลยั โคเจน (glycogenesis and glycogenolysis) การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

278 10. การสร้างไขมนั (lipogenesis) ร่างกายคนเราประกอบดว้ ยไขมนั หลายรูป แต่ที่สาคญั คือ ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) และฟอส โฟลิพดิ (phospholipid) ไตรกลีเซอไรด์เป็นไขมนั ที่ร่างกายเก็บสะสมไวส้ าหรับเป็นแหล่งพลงั งานท่ีสาคญั ที่สุด ส่วนฟอสโพลิพิดน้นั เป็นส่วนประกอบท่ีสาคญั ของเยอื่ หุม้ เซลล์ กรดไขมนั ท่ีร่างกายสร้างข้ึนถูกเก็บ ไวใ้ นรูปของไตรกลีเซอไรด์ กระบวนการสร้างไตรกลีเซอไรดเ์ กิดข้ึนในส่วนของ เอนโดพลาสมิกเรติคิวลมั ชนิดเรียบ (smooth endoplasmic reticulum) โดยมีกรดไขมนั อิสระและกลีเซอรอลเป็นสารต้งั ตน้ ท่ีสาคญั หวั ใจเป็นอวยั วะท่ีใชไ้ ขมนั เป็นแหล่งพลงั งานมากกวา่ การสร้างไขมนั และกลไกในการสร้างไขมนั ท้งั สอง ชนิดน้นั เกิดไดบ้ า้ ง ดว้ ยกระบวนการเดียวกบั ท่ีพบในอวยั วะอื่น 11. เมแทบอลซิ ึมของลโิ พโปรตีน (lipoprotein metabolism) ไขมนั ท่ีอยใู่ นเลือดส่วนมากอยใู่ นรูปของสารประกอบเชิงซอ้ น ซ่ึงมีไตรกลีเซอไรดแ์ ละโปรตีน เป็นส่วนประกอบท่ีสาคญั สารเชิงซอ้ นน้ีมีท่ีมาสองทาง คือ สร้างมาจากระบบทางเดินอาหารเรียกวา่ ไคโล ไมครอน (chylomicron) และสร้างมาจากตบั เรียกวา่ ลิโพโปรตีนความหนาแน่นตา่ มากหรือวีเอลดีแอล (very low density lipoprotein or VLDL) กลไกการสร้างสารท้งั สองน้ีคลา้ ยกนั จึงขอกล่าวเฉพาะกลไกใน การสร้างวแี อลดีแอลดว้ ยเซลลต์ บั เทา่ น้นั เร่ิมจากกรดไขมนั รวมกบั กลีเซอรอลไดเ้ ป็ นไตรกลีเซอไรด์ แลว้ รวมกบั ฟอสโฟลิพดิ และอะโพโปรตีน (apoprotein) ภายในเอนโดพลาสมิกเรติคิวลมั ชนิดเรียบ เป็นสาร เชิงซอ้ น ซ่ึงจะถูกส่งไปเกบ็ ไวใ้ นกอลไ์ จคอมเพลก็ ซ์ สารเชิงซอ้ นดงั กล่าวจะถูกปล่อยออกสู่กระแสเลือด แบบเอก็ ไซไซโตซีส (exocytosis) เม่ือออกสู่กระแสเลือดจะรวมตวั กบั ลิโพโปรตีนความหนาแน่นต่าหรือ แอลดีแอล (low density lipoprotein or LDL) และลิโพโปรตีนความหนาแน่นสูงหรือเอชดีแอลในเลือด (high density lipoprotein or HDL) เป็ นวแี อลดีแอล ซ่ึงมีไตรกลีเซอไรดเ์ ป็ นส่วนประกอบท่ีสาคญั การสร้าง ลิโพโปรตีนน้ีถูกยบั ย้งั ดว้ ยสารเคมีตา่ งๆมากมาย และถกู กระตุน้ ดว้ ยภาวะท่ีเซลลม์ ีกรดไขมนั มาก ท้งั จาก การรับประทานอาหาร และในขณะอดอาหาร วแี อลดีแอลและไคโลไมครอนในเลือดถูกยอ่ ยดว้ ยเอนไซมล์ ิ โพโปรตีนลิเพส (lipoprotein lipase) ซ่ึงอยบู่ นผนงั หลอดเลือดฝอยของอวยั วะตา่ งๆ โดยเฉพาะกลา้ มเน้ือ และเน้ือเย่อื ไขมนั ทาใหก้ รดไขมนั และกลีเซอรอลหลุดออกมา ซ่ึงเซลลน์ ้นั ๆสามารถนาไปใชไ้ ด้ ส่วนท่ี เหลือของวแี อลดีแอลและไคโลไมครอนท่ีถูกยอ่ ยสลายแลว้ เรียกวา่ แอลดีแอลและเอชดีแอล ซ่ึงมีไขมนั นอ้ ย ตามลาดบั สารท้งั สองน้ีสามารถเปล่ียนเป็นวีแอลดีแอลไดอ้ ีก โดยรวมกบั สารเชิงซอ้ นท่ีสร้างจากตบั ดงั กล่าวแลว้ หวั ใจมิไดเ้ ป็ นแหล่งท่ีสร้างวแี อลดีแอล แตเ่ ป็นแหล่งท่ีใชว้ แี อลดีแอล และไคโลไมครอนมาก อวยั วะหน่ึง นอกจากน้ีถา้ ไขมนั เหล่าน้ีมีในเลือดมาก จนเกินไปอาจทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีอุดตนั หรือ ตีบได้ ปกติถา้ ร่างกายมีเอชดีแอลมากแสดงวา่ มีไขมนั ในเลือดนอ้ ย แต่ถา้ มีนอ้ ยแสดงวา่ ร่างกายมีไขมนั ในเลือดมาก ซ่ึงอาจอยใู่ นรูปของวีแอลดีแอลหรือแอลดีแอล โรคหวั ใจและหลอดเลือดมกั พบวา่ ร่างกายมี เอชดีแอลต่า แตอ่ าจมิไดเ้ ป็ นสาเหตุซ่ึงกนั และกนั กไ็ ด้ การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

279 เมแทบอลซิ ึมของหวั ใจ (cardiac metabolism) หวั ใจประกอบดว้ ย กลา้ มเน้ือหวั ใจ เซลลอ์ ตั โนมตั ิ และเส้นใยนาไฟฟ้ า เซลลเ์ หล่าน้ีตอ้ งอาศยั พลงั งานท้งั เพ่อื รักษาสมดุลของอิเล็กโทรไลต์ คุณสมบตั ิของเซลล์ และการหดตวั ของกลา้ มเน้ือหวั ใจ เน่ืองจากมีการทางานอยตู่ ลอดเวลา จึงจาเป็นตอ้ งมีสารอาหารมาเล้ียงอยา่ งพอเหมาะอยตู่ ลอดเวลา เช่นเดียวกนั เซลลก์ ลา้ มเน้ือหวั ใจมีกลยั โคเจนและไขมนั สะสมอยมู่ ากพอสมควร แต่โดยทว่ั ไปแลว้ มี ปริมาณไมพ่ อเพียงแมจ้ ะเป็นเพยี งระยะส้ัน ถา้ ไม่ไดร้ ับสารอาหารจากเลือดท่ีไปเล้ียงอยา่ งเหมาะสมและ ตอ่ เน่ือง หวั ใจจะทางานผดิ ปกติหรือหยดุ ทางานเลยกไ็ ด้ หวั ใจสามารถใชส้ ารอาหารไดเ้ กือบทุกชนิดเพ่ือ เป็นแหล่งพลงั งาน สารท่ีสาคญั ไดแ้ ก่ กลูโคส กรดไขมนั กลีเซอรอล กรดแลคติก กรดอะมิโน และคีโตน เป็นตน้ ซ่ึงเซลลห์ วั ใจจะใชส้ ารใดมากกวา่ กนั น้นั ข้ึนกบั ปริมาณและความเขม้ ขน้ ของสารน้นั ๆในเลือด นนั่ หมายความวา่ ถา้ สารใดมีมากกใ็ ชส้ ารน้นั เช่น ในภาวะอดอาหารมีคีโตนและกรดไขมนั มากในเลือด หวั ใจก็จะใชส้ ารท้งั สองเป็นแหล่งพลงั งานที่สาคญั ในขณะที่กลูโคสจะถูกเปลี่ยนเป็นกลยั โคเจนเก็บสะสม ไว้ กลูโคสจะถูกใชม้ ากข้ึนถา้ อยใู่ นภาวะที่ขาดออกซิเจน ในขณะที่สารอ่ืนๆจะถูกใชน้ อ้ ยลง 1. คาร์โบไฮเดรต ในภาวะปกติขณะพกั หวั ใจใชค้ าร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลงั งานประมาณ 35% โดยส่วนใหญใ่ ชใ้ น รูปของกลูโคสและกรดแลคติกในสัดส่วนใกลเ้ คียงกนั และส่วนนอ้ ยในรูปของไพรูเวตและสารอื่น กลูโคส ในพลาสมามีคา่ ประมาณ 100 มก.ต่อดล. ซ่ึงสูงกวา่ ภายในเซลลก์ ลา้ มเน้ือหวั ใจ กลูโคสแพร่เขา้ เซลลห์ วั ใจ ตามความแตกตา่ งของความเขม้ ขน้ ดว้ ยกระบวนการท่ีใชต้ วั พาและไม่ข้ึนกบั โซเดียม แตข่ ้ึนกบั อินซูลิน เมื่อเขา้ เซลลแ์ ลว้ กลูโคสจะถูกเปล่ียนเป็นกลูโคส-6-ฟอสเฟต ดว้ ยเอนไซมเ์ ฮกโซไคเนสและกลูโคไคเนส หลงั จากน้นั กลูโคส-6-ฟอสเฟตส่วนใหญ่จะถูกสลายดว้ ยกระบวนการกลยั โคไลซีสต่อไปจนไดไ้ พรูเวต ซ่ึง จะถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิลโคเอนไซมเ์ ออีกทอดหน่ึง อะเซทิลโคเอนไซมเ์ อจะถูกสลายโดยวฏั จกั รเครบส์และ กระบวนการส่งต่ออิเลก็ ตรอน จนไดค้ าร์บอนไดออกไซด์ น้า และเอทีพใี นที่สุด การสลายกลูโคสดว้ ยวธิ ีน้ี เป็นกระบวนการที่ใชอ้ อกซิเจนและใหพ้ ลงั งานมาก เป็นการสลายกลูโคสในเซลลห์ วั ใจในภาวะปกติ ส่วน การสลายกลูโคสไดเ้ ป็นกรดแลคติกน้นั เกิดไดน้ อ้ ยกวา่ 1% ในภาวะปกติ แตอ่ าจเพม่ิ ข้ึนถึง 10% ในภาวะที่ หวั ใจขาดออกซิเจนหรือขาดเลือด นอกจากน้ีกลูโคส-6-ฟอสเฟตบางส่วนอาจจะถูกเปลี่ยนเป็นกลยั โคเจน สะสมไวใ้ นเซลลก์ ลา้ มเน้ือหวั ใจ แต่ส่วนใหญ่กระบวนการน้ีเกิดไดน้ อ้ ย หวั ใจมีคาร์โบไฮเดรตสะสมอยบู่ างส่วนในรูปของกลยั โคเจน ปกติสารน้ีจะมีค่าคงที่และไมถ่ ูกใช้ แตจ่ ะถูกใชม้ ากข้ึนในภาวะท่ีหวั ใจขาดเลือด ซ่ึงไดร้ ับกลูโคสจากเลือดนอ้ ย ภาวะเช่นน้ีจะทาใหร้ ะดบั กลูโคสในเซลลห์ วั ใจลดลง เอนไซมฟ์ อสฟอริเลสถูกกระตุน้ ซ่ึงจะสลายกลยั โคเจนไดเ้ ป็นกลูโคสอิสระมาก ข้ึน กลูโคสน้ีจะถูกใชเ้ ป็นแหล่งพลงั งานของหวั ใจต่อไป การสลายกลยั โคเจนยงั ถูกกระตุน้ ดว้ ยประสาทซิม พาเทติก ประสาทซิมพาเทติกเพม่ิ ไซคลิกเอเอม็ พใี นเซลลห์ วั ใจ สารน้ีจะไปกระตุน้ เอนไซมฟ์ อสฟอริเลส และทาใหม้ ีการสลายกลยั โคเจนมากข้ึน (ดูรูปท่ี 8-12) กลยั โคเจนในหวั ใจมีเพียงเล็กนอ้ ย จึงเป็ นแหล่ง การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

280 พลงั งานภายในเซลลห์ วั ใจท่ีจากดั มาก และใชไ้ ดเ้ พยี งระยะส้นั ๆ เท่าน้นั กลยั โคเจนจะถูกชดเชยเม่ือหวั ใจ ไดร้ ับกลูโคสจากพลาสมามากข้ึนเนื่องจากปัจจยั ใดกต็ าม มีขอ้ สงั เกตคือ หวั ใจไม่มีเอนไซมก์ ลูโคส-6-ฟอส ฟาเทส กลูโคส-6-ฟอสเฟตจึงเปลี่ยนเป็ นกลูโคสอิสระไมไ่ ด้ และกลูโคส-6-ฟอสเฟตไมส่ ามารถแพร่ผา่ น เยอ่ื หุม้ เซลลห์ วั ใจได้ ดว้ ยเหตุน้ีหวั ใจจึงมิใช่แหล่งกลูโคสสาหรับอวยั วะอื่น การแพร่ของกลูโคสจากพลาสมาเขา้ เซลลห์ วั ใจถูกกระตุน้ ดว้ ยฮอร์โมนอินซูลิน โดยการเพิ่มจานวน ตวั พาที่เยอ่ื หุม้ เซลลห์ วั ใจและความไวในการขนส่งของตวั พา อยา่ งไรก็ตามในภาวะท่ีขาดอินซูลิน เช่น ใน ผปู้ ่ วยเบาหวาน กลูโคสสามารถแพร่เขา้ เซลลห์ วั ใจไดค้ อ่ นขา้ งปกติ ท้งั น้ีเนื่องจาก (1) หวั ใจมีการทางานอยตู่ ลอดเวลา ความเขม้ ขน้ ของกลูโคสในไซโตพลาสซึมจึงคอ่ นขา้ งต่า เป็น เหตุใหค้ วามแตกต่างของความเขม้ ขน้ กลูโคสภายในและภายนอกเซลลส์ ูง การแพร่เขา้ เซลลห์ วั ใจจึงเกิดได้ ดี (2) อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจคอ่ นขา้ งสูงเม่ือเทียบตอ่ น้าหนกั ทาใหโ้ อกาสที่กลูโคสจะ แพร่แบบใชต้ วั พาเขา้ เซลลเ์ กิดไดม้ ากข้ึน แมร้ ะดบั อินซูลินจะต่ามาก (3) ความไวในการตอบสนองของเซลลห์ วั ใจตอ่ อินซูลินเพม่ิ ข้ึน ในภาวะที่หวั ใจทางานมากหรือ ขาดอินซูลิน การปรับตวั น้ีทาใหอ้ ินซูลินท่ีนอ้ ยๆสามารถกระตุน้ การพากลูโคสเขา้ เซลล์หวั ใจไดด้ ี ในภาวะปกติหวั ใจสามารถใชก้ รดแลคติกในพลาสมาเป็นแหล่งพลงั งานได้ กรดน้ีมาจากเน้ือเยอื่ ต่างๆ โดยเฉพาะเมด็ เลือดแดงและจากกลา้ มเน้ือลายในขณะออกกาลงั กาย กรดแลคติกแพร่เขา้ เซลลต์ าม ความแตกต่างของความเขม้ ขน้ โดยไม่ตอ้ งอาศยั ตวั พา เม่ือเขา้ เซลลจ์ ะถูกเปล่ียนเป็นไพรูเวตโดยเอนไซม์ แลคเตตดีไฮโดจิเนส หลงั จากน้นั ไพรูเวตจะถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อ ซ่ึงจะถูกสลายดว้ ยวฏั จกั รเครบส์และกระบวนการส่งต่ออิเล็กตรอนต่อไปคลา้ ยกลูโคส การสลายกรดแลคติกใหไ้ ดพ้ ลงั งานเป็น กระบวนการหลกั ที่หวั ใจใชก้ รดแลคติก นอกจากน้ีในภาวะท่ีกลยั โคเจนและไขมนั ในเซลลห์ วั ใจลดลง และ กรดแลคติกในพลาสมามีมาก กรดแลคติกที่เขา้ เซลลห์ วั ใจบางส่วนจะถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคส-6-ฟอสเฟต และกลยั โคเจน ดว้ ยกระบวนการกลูโคนิโอเจนิซีสและการสังเคราะห์กลยั โคเจน ตามลาดบั ส่วนการ เปล่ียนกรดแลคติกเป็น ไตรกลีเซอไรดจ์ ะผา่ นทางอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อ และการสร้างกรดไขมนั ตามลาดบั นอกเหนือจากกลูโคสและกรดแลคติกแลว้ หวั ใจยงั สามารถใชก้ ลีเซอรอล ซ่ึงส่วนใหญ่ไดจ้ ากการ สลายไตรกลีเซอไรดจ์ ากวแี อลดีแอลและไคโลไมครอน และบางส่วนจากการสลายไตรกลีเซอไรด์จาก เน้ือเยอื่ ไขมนั กลีเซอรอลมาถึงเซลลห์ วั ใจทางเลือด สารน้ีถูกเปลี่ยนเป็นกลีเซอรอลฟอสเฟตและถูกสลาย ผา่ นปฏิกิริยาของกลยั โคไลซีสคลา้ ยกลูโคส ส่วนไพรูเวตในพลาสมามีค่าต่ามาก หวั ใจจึงใชส้ ารน้ีเพยี ง เล็กนอ้ ยในภาวะปกติ 2. ไขมนั ในภาวะปกติหวั ใจใชไ้ ขมนั ในรูปของกรดไขมนั เป็นแหล่งพลงั งานประมาณ 60% และใช้ คีโตนอีก ประมาณ 2% หวั ใจไดร้ ับกรดไขมนั จากพลาสมา ไขมนั ในพลาสมาท่ีอยใู่ นรูปของกรดไขมนั อิสระมีความ เขม้ ขน้ นอ้ ยมากในภาวะปกติ ส่วนใหญ่อยใู่ นรูปของไตรกลีเซอไรดท์ ่ีเป็ นส่วนประกอบของลิโพโปรตีน การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

281 ความหนาแน่นต่าซ่ึงสร้างมาจากตบั และบางส่วนจากไคโลไมครอนภายหลงั รับประทานอาหารที่มีไขมนั ไตรกลีเซอโรดใ์ นสารประกอบน้ี จะถูกยอ่ ยเป็นกรดไขมนั อิสระและกลีเซอรอล โดยเอนไซมล์ ิโพโปรตีนลิ เพส ซ่ึงอยบู่ นผนงั หลอดเลือดฝอยท่ีติดกบั เซลลห์ วั ใจ หลงั จากน้นั กรดไขมนั อิสระจะแพร่เขา้ เซลลห์ วั ใจ ตามความแตกตา่ งของความเขม้ ขน้ โดยไมต่ อ้ งมีตวั พา เม่ือเขา้ เซลล์ กรดไขมนั จะถูกเติมหมู่โคเอนไซมเ์ อ เพือ่ ใหอ้ ยใู่ นรูปที่มีฤทธ์ิ สารน้ีจะถูกบีตาออกซิไดซ์โดยลาดบั จนไดเ้ ป็ นอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อและให้ พลงั งานออกมา (ดูรูปที่ 8-7) ในภาวะปกติอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อจะถูกสลายต่อไปดว้ ยวฏั จกั รเครบส์และ กระบวนการส่งต่ออิเลก็ ตรอน และใหเ้ อทีพอี อกมาในท่ีสุด การสลายกรดไขมนั เป็ นกระบวนการที่ตอ้ งใช้ ออกซิเจน เพราะถา้ อะเซทิลโคเอนไซมเ์ อที่เกิดข้ึนไมถ่ ูกสลายดว้ ยกระบวนการที่ใชอ้ อกซิเจน สารน้ีจะ สะสมภายในเซลลห์ วั ใจมากข้ึน และไปยบั ย้งั การสลายกรดไขมนั ดว้ ยกระบวนการบีตาออกซิเดชนั อีกทอด หน่ึง ในภาวะท่ีปริมาณไตรกลีเซอไรดท์ ี่สะสมในเซลลห์ วั ใจมีนอ้ ย เช่น ภายหลงั การทางานมาก เมื่อ ไดร้ ับกรดไขมนั มาก บางส่วนจะถูกเปล่ียนเป็นไตรกลีเซอไรดส์ ะสมไวใ้ นเซลลจ์ านวนหน่ึง ปริมาณท่ีสะสม น้ีค่อนขา้ งคงท่ีและหวั ใจจะใชเ้ ป็นแหล่งพลงั งานเฉพาะกรณีที่ทางานมาก และเม่ือปริมาณไขมนั กลูโคส และสารอื่นที่ไดจ้ ากพลาสมานอ้ ยเทา่ น้นั หวั ใจสามารถสร้างฟอสโฟลิพิดและอนุพนั ธ์อ่ืนๆได้ เพ่ือใชเ้ ป็น ส่วนประกอบของสารตา่ งๆภายในเซลล์ เช่น เยอื่ หุม้ เซลล์ ออร์แกเนลล์ และเอนไซมบ์ างชนิด นอกเหนือจากกรดไขมนั แลว้ ในภาวะที่ร่างกายมีคีโตนมาก คีโตนจะแพร่เขา้ เซลลห์ วั ใจตามความแตกต่าง ของความเขม้ ขน้ โดยไมต่ อ้ งมีตวั พา เมื่อเขา้ เซลลจ์ ะถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิลโคเอนไซมเ์ อ แลว้ ส่วนใหญ่ถูก สลายดว้ ยวฏั จกั รเครบส์และกระบวนการส่งต่ออิเล็กตรอน เพอ่ื ให้เอทีพีในท่ีสุด ถา้ มีปริมาณมาก อะเซทิล โคเอนไซมเ์ อจะถูกเปล่ียนเป็นกรดไขมนั และไตรกลีเซอไรด์ ตามลาดบั เพ่ือสะสมไวภ้ ายในเซลล์ แต่ กระบวนการน้ีเกิดไดเ้ พยี งเลก็ นอ้ ย เพราะความสามารถในการสะสมไขมนั และกลยั โคเจนของหวั ใจมีความ จากดั มากดงั กล่าวแลว้ มีขอ้ สงั เกตเก่ียวกบั การใชไ้ ขมนั ของหวั ใจคือ แมห้ วั ใจจะมีการสะสมไขมนั ในรูปของไตรกลีเซอ ไรดไ์ วค้ ่าหน่ึง แตส่ ารน้ีจะถูกใชภ้ ายในหวั ใจเองในภาวะท่ีขาดแคลนเทา่ น้นั สารน้ีไม่สามารถถูกปล่อย ออกมาสู่พลาสมาในรูปของกรดไขมนั หรือคีโตนได้ เมื่อร่างกายขาดสารอาหาร หวั ใจจะเป็นอวยั วะในกลุ่ม สุดทา้ ยที่จะขาดอาหาร หวั ใจจะใชส้ ารอาหารท่ีสะสมไวอ้ ยา่ งรวดเร็วจนไมส่ ามารถถูกขนส่งออกมาสู่ พลาสมาได้ เพราะหวั ใจตอ้ งทางานอยตู่ ลอดเวลา และอาจทางานหนกั มากข้ึนถา้ ร่างกายอยใู่ นภาวะขาด แคลน เน่ืองจากประสาทซิมพาเทติกทางานเพ่ิมข้ึน 3. โปรตนี หวั ใจมีศกั ยภาพที่จะใชก้ รดอะมิโนได้ โดยมีกระบวนการแทรนซามิเนชนั และดีอะมิเนชนั เพ่อื กาจดั หมูใ่ นไตรเจนของกรดอะมิโน หลงั จากน้นั ผลิตผลท่ีไดจ้ ะเป็นสารมธั ยนั ตร์ของวถิ ีเมแทบอลิซึมต่างๆ ตามความเหมาะสม ในภาวะปกติหวั ใจใชก้ รดอะมิโนเป็ นแหล่งพลงั งานเพยี งเลก็ นอ้ ย คือ ประมาณ 3% ท้งั น้ีอาจเป็นเพราะในพลาสมามีความเขม้ ขน้ ของกรดอะมิโนต่ามาก ในขณะพกั แหล่งสารอาหารอื่น เช่น การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

282 กลูโคสและไขมนั มีปริมาณมากกวา่ อยา่ งไรกต็ าม ในภาวะที่ร่างกายขาดสารอาหารเป็ นเวลานาน หรือหลงั รับประทานอาหารที่มีโปรตีนมาก ระดบั กรดอะมิโนในพลาสมาจะเพ่ิมข้ึน ในภาวะน้ีหวั ใจจะใชก้ รดอะมิ โนเป็ นแหล่งพลงั งานมากข้ึน กรดอะมิโนเขา้ เซลลห์ วั ใจดว้ ยกระบวนการที่อาศยั ตวั พา แมว้ า่ หวั ใจมีโปรตีน เป็นส่วนประกอบมากเหมือนเน้ือเยอ่ื อื่น แต่การสลายโปรตีนเพ่อื ใชเ้ ป็ นแหล่งพลงั งานภายในหวั ใจเอง ใน ภาวะท่ีขาดแคลนน้นั เป็ นไปไดน้ อ้ ยมาก เพราะก่อนถึงภาวะเช่นน้ี หวั ใจมกั จะหยดุ ทางานก่อนแลว้ แตถ่ า้ พิจารณาในบางบริเวณของหวั ใจซ่ึงอาจขาดเลือด การยอ่ ยตวั เองอาจเกิดข้ึนไดบ้ า้ ง จึงเป็นปัญหาหน่ึงของ ผปู้ ่ วยท่ีมีภาวะหวั ใจขาดเลือด การควบคุมเมแทบอลซิ ึมของหัวใจ 1. การสะสมและการใช้พลงั งานของหวั ใจ เน่ืองจากหวั ใจตอ้ งทางานตลอดเวลาจึงตอ้ งใชพ้ ลงั งานมาก พลงั งานส่วนใหญไ่ ดจ้ าก การสลาย สารอาหารแบบใชอ้ อกซิเจนมากกวา่ 99% ในภาวะที่ขาดออกซิเจนการสลายสารอาหารแบบไม่ใชอ้ อกซิเจน สามารถเพม่ิ ไดถ้ ึง 10% แตก่ ็ไมพ่ อเพียง และเป็นไปไดใ้ นระยะส้ันก่อนหวั ใจหยดุ ทางาน จากกระบวนการ เมแทบอลิซึมดงั กล่าว ผลิตผลสุดทา้ ยท่ีสาคญั คือ เอทีพี ซ่ึงเป็นสารพลงั งานสามญั ท่ีเซลลห์ วั ใจสามารถใชไ้ ด้ โดยตรง เอทีพีท่ีถูกสร้างข้ึนสามารถถูกใชไ้ ดท้ นั ทีดว้ ยกระบวนการต่างๆ โดยเฉพาะการหดตวั ของ กลา้ มเน้ือหวั ใจ การสลายเอท่ีพีอาศยั เอนไซมเ์ อทีพีเอสต่างๆ ไดแ้ ก่ ไมโอซิน-เอทีพีเอส (myosin-ATPase) แคลเซียม-เอทีพเี อส (Ca2+-ATPase) และโซเดียม-โปแตสเซียมเอทีพีเอส (Na+-K+ATPase) เป็นตน้ ซ่ึงจะ ไดพ้ ลงั งานและความร้อนออกมาดงั ปฏิกิริยา ATP ATPase ADP + Pi + energy + heat พลงั งานท่ีไดจ้ ะถูกเปล่ียนเป็นพลงั งานกลในการหดตวั ของกลา้ มเน้ือ นอกจากเอทีพจี ะถูกใชท้ นั ทีแลว้ ในขณะพกั สารพลงั งานสูงต่างๆท่ีไดจ้ ากเมแทบอลิซึมคือ เอทีพี จีทีพี และยทู ีพี สามารถสะสมอยใู่ นรูป ของครีอะทีนฟอสเฟต (creatine phosphate) ไดด้ งั ปฏิกิริยา ATP, GTP, UTP + Creatine Creatine kinase Creatine phosphate + ADP, GDP, UDP ครีอะทีนฟอสเฟตในหวั ใจมีปริมาณไมม่ าก จะถูกใชเ้ ม่ือหวั ใจทางานมากข้ึน และถูกทดแทนเม่ือหวั ใจ ทางานปกติ การใชส้ ารน้ีตอ้ งมีการถ่ายพลงั งานในรูปของฟอสเฟต ไปยงั โมเลกลุ ของเอดีพี ดงั ปฏิกิริยา Creatine phosphate + ADP + Pi Creatine kinase ATP + Creatine หลงั จากน้นั เอทีพีจึงถูกใชโ้ ดยกลา้ มเน้ือหวั ใจตอ่ ไป การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

283 2. การควบคุมการใช้พลงั งานของหวั ใจ เมแทบอลิซึมและการใชพ้ ลงั งานของหวั ใจถูกควบคุมดว้ ยสองกระบวนการใหญ่ 2.1 ระดับของ ATP/(ADP + AMP) ในภาวะที่หวั ใจใชพ้ ลงั งานมาก ระดบั เอทีพภี ายในเซลลจ์ ะ ลดลง แต่ระดบั เอดีพีและเอเอม็ พจี ะมากข้ึน ทาใหอ้ ตั ราส่วนของ ATP/(ADP + AMP) ลดลง ปรากฏการณ์น้ี จะไปกระตุน้ เอนไซมข์ องกระบวนการสลายสารอาหารต่างๆใหท้ างานมากข้ึน เซลลห์ วั ใจจึงสร้างเอทีพี มากข้ึนตามความตอ้ งการที่เพมิ่ ข้ึน การควบคุมในลกั ษณะน้ีเป็นความสมั พนั ธ์ระหวา่ งการทางานของหวั ใจ กบั เมแทบอลิซึมภายในเซลลห์ วั ใจเอง โดยไม่ตอ้ งข้ึนกบั ระบบประสาทและฮอร์โมน 2.2 ระบบประสาทและฮอร์โมน ประสาทซิมพาเทติกนอกจากจะกระตุน้ ใหห้ วั ใจทางานมากข้ึน และส่งผลใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมภายในเซลลห์ วั ใจตามมาแลว้ ยงั สามารถกระตุน้ การทางาน ของเอนไซมต์ ่างๆในวถิ ีเมแทบอลิซึมไดโ้ ดยตรงอีกดว้ ย ดว้ ยการกระตุน้ การสร้างไซคลิกเอเอม็ พีและการ ทางานของโปรตีนไคเนสตา่ งๆ ประสาทซิมพาเทติกกระตุน้ การสลายกลยั โคเจน กลูโคส และไขมนั เพอื่ ให้ ไดเ้ อทีพี ส่วนประสาทพาราซิมพาเทติกมีบทบาทโดยตรงต่อเมแทบอลิซึมของหวั ใจนอ้ ย แต่ลดการใช้ พลงั งานของหวั ใจทางออ้ ม ผา่ นการยบั ย้งั การทางานของหวั ใจ ฮอร์โมนท่ีมีผลโดยตรงต่อเมแทบอลิซึมของ หวั ใจท่ีสาคญั ไดแ้ ก่ ฮอร์โมนธยั รอยด์ ฮอร์โมนน้ีเพ่มิ การสลายสารอาหารเพ่ือใหไ้ ดพ้ ลงั งานคลา้ ยกบั ประสาทซิมพาเทติก ในภาวะปกติมีผลต่อหวั ใจนอ้ ย แต่ในภาวะท่ีร่างกายมีฮอร์โมนน้ีมาก (hyperthyroidism) ฮอร์โมนน้ีจะกระตุน้ เมแทบอลิซึมของหวั ใจ ทาใหม้ ีการสลายสารอาหารพวก คาร์โบไฮเดรตและไขมนั มาก แต่เพ่ิมการสร้างโปรตีนภายในหวั ใจ ซ่ึงเป็นปัจจยั หน่ึงที่ทาใหเ้ กิดภาวะหวั ใจ โตในผปู้ ่ วยที่มีฮอร์โมนธยั รอยดเ์ กิน อตั ราการใช้ออกซิเจนของหัวใจ (cardiac oxygen consumption) กระบวนการสร้างพลงั งานแบบใชอ้ อกซิเจน ใหพ้ ลงั งานมากกวา่ แบบไม่ใชอ้ อกซิเจน การที่หวั ใจ ตอ้ งทางานตลอดเวลา จึงตอ้ งอาศยั การสร้างพลงั งานแบบใชอ้ อกซิเจนมากกวา่ 99% ดว้ ยเหตุน้ีอตั ราการใช้ พลงั งานของหวั ใจ จึงสมั พนั ธ์โดยตรงกบั อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจ อนั ท่ีจริงอตั ราการใชพ้ ลงั งาน ของหวั ใจดงั ไดก้ ล่าวแลว้ ก่อนหนา้ น้ี ไดจ้ ากการศึกษาการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจ ปัจจยั ท่ีมีผลต่ออตั ราการ ใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจก็คือ ปัจจยั เดียวกบั ท่ีมีผลต่ออตั ราการใชพ้ ลงั งานของหวั ใจ นอกจากน้ียงั ข้ึนกบั การ ไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารีดว้ ย การวดั อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจ กระทาโดยการวดั อตั ราการไหลของเลือดผา่ นหลอดเลือด โคโรนารีท้งั ดา้ นซา้ ยและขวา แลว้ วดั ความเขม้ ขน้ หรือความดนั ยอ่ ยของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงและ หลอดเลือดดาโคโรนารี ก็สามารถคานวณอตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจในภาวะต่างๆได้ ในขณะพกั ซ่ึง หวั ใจทางานปกติ อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจมีคา่ 8-10 มล./นาที/100 กรัม แต่ถา้ หวั ใจไม่มีการบีบตวั อตั ราการใชอ้ อกซิเจนมีค่าประมาณ 2-3 มล./นาที/100 กรัม ถา้ อาร์คิว (RQ, respiratory quotient) มี การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

284 ค่าประมาณ 0.82 เม่ือร่างกายใชอ้ อกซิเจน 1 มล. จะไดพ้ ลงั งาน 2.06 กก.-เมตร ออกซิเจนส่วนใหญ่ถูกใช้ โดยหวั ใจหอ้ งล่างโดยเฉพาะดา้ นซา้ ย หวั ใจหอ้ งบนใชอ้ อกซิเจนเพยี ง 1/6 เทา่ ของอตั ราการใชอ้ อกซิเจน ของหวั ใจท้งั หมดเท่าน้นั จากการศึกษาอตั ราการใชอ้ อกซิเจนในภาวะต่างๆพบวา่ การเปล่ียนแปลงอตั ราการใชอ้ อกซิเจนของ หวั ใจ มีความสมั พนั ธ์โดยตรงกบั ผลคูณของความดนั ระยะหวั ใจบีบตวั กบั อตั ราการเตน้ ของหวั ใจ (mean systolic pressure x heart rate) จึงเรียกวา่ ผลิตผลคู่ (double product) ความสมั พนั ธ์น้ีจะคงอยแู่ มว้ า่ คอน แทรคทิลิตีและขนาดของหวั ใจจะเปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากความดนั ระยะหวั ใจบีบตวั และอตั ราการเตน้ ของ หวั ใจสามารถวดั ไดง้ ่าย โดยไม่ตอ้ งผา่ ตดั ใดๆ และสามารถวดั ไดใ้ นหลายสภาวะ จึงนิยมใชผ้ ลคูณของสอง ตวั แปรน้ีเพ่ือบอกวา่ อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมมากนอ้ ยเพยี งใดในคนคน เดียวกนั แต่ไม่นิยมใชเ้ ปรียบเทียบระหวา่ งบุคคลเพราะอาจมีความแตกตา่ งกนั ที่คา่ ในระดบั พ้นื ฐาน (basal state) ประสิทธิภาพของหวั ใจ ประสิทธิภาพในการทางานของเคร่ืองจกั รกลใดๆ ไดจ้ ากความสมั พนั ธ์ดงั น้ี ประสิทธิภาพ (%) = งานทท่ี าได้ 100 งานทีต่ อ้ งทาท้งั หมด ในประเด็นการทางานของหวั ใจจะไดว้ า่ ประสิทธิภาพของหวั ใจ (%) = W 100 WQ เมื่อ W = งานท่ีทาได้  (cardiac output x mean aortic pressure) + (cardiac output x mean pulmonary pressure) Q = ความร้อนท่ีเกิดข้ึน อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจหอ้ งล่างท้งั สองห้องมีค่าเฉล่ียประมาณ 9 มล./นาที/100 กรัม เม่ือ หวั ใจหอ้ งล่างมีน้าหนกั ประมาณ 300 กรัม จึงใชอ้ อกซิเจนประมาณ 27 มล./นาที ซ่ึงคิดเป็น 130 แคลอรีต่อ นาที ถา้ อาร์คิวเทา่ กบั 0.82 (ใชส้ ารอาหารหลายตวั ร่วมกนั ) หวั ใจหอ้ งล่างทางานไดร้ วมกนั ประมาณ 8 กก.- เมตร/นาที คิดเป็น 18.7 แคลอรีตอ่ นาที เมื่อนาพลงั งานท่ีใชไ้ ปหารพลงั งานที่ไดจ้ ะพบวา่ หัวใจมี ประสิทธิภาพในการทางานประมาณ 14% การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

285 ประสิทธิภาพของหวั ใจ = 18 7 100 = 14% 130 อยา่ งไรก็ตาม หวั ใจในขณะพกั ซ่ึงไมม่ ีการหดตวั ตอ้ งใชอ้ อกซิเจนประมาณ 2 มล./นาที/100 กรัม เม่ือนาค่าน้ีไปหกั ออกจากอตั ราการใชอ้ อกซิเจนในขณะพกั ซ่ึงมีการหดตวั ตามปกติ จะไดอ้ อกซิเจนที่หวั ใจ ใชเ้ พ่ือทางานในขณะพกั จริงๆประมาณ 7 มล./นาที/100 กรัม เม่ือนาคา่ น้ีไปคานวณจะไดป้ ระสิทธิภาพใน การทางานของหวั ใจประมาณ 18% ซ่ึงจะเห็นวา่ ประสิทธิภาพของหวั ใจในการสูบฉีดเลือดค่อนขา้ งต่า แต่ก็ มีคา่ ใกลเ้ คียงกบั เคร่ืองสูบทางกลที่เราใชอ้ ยใู่ นปัจจุบนั ประสิทธิภาพในการทางานของหวั ใจจะเพิม่ ข้ึน ถา้ ผลงานของหวั ใจเพิ่มข้ึนเน่ืองจากปริมาตร สโตรกเพิ่มข้ึน ในขณะที่อตั ราการเตน้ ของหวั ใจคงที่ แตถ่ า้ ผลงานของหวั ใจเพ่มิ ข้ึนเนื่องจากอตั ราการเตน้ ของหวั ใจเพิม่ ข้ึนในขณะท่ีปริมาตรสโตรกคงที่ ประสิทธิภาพของหวั ใจจะลดลง แสดงใหเ้ ห็นวา่ ถ้าอัตรา การเต้นของหัวใจเพิ่มขึน้ หัวใจจะเสียพลังงานไปในรูปของพลงั งานความร้ อนในสัดส่วนท่ีสูงกว่างานที่ทา ได้ ปริมาตรสโตรกข้ึนกบั หลายปัจจยั โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ คอนแทรคทิลิตีของหวั ใจ ยาหรือสารท่ีเพิ่มคอน แทรคทิลิตีของหวั ใจ แตม่ ีผลนอ้ ยตอ่ อตั ราการเตน้ ของหวั ใจ จึงเพ่ิมประสิทธิภาพในการทางานของหวั ใจ ไดด้ ีกวา่ และช่วยทาใหห้ วั ใจสามารถทางานไดด้ ีข้ึน แมจ้ ะอยใู่ นภาวะที่ขาดพลงั งานก็ตาม นกั กีฬามี ปริมาตรสโตรกในขณะพกั สูงกวา่ คนท่ีไม่ใช่นกั กีฬา แต่มีอตั ราการเตน้ ของหวั ใจในขณะพกั ต่ากวา่ คนปกติ ทว่ั ไป และมีผลงานของหวั ใจใกลเ้ คียงกบั คนปกติ ดว้ ยเหตุน้ี หวั ใจของนกั กีฬาจึงมีประสิทธิภาพในการ ทางานมากกวา่ คนท่ีไม่ไดอ้ อกกาลงั กายเป็นประจา ในขณะออกกาลงั กาย ผลงานของหวั ใจเพม่ิ มากข้ึน แต่ ความดนั เลือดเปล่ียนแปลงเล็กนอ้ ย แสดงวา่ งานท่ีหวั ใจทาไดเ้ พมิ่ ข้ึนมาก แต่อตั ราการใชอ้ อกซิเจนเพ่ิมข้ึน ในสัดส่วนที่นอ้ ยกวา่ (พิจารณาจากความเคน้ ของผนงั หอ้ งหวั ใจ) นน่ั คือ ประสิทธิภาพในการทางานของ หวั ใจในขณะออกกาลงั กายท้งั ในนกั กีฬาและคนปกติดีข้ึน สรุป หวั ใจมีการทางานอยตู่ ลอดเวลา งานที่หวั ใจทาไดอ้ อกมาในรูปของปริมาตรสโตรกและอตั ราการ เตน้ ของหวั ใจ การทางานของหวั ใจจะมากหรือนอ้ ย สามารถพจิ ารณาไดจ้ ากความเคน้ ของผนงั ห้องหวั ใจ ซ่ึงข้ึนกบั ความดนั ในห้องหวั ใจ รัศมีหอ้ งหวั ใจ และความหนาของผนงั ห้องหวั ใจ การเปล่ียนแปลงตวั แปร เหล่าน้ีจะทาใหค้ วามเคน้ ของผนงั หอ้ งหวั ใจเปล่ียนไป ถา้ ความเคน้ มากแสดงวา่ หวั ใจทางานมากในภาวะ น้นั ๆ ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงน้ีจะสัมพนั ธ์กบั การใชพ้ ลงั งานและออกซิเจนของหวั ใจดว้ ย งานที่หวั ใจตอ้ งทา ท้งั หมดคือ พลงั งานท่ีหวั ใจตอ้ งใชท้ ้งั หมดเพื่อใหไ้ ดง้ านปรากฏออกมา ซ่ึงประกอบดว้ ยงานท่ีทาไดก้ บั พลงั งานส่วนที่สูญเสียไปในรูปของความร้อน พลงั งานของหวั ใจไดจ้ ากการสลายสารอาหารต่างๆ โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ กรดไขมนั กลูโคส กรดแลคติก คีโตน และสารอื่นๆ หวั ใจสามารถใชส้ ารอาหารไดเ้ กือบ ทุกชนิดท่ีมีในพลาสมา ถา้ สารน้นั มีความเขม้ ขน้ สูงพอท่ีจะถูกขนส่งเขา้ เซลลห์ วั ใจได้ สารอาหารเหล่าน้ีจะ การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

286 ถูกสลายโดยกระบวนการท่ีใชอ้ อกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ เพราะสามารถใหพ้ ลงั งานออกมามากพอกบั ความ ตอ้ งการของหวั ใจ ดว้ ยเหตุน้ี หวั ใจจึงมีอตั ราการใชอ้ อกซิเจนที่ค่อนขา้ งสูง และอตั ราการใชอ้ อกซิเจนของ หวั ใจน้ีจะมากหรือนอ้ ยข้ึนกบั อตั ราการไหลของเลือดมาเล้ียงหวั ใจ ในภาวะที่หวั ใจขาดออกซิเจน กระบวนการสร้างพลงั งานแบบไม่ใชอ้ อกซิเจน สามารถผลิตพลงั งานไดอ้ ยา่ งจากดั และไมพ่ อแก่การทางาน ของหวั ใจ ดงั น้นั ถา้ หวั ใจขาดเลือดนาน จะทางานผิดปกติหรือหยดุ ทางานไดใ้ นท่ีสุด บรรณานุกรม 1. Arsenian M. Potential cardiovascular applications of glutamate, aspartate, and other amino acids. Clin Cardiol 21:620-624, 1998. 2. Bassingthwaighte JB, Li Z. Heterogeneities in myocardial flow and metabolism: exacerbation with abnormal excitation. Am J Cardiol 83:7H-12H, 1999. 3. Bartelds B, van der Leij FR, Kuipers JR. Role of ketone bodies in perinatal myocardial energy metabolism. Biochem Soc Trans 29:325-330, 2001. 4. Beadle RM, Frenneaux M. Modification of myocardial substrate utilization: a new therapeutic paradigm in cardiovascular disease. Heart 96:824-830, 2010. 5. Berne RM, Sperelakis N, Geiger SR. Handbook of physiology. Section 2: the cardiovascular system; volume I: the heart. American Physiological Society, Bethesda/Maryland, 1979. 6. Boron WF, Boulpaep EL. Medical physiology: a cellular and molecular approach, 2nd edition. Philadelphia, Saunders, 2009. 7. Fozzard, H.A., E. Haber, R.B. Jennings, and A.M. Katz. The heart and cardiovascular system, 2nd edition. New York, Raven Press, volume 1-2, 1991. 8. Gibbs CL, Chapman JB. Cardiac heat production. Annu Rev Physiol 41:507-19, 1979. 9. Grynberg A, Demaison L. Fatty acid oxidation in the heart. J Cardiovasc Pharmacol 28:S11-17, 1996. 10. Hall JE. Guyton and Hall textbook of medical physiology, 12th edition. Philadelphia, Saunders, 2011. 11. Iozzo P. Metabolic toxicity of the heart: insights from molecular imaging. Nutr Metab Cardiovasc Dis 20:147-156, 2010. 12. Jafri MS, Dudycha SJ, O'Rourke B. Cardiac energy metabolism: models of cellular respiration. Annu Rev Biomed Eng 3:57-81, 2001. 13. Koeppen RM, Stanton BA. Berne & Levy physiology, 6th edition. Philadelphia, Mosby, 2010. 14. Kota SK, Kota SK, Jammula S, Panda S, Modi KD. Effect of diabetes on alteration of metabolism in cardiac myocytes: therapeutic implications. Diabetes Technol Ther 13:1155-1160, 2011. การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

287 15. Mohrman DE, Heller LJ. Cardiovascular physiology, 7th edition. New York, McGraw-Hill, 2010. 16. Murray, R.K., D.K. Granner, P.A. Mayes, and V.W. Rodwell. Harper's biochemistry, 25th edition. Connecticus/Californea, Appleton & Lange, 1999. 17. Opie LH. Heart physiology: from cell to circulation, 4th edition. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2004. 18. Rhoades RA, Bell DR. Medical physiology: principles for clinical medicine, 3rd edition. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2009. 19. Schelbert HR. PET contributions to understanding normal and abnormal cardiac perfusion and metabolism. Ann Biomed Eng 28:922-929, 2000. 20. Schipke JD. Cardiac efficiency. Basic Res Cardiol 89:207-240, 1994. 21. Scolletta S, Biagioli B. Energetic myocardial metabolism and oxidative stress: let's make them our friends in the fight against heart failure. Biomed Pharmacother 64:203-207, 2010. 22. Siess M. Some aspects on the regulation of carbohydrate and lipid metabolism in cardiac tissue. Basic Res Cardiol 75:47-56, 1980. 23. Tripp ME. Developmental cardiac metabolism in health and disease. Pediatr Cardiol 10:150-158, 1989. 24. Tuunanen H, Ukkonen H, Knuuti J. Myocardial fatty acid metabolism and cardiac performance in heart failure. Curr Cardiol Rep 10:142-148, 2008. การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

288 บทท่ี 9 หลอดเลอื ดโคโรนารี กายวภิ าคศาสตร์ หวั ใจถูกเล้ียงดว้ ยหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ยและดา้ นขวา หลอดเลือดน้ีแยกจากเอออร์ตา บริเวณที่เป็นไซนสั ใกลก้ บั ลิน้ เอออร์ติก (รูปที่ 9-1) โดยแยกออกจากดา้ นซา้ ยและดา้ นขวาของเอออร์ตา เม่ือแยกออกจากเอออร์ตาแลว้ หลอดเลือดแดงโคโรนารีโคง้ และวางตวั อยดู่ า้ นนอกของหวั ใจในร่องโคโร นารี (coronary sulcus) ซ่ึงเป็ นรอยต่อระหวา่ งหวั ใจหอ้ งบนขวาและหวั ใจหอ้ งล่างขวา อนั เป็ นส่วนหน่ึงของ รอยต่อเอวี (atrioventricular or A-V junction) หลงั จากน้นั จึงแตกแขนงขนาดใหญแ่ ผไ่ ปเล้ียงหวั ใจหอ้ งล่าง ขวาลามไปยงั ข้วั หวั ใจ หลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวามีแขนงยอ่ ยแยกไปเล้ียงหวั ใจหอ้ งบนขวา ผนงั หวั ใจหอ้ งล่าง หน่ึงในสามส่วนของผนงั ประจนั ของหวั ใจหอ้ งล่างทางดา้ นหลงั และผนงั ดา้ นหลงั ของหวั ใจ ดา้ นซา้ ย แขนงหน่ึงของหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวาแยกเป็นหลอดเลือดแดงโคนสั (conus artery) ไป เล้ียงหวั ใจหอ้ งล่างบริเวณลิ้นพลั โมนารี บางคนอาจไมม่ ีหลอดเลือดแดงโคนสั แตจ่ ะมีแขนงของหลอด เลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวาส่วนอ่ืนมาเล้ียงบริเวณน้ีแทน หลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ยเมื่อแยกออกจากเอออร์ตาแลว้ จะแยกออกเป็นสองแขนงใหญ่ แขนงแรกวางตวั อยดู่ า้ นนอกและดา้ นหนา้ ของหวั ใจ ตรงบริเวณรอยต่อของหวั ใจหอ้ งบนซา้ ยและหวั ใจหอ้ ง ล่างซา้ ย เรียกวา่ แขนงรอบวง (circumflex branch) และอีกแขนงหน่ึงพงุ่ ตรงไปยงั ข้วั หวั ใจดา้ นซา้ ยเรียกวา่ แขนงส่วนลง (descendens branch) หลอดเลือดแดงเหล่าน้ีมีแขนงยอ่ ยไปเล้ียงบริเวณส่วนใหญ่ของหวั ใจ หอ้ งบนซา้ ยและหวั ใจหอ้ งล่างซา้ ย และทางดา้ นหนา้ ของหวั ใจ โดยทว่ั ไปหวั ใจถูกเล้ียงดว้ ยหลอดเลือด แดงโคโรนารีดา้ นขวาและซา้ ยในลกั ษณะที่ซ้าซอ้ นกนั บางส่วน(overlap) ในสุนขั กลา้ มเน้ือหวั ใจถูกเล้ียง ดว้ ยหลอดเลือดแดงโคโร- นารีดา้ นซา้ ยประมาณ 85% แต่ในคนหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวาเล้ียง หวั ใจโดยลาพงั ประมาณ 50% ส่วนหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ยเล้ียงหวั ใจโดยลาพงั เพยี ง 20% อีก 30% ท่ีเหลือถูกเล้ียงดว้ ยหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ยและขวาพอๆกนั ปมเอสเอถูกเล้ียงดว้ ยหลอดเลือดแดง ท่ีเป็นแขนงของหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวา 50-60% ส่วนที่เหลือถูกเล้ียงดว้ ยแขนงจากหลอดเลือดแดงรอบวงดา้ นซา้ ย (left circumflex artery) ซ่ึงเล้ียงหวั ใจหอ้ ง บนและผนงั ประจนั ของหวั ใจหอ้ งบน ปมเอวถี ูกเล้ียงดว้ ยแขนงหลอดเลือดแดงท่ีแยกมาจากหลอดเลือดแดง โคโรนารีดา้ นขวาประมาณ 80% ส่วนที่เหลือมาจากหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ย หลอดเลือดแดงโคโร นารีท้งั ซา้ ยและขวาจะแตกแขนงเลก็ ลงเรื่อยๆเป็ นหลอดเลือดแดงเล็กและหลอดเลือดฝอย หลอดเลือดฝอย วางตวั เป็ นร่างแห และอยใู่ นแนวขนานกบั เซลลก์ ลา้ มเน้ือแต่ละเซลล์ โดยทวั่ ไปเซลลก์ ลา้ มเน้ือหวั ใจหน่ึง เซลลถ์ ูกเล้ียงดว้ ยหลอดเลือดฝอยประมาณหน่ึงหลอด ระยะทางสาหรับการแพร่ของสารระหวา่ งหลอดเลือด การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

289 กบั เซลลก์ ลา้ ม- เน้ือมีคา่ ประมาณ 9-10 ไมโครเมตร ซ่ึงนบั วา่ พอเพยี งสาหรับการแลกเปลี่ยนและการทางาน ของหวั ใจในภาวะปกติ ในภาวะที่เซลลห์ วั ใจโตข้ึน หลอดเลือดฝอยมกั จะมีจานวนและขนาดปกติ จึงทาให้ ระยะทางการแลกเปลี่ยนดงั กล่าวยาวข้ึน เป็นเหตุใหก้ ารแลกเปล่ียนสารระหวา่ งหลอดเลือดและเซลลห์ วั ใจ เกิดไดไ้ มเ่ หมาะสม เซลลเ์ กิดภาวะขาดเลือด ทางานผดิ ปกติ และตายไดใ้ นที่สุด รูปที่ 9-1 ระบบหลอดเลือดโคโรนารีของหวั ใจ เมื่อเป็ นหลอดเลือดฝอยแลว้ หลอดเลือดฝอยจะรวมตวั กนั เป็นหลอดเลือดที่มีขนาดใหญข่ ้ึนเรียกวา่ ระบบหลอดเลือดดา ซ่ึงแยกได้ 3 ระบบใหญ่ๆ คือ (รูปท่ี 9-2) (1) หลอดเลือดดาทีบีเชียน (thebesian vein) หลอดเลือดน้ีนาเลือดดาไหลเขา้ หวั ใจหอ้ งบนซา้ ยและ ขวา และบางส่วนไหลเขา้ หวั ใจหอ้ งล่างขวา เลือดส่วนใหญม่ าจากหวั ใจหอ้ งบนถึงประมาณร้อยละ 40 (2) หลอดเลือดดาหวั ใจดา้ นหนา้ (anterior cardiac vein) หลอดเลือดน้ีนาเลือดดาไหลเขา้ หวั ใจ หอ้ งบนขวา (3) หลอดเลือดดาโคโรนารีและไซนสั (coronary vein and sinus) หลอดเลือดฝอยส่วนใหญ่ โดยเฉพาะจากหวั ใจดา้ นซา้ ย รวมตวั กนั เป็ นหลอดเลือดดาเลก็ ๆ อยทู่ ่ีผวิ นอกของหวั ใจ หลงั จากน้นั จึง รวมตวั กนั เป็นโคโรนารีไซนสั ซ่ึงเป็นหลอดเลือดดาขนาดใหญ่ วางตวั อยใู่ นแนวร่องของรอยต่อเอวที าง ดา้ นหลงั ของหวั ใจ สุดทา้ ยจะนาเลือดไหลเขา้ หวั ใจหอ้ งบนขวา เลือดในส่วนน้ีส่วนใหญ่มาจากหวั ใจหอ้ ง การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

290 ล่างซา้ ยถึงร้อยละ 85 ดว้ ยเหตุน้ีการศึกษาการไหลของเลือดในส่วนน้ีจึงบอกสภาพของเมแทบอลิซึมของ หวั ใจหอ้ งล่างซา้ ยได้ รูปท่ี 9-2 การไหลเวยี นเลือดในระบบหลอดเลือดโคโรนารีของหวั ใจ หลอดเลือดตามอกั ษรตวั หนาแสดง ปริมาณการไหลเป็ นส่วนใหญ่ นอกเหนือจากหลอดเลือดดาขนาดใหญ่ดงั กล่าวแลว้ ภายในหวั ใจยงั มีหลอดเลือดขนาดเล็กอีก มากมายที่ทาหนา้ ท่ีเชื่อมหลอดเลือดตา่ งๆเขา้ ดว้ ยกนั แยกไดส้ ามกลุ่มคือ หลอดเลือดอาร์เทอริโอไซนู ซอยดลั (arteriosinusoidal vessels) หลอดเลือดอาร์เทอริโอลูมินลั (arterioluminal vessels) และหลอดเลือด ดาทีบีเชียน (thebesian veins) หลอดเลือดอาร์เทอริโอไซนูซอยดลั ประกอบดว้ ยหลอดเลือดแดงขนาดเล็ก (small artery) หรือหลอดเลือดแดงเลก็ (arteriole) ซ่ึงเสียคุณสมบตั ิของหลอดเลือดแดงทวั่ ไป ทาหนา้ ท่ี เชื่อมไซนสั หลอดเลือดฝอย และหอ้ งหวั ใจ ใหต้ ่อถึงกนั หลอดเลือดอาร์เทอริโอลูมินลั เป็นหลอดเลือดแดง ขนาดเลก็ หรือหลอดเลือดแดงเลก็ ซ่ึงนาเลือดเขา้ สู่หวั ใจหอ้ งบนและหอ้ งล่างโดยตรง ส่วนหลอดเลือดดา ทีบีเชียนนาเลือดจากหลอดเลือดฝอยเขา้ สู่ผนงั หวั ใจโดยตรง และทาหนา้ ที่เชื่อมหลอดเลือดดาตา่ งๆ เขา้ ดว้ ยกนั รวมท้งั เชื่อมระหวา่ งหลอดเลือดดาทีบีเชียนดว้ ยกนั เองดว้ ย โดยทว่ั ไปการเชื่อมติดตอ่ กนั เกิดไดท้ ุก หลอดเลือดท่ีมีขนาดเลก็ บทบาทของหลอดเลือดขนาดเลก็ น้ียงั ไม่ทราบแน่ชดั และมีขนาดเลก็ เพยี ง 35 ถึง 40 ไมโครเมตร หลอดเลือดเหล่าน้ีนาเลือดไปเล้ียงผนงั หอ้ งหวั ใจดา้ นใน และป้ องกนั การอุดตนั ของเลือดใน แต่ละบริเวณไดบ้ างส่วน อยา่ งไรก็ตาม การศึกษาพบวา่ ถา้ หลอดเลือดเล็กหน่ึงของหวั ใจอุดตนั เซลลท์ ่ีถูก เล้ียงดว้ ยหลอดเลือดน้ีจะขาดเลือด โดยไมส่ ามารถชดเชยไดด้ ว้ ยการไหลผา่ นหลอดเลือดเชื่อมดงั กล่าว แต่ ถา้ การอุดตนั เกิดข้ึนเป็นเวลานาน จะทาใหห้ ลอดเลือดเชื่อมที่เก่ียวขอ้ งมีขนาดใหญ่ข้ึน และนาเลือดจากส่วน อ่ืนมาเล้ียงบริเวณที่เกิดอุดตนั ได้ การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

291 การวดั อตั ราการไหลของเลอื ด อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโรนารี สามารถวดั ไดด้ ว้ ยเทคนิคต่างๆ ดงั กล่าวแลว้ ใน เร่ืองการวดั ผลงานของหวั ใจ ในมนุษยอ์ ตั ราการไหลน้ีสามารถวดั ไดง้ ่ายดว้ ยวธิ ีการเจือจางอุณหภมู ิ (thermodilution) มีวธิ ีการวดั คลา้ ยกบั การวดั ผลงานของหวั ใจ เพียงแต่น้าเกลือเยน็ ถูกปล่อยในบริเวณโคโร นารีไซนสั โดยการสอดหลอดสวนผา่ นหลอดเลือดดาและใหป้ ลายเทอร์มิสเตอร์สาหรับวดั อุณหภมู ิอยใู่ น บริเวณท่ีห่างจากจุดที่ปล่อยน้าเกลือเยน็ ประมาณ 2-3 เซนติเมตร ถา้ เลือดไหลผา่ นบริเวณน้ีมาก อุณหภมู ิ ของเลือดจะลดลงนอ้ ยเน่ืองจากน้าเกลือเยน็ วธิ ีน้ีมิไดว้ ดั อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี ท้งั หมด เพราะเลือดไหลผา่ นส่วนน้ีเพยี งสองในสามส่วนของเลือดท่ีไหลผา่ นหลอดเลือดโคโรนารีท้งั หมด แต่บอกอตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจห้องล่างซา้ ยเป็นส่วนใหญ่ ส่วนอตั ราการไหลของเลือดผา่ น หลอดเลือดแดงโคโรนารีท้งั หมดอาจวดั ไดด้ ว้ ยการใชอ้ นุภาครังสี (radiactive tracer เช่น 133Xe) หรือไนตรัส ออกไซด์ (N2O) แลว้ วดั อตั ราการสูญเสีย (clearance) ของสารเหล่าน้ีจากเน้ือเย่ือหวั ใจ ดว้ ยเคร่ืองมือท่ี เหมาะสมวางบริเวณหนา้ หวั ใจ อยา่ งไรก็ตามวธิ ีการน้ีตอ้ งใชเ้ วลาวดั ประมาณ 10 นาที จึงไมเ่ หมาะสาหรับ การศึกษาการเปล่ียนแปลงอยา่ งรวดเร็วของอตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโรนารี ในปัจจุบนั นิยมวดั ดว้ ยหลกั การสะทอ้ นคล่ืนความถี่สูง (Dopple echocardiography) ซ่ึงสามารถวดั ขนาดหลอดเลือด และความเร็วในการไหลของเลือดได้ โดยไมต่ อ้ งผา่ ตดั หรือฉีดสารใดๆ และสามารถดูการเปล่ียนแปลงอตั รา การไหลท่ีหลอดเลือดหน่ึงๆ ไดต้ ลอดเวลา ปัจจยั ทางกายภาพท่ีมีผลต่อการไหลของเลอื ด ตวั แปรพ้นื ฐานที่กาหนดอตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ พจิ ารณาโดยอาศยั ความสัมพนั ธ์ของ โอห์มไดด้ งั น้ี F= P R เมื่อ F = P = อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโรนารี R= ความแตกต่างของความดนั เลือดดา้ นหลอดเลือดแดงกบั ดา้ นหลอดเลือดดา ความตา้ นทานการไหลของระบบหลอดเลือดโคโรนารี ประกอบกบั ความสมั พนั ธ์ตามกฎของปัวเซอยล์ (Poiseuille's law) จะไดว้ า่ R = 8L / r4 การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

292 เมื่อ  = ความหนืดของเลือด L = ความยาวของระบบหลอดเลือดโคโรนารี r = รัศมีของหลอดเลือดโคโรนารี จากความสมั พนั ธ์เหล่าน้ีจะเห็นวา่ อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโรนารีน่าจะเป็น สดั ส่วนตรงกบั ความดนั เลือดในเอออร์ตา (ความดนั เลือดที่หวั ใจหอ้ งบนมีค่าใกลศ้ ูนย)์ และรัศมีของหลอด เลือด แต่แปรผกผนั กบั ความหนืดของเลือด และความยาวของระบบหลอดเลือดโคโรนารี อยา่ งไรก็ตาม ความยาวของระบบหลอดเลือดโคโรนารีค่อนขา้ งคงที่ในแตล่ ะสภาวะ ดงั น้นั การเปล่ียนแปลงอตั ราการ ไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารีจึงข้ึนกบั ตวั แปรท่ีเหลือ โดยเฉพาะขนาดของหลอดเลือด ถา้ ความ ตา้ นทานคงที่ เมื่อความดนั เลือดในเอออร์ตาเพิม่ ข้ึน จะทาใหอ้ ตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจเพมิ่ ข้ึน อยา่ งเป็นสดั ส่วนตรงกบั การเพ่ิมของความดนั เลือด อยา่ งไรก็ตามจากการศึกษาในหวั ใจที่แยกจากอิทธิพล ของระบบประสาทและฮอร์โมน แลว้ ควบคุมความดนั เลือดดา้ นเอออร์ตาให้อยใู่ นคา่ ที่ตอ้ งการ พร้อมกบั วดั อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารีพบวา่ ถา้ เพิ่มความดนั เลือดในเอออร์ตา อตั ราการไหลของ เลือดไปเล้ียงหวั ใจมีการเปล่ียนแปลงเพียงเล็กนอ้ ยในช่วงความดนั เลือด 80-160 มม.ปรอท (รูปท่ี 9-3) แสดงวา่ ในช่วงความดนั เลือดขนาดน้ี ความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีจะเพิ่มข้ึน ถา้ ความดนั เลือดใน เอออร์ตาเพมิ่ ข้ึน แตถ่ า้ ความดนั เลือดลดลงต่ากวา่ ช่วงดงั กล่าว อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโร นารีจะลดลงดว้ ย นน่ั คือ หวั ใจมีคุณสมบตั ิในการควบคุมอตั ราการไหลของเลือดเอง โดยไม่ข้ึนกบั ระบบ ประสาทและฮอร์โมน เรียกวา่ การควบคุมตัวเอง (autoregulation) กลไกท่ีเป็นไปไดค้ ือ เมื่อความดนั เลือด ในหลอดเลือดโคโรนารีเพ่มิ ข้ึน กลา้ มเน้ือเรียบรอบหลอดเลือดน้ีจะถูกยดื มากในช่วงแรก เมื่อถูกยดื มาก กลา้ มเน้ือเรียบรอบหลอดเลือดจะเกิดการหดตวั เองมากข้ึน ทาใหข้ นาดของหลอดเลือดเลก็ ลงในช่วงหลงั และความตา้ นทานการไหลเพ่มิ ข้ึน ส่วนในภาวะท่ีความดนั เลือดลดลงจะใหผ้ ลตรงขา้ ม เรียกการทางานใน ลกั ษณะน้ีวา่ การควบคุมตัวเองจากกล้ามเนือ้ (myogenic autoregulation) นอกจากน้ีอาจเก่ียวขอ้ งกบั การ เปลี่ยนแปลงความเขม้ ขน้ ของสารจากกระบวนการเมแทบอลิซึมของหวั ใจเอง ท่ีควบคุมขนาดของหลอด เลือด ซ่ึงจะไดก้ ล่าวถึงในรายละเอียดต่อไป รูปที่ 9-3 การควบคุมตวั เองของระบบหลอดเลือดโคโรนารี เมื่อความดนั เลือดในเอออร์ตาเปลี่ยนไป การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

293 นอกจากน้ีในภาวะปกติ ความดนั เลือดแดงของร่างกายถูกควบคุมใหเ้ ปล่ียนแปลงอยใู่ นช่วงแคบๆ การเปล่ียนแปลงอตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี จึงข้ึนกบั การเปลี่ยนแปลงความตา้ นทาน หรืออีกนยั หน่ึงก็คือ ขนาดของหลอดเลือดโคโรนารี นน่ั เอง ขนาดของหลอดเลือดข้ึนกบั ความดนั เลือดใน หลอดเลือด (ดนั ใหข้ ยาย) ความดนั นอกหลอดเลือดหรือความดนั ของเน้ือเยอื่ (กดใหต้ ีบ) และความตึงของ ผนงั หลอดเลือดเอง (พยายามหดตวั เองคลา้ ยยางวง) ในขณะที่กลา้ มเน้ือหวั ใจบีบตวั จะเกิดความดนั รอบ หลอดเลือดมาก ทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีตีบมากข้ึน โดยเฉพาะหลอดเลือดท่ีไปเล้ียงหวั ใจหอ้ งล่างซา้ ยซ่ึง บีบตวั แรงที่สุด ภาวะเช่นน้ีทาใหค้ วามตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีเพิ่มข้ึน ส่วนในขณะที่หวั ใจคลาย ตวั ความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีจะลดลง เนื่องจากแรงบีบรอบหลอดเลือดลดลง การ เปลี่ยนแปลงเหล่าน้ี ทาใหใ้ นช่วงท่ีหวั ใจบีบตวั มีเลือดไหลออกจากหวั ใจสู่เอออร์ตา ความดนั เลือดในเอออร์ ตาเพมิ่ ข้ึน และเลือดไหลออกจากเอออร์ตาเพิ่มข้ึน ตามลาดบั น้นั อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจมิได้ เพมิ่ ข้ึนตามตวั แปรดงั กล่าว เหมือนกบั อวยั วะอื่นๆ เลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจลดลงมากในช่วงแรกท่ีหวั ใจบีบ ตวั แบบปริมาตรคงที่ และเพม่ิ ข้ึนเล็กนอ้ ยในช่วงกลางของระยะการบีบตวั เลือดในส่วนน้ีจะไหลเพิ่มข้ึน มากในช่วงแรกท่ีหวั ใจคลายตวั (รูปที่ 9-4) ปรากฏการณ์น้ีพบไดเ้ ด่นชดั ท่ีหลอดเลือดแดงโคโรนารี ดา้ นซา้ ย ซ่ึงไปเล้ียงหวั ใจหอ้ งล่างซา้ ยเป็นส่วนใหญ่ ส่วนการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโรนารี ดา้ นขวาซ่ึงไปเล้ียงหวั ใจดา้ นขวาเป็นส่วนใหญ่ แมจ้ ะไดร้ ับอิทธิพลของการบีบตวั ของกลา้ มเน้ือหวั ใจ ดงั กล่าวแลว้ แตค่ วามตา้ นทานเพม่ิ ข้ึนในสัดส่วนท่ีนอ้ ยกวา่ หวั ใจหอ้ งล่างซา้ ย เนื่องจากการบีบตวั ของ หวั ใจหอ้ งล่างขวามีแรงนอ้ ยกวา่ หวั ใจหอ้ งล่างซา้ ย ทาใหอ้ ตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดแดงโคโร นารีดา้ นขวา เพม่ิ สูงข้ึนในขณะหวั ใจหอ้ งล่างบีบตวั แต่มีค่าไม่สูงมากเหมือนกบั อวยั วะอ่ืนๆ อตั ราการไหล น้ีจะเพ่ิมสูงมากข้ึนในช่วงท่ีหวั ใจคลายตวั ซ่ึงคลา้ ยกบั หลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ย เนื่องจากเลือด ส่วนใหญ่ไหลไปเล้ียงหวั ใจหอ้ งล่าง โดยเฉพาะหอ้ งล่างซา้ ย จากหลอดเลือดแดงโคโรนารีดา้ นซา้ ยและขวา ผลรวมจึงพบวา่ เลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจนอ้ ยในขณะหวั ใจหอ้ งล่างบีบตวั แต่ไหลไปเล้ียงหวั ใจมากข้ึน ในขณะหวั ใจห้องล่างคลายตวั ซ่ึงตรงขา้ มกบั ท่ีพบในอวยั วะอื่น การเปล่ียนแปลงความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารี ตามรอบทางานของหวั ใจดงั กล่าวมี ประโยชน์ในทางการแพทยป์ ระการหน่ึงคือ การทาเคาน์เตอร์พัลเซชัน (counterpulsation) เพ่ือช่วยให้เลือด ไปเล้ียงหวั ใจดีข้ึนในผปู้ ่ วยโรคหวั ใจบางชนิด วธิ ีการคือ สอดหลอดสวนที่มีบอลลูนเล็กๆอยทู่ ี่ปลายเขา้ หลอดเลือดแดงตน้ ขา (femoral artery) ดนั ใหป้ ลายหลอดสวนไปอยทู่ ี่เอออร์ตาส่วนช่องอก ในช่วงท่ีหวั ใจ คลายตวั จะดนั ลมใหล้ ูกบอลลูนโตข้ึนขดั ขวางการไหลของเลือดออกจากเอออร์ตาส่วนตน้ ทาใหค้ วามดนั เลือดในเอออร์ตาส่วนตน้ น้ีลดลงชา้ เลือดจึงไหลไปเล้ียงหวั ใจไดด้ ีในช่วงที่หวั ใจคลายตวั และความ ตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีลดลง ส่วนในขณะหวั ใจบีบตวั จะปล่อยลมออกใหล้ ูกบอลลูนเล็กลง เพ่ือ มิใหเ้ กิดแรงตา้ นการบีบตวั ของหวั ใจ วธิ ีน้ีช่วยทาใหห้ วั ใจไดร้ ับเลือดดีข้ึน โดยหวั ใจไม่ตอ้ งทางานมากข้ึน การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

294 รูปที่ 9-4 การไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี ในหน่ึงรอบทางานของหวั ใจ (ปรับปรุงจาก Berne et al., 1979) ส่วนการเปลี่ยนแปลงความหนืดของเลือด ต่อการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี ไดร้ ับ การศึกษาบางส่วนและมีรายงานวา่ ถา้ ความหนืดของเลือดท่ีไหลในหลอดเลือดโคโรนารีเพ่มิ ข้ึน อตั ราการ ไหลของเลือดผา่ นหลอดเลือดน้ีจะลดลง ซ่ึงอาจทาใหบ้ างบริเวณของหวั ใจเกิดภาวะขาดเลือดได้ ส่วนใน ภาวะท่ีความหนืดของเลือดลดลง แต่ฮีมาโทคริตคงที่ เลือดจะไหลผา่ นหลอดเลือดโคโรนารีเร็วข้ึน แต่ถา้ ความเร็วในการไหลมาก อาจทาใหห้ ลอดเลือดตีบได้ เน่ืองจากความดนั เลือดในหลอดเลือดลดลงเพราะ เปล่ียนเป็นพลงั งานจลน์ หรือเกิดการไหลแบบป่ันป่ วน และสุดทา้ ยความตา้ นทานการไหลในหลอดเลือด โคโรนารีเพิ่มข้ึน อยา่ งไรก็ตาม ถา้ ฮีมาโทคริตลดลงเป็นสาเหตุใหค้ วามหนืดของเลือดลดลง จะทาใหห้ ลอด เลือดโคโรนารีขยายตวั เนื่องจากหวั ใจเกิดภาวะขาดออกซิเจน และอาจเป็ นผลจากการเปล่ียนแปลงของภาวะ ร่างกายขาดออกซิเจน แลว้ เกิดรีเฟลก็ ซ์ไปกระตุน้ ใหห้ วั ใจทางานมากข้ึน และหลอดเลือดโคโรนารีขยายได้ ในท่ีสุด บทบาทของการเปลี่ยนแปลงความหนืดน้ีพบในภาวะผดิ ปกติตา่ งๆ เช่น การเสียเลือด และโรค โลหิตจาง ซ่ึงความหนืดและฮีมาโทคริตลดลง และอุจจาระร่วงอยา่ งรุนแรง ซ่ึงความหนืดและฮีมาโทคริต เพิม่ ข้ึน เป็นตน้ ความผดิ ปกติเหล่าน้ีมีผลต่ออตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจไดโ้ ดยตรงดว้ ย เม่ือพจิ ารณาการไหลของเลือดระหวา่ งผนงั หวั ใจดา้ นใน (endocardium) กบั ผนงั หวั ใจดา้ นนอก (epicardium) พบวา่ ในขณะหวั ใจบีบตวั ผนงั หวั ใจดา้ นใน โดยเฉพาะหวั ใจหอ้ งล่างซา้ ยจะมีความตึง การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

295 มากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก เนื่องจากถูกอดั ดว้ ยความดนั เลือดในหอ้ งหวั ใจท่ีสูงมากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก ทาใหค้ วามตา้ นทานของหลอดเลือดท่ีผนงั ดา้ นในเพมิ่ ข้ึนมากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก ดว้ ยเหตุน้ี ในขณะ หวั ใจบีบตวั เลือดจึงไหลไปเล้ียงผนงั หวั ใจดา้ นนอกมากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นใน อยา่ งไรกต็ ามจากการศึกษา พบวา่ ในหน่ึงรอบของการบีบตวั และคลายตวั อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงท้งั สองส่วนน้ีมีคา่ ใกลเ้ คียงกนั มาก แสดงวา่ ในขณะหวั ใจคลายตวั เลือดไหลไปเล้ียงผนงั หวั ใจดา้ นในมากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก ปรากฏการณ์น้ีเกิดได้ แมค้ วามดนั เลือดในเอออร์ตาและความดนั รอบหลอดเลือด ในขณะหวั ใจคลายตวั มีคา่ เทา่ กนั แสดงวา่ ความตึง (tone) ของหลอดเลือดโคโรนารีท่ีผนงั หวั ใจดา้ นในนอ้ ยกวา่ ที่ผนงั หวั ใจดา้ นนอก หลอดเลือดท่ีผนงั หวั ใจดา้ นในจึงขยายไดม้ ากกวา่ ท่ีผนงั หวั ใจดา้ นนอก อยา่ งไรก็ตาม อิทธิพลของสารใน กระบวนการเมแทบอลิซึมที่สะสมในหลอดเลือดที่ผนงั หวั ใจดา้ นในในขณะท่ีหวั ใจบีบตวั อาจมากกวา่ ท่ี สะสมในหลอดเลือดท่ีผนงั หวั ใจดา้ นนอก จึงทาใหเ้ ม่ือหวั ใจคลายตวั หลอดเลือดที่ผนงั หวั ใจดา้ นในจึงขยาย ไดม้ ากกวา่ หลอดเลือดที่ผนงั หวั ใจดา้ นนอก ในความผดิ ปกติบางอยา่ ง เช่น ความดนั เลือดต่า หลอดเลือดโคโรนารีบางส่วนอุดตนั หรือลิ้นเอ ออร์ติกตีบ ความดนั เลือดระยะหวั ใจคลายตวั ในหลอดเลือดแดงโคโรนารีมีคา่ ต่ามาก ในภาวะเช่นน้ี เลือด ไหลไปผนงั หวั ใจดา้ นในนอ้ ยกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก จึงเป็นเหตุใหผ้ นงั หวั ใจดา้ นในขาดเลือดและเสีย คุณสมบตั ิไดง้ ่ายกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นนอก ปรากฏการณ์น้ีส่วนหน่ึงเก่ียวขอ้ งกบั การที่มีกรดแลคติกและอะดิ โนซีนสะสมท่ีผนงั หวั ใจดา้ นนอกมากกวา่ ผนงั หวั ใจดา้ นใน อิทธิพลของการเปล่ียนแปลงความดนั ของเน้ือเยอ่ื รอบหลอดเลือดในขณะหวั ใจบีบตวั ตอ่ การไหล ของเลือดไปเล้ียงหวั ใจในเวลาหน่ึงๆ จะมีความมากนอ้ ยเพียงใด สามารถศึกษาไดใ้ นหวั ใจที่ถูกทาใหห้ ยดุ เตน้ ทนั ทีในขณะคลายตวั หรืออาจทาใหห้ วั ใจห้องล่างเกิดการกระตุกรัว (fibrillation) แลว้ ควบคุมความดนั เลือดในเอออร์ตาใหค้ งท่ีไวค้ ่าหน่ึง พร้อมกบั วดั อตั ราการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี จะพบวา่ เม่ือหวั ใจหยดุ เตน้ อตั ราการไหลของเลือดเฉลี่ยไปเล้ียงหวั ใจจะเพิ่มมากกวา่ ช่วงที่มีการหดตวั ตามปกติ หลงั จากน้นั เม่ือกระตุน้ ประสาทซิมพาเทติกที่ไปเล้ียงหลอดเลือดโคโรนารี (หวั ใจ) ซ่ึงไมท่ าใหห้ วั ใจบีบตวั ในภาวะน้ี แตท่ าใหค้ วามตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีเพิม่ ข้ึน พบวา่ อตั ราการไหลของเลือดในหลอด เลือดโคโรนารีลดลงไปสู่คา่ ปกติก่อนหยดุ เตน้ เมื่อหยดุ กระตุน้ ประสาทซิมพาเทติก อตั ราการไหลของ เลือดดงั กล่าวกจ็ ะเขา้ สู่คา่ ที่หยดุ เตน้ ตอนแรกอีกคร้ัง แสดงวา่ การบีบตวั และคลายตวั ในภาวะปกติ ทาใหเ้ กิด ความตึงและความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีมากอยคู่ ่าหน่ึง เน่ืองจากเลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจมากในขณะหวั ใจคลายตวั ดว้ ยเหตุน้ี ถา้ หวั ใจเตน้ เร็วจะทาให้ ช่วงเวลาที่หวั ใจคลายตวั ลดลง แตช่ ่วงเวลาท่ีหวั ใจบีบตวั ในหน่ึงหน่วยเวลาเพิม่ ข้ึน ภาวะเช่นน้ีดูเหมือนวา่ น่าจะทาใหช้ ่วงเวลาที่เลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจไดด้ ีลดนอ้ ยลง และหวั ใจอาจขาดเลือดได้ อยา่ งไรก็ตาม อิทธิพลน้ีต่อการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ ถูกอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมเอาชนะได้ ถา้ อตั ราการเตน้ ของหวั ใจเพ่ิมข้ึนไม่มากจนเกินไป ในภาวะเช่นน้ี เมื่ออตั ราการเตน้ ของหวั ใจเพมิ่ ข้ึน เลือดจะ ไหลไปเล้ียงหวั ใจมากข้ึน เน่ืองจากหวั ใจท่ีทางานมากมีการผลิตสารที่ทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

296 ออกมามากดว้ ย ส่วนในภาวะท่ีอตั ราการเตน้ ของหวั ใจลดลง จะใหผ้ ลท่ีตรงขา้ มกบั ที่กล่าวมาแลว้ โดยหวั ใจ จะมีการทางานนอ้ ยลง และตอ้ งการเลือดลดลงตามสดั ส่วนการทางาน ในภาวะท่ีหวั ใจเตน้ เสียจงั หวะท่ีเร็ว ในระดบั กระตุกรัว (มากกวา่ 200 คร้ังต่อนาที) จะเกิดภาวะหวั ใจขาดเลือด เพราะกระบวนการควบคุมตนเอง เน่ืองจากการเพ่ิมเมแทบอลิซึมดงั กล่าว ไม่สามารถเพิม่ อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจใหพ้ อกบั ความ ตอ้ งการได้ ผปู้ ่ วยท่ีหลอดเลือดโคโรนารีอุดตนั จะเกิดภาวะหวั ใจขาดเลือดไดง้ ่ายกวา่ คนปกติ ท้งั ในขณะพกั และออกกาลงั กาย ผปู้ ่ วยประเภทน้ีเลือดจะไหลไปเล้ียงหวั ใจไดด้ ีเฉพาะช่วงท่ีหวั ใจคลายตวั ส่วนในขณะ หวั ใจบีบตวั อิทธิพลของความดนั ในเน้ือเยอื่ หวั ใจที่กดบนหลอดเลือดน้นั ทาใหห้ ลอดเลือดซ่ึงตีบหรือมี ความตา้ นทานมากอยแู่ ลว้ ยิ่งมากข้ึนจนเลือดอาจไมไ่ หลหรือไหลลดลงในช่วงที่หวั ใจบีบตวั แมใ้ นขณะ การออกกาลงั กาย (รูปที่ 9-5) ผปู้ ่ วยกลุ่มน้ีมีความเส่ียงต่อภาวะหวั ใจขาดเลือดมาก เม่ือใดกต็ ามท่ีหวั ใจตอ้ ง ทางานมากข้ึน เช่น หวั ใจเตน้ เร็ว ความดนั เลือดแดงเพ่มิ ข้ึน (เพ่มิ แอฟเตอร์โหลด) หรือภาวะที่เพ่มิ ปริมาตร เลือดมาก (เพิม่ พรีโหลด) เป็ นตน้ รูปท่ี 9-5 ผลของโรคหลอดเลือดโคโรนารีอุดตนั (C, D) ต่อการไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี ดา้ นซา้ ย ในแตล่ ะรอบทางานของหวั ใจ เม่ือเปรียบเทียบกบั คนปกติ (A, B) ท้งั ในขณะพกั (ซา้ ย) และขณะ ออกกาลงั กาย (ขวา) (จาก www.zuniv.net) การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

297 ระบบประสาทและฮอร์โมนทมี่ ผี ลต่อการไหลของเลอื ด หวั ใจถูกเล้ียงดว้ ยประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก เม่ือกระตุน้ ประสาทซิมพาเทติก หวั ใจ จะทางานมากข้ึน และอตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจกจ็ ะเพ่มิ ข้ึนดว้ ย แต่การศึกษาในหวั ใจท่ีหยดุ เตน้ พบวา่ ถา้ กระตุน้ ประสาทซิมพาเทติกจะทาใหอ้ ตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจลดลง (หวั ใจไมม่ ีการ บีบตวั ในภาวะน้ี) ท้งั ๆท่ีความดนั เลือดในเอออร์ตาถูกควบคุมใหค้ งท่ี แสดงวา่ ประสาทซิมพาเทติกมีผล โดยตรงต่อหลอดเลือดโคโรนารี ดว้ ยการกระตุน้ ใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีบีบตวั มากข้ึน อยา่ งไรก็ตาม เมื่อ กระตุน้ ประสาทซิมพาเทติกอยา่ งเตม็ ท่ี ความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีเพมิ่ ข้ึนไดเ้ พยี งเลก็ นอ้ ย เท่าน้นั ในภาวะปกติ เม่ือกระตุน้ ประสาทซิมพาเทติก อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจจะเพม่ิ ข้ึนแทนท่ี จะลดลง ท้งั ๆท่ีในภาวะน้ีความดนั เลือดในเอออร์ตาถูกควบคุมใหค้ งท่ี ขอ้ มลู ส่วนน้ีช้ีใหเ้ ห็นวา่ ความ ตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีลดลงเมื่อหวั ใจทางานมากข้ึน และแสดงใหเ้ ห็นวา่ ประสาทซิมพาเทติกมี อิทธิพลตอ่ การบีบตวั ของหลอดเลือดโคโรนารีโดยตรงนอ้ ยมาก และสามารถเอาชนะไดด้ ว้ ยตวั แปรอื่นที่ กระตุน้ การทางานของหวั ใจ การศึกษาทางเภสัชวทิ ยาพบวา่ หลอดเลือดโคโรนารีมีตวั รับอะดิเนอร์จิกท้งั ชนิดบีตาและแอลฟา ถา้ กระตุน้ ตวั รับบีตาจะทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั แตถ่ า้ กระตุน้ ตวั รับแอลฟาจะทาใหห้ ลอดเลือดโค โรนารีหดตวั ดงั น้นั เม่ือกระตุน้ ประสาทซิมพาเทติกแลว้ พบวา่ หลอดเลือดโคโรนารีหดตวั ดงั ไดก้ ล่าวแลว้ จึงแสดงวา่ ตวั รับอะดิเนอร์จิกชนิดแอลฟามีอิทธิพลตอ่ หลอดเลือดโคโรนารีมากกวา่ ตวั รับชนิดบีตา ถา้ กีด ก้นั ตวั รับชนิดแอลฟาแลว้ กระตุน้ ประสาทซิมพาเทติกในหวั ใจที่หยดุ เตน้ และความดนั เลือดในเอออร์ตาถูก ควบคุมใหค้ งท่ีไว้ จะทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั เน่ืองจากนอร์อิพิเนฟรีนจากปลายประสาทซิมพา เทติกไปออกฤทธ์ิที่ตวั รับชนิดบีตา แต่อิทธิพลน้ีต่อการขยายหลอดเลือดดงั กล่าวนบั วา่ นอ้ ยมากเมื่อเทียบกบั อวยั วะอื่นๆ เช่น กลา้ มเน้ือลาย ส่วนแคทิโคลามีนส์ในเลือดสามารถออกฤทธ์ิโดยตรงตอ่ หลอดเลือดโคโร นารีไดน้ อ้ ยมาก ท้งั น้ีอาจเป็ นเพราะตวั รับอะดิเนอร์จิกที่หลอดเลือดโคโรนารี มีนอ้ ยกวา่ ท่ีเซลลก์ ลา้ มเน้ือ หวั ใจและเซลลป์ ม ในขณะท่ีประสาทซิมพาเทติกที่คดั หลงั่ อะเซทิลโคลีน (sympathetic cholinergic nerve) ไมพ่ บในหลอดเลือดโคโรนารีเหมือนกบั ที่พบในกลา้ มเน้ือลาย การศึกษาในหวั ใจท่ีหยดุ เตน้ ซ่ึงควบคุมความดนั เลือดในเอออร์ตาใหคั งที่และวดั อตั ราการไหลของ เลือดในหลอดเลือดโคโรนารี พบวา่ เมื่อกระตุน้ ประสาทเวกสั จะทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั ได้ เพียงเล็กนอ้ ยเทา่ น้นั แสดงวา่ ประสาทพาราซิมพาเทติก ซ่ึงเป็นแขนงของประสาทเวกสั ขาลง มีผลโดยตรง ต่อหลอดเลือดโคโรนารีนอ้ ยมาก รายงานบางกระแสระบุวา่ การกระตุน้ คีโมรีเซฟเตอร์ท่ีเอออร์ตาและ หลอดเลือดแดงแคโรติค ทาใหเ้ กิดรีเฟลก็ ซ์ผา่ นประสาทเวกสั แลว้ ทาใหค้ วามตา้ นทานของหลอดเลือดโค โรนารีลดลงได้ ถา้ ศึกษาในสตั วท์ ดลองที่หวั ใจหยดุ เตน้ แตป่ กติแลว้ ประสาทเวกสั มีผลทางออ้ มต่อการ ไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ ประสาทเวกสั ยบั ย้งั การทางานของหวั ใจ แลว้ ทาใหเ้ มแทบอลิซึมของหวั ใจ ลดลง และเลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจลดลง ตามลาดบั ซ่ึงแสดงใหเ้ ห็นวา่ ประสาทเวกสั มีผลใหห้ ลอดเลือดโค โรนารีหดตวั เพ่ิมข้ึนทางออ้ ม ผา่ นการทางานของหวั ใจที่ลดลง การที่หลอดเลือดโคโรนารีไม่ค่อย การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

298 ตอบสนองต่อการกระตุน้ ประสาทเวกสั มิไดเ้ กิดจากหลอดเลือดโคโรนารีไม่มีตวั รับสาหรับอะเซทิลโคลีน ท่ีคดั หลงั่ จากปลายประสาทเวกสั เพราะเมื่อฉีดอะเซทิลโคลีนเขา้ หลอดเลือดแดงโคโรนารีโดยตรง สามารถ ทาใหห้ ลอดเลือดน้ีขยายตวั ไดม้ าก อยา่ งไรกต็ าม ถา้ ฉีดสารน้ีเขา้ หลอดเลือดดาส่วนปลาย จะทาใหห้ ลอด เลือดโคโรนารีหดตวั และเลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจลดลง เพราะสารน้ีมีฤทธ์ิคลา้ ยการกระตุน้ ประสาทเวกสั ที่ ไปยงั หวั ใจ คือ ลดการทางานของหวั ใจไดม้ ากกวา่ ผลโดยตรงตอ่ หลอดเลือดโคโรนารี รีเฟล็กซ์ที่มีจุดกาเนิดท่ีกลา้ มเน้ือหวั ใจ สามารถเปล่ียนแปลงความตา้ นทานของหลอดเลือดในท่ี ต่างๆได้ รวมท้งั หลอดเลือดโคโรนารีดว้ ย แตย่ งั ไม่พบวา่ มีรีเฟล็กซ์ใดที่มีจุดกาเนิดนอกหวั ใจแลว้ ทาให้ หลอดเลือดโคโรนารีหดตวั หรือคลายตวั ไดโ้ ดยตรง ไนตริกออกไซด์ (NO) ซ่ึงสร้างจากเซลลบ์ ุผนงั หลอด เลือด สามารถทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีคลายตวั ได้ คลา้ ยกบั หลอดเลือดที่อื่นๆ และมีบทบาทสาคญั ท่ีทา ใหห้ ลอเลือดโคโรนารีขยายตวั ไดใ้ นภาวะหวั ใจวาย สาหรับฮอร์โมนในเลือดตา่ งๆ เช่น แคทิโคลามีนส์ แองจิโอเทนซินสอง และเวโซเปรสซิน ซ่ึงทาใหห้ ลอดเลือดในท่ีอ่ืนๆ บีบตวั ฮอร์โมนเหล่าน้ีกลบั มีผล โดยตรงนอ้ ยมากตอ่ หลอดเลือดโคโรนารี จากขอ้ มูลท้งั หมดน้ีพอจะสรุปไดว้ า่ การเปล่ียนแปลงขนาดของหลอดเลือดโคโรนารีหรือความ ตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารี ไดร้ ับผลโดยตรงจากระบบประสาทอตั โนวตั ิและฮอร์โมนในเลือดนอ้ ย มาก และมีความสาคญั นอ้ ยต่อการเปล่ียนแปลงอตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจในภาวะปกติ เมแทบอลซิ ึมท่ีมีผลต่อการไหลของเลอื ด คุณสมบตั ิท่ีน่าสนใจมากประการหน่ึงของหวั ใจคือ ถา้ หวั ใจทางานมากข้ึนดว้ ยสาเหตุใดกต็ าม อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจจะเพ่ิมข้ึนในสัดส่วนที่เหมาะสมกบั งานท่ีทา จากการศึกษาพบวา่ ถา้ อตั ราการใชอ้ อกซิเจนของหวั ใจเพิ่มข้ึน อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจกจ็ ะเพิ่มข้ึน เป็นสดั ส่วนตรง ตอ่ กนั คุณสมบตั ิน้ีสามารถเกิดได้ แมห้ วั ใจไม่ไดร้ ับอิทธิพลของระบบประสาทและฮอร์โมน และความดนั เลือดในเอออร์ตาถูกควบคุมใหค้ งท่ี แต่เกี่ยวขอ้ งกบั กระบวนการเมแทบอลิซึมของหวั ใจเอง จึงเรียกการ ทางานน้ีวา่ การควบคุมตวั เองจากเมแทบอลิซึม (metabolic autoregulation) ปัญหาคือ ปัจจยั ใดที่เช่ือมโยง ระหวา่ งกระบวนการเมแทบอลิซึมในหวั ใจกบั การไหลของเลือดในหลอดเลือดโคโรนารี แตแ่ น่นอนควร เป็นตวั แปรที่มีการเปล่ียนแปลงในขณะที่เมแทบอลิซึมของหวั ใจมีการเปล่ียนแปลง และสามารถทาให้ หลอดเลือดโคโรนารีมีความตา้ นเปลี่ยนไปไดด้ ว้ ย ถา้ กระบวนการเมแทบอลิซึมของหวั ใจเพ่มิ ข้ึน และความดนั เลือดในเอออร์ตาถูกควบคุมใหค้ งท่ี จะทาใหม้ ีการใชอ้ อกซิเจนมาก และความดนั ยอ่ ยของออกซิเจนท่ีเน้ือเยอ่ื หวั ใจลดลง ในขณะท่ีความดนั ยอ่ ย ของคาร์บอนไดออกไซดเ์ พิม่ ข้ึน การเปลี่ยนแปลงน้ีสามารถทาใหก้ ลา้ มเน้ือเรียบรอบหลอดเลือดโคโรนารี คลายตวั หลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั ความตา้ นทานการไหลลดลง และเลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจมากข้ึน ตามลาดบั (ดูบทท่ี 12) นอกจากน้ีแลว้ ตวั แปรอื่นๆท่ีเพมิ่ ข้ึนในหลอดเลือดโคโรนารี ไดแ้ ก่ กรดแลคติก การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

299 ไฮโดรเจนไอออน โปแตสเซียมไอออน ฮีสตามีน โพรสทาแกลนดินส์ ออสโมแลลิตีของเลือดสูงข้ึน และอะดิโนซีน ก็สามารถทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั ไดเ้ ช่นกนั อยา่ งไรก็ตามในบรรดาสารเหล่าน้ี ไมม่ ีสารใดที่สามารถอธิบายผลของเมแทบอลิซึมตอ่ การไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจไดท้ ้งั หมด แมว้ า่ การ เพิ่มของโปแตสเซียมไอออนในหลอดเลือดโคโรนารี สามารถทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั ไดถ้ ึง คร่ึงหน่ึงของการขยายตวั ในขณะหวั ใจทางาน แตไ่ มเ่ พียงพอที่จะอธิบายการขยายตวั ของหลอดเลือดโคโร นารีในระยะยาวเน่ืองจากหวั ใจทางานมากข้ึนได้ เพราะการปล่อยโปแตสเซียมจากเซลลห์ วั ใจเมื่อเกิดศกั ยะ เพ่อื งาน เป็ นไปเพียงชว่ั คราวเท่าน้นั ระดบั โปแตสเซียมภายในและภายนอกเซลลจ์ ะถูกควบคุมใหม้ ีค่าปกติ ดว้ ยกระบวนการขนส่งแบบกามนั ตโ์ ดยอาศยั โซเดียม-โปแตสเซียมเอทีพีเอส รูปท่ี 9-6 การสร้างอะดิโนซีนในเซลลก์ ลา้ มเน้ือหวั ใจ การคดั หลง่ั อะดิโนซีนสู่ของเหลวแทรกและการออก ฤทธ์ิของอะดิโนซีนท่ีหลอดเลือดโคโรนารีและเซลลห์ วั ใจ มีหลกั ฐานระบุวา่ อะดิโนซีนเป็นสารที่เหมาะที่สุดท่ีน่าจะเชื่อมโยงระหวา่ งเมแทบอลิซึมและการ ไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ อะดิโนซีนเป็ นผลิตผลของการสลายเอทีพี เอทีพีจะถูกสลายมากในภาวะที่ ความดนั ยอ่ ยออกซิเจนในกลา้ มเน้ือหวั ใจลดลง ซ่ึงอาจเน่ืองจากเลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจนอ้ ยลง เลือดมีระดบั ออกซิเจนต่าลง หวั ใจทางานมากข้ึน หรือเกิดร่วมกนั ก็ได้ ภาวะเช่นน้ีทาใหร้ ะดบั อะดิโนซีนภายในเซลล์ หวั ใจเพม่ิ ข้ึน สารน้ีจะแพร่ออกนอกเซลลห์ วั ใจ ผา่ นของเหลวรอบเซลลห์ รือของเหลวแทรก แลว้ ไปออก ฤทธ์ิท่ีตวั รับอะดิโนซีนท่ีผนงั หลอดเลือดแดงเลก็ ทาใหก้ ลา้ มเน้ือเรียบรอบหลอดเลือดคลายตวั หลอดเลือด โคโรนารีขยายตวั และความตา้ นทานการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจลดลง ตามลาดบั อะดิโนซีนออกฤทธ์ิ การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

300 โดยจบั กบั ตวั รับอะดีโนซีนเอสองเอ (A2A adenosine receptor) ที่กลา้ มเน้ือเรียบหลอดเลือดโดยตรง นอกจากน้ี อะดิโนซีนเองยงั ควบคุมเมแทบอลิซึมของหวั ใจ ยบั ย้งั การผลิตสัญญาณไฟฟ้ าที่ปมเอสเอ ยบั ย้งั การนาไฟฟ้ าผา่ นปมเอวี และยบั ย้งั การทางานของกลา้ มเน้ือหวั ใจได้ โดยผา่ นตวั รับอะดีโนซีนเอหน่ึง (A1 adenosine receptor) ซ่ึงลกั ษณะเช่นน้ีคลา้ ยกบั ป้ องกนั มิใหห้ วั ใจทางานมากเมื่อหวั ใจอยใู่ นภาวะที่ขาด พลงั งาน มิฉะน้นั หวั ใจจะมีความผดิ ปกติรุนแรง และเสียคุณสมบตั ิไดเ้ ร็วยง่ิ ข้ึน (รูปที่ 9-6) การศึกษาในหวั ใจท่ีตดั เส้นประสาทออกแลว้ และหวั ใจไม่สามารถเตน้ ไดพ้ บวา่ ถา้ เพิม่ ความดนั เลือดในเอออร์ตาไปอยทู่ ี่คา่ คงท่ีค่าหน่ึง อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจจะเพิม่ ข้ึนในช่วงแรก แต่จะ กลบั ไปไหลดว้ ยอตั ราเดิมหลงั จากน้นั ท้งั ๆ ที่ความดนั เลือดในเอออร์ตายงั สูงอยู่ ซ่ึงความสัมพนั ธ์น้ีพบ ในช่วงความดนั เลือดในเอออร์ตาเปล่ียนแปลงระหวา่ ง 80-160 มม.ปรอท คาอธิบายนอกเหนือจาก คุณสมบตั ิในการถูกยดื ของกลา้ มเน้ือเรียบดงั กล่าวแลว้ ก่อนหนา้ น้ี สามารถอธิบายไดด้ ว้ ยการควบคุมตวั เอง จากเมแทบอลิซึมดงั น้ี ในภาวะปกติเลือดในหลอดเลือดโคโรนารีมีอะดิโนซีน (และสารอ่ืนๆ) อยรู่ ะดบั หน่ึง ซ่ึงช่วยทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายอยคู่ ่าหน่ึง เมื่อเพม่ิ ความดนั เลือดในเอออร์ตาโดยหวั ใจไมบ่ ีบตวั เลือดท่ีไหลผา่ นหวั ใจเพม่ิ ข้ึนในช่วงแรก จะชะลา้ งเอาอะดิโนซีนในหลอดเลือดโคโรนารีไปเขา้ หอ้ งหวั ใจ มากข้ึน ความเขม้ ขน้ ของอะดิโนซีนในหลอดเลือดน้ีจึงลดลง ทาใหห้ ลอดเลือดแดงโคโรนารีขนาดเล็กหดตวั มากข้ึนในช่วงหลงั ความตา้ นทานการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจเพ่ิมข้ึน และอตั ราการไหลของเลือด ลดลงสู่คา่ ปกติ ตามลาดบั (แมว้ า่ ความดนั เลือดในเอออร์ตายงั คงสูงกวา่ ปกติ) แมก้ ระน้นั กต็ าม บทบาทของ ปัจจยั อื่น เช่น ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ พเี อช และโปแตสเซียม กอ็ าจมีส่วนร่วมดว้ ยในทานอง เดียวกนั แตอ่ าจมีความสาคญั นอ้ ยกวา่ อะดิโนซีนดว้ ยเหตุผลดงั กล่าวแลว้ ก่อนหนา้ น้ี บทบาทของเมแทบอลิซึมของหวั ใจต่อการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ อีกประการหน่ึงคือ ถา้ อุด ตนั หลอดเลือดแดงโคโรนารี ดว้ ยเวลานานต่างกนั แลว้ หยดุ การอุดตนั โดยศึกษาในหวั ใจที่หยดุ เตน้ และ ควบคุมความดนั เลือดในเอออร์ตาให้คงท่ีไว้ จะพบวา่ ภายหลงั การอุดตนั อตั ราการไหลของเลือดไปเล้ียง หวั ใจในช่วงแรกที่หยดุ อุดตนั จะเพม่ิ ข้ึนมากกวา่ ช่วงก่อนการอุดตนั และค่อยๆ ลดลงสู่ค่าปกติต่อไป (reactive hyperemia) ช่วงเวลาที่อตั ราการไหลของเลือดเพ่ิมข้ึนภายหลงั การอุดตนั น้ี เป็นสดั ส่วนตรงกบั ช่วงเวลาท่ีหลอดเลือดโคโรนารีถูกอุดตนั (รูปที่ 9-7) กระบวนการน้ีเกิดไดท้ ้งั ๆ ท่ีความดนั เลือดในเอออร์ตา ถูกควบคุมใหค้ งที่ และหวั ใจหยดุ เตน้ ตลอดการทดลอง แสดงวา่ การอุดตนั ทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารี ขยายตวั มากข้ึน กลไกท่ีเป็ นไปไดค้ ือ ขณะท่ีหลอดเลือดโคโรนารีถูกอุดตนั หวั ใจไดร้ ับเลือดลดลง เกิด ภาวะหวั ใจขาดออกซิเจน และมีการสลายเอทีพีจนไดอ้ ะดิโนซีนมาก ตามลาดบั การสร้างอะดิโนซีนจะมาก ข้ึนตามช่วงเวลาที่หวั ใจขาดเลือด ดงั น้นั เมื่อหยดุ อุดตนั เลือดจึงไหลเพิม่ ข้ึนอยนู่ านตามสดั ส่วนของ ระดบั อะดิโนซีนที่สะสมอยใู่ นหลอดเลือดโคโรนารีและเน้ือเยอ่ื หวั ใจ เม่ืออะดิโนซีนส่วนเกินน้ีถูกชะลา้ ง ดว้ ยเลือดใหม้ ีคา่ ลดลงเขา้ สู่ปกติ ความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีและการไหลของเลือดไปเล้ียง หวั ใจ กจ็ ะลดลงเขา้ สู่ปกติในทานองเดียวกนั อยา่ งไรก็ตามปัจจยั อ่ืนดงั กล่าวแลว้ ก่อนหนา้ น้ีก็อาจเกี่ยวขอ้ ง ดว้ ยในทานองเดียวกนั เช่น ภาวะขาดออกซิเจน และการสะสมคาร์บอนไดออกไซด์ เป็ นตน้ การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

301 รูปท่ี 9-7 การอุดก้นั หลอดเลือดโคโรนารี ทาใหเ้ ลือดไหลผา่ นหลอดเลือดน้ีเพมิ่ ข้ึนเมื่อหยดุ อุดตนั (reactive hyperemia) อตั ราการไหลท่ีเพมิ่ ข้ึน และช่วงเวลาคืนสู่สภาพปกติเป็นสัดส่วนตรงกบั ช่วงเวลาการอุดตนั ข้ึนกบั ระดบั ของอะดีโนซีนที่กลา้ มเน้ือหวั ใจสร้างข้ึน ยาขยายหลอดเลอื ดโคโรนารี โรคหลอดเลือดหวั ใจอุดตนั เป็นปัญหาทางการแพทยท์ ่ีสาคญั มากประการหน่ึง เพื่อรักษาหรือแกไ้ ข ความผดิ ปกติดงั กล่าว จึงมียาหลายชนิดเกิดข้ึนเพ่ือใชข้ ยายหลอดเลือดโคโรนารี ยาเหล่าน้ีใชร้ ักษาอาการ ปวดเคน้ อก (angina pectoris) ซ่ึงเป็นภาวะที่มีอาการเจบ็ อกเนื่องจากหวั ใจมีภาวะขาดเลือด ส่วนใหญ่เป็ น สารประกอบไนเตรต (nitrates) ซ่ึงสามารถขยายหลอดเลือดในอวยั วะตา่ งๆ ไดอ้ ยา่ งไม่เฉพาะเจาะจง สารประกอบน้ีถูกเปลี่ยนเป็ นไนตริกออกไซด์ ซ่ึงออกฤทธ์ิผา่ นไซคลิกจีเอม็ พี และลดการแพร่ของแคลเซียม ไอออนเขา้ เซลลก์ ลา้ มเน้ือเรียบหลอดเลือด หลอดเลือดโคโรนารีจึงคลายตวั ทาใหเ้ ลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจดี ข้ึน ตามลาดบั นอกจากน้ี สารประกอบน้ีอาจแกภ้ าวะหวั ใจขาดเลือดไดท้ างออ้ ม ดว้ ยการลดการทางานของ หวั ใจ และความตอ้ งการออกซิเจนของหวั ใจ โดยมีผลต่อระบบไหลเวยี นส่วนกาย ดว้ ยการลดความ ตา้ นทานรอบนอกท้งั หมด และทาใหค้ วามดนั เลือดลดลง ซ่ึงภาวะเช่นน้ีทาใหห้ วั ใจบีบตวั ไดผ้ ลงานมากข้ึน แต่ทางานนอ้ ยลงเน่ืองจากมีแรงตา้ นการบีบตวั ลดลง ช่วยใหคั วามตอ้ งการออกซิเจนของหวั ใจลดลง และ หวั ใจมีออกซิเจนใชพ้ อเหมาะกบั งานท่ีลดลงในท่ีสุด นอกจากน้ีมีหลกั ฐานวา่ สารประกอบไนเตรตสามารถ ขยายหลอดเลือดแดงโคโรนารีท้งั ท่ีมีขนาดใหญ่และขนาดเลก็ ที่เชื่อมหลอดเลือดต่างๆ เขา้ ดว้ ยกนั ดงั น้นั การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมตุ ิ

302 สารน้ีจึงอาจทาใหเ้ ลือดสามารถไหลไปยงั บริเวณที่ขาดเลือดไดด้ ีข้ึน และลดอาการปวดเคน้ อกได้ คุณสมบตั ิของสารประกอบไนเตรตน้ี แตกตา่ งจากยาขยายหลอดเลือดโคโรนารีตวั อ่ืน เช่น อะดิโนซีน และ ไดพริ ิแดโมล (dipyridamole) ซ่ึงมีผลตอ่ หลอดเลือดแดงโคโรนารีท่ีมีขนาดเลก็ โดยเฉพาะหลอดเลือดแดง เล็ก มากกวา่ หลอดเลือดโคโรนารีที่มีขนาดใหญ่ รูปที่ 9-8 สรุปอิทธิพลของปัจจยั ต่างๆ ต่อความตา้ นทานและการไหลของหลอดเลือดโคโรนารี สรุป หวั ใจถูกเล้ียงดว้ ยระบบหลอดเลือดโคโรนารี ซ่ึงแยกไปจากส่วนตน้ ของเอออร์ตา ในรูปของหลอด เลือดแดงโคโรนารีดา้ นขวาและดา้ นซา้ ย หวั ใจมนุษยส์ ่วนใหญ่ไดร้ ับเลือดจากหลอดเลือดแดงโคโรนารี ดา้ นขวา เมื่อแยกออกจากเอออร์ตา หลอดเลือดเหล่าน้ีมีแขนงตา่ งๆมากมายกระจายไปทว่ั หวั ใจ จนเป็น หลอดเลือดฝอยซ่ึงเป็ นบริเวณที่เลือดมีการแลกเปลี่ยนกบั เซลลห์ วั ใจ หลงั จากน้นั หลอดเลือดฝอยจะรวมตวั กนั เป็นหลอดเลือดดา และไหลเขา้ หอ้ งหวั ใจที่ส่วนต่างๆ โดยเฉพาะท่ีหวั ใจหอ้ งบนขวา ระหวา่ งหลอด เลือดเหล่าน้ีและหอ้ งหวั ใจ มีหลอดเลือดขนาดเลก็ มากมาย ทาหนา้ ที่เชื่อมระบบหลอดเลือดตา่ งๆใหต้ ิดต่อ ถึงกนั เป็นร่างแห แต่บทบาทยงั ไมท่ ราบแน่ชดั การไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจข้ึนกบั ความดนั เลือดในเอ ออร์ตาเป็นส่วนนอ้ ย ส่วนใหญ่ข้ึนกบั การเปลี่ยนแปลงความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารี ความ ตา้ นทานน้ีจะเพม่ิ ข้ึนเม่ือหวั ใจบีบตวั และลดลงเม่ือหวั ใจคลายตวั ทาใหเ้ ลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจไดด้ ีในช่วง คลายตวั ระบบประสาทและฮอร์โมนมีผลโดยตรงต่อความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีนอ้ ยมาก ความตา้ นทานของหลอดเลือดโคโรนารีอาจถูกควบคุมดว้ ยปัจจยั ต่างๆไดอ้ ีกมากมาย (รูปท่ี 9-8) ปัจจยั ที่มี บทบาทมากคือ กระบวนการเมแทบอลิซึมของหวั ใจเอง ถา้ หวั ใจทางานมากหรือขาดเลือด จะมีอะดิโนซีน การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

303 และตวั แปรอื่นเปลี่ยนแปลงมากข้ึน ทาใหห้ ลอดเลือดโคโรนารีขยายตวั ความตา้ นทานลดลง และช่วยให้ เลือดไหลไปเล้ียงหวั ใจดีข้ึน ตามลาดบั คุณสมบตั ิน้ีเกิดข้ึนไดโ้ ดยไมต่ อ้ งมีระบบประสาทและฮอร์โมน เป็นกลไกท่ีช่วยประสานระหวา่ งการทางานของหวั ใจและการไหลของเลือดไปเล้ียงหวั ใจ เน่ืองจากหวั ใจมี การทางานตลอดเวลา ถา้ เกิดภาวะหวั ใจขาดเลือดเป็นเวลานาน หวั ใจจะทางานผดิ ปกติ และหยดุ ทางานได้ ในที่สุด บรรณานุกรม 1. Berne RM, Sperelakis N, Geiger SR. Handbook of physiology. Section 2: the cardiovascular system; volume I: the heart. American Physiological Society, Bethesda/Maryland, 1979. 2. Boron WF, Boulpaep EL. Medical physiology: a cellular and molecular approach, 2nd edition. Philadelphia, Saunders, 2009. 3. Deussen A, Brand M, Pexa A, Weichsel J. Metabolic coronary flow regulation--current concepts. Basic Res Cardiol 101:453-464, 2006. 4. Duncker DJ, Bache RJ. Regulation of coronary blood flow during exercise. Physiol Rev 88:1009- 1086, 2008. 5. Fozzard, H.A., E. Haber, R.B. Jennings, and A.M. Katz. The heart and cardiovascular system, 2nd edition. New York, Raven Press, volume 1-2, 1991. 6. Gewirtz H. Regulating myocardial blood flow in health and disease. Curr Cardiol Rep 11:117-124, 2009. 7. Hall JE. Guyton and Hall textbook of medical physiology, 12th edition. Philadelphia, Saunders, 2011. 8. Koeppen RM, Stanton BA. Berne & Levy physiology, 6th edition. Philadelphia, Mosby, 2010. 9. Laughlin MH, Bowles DK, Duncker DJ. The coronary circulation in exercise training. Am J Physiol Heart Circ Physiol 302:H10-23, 2012. 10. Liu Y, Gutterman DD. Vascular control in humans: focus on the coronary microcirculation. Basic Res Cardiol 104:211-227, 2009. 11. Mohrman DE, Heller LJ. Cardiovascular physiology, 7th edition. New York, McGraw-Hill, 2010. 12. Opie LH. Heart physiology: from cell to circulation, 4th edition. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2004. 13. Pyke KE, Tschakovsky ME. The relationship between shear stress and flow-mediated dilatation: implications for the assessment of endothelial function. J Physiol 568:357-369, 2005. 14. Rhoades RA, Bell DR. Medical physiology: principles for clinical medicine, 3rd edition. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2009. การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

304 15. Sabri MN, DiSciascio G, Cowley MJ, Alpert D, Vetrovec GW. Coronary collateral recuitment: functional significance and relation to rate of vessel closure. Am. Heart J. 121:876-880,1991. 16. Schelbert HR. PET contributions to understanding normal and abnormal cardiac perfusion and metabolism. Ann Biomed Eng 28:922-929, 2000. 17. Schrader J. Adenosine : a homeostatic metabolite in cardiac energy metabolism. Circulation 81: 389- 391, 1990. 18. Shepherd JT, Abboud FM. Handbook of physiology. Section 2: the cardiovascular system; volume III: peripheral circulation and organ blood flow, part 2, American Physiological Society, Bethesda, Maryland, 1983. 19. Spaan J, Kolyva C, van den Wijngaard J, ter Wee R, van Horssen P, Piek J, Siebes M. Coronary structure and perfusion in health and disease. Philos Transact A Math Phys Eng Sci 366:3137-3153, 2008. 20. Storkebaum E, Carmeliet P. Paracrine control of vascular innervation in health and disease. Acta Physiol (Oxf) 203:61-86, 2011. 21. Tune JD, Gorman MW, Feigl EO. Matching coronary blood flow to myocardial oxygen consumption. J Appl Physiol 97:404-415, 2004. การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ

305 วธิ ีการใช้หนังสือและการสืบค้นข้อความ หนงั สือเล่มน้ีจดั ทาเป็ นหนงั สืออิเล็กทรอนิกในรูปของไฟลพ์ ีดีเอฟ (PDF file) ตอ้ งเปิ ดอ่าน และ สามารถคน้ คาหรือขอ้ ความไดด้ ว้ ย Adobe reader หรือโปรแกรมท่ีเกี่ยวขอ้ ง ผอู้ า่ นสามารถเลือกคาหรือ ขอ้ ความไดต้ ามตอ้ งการ โดยมีข้นั ตอนง่ายๆ ดงั น้ี 1. เปิ ดไฟลด์ ว้ ย Adobe reader หรือโปรแกรมที่เกี่ยวขอ้ ง 2. เลือกคาหรือขอ้ ความท่ีตอ้ งการคน้ หา ควรเป็ นคาที่ยาวพอควร เพอ่ื ลดจานวนหนา้ ที่จะเจอคา ดงั กล่าว (ทาเหมือนกบั การคน้ หาคาหรือขอ้ มูลในอินเทอร์เนต) 3. ที่ตาแหน่งคน้ หา (Find) ของ Adobe reader พิมพค์ าหรือขอ้ ความลงไป 4. อาจเลือกแบบการคน้ หาที่ป่ ุมหลงั ช่องที่พิมพข์ อ้ ความ (เช่น whole word only) 5. เมื่อกด Enter โปรแกรมจะคน้ หาคาหรือขอ้ ความให้ โดยไปปรากฎที่ตาแหน่งในหนา้ หน่ึงๆ 6. หากไม่ไดค้ วามหมายท่ีตอ้ งการ ใหก้ ด Enter ก็จะคน้ หาหนา้ อื่นๆ ต่อไป 7. ถา้ ไม่ไดค้ วามหมายท่ีตอ้ งการหรือตอ้ งการคน้ หาคาอื่น ใหก้ ลบั ไปเร่ิมที่ขอ้ 2 ใหม่ 8. ในบางคร้ังคาท่ีใชค้ น้ หา จะมีมากในหลายหนา้ ใหเ้ ปลี่ยนคาหรือขอ้ ความใหม่ เพือ่ ใหม้ ีความยาว หรือลกั ษณะท่ีเฉพาะมากข้ึน โดยกลบั ไปเร่ิมท่ีขอ้ 2 ใหม่ 9. ท่านอาจเลือกคน้ หาขอ้ ความไดโ้ ดยดูหวั ขอ้ ยอ่ ยที่สารบญั และเปิ ดอ่าน หรือทาแถบเพ่ือจากดั ช่วงให้ โปรแกรมคน้ หา โดยตอ้ งทาแถบกาหนดช่วงก่อนดาเนินการตามขอ้ 2 จบเล่มที่ 2 การทางานของหวั ใจ สญั ญา ร้อยสมมุติ