Khảo sát hiệu quả thở oxy trước với thể tích thường lưu ở người cao tuổi

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN VĂN NGHĨA

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ THỞ OXY TRƯỚC
VỚI THỂ TÍCH THƯỜNG LƯU Ở NGƯỜI CAO TUỔI

LUẬN VĂN CHUYÊN KHOA CẤP II

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2021

.


.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN VĂN NGHĨA

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ THỞ OXY TRƯỚC

VỚI THỂ TÍCH THƯỜNG LƯU Ở NGƯỜI CAO TUỔI

CHUYÊN NGÀNH: GÂY MÊ HỒI SỨC
MÃ SỐ: CK 62 72 33 01

LUẬN VĂN CHUYÊN KHOA CẤP II

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
BS. CKII. ĐINH HỮU HÀO

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2021

.


.

Lời cam đoan

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu do chính tơi thực hiện.
Các số liệu và kết quả trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa từng được
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2021
Tác giả

Nguyễn Văn Nghĩa

.

i.

MỤC LỤC

Lời cam đoan .............................................................................................

i

Danh mục tham chiếu các thuật ngữ nước ngoài và tiếng Việt ............

iv

Danh mục bảng ..........................................................................................

vi

Danh mục hình ..........................................................................................

vi

Danh mục biểu đồ.......................................................................................

vii

MỞ ĐẦU ....................................................................................................

1

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................

4

1.1 Sinh lý hô hấp........................................................................................

4

1.2 Dự trữ oxy .............................................................................................

7

1.3 Thay đổi ở người cao tuổi .....................................................................

17

1.4 Lịch sử nghiên cứu thở oxy trước .........................................................

23

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........

28

2.1 Thiết kế nghiên cứu ...............................................................................

28

2.2 Đối tượng nghiên cứu............................................................................

28

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu.........................................................

28

2.4 Cỡ mẫu của nghiên cứu .........................................................................

28

2.5 Xác định các biến số trong nghiên cứu .................................................

29

2.6 Phương pháp thu thập số liệu ................................................................

31

2.7 Quy trình nghiên cứu.............................................................................

32

2.8 Phương pháp phân tích dữ liệu .............................................................

34

.


.

i

2.9 Đạo đức trong nghiên cứu .....................................................................

35

Chương 3. KẾT QUẢ................................................................................

37

3.1 Đặc điểm người bệnh ............................................................................

37

3.2 Thời gian đạt FetO2 85% giữa hai nhóm ..............................................

40

3.3 Tỷ lệ đạt FetO2 85% trong 3 phút .........................................................

47

3.4 Thời gian và giá trị FetO2 tại thời điểm SpO2 đạt 100% ......................

48

Chương 4. BÀN LUẬN .............................................................................

51

4.1 Đặc điểm người bệnh ............................................................................

51

4.2 Thời gian đạt FetO2 85%.......................................................................

53

4.3 Tỷ lệ người bệnh đạt FetO2 85% trong 3 phút ......................................

68

4.4 Thời gian và giá trị FetO2 tại thời điểm SpO2 đạt 100% .......................

70

4.5 Ưu điểm và hạn chế...............................................................................

71

KẾT LUẬN ................................................................................................

72

KIẾN NGHỊ ...............................................................................................

73

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

.


v.

Danh mục tham chiếu các thuật ngữ nước ngoài và tiếng Việt

Từ

Tiếng Anh

viết tắt
ASA

American Society of

Tiếng Việt
Hiêp hội Gây mê hồi sức Hoa Kỳ

Anesthesiologists
BMI

Body Mass Index

Chỉ số khối cơ thể

CO2

Cacbon dioxide

Khí cacbonic

CPAP

Continuous Positive Airway

Áp lực đường thở dương liên tục

Pressure
DAWD Duration of apnea without
desaturation

Thời gian ngưng thở an toàn

DB

Deep breath

Thở sâu

EtCO2

End tidal cacbon dioxide

Nồng độ khí cacbonic
cuối thì thở ra

FRC

Functional residual capacity

Dung tích cặn chức năng

FetO2

Fractional end tidal oxygen

Tỷ lệ oxy cuối thì thở ra

FetN2

Fractional end tidal nitrogen

Tỷ lệ nitơ cuối thì thở ra

FGF

Fresh gas flow

Lưu lượng khí mới

FiO2

Fraction of inspired oxygen

Tỷ lệ oxy trong khí thở vào

PaO2

Partial pressure of oxygen in

Áp lực riêng phần oxy

arterial blood

trong máu động mạch

Partial pressure of cacbon

Áp lực riêng phần khí cacbonic

dioxide in arterial blood

trong máu động mạch

Partial pressure of oxygen in

Áp lực riêng phần oxy trong phế

alveolar

nang

PaCO2

PAO2

.

.

PEEP

Positive end-expiratory

Áp lực dương cuối thì thở ra

pressure
SpO2

Saturation pulse oxygen

Độ bão hòa oxy theo mạch nẩy

SaO2

Arterial oxygen saturation

Độ bão hòa oxy máu động mạch

t

Time constant

Hằng số thời gian

TVB

Tidal volume breath

Thở với thể tích thường lưu

VA

Alveolar ventilation

Thơng khí phế nang

.


.

i

Danh mục bảng

Bảng 1.1.

Oxy dự trữ trong cơ thể (ml) khi thở khí trời và oxy 100% ............

7

Bảng 1.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu suất của dự trữ oxy ...

13

Bảng 1.3.

Thay đổi độ giãn nở và sức mạnh hô hấp ở người cao tuổi.............

18

Bảng 1.4.

Thay đổi thể tích và dung tích phổi ở người cao tuổi ......................

19

Bảng 3.1.

So sánh đặc điểm tuổi và giới giữa hai nhóm nghiên cứu ...............

37

Bảng 3.2.

So sánh đặc điểm nhân trắc học giữa hai nhóm nghiên cứu............

37

Bảng 3.3.

So sánh đặc điểm hút thuốc lá và hemoglobin giữa hai nhóm
nghiên cứu .......................................................................................

38

Bảng 3.4.

So sánh đặc điểm bệnh lý nền giữa hai nhóm nghiên cứu ..............

38

Bảng 3.5.

So sánh phân loại nguy cơ theo ASA giữa hai nhóm nghiên cứu ...

39

Bảng 3.6.

So sánh giá trị FiO2 theo thời điểm giữa hai nhóm nghiên cứu ......

43

Bảng 3.7.

So sánh giá trị EtCO2 theo thời điểm giữa hai nhóm nghiên cứu....

44

Bảng 4.1.

So sánh thời gian đạt hiệu quả thở oxy trước giữa các nghiên cứu.....

54

Bảng 4.2.

So sánh các phương pháp thở oxy trước ở người cao tuổi ..............

63

Bảng 4.3.

So sánh tỷ lệ đạt FetO2 hiệu quả trong 3 phút giữa các nghiên cứu ....

69

Danh mục hình

Hình 2.1.

Máy gây mê Drager Primus và Monitoring .....................................

.

32


.

i

Danh mục biểu đồ
Biểu đồ 1.1.

Đường cong phân ly oxy-hemoglobin (đường cong Barcroft).....

Biểu đồ 1.2.

Sự thay đổi thể tích oxy chứa trong FRC, máu, mơ, và tồn cơ

5

thể trong q trình thở oxy ...........................................................

8

Biểu đồ 1.3.

Thời gian giảm oxy hóa máu sau ngưng thở với FetO2 87% .......

9

Biểu đồ 3.1.

So sánh thời gian trung bình thở oxy trước để đạt FetO2 85%
giữa hai nhóm nghiên cứu ...........................................................

Biểu đồ 3.2.

So sánh sự thay đổi FetO2 theo thời gian khi thở oxy trước giữa
hai nhóm nghiên cứu ....................................................................

Biểu đồ 3.3.

46

So sánh tỷ lệ đạt FetO2 85% trong 3 phút giữa hai nhóm nghiên
cứu ................................................................................................

Biểu đồ 3.7.

45

Thời gian để đạt FetO2 85% ở nhóm người cao tuổi theo phân
loại nguy cơ gây mê ASA ............................................................

Biểu đồ 3.6.

42

Thời gian để đạt FetO2 85% ở nhóm người cao tuổi theo bệnh lý
bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính ......................................................

Biểu đồ 3.5.

41

Đường Kaplan Meier biểu diễn phần trăm người bệnh đạt FetO2
85% giữa hai nhóm nghiên cứu ...................................................

Biểu đồ 3.4.

40

47

So sánh giá trị SpO2 trước khi thở oxy giữa hai nhóm nghiên
cứu ................................................................................................

48

Biểu đồ 3.8.

So sánh thời gian SpO2 đạt 100% giữa hai nhóm nghiên cứu ......

49

Biểu đồ 3.9.

So sánh giá trị FetO2 tại thời điểm SpO2 đạt 100% giữa hai nhóm
nghiên cứu ....................................................................................

.

50


.

MỞ ĐẦU
Sử dụng oxy nồng độ cao để thở trước khi khởi mê đã được nghiên cứu
và áp dụng từ thập kỷ 50 của thế kỷ trước. Từ đó đến nay đã có rất nhiều các
nghiên cứu và khuyến cáo về lợi ích làm chậm q trình giảm oxy máu trong

thời gian ngưng thở để đặt nội khí quản, là nguyên nhân chính gây nên biến
chứng tử vong trong gây mê. Năm 2015, trong hướng dẫn xử trí các trường
hợp nội khí quản khó khơng tiên lượng được trước, Hiệp hội đường thở khó
của Anh cũng đã khuyến cáo “Tất cả người bệnh cần được thở oxy trước khởi
mê” nhằm làm giảm áp lực về thời gian trong kiểm soát đường thở [22].
Có nhiều phương pháp thở oxy trước khởi mê như: thở 3 phút với thể
tích thường lưu (3TVB: three tidal volume breath), thở 4 lần với dung tích
sống trong 30 giây (4DB: four deep breath) và thở 8 lần với dung tích sống
trong 60 giây (8DB: eight deep breath) [16], [54]. Trong đó, phương pháp thở
3 phút với thể tích thường lưu được coi là phương pháp chuẩn và thường
được sử dụng [15], [33], [54]. Đặc biệt đối với người cao tuổi do những thay
đổi trong hệ thống hơ hấp như tăng dung tích đóng và giảm bề mặt trao đổi
phế nang [17], [26], [31], [48].
Thở oxy trước được coi là hiệu quả khi tỷ lệ oxy cuối thì thở ra (FetO2) ≥
85% [52]. Ở người cao tuổi, với những thay đổi trong hệ thống hô hấp và khả
năng thơng khí bằng mặt nạ kém hơn làm cho hiệu quả thở oxy trước thấp
hơn so với người trẻ tuổi. Theo Bhatia và cộng sự [15], ở nhóm người trẻ tuổi
có 23/25 người bệnh đạt được FetO2 ≥ 90% với thời gian trung bình là 2,62 ±
0,53 phút, trong khi ở nhóm người cao tuổi có 19/25 người bệnh đạt được
FetO2 ≥ 90% với thời gian trung bình là 2,74 ± 0,41 phút, sự khác biệt khơng
có ý nghĩa thống kê. Kang và cộng sự [26] ghi nhận ở người trẻ tuổi FetO2 ≥
90% sau khoảng 2,67 phút, và đạt trung bình 91,5% sau 3 phút, trong khi
người cao tuổi chỉ đạt được trung bình 86,2% sau 3 phút và chỉ có 10% đạt ≥

.


.

90%, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Nghiên cứu của Mcgowan

và cộng sự (1995) [32] thấy rằng thời gian trung bình để đạt FetO2 ≥ 90% ở
người trẻ tuổi là 2,33 ± 0,33 phút.
Tại Việt Nam, thở oxy trước đã được thực hiện thường quy cho người
bệnh gây mê toàn diện, tuy nhiên các dữ liệu về thở oxy trước khởi mê còn
hạn chế, đặc biệt là ở người cao tuổi. Vì vậy chúng tơi thực hiện nghiên cứu
khảo sát hiệu quả thở oxy trước ở người cao tuổi bằng cách so sánh với người
trẻ tuổi với giả thuyết thời gian đạt FetO2 85% ở người cao tuổi chậm hơn so
với người trẻ tuổi là 0,33 phút.

CÂU HỎI NGHIÊN CỨU
Thời gian đạt FetO2 85% ở người cao tuổi là bao nhiêu?

.


.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1. So sánh thời gian đạt FetO2 85% ở nhóm người cao tuổi với nhóm
người trẻ tuổi.
2. So sánh tỷ lệ đạt FetO2 85% trong 3 phút ở nhóm người cao tuổi với
nhóm người trẻ tuổi.
3. So sánh thời gian và giá trị FetO2 tại thời điểm SpO2 đạt 100% ở
nhóm người cao tuổi với nhóm người trẻ tuổi.

.


.

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Sinh lý hô hấp
1.1.1 Khái niệm về hô hấp
Hô hấp nghĩa là đem oxy từ khí trời vào tế bào và đem khí cacbonic
(CO2: carbon dioxide) của tế bào ra ngồi khí trời. Hơ hấp gồm bốn giai đoạn:
(1) thơng khí ở phổi để trao đổi khí giữa phế nang và khí trời; (2) khuếch tán
oxy và cacbonic giữa phế nang và máu tại phổi; (3) chuyên chở oxy và
cacbonic trong máu và dịch cơ thể đến hoặc rời tế bào; (4) trao đổi khí giữa
dịch cơ thể và tế bào. Các giai đoạn trên ln ln được điều hịa bởi trung
tâm hơ hấp để thích ứng với nhu cầu của cơ [3].
1.1.2 Sinh lý quá trình ngưng thở
Ở người khoẻ mạnh, lượng oxy dự trữ khoảng 1500 ml, chủ yếu nằm ở
trong máu (850 ml) và phổi (450 ml), phần nhỏ còn lại gắn với myoglobin và
hồ tan trong dịch mơ [7]. Với lượng oxy tiêu thụ khi nghỉ ngơi khoảng 250
ml.min-1, nên khi ngưng thở oxy dự trữ bị cạn kiệt nhanh chóng [13]. Tuy
nhiên, về mặt lý thuyết, người bệnh sẽ có thể chịu đựng được cơn ngưng thở
kéo dài từ 5 đến 6 phút, nhưng độ bão hòa oxy (SpO2) sẽ giảm xuống dưới
90% chỉ sau 1 - 2 phút. Nếu người bệnh được thở oxy trước sẽ tạo ra một
nguồn dự trữ oxy, nguồn này có thể được sử dụng trước khi mà quá trình
ngưng thở làm cạn kiệt nguồn oxy gắn với hemoglobin, do đó nó làm tăng
đáng kể thời gian ngưng thở an toàn (DAWD: Duration of apnea without
desaturation) [54]. Thời gian ngưng thở an toàn thường được định nghĩa là
thời gian từ khi ngừng thở hoặc thơng khí cho đến khi SpO2 giảm xuống 90%
[14], [55], [56].
Trong quá trình ngưng thở, oxy được tiêu thụ từ phế nang không đổi với
tốc độ khoảng 250 ml mỗi phút [55], làm giảm áp lực riêng phần của oxy phế
nang (PAO2), do đó gây nên sự sụt giảm tương ứng áp lực riêng phần của oxy

.

.

trong động mạch (PaO2). Tuy nhiên, độ bão hòa oxy máu động mạch (SaO2)
vẫn lớn hơn 90% miễn là hemoglobin có thể được tiếp tục cung cấp oxy từ
phổi [49]. SaO2 chỉ bắt đầu giảm sau khi các kho dự trữ oxy bị cạn kiệt và
PaO2 thấp hơn 60 mmHg [11]. Mối quan hệ giữa áp suất riêng phần của oxy
trong máu và độ bão hòa oxy của hemoglobin được diễn tả thông qua đường
cong Barcroft.

Biểu đồ 1.1. Đường cong phân ly oxy-hemoglobin (đường cong Barcroft)
PaCO2: áp lực riêng phần khí cacbonic trong máu động mạch
2,3-DPG: 2,3-diphosphoglycerate
Nguồn: Hennessey (2016) [24]
Đường biểu diễn mối tương quan giữa áp lực riêng phần oxy trong máu
động mạch và độ bão hòa của hemoglobin với oxy có dạng sigmoid (đường
cong Barcroft). Mỗi phân tử hemoglobin có khả năng gắn với bốn phân tử
oxy, khi phân tử oxy thứ nhất gắn lên sẽ làm tăng ái lực của hemoglobin đối

.


.

phân tử oxy thứ 2, và cứ như vậy làm nên dạng sigmoid của đường biểu diễn.
Kết quả đường cong Barcroft là một đường cong dốc lên tới mức PaO2 bằng
60 mmHg, đoạn cong dốc là nơi hemoglobin nhả oxy cho mô, điều này thể
hiện chỉ cần một thay đổi nhỏ của PaO2 sẽ làm tăng sự phân ly oxyhemoglobin nhằm duy trì sự cung cấp oxy cho mơ một cách hằng định.
Ngược lại, từ mức PaO2 trên 60 mmHg, nơi lấy oxy ở phổi, đường cong sẽ trở
nên nông hơn [11]. Với PaO2 bằng 95 mmHg, có 97% hemoglobin được gắn

với oxy, với PaO2 bằng 40 mmHg, có 75% hemoglobin được gắn với oxy [3],
[4], [11].
Sự kết hợp hay phân ly oxy-hemoglobin bị ảnh hưởng bởi pH, PaCO2 và
nhiệt độ, các yếu tố này gây ra sự dịch chuyển của đường cong phân ly oxyhemoglobin sang phải hoặc trái mà khơng thay đổi độ dốc của nó [7]. Để xác
định ái lực ái lực của hemoglobin đối với oxy, người ta dùng trị số P50, là
PaO2 cần thiết để 50% hemoglobin bão hoà oxy. Ở 37°C, pH và PaCO2 bình
thường P50 dao động trong khoảng từ 26 đến 27 mmHg, P50 giảm chứng tỏ
hemoglobin của loại máu đó tăng ái lực với oxy và ngược lại [3], [4], [11].
Khác với oxy, khi ngưng thở xảy ra khí cacbonic được bài tiết vào phế
nang với tốc độ chỉ khoảng 20 ml mỗi phút. Nhờ tính hồ tan trong nước gấp
20 lần oxy mà khoảng 90% khí cacbonic cịn lại hịa tan trong huyết tương và
mô, làm áp lực riêng phần khí cacbonic trong máu động mạch (PaCO2) tăng
lên nhanh chóng. PaCO2 tăng khoảng 8 đến 16 mmHg trong phút đầu tiên, sau
đó tăng khoảng 3 mmHg cho mỗi phút tiếp theo khi ngưng thở, cuối cùng gây
ưu thán và nhiễm toan [11].
Như vậy, trong thời gian ngưng thở, sự khác biệt giữa lượng oxy được
loại bỏ khỏi phế nang (khoảng 250 ml/phút) và lượng khí cacbonic được bài
tiết vào phế nang (khoảng 20 ml/phút) làm thể tích phổi giảm khoảng 230 ml
mỗi phút, đồng thời tạo ra chênh lệch áp lực âm giữa phế nang và đường thở

.


.

trên. Chính áp lực này đã giúp khí trong hầu họng di chuyển xuống khí quản
vào phế nang [11]. Hiện tượng này là cơ sở cho q trình oxy hóa máu khi
ngưng thở.
Khi giảm độ bão hòa oxy-hemoglobin máu động mạch sẽ rất nguy hiểm,
nó có thể gây loạn nhịp tim, mất bù huyết động, tổn thương não do giảm oxy

mô và cuối cùng là tử vong. Do vậy, thở oxy trước khởi mê đạt FetO2 90% sẽ
làm tăng thời gian ngưng thở an toàn ở người khỏe mạnh (khoảng 8 phút), so
với 1 phút khi thở khí trời [55].
1.2 Dự trữ oxy
1.2.1 Sinh lý dự trữ oxy
Mặc dù có vai trò rất quan trọng đối với sự sống, tuy nhiên oxy là một
loại khí rất khó lưu trữ trong hệ thống sinh học. Khơng có phương pháp nào
lưu trữ vật lý thỏa đáng trong cơ thể. Cơ thể chúng ta có một lượng dự trữ oxy
nhất định, chủ yếu nằm ở trong máu và phổi. Phần nhỏ còn lại gắn với
Myoglobin và hồ tan trong dịch mơ, nhưng lượng oxy này chỉ có thể huy
động sử dụng được rất ít với điều kiện cơ thể bị thiếu oxy trầm trọng (PaO2 ≤
20mmHg). Lượng oxy dự trữ này nhanh chóng cạn kiệt khi q trình cung
cấp oxy hay thơng khí bị gián đoạn [7].
Bảng 1.1. Oxy dự trữ trong cơ thể (ml) khi thở khí trời và oxy 100%
Vị trí

Khí trời

Oxy 100%

Trong phổi (FRC)

450

3000

Trong máu

850

950

Hịa tan trong dịch mơ

50

100

Gắn với myoglobin

200

200

Tổng

1550

4250

Nguồn: Andrew BL (2017) [7]

.


.

Thở oxy trước sẽ làm tăng tổng lượng oxy dự trữ trong cơ thể và do đó
kéo dài thời gian cho đến khi cạn kiệt. Trong các cơ quan có thể dự trữ thì
phần oxy dự trữ tăng lên chủ yếu tập trung tại phổi [7], [18]. Ở người trưởng

thành có mức độ tiêu thụ oxy (VO2) bình thường, với FetO2 ≥ 90% thì trong
phổi chứa hơn 2000 ml khí oxy, tương đương 8 - 10 lần VO2 , [6], [13], [49].
Quá trình thở oxy trước làm tăng oxy và giảm nitơ phế nang theo kiểu
song song, chính sự làm sạch nitơ từ phổi là chìa khóa để đạt được quá trình
này [36]. Với chức năng phổi bình thường, quá trình lấp đầy oxy và làm sạch
nitơ là các hàm số mũ nên chi phối bởi hằng số thời gian (t). Sau 1t, nồng độ
oxy trong FRC tăng lên đến 63%; sau 2t dến đến 86%; sau 3t, đến 95%; sau
4t, lên đến xấp xỉ 98% [6]. Điểm cuối cùng của quá trình dự trữ oxy là lấp
đầy oxy hay làm sạch nitơ, khi FetO2 đạt ≥ 85% [52] và FetN2 khoảng 5%
[14], [18], [15], [56].

Biểu đồ 1.2. Sự thay đổi thể tích oxy chứa trong FRC, máu, mơ, và tồn
cơ thể trong q trình thở oxy
Nguồn: Campbell (1994) [18]

.


.

Khí trong phổi được lưu trữ chủ yếu trong khơng gian phổi được xác
định bởi dung tích cặn chức năng (FRC), là thể tích của phổi ở cuối thì thở ra
bình thường. FRC là kho oxy quan trọng nhất trong cơ thể. Thay đổi FRC có
tác động đến oxy dự trữ trong phổi, FRC càng lớn, có thể kéo dài thời gian
ngưng thở trước khi tình trạng thiếu oxy nghiêm trọng xảy ra. Do đó, những
người bệnh bị giảm FRC (người béo phì, trẻ em, phụ nữ mang thai) sẽ giảm
dự trữ oxy, tăng nguy cơ giảm nhanh SpO2 trong thời gian ngưng thở [49].

Biểu đồ 1.3. Thời gian giảm oxy hóa máu sau ngưng thở với FetO2 87%
Nguồn: Benumof J L (1997) [12]

Biểu đồ này cho thấy thời gian ngưng thở an toàn sau khi thở oxy tối đa
ở một người béo phì hay một đứa trẻ có FRC thấp sẽ ngắn nhiều so với một
người trưởng thành khỏe mạnh. Biểu đồ cũng cho thấy thời gian trung bình để
phục hồi sau một liều succinylcholine có thể được sử dụng để đặt nội khí
quản. Q trình giảm độ bão hòa oxy nặng xảy ra trước khi phục hồi chức
năng ở hầu hết các người bệnh, ngay cả sau khi thở oxy tối đa [12].

.


0.

1.2.2 Các phương pháp thở oxy trước
Phương pháp thở là một yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu quả thở
oxy trước khởi mê [37]. Có nhiều phương pháp được miêu tả, nhưng thường
được áp dụng trên lâm sàng là phương pháp chậm bằng cách thở với thể tích
thường lưu (thơng khí với biên độ và tần số bình thường) trong 3 phút
(3TVB) [54]. Trong một số tình huống cấp cứu người ta áp dụng phương
pháp nhanh bằng cách thở sâu (DB: thở với dung tích sống) với 4 lần trong 30
giây (4DB) hoặc 8 lần trong 1 phút (8DB) [11], [54].
1.2.2.1 Phương pháp chậm
Thở với thể tích thường lưu trong 3 phút (phương pháp truyền thống)
[13] đã được chứng minh là một phương pháp dự trữ oxy hiệu quả, [11], [16],
[26], [33], [37], [40], [41]. Để đảm bảo quá trình dự trữ oxy tối đa, thời lượng
của TVB phải là 3 phút hoặc lâu hơn ở người lớn và phải duy trì FiO2 gần
100% [36]. Các hệ thống gây mê khác nhau như Mapleson A, Mapleson D
[53] đã được sử dụng thành cơng. Hiện nay trong các phịng mổ chủ yếu sử
dụng hệ thống gây mê vòng nửa kín lưu lượng thấp, nên tăng FGF từ 5 lên 10
lít/phút ít có tác dụng trong việc tăng cường dự trữ oxy ở các đối tượng bình
thường [36].

Với một người bệnh 70 kg có thể tích thường lưu khoảng 490 ml
(7 ml/kg), tần số hơ hấp 12 lần/phút thì thơng khí phế nang thường bằng 4200
ml/phút, khoảng chết giải phẫu 140 ml (2 ml/kg). Nếu FRC bằng 3000 ml thì
hằng số thời gian lấp đầy oxy hay làm sạch nitơ khoảng 0.7 phút, như vậy cần
khoảng 2.8 phút (4 lần hằng số thời gian) sẽ cần để lấp đầy 98% oxy hay làm
sạch 98% nitơ. FRC, thơng khí phế nang ở mỗi người là khác nhau, nên dự
trữ oxy bằng TVB cần thực hiện trong ít nhất 3 phút, đặc biệt ở người cao tuổi
có FRC tăng nhưng thơng khí phế nang khơng thay đổi nên cần kéo dài q
trình dự trữ oxy [29], [39].

.


1.

1.2.2.2 Phương pháp nhanh
Dựa trên giả định rằng quá trình làm sạch nitơ phế nang có thể đạt được
nhanh chóng bằng cách hít thở sâu, một nghiên cứu đã sử dụng phương pháp
thở oxy trước 4 lần với dung tích sống trong 30 giây (4DB) nhằm làm giảm
thời gian mà vẫn đạt hiệu quả [11]. Độ trễ thay đổi tỷ lệ oxy phế nang (FAO2)
sau mỗi lần thay đổi FiO2 tn theo luật số mũ và được tính bằng phương
trình: FAO2 = 0.693 × thể tích oxy trong dung tích cặn chức năng/thơng khí
phế nang. Với FRC là 2.5 lít thì độ trễ này là 26 giây khi thơng phí phế nang
là 4 lít/phút, là 13 giây nếu thơng khí phế nang là 8 lít/phút [13]. Điều này cho
thấy nếu tăng thơng khí sẽ giảm được thời gian cần thiết để dự trữ oxy trong
phổi, đây chính là cơ sở của việc sử dụng phương pháp nhanh thay cho
phương pháp thở bằng thể tích khí lưu thơng [11], [41]. Tuy nhiên nhiều
nghiên cứu sau đó cho thấy phương pháp 3TVB cung cấp quá trình thở oxy
trước tốt hơn và làm tăng thời gian ngưng thở an toàn so với phương pháp
4DB trong 30 giây, đặc biệt ở phụ nữ mang thai, người bệnh béo phì và người

cao tuổi [31].
Để tối ưu hoá phương pháp DB, các nhà nghiên cứu đã tập trung kéo dài
thời gian thở sâu và tăng lưu lượng khí mới [37]. Hầu hết các nghiên cứu đều
cho thấy thở 8 lần DB trong 1 phút (8DB) có hiệu quả tương tự như 3TVB, và
cả 2 phương pháp trên hiệu quả hơn phương pháp 4DB [16]. Tuy nhiên, các
phương pháp thở nhanh đã cho thấy sự hạn chế khi so sánh với 3TVB ở người
bệnh cao tuổi [56]. Một số thay đổi trong hệ hô hấp do tuổi già như suy yếu
cơ hô hấp, giảm bề mặt trao đổi phế nang làm giảm khuếch tán oxy, tăng thể
tích đóng đã làm hạn chế hiệu quả của các phương pháp dự trữ oxy nhanh
[31].
Một số nghiên cứu đã sử dụng phương pháp thở ra tối đa [38], CPAP,
PEEP [58] để tăng hiệu quả thở oxy trước. Phương pháp thở ra tối đa trước

.


2.

khi thở oxy làm FetO2 tăng nhanh hơn trong phút đầu tiên so với 3TVB mà
không thở ra tối đa trước đó, tuy nhiên, thời gian cần thiết để đạt được FetO2
90% là như nhau (2,5 phút) [38]. Tuy nhiên, khi áp dụng CPAP cũng như
PEEP làm tăng hiệu quả thở oxy trước một cách có ý nghĩa thống kê và làm
kéo dài thời gian ngưng thở an toàn, đặc biệt trên người bệnh có yếu tố nguy
cơ cao như béo phì, bị bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính [6], [25], [28].
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến dự trữ oxy
Mục đích của thở oxy trước cho người bệnh trước khi gây mê là cung
cấp thời gian tối đa mà người bệnh có thể chịu đựng được khi ngưng thở để
giải quyết tình trạng khơng thể đặt nội khí quản và khơng thể thơng khí [13].
Trong khi các chỉ số như tỷ lệ FetO2, [14], [15], tỷ lệ FetN2 [36] hay PaO2
[40], [42] phản ánh hiệu quả của quá trình dự trữ oxy, thì sự suy giảm của

SaO2 hay SpO2 trong quá trình ngưng thở lại đánh giá hiệu suất của nó [11],
[31], [56].
Những lý do chính làm cho tỷ lệ oxy trong khí thở vào (FiO2) khơng đạt
100% là do rò rỉ dưới mặt nạ [13], [32], thở lại khí thở ra hay sử dụng các hệ
thống khơng có khả năng cung cấp nồng độ oxy cao, chẳng hạn như túi hồi
sức [36]. Tăng lưu lượng khí mới (FGF) và thời gian thở oxy cũng khơng thể
bù đắp hồn tồn hiện tượng rị rỉ khí. Các yếu tố thơng khí mặt nạ khó như
người bệnh có râu, má hóp, sự hiện diện của ống thơng mũi, sử dụng kích
thước mặt nạ không phù hợp hay sử dụng hệ thống cho phép hút khơng khí
dưới mặt nạ là những yếu tố phổ biến gây rị rỉ khí dẫn đến FiO2 thấp [11].
Các đặc điểm cho thấy một hệ thống kín là sự di chuyển của túi chứa khí khi
hít vào và thở ra, thán đồ, EtCO2 bình thường và nồng độ oxy ở khí thở ra
tăng dần [11], [13].
FiO2 có thể bị ảnh hưởng bởi lưu lượng khí mới (FGF), kiểu thở cũng
như hệ thống vòng. Trong một nghiên cứu trên các tình nguyện viên khi so

.


3.

sánh các phương pháp thở oxy trước với FGF khác nhau trên cùng một đối
tượng, người ta thấy rằng tăng FGF từ 5 lên 10 lít/phút ít ảnh hưởng đến việc
tăng FiO2 trong phương pháp chậm nhưng có tác dụng rõ rệt trong phương
pháp nhanh [37]. Do đặc điểm thở của hệ thống vịng, thơng khí phút khi thở
sâu có thể vượt quá FGF, dẫn đến trong thở lại khí thở ra và do đó làm giảm
FiO2. Ngược lại, trong TVB, việc thở lại khí thở ra là khơng đáng kể và việc
tăng FGF từ 5 lên 10 lít/phút hầu như khơng ảnh hưởng đến FiO2 [37]. Khi
lưu lượng khí mới lớn hơn 5 lít/phút sẽ ngăn ngừa hít lại khí thở ra với hầu
hết các hệ thống vịng và đảm bảo FiO2 tối đa [1].

Bảng 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu suất
của dự trữ oxy
Các yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố ảnh hưởng

đến hiệu quả

đến hiệu suất
+ Khả năng chứa O2

+ FiO2
- Rò rỉ khí

- PaO2 và FRC

- Hệ thống vịng thở được sử dụng

- CaO2 và CO

- FGF, kiểu thở (TVB hoặc DB)

+ VO2

+ Thời gian thở
+ VA / FRC
CaO2: hàm lượng O2 động mạch; CO: cung lượng tim.
DB: Thở với dung tích sống; FGF: lưu lượng khí mới.
PAO2: nồng độ O2 phế nang; TVB: thở với thể tích thường lưu.
VA/FRC: tỷ lệ thơng khí phế nang/dung tích cặn chức năng.

VO2: tiêu thụ O2.
Nguồn: Bakara AS (2012) [11]
Thời gian là một yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả thở oxy trước. Với FiO2
100%, hầu hết người bệnh trưởng thành khỏe mạnh có thể đạt mức mục tiêu

.


4.

FetO2 ≥ 90% (hoặc FetN2 5%) trong vòng 3 phút với TVB [13], [39]. Đồng
thời, những thay đổi trong VA và FRC có thể có tác động rõ rệt đến tốc độ
tăng FetO2 hay giảm FetN2 trong quá trình dự trữ oxy. Do VA tăng và giảm
FRC, FetO2 tăng nhanh hơn ở phụ nữ mang thai, trẻ sơ sinh cũng như trẻ em
[6]. Ngược lại, do tăng FRC nên quá trình dự trữ oxy chậm hơn ở người cao
tuổi [39].
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, dự trữ oxy làm chậm đáng kể hiện
tượng giảm bão hòa oxy-hemoglobin máu động mạch trong quá trình ngừng
thở [12], [13], [15]. Mức độ làm chậm đến đâu phụ thuộc vào hiệu suất của
dự trữ oxy [12], [13]. Những người bệnh suy giảm khả năng chứa oxy (giảm
FRC, PaO2, SaO2, CO) hoặc tăng tiêu thụ oxy (VO2) hoặc cả hai sẽ bị tụt bão
hòa hemoglobin nhanh hơn những người khỏe mạnh [12], [13]. Một nghiên
cứu đã phát triển và đưa vào áp dụng một mơ hình trên máy tính mơ tả tốc độ
tụt bão hịa oxy trong thời gian ngừng thở [39]. Mơ hình này đặc biệt hữu ích
để phân tích những trường hợp bão hòa giảm xuống dưới 90%. Đây là
ngưỡng nguy hiểm cho phép ở người lớn, khi SpO2 dưới 90%, PaO2 sẽ tụt
theo phương thẳng đứng vì đồ thị phân ly oxy-hemoglobin có hình sigmoid.
Một người bệnh khỏe mạnh nặng 70 kg, khi FAO2 giảm dần từ 0,87 (FiO2 là
1.0) đến 0.13 (khí trời), thời gian ngừng thở để bão hịa tụt đến 60% giảm từ
9.9 xuống cịn 2,8 phút [6].

Ngồi ra, tư thế người bệnh cũng ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình thở
oxy trước do ảnh hưởng đến FRC. Nằm ngửa làm giảm FRC [8] và tăng xẹp
phổi, nên tư thế đầu cao cải thiện hiệu quả dự trữ oxy và kéo dài thời gian
ngưng thở an toàn hơn, thậm chí ở người bệnh khơng béo phì [43]. Vì vậy,
người bệnh nên được thở oxy trước với tư thế đầu cao nếu khơng có nguy cơ
tụt huyết áp ở tư thế này.

.


5.

1.2.4 Tác dụng phụ của thở oxy trước
1.2.4.1 Chẩn đoán đặt nhầm ống nội khí quản vào thực quản chậm
Khi đặt nhầm ống nội khí quản vào thực quản, nếu khơng được phát hiện
kịp thời thì chỉ sau vài phút sẽ dẫn đến thiếu oxy nặng. Thở oxy trước khởi
mê làm cho dấu hiệu thiếu oxy xảy ra muộn hơn, nên khi sử dụng giá trị SpO2
để phát hiện đặt nhầm nội khí quản vào thực quản sẽ là một dấu hiệu muộn.
Vì vậy, SpO2 bình thường sau đặt nội khí quản khơng nên được xem là bằng
chứng đã đặt đúng [39]. Hiện nay, thán đồ đã được chấp nhận rộng rãi và
được sử dụng làm bằng chứng phát hiện sớm đặt nhầm ống nội khí quản vào
thực quản [44].
1.2.4.2 Xẹp phổi hấp thu
Thở oxy trước có thể gây xẹp phổi hấp thu khi quá trình ngưng thở kéo
dài. Bình thường, oxy chia sẻ lịng phế nang với các khí khác mà chủ yếu là
nitơ, một loại khí ít hịa tan trong huyết tương nên duy trì nồng độ cao trong
phế nang. Khi đường thở đóng kín hồn tồn hay một phần, các khí sẽ dần
dần khuyếch tán khỏi phế nang mà không được thay thế gây nên hiện tượng
rỗng phổi, nhưng nhờ nitơ khuếch tán rất chậm nên hiện tượng này bị hạn
chế. Tuy nhiên, trong quá trình thở oxy trước, nitơ bị oxy thay thế, đẩy mạnh

quá trình khuếch tán khí từ phổi vào máu dẫn đến xẹp phổi và tạo ra shunt
[39].
Các kỹ thuật được đề xuất để hạn chế xẹp phổi hấp thu bao gồm các biện
pháp huy động phế nang và giảm FiO2. Các biện pháp này bao gồm áp lực
đường thở dương liên tục (CPAP), áp lực dương cuối thì thở ra (PEEP) và thủ
thuật tái nở phổi. Khi tự thở với CPAP 6 cm H2O qua mặt nạ trong vịng 5
phút, sau đó thơng khí kiểm sốt qua mặt nạ với PEEP 6 cm H2O thêm 5 phút
trong lúc khởi mê làm giảm tỷ lệ xẹp phổi ở nhóm chứng [20].

.


6.

Sử dụng mơ hình máy tính cũng như đánh giá thực tế người bệnh bằng
chụp cắt lớp vi tính chỉ ra rằng giảm FiO2 có ảnh hưởng lớn đến mức độ xẹp
phổi, tác giả ghi nhận người bệnh thở với oxy 30% có mức độ xẹp phổi thấp
hơn nhiều khi thở với oxy 100% [21]. Tuy nhiên, giảm FiO2 trong quá trình
thở oxy trước khởi mê cũng làm giảm thời gian ngưng thở an toàn [12].
Edmark và cộng sự [21] đã thực nghiên cứu trên người bệnh gây mê toàn diện
bằng cách cho thở oxy trước khởi mê với FiO2 là 100% và 80% trong thời
gian 5 phút, nhóm FiO2 100% có thời gian giảm SpO2 90% trung bình là 411
giây, so với 303 giây ở những người bệnh được thở với 80% oxy.
1.2.4.2 Hình thành các chất oxy hóa
Trong điều kiện bình thường oxy tồn tại ở dạng phân tử gồm hai nguyên
tử gắn với nhau bằng liên kết cộng hoá trị. Nhưng khi ở trong các tổ chức mơ
sinh học, phân tử oxy bị, hoặc vơ tình bị chia cắt thành các chất oxy hóa. Các
chất oxy hóa này có thể phản ứng với những cấu trúc phân tử quan trọng như
lipid, DNA hay các protein, gây tổn thương tế bào [19]. Mặc dù cơ thể có cơ
chế chống oxy hoá nội sinh, nhưng khi thở với FiO2 100% trong thời gian dài

có thể gây nên tổn thương phổi, võng mạc hoặc ngộ độc oxy [30]. Tuy nhiên,
vì dự trữ oxy chỉ diễn ra trong thời gian rất ngắn nên những tổn thương tế bào
do các chất oxy hóa thường là rất nhỏ [39].
1.2.4.2 Các đáp ứng tim mạch
Cho đến nay những ảnh hưởng của quá trình dự trữ oxy trên tim mạch
chưa được quan tâm nhiều cũng như chưa rõ ràng. Người ta nhận thấy khi thở
với FiO2 100% làm giảm không đáng kể nhịp tim và lưu lượng tim, nhưng lại
làm tăng sức cản hệ thống nên làm huyết áp động mạch tăng. Khi oxy máu
cao sẽ gây bất hoạt oxy hoá oxit nitơ (NO) và các chất gây giãn mạch giải
phóng từ nội mạc mạch máu, đồng thời do các kênh K+ nhạy cảm với ATP bị
đóng kín làm co thắt mạch vành, gây giảm lưu lượng vành. Mặc dầu lượng

.