กระบวนการทำงานของหัวใจ
| |
| 1. วงรอบการทำงานของหัวใจ (cardiac cycle) วงรอบการทำงานของหัวใจ หมายถึง ลำดับของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจากการเต้นของหัวใจหนึ่งรอบ (รูปที่ 1 ) ได้แก่ | |
| 1.1 ซิสโทล (systole) หมายถึง การหดตัวของห้องหัวใจที่ทำให้ห้องหัวใจว่างลง การหดตัวมีทั้งห้องบนและห้องล่าง จังหวะการทำงานเกิดเมื่อเลือดจากวงจรไหล | |
| เวียนของเลือดทั่วร่างกายเข้าสู่หัวใจห้องบนขวา ในขณะที่ห้องบนซ้ายก็รับเลือดจากปอด ปริมาตรและความดันจะเริ่มสูงขึ้นในห้องบน ซึ่งเกิดขึ้นในระยะคลายตัว เมื่อ | |
| ความดันห้องบนมากกว่าห้องล่าง ลิ้นเอ-วีจะเปิดให้เลือดไหลเข้าสู่ห้องล่างซึ่งอยู่ในระยะคลายตัว จากนั้นห้องบนจะดีโพลาไรเซชัน ทำให้เกิดการหดตัวเรียกว่า เอเทรียล | |
| ซิสโทล(atrial systole) บีบตัวไล่เลือดให้ผ่านจากห้องบนลงสู่ห้องล่าง เหตุการณ์นี้จะเริ่มเพิ่มปริมาตรและความดันของหัวใจห้องล่าง ขณะที่หัวใจห้องบนคลายตัว | |
| หัวใจห้องล่างก็เริ่มดีโพลาไรเซชันเพื่อการหดตัว ทำให้ความดันมากขึ้น ความดันที่มากขึ้นนี้จะทำให้ลิ้นเอ-วีปิด มีผลให้เกิดเสียงหัวใจเสียงที่ 1 (first heart sound) ระยะ | |
| นี้ลิ้นหัวใจปิดหมดทุกลิ้น ระยะนี้มีการหดตัวไอโซเมตริก หรือเรียกว่าการหดตัวไอโซโวลูมเมตริก (isometric contraction หรือ isovolumetric contraction) ซึ่งหมายถึง | |
| กล้ามเนื้อมีความตึงตัว มีแรงดัน แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงความยาวของใยกล้ามเนื้อ จากนั้นหัวใจห้องล่างมีความดันสูงกว่าห้องบน ทำให้ลิ้นพัลโมนารีและลิ้นเอออร์ติกเปิด | |
| คลื่นดีโพลาไรเซชันจะแผ่กระจายไปทั่วห้องล่าง ทำให้เกิดเวนตริคิวลาร์ ซิสโทล (ventricular systole) มีการหดตัวของหัวใจห้องล่างตามมา เลือดจะถูกสูบออกจากหัวใจ | |
| โดยเลือดจากห้องล่างซ้ายจะเข้าสู่หลอดเลือดเอออร์ตา เลือดจากห้องล่างขวาจะเข้าสู่หลอดเลือดพัลโมนารี อาร์เทอรี ระยะนี้เป็นระยะที่หัวใจสูบฉีดเลือดออกจากหัวใจ | |
| อย่างรวดเร็ว (rapid ejection period) และเป็นระยะเริ่มต้นการบีบตัว แล้วจะเกิดระยะลดการสูบฉีด (reduce ejection) ตามมา ระยะนี้ความดันในห้องล่างจะเริ่มต่ำลง | |
| ห้องบนเริ่มมีความดันสูงกว่าห้องล่าง เกิดรีโพลาไรเซชันของกล้ามเนื้อหัวใจ เมื่อความดันของหัวใจห้องล่างต่ำลง จะทำให้เลือดในเอออร์ตา และพัลโมนารี อาร์เทอรี | |
| ดันกลับ เป็นผลให้ลิ้นเอออร์ติกและลิ้นพัลโมนารีปิด ทำให้เกิดเสียงหัวใจเสียงที่สอง ในระยะนี้เรียกว่าโปรโตไดแอสโทล (protodiastole) ระยะนี้ลิ้นเอ-วียังปิดอยู่เนื่อง | |
| จากแรงดันของเลือดจากการบีบตัวของห้องล่างซ้าย เป็นระยะของการคลายตัวไอโซโวลูมเมตริก (isovolumetric หรือ isometric relaxation) หลังจากระยะนี้แล้ว | |
| ก็จะเริ่มการทำงานในวงรอบใหม่ | |
| 1.2 ไดแอสโทล (diastole) หมายถึง ระยะการคลายตัวของหัวใจ ซึ่งเกิดขึ้นก่อนและระหว่างที่มีเลือดไหลเข้าสู่ห้องหัวใจ ระยะการคลายตัวดังกล่าวมีทั้งเอเทรียล | |
| และเวนตริคิวลาร์ ไดแอสโทล (atrial and ventricular diastole) ของห้องบนและห้องล่าง | |
| |
| รูปที่ 1 แผนผังวงจรการทำงานของหัวใจ (แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ของการบีบและคลายตัวของ หัวใจห้องบนและล่างกับการเปิดปิดของลิ้นในระยะต่าง ๆ | |
| ในหนึ่งรอบวงจรการเต้น) เป็นขั้นตอนดังนี้ | |
| 1. เริ่มต้นเอเทรียล ซิสโทล หัวใจห้องบนบีบตัวไล่เลือดจำนวนน้อยเข้าห้องล่างที่คลายตัว ; 2, เอเทรียล ซิสโทลสิ้นสุดเลือดทั้งหมดจากห้องบนเข้าสู่ห้องล่าง ; | |
| 3, ระยะแรกของเวนตริคิวลาร์ ซิสโทลห้องล่างบีบตัวผลักลิ้นเอ-วีปิด แต่แรงดันยังไม่เพียงพอที่จะดันให้เซมิลูนาร์เปิด ; 4. ระยะที่สองของเวนตริคิวลาร์ ซิสโทล | |
| ห้องล่างบีบตัวมากขึ้นมีแรงดันมากกว่าในหลอดเลือดอาร์เทอรี ทำให้ดันลิ้นเซมิลูนาร์เปิดเลือดถูกสูบออกจากหัวใจ; 5, ระยะเริ่มแรกของเวนตริคิลาร์ ไดแอสโทล | |
| ห้องล่างลดลงความดันของเลือดในหลอดเลือดดันกลับมีผลทำให้ลิ้นเซมิลูนาร์ปิด ห้องบนเริ่มคลายตัวเลือดเริ่มเข้าสู่ห้องบน ;6.ระยะท้ายของเวนตริคิวลาร์ ไดแอสโทล | |
| หัวใจทุกห้องคลายตัวเต็มที่เลือดในห้องบนเริ่มถูกสูบเข้าสู่ห้องล่าง (ลูกศรสีดำแสดงทิศทางการไหลของเลือด ; ลูกศรสีเขียวแสดงทิศทางการบีบตัวของหัวใจ) | |
| ที่มา ; ดัดแปลงจาก Martini (2006) | |
| ดูภาพเคลื่อนไหวที่นี่> http://www.youtube.com/watch?v=rguztY8aqpk | |
| 2. อัตราการเต้นของหัวใจ ในวงรอบการทำงานของหัวใจมีการสร้างคลื่นไฟฟ้า โดยมีจุดเริ่มต้นคือเอส-เอ โนด ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์พิเศษอยู่บริเวณรอยต่อของหลอดเลือด | ||||||||||||||
| แครเนียล เวนา คาวากับหัวใจห้องบนขวา เรียกว่าเป็นตัวเริ่มต้นการทำงานของหัวใจ คลื่นไฟฟ้าจากเอส-เอ โนด จะแผ่ไปที่ห้องบนเป็นผลให้เกิดการหดตัวของหัวใจห้องบน | ||||||||||||||
| และคลื่นถูกส่งต่อไปยังเอ-วี โนดที่อยู่ในผนังกั้นระหว่างห้องบน แล้วส่งต่อไปยังกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่าง โดยผ่านเอ-วีบันเดิลกับเส้นใยเพอร์คินเจ ซึ่งกระจายอยู่ทั่วหัวใจ | ||||||||||||||
| ห้องล่างทำให้ครบรอบการเต้น 1 ครั้ง (รูปที่ 2) อัตราการเต้นของหัวใจวัดเป็นครั้งต่อนาที เช่น โค 40 ครั้งต่อนาที สุกร 60 - 80 ครั้งต่อนาที ไก่ 200 – 400 ครั้งต่อนาที | ||||||||||||||
| และคน 70-100 ครั้งต่อนาที เป็นต้น | ||||||||||||||
| การวัดอัตราการเต้นของหัวใจ ทำได้โดยใช้สเตทโตสโคป (stetoscope) วางทาบตรงตำแหน่งตอนล่างของหน้าอก ขยับมาทางด้านซ้ายเล็กน้อยฟังเสียงและจับเวลา | ||||||||||||||
| การทำงานของหัวใจทำให้เกิดการแกว่งของส่วนปลายด้านแหลมไปในแนวตามเข็มนาฬิกา เนื่องจากห้องบนและห้องล่างมีการหดตัวไม่พร้อมกัน เรียกการแกว่งที่เกิดขึ้นนี้ว่า | ||||||||||||||
| เอเพ็ก บีท (apex beat) ที่สามรถสัมผัสได้ที่หน้าอกตรงตำแหน่งของปลายด้านแหลมของหัวใจ | ||||||||||||||
| อัตราการเต้นของหัวใจถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนมัติและฮอร์โมน ปรกติแล้วประสาทอัตโนมัติทั้งซิมพาเธติก และพาราซิมพาเธติกมีผลต่ออัตราการเต้นของหัวใจ | ||||||||||||||
| แตกต่างกัน โดยที่ประสาทซิมพาเธติกมีผลกระตุ้นให้เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ ส่วนพาราซิมพาเธติกมีผลลดอัตราการเต้นของหัวใจ ประสาททั้งสองระบบจะควบคุมผ่านทาง | ||||||||||||||
| เอส-เอ โนด (รูปที่ 2 และ 3) นอกจากนี้ฮอร์โมนที่มีฤทธิ์คล้ายกับสารที่หลั่งโดยปลายประสาทซิมพาเธติก ซึ่งได้แก่ นอร์อีพิเนฟรินที่หลั่งโดยต่อมหมวกไตส่วนในก็มีผลเพิ่ม | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| อัตาราการเต้นของหัวใจ ในขณะที่สารเคมีที่มีโครงสร้างแบบเดียวกันกับสารที่หลั่งโดยปลายประสาทของพาราซิมพาเธติกซึ่งได้แก่ อะซีติลโคลีน ก็มีผลลดอัตราการเต้นของ | ||||||||||||||
| หัวใจ นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่ออัตราการเต้นของหัวใจได้แก่ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของร่างกาย ความเข้มข้นของอีเล็กโตรไลท์ในพลาสมา (กรณีนี้เกี่ยวข้องกับ | ||||||||||||||
| ฮอร์โมนอัลโดสเตอโรน ; aldosterone) และผลิตผลที่เกิดจากกระบวนการเมตาโบลิซึมของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เช่น อะดีโนซีน แต่ปัจจัยดังกล่าวมีความสำคัญน้อยกว่า | ||||||||||||||
| นอกจากผลจากระบบประสาทอัตโนมัติที่มีต่อเอส-เอ โนดแล้ว ยังมีต่อเอ-วี โนด และระบบเหนี่ยวนำพิเศษของหัวใจอีกด้วย | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| 3. คาร์ดิแอก เอาท์พุท (cardiac output ; CO) และสโตรก โวลูม (stroke volume ; SO) ในวงจรการทำงานของหัวใจทำให้เกิดการไหลของเลือดออกจากหัวใจ การไหลของเลือด | ||||||||||||||||||||
| ออกจากหัวใจห้อง ล่างต่อการเต้นหนึ่งครั้งเรียกว่า สโตรก โวลูม ส่วนคาร์ดิแอก เอาท์พุทหมายถึง ปริมาตรของเลือดที่ออกจากหัวใจห้องล่างในเวลา 1 นาที ดังนั้นคาร์ดิแอก เอาท์พุท | ||||||||||||||||||||
| จะเท่ากับสโตรก โวลูม x อัตราการเต้นของหัวใจ | ||||||||||||||||||||
| สมมติว่าสโตรก โวลูมเท่ากับ 70 มล. และอัตราการเต้นของหัวใจเป็น 72 ครั้งต่อนาที คาร์ดิแอก เอาท์พุทจะมีค่าเท่ากับ 70 x 72 = 5,040 มล.ต่อนาที หรือคร่าว ๆ ประมาณ 5 ลิตรต่อ | ||||||||||||||||||||
| นาที คาร์ดิแอก เอาท์พุท และสโตรก โวลูม จะเปลี่ยนไปตามการทำงานของหัวใจ ขึ้นกับการควบคุมการทำงานของหัวใจเอง นอกจากนี้สโตรก โวลูมยังขึ้นกับความแรงของการบีบตัวของ | ||||||||||||||||||||
| หัวใจห้องล่าง ซึ่งหมายถึงความสามารถในการบีบหรือไล่เลือดออกจากหัวใจห้องล่าง และยังขึ้นกับปริมาตรของเลือดที่มาจากห้องบนเข้าสู่หัวใจห้องล่างในจังหวะสิ้นสุดของการบีบตัว และ | ||||||||||||||||||||
| เป็นจังหวะเริ่มต้นของการคลายตัวของหัวใจห้องล่างที่เรียกว่า กลไกแฟรงค์-สตาร์ลิง (The Frank-Starling mechanism) หมายความว่าสโตรก โวลูมขึ้นกับความสามารถในการบีบตัวไล่ | ||||||||||||||||||||
| เลือดของห้องบนเข้าสู่ห้องล่างด้วยเช่นกัน ดังนั้นที่กล่าวมาทั้งหมด ทั้งคาร์ดิแอก เอาท์พุท และสโตรก โวลูมที่เพิ่มขึ้นมีผลมาจากปัจจัยหลักคือคลื่นประสาทซิมพาเธติกที่มาเลี้ยงหัวใจ | ||||||||||||||||||||
| (รูปที่ 4 และ 5) | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| 4. เสียงของหัวใจ (heart sounds) ในวงรอบการทำงานของหัวใจมีเสียงหัวใจ เสียงของหัวใจได้ยินเสียงดังเป็นสองเสียงติดต่อกันตลอดเวลา เสียงแรกดัง “ตุ๊บ” (lub) เสียงที่สองดัง | ||||||||||||||||||||
| “ตั๊บ”(dup) เสียงแรกเกิดจากการปิดของลิ้นเอ-วี ในขณะที่มีการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่าง เสียงที่สองเกิดจากการ สั่นของลิ้นเซมิลูนาร์คือ ลิ้นเอออร์ติกกับลิ้นพัลโมนารี เมื่อลิ้น | ||||||||||||||||||||
| ทั้งสองปิดเมื่อสิ้นสุดระยะโปรโตไดแอสโทลบางครั้งอาจพบเสียงที่ 3 เป็นเสียงเบา ๆ (murmur) เกิดจากเลือดไหลย้อนผ่านลิ้นกลับคืน ในกรณีของโรคลิ้นหัวใจรั่ว เสียงของหัวใจสามารถ | ||||||||||||||||||||
| วัดออกมาเป็นคลื่นทางไฟฟ้าโดยเขียนออกมาเป็นกราฟเรียกว่า โฟโนคาร์ดิโอแกรม (phonocardiogram ; รวมอยู่ในรูปที่ 7) | ||||||||||||||||||||
| 5. ลักษณะคลื่นไฟฟ้าของหัวใจ กล้ามเนื้อหัวใจสามารถสร้างคลื่นไฟฟ้าขึ้นมาได้เอง เพื่อกระตุ้นให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจเอง คลื่นไฟฟ้านี้จะกระจายไปตามส่วนต่าง ๆ | ||||||||||||||||||||
| ของหัวใจ และผ่านไปยังเนื้อเยื่อต่าง ๆ ทั่วทั้งหัวใจ คลื่นนี้สามารถบันทึกได้จากพื้นผิวของร่างกายทั่ว ๆ ไป โดยเครื่องมือที่ไวต่อการรับคลื่นนี้เรียกว่า อีเล็กโตรคาร์ดิโอกราฟ (electro - | ||||||||||||||||||||
| cardiograph) เครื่องมือนี้สามารถบันทึกคลื่นไฟฟ้าของหัวใจเป็นกราฟเรียกว่า อีเล็กโตรคาร์ดิโอแกรม (electrocardiogram ; ECG ; EKG) ซึ่งประกอบด้วยคลื่นพี คิว อาร์ เอส และที | ||||||||||||||||||||
| (P,Q,R,S และ T) ดังรูปที่ 6 คลื่นพีเป็นคลื่นดีโพลาไรเซชันซึ่งเกิดจากการแผ่ขยายคลื่นไฟฟ้าจากเอส-เอ โนดไปตามกล้ามเนื้อห้องบน จะทำให้เกิดการหดตัวของหัวใจห้องบนตามมา | ||||||||||||||||||||
| คลื่นคิว อาร์ และเอสเป็นคลื่นดีโพลาไรเซชันที่เกิดร่วมกัน (QRS complex) จะแพร่กระจายไปตามเอ-วี บันเดิล และแขนงของมันไปยังกล้ามเนื้อของหัวใจห้องล่าง เพื่อเริ่มการหดตัวของ | ||||||||||||||||||||
| หัวใจห้องล่าง และคลื่นทีเป็นคลื่นของรีโพลาไรเซชันของหัวใจห้องล่าง (สำหรับสรุปเหตุการณ์ทั้งหมดในวงรอบการทำงานของหัวใจอยู่ในรูปที่ 7) | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
|
จากสภาวะสังคมในปัจจุบันที่เต็มไปด้วยความแก่งแย่งแข่งขันกัน ทั้งในด้านอาชีพการงาน
-amyrone, b-sitosterol,