Chuyên đề sinh học : SINH LÍ HÔ HẤP

SINH LÝ HỆ HÔ HẤP
Cơ thể sử dụng O
2
cho các hoạt động sống đồng thời sinh ra CO
2
. Cung
cấp O
2
và thải CO
2
là chức năng chính của bộ máy hô hấp. Quá trình hô hấp
gồm 4 giai đoạn:
- Thông khí phổi (hô hấp ngoại, trao đổi khí ngoài phổi): trao đổi khí
giữa khí quyển và phế nang.
- Trao đổi khí tại phổi: trao đổi khí giữa phế nang và mao mạch phổi.
- Chuyên chở khí trong máu: vận chuyển khí giữa phổi và các mô, các
cơ quan.
- Hô hấp nội: hô hấp tế bào.
THÔNG KHÍ PHỔI
Mục tiêu:
1. Trình bày được vai trò của lồng ngực, màng phổi, phổi và đường dẫn khí
trong hoạt động thông khí phổi.
2. Xác định được các thể tích, dung tích và lưu lượng khí trong hô hấp.
3. Trình bày được khái niệm về khoảng chết và thông khí phế nang.
4. Trình bày được điều hòa hoạt động thông khí phổi
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG CỦA BỘ MÁY HÔ HẤP
- Lồng ngực được xem là một khoang kín có khả năng thay đổi thể tích.
Gồm:
+ Phần cố định: cột sống.
+ Phần di động: xương sườn, xương ức.
+ Phần cử động co dãn: các cơ hô hấp như cơ hoành, cơ liên sườn ngoài,

cơ liên sườn trong, cơ thành bụng trước.
- Màng phổi: gồm lá thành và lá tạng. Lá tạng dính sát vào phổi, lá
thành dính sát vào lồng ngực. Ở giữa 2 lá là một khoang ảo có vài mililít dịch
nhầy giúp 2 lá trượt lên nhau dễ dàng.
- Đường dẫn khí: được chia thành 2 phần
+ Đường hô hấp trên: mũi, miệng, hầu, thanh quản.
1
+ Đường hô hấp dưới: khí quản, phế quản, tiểu phế quản. Được chia
thành nhiều thế hệ.
. Từ thế hệ 0 (khí quản)-16 (tiểu phế quản tận cùng) chỉ làm nhiệm
vụ dẫn khí.
. Từ thế hệ 17-19 (tiểu phế quản hô hấp), thế hệ 20-22 (ống phế
nang) và thế hệ 23 (phế nang), trên đường dẫn khí đã có phế nang nên làm
thêm nhiệm vụ trao đổi khí.
- Phổi: đơn vị cấu tạo chức năng của phổi là các phế nang (túi phổi).
Phế nang được các mao mạch phổi bao bọc như một mạng lưới. Biểu mô phế
nang có hai loại tế bào chính, tế bào biểu mô type 1 là tế bào lót nguyên thủy
nhạy cảm với mọi đột nhập có hại vào phế nang và tế bào biểu mô type 2 bài
tiết chất hoạt diện. Ngoài ra còn có các tế bào khác như đại thực bào phế nang
(tế bào bụi), lympho, tương bào, dưỡng bào.
2. HOẠT ĐỘNG THÔNG KHÍ PHỔI
Thông khí phổi là quá trình trao đổi khí giữa phế nang và khí quyển.
Khí di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, do vậy:
- Muốn đem khí từ khí quyển vào phế nang (hít vào) thì P
KQ
>P
PN
.
- Muốn đưa khí từ phế nang ra ngoài khí quyển (thở ra) thì P
PN

>P
KQ
.
2.1. Vai trò của lồng ngực
2.1.1. Động tác hít vào
2.1.1.1. Hít vào bình thường
Là một động tác chủ động (cần năng lượng co cơ). Được thực hiện chủ
yếu nhờ sự co của 2 cơ: cơ hoành và cơ liên sườn ngoài làm tăng kích thước
lồng ngực lên theo 3 chiều:
- Chiều trên dưới: vai trò của cơ hoành là cơ hô hấp chính
+ Khi nghỉ: nằm ở đáy lồng ngực, lồi lên thành 2 vòm.
+ Khi co: phẳng ra, hạ thấp xuống làm tăng đường kính trên dưới của
lồng ngực. Cứ hạ thấp xuống 1cm có thể làm tăng thể tích lồng ngực lên
250cm
3
. Trong hít vào bình thường có thể hạ thấp khoảng 1,5cm, khi hít vào
gắng sức có thể hạ thấp đến 7-8cm.
- Chiều trước sau và chiều ngang: vai trò của cơ liên sườn ngoài
+ Khi nghỉ: xương sườn chếch ra trước và xuống dưới, cơ liên sườn
ngoài chạy chéo ra trước và xuống dưới từ xương sườn này đến xương sườn
kia.
2
+ Khi co: nâng xương sườn lên, đưa xương ức ra phía trước làm tăng
đường kính trước sau và đường kính ngang. Cơ này còn làm cho khoảng liên
sườn không bị lõm khi hít vào do áp suất lồng ngực giảm.
Hình 6.1: Sự di chuyển của cơ hoành, xương sườn và cơ liêm sườn khi hít vào
2.1.1.2. Hít vào gắng sức
Là một động tác chủ động (cần năng lượng co cơ). Được thực hiện nhờ
sự co của cơ hoành, cơ liên sườn ngoài đồng thời huy động thêm các cơ hô
hấp phụ:

- Cơ ức đòn chủm, cơ răng cưa lớn…
+ Khi bình thường: các cơ này tì vào bộ phận tương đối bất động là
lồng ngực để làm cử động đầu và chi trên.
+ Khi hít vào gắng sức: đầu và tay trở thành bất động tương đối, cơ hô
hấp phụ tỳ vào đó mà nâng xương sườn lên thêm nữa. Do vậy người lúc này
sẽ có một tư thế đặc biệt là hơi ngửa cổ, hai tay dang ra không cử động.
- Cơ cánh mũi, cơ má, cơ lưỡi…: làm giảm kháng lực luồng khí.
2.1.2. Động tác thở ra
2.1.2.1. Thở ra bình thường
Là một động tác thụ động (không cần năng lượng co cơ). Các cơ hít
vào thôi không co nữa, lồng ngực trở về vị trí cũ dưới tác dụng đàn hồi của
phổi, lồng ngực và sức chống đối của các tạng trong lồng ngực.
2.1.2.2. Thở ra gắng sức
Là một động tác chủ động (cần năng lượng co cơ). Được thực hiện nhờ
sự co của 2 cơ: thành bụng trước và cơ liên sườn trong.
- Cơ thành bụng trước: khi co kéo lồng ngực xuống dưới và vào trong,
đồng thời tăng áp suất trong ổ bụng đẩy cơ hoành lên trên. Đây là cơ chủ yếu
gây thở ra gắng sức.
3
- Cơ liên sườn trong: chạy chéo xuống dưới và ra sau nên khi co kéo
lồng ngực xuống và vào trong.
2.2. Vai trò của màng phổi
2.2.1. Áp suất âm trong khoang màng phổi
Áp suất trong khoang màng phổi thấp hơn áp suất khí quyển nên được
gọi là áp suất âm.
- Cơ chế tạo áp suất âm trong khoang màng phổi:
+ Các mạch bạch huyết luôn duy trì một sức hút nhẹ các dịch thừa
trong khoang màng phổi và tạo ra một áp lực thấp chính là áp suất âm nhẹ
trong khoang màng phổi.
+ Phổi có tính đàn hồi luôn có xu hướng co nhỏ về phía rốn phổi. Mặt

khác, lồng ngực là một cấu trúc kín, cứng không co dãn theo nên làm khoang
ảo của màng phổi dãn rộng ra. Khi hít vào thể tích khoang màng phổi càng
tăng, trong điều kiện khoang màng phổi là một khoang kín, nhiệt độ không
đổi nên áp suất sẽ càng âm.
- Áp suất trong khoang màng phổi trong các thì hô hấp:
+ Thở ra bình thường: -5cmH
2
O (-2,5mmHg).
+ Thở ra gắng sức: -3 → 0cmH
2
O (-0,5 → 0mmHg).
+ Hít vào bình thường: -10cmH
2
O (-6mmHg).
+ Hít vào gắng sức: -20cmH
2
O có thể đến –40cmH
2
O (-30mmHg).
1.2.2. Ý nghĩa của áp suất âm trong khoang màng phổi
1.2.2.1. Đối với hô hấp
- Làm cho phổi di chuyển theo sự cử động của lồng ngực trong các thì hô
hấp.
- Làm cho hiệu suất trao đổi khí đạt được tối đa nhờ máu lên phổi nhiều
nhất cùng lúc với khí vào phổi nhiều nhất ở thì hít vào.
1.2.2.2. Đối với tuần hoàn
- Làm cho áp suất trong lồng ngực thấp hơn so với các vùng khác nên
máu về tim phải dễ dàng.
- Làm cho máu từ tim phải lên phổi dễ dàng.
1.3. Vai trò của phổi

1.3.1. Áp suất phế nang
Áp suất phế nang so với khí quyển trong các thì hô hấp:
- Hít vào:
4
+ Hít vào bình thường: -1 → -3mmHg (-1cmH
2
O).
+ Hít vào gắng sức: -60 → -100mmHg.
⇒ P
KQ
> P
PN
⇒ Không khí sẽ ùa vào phổi.
- Thở ra:
+ Thở ra bình thường: 1 → 5mmHg (1cmH
2
O).
+ Thở ra gắng sức: 150 → 200mmHg.
⇒ P
PN
> P
KQ
⇒ Không khí sẽ đi ra ngoài khí quyển.
1.3.2. Tính đàn hồi của phổi
Tính đàn hồi của phổi là khả năng nở ra và co xẹp lại của phổi.
1.3.2.1. Khả năng nở phổi
* Áp suất xuyên phổi (áp suất đàn hồi của phổi)
P
t
= P

a
- P
p
Áp suất xuyên phổi là sự chênh lệch áp suất giữa áp suất phế nang (P
a
)
và áp suất trong khoang màng phổi (P
p
). Trong đó P
a
> P
p
sẽ làm phổi nở ra.
* Suất đàn (hệ số nở phổi)
Suất đàn (hệ số nở phổi) là độ tăng thể tích phổi khi tăng một đơn vị áp
suất.
Công thức tính suất đàn: C=dV/dP,
trong đó: C là hệ số nở phổi, dV là biến đổi thể tích và dP là
chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài phế nang.
- Suất đàn phổi tĩnh: là độ tăng thể tích phổi khi tăng một đơn vị áp suất
xuyên phổi (dP chính là áp suất xuyên phổi). Suất đàn phổi tĩnh tỷ lệ với
trọng lượng không mỡ của cơ thể. Bình thường ở người còn trẻ, suất đàn phổi
tĩnh của cả hai phổi là 200mL/cmH
2
O. Suất đàn phổi tĩnh phản ánh tính chất
nội tại của nhu mô phổi, trong bệnh lý xơ phổi, mô phổi mất tính mềm dẻo,
giảm suất đàn phổi tĩnh.
- Suất đàn lồng ngực: ít được sử dụng hơn, là độ tăng thể tích phổi khi
tăng một đơn vị áp suất chênh lệch giữa phế nang và lồng ngực. Suất đàn lồng
ngực có ý nghĩa xác định nguyên nhân bệnh lý do lồng ngực trong hội chứng

rối loạn thông khí hạn chế khi nhu mô phổi bình thường.
- Suất đàn tĩnh của toàn hệ thống hô hấp gồm suất đàn phổi tĩnh và suất
đàn lồng ngực. Bình thường bằng khoảng ½ suất đàn phổi tĩnh (khoảng
110mL/cmH
2
O).
5
1.3.2.2. Khả năng co xẹp phổi
Vị trí ban đầu của phổi khi không chịu tác dụng của một ngoại lực nào
là co xẹp. Khả năng co xẹp tạo ra sức cản của phổi chống lại sự nở phổi.
Khuynh hướng co xẹp này hình thành do 2 yếu tố:
- Các sợi đàn hồi của nhu mô phổi tạo nên 1/3 sức cản của phổi.
- Sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang tạo nên 2/3 sức cản của
phổi. Lực này bị chất surfactant chi phối.
1.3.3. Chất surfactant (chất hoạt diện)
1.3.3.1. Nguồn gốc, thành phần của chất surfactant
- Nguồn gốc: do tế bào biểu mô phế nang type 2 bài tiết. Tế bào này
chiếm khoảng 10% diện tích bề mặt phế nang.
- Thời gian bài tiết vào khoảng tháng thứ 6-7 bào thai.
- Đặc tính: không hoà tan trong nước mà trải trên bề mặt lớp dịch lót
phế nang.
- Thành phần: hợp chất phospholipid, protein và ion canxi mà quan
trọng nhất là:
+ Dipalmitol phosphatidyl cholin: làm giảm sức căng bề mặt.
+ Surfactant apoprotein và ion canxi: giúp phospholipid trải rộng trên
bề mặt lớp dịch lót phế nang.
1.3.3.2. Vai trò của chất surfactant
* Ảnh hưởng lên tính đàn hồi của phổi:
Chất surfactant có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của lớp dịch lót
phế nang 2-14 lần bằng cơ chế sau:

- Lớp dịch lót phế nang tạo nên một mặt thoáng với khí phế nang. Bình
thường, các phân tử nước nằm trên mặt thoáng chịu sức hút của các phân tử
nước phía dưới lớn hơn so với sức hút của các phân tử khí trên mặt thoáng
nên chúng có khuynh hướng bị kéo xuống.
- Chất surfactant khi trải trên mặt thoáng của lớp dịch lót phế nang sẽ
làm giảm sức căng bề mặt vì không chịu lực hút của các phân tử nước trong
dịch lót phế nang.
* Ảnh hưởng lên sự ổn định của phế nang:
- Trong cấu trúc hình cầu (phế nang), theo định luật Laplace:
6
)(
)/(2
cmR
cmdynesT
P =
P: Áp suất khí trong phế nang.
T: Lực căng thành, chủ yếu do lớp dịch lót phế nang tạo ra.
R: bán kính phế nang.
Hình 6.2. Sức căng trong một khối cầu
- Các phế nang trong cơ thể có R khác nhau nên P trong các phế nang
nhỏ sẽ lớn hơn trong các phế nang lớn. Do đó khí sẽ dồn vào các phế nang
lớn. Kết quả sẽ là hàng loạt phế nang bị xẹp và hàng loạt phế nang bị phồng
lớn.
- Nhờ chất surfactant sẽ giúp điều chỉnh T theo R. Do vậy P không đổi
dù R thay đổi, điều này giúp sự tồn tại của các phế nang.
* Ảnh hưởng lên việc ngăn sự tích tụ dịch phù trong phế nang:
Sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang không những làm co xẹp
phổi mà còn có khuynh hướng kéo dịch từ mao mạch vào phế nang. Chất
surfactant làm giảm áp lực này, góp phần tránh hiện tượng phù phổi và suy hô
hấp trên lâm sàng.

* Ảnh hưởng lên sự trao đổi khí:
Giúp các khí hoà tan dễ dàng tạo điều kiện tốt cho sự trao đổi khí.
2.4. Vai trò của đường dẫn khí
2.4.1. Làm đường dẫn và điều hoà lưu lượng khí ra vào phổi
- Làm đường dẫn khí: để đảm bảo là đường dẫn cho khí ra vào phổi
trong các thì hô hấp đường dẫn khí phải luôn mở rộng không bị xẹp. Chức
năng này được thực hiện nhờ đặc điểm cấu tạo của đường dẫn khí là các vòng
sụn ở khí quản, phế quản. Các tiểu phế quản không có vòng sụn nhưng vẫn nở
rộng là nhờ áp suất xuyên phổi.
7
- Điều hoà lưu lượng khí ra vào phổi là nhờ các tiểu phế quản có sợi cơ
trơn (cơ Reissessen). Khi cơ co dãn có thể làm thay đổi thiết diện các tiểu phế
quản dẫn đến thay đổi lưu lượng khí lưu thông.
+ Thần kinh giao cảm và hormon tuỷ thượng thận tác động lên receptor
β
2
làm dãn cơ trơn phế quản. Ứng dụng trong điều trị các bệnh lý co thắt phế
quản như hen phế quản,
+ Thần kinh phó giao cảm (thần kinh X) tiết ra acetylcholin tác động
lên thụ thể Muscarinic gây co cơ trơn phế quản mức độ nhẹ đến trung bình.
Ngoài ra khí độc, bụi, khói thuốc, các chất gây dị ứng… cũng có thể gây co
thắt tiểu phế quản.
2.4.2. Làm ẩm khí vào phổi
Nhờ các tế bào tiết dịch nhầy nằm trong lớp niêm mạc và các tuyến
nằm ở lớp dưới niêm mạc đảm bảo cho khí vào phổi được bảo hòa hơi nước.
2.4.3. Làm ấm khí vào phổi
Nhờ hệ thống mao mạch dưới niêm mạc sưởi ấm không khí, đảm bảo
cho khí vào đến phế nang có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ cơ thể.
2.4.4. Thanh lọc khí bảo vệ cơ thể
- Phổi là cơ quan nội tạng mở thông với bên ngoài. Hàng ngày, có rất

nhiều chất lạ, các hạt xâm nhập đường dẫn khí:
+ Các hạt có kích thước ≥ 10µm vào đến mũi-hầu.
+ Các hạt có kích thước 2-10µm vào đến khí phế quản.
+ Các hạt có kích thước ≤ 2µm vào đến tận phế nang.
- Cơ chế thanh lọc khí giúp bảo vệ cơ thể:
+ Cơ chế cơ học: chủ yếu bảo vệ vùng ngoài của hô hấp bằng cách
ngăn cản, bắt giữ và đào thải các hạt có kích thước lớn và vừa ra khỏi hệ hô
hấp. Cơ chế này được thực hiện nhờ: hệ thống lông mũi, cơ chế xoáy lắng của
mũi, hệ thống nhầy lông đường hô hấp, phản xạ hắt hơi, phản xạ ho.
+ Cơ chế miễn dịch: chủ yếu bảo vệ các vùng sâu của phổi bằng cách
tiêu hủy các hạt có kích thước nhỏ. Cơ chế này được thực hiện bởi: đại thực
bào phế nang (tế bào bụi), kháng thể bề mặt IgA.
2.4.5. Các chức năng đặc biệt khác
- Ngửi.
- Phát âm.
8
- Tình cảm.
3. ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG THÔNG KHÍ PHỔI
3.1. Công hô hấp
Công hô hấp được tính cho thì hít vào (còn thì thở ra nếu không gắng
sức là thụ động). Gồm:
- Công thắng đàn hồi: kháng lại lực đàn hồi của phổi và lồng ngực.
- Công thắng lực kháng của mô: kháng lại lực dính và quán tính của
phổi và lồng ngực.
- Công thắng lực ma sát: kháng lại lực ma sát của không khí khi đi qua
đường dẫn khí. Bình thường lực này không đáng kể.
3.2. Phế động ký
Ghi cử động của lồng ngực. Trên giản đồ ta thấy: đoạn hít vào ngắn và
dốc hơn đoạn thở ra, sau thở ra có giai đoạn nghỉ.
3.3. Các thông số hô hấp

Các thông số hô hấp bao gồm thể tích, dung tích và lưu lượng hô hấp
được đo bằng máy đo thông khí (còn gọi là máy hô hấp ký, phế dung ký hay
chức năng hô hấp). Các thông số hô hấp phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như
tuổi, giới, chiều cao, cân nặng, chủng tộc,
3.3.1. Các thông số đánh giá khả năng chứa đựng của phổi
Hình 6.3. Các thể tích, dung tích trên hô hấp ký đo bằng phép đo thể tích
Các thông số đánh giá khả năng chứa đựng của phổi là những thông số
về thể tích và dung tích. Nhóm thông số này có đơn vị là lít hoặc mililit.
* Nhóm thông số thể tích (V: volume):
- Thể tích khí lưu thông (TV hay VT: Tidal volume): là thể tích khí của
một lần hít vào hoặc thở ra bình thường. Ở người trưởng thành bình thường
9
400-500 mL, gia tăng ở bệnh nhân có hội chứng nghẽn tắc và giảm ở bệnh
nhân có hội chứng hạn chế.
- Thể tích dự trữ hít vào (IRV: Inspirarory reserved volume): là thể tích
hít hết sức sau khi hít vào bình thường. Khoảng 1.500-2.000mL.
- Thể tích dự trữ thở ra (ERV: Expiratory reserved volume): là thể tích
khí thở ra hết sức sau khi thở ra bình thường. Thể tích này giảm ở người béo
phì do đường dẫn khí dễ bị hẹp lại. Khoảng 1.100-1.500mL.
- Thể tích khí cặn (RV: Residual volume): thể tích khí còn lại trong
phổi sau khi thở ra hết sức. Khoảng 1.000-1.200mL. Thể tích cặn lớn trong
giãn phế nang, chứng tỏ tỷ lệ cho hô hấp của thể tích phổi thấp. Ngược lại
trong trường hợp thể tích không khí cặn quá nhỏ, nếu người bệnh phổi phải
gây mê để phẫu thuật, do thiếu không khí đệm trong phổi nên dễ bị ngộ độc
thuốc mê hơn người bình thường.
* Nhóm thông số dung tích (C: capacity):
- Dung tích hít vào (IC: Inspiratory capacity): thể tích khí hít vào hết
sức. Trong đó, IC= TV + IRV. Khoảng 2.000-2.500mL.
- Dung tích cặn chức năng (FRC: Functional residual capacity): thể tích
khí còn lại trong phổi sau khi thở ra bình thường. FRC = ERV + RV. Khoảng

2.000mL.
- Dung tích sống (VC: Vital capacity): lượng khí tối đa có thể huy động
được trong một lần thở. Dung tích sống ở người Việt Nam bình thường
khoảng 3,5 lít. Dung tích sống phụ thuộc vào: tuổi , giới, chiều cao và chủng
tộc. VC ở người già lớn hơn VC ở người trẻ, VC nam lớn hơn nữ. VC tăng
nhờ luyện tập, giảm nhiều ở một số bệnh phổi hoặc bệnh của lồng ngực như:
tràn dịch màng phổi, u phổi, gù vẹo cột sống VC được xem là giảm khi
<80% so với trị số đối chiếu. Có 4 dạng đo VC:
+ Dung tích sống chậm (SVC: Slow vital capacity): cũng được gọi là
VC, người đo đảm bảo tiêu chuẩn hoàn toàn hết sức, không cần nhanh.
+ Dung tích sống gắng sức (FVC : Forced vital capacity): là VC đo
bằng động tác thở ra mạnh, người đo phải đảm bảo đủ 3 điểm: mạnh hết sức,
nhanh hết sức và hoàn toàn hết sức.
+ Dung tích sống hít vào (IVC: Inspiratory vital capacity): là đo VC
bằng động tác thở ra hết sức trước rồi mới hít vào hết sức.
10
+ Dung tích sống thở hai thì (VC2): là cách đo áp dụng cho bệnh nhân
quá yếu mệt, bệnh nhân hít vào tối đa rồi thở bình thường trong vài nhịp cho
đỡ mệt sau đó mới thở ra tối đa.
- Dung tích toàn phổi (TLC: total lung capacity): là khả năng chứa
đựng tối đa của phổi hay còn gọi là tổng dung lượng phổi được tính như sau:
TLC = VC + RV. Giá trị bình thường của TLC khoảng 5lít.
3.3.2. Các thông số đánh giá sự thông thoáng của đường dẫn khí
Các thông số đánh giá sự thông thoáng của đường dẫn khí là những
thông số về lưu lượng (F: flow) với đơn vị là lít/s hoặc mL/s và một số thông
số khác. Các thông số này có tính đến kháng lực của đường dẫn khí.
Hình 6.4. Các thông số lưu lượng đo bằng phép đo phế lưu-tích phân
- Thể tích khí thở ra tối đa trong 1 giây đầu tiên (FEV
1
: Forced

expiratory volume in the first second = VEMS: Volume expiratoire maximum
par second): là thể tích khí có thể thở ra tối đa trong một giây đầu tiên của
FVC. Trị số này có tính đến kháng lực của đường hô hấp. FEV
1
đánh giá mức
độ thông thoáng của đường dẫn khí và khả năng giãn nở của phổi, có vai trò
quan trọng trong đánh giá mức độ nghẽn tắc đường dẫn khí. FEV
1
giảm khi
<80% trị số dự đoán gặp trong một số bệnh gây co thắt hẹp đường dẫn khí đặc
biệt trong bệnh hen phế quản.
- Chỉ số Tiffeneau (FEV
1
%T hay FEV
1
/VC x 100): là tỷ lệ phần trăm
của FEV
1
so với VC. Chỉ số Tiffeneau đánh giá mức độ chun giãn của phổi,
lồng ngực, cơ hoành, mức độ thông thoáng của đường hô hấp. Trị số
Tiffeneau của người Việt Nam cao hơn người châu Âu và giới hạn dưới giảm
11
theo tuổi, do vậy nên chọn mức giảm là <75% ở người trẻ và <70% ở người
>60 tuổi.
- Chỉ số Gaensler: là tỷ lệ phần trăm của FEV
1
so với FVC (FEV
1
/FVC
x 100), được dùng đánh giá như chỉ số Tiffeneau.

- Lưu lượng đỉnh (PEFR: Peak expiratory flow rate = PEF) là lưu lượng
ở điểm có trị số cao nhất đạt được trong toàn bộ quá trình thở ra mạnh của
FVC. Chỉ số PEF có ưu điểm lớn là rất dễ đo một mình với một máy đo đơn
giản một thông số, rất gọn và rẻ tiền. Máy chỉ đo PEF gọi là lưu lượng đỉnh
kế. Hiện nay người ta đã thống nhất sử dụng PEF để chẩn đoán, theo dõi và
điều trị của hen phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. PEF ở mỗi người
khác nhau rất lớn nên không dùng để so sánh lẫn nhau. Giá trị của PEF là
được dùng để đánh giá, theo dõi các xu hướng thay đổi chức năng phổi trên
cùng một bệnh nhân, nếu giá trị PEF thay đổi 20% trong cùng ngày (sáng, tối)
thì có giá trị chẩn đoán hen phế quản.
- Lưu lượng ở nửa giữa của FVC (MMEF: Maximum mid-expiratory
flow =FEF
25-75
): là lưu lượng tối đa trung bình trong một động tác thở ra mạnh
của FVC, lưu lượng tính từ điểm 25% đến điểm 75% của FVC đã thở ra.
Thông số này ngày càng được quan tâm vì là một thông số nhạy và sớm giúp
phát hiện rối loạn thông khí tắc nghẽn ở giai đoạn đầu nhất là ở các đường
dẫn khí nhỏ. Ở giai đoạn này các phế quản lớn chưa co hẹp, mới co các ống
thở nhỏ ở ngoại vi đường kính dưới 2mm, các thông số FEV
1
và Tiffeneau
vẫn bình thường. FEF
25-75
dưới 80% so với trị số dự đoán được xem là giảm.
3.3.3. Các thông số khác
- Tần số hô hấp (f): là số nhịp thở trong một phút bao gồm một lần hít
vào và một lần thở ra. Bình thường ở người lớn khoảng 16-20 lần/phút. Giá trị
này thường tăng ở bệnh nhân bị hội chứng hạn chế và giảm ở bệnh nhân có
hội chứng nghẽn tắc.
-

•
V
(Thông khí phút): là lưu lượng khí thở trong một phút lúc nghỉ
ngơi.
•
V
=Vt x f.
- Thông khí tự ý tối đa (MVV: Maximal voluntary ventilation): là
thông khí do thở vừa sâu, vừa nhanh hết sức trong 12 giây, MVV có thể tăng
12
.
.
20-25 lần so với thể tích thông khí phút cho thấy khả năng dự trữ lớn của
phổi.
3.4. Khoảng chết và thông khí phế nang
3.4.1. Khoảng chết (V
D
: Volume of dead space gas)
- Khoảng chết giải phẫu và khoảng chết sinh lý:
+ Khoảng chết giải phẫu (anatomic dead volume): sự trao đổi khí chỉ
xảy ra tại phế nang nên thể tích khí lấp đầy khoảng còn lại của đường dẫn khí
không dùng để trao đổi khí với máu. Đó là khoảng chết giải phẫu.
+ Khoảng chết sinh lý (physiologic dead volume): là khoảng chết giải
phẫu cộng thêm khí trong các phế nang không dùng để trao đổi với máu được
vì những điều kiện nào đó.
Ở người bình thường, khoảng chết giải phẫu và khoảng chết sinh lý gần
bằng nhau.
- Trị số khoảng chết bình thường: V
D
= 150mL

hoặc phỏng tính V
D
(mL) = 2,2(mL)/Kg.
- Thông khí khoảng chết (
•
V
D
): là lượng khí khoảng chết tính trong một
phút
•
V
D
= V
D
x f
3.4.2. Thông khí phế nang (
•
V
A
): alveolar ventilation)
•
V
A
là lưu lượng khí thở vào đến phế nang trong một phút lúc nghỉ ngơi.
•
V
A
= f.(V
t
–V

D
)
=
•
V
-
•
V
D
4. ĐIỀU HOÀ THÔNG KHÍ PHỔI
Bình thường nhịp thở cơ bản được duy trì một cách tự động, nhịp
nhàng là nhờ hoạt động của trung tâm hô hấp. Quá trình điều chỉnh hô hấp
theo nhu cầu và hoạt động cơ thể được thực hiện bởi 2 cơ chế thần kinh và thể
dịch. Cả hai cơ chế này đều thông qua các trung tâm hô hấp để điều hoà hô
hấp
4.1. Trung tâm hô hấp
Là những nhóm tế bào thần kinh nằm ở hai bên trong vùng chất lưới
của cầu não và hành não. Gồm 4 trung tâm:
13
4.1.1. Trung tâm hít vào
- Vị trí: phần lưng hành não.
- Vai trò: tạo và duy trì nhịp thở cơ bản.
- Hoạt động: thường xuyên phát xung động đều đặn một cách nhịp
nhàng.
+ Hưng phấn trong 2 giây: tạo một luồng xung động tăng dần về cường
độ đi đến trung tâm vận động của cơ hô hấp ở sừng trước tủy sống gây co cơ
hô hấp tạo động tác hít vào.
+ Hết hưng phấn trong 3 giây: ngưng phát xung động đột ngột, cơ hô
hấp dãn ra gây động tác thở ra.
4.1.2. Trung tâm thở ra

- Vị trí: phần bụng bên của hành não.
- Vai trò: không tham gia duy trì nhịp thở cơ bản, chỉ hoạt động khi thở
ra gắng sức.
- Hoạt động: khi hưng phấn phát xung động đến trung tâm vận động
của cơ thành bụng trước và cơ liên sườn trong ở sừng trước tuỷ sống gây co
các cơ này tạo động tác thở ra gắng sức.
4.1.3. Trung tâm điều chỉnh thở
- Vị trí: ở phần lưng phía trên của cầu não.
- Vai trò: tham gia duy trì nhịp thở cơ bản.
- Hoạt động: phát xung động gây ức chế có chu kỳ trung tâm hít vào do
vậy có tác dụng làm giới hạn thì hít vào và thay đổi tần số thở:
+ Hoạt động mạnh: thì hít vào 0,5 giây, nhịp thở 30-40lần/phút.
+ Hoạt động yếu: thì hít vào dài ra, nhịp thở giảm xuống.
4.1.4. Trung tâm nhận cảm hoá học
- Vị trí: ở gần trung tâm hít vào cách khoảng 1mm về phía bụng hành
não.
- Vai trò: duy trì nhịp thở cơ bản và gây tăng hô hấp khi cần.
- Hoạt động: nhạy cảm với sự thay đổi nồng độ CO
2
và H
+
:
+ Nồng độ CO
2
và H
+
bình thường trong máu: kích thích trung tâm
nhận cảm hoá học tạo xung động kích thích trung tâm hít vào có tác dụng duy
trì nhịp thở cơ bản.
+ Nồng độ CO

2
và H
+
tăng trong máu: kích thích trung tâm nhận cảm
hoá học mạnh làm tăng kích thích trung tâm hít vào gây tăng hô hấp.
14
4.2. Cơ chế thể dịch điều hoà hô hấp
Các yếu tố hoá học điều hoà hô hấp quan trọng nhất là CO
2
>H
+
>O
2
.
Các yếu tố này tham gia điều hòa hô hấp thông qua các vùng cảm ứng
4.2.1. Các vùng cảm ứng
*Vùng cảm ứng hoá học trung ương
- Vị trí: mặt bụng hành não. Vùng này chính là trung tâm nhận cảm hóa
học của hô hấp.
- Cảm ứng: vùng này nhạy cảm với nồng độ H
+
trong dịch não tuỷ và
trong dịch kẽ não. Do trong dịch não tuỷ có ít protein đệm hơn trong dịch kẽ
não nên H
+
tăng trong dịch não tuỷ sẽ kích thích vùng cảm ứng hoá học nhanh
hơn nhiều so với H
+
trong dịch kẽ não.
CO

2
xuyên qua hàng rào máu-não, hàng rào máu-dịch não tuỷ rất dễ
dàng, trong khi H
+
và HCO
3
-
vào chậm hơn. Sau đó CO
2
được thuỷ hoá và
phân ly tạo H
+
. Do vậy sự thay đổi CO
2
trong máu kích thích vùng cảm ứng
hoá học trung ương nhiều hơn sự thay đổi H
+
trong máu.
*Vùng cảm ứng hoá học ngoại biên
- Vị trí: xoang động mạch cảnh và quai động mạch chủ. Vùng này chính
là các hoá cảm thụ quan hình thành từ đầu tận cùng của dây thần kinh IX và X
phần cảm giác.
- Cảm ứng: vùng này nhạy cảm với CO
2
, H
+
và O
2
. Tuy nhiên CO
2

và
H
+
tác dụng lên vùng nhận cảm hoá học ngoại biên này rất yếu so với vùng
cảm ứng hoá học trung ương.
4.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố hoá học
4.2.2.1. Vai trò của CO
2
- Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học trung ương và ngoại biên.
- Ảnh hưởng theo nồng độ:
+ Ở nồng độ thấp gây ngưng thở.
+ Nồng độ bình thường: kích thích và duy trì hô hấp.
+ Khi CO
2
tăng: gây tăng thông khí phế nang để làm tăng đào thải CO
2
ra ngoài. Ở trẻ sơ sinh khi mới ra đời không được hô hấp nhờ máu mẹ qua
nhau thai, nồng độ CO
2
tăng lên trong máu gây kích thích trung tâm hô hấp
tạo nhịp thở đầu tiên.
+ Khi nồng độ CO
2
trong khí hít vào tăng cao sẽ xuất hiện ngộ độc CO
2
dẫn đến ngưng thở.
15
- Hiệu lực tác dụng của CO
2
:

+ PCO
2
tăng cao làm tăng nồng độ H
+
ở mọi nơi nên hiệu quả của CO
2
là do cả CO
2
tăng lẫn H
+
tăng.
+ Hiệu lực tác dụng theo thời gian: thay đổi CO
2
gây phản ứng cấp thời
và mạnh nhưng nếu kéo dài kinh niên phản ứng sẽ yếu. Nguyên nhân một
phần là do CO
2
gây tăng nồng độ H
+
trong não. Khi đó thận sẽ tham gia điều
chỉnh kiềm toan bằng cách tăng HCO
3
-
, chất này kết hợp với H
+
khiến nồng
độ H
+
tác động lên trung tâm nhận cảm hoá học giảm dần.
4.2.2.2. Vai trò của H

+
- Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học trung ương và ngoại biên.
- Ảnh hưởng của H
+
:
+ pH giảm gây tăng thông khí phế nang (pH=7,1, thông khí phế nang
tăng 4 lần).
+ pH tăng gây giảm thông khí phế nang (pH=7,6, thông khí phế nang
giảm còn 80%).
- Hiệu lực tác dụng:
+ Nếu H
+
tăng, PO
2
và PCO
2
bình thường, thông khí phế nang sẽ tăng
nhiều nhưng sau đó thì CO
2
giảm và O
2
tăng nên bớt kích thích trung tâm hô hấp
hơn.
+ Tuy nhiên nhìn chung ảnh hưởng của nồng độ H
+
máu đối với hô hấp
ngày càng mạnh nếu không được điều chỉnh.
4.2.2.3. Vai trò của O
2
- Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học ngoại biên.

- Ảnh hưởng của O
2
: nồng độ O
2
giảm gây kích thích hô hấp. Tuy nhiên
ảnh hưởng này chỉ rõ rệt khi PO
2
trong máu động mạch giảm dưới 60mmHg.
- Hiệu lực tác dụng:
+ Khả năng làm tăng thông khí phế nang tối đa của O
2
là 166% so với
H
+
400% và CO
2
1.000%.
+ Trong trường hợp vùng cảm ứng hoá học trung ương bị ức chế (suy
hô hấp, ngộ độc Barbituric), vai trò O
2
trở thành chủ yếu trong việc duy trì hô
hấp vì lúc này tác dụng của CO
2
và H
+
đã giảm.
4.3. Cơ chế thần kinh điều hoà hô hấp
4.3.1. Vai trò của vỏ não
- Vỏ não có thể điều chỉnh cử động hô hấp theo ý muốn.
16

- Khi một vùng vỏ não đang hoạt động mạnh, vùng này sẽ phát xung
động ức chế các vùng xung quanh trong đó có cả trung khu hô hấp.
- Đau, cảm xúc, sợ hãi làm thay đổi hô hấp.
- Vỏ não cũng gây tăng hô hấp trước và trong vận động.
4.3.2. Vai trò của dây thần kinh cảm giác
- Các cảm thụ quan bản thể ở khớp, gân cơ, cơ cùng với vỏ não gây
tăng hô hấp khi vận động.
- Kích thích các dây thần kinh cảm giác nông nhất là dây V gây thay
đổi hô hấp, kích thích nhẹ gây thở sâu, kích thích mạnh gây ngưng thở.
- Khi trung khu hô hấp bị ức chế gây ngưng thở, kích thích ngoài da
như ngâm nước lạnh, gây đau có thể làm hô hấp trở lại.
4.3.3. Vai trò của dây thần kinh X (phản xạ Hering-Breuer)
- Phản xạ căng và xẹp Hering-Breuer:
+ Phản xạ căng Hering-Breuer: Các cảm thụ quan căng ở cơ trơn đường
hô hấp, phế nang, lá tạng màng phổi bị kích thích khi phổi căng do hít vào sẽ
truyền xung động theo dây X về trung khu hô hấp gây ức chế vùng hít vào
làm thở ra.
+ Phản xạ xẹp Hering-Breuer: khi thở ra, các cảm thụ quan xẹp sẽ kích
thích trung tâm hít vào gây hít vào.
- Ý nghĩa của phản xạ:
+ Điều hoà hô hấp tự động duy trì sự kế tục giữa hai thì hô hấp hít vào
và thở ra.
+ Giúp hô hấp tối ưu: thông khí phế nang tốt nhất với một công suất
thấp nhất tức có sự xứng hợp giữa biên độ và tần số hô hấp.
+ Trong hô hấp bình thường phản xạ này không hoạt động. Phản xạ này
chỉ hoạt động khi hít vào gắng sức làm phổi bị căng dãn nhiều.
4.3.4. Vai trò của các trung khu thần kinh và các phản xạ:
- Trung tâm nuốt, nôn: khi đang nuốt, nôn ta nín thở. Khi hôn mê sẽ
mất phản xạ này.
- Trung khu vận mạch: hai trung khu này lẫn lộn nhau trong chất lưới ở

cuống não nên hoạt động có liên quan với nhau.
- Vùng dưới đồi: Nhiệt độ môi trường thay đổi sẽ thông qua vùng dưới
đồi gây những biến đổi hô hấp nhằm góp phần điều hòa thân nhiệt.
- Khi rặn: đóng khí quản, ức chế hô hấp.
17
- Hắt hơi, ho: có tác dụng bảo vệ hô hấp.
TRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔI
Mục tiêu:
1. Trình được cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng lên sự trao đổi khí tại phổi.
2. Trình bày phương pháp thăm dò chức năng trao đổi khí tại phổi
2. Phân tích được sự xứng hợp giữa hô hấp và tuần hoàn
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG CỦA MÀNG HÔ HẤP
Màng hô hấp còn được gọi là màng phế nang-mao mạch
- Cấu trúc màng từ phía phế nang đến mao mạch gồm các lớp:
+ Lớp dịch lót phế nang có chất hoạt diện.
+ Lớp biểu mô phế nang.
+ Màng đáy phế nang.
+ Lớp gian bào (khoảng kẽ).
+ Lớp màng đáy mao mạch.
18
Hình 6.5. Siêu cấu trúc của màng phế nang mao mạch
+ Lớp nội mạc mao mạch.
+ Lớp huyết tương.
+ Màng tế bào hồng cầu.
- Một số đặc điểm của màng phế nang-mao mạch:
+ Hệ thống mao mạch và bạch huyết của phổi gây một áp suất âm trong
khoảng kẽ nên lớp gian bào xem như không đáng kể.
+ Đường kính của mao mạch phế nang nhỏ chỉ bằng 5µm nên hồng cầu
phải bị ép lại khi băng qua do vậy lớp huyết tương xem như không đáng kể.
+ Chiều dày trung bình của màng phế nang-mao mạch là 0,6µm, nơi

mỏng nhất là 0,2µm. Tổng diện tích trao đổi là 70m
2
ở người trưởng thành,
tổng lượng máu mao mạch phổi chỉ khoảng 60-140mL. Do vậy, bình thường
các khí khuếch tán và cân bằng rất nhanh.
2. HOẠT ĐỘNG TRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔI
Sự trao đổi khí tại phổi là quá trình khuếch tán O
2
từ phế nang vào mao
mạch phổi và CO
2
theo chiều ngược lại qua màng phế nang-mao mạch.
2.1. Cơ chế trao đổi khí tại phổi
Cơ chế trao đổi là sự khuếch tán khí hoàn toàn thụ động từ nơi có áp
suất cao đến nơi có áp suất thấp theo khuynh áp. Năng lượng cho sự khuếch
tán là năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử khí.
Thành phần và phân áp khí hai bên màng phế nang-mao mạch được xác
định theo định luật Dalton: phân áp mỗi loại khí của hỗn hợp sẽ bằng tổng áp
suất nhân với phần trăm thể tích chiếm bởi khí.
* Khí quyển
3 loại khí chính O
2
, CO
2
, N
2
. Áp suất khí quyển: 760mmHg.
Thành phần khí Phân áp khí
O
2

= 20,04% Po
2
= 159mmHg
CO
2
= 0,04% Pco
2
= 0,3mmHg
N
2
= 78,62% P
N2
= 597mmHg
H
2
O = 0,5% P
H2O
= 3,7mmHg
* Khí mới vào đến khí quản
Khí đã được làm ẩm ở vùng mũi hầu. Áp suất hơi nước ở nhiệt độ 37
0
C
là 47mmHg. Áp suất của hỗn hợp khí: 760mmHg.
Thành phần khí Phân áp khí
O
2
= 19,67% Po
2
= 149,3mmHg
19

CO
2
= 0,04% Pco
2
= 0,3mmHg
N
2
= 74,09% P
N2
= 563,4mmHg
H
2
O = 6,2% P
H2O
= 47mmHg
* Khí mới vào đến phế nang
Thành phần khí Phân áp khí
O
2
= 13,6% Po
2
= 100mmHg
CO
2
= 5,3% Pco
2
= 40mmHg
N
2
= 74,9% P

N2
= 573mmHg
H
2
O = 6,2% P
H2O
= 47mmHg
Có sự thay đổi thành phần và phân áp khí tại phế nang là do:
- Lượng khí cặn còn lại trong phổi là 2,3L. Mỗi lần hít vào, sau khi lấp
đầy khoảng chết lượng khí trao đổi mới chỉ khoảng 350mL. Do vậy, khí mới
vào phải hòa lẫn khí còn lại trong phế nang. Sau 17 giây chỉ có ½ khí trong
phế nang được đổi mới.
- Khí phế nang trao đổi liên tục qua màng phế nang-mao mạch.
* Máu tĩnh mạch ở phần đầu mao mạch phổi:
Phân áp khí
Po
2
= 40mmHg
Pco
2
= 46mmHg
P
N2
= 573mmHg
Tóm lại: có sự chênh lệch về phân áp các loại khí ở hai bên màng phế
nang-mao mạch gây khuếch tán các khí qua lại để đạt sự cân bằng.
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán
MWd
ASP
V

KT
.

∆
=
∆P : chênh lệch khuynh áp khí 2 bên màng
A : diện tích tiếp xúc trao đổi
S : độ hòa tan của khí trong nước
d : chiều dày màng trao đổi
MW : trọng lượng phân tử khí
- Với khuynh áp bằng 1mmHg, thì tốc độ khuếch tán của một loại khí
qua phổi sẽ tỷ lệ với hệ số khuếch tán S/MW.
20
- Vận tốc khuếch tán tỷ lệ thuận với khuynh áp khí hai bên màng, diện
tích màng trao đổi, độ hoà tan của khí trong nước và tỷ lệ nghịch với chiều
dày màng trao đổi và trọng lượng phân tử khí.
- Khả năng khuếch tán của CO
2
> O
2
gấp 20 lần. Do vậy vấn đề khuếch
tán thường chỉ đặt ra với O
2
.
- Sự trao đổi xảy ra rất nhanh và gần 100%. Bình thường thời gian máu
chảy trong mao mạch là 0,8 giây nhưng chỉ cần 0,25 giây là sự traođổi xảy ra
gần hoàn toàn.
3. ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG TRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔI
3.1. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O
2

(D
L
O
2
)
- Dùng phương pháp đánh giá gián tiếp thông qua khí CO vì khí CO kết
hợp với Hb rất mạnh nên có thể coi như P
CO
trong mao mạch = 0.
- O
2
có hệ số khuếch tán cao hơn CO 1,23 lần. Do vậy:
+ Bình thường: D
L
O
2
= 21mL/phút/mmHg.
Khuynh áp O
2
là tích phân từ đầu nọ đến đầu kia của mao mạch phổi,
bình thường = 11mmHg. Do vậy, có khoảng 11 x 21= 230mLO
2
khuếch tán
vào máu trong một phút, bằng với tốc độ sử dụng O
2
của cơ thể.
+ Khi vận động: D
L
O
2

= 65mL/phút/mmHg.
3.2. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO
2
(D
L
CO
2
)
- Quan trọng là đánh giá khả năng khuếch tán của khí O
2
, khí CO
2
không quan trọng bằng vì CO
2
khuếch tán dễ dàng hơn O
2
.
- CO
2
có hệ số khuếch tán cao hơn O
2
20 lần, khuynh áp của CO
2
là
1mmHg. Do vậy:
+ Bình thường: D
L
CO
2
= 400mL/phút/mmHg.

Vượt xa nhu cầu thải CO
2
của cơ thể (200mL/phút).
+ Khi vận động: D
L
CO
2
= 1.200-1.300mL/phút/mmHg.
4. SỰ XỨNG HỢP GIỮA HÔ HẤP VÀ TUẦN HOÀN
Để đảm bảo sự trao đổi khí tốt nhất phải có sự kết hợp của hô hấp và
tuần hoàn. Đó là sự xứng hợp giữa thông khí và tưới máu.
4.1. Tỷ lệ xứng hợp
- Tỷ lệ xứng hợp tốt nhất là:
21
Trong vận động tỷ lệ xứng hợp đạt mức tối hảo.
- Có hai phản xạ để bảo vệ sự xứng hợp này:
+ Nơi nào nồng độ CO
2
trong phế nang cao, mao mạch phế nang sẽ co
lại: máu không đến những nơi thông khí kém.
+ Nơi nào nồng độ O
2
mao mạch cao, các tiểu phế quản sẽ co lại: khí
không đến những nơi máu ít chảy đi.
4.2. Shunt sinh lý và khoảng chết sinh lý
- Khi tỷ lệ xứng hợp nhỏ hơn bình thường: có một lượng máu chảy qua
mao mạch phổi không được oxy hóa gọi là shunt máu (shunt blood). Tổng
lượng shunt máu trong 1 phút gọi là shunt sinh lý (physiologic shunt).
- Khi tỷ lệ xứng hợp lớn hơn bình thường: có một lượng khí trong phế
nang không dùng để trao đổi với máu. Lượng khí này cùng với khoảng chết

giải phẫu được gọi là khoảng chết sinh lý (physiologic dead).
4.3. Bất xứng hợp trong tình trạng bình thường
- Ở tư thế đứng:
+ Đỉnh phổi: tưới máu ít hơn so với thông khí, do đó ở vùng này có
khoảng chết sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 2,4).
+ Đáy phổi: thông khí ít hơn so với tưới máu, do đó ở vùng này có
shunt sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 0,5).
- 2% cung lượng tim đi vào động mạch phế quản mà không qua mao
mạch phế nang cũng là một shunt sinh lý.
CHUYÊN CHỞ KHÍ TRONG MÁU
Mục tiêu:
1. Trình bày được quá trình chuyên chở khí O
2
từ phổi đến mô.
2. Trình bày được quá trình chuyên chở khí CO
2
từ mô đến phổi.
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG CỦA HEMOGLOBIN
22
Tham gia quá trình chuyên chở khí trong máu có huyết tương và hồng
cầu với vai trò của hemoglobin. Hemoglobin là một loại protein có 4 đơn vị
nhỏ, mõi đơn vị gồm hai thành phần globin và heme. Nhóm heme là một phức
hợp gồm một nhân porphyrin có nguyên tử Fe
++
. Hai vòng tiểu tuần hoàn và
đại tuần hoàn sẽ đảm bảo cho máu thực hiện chức năng chuyên chở khí.
2. HOẠT ĐỘNG CHUYÊN CHỞ KHÍ TRONG MÁU
Quá trình chuyên chỏ khí trong máu là quá trình đem O
2
từ phổi đến

mô và ngược lại mang CO
2
từ mô về phổi.
2.1. Chuyên chở khí O
2
trong máu và giao O
2
cho mô
2.1.1. Chuyên chở khí O
2
trong máu
* Các dạng chuyên chở:
Có 2 dạng: dạng hoà tan và dạng kết hợp Hb
Bảng 6.1. Các dạng chuyển chở oxy trong máu
Dạng hoà tan (3%) Dạng kết hợp Hb (HbO
2
) (97%)
Số lượng ít: 0,3mL/dL máu Số lượng nhiều: 20,8mL/dL
Là dạng sử dụng Là dạng dự trữ, khi dùng phải chuyển
sang dạng hoà tan
lượng O
2
hoà tan không giới hạn Lượng O
2
kết hợp bị giới hạn bởi
lượng Hb có thể gắn O
2
Tỷ lệ thuận với PO
2
, tương quan

tuyến tính
Tỷ lệ với PO
2
nhưng không tương
quan tuyến tính mà có dạng xích ma
* Đồ thị phân ly Oxy-Hemoglobin (đường cong Barcroft):
Giữa áp suất O
2
trong máu
và độ bảo hoà của Hb với
O
2
có mối tương quan được
biểu diễn bằng đường cong
Barcroft có dạng xích ma
- Ở phân đoạn PO
2
thấp (ở
mô-nơi Hb nhả O
2
): đường
cong dốc chứng tỏ một thay
đổi dù rất nhỏ của phân áp
O
2
trong mô cũng sẽ làm
23
thay đổi sự giao O
2
cho mô từ Hb một cách đáng kể, giúp cho sự hằng định

PO
2
của mô.
- Ở phân đoạn PO
2
cao (ở phổi-nơi Hb lấy O
2
): đường cong rất tà chứng
tỏ PO
2
của phế nang có thể giao động nhiều nhưng độ bảo hòa Hb đối với O
2
cũng không giao động lắm.
Tóm lại: Hb có tính đệm đối với O
2
trong cơ thể giúp PO
2
trong mô
luôn được duy trì ở mức ổn định dù nguồn cung cấp O
2
hay nhu cầu O
2
của
mô giao động.
* Các yếu tố ảnh hưởng lên ái lực của Hb đối với O
2
:
- Hiệu ứng Bohr: nồng độ CO
2
tăng, pH giảm làm đường cong Barcroft

chuyển phải và ngược lại làm đường cong chuyển trái.
+ Ở mô: CO
2
cao gây nhường thêm O
2
cho mô.
+ Ở phổi: CO
2
thấp lại gây lấy thêm O
2
cho máu.
- Các yếu tố khác:
+ Giảm ái lực, đường cong Barcroft lệch phải khi: nhiệt độ tăng, chất
2,3-DPG (diphosphoglycerat) trong hồng cầu tăng, hợp chất phosphat thải ra
trong lúc vận động tăng.
+ Tăng ái lực, đường cong Barcroft lệch trái: nhiệt độ giảm, chất 2,3-
DPG (diphosphoglycerat) trong hồng cầu giảm, hợp chất phosphat giảm, các
trường hợp HbF, COHb, MetHb.
2.1.2. Giao O
2
cho mô
Mô Po
2
= 23mmHg
Dịch kẽ Po
2
= 40mmHg
Máu động mạch Po
2
= 95mmHg

- Do sự chênh lệch về phân áp O
2
mà máu từ động mạch đi qua mao
mạch sẽ nhả O
2
cho mô.
- HbO
2
chỉ giao cho mô ¼ lượng O
2
mà nó chở. Hb giao O
2
cho mô trở
thành RHb.
- Khi vận động, HbO
2
giao cho mô 1/4-3/4 lượng O
2
mà nó chở. Cung
lượng tim tăng gấp 5 lần, do đó lượng O
2
giao cho mô tăng lên 15 lần:
3.750mL/phút.
2.2. Lấy CO
2
từ mô và chuyên chở CO
2
trong máu
2.2.1. Lấy CO
2

từ mô
Mô Pco
2
= 46mmHg
24
Hình 10.3
Dịch kẽ Po
2
= 45mmHg
Máu động mạch Po
2
= 40mmHg
- Do sự chênh lệch về phân áp CO
2
mà máu từ động mạch đi qua mao
mạch sẽ lấy CO
2
từ mô, máu tĩnh mạch có Pco
2
= 45mmHg.
3.2.2. Chuyên chở CO
2
trong máu
* Các dạng chuyên chở:
Có 3 dạng: dạng hoà tan, dạng carbamin (kết hợp với protein) và dạng
HCO
3
-
(CO
2

thuỷ hoá thành H
2
CO
3
nhờ men CA (carbonic anhydrase), sau đó
phân ly thành H
+
và HCO
3
-
)
Bảng 6.2. Các dạng chuyển chở CO
2
trong máu
Dạng chuyên chở Trong huyết tương Trong hồng cầu
Dạng hoà tan (7%) Hoà tan trong huyết tương Hoà tan trong hồng cầu
Dạng carbamin
(23%)
Kết hợp với protein huyết
tương (PrCO
2
)
Kết hợp với Hb (HbCO
2
)
Dạng HCO
3
-
(70%): - Không đáng kể do men
CA ít

- H
+
được đệm bởi các hệ
thống đệm trong huyết
tương
- HCO
3
-
ở lại trong huyết
tương
- Nhiều do có nhiều men
CA
- H
+
được đệm bởi Hb
- Hiện tượng Hamburger:
HCO
3
-
khuếch tán ra huyết
tương trao đổi với Cl
-
đi
vào hồng cầu
* Đồ thị phân ly carbon dioxid
25
Hình 6.7. Đồ thị phân ly carbon dioxid