Hemodynamic disorder

La-or Chompuk, M.D.Department of pathology and

forensic medicine

• ในรางกายผูใหญจะมีน้ําเปนสัดสวนประมาณรอยละ 60 ของน้ําหนักตัว โดยแบงออกเปน

• รอยละ 40 อยูภายในเซลล เรียกวา intracellular fluid• รอยละ 20 อยูภายนอกเซลล เรียกวา extracellular

fluid โดย 1/3 อยูภายในหลอดเลือดและหลอดน้ําเหลือง(intravascular fluid) และ 2/3 อยูในเนื้อเย่ือระหวางเซลล(interstitial fluid)

ความผิดปกติที่เกิดขึ้นกับระบบนี้สงผลกระทบตอรางกายซึ่งสามารถแบงไดเปน 2 กลุมใหญ ๆ คือ

1. ความผิดปกติในสวนประกอบและปริมาณของสารนํ้าและ/หรือความผิดปกติในปริมาตรของเลือดในระบบไหลเวียน ไดแก

edema congestion hemorrhage shock

2. ความผิดปกติท่ีเกี่ยวกับการไหลเวียน ไดแก thrombosis embolism

Edema

• ภาวะบวมน้ํา (edema) หมายถึง ภาวะที่มีสารน้ําขังอยูใน interstitial tissue และในชองตางๆ ของรางกาย เชน – ในชองอก (hydrothorax หรือ pleural effusion) – ในชองเย่ือหุมหัวใจ (hydropericardium หรือ

pericardial effusion) – ในชองทอง (hydroperitoneum หรือ ascites)

• สวน anasarca จะหมายถึงการบวมน้ําที่เกิดขึ้นทั่วทั้งรางกายโดยเฉพาะในชั้นใตผิวหนัง (subcutaneous tissue)

Anasarca

• ในสภาวะปกติ การควบคุมสมดุลยสารน้ําอาศัยแรงที่สําคัญ ตามกฎของสตารลิง (Starling forces) ไดแก– Hydrostatic pressure คือ แรงดันภายในหลอดเลือดที่ดันน้ําออกสูเนื้อเย่ือ

– Oncotic pressure คือ แรงที่ทําหนาที่ในการดึงดูดน้ําไวภายในหลอดเลือด แรงนี้ขึ้นอยูกับปริมาณโปรตีนภายในเลือด โดยเฉพาะอยางยิ่งอัลบูมิน

– ในการแลกเปลี่ยนสารน้ํานั้น บริเวณ arteriolar end มแีรงดัน hydrostatic pressure สูงกวา oncotic pressure สารน้ําก็จะไหลออกสู interstitium สวนปลายดาน venular end ที่มีแรงดัน hydrostatic pressure ตํ่ากวานั้น สารน้ําที่ไหลออกทางดานปลายหลอดเลือดแดงเล็ก ก็จะถูกดูดกลับโดยอาศัยแรง oncotic pressure ภายในหลอดเลือด

– ถายังมีสารน้ําเหลือคางอีก ก็จะถูกดูดกลับผานทาง lymphatic vessels จนหมด

– ความผิดปกติที่เกิดขึ้นในขั้นตอนใดก็ตาม จะทําใหเกิดการบวม ซ่ึงโดยสรุปมีสาเหตุท่ีสําคัญคือ

• Hydrostatic pressure ในหลอดเลือดเพิ่มขึ้น ทําใหภายในหลอดเลือดมีแรงดันสารนํ้าออกสูเน้ือเยื่อเพิ่มมากขึ้น พบในภาวะที่มีการคั่งของเลือด โดยเฉพาะอยางยิ่ง ภาวะเลือดค่ังจากหัวใจลมเหลว (congestive heart failure: CHF)

• Plasma oncotic pressure ในหลอดเลือดลดลง พบไดในภาวะที่มีโปรตีน โดยเฉพาะอัลบูมินในเลือดลดลง ซึ่งอาจเกิดจากการเสียโปรตีนทางปสสาวะที่พบในกลุมโรค nephrotic syndrome, protein-losing enteropathy หรือเกิดจากการสรางโปรตีนไดนอยท่ีพบในผูปวยโรคตับแข็ง (cirrhosis), ภาวะขาดสารอาหารรุนแรงในกลุมของ kwashiorkor

• Salt and water retention พบไดในภาวะการทํางานของไตผิดปกติ มีการลดลงของการกรอง Na– เชนใน post-streptococcal glomerulonephritis และ

acute renal failure – การคั่งของ Na ในทอไตทําใหมีการดดูกลับน้ําเพิ่มข้ึน hydrostatic

pressure ก็เพิ่มข้ึนดวย– ภาวะ CHF

• การคั่งของเลือด >> hydrostatic pressure • effective circulatory volume >> Renal blood flow

>> กระตุน renin-angiotensin aldosterone >> Na + H2O reabsorption >> IVF

• Pathology: pulmonary edema

• การสูญเสีย vascular permeability พบไดในการบวมที่เกิดในกระบวนการอักเสบ เนื่องจากการหลั่งของ mediators ตางๆ เชน histamine

• Lymphatic obstruction สงผลใหการดูดกลับสารน้ําสวนเกินทางทอน้าํเหลืองเสียไป สวนใหญแลวการบวมจากสาเหตุนี้มักเปนเฉพาะที่ อาทิเชน– Elephantiasis หรือโรคเทาชาง การติดเช้ือปรสิตนี้ทําใหมีหนอนพยาธิในหลอดน้ําเหลือง กระตุนกระบวนการอักเสบ ทําใหเกิด fibrosis ของทอน้ําเหลืองและเกิดการอุดตันตามมา

– การบวมของแขนหลังการผาตัดมะเร็งที่มีการเลาะตอมน้ําเหลือง ทําใหทางเดินปกติของน้ําเหลืองเสียไป

– การบวมอันมีสาเหตมุาจากการอุดก้ันของทอน้ําเหลืองและกระบวนการอักเสบนั้นมีความแตกตางจากการบวมสาเหตุอ่ืนๆคือ สารน้ําที่ขังใน interstitium นั้นมีลักษณะเปน exudate , สวนในสาเหตุอ่ืนนั้นเปน transudate

Difference Between Transudate and Exudate

Transudate Exudate

Protein < 15 g/dl > 15 g/dl

Specific gravity < 1.012 > 1.020

1. Increased intravascular hydrostatic pressureImpaired venous return– Congestive heart failure– Constrictive pericarditis– Liver cirrhosis (ascites)– Venous obstruction

Arteriolar dilation– Heat– Neurohumoral dysregulation

Causes of edema

2. Decreased intravascular osmotic pressure– Protein-losing glomerulopathies (Nephrotic

syndrome)– Liver cirrhosis– Malnutrition– Protein-losing gastroenteropathy

3. Lymphatic obstruction – Inflammatory lymphatic obstruction– Neoplasia– Post-surgical – Post-irradiation

4. Sodium and water retention– Excessive salt intake with renal insufficiency– Increased tubular reabsorption of sodium

• Renal hypoperfusion• Increased renin-angiotensin-aldosterone secretion

5. Inflammation – Acute inflammation– Chronic inflammation– Angiogenesis

ความสําคัญของ edema

• Mechanical effect สารน้ําที่อยูในเนื้อเย่ือหรือในโพรงของรางกายจะกดอวัยวะ ทําใหอวัยวะนั้นหรืออวัยวะขางเคียงทํางานบกพรองได ความสําคัญขึ้นอยูกับอวัยวะที่เกิดการบวม ถาเนือ้สมองบวมจะทําใหสมองมโีอกาส เคลื่อนผานรูตางๆในฐานสมอง (herniation) เนื้อสมองที่ถูกกดและ/หรือลอดผานรูเหลานั้นจะเกิดการตายและเสียหนาที่ไป โดยเฉพาะ brain herniation ที่เกิดกับสมองบริเวณกานสมองซึ่งมีศูนยควบคุมการหายใจอยู

• Prone to infection เนื่องจากสารน้ํานั้นมีอาหารที่เหมาะสมตอการเจริญเติบโตของเชื้อโรค เชนปอดที่มีการบวมน้ํา อาจเกิดโรคปอดบวม (pneumonia) ตามมา

• Fibrosis สารน้ําที่มีโปรตีนสูงมักจะกระตุนใหเกิดการอักเสบ และเกิด fibrosis ตามมา เชนการเกิด fibrosis เนื่องจากการอุดก้ันหลอดน้ําเหลือง

พยาธิสภาพที่ปอด • ภาวะ pulmonary edema สวนใหญมีสาเหตุมาจากการเพิ่มขึ้น

ของpulmonary venous pressure จากภาวะหัวใจลมเหลว • นอกจากนั้นยังพบไดในภาวะ hypoproteinemia ภาวะช็อค และ

adult respiratory distress syndrome (ARDS) การติดเชื้อท่ีปอดก็ทําใหเกิดการบวมได โดยผานกลไกของการอักเสบ

• Gross: ขนาดโตขึ้น นํ้าหนักเพิ่มขึ้น ผิวนอกตึง ฝานหนาตัดจะพบวามี สารนํ้าเปนฟองละเอียด (frothy fluid) จํานวนมากไหลออกมาซึ่งเปนสวนผสมของอากาศ, สารนํ้า และ เลือด เม่ือดูดวยกลองจุลทรรศนจะพบวามีสารนํ้าเห็นเปนปนสีชมพูบรรจุอยูในถุงลม (alveolar spaces)

พยาธิสภาพทีพ่บใน edema (ตอ)

• Subcutaneous tissue ในผูปวยหัวใจหองขวาลมเหลวจะตรวจพบมีการบวมโดยเฉพาะที่ ขา (dependent part) เม่ือกดลงไปในบริเวณนั้นจะทําใหเกิดรอยบุม เรียกวา pitting edema นอกจากนั้นยังพบไดในภาวะที่เลือดมีการไหลเวียนกลับไดไมสะดวก อาทิ การอุดตันท่ีเกิดจากกอน thrombus หรือการท่ีขาไมไดเคล่ือนไหวติดตอกันเปนเวลานานๆ

• Ascites พบไดบอยในผูปวย end stage liver disease (cirrhosis) มีสาเหตุมาจาก Hypoalbuminemia, Portal hypertension

พยาธิสภาพทีพ่บใน edema (ตอ)

• สมอง ภาวะ brain edema หรือ cerebral edema เกิดขึ้นไดจากหลายสาเหตุเชน การติดเชื้อ (encephalitis or meningitis) สมองตายจากการขาดเลือดหรือภาวะเลือดออกในสมอง (brain infarcts and hemorrhage) อุบัติเหตุทางสมอง และเนื้องอกในสมอง

• เมื่อดูดวยตาเปลาสมองจะมีน้ําหนักเพิ่มขึน้ รองสมอง (sulci) ต้ืนขึ้น และรอยหยัก (gyri) กวางขึ้น

Hyperemia and congestion

Hyperemia• Hyperemia หมายถึง ภาวะทีม่ีการเพิ่มขึ้นของปริมาณเลือดมายังเนื้อเย่ือใดเนื้อเย่ือหนึ่ง เนื่องจากผลการขยายตัวของหลอดเลือดแดงขนาดเล็ก (arteriole) พบไดในกระบวนการที่มีการกระตุนระบบประสาทอัตโนมัติ เชนอาการเขินอาย และกระบวนการอักเสบ ปริมาณเลือดที่เพิ่มขึ้นทําใหเนื้อเย่ือบริเวณนั้นมีสีแดงเนื่องจากมีการคั่งของเลือดแดง hyperemia ลักษณะแบบนี้อาจเรียกอีกอยางหนึง่วา active hyperemia

Congestion• Congestion หรือ passive hyperemia หมายถึงการเพิ่มขึ้นของปริมาณเลือดเนื่องจากเลือดดําไหลกลับไมสะดวก เชน congestion ทีป่อดอันเนื่องจากภาวะหัวใจลมเหลว (congestive heart failure) หรือเกิดจากการอุดก้ันของเสนเลือด ทําให outflow ของเลือดออกจากเนื้อเย่ือเปนไปไดยาก หรือไมไดเลย เนื้อเย่ือบริเวณนั้นจะมีสีคลํ้าเนื่องจากเปนการคั่งของ deoxygenated blood

Hyperemia

พยาธิสภาพและผลกระทบ

• Acute congestion ทําใหมีการขยายขนาดของหลอดเลือดท้ัง veins และ capillaries โดยท่ีมักจะไมมีภยันตรายรุนแรงตามมาเพราะมักเกิดในชวงเวลาสั้นๆ แตถา acute congestion น้ันเกิดขึ้นอยางรวดเร็วก็อาจจะกอใหเกิดการกดเบียด (compression) เซลลท่ีอยูรอบๆหลอดเลือดท่ีขยายนั้นได ซึ่งจะทําใหเซลลเกิดการตาย (necrosis) ตามมา

• Chronic passive congestion นอกจากการเปลี่ยนแปลงอันเน่ืองจากการขาดเลือด (ischemia)และ เกิดการตายของเนื้อเยื่อแลว ในการเกิด chronic passive congestion น้ันตองอาศัยระยะเวลา ดังน้ันจึงมักพบวามีกระบวนการซอมแซมเน้ือเยื่อเกิดขึ้นรวมดวย

ปอด

• Acute passive congestion : เมื่อดูดวยตาเปลาจะเห็นวาปอดมีขนาดโตขึ้นเล็กนอย สีคลํ้าขึ้น เมื่อดูดวยกลองจุลทรรศนจะพบวาภายใน alveolar capillaries เต็มไปดวยเม็ดเลือดแดง อาจพบมีการบวมของ alveolar septum หรือมีเลือดออกใน alveoli ไดบาง สภาวะนี้สวนใหญมักเกิดขึ้นในระยะเวลาสั้นๆ จึงไมคอยมีผลกระทบชัดเจน

Lung; congestion

Chronic passive congestion of lung• เกิดจากเลือดท่ีผานมาที่ปอดไหลกลับไปยังหัวใจหองบนซายไมสะดวก เชน

left-sided heart failure• Alveolar capillaries congestion >> pulmonary

edema + alveolar capillaries damage >> alveolar hemorrhage >> hemolysis >> hemosiderin pigment >> hemosiderin-laden macrophage /heart failure cell

• Macrophages activate fibroblast >> fibrosis >> pulmonary hypertension

• Gross: นํ้าตาลแดง เน้ือหยุน เน่ืองจากสีของ hemosiderin และผลของ fibrosis

Liver

• ภาวะเลือดค่ังในตับสวนใหญมีสาเหตุมาจากภาวะหัวใจหองขวาลมเหลว (right-sided heart failure)

• Acute congestion : พบมีการคั่งของเลือดใน central vein และ sinusoid รอบๆ เรียกวา centrilobular stasis ถาการคั่งนั้นเกิดขึ้นอยางทันททีันใด เซลลตับรอบๆบริเวณนั้นจะเกิดการตาย

Liver• Chronic passive congestion : เซลลตับที่ตายไปจะถูกแทนที่ดวย fibrosis สวนเซลลตับที่อยูถัดออกไปที่ยังไมตายจะเกิด fatty change เมื่อฝานดูหนาตัดดวยตาเปลาจะเห็นลักษณะหยอมสีแดงซึ่งแทนดวยเลือดค่ังและเลือดออกรอบๆ central vein สลับกับบริเวณเนื้อสีเหลืองของเซลลตับที่เกิด fatty change มองดูคลายกับหนาตัดลูกจันเทศ (nutmeg) จึงมีช่ือเรียกตับในระยะนี้วา nutmeg liver ในที่สุดก็จะกลายเปนตับแข็งทีเ่รียกวา cardiac cirrhosis

Nutmeg liver

ขา

• การคั่งของเลือดในหลอดเลือดบริเวณขากอใหเกิดการขยายของหลอดเลือดโดยเฉพาะเสนเลือดดําเล็ก (vein) เรียกวา varicose vein

Hemorrhage

Hemorrhage• หมายถึงภาวะที่มเีลือดออกมานอกหลอดเลือด สาเหตุเนื่องมาจากมีการฉีกขาดของหัวใจหรือผนังหลอดเลือด โดยสามารถเกิดขึ้นไดทั้งหลอดเลือดขนาดเล็กและขนาดใหญ ในกรณีของหลอดเลือดขนาดใหญมักมีสาเหตุมาจากอุบัติเหตุ

• คําวา “Hemorrhage” มีช่ืออีกหลายอยางตามตําแหนงที่เกิดเลือดออก อาทิ

Hemorrhage• Hematoma : ภาวะที่มีเลือดออกในเนื้อเย่ือ มักมีขนาดใหญและสามารถคลําไดเปนกอน

• Petechiae : เปนจุดเลือดออกขนาดเล็กขนาด 1-2 mm ในช้ันผิวหนังหรือเย่ือบุ

• Purpura: เปนจดุเลือดออกขนาด >/= 3 mm to 1 cm• Ecchymosis: เปนจุดเลือดออกขนาด > 1 cm

Petechiae Purpura

Ecchymosis

• Hemopericardium : เลือดออกในชองเย่ือหุมหัวใจ(pericardial cavity) สวนใหญเกิดจากการแตกของหลอดเลือดเอออรตา หรือหองหัวใจทะลุ

• Hemothorax : เลือดออกในชองเย่ือหุมปอด อาจเกิดจากอุบัติเหตุซ่ีโครงหักแลวมีการฉีกขาดของหลอดเลือด intercostal artery หรือเกิดจากการฉีกขาดของ aorta

• Hemoperitoneum : เลือดออกในชองทอง โดยมากเกิดจากการแตกของหลอดเลือดเอออรตาโปงพอง (aortic aneurysm) หรืออุบัติเหตุที่มีการแตกของตับ, มาม, หรือเอออรตาเอง

• Hematuria : ปสสาวะเปนเลือด

• Hemathrosis : เลือดออกในขอ พบบอยในโรคฮีโมฟเลีย• Epistaxis : หรือเลือดกําเดา เกิดจากการฉีกขาดของหลอดเลือดในโพรงจมูก

• Hemoptysis : การไอเปนเลือด สาเหตุที่พบบอยคือ การติดเชื้อวัณโรค และมะเร็งปอด

• Hematemesis : การอาเจียนเปนเลือด มักเกิดจากภาวการณมีเลือดออกในหลอดอาหารหรือกระเพาะอาหาร

• Hematochezia : การถายเปนเลือดเนื่องจากมีเลือดออกในลําไสใหญสวนลาง

• Intracerebral hemorrhage : ภาวะเลือดออกในสมอง

พยาธิสภาพและผลกระทบ

• อันตรายจากการที่มีเลือดออกนั้น ขึ้นอยูกับตําแหนงท่ีเกิดพยาธิสภาพ และปริมาณเลือดท่ีออก ภาวะเลือดออกในสมอง มีความสําคัญยิ่ง ท้ังน้ีเน่ืองจากจะสงผลใหเน้ือสมองตาย และเกิดการบวมของเนื้อสมอง อาจเกิด brain herniation ขึ้นได

• สวนภาวะเลือดออกที่เกิดขึ้นอยางรวดเร็วและเสียเลือดในปริมาณมาก ผูปวยจะเกิด ภาวะช็อคจากการเสียเลือด เรียกวา hypovolemic shock ซึ่งถาไดรับการดูแลรักษาท่ีไมดีพอ ผูปวยจะเสียชีวิต

• Pathology: มีเม็ดเลือดแดงจํานวนมากกระจายในเนื้อเยื่อ ในภาวะเลือดออกที่เปนมานาน จะพบมีการแตกสลายของเม็ดเลือดแดง และมี hemosiderin laden macrophage มาเก็บกิน

Shock• หมายถึงภาวะที่รางกายไดรับเลือดไปเล้ียงไมเพียงพอ หรือเสียเลือดจํานวนมาก ทําใหปริมาณเลือดในระบบไหลเวียนของรางกาย(effective circulatory volume) ลดลง ทําใหเซลลภายในรางกายขาดออกซิเจน

ชนิดของ shock

• Hypovolemic : เกิดจากการเสียเลือด หรือมีปริมาณสารน้ําในหลอดเลือดลดลง เชน ภาวะเลือดออกอยางรุนแรง ทองเดิน ขาดน้ํา และแผลไฟไหมที่มีขนาดใหญ

• Cardiogenic : เกิดจากการบีบตัวของกลามเนื้อหัวใจบกพรอง ทําใหไมสามารถบีบเลือดไปเล้ียงสวนตางๆ ของรางกายได เชน myocardial infarction arrhythmia หรือเกิดจากการที่มีการอุดก้ันของ pulmonary artery หรือล้ินหัวใจ

• Neurogenic : เกิดจากความบกพรองของระบบประสาทอัตโนมัติในการควบคุมการหด-ขยายตัวของหลอดเลือด พบไดในผูปวยที่ไดรับบาดเจ็บรุนแรงตอไขสันหลัง ทําใหมกีารขยายตัวของเสนเลือดฝอยทั่วรางกาย (systemic vasodilatation)

• Septic : เกิดจากการติดเชื้อโดยเฉพาะ การติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ

• Anaphylactic : เกิดจากปฏิกิริยาภูมิแพที่รุนแรง ทาํใหมีการหลั่ง IgE ซ่ึงสงผลใหเกิดการขยายตัวของหลอดเลือดฝอยทั่วทั้งรางกาย และเพิ่ม vascular permeability เปนสาเหตุใหเกิด hypotension และ shock ได

การเปลี่ยนแปลงของรางกายในภาวะ shock

• มีการทํางานของระบบ renin-angiotensin aldosterone เพื่อดูดกลับน้ําและโซเดียมที่ทอไตมากขึ้น ทําใหปริมาณเลือดในระบบไหลเวียนเพิ่มขึน้ นอกจากนี้ยังมีการหลั่ง catecholamine จากตอมหมวกไตเพื่อเพิ่ม sympathetic activity หัวใจจะเตนเร็ว, ผิวหนังเย็นและซีดจากการหดตัวของหลอดเลือดสวนปลาย (vasoconstriction)

การเปลี่ยนแปลงของรางกายในภาวะ shock

• ถาภาวะ shock ยังดําเนินตอไป โดยที่ไมไดรับการรักษา ผูปวยจะมีความดันโลหิตลดลงเร่ือยๆ เลือดที่ไปเล้ียงลําไสและไตจะลดลง เพื่อคงปริมาตรเลือดที่ไปเล้ียง vital organ อันไดแก หัวใจและสมอง ใหคงที่ สงผลใหเกิดภาวะไตวาย ในลําไสเกิดการตายของเซลลในชั้นเย่ือบุ

• ถาภาวะ shock นั้นไมไดแกไข ระยะสุดทายก็จะเกิดความเสียหายตอสมองและหัวใจ ผูปวยจะเสียชีวิตเนื่องจาก multi-organ failure

ระยะของ shock1. Non-progressive phase

- Vasoconstriction in non-vital organs - หนาที่การทํางานของไตลดลง

2. Progressive phase - มีการคั่งของ lactic acid >> metabolic acidosis >> vasodilatation >> activate coagulation system >> DIC

3. Irreversible phase >> multi-organ failure

พยาธิสภาพ

• Widespread microthrombi• Multifoci of ischemic necrosis• Hemorrhage

อวัยวะที่มักจะไดรับผลกระทบจากภาวะ shock

• Lung: ปอดจะมีน้ําหนักมากขึน้ ผิวตึง เนื้อคอนขางแข็ง ฝานหนาตัดจะมีสารน้ําปนกับฟองอากาศไหลออกมา ซ่ึงเปนลักษณะที่บงถึงภาวะปอดบวมน้ํา หลังจากนั้นจะเกิดการตายของเซลลบุถุงลม เกิดเปนสารสีชมพูเคลือบอยูที่ผนังดานในของถุงลม เรียกวา hyaline membrane เรียกปอดในระยะนี้วาเกิด diffuse alveolar damage- adult respiratory distress syndrome

• Gastrointestinal tract: พบการตายของเยื่อบุรวมกับมีเลือดออกหลายหยอม อาจพบแผลรวมดวย

• Kidney: Acute tubular necrosis (ATN) >> ARF

• Liver: fatty change, centrilobular congestion and necrosis

• Heart: subendothelial hemorrhage, contraction band necrosis

• Brain: focal hemorrhage and edema, red neuron, nuclear karyorrhexis

• Adrenal gland: lipid, depletion

Acute tubular necrosis: ATN

Red neuron of brain

Centrilobular congestion of liver Contraction band necrosis of heart

Thrombosis

Hemostasis and thrombosis• Hemostasis (“stopping of hemorrhage”) เปนกระบวนการทางสรีระวิทยาของรางกายในการควบคุมเมื่อเกิดการเสียเลือดจากหลอดเลือด

• Thrombosis หมายถึงกอนเลือดที่เกิดขึ้นภายในหลอดเลือดหรือในหัวใจในขณะที่ยังมีชีวิตอยู กอนเลือดนี้จะเกาะติดกับผนังของหลอดเลือดหรือผนังของหัวใจ และอาจจะกอใหเกิดการอุดก้ันการไหลเวียนของเลือดได

• Blood clot เปนการเปลี่ยนแปลงทีจํ่าเปนตองแยกกับ thrombus ซ่ึง blood clot เปนเลือดที่แข็งตัวอยูนอกหลอดเลือดในคนที่มีชีวิตอยู เกิดภายหลังจากที่มีการทําลายหลอดเลือด เลือดที่ออกมาจะมีเกร็ดเลือดและไฟบรินมาอุดตรงหลอดเลือดที่มีการทําลายนั้น ทําใหเลือดหยุดไหล

• กรณีที่การเปล่ียนแปลงนี้เกิดขึ้นในหลอดเลือดของคนที่เสียชีวิตแลว จะเรียกวา post-mortem clot ซ่ึงกอนเลือดนี้จะไมติดกับผนังของหลอดเลือด มีลักษณะมันวาวคลายมันไก (chicken fat)

NORMAL HEMOSTASIS

After vascular injury• Vasoconstriction

– Neurogenic response– Endothelin

• Primary hemostasis– Platelet adhesion– Platelet activation– Platelet secretion– Platelet aggregation

• Secondary hemostasis– Coagulation factors– Fibrin

• Permanent plug formation

• Counter-regulatory mechanism– Tissue plasminogen

activator– Thrombomodulin

สาเหตุของการเกิด thrombus• Rudolf Virchow ไดทําการศึกษาและสรุปวา ปจจัยที่มีผลตอการเกิด thrombosis คือ

• การเปล่ียนแปลงของผนังหลอดเลือด เชนการอักเสบของหลอดเลือดที่ทําใหผนังหลอดเลือดไมเรียบ

• การเปล่ียนแปลงของการไหลเวียนของเลือด ทั้งเลือดไหลชาลง, เลือดหยุดไหล และเลือดที่มีการไหลวน (turbulent flow)

• การเปล่ียนแปลงขององคประกอบในเลือด ภาวะที่มีสารประเภท procoagulant เพิ่มขึ้น รวมทัง้ภาวะที่มีสารประเภท anticoagulant ลดลง

• Atherosclerosis• Vasculitis• Hypertension• Smoking

• Atherosclerosis• Aneurysm

Pathology of thrombusในกอน thrombus ขนาดใหญ จะพบลักษณะที่สําคัญคือ• Line of Zahn : เปนเสนทีเ่กิดจากการเรียงตัวสลับกันเปนชั้นๆ ของสวนประกอบในกอน thrombus โดยที่การสะสมของเกร็ดเลือดและไฟบรินจะใหลักษณะเปนเสนสีขาว สวนการสะสมของเม็ดเลือดแดงจะใหเสนสีแดง จึงเรียกการสลับช้ันของเสนสีแดงและสีขาวนี้วา line of Zahn

• Friability : เนื่องมาจากการเกาะกันของไฟบรินระหวางชั้นตางๆในกอนเลือดนั้นเปนไปอยางหลวมๆ ทําใหกอน thrombus สามารถแตกเปนกอนเล็กๆ และหลุดออกไปอุดหลอดเลือดในตําแหนงอ่ืนได

Pathology of thrombus (ตอ)

• Attachment : กอน thrombus จะมีสวนหนึง่ที่เกาะติดกับผนังหลอดเลือดหรือผนังหองหัวใจ

• Molding : กอน thrombusในหลอดเลือดดําจะมีรูปรางคดเค้ียวตามลักษณะของหลอดเลือดและสามารถขยายตัวเองไปตามแขนงของหลอดเลือดได

Thrombosis

Line of Zahn

Fate of thrombus• Resolution: กอน thrombus อาจจะละลายไปโดยกระบวนการ

fibrinolysis• Propagation: กอน thrombus ที่ไมสามารถละลายไดจะมีการสะสมของ

เกร็ดเลือด, ไฟบริน และเม็ดเลือดมากขึ้น ทําใหมีการเติบโตของกอนเลือดขยายออกเรื่อยๆ

• Embolization: กอน thrombus ทีแ่ตกและหลุดจะลอยไปตามกระแสเลือด ไปอุดกั้นหลอดเลือดสวนอื่น เรียกสวนที่หลุดออกไปวา embolus

• Organization: กอน thrombus ที่สลายไมหมด จะมีการเจริญของ granulation tissue เขามา ในระยะหลังจะเปลี่ยนแปลงจนกลายเปน fibrosis ในกอน ในบางราย capillary ที่เกิดข้ึนอาจงอกทะลุกอน ทําใหเกิดรูข้ึนในกอน thrombus เลือดสามารถไหลผานไดอีกครั้ง เรียกวา recanalization

ผลของการเกิด thrombosis• Infarction: เปนลักษณะที่พบใน arterial thrombosis เชน thrombosis ในหลอดเลือด coronary artery ที่ทําใหเกิดกลามเนื้อหัวใจขาดเลือด/ตาย

• Edema and obstruction of venous outflow: พบใน venous thrombosis

• Emboli: เปน complication ท่ีสําคัญท่ีสุดของ thrombosis

• Infection• Inflammation of the vessel wall

Embolism • Embolism หมายถึงภาวะใดที่มีส่ิงใดส่ิงหนึ่งไหลไปตามกระแสเลือด

แลวไปอุดกั้นหลอดเลือดสวนปลาย ส่ิงท่ีอุดกั้นน้ันเรียกวา embolus ชนิดของ emboli

• Thromboemboli เปนชนิดท่ีมีความสําคัญทางคลินิกและพบไดบอยท่ีสุด

• Air(gas) emboli พบไดในนักดํานํ้าท่ีขึ้นสูผิวนํ้าเร็วเกินไป ทําใหแกสไนโตรเจนที่ละลายในเลือดในขณะที่อยูใตนํ้า กลายสภาพเปนฟองอากาศอุดกั้นในเสนเลือด เรียกกลุมอาการนี้วา caisson disease หรือพบในกรณีท่ีฉีดยาใหผูปวยแลวไมไลอากาศที่ปลายเข็มกอน

Embolism • Bone marrow emboli เกิดจากการหลุดของไขกระดูก พบไดบอยในขณะที่ทํา cardiopulmonary resuscitation แลวมีการหักของกระดูกซี่โครง มักไมกอใหเกิดความผิดปกติทางคลินิก เนื่องจากมักอุดในแขนงขนาดเล็กของ pulmonary artery

• Tumor emboli ทําใหเกิดการแพรกระจายของมะเร็งไปยังอวัยวะอื่น• Cholesterol emboli เกิดจากการหลุดของ cholesterol ที่

atherosclerotic plaque

Embolism • Foreign body emboli เชนผงแปงจากถุงมือ หรือเศษไหมที่ใชเย็บแผลหลุดเขาเสนเลือดในขณะทําการผาตัด พบไดไมบอย

• Amniotic fluid emboli พบไดไมบอยประมาณ 1:80000 รายของการคลอด เกิดเนื่องจากมีการฉีกขาดของ uterine vein ขณะที่คลอด เมื่อทําการตรวจศพจะพบวามี amniotic fluid ซ่ึงประกอบไปดวย lanugo hair, ไขหุมตัวเด็ก และขี้เทา อุดที่ pulmonary artery และสาขาทําใหผูปวยเสียชีวิตอยางรวดเร็ว

• Fat embolism เกิดจากการหลุดของหยดไขมัน (fat globule) เขาไปในระบบไหลเวียนเลือด พบไดบอยในผูปวยที่มีการหักของกระดูกทอนใหญโดยเฉพาะ กระดูกตนขา

Marrow emboli

Amniotic emboli Saddle emboli

กรณทีี่แบงตามตําแหนงทีพ่บ สามารถแบงไดเปน

• Venous emboli เกิดในหลอดเลือดดํา และมีการไหลตอไปยังปอด• Arterial emboli สวนใหญมีท่ีเกิดท่ีหัวใจ aorta และหลอดเลือด

ขนาดใหญ emboli พวกน้ีจะไหลไปตามการไหลเวียนเลือดแดง โดยเฉพาะอยางยิ่งไปท่ีสมอง ไต มาม ขา และ mesenteric artery

• Paradoxical emboli เปน emboli ท่ีเกิดในหลอดเลือดดําแตมีการหลุดเขาไปยังระบบไหลเวียนเลือดแดงโดยผานทาง foramen ovale หรือพยาธิสภาพใดๆที่ทําใหเกิด right to left shunt เชน ผนังหัวใจหองบนรั่ว (ASD)

Pulmonary embolism (PE)• สวนใหญเกิดจาก thromboemboli จากเสนเลือดดําบริเวณขา ใน

กรณีท่ีมีการอุดกั้นของ main pulmonary artery จะทําใหผูปวยเสียชีวิตอยางรวดเร็วเน่ืองจากเลือดไมสามารถเขาปอดเพื่อไปแลกเปลี่ยนแกสได อาจเรียก thromboemboli พวกน้ีวา saddle embolus

• ถาเกิดการอุดกั้นแขนง pulmonary artery ท่ีเล็กลงมา จะทําใหเกิด infarction โดยในกรณีของปอดนั้นมีเลือดมาเล้ียง 2 ทางคือจาก pulmonary artery และ bronchial artery เม่ือเกิดการอุดกั้นของ pulmonary artery เลือดก็ยังสามารถมาปอดได โดยผานทาง bronchial artery ทําใหบริเวณที่เกิดการตายนั้นมีสีแดง เรียกวา red infarct

PE• กรณีที่อุดก้ันแขนงเล็กของ pulmonary artery อาจจะไมกอใหเกิดอาการใดๆในระยะแรก เมื่อ thromboemboli เหลานี้เกิดการ organize จะทําใหเสนผาศูนยกลางของหลอดเลือดมีขนาดเล็กลง ถาพยาธิสภาพนี้เกิดขึ้นทั่วทัง้ปอด ก็จะทําใหเกิด pulmonary hypertension ตามมาในภายหลังได

ผลของ embolus• ผลของ embolus จะคลายกับของ thrombus ถามขีนาดเล็กหรือเนื้อเย่ือมีเลือดไหลเวียนมาเสริมเพียงพอก็มักจะไมมีผลอะไร แตบางราย embolus ไปอุดหลอดเลือดที่สําคัญ เชน pulmonary embolism หรือ coronary artery embolism ก็สามารถทําใหผูปวยเสียชีวิตได

• ผลที่สําคัญคือ การเกิด infarct และ gangrene ของอวัยวะ ในรายที่ embolus นั้นเกิดจากการหลุดของกอนเลือดที่มีการติดเชื้อ (septic emboli) ก็จะทําใหเกิดการอักเสบ, ฝ ในเนื้อเย่ือที่ถูกอุดก้ันดวย embolus นั้นได

• สวน embolus ที่ประกอบดวยเซลลมะเร็งอาจทําใหเกิดมะเร็งแพรกระจาย (metastasis)

Disseminated intravascular coagulation(DIC)

• หมายถึงภาวะที่เกิด microthrombus ในหลอดเลือดขนาดเล็กทั่วรางกาย (arterioles, capillaries, venules) ที่เกิดจากการกระตุนระบบการแข็งตัวของเลือดอันเนื่องจากสาเหตุหลายประการ เมื่อเกิด microthrombus จํานวนมากมายในหลอดเลือด ทําใหรางกายมีเกร็ดเลือด ไฟบริน และ coagulator factor ตางๆต่ํา เนื่องจากมีการใชไปเปนจํานวนมาก ผูปวยกลุมนี้จะมีเลือดออกในหลายอวัยวะเนื่องจากขาดองคประกอบที่จําเปนตองใชในการหามเลือด เรียกวาภาวะ consumptive coagulopathy

สาเหตุทีพ่บบอยของ DIC

• Infection - gram negative sepsis, fungal infection, meningococcemia, etc.

• Neoplasm - carcinoma, promyelocytic leukemia

• Massive tissue injury - trauma, burns, extensive surgery

• Shock - any form• Obstetric complications - amniotic fluid

embolism, eclampsia, abruptio placenta

พยาธิสภาพ

• พบ fibrin thrombi จํานวนมากในเสนเลือดฝอยทั่วรางกาย เนื้อเย่ือบริเวณขางเคยีงจะพบทั้ง microinfarct และหยอมเลือดออก ผูปวยสวนใหญมักจะเสียชีวิตกอนที่จะปรากฏ ischemic necrosis ใหเห็น อวัยวะที่มักพบ microthrombus ไดบอยคือ สมอง ปอด และไต

• Ischemia คือภาวะขาดเลือดเนื่องจากหลอดเลือดถูกอุดก้ันจากเหตุตางๆ การขาดเลือดที่เกิดอยางฉับพลันจะทําใหเกิดการตายแบบ infarction หรือ gangrene สวนการขาดเลือดที่เกิดขึ้นอยางชาๆ จะเกิดการเสื่อมและฝอของอวัยวะแทน

DIC showing glomerular capillary thrombi

Infarction• คือการตายของเนื้อเยื่อที่เกิดจากการขาดเลือดมาเล้ียง แบงออกเปน– Arterial: เกิดจากการอุดก้ันของหลอดเลือดแดง– Venous: เกิดจากการอุดก้ันของระบบไหลเวียนเลือดดํา– Hypotensive: เกิดจากการลดลงของเลือดที่มาเลี้ยงเนื้อเย่ือนั้น สวนใหญสัมพันธกับภาวะ shock ที่มีความดันเลือดตํ่า

พยาธิสภาพ แบงประเภทตามลักษณะที่เห็นดวยตาเปลาได

• Pale/white infarcts เกิดขึ้นในภาวะที่มีการขาดเลือดเนื่องจากมีการอุดก้ันของหลอดเลือดที่มาเลี้ยงเนื้อเย่ือบริเวณนั้น หรือ ภาวะ hypoperfusion สวนใหญเกิดใน solid organ สวนที่เปนแขนงหลอดเลือดสวนปลายที่ไมมีการเชื่อมโยง (anastomosis) กับหลอดเลือดสวนอื่น ทําใหเมื่อเกิดการอุดก้ันหรือ hypoperfusion เนื้อเย่ือบริเวณนั้นจะไมมเีลือดไปเล้ียง พบไดบอยใน หัวใจ, ไต และมาม

• Red infarct เกิดขึ้นใน 3 กรณีคือ– Venous infarct: ในกรณีที่มีการอุดก้ันของหลอดเลือดดํา เลือดจะไมสามารถผานออกไปจากอวัยวะนั้นได ทําใหเนื้อเย่ือบริเวณนั้นเกิดการคั่งของเลือดดํา

– อวัยวะที่มี dual blood supply: เชนที่อธิบายไวใน pulmonary embolism

– อวัยวะที่มีการเชื่อมโยง (anastomosis)ของหลอดเลือด: พบไดที่สมองและลําไส

Red infarct

White infarct

Gangrene • หมายถึง infarction ที่สวนใหญเกิดขึ้นกับอวัยวะสวนที่เปนระยางค มี 2 ประเภทคือ– Dry gangrene: พบไดที่ แขน ขา และนิ้ว เมื่อเกิดการตายของเนื้อเย่ือจะมีการระเหยของน้ําออกจากเนื้อที่ตายนั้น ทําใหแหงเหี่ยวและมีสีดํา

– Wet gangrene: ใชเรียกในเนื้อตายที่มีการติดเชื้อซํ้า พบไดบอยในผูปวยเบาหวานที่มี infarct ของนิ้วเทา นอกจากนัน้การตายของลําไสก็เปนลักษณะ wet gangrene เชนกัน

Wet gangrene Bowel gangrene

References1. Robbins SL, Kumar V, Cotran RS. Hemodynamic, thrombosis and

shock in Robbins pathologic basic of disease, 8th ed. Philadelphia: W.B. Saunder, 2010.

2. Rubin E, Gorstein F, Schwarting R, Rubin R, Strayer D. Rubin’s pathology: Clinicopathologic foundations of medicine, 4th ed. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2005.

3. JCE Underwood. General and systematic pathology, 3rd ed. Churchill livingstone. 2000.

4. พีรยุทธ สิทธิไชยากุล. ความผิดปกติระบบไหลเวียน ใน ตําราเรียนพยาธิวิทยาท่ัวไป ภาควิชาพยาธิวิทยาและนิติเวชศาสตร คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยนเรศวร, 2551, หนา 242-264.

5. วิญู มิตรานันท บรรณาธิการ พยาธิวิทยากายวิภาคพื้นฐาน กรุงเทพฯ โอ เอส พริ้นติ้งเฮาส 2540.6. สมรมาศ กันเงิน. Circulation and Fluid Disorders เอกสารประกอบการสอนภาควิชาพยาธิ

วิทยา คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร