nghiên cứu một số chỉ số thông khí phổi trên nam giới lứa tuổi 40 60 bằng phương pháp thể tích ký thân và một số yếu tố liên quan (2)

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Thăm dò chức năng hô hấp là một phương pháp có giá trị trong đánh giá
chức năng thông khí phổi, góp phần quan trọng trong thăm khám sức khỏe, chẩn
đoán sớm, theo dõi điều trị và tiên lượng các bệnh hô hấp [1]. Năm 1983, Cộng
đồng than thép Châu Âu và Tổ chức Y tế thế giới đã thống nhất và đưa ra tiêu
chuẩn hóa kỹ thuật trong thăm dò chức năng thông khí phổi. Theo đó, 5 phương
pháp là: Đo thể tích thở (spirometry), đo phế lưu (pneumotachography), thể tích
thở bằng pha loãng khí (gas dilution methods), thể tích ký thân
(plethysmography) và chụp X-quang lồng ngực (radiography). Đến nay, thăm dò
chức năng thông khí phổi vẫn ứng dụng cả 5 phương pháp trên. Việc sử dụng
phương pháp nào phụ thuộc điều kiện phương tiện, trang thiết bị, kỹ thuật của
từng phòng thăm dò chức năng.
Trên thế giới, năm 1983, do Cộng đồng than thép Châu Âu đề xuất và
được Tổ chức Y tế thế giới ủng hộ, Quanjer Ph đã chủ biên và xuất bản toàn
văn cuốn “Tiêu chuẩn thăm dò chức năng phổi”, đánh dấu một bước ngoặt lớn
trong lịch sử thăm dò chức năng thông khí phổi. Trong cuốn sách này, Quanjer
đưa ra 18 thông số cùng số đối chiếu của nó[2]. Năm 1995, Hội nghị sinh thể
người Việt Nam đã căn cứ trên số liệu nghiên cứu của Trường Đại học Y Hà
Nội, Viện Lao và bệnh phổi, Viện Y học Lao động và Vệ sinh môi trường,
Trường Đại học Y Huế và Bệnh viện Bạch Mai đưa ra 13 thông số cùng số đối
chiếu để đánh giá chức năng thông khí phổi cho người Việt [3], [4].
Hiện nay tại Việt Nam, phép đo thể tích thở (phương pháp hô hấp kế)
được sử dụng rộng rãi vì ưu điểm thao tác đơn giản, tiện dụng [5].Tuy nhiên,
phương pháp này không đo được nhiều thể tích khí như: dung tích toàn phổi
(TLC), dung tích cặn chức năng (FRC), thể tích khí cặn (RV), sức cản đường
thở (Raw) và sức cản đường thở riêng phần (sRaw). Trong khi các chỉ số này


2

rất quan trọng trong phát hiện sớm các tổn thương phế quản nhỏ, đánh giá rối
loạn thông khí tắc nghẽn, thử test giãn phế quản trên người có FEV1 bình
thường. Từ đó, nâng cao hiệu quả chẩn đoán, điều trị và can thiệp trên người
bệnh. Phương pháp thể tích ký thân do Dubois cải tiến dựa trên thiết kế của
Pluger cho phép đo được các thông số trên [6], [7], [8]. Năm 1980, lần đầu tiên
Bệnh viện Bạch Mai sử dụng phương pháp thể tích ký thân và đưa ra một số
kết quả TLC, FRC, RV, Raw [9], [10]. Từ đó đến nay, hầu như chưa tác giả
nào công bố số đối chiếu cho mọi lứa tuổi. Đây là nhu cầu cần thiết đối với mỗi
labo cần có số đối chiếu riêng cho các chỉ số TLC, FRC, RV, Raw và sRaw.
Trong khi đó, nhiều nghiên cứu khác về cấu tạo và chức năng phổi phát
triển và hoàn thiện từ 20 đến 25 năm đầu đời và duy trì ổn định khoảng 15 năm
tiếp theo tương ứng với đó là chức năng thông khí phổi là tối ưu. Từ sau tuổi 40,
hoạt động của hệ hô hấp nói chung và chức năng thông khí nói riêng sẽ suy
giảm, kèm theo đó là tỷ lệ mắc các bệnh hô hấp ngày càng tăng lên [11]. Và cứ
sau 10 năm, tốc độ suy giảm hô hấp sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến các chỉ số hô hấp.
Đó là lý do tại sao các tác giả thường phân chia khoảng cách giữa lớp tuổi trong
nghiên cứu là 10 năm. Mặt khác, tại Việt Nam trong những năm gần đây, tỷ lệ
người hút thuốc lá, người mắc béo phì ngày càng tăng đặc biệt ở các thành phố
lớn [12]. Ảnh hưởng của các yếu tố này đã được nghiên cứu nhiều ở Việt Nam,
tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu nào bằng phương pháp thể tích ký thân
được công bố từ những năm 1980 [13], [14], [15]. Vì vậy, chúng tôi thực hiện
nghiên cứu này với hai mục tiêu như sau:
1. Xác định các chỉ số TLC, FRC, RV, RV/TLC, Raw và sRaw trên nam
giới bình thường lứa tuổi 40 - 60 bằng máy thể tích ký thân và mối liên
quan giữa các chỉ số này với cân nặng, chiều cao đứng, chiều cao
ngồi.
2. Mô tả mối liên quan của tuổi, hút thuốc lá và tình trạng béo phì đến
các chỉ số trên.

3


4

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm cấu trúc,giải phẫu - chức năng của hệ hô
hấp
Lồng ngực cấu tạo như một hộp cứng kín có khả năng thay đổi thể tích
gồm khung xương và các cơ bám vào. Khung xương bao gồm 12 đốt sống
ngực, 12 đôi xương sườn và xương ức nối với nhau bởi các khớp, các cơ hô
hấp. Cơ hô hấp được chia thành hai nhóm: nhóm cơ hít và nhóm cơ thở ra.
Khi các cơ hô hấp co giãn có thể làm thay đổi thể tích lồng ngực theo ba
chiều: đường kính trước sau, đường kính trên dưới và đường kính ngang,
trong đó cơ hoành là quan trọng nhất [16].
Về mặt giải phẫu, chức năng, hệ hô hấp gồm đường dẫn khí và nơi trao
đổi khí là các phế nang.Đường dẫn khí được chia thành đường hô hấp trên
gồm: mũi, miệng, hầu, thanh quản; đường hô hấp dưới tính từ khí quản, phế
quản và các tiểu phế quản. Khí quản là thế hệ không của đường hô hấp. Hai
phế quản chính trái, phải là thế hệ thứ nhất. Sau đó, cứ mỗi lần phân chia là
một thế hệ. Có từ 20 đến 23 thế hệ trước khi đến phế nang. Thế hệ thứ 10 bắt
đầu có tiểu phế quản, thế hệ thứ 16 là tiểu phế quản tận cùng, các thế hệ 17,
18, 19 là các tiểu phế quản hô hấp. Thế hệ 20, 21, 22 là ống phế nang. Từ thế
hệ 17 trở đi, ngoài chức năng dẫn khí còn có chức năng trao đổi khí vì đã có
các phế nang [17], [18].
Một trong những vấn đề quan trọng của đường dẫn khí là giữ cho lòng
ống mở để khí đi qua dễ dàng. Nguyên nhân là nhờ các vòng sụn từ thành khí

quản đến tiểu phế quản thì hoàn toàn biến mất. Các tiểu phế quản có đường
kính nhỏ hơn 1,5 – 1 mm không có vách sụn nênchúng nở theo áp suất xuyên
phổi (transpulmonary pressure) vốn làm nở phế nang. Khi phế nang nở, tiểu


5

phế quản cũng nở theo. Ngoài ra, thành của tiểu phế quản còn có cơ trơn chỉ
trừ tiểu phế quản hô hấp. Hệ thần kinh thực vật gồm sợi giao cảm và phó giao
cảm có các nhánh trực tiếp đi đến các cơ quan hô hấp. Khi kích thích phó giao
cảm sẽ làm co thắt cơ trơn từ mức nhẹ đến trung bình. Ngoài ra, hệ phó giao
cảm bị kích thích bởi phản xạ phát sinh trong phổi như khí độc, bụi, hơi lạnh
hay khói thuốc lá …[19]. Lớp trong cùng của ống dẫn khí là lớp dịch nhầy và
sự chuyển động của hệ thống lông mao trên bề mặt tế bào biểu mô có tác
dụng bám dính các hạt bụi, vi khuẩn…và đẩy chúng ra ngoài. Cuối cùng, phế
nang là các đơn vị chức năng của phổi. Ở người có khoảng 300 triệu phế
nang, đây là các túi chứa khí liên hệ với mạng mao mạch phổi tạo ra màng hô
hấp. Phế nang có cấu tạo gồm một lớp biểu mô, trên bề mặt lớp biểu mô có
phủ một lớp dịch với thành phần chính là chất hoạt diện. Lớp biểu mô phế
nang có hai loại tế bào: tế bào phế nang typ I là tế bào lót nguyên thủy, mẫn
cảm với mọi yếu tố xâm nhập có hại vào phế nang và tế bào phế nang typ II
tiết ra chất hoạt diện.
Giữa phổi và lồng ngực là khoang màng phổi, khoang màng phổi được tạo
bởi lá thành và lá tạng. Lá tạng dính sát vào phổi, lá thành dính sát mặt trong
lồng ngực, chúng áp sát nhau và liên tục với nhau ở rốn phổi. Áp suất khoang
màng phổi là áp suất âm (áp suất thấp hơn áp suất khí quyển) nhờ đó phổi thay
đổi thể tích theo lồng ngực để thực hiện chức năng thông khí.
1.2. Chức năng thông khí của phổi
Phổi có nhiều chức năng như: thông khí, bảo vệ, chuyển hóa, phát âm,
tham gia điều hòa cân bằng acid – base nhưng thông khí là chức năng chính.

Phổi thông khí thông qua các động tác hô hấp thông thường và hô hấp đặc
biệt như ho, rặn, hắt hơi, nói. Để đánh giá chức năng thông khí phổi thì
nghiên cứu này chỉ đề cập tới các động tác hô hấp thông thường như: hít vào
thông thường, thở ra thông thường, hít vào gắng sức và thở ra gắng sức.


6


7

1.2.1. Các động tác hô hấp
Hít vào thông thường là động tác chủ động co các cơ hô hấp như cơ
hoành, cơ bậc thang, cơ răng to, cơ liên sườn trong, cơ liên sườn ngoài. Nhờ
đó, thể tích lồng ngực tăng theo cả ba chiều và nhờ áp suất âm trong khoang
màng phổi dẫn đến áp suất phế nang thấp hơn áp suất khí quyển làm cho
không khí đi vào phổi.
Hít vào gắng sức là động tác có thêm sự tham gia của cơ ức đòn chũm,
cơ ngực, cơ chéo đặc biệt là cơ hoành, làm huy động thêm khoảng 1,5 - 2 lít
khí vào phổi. Cơ hoành là một cơ hô hấp quan trọng, khi liệt cơ này thì hô hấp
bị rối loạn nghiêm trọng.
Thở ra thông thường là động tác thụ động, các cơ hít vào không co nữa
mà giãn ra trở về vị trí cũ, thể tích lồng ngực giảm cả ba chiều làm áp suất
phế nang lớn hơn áp suất khí quyển, không khí đi ra ngoài phổi.
Thở ra gắng sức là cử động theo ý muốn, có vai trò của một số cơ trong
đó có cơ thẳng bụng co thêm, kéo xương sườn xuống thấp hơn ép vào các
tạng bụng, đẩy cơ hoành lồi về phía lồng ngực và đẩy thêm ra khỏi phổi một
lượng khí gọi là thể tích khí dự trữ thở ra [18].
Bình thường hô hấp được duy trì tự động, nhịp nhàng nhờ có các trung
tâm hô hấp đều đặn phát ra các xung động làm cho cơ hô hấp co, giãn theo

một nhịp nhất định. Quá trình điều chỉnh hô hấp cho phù hợp với nhu cầu cơ
thể cũng như duy trì mức độ hoạt động đều đặn nhịp nhàng của bộ máy hô
hấp gọi là điều hòa hô hấp. Sự điều hòa hô hấp là điều hòa hoạt động của các
trung tâm hô hấp gồm có: trung tâm hít vào tự phát xung đều đặn, trung tâm
điều chỉnh thở liên tục phát xung động ức chế có chu kỳ trung tâm hít vào,
vùng nhận cảm hóa học nhạy cảm với nồng độ CO 2 và ion H+ trong máu và
nhóm nơron bụng giúp thở ra gắng sức. Tình trạng bệnh lý hô hấp mạn tính,
người hút thuốc lá lâu năm làm thay đổi nồng độ khí thở và nồng độ khí trong
máu đều ảnh hưởng đến thông khí phổi [20].


8

1.2.2.Các thể tích, dung tích và lưu lượng thở
Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu thông khí phổi được đề cập đến
từ năm 1954. Sau đó nhờ được trang bị nhiều phương tiện kỹ thuật tại các
phòng thăm dò chức năng phổi, chúng ta đã đo được 14 thông số mà Hội Phổi
nói tiếng Pháp đề xuất. Hội nghị sinh thể người Việt Nam năm 1995 đã thống
nhất 15 thông số dùng cho thăm dò chức năng phổi [21]. Các thông số được
thể hiện ở bảng 1.1 [3].
Bảng 1.1. Danh mục các thông số trong bộ xét nghiệm chức năng phổi trên
thế giới và nước ta
Loại thông số

Cộng đồng than thép
châu Âu (1983)

Việt Nam
(Hội nghị sinh thể 1995)

Thể tích tĩnh

IVC

IVC

2. FVC

2. FVC

3. TLC

3. TLC

4. RV

4. RV

5. FRC

5. FRC

6. RV/TLC

6. RV/TLC
7. FRC/TLC

Thể tích động

7. FEV1

10. PEF

8. FEV1

8. FEV1 / VC

11. MEF75

9. FEV1 / VC

12. MEF75

9. MMEF

12. MEF50

10. MMEF

13. MEF50

13. MEF25

11. PEF

14. MEF25
15. MBC

Cơ học phổi
Khuếch tán khí

14. Raw 15. Rtot
17. TLCO

16. sGaw
18. KCO


9

1.2.2.1. Các thể tích, dung tích tĩnh của phổi
- Thể tích khí cặn (RV): Sau khi thở ra chậm và hết sức, trong phổi vẫn
còn một lượng khí. Đây là lượng khí không chuyển động trong phổi mặc dù
gắng sức thở ra.
Muốn xác định RV thì người ta dùng phương pháp pha loãng khí hoặc
bằng máy thể tích ký thân (body plethysmograph).
RV tăng trong các trường hợp bệnh lý như giãn phế nang, khí phế thũng,
COPD. Giá trị của RV ảnh hưởng bởi độ khỏe của cơ thở ra và độ đàn hồi của
phổi và lồng ngực.
- Dung tích toàn phổi (TLC) là tổng các thể tích chuyển động và không
chuyển động của phổi. TLC = FRC + IC hoặc TLC = RV + IVC.
TLC được đo bằng các phương pháp X - quang, pha loãng khí, thể tích
ký thân và là chỉ số đánh giá hạn chế hô hấp đúng nhất (vì thông khí hạn chế
làm giảm khả năng chứa đựng của phổi) [22]. Hiện nay nhiều cơ sở thăm dò
chức năng ở nước ta không đo được TLC vì không có phương tiện và thực tế
hầu hết mọi nơi vẫn dùng VC đánh giá hạn chế hô hấp. VC cũng rất có giá trị
trong hầu hết các bệnh phổi trừ trường hợp giãn phế nang, COPD hoặc xơ
phổi. Bệnh nhân giãn phế nang thì VC thấp nhưng TLC bình thường hoặc cao
hơn, vì vậy, đánh giá bằng TLC cho kết quả chính xác hơn.
Những yếu tố ảnh hưởng đến TLC là khả năng chứa khí của phổi, độ

khỏe cơ hô hấp, độ đàn hồi của phổi và lồng ngực [23].
- Dung tích cặn chức năng (FRC): là thể tích khí còn lại trong phổi sau
khi thở ra bình thường. FRC = RV + ERV.
FRC là thể tích khí còn lại trong phổi sau một thì thở ra thụ động không
gắng sức. FRC có hai tác dụng sinh lý chính là làm cho phổi dễ nở trong thì hít
vào nhờ đó giảm công thở và cung cấp một lượng khí dự trữ sẽ pha trộn với thể


10

tích khí mới hít vào, hỗn hợp này sẽ tham gia vào quá trình trao đổi khí ở phế
nang để quá trình trao đổi oxy được liên tục ngay cả trong thì thở ra. Dung tích
cặn chức năng càng lớn thì khí hít vào càng bị pha trộn nhiều khiến cho nồng
độ oxy thấp hơn, giảm cường độ khuếch tán khí, vì vậy nghiên cứu chỉ số này
rất cần trong đánh giá thông khí phổi.
FRC biến đổi tùy theo mức hoạt động thể lực và theo tư thế (khi nằm chỉ
số này nhỏ hơn khi ngồi hoặc đứng) [23] . Chỉ số này tăng khi tăng thể tích
cặn, gặp trong giãn phế nang.
Ở Việt Nam số lượng các công trình nghiên cứu về FRC, RV và TLC
còn ít do hạn chế về phương tiện kỹ thuật [9], [22].
- Tỷ lệ RV/TLC, FRC/TLC cho biết tỷ lệ của RV, FRC so với TLC và
được dùng trong đánh giá giãn phế nang [24], [25]. Giá trị RV, RV/TLC tăng
phản ánh tình trạng quá giãn phế nang (hyperinflation) và ứ khí (air trapping).
Các giá trị này giúp đánh giá sớm tổn thương đường dẫn khí ở ngoại vi
(peripheral airway).
1.2.2.2. Các thể tích động, lưu lượng của phổi
- Thể tích lưu thông (TV): là lượng khí lưu chuyển trong một lần hít vào
hoặc thở ra bình thường.
- Thể tích dự trữ hít vào (IRV): là lượng khí thu được khi cố gắng hít vào hết
sức sau khi hít vào thông thường.

- Thể tích dự trữ thở ra (ERV): là lượng khí thu được khi cố gắngthở ra hết
sức sau khi thở ra thông thường.
- Dung tích sống (VC): là thể tích khí thở ra hết sức sau khi đã hít vào
hết sức.
- FEV1 (Thể tích thở ra tối đa giây): là thể tích khí lớn nhất có thể thở ra
được trong một giây đầu tiên. Thông số này phụ thuộc sức cản đường dẫn khí,


11

tính đàn hồi của phổi và lồng ngực, vì vậy thường được dùng đánh giá tắc
nghẽn đường dẫn khí [23].
- Lưu lượng thở là thể tích khí thở được huy động trong một đơn vị thời
gian (kí hiệu F). Lưu lượng thở nói lên khả năng hay tốc độ huy động khi cơ thể
có nhu cầu và sự thông thoáng của đường dẫn khí.
Lưu lượng tối đa trung bình trong một khoảng nhất định của FVC:
thường được ký hiệu FEF (Forced Expiratory Flow) cùng với khoảng phần trăm
của FVC đã thở ra.
FEF 0,2-1,2: lưu lượng trung bình thở ra ở quãng đầu của FVC, đánh giá
mức độ thông thoáng của phế quản lớn.
FEF 25-75: lưu lượng trung bình thở ra quãng giữa của FVC, đánh giá
mức độ thông thoáng của phế quản vừa và nhỏ.
- Lưu lượng tại một thời điểm xác định của FVC:
+ Lưu lượng đỉnh (Peak Expiratory Flow – PEF): lưu lượng đo tại thời
điểm bắt đầu thở ra gắng sức sau khi hít vào hết sức. PEF phụ thuộc vào khả
năng gắng sức của đối tượng, độ thông thoáng đường dẫn khí, độ đàn hồi của
phổi và lồng ngực.
+FEF 25 (MEF 75): lưu lượng thở ra tại vị trí còn lại 75% của FVC, đán
h đánh giá mức độ thông thoáng của các phế quản lớn.
+FEF 50 (MEF 50): lưu lượng thở ra tại vị trí còn lại 50% của FVC, đán

hgiá mức độ thông thoáng của các phế quản vừa.
+FEF 75 (MEF 25): lưu lượng thở ra tại vị trí còn lại 25% của FVC,
đánh giá mức độ thông thoáng của các phế quản nhỏ.
Trong số các thể tích động và lưu lượng thì FEV 1, FEV1/VC (chỉ số
Tiffeneau), thông khí tối đa phút MVV và thông khí phút MV đã được nghiên
cứu và công bố kết quả từ những năm đầu thế kỷ XX. Thông số về lưu lượng


12

đỉnh và các đại lượng lưu lượng khác đều được nhiều tác giả trên thế giới
cũng như trong nước nghiên cứu và công bố kết quả.
Khoảng chết

Thể
tích
khí
(lít)

Hình 1.1. Đồ thị các thể tích, dung tích hô hấp
Chú giải: TV: Thể tích lưu thông, IRV: Thể tích dự trữ hít vào, ERV: Thể tích dự trữ thở ra,
RV: Thể tích khí cặn. Nguồn: Wiliam F. Ganon (2005), "Pulmonary function", Review of
medical physiology, The McGraw-Hill Companies

1.2.2.3. Sức cản đường thở (Raw) và sức cản đường thở riêng phần (sRaw)
Dựa vào đường kính từng thành phần cây phế quản thì sức cản đường thở
giảm dần từ khí quản đến phế quản bậc 4, sau đó tăng từ phế quản bậc 5 đến
bậc 8, rồi giảm đột ngột từ các thế hệ tiếp theo. Sự sắp xếp song song của các
đường thở nhỏ và tổng số lượng nhánh phế quản lớn dẫn đến tổng diện tích
cắt ngang lớn nhưng sức cản nhỏ để thông khí dễ dàng [8]. Với tần số thở

bình thường, sức cản của đường kính đường dẫn khí nhỏ < 2 mm chỉ chiếm
khoảng 10 - 20% sức cản toàn phần đường dẫn khí, nhu mô phổi chiếm 40%
và sức cản đường thở lớn chiếm 50% [26]. Vì có rất ít phế quản lớn so với
65000 tiểu phế quản tận cùng. Tuy nhiên, trong trường hợp bệnh lý, tổn
thương phế quản nhỏ sẽ làm tăng sức cản đường dẫn khí, gặp trong bệnh lý
tắc nghẽn như COPD, hen phế quản…[7], [26]. Như vậy sức cản của đường
dẫn khí phụ thuộc vào thể tích phổi (khi phổi giãn nở, các thành phần đàn hồi
của phổi sẽ kéo nở đường dẫn khí và ngược lại), độ co cơ trơn Reissessen
dưới ảnh hưởng của hệ giao cảm, phó giao cảm, VIP (vaso-active intestinal


13

polypeptid) – chất truyền đạt thần kinh của hệ thần kinh; mức độ phì đại niêm
mạc và lượng dịch tiết trong lòng ống [27], [17]. Đơn vị của sức cản đường
thở là kPa.s/L.
Sức cản đường thở riêng phần (sRaw) là công cơ thể cần thực hiện thay
đổi thể tích lồng ngực giúp đẩy khí ra hoặc vào phổi thắng sức cản đường
thở.Trong khi Raw phản ánh sự thay đổi áp suất theo lưu lượng khí, phụ thuộc
thể tích phổi biến đổi theo hô hấp nên sRaw hằng định hơn. Ngoài ra, người ta
có thể đo sRaw bằng phương pháp FOT (forced oscillation technique tạm
dịch “kỹ thuật đo dao động kế áp lực mạnh”) nhưng phương pháp thể tích ký
thân cho kết quả chính xác hơn [26]. Đơn vị của sức cản đường thở riêng
phần là kPa.s hoặc cmH2O.s [7].
Phép đo thể tích ký thân được coi là tiêu chuẩn vàng để đo Raw và
sRaw. Tuy cấu hình máy phức tạpnhưng thao tác đơn giản, nhanh gọn, kỹ
thuật chính xác, không xâm lấn nên có thể dùng làm giá trị tham chiếu cho
các phép đo khácvà có thể đo trên đối tượng đặc biệt không thể đo bằng
phương pháp đo thể tích khí thở như trẻ em, người bệnh thần kinh – cơ, rối
loạn thông khí hỗn hợp. Giá trị Raw, sRaw có độ nhạy cao nhằm phát hiện

sớm các thương tổn tắc nghẽn, đặc biệt nếu bệnh nhân có kèm theo giãn phế
nang (emphysema), phổi quá giãn hoặc rối loạn thông khí hỗn hợp [28], [29].
Ý nghĩa của các thể tích phổi tĩnh, Raw, sRaw được thể hiện tóm tắt trong
bảng dưới đây:
Bảng 1.2. Thay đổi chỉ số hô hấp bằng máy thể tích ký thân trong một số
rối loạn hô hấp
FRC
Bệnh phổi
Bt/Tăng
tắc nghẽn
Phổi quá
Tăng
căng
Rối loạn
Giảm
hạn chế
Bt: Bình thường.

RV

TLC

Raw

sRaw

Bt, tăng

Bt

Tăng

Tăng

Tăng

Bt/Tăng

Bt

Tăng

Bt/Giảm

Giảm

Bt

Bt


14

Sức cản
đường
thở
(kPal.s/l)

Thế hệ cây phế quản

Hình 1.2.Mối quan hệ sức cản đường thở và các thế hệ cây phế quản
Chú giải: Đồ thị thể hiện sức cản đường thở chiếm phần lớn từ phế quản thế hệ 4, sức cản tăng
dần đến thế hệ 8, giảm dần ở các thế hệ tiếp theo và gần 0 sau thế hệ 20. Trục hoành của đồ thị:
Thế hệ cây phế quản. Trục tung: sức cản đường thở. Nguồn: Wiliam F. Ganon (2005), "Pulmonary
function", Review of medical physiology, The McGraw - Hill Companies

1.3. Các phương pháp đoTLC, FRC, RV, Raw và sRaw
Hiện nay có 4 phương pháp chính được áp dụng để đo các thể tích,
dung tích của phổi gồm có: phương pháp chụp X – quang, phương pháp pha
loãng khí, phương pháp hô hấp kế và phương pháp thể tích ký thân.
1.3.1. Phương pháp chụp X-quang
Phương pháp này được mô tả bởi Hurtado và Frey năm 1933 dựa vào hai
phim X - quang ở tư thế thẳng và nghiêng phản ánh đúng kích thước lồng
ngực ở vị trí hít vào tối đa (tương ứng với vị trí dung tích toàn phổi) để tính
TLC. Chỉ số này được tính bằng cách lấy thể tích lồng ngực ở vị trí này trừ đi
thể tích tim, phổi khi không chứa khí. Ở Việt Nam năm 1983, Bùi Xuân Tám
sử dụng phương pháp X - quang để tính TLC [30].
Ưu điểm: Đo được TLC, tận dụng được phim X - quang trong chẩn đoán bệnh.


15

Nhược điểm: Không tính được các thể tích thành phần của dung tích phổi,
các lưu lượng khí. Tính chính xác bị ảnh hưởng khi nhu mô phổi bị tổn thương.
1.3.2. Phương pháp pha loãng khí
Phương pháp này dùng một chất khí đã biết trước thể tích và nồng độ để
làm chất chỉ thị, khí này được pha loãng với khí trong phổi tạo ra hỗn hợp khí
có nồng độ nhất định. Máy hô hấp kế cuối phép đo sẽ thu được lượng khí đối
tượng thở ra và đo được nồng độ chất khí chỉ thị, qua đó tính được FRC. Các
chất khí được sử dụng: Heli, Nitơ,…[31].

Ưu điểm: Đo được các thể tích, dung tích khí đặc biệt FRC, RV, TLC và
rẻ tiền.
Nhược điểm: Phương pháp này không đo được sức cản đường thở, kém
chính xác khi đối tượng mắc bệnh phổi.
1.3.3. Phương pháp hô hấp kế
Năm 1846, Hutchinson là người chế tạo ra dụng cụ đo thể tích để đo
dung tích sống gọi là hô hấp kế (spirometer). Tên máy và nguyên lý cấu tạo
của máy còn tồn tại đến ngày nay. Sau đó, máy được cải tiến để ghi lại đường
ghi biến đổi thể tích theo thời gian và máy đó tên là hô hấp ký.
Ưu điểm: đo được nhiều thể tích, dung tích sống và lưu lượng. Cấu tạo
máy đơn giản, dễ sử dụng.
Nhược điểm: không đo được sức cản đường thở, thể tích cặn, dung tích
cặn chức năng. Hoàn toàn phụ thuộc kỹ thuật, sự gắng sức của đối tượng.
1.3.4. Phương pháp thể tích ký thân – Body Plethysmography
Nguyên lý hoạt động của phương pháp thể tích ký thân đã có từ hàng
trăm năm nay nhưng đến năm 1956, Dubois lần đầu tiên cho ra đời máy thể
tích ký thân, được ứng dụng trên lâm sàng và ngày càng chiếm được vị trí
vững chắc trong thăm dò chức năng phổi [6].


16

Ưu điểm của máy: độ nhạy cao, xác định chính xác một số thông số
như TLC, RV, FRC, Raw. sRaw chỉ có thể đo bằng phương pháp này…
Nhược điểm là giá thành của máy cao, cần đào tạo kỹ thuật có chuyên
môn, cấu hình cồng kềnh.

Hình 1.1. Mô hình sơ đồ máy thể tích ký thân loại biến áp
Chú giải: Đối tượng ở trong buồng đo, được kẹp mũi, ngậm kín miệng và thở qua một phế
lưu gắn với cửa sập (S). Cửa sập mở khi hít thở bình thường và cho phép xác định Raw.

Cửa sập đóng để xác định TGV. Khi đó, áp suất khoang miệng được đo bằng cảm biến
transducer (T2). Phép đo phế lưu xác định lưu lượng thở bằngcảm biến T1. Tín hiệu từ 3
cảm biến này được tích hợp vào máy tính. Khi đối tượng ở trong buồng thì áp suất buồng
thay đổi bởi nhiệt độ sẽ được mở thông qua van V (V).

1.3.4.1. Giới thiệu về máy đo thể tích ký thân
Máy đo thể tích ký thân là một buồng kín có hình dáng và thể tích tương
đương với một buồng điện thoại công cộng (700 - 1000 L). Trong khi tiến
hành đo, buồng được đóng bằng khóa, chỉ có một khe nhỏ được kiểm soát để


17

ổn định áp suất trong buồng thông qua cân bằng áp suất chậm. Một cảm biến
áp suất đo áp suất trong buồng, một cảm biến khác được đặt gần miệng để đo
áp suất khoang miệng khi đóng cửa sập. Khi đóng cửa sập đảm bảo khóa
dòng khí lưu chuyển trong đường thở. Một dụng cụ khác dùng ghi nhận nhịp
thởlà phế lưu kế. Cả hệ thống được chuẩn áp suất hàng ngày thông qua một xi
lanh, chuẩn lưu lượng qua một piston có thể tích chuẩn 1 lít và chuẩn thể tích
qua bơm tích hợp sẵn trong máy.
1.3.4.2. Nguyên lý hoạt động của máy đo thể tích ký toàn thân
Máy đo thể tích ký toàn thân ngày nay hoạt động dựa trên nguyên lý ghi
lại thay đổi áp suất trong buồng đo, áp suất khoang miệng và nhịp thở trong
điều kiện hô hấp được xác định. Từ đó, tính ra các thể tích, dung tích của phổi
và sức cản đường thở [7].
Phương pháp thể tích ký toàn thân được xây dựng dựa trên định luật cơ
bản của vật lý: Định luật Boyle - Mariotte. Định luật này được phát biểu như
sau: Trong một bình kín, nhiệt độ không đổi thì sự thay đổi thể tích của bình
tỷ lệ nghịch với sự thay đổi áp suất của bình.
P1.V1 = P2.V2

Trong đó: P1,V1: lần lượt là áp suất, thể tích tại thời điểm 1
P2,V2: lần lượt là áp suất, thể tích tại thời điểm 2
Như vậy, ta có thể suy ra sự biến đổi của thể tích từ sự biến đổi của áp suất
và từ đó, tính giá trị thể tích (V) nếu biết giá trị của sự thay đổi thể tích (ΔV).
1.3.4.3. Qui trình đo
Trình tự tiến hành đo chức năng phổi bằng phương pháp thể tích ký toàn
thân bắt đầu bằng việc thở ra bình thường sau đó là đóng cửa sập. Ở giai đoạn
này, đối tượng thở hổn hển (nhanh, nông). Qui trình này chia thành hai giai
đoạn: trước khi đóng cửa sập (kéo dài 2s) và đóng cửa sập (kéo dài 2s). Đối


18

tượng tiếp tục thực hiện thở nhanh nông trong toàn bộ qui trình. Hai thông số đo
được trong giai đoạn này là Raw và TGV. Đặc biệt, thể tích khí lồng ngực ở thời
điểm cuối thì thở ra chính bằng dung tích cặn chức năng của phổi (FRC).
Phép đo hô hấp ký (spirometry) được thực hiện nối tiếp ngay sau qui
trình trên khi cửa sập mở, đối tượng hít vào gắng sức (xác định IVC) vàthở ra
gắng sức (xác định ERV). Từ đó cho phép xác định TLC rồi RV. Nếu sau đó
đối tượng tiếp tục thực hiện qui trình hít vào hết sức, thở ra mạnh hết sức thì
xác định được FEV1 và FVC. Như vậy, chỉ với một qui trình duy nhất trên
máy thể tích khí toàn thân có thể đánh giá được không chỉ các thể tích, dung
tích mà còn tình trạng cơ học của phổi.
Qui trình thực hiện như mô tả trên đươc gọi là alternate method (tạm
dịch là kỹ thuật thay thế). Phân biệt với kỹ thuật này là prefer method (kỹ
thuật đề xuất). Kỹ thuật này được tiến hành như sau: đối tượng được thăm dò
hít vào thở ra bình thường, cửa sập đóng đồng thời đối tượng thở hổn hển.
Sau đó cửa sập mở, đối tượng thở ra hết sức rồi hít vào liên tục một nhịp hết
sức [32]. ATS/ERS đã giới thiệu cả hai phép đo này và cung cấp phép tính
toán các giá trị FRC, TLC và RV [33]. Dựa vào công trình nghiên cứu,

ATS/ERS kết luận là không có sự khác biệt có ý nghĩa các chỉ số trên giữa
hai kỹ thuật đo. Tuy nhiên, tác giả B. M Borg phân tích ở 5 nhóm: nhóm
người bình thường, nhóm rối loạn thông khí tắc nghẽn, rối loạn tắc nghẽn
kèm ứ khí, nhóm rối loạn hạn chế và nhóm rối loạn thông khí hỗn hợp bằng
cả 2 kỹ thuật trên. Ông cho rằng có sự khác biệt đối với nhóm người bình
thường và nhóm rối loạn thông khí hạn chế về RV, TLC và không khác biệt
về các chỉ số này trên nhóm đối tượng khác [32]. Sau đây là hình ảnh minh
họa hai kỹ thuật thở được áp dụng trên máy thể tích ký thân:


19

Hình 1.3. Kỹ thuật đo TLC, RV bằng máy thể tích ký thân.
A: Kỹ thuật đề xuất – Sau khi cửa sập mở ra, đối tượng thở ra hết sức rồi hít vào hết sức.
B: Kỹ thuật thay đổi – Sau khi cửa sập mở ra, đối tượng hít vào hết sức rồi thở ra
hết sức (Brigitte M Borg và Bruce R Thomson (2012), The measurement of lung
volumes using body plethysmography: a comparison of Methodologies, Respir
Care. 57(7), tr. 1076 - 1083)

1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi, hút thuốc lá và béo phì lên chức
năng thông khí phổi
1.4.1. Nghiên cứu về ảnh hưởng của tuổi
Nhiều nghiên cứu ở Việt Nam và trên thế giới đều cho rằng tuổi là một
yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chức năng hô hấp, cụ thể là chức năng thông
khí [11], [34].
Tác giả Jean – Paul Janssens cho rằng tuổi tăng lên làm tăng thể tích
cặn RV, RV tăng khoảng 50% giữa tuổi 20 và 70 (xem hình 1.4). Ngoài ra,
giá trị dung tích sống giảm dưới 75% giá trị tham chiếu, dung tích cặn chức
năng FRC tăng nhưng dung tích toàn phổi TLC khá hằng định, ít bị ảnh
hưởng bởi tuổi tác [11].

Tuổi ảnh hưởng đến hô hấp do 2 nguyên nhân sau:


20

- Thay đổi ở lồng ngực: lượng collagen ở thành ngực giảm một lượng
đáng kể (31%) khi nghiên cứu 50 người khỏe mạnh tuổi 24 –75. Tính đàn hồi
của lồng ngực giảm liên quan giảm tính đàn hồi ở khung xương sườn và cơ
hoành. Kèm theo đó là sự calci hóa các sụn sườn, cốt hóa khớp ức – sườn,
thoái hóa khớp theo tuổi gây nên tình trạng ”chai cứng” lồng ngực (stiffening
chest wall).
- Độ khỏe của cơ hô hấp giảm sút do tình trạng dinh dưỡng, thường
thiếu hụt ở người lớn tuổi. Ngoài ra, độ khỏe cơ giảm là kết quả của giảm
diện mặt cắt cơ, giảm số lượng sợi cơ đặc biệt là sợi co nhanh và đơn vị vận
động (motor units). Rối loạn chức năng cơ còn liên quan tới tổn hại bơm
canxi ở lưới nội cơ tương.

Hình 1.4. Sự thay đổi của RV và FRC từ 20 – 60 tuổi
(Chú giải: RV, FRC so với TLC tăng từ 25%, 50% ở tuổi 20 và đạt khoảng 35%, 60% ở
tuổi 60. Nguồn:Turner J, Elasticity of human lungs in relation to age. J Appl Phisiol 1968,
25, 664 - 671)

1.4.2. Nghiên cứu về ảnh hưởng của khói thuốc lá
Hiện nay vấn đề hút thuốc lá và nguy cơ do nó gây nên được Tổ chức
Y tế của nhiều nước trên thế giới thảo luận rất nhi ều. Qua nhiều công trình
nghiên cứu, người ta thấy có mối liên hệ chặt chẽ giữa khói thuốc lá và các


21

bệnh tim mạch, bệnh phổi (ung thư phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tínhCOPD…). Năm 1996, WHO xếp COPD xếp hàng thứ 6 trong các nguyên
nhân gây tử vong toàn cầu và dự đoán vượt lên hàng thứ 3 năm 2020. Hiện tỷ
lệ mắc COPD trong số người hút thuốc lá là 10–30%. Tình hình hút thuốc lá
đơn thuần hoặc hút kèm thuốc lào rất phổ biến ở Việt Nam. Tỷ lệ hút, mức độ
ảnh hưởng ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều cơ quan đặc biệt thông khí
phổi được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm [35], [36], [37], [38]. Một nghiên
cứu trên bệnh nhân nội trú tại khoa hô hấp Bệnh viện Bạch Mai cho thấy số
bệnh nhân bị viêm phế quản mạn tính có hút thuốc lá chiếm 91,4%, chủ yếu
người trên 50 tuổi [35]. Trong một nghiên cứu khác, 95% người mắc viêm
phế quản mạn tính có rối loạn thông khí phổi và FEV 1 của họ hàng năm giảm
85 ml [20].
Khói thuốc lá chứa tới hơn 4700 chất khác nhau, trong đó gồm có một
số chất chính như: nicotin, cacbon monoxide CO, aldehyd, phenol… Các chất
này nếu tồn đọng lâu dài trong cơ thể có thể sẽ gây nhiều bệnh đường hô hấp
mạn tính, rối loạn thông khí theo hai cơ chế chính sau:
- Giảm và liệt vận động các lông chuyển của lớp tế bào biểu mô đường
dẫn khí gây ứ đọng dị vật, các chất này kích thích phế quản tăng sinh tế bào
hình đài dẫn đến ứ đọng đờm tạo thuận lợi cho nhiễm khuẩn hô hấp.
- Tăng số lượng kích thước hạt vùi trong các đại thực bào ở phổi gây
suy giảm chức năng hô hấp.
Niêm mạc phế quản dần thay đổi do tác động của chất kích thích khiến
đường kính phế quản ngoại vi hẹp dần, ban đầu hạn chế thông khí khi gắng
sức, sau đó tổn thương lan tới các phế quản lớn hơn, phế nang bị phá hủy hậu
quả là giãn phế nang (khí phế thũng)gây ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày.


22

1.4.3. Ảnh hưởng của béo phì
Thừa cân được định nghĩa là khi chỉ số khối cơ thể (BMI) ≥ 23 và béo

phì khi BMI ≥ 25 (dựa theo cách phân loại của WPRO).
Trên thế giới, có khoảng 1,6 tỷ thanh niên thừa cân.Trong đó khoảng 400
triệu người bị béo phì. Tổ chức Y tế thế giới – WHO dự đoán năm 2015
khoảng 10% dân số thế giới mắc béo phì [39]. Tại Việt Nam, theo nghiên cứu
cắt ngang được tiến hành tại Hà Nội, Huế, Thành phố Hồ Chí Minh trên
người trưởng thành từ 20 tuổi trở lên trong năm 2009 cho thấy tỷ lệ thừa cân
béo phì là 27,9% [40]. Tình hình mắc béo phì ở thành thị là 18,6% cao hơn
nông thôn đáng kể (9,6%) [41].
Thừa cân, béo phì làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mạn tính như tim
mạch, rối loạn chuyển hóa, viêm khớp,…Béo phì còn liên quan mật thiết với
các triệu chứng và bệnh lý hô hấp như khó thở khi gắng sức, hội chứng ngừng
thở khi ngủ do tắc nghẽn (obstructive sleep apnea syndrome), hội chứng giảm
thông khí do béo phì, COPD, hen phế quản và tắc mạch phổi [39]. Trên thế
giới, nghiên cứu ảnh hưởng của tình trạng thừa cân béo phì đến chức năng của
hệ hô hấp rất được quan tâm ít nhất nửa thế kỷ qua [39], [42]. Tuy nhiên, ở
Việt Nam, cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào về ảnh hưởng của
yếu tố này đến chức năng thông khí của phổi.


23

Chương 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Bộ môn Sinh lý học Trường Đại học Y Hà Nội.
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 12 năm 2013 đến tháng 12 năm 2014.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Tiêu chuẩn lựa chọn đối tượng tham gia nghiên cứu của
- Nhóm đối tượng bình thường (nhóm 1): Chọn 40 nam giới bình
thường khỏe mạnhsống ở Hà nội, lứa tuổi từ 40-60, chia đều trong các nhóm

tuổi 40-49; 50-60.
+ Không hút thuốc lá hay thuốc lào.
+Không thừa cân, béo phì với 18.5 < BMI < 25 (công thức tính BMI và cách
phân loại xem phần 2.3.3).
+ Đồng ý tham gia nghiên cứu.
- Nhóm đối tượng hút thuốc lá, thuốc lào (Nhóm 2): Chọn 40 nam
giới khỏe mạnh tuổi 40 – 60.
+ Hiện tại vẫn còn hút thuốc lá [14].
Theo tác giả Trần Hoàng Thành, cách tính hút thuốc lá, thuốc lào là bằng
đơn vị bao năm. Mức độhút thuốc sẽ dựa vào số bao năm [38]. Trong đề tài
này, chúng tôi chỉ lựa chọn đối tượng hút thuốc lá chủ động.
- Nhóm đối tượng béo phì (Nhóm 3): Chọn 20 nam giới khỏe mạnh
tuổi 40 – 60.
+ Béo phì (BMI ≥ 25).
- Tất cả các đối tượng của 3 nhóm đều đang sống ở khu vực Hà Nội, làm
việc tại các cơ quan ở nội và ngoại thành, nơi ở và nơi làm việc không thuộc khu
vực nhiều khói bụi. Đối tượng được khám lâm sàng (khám phổi, tim mạch, cơ


24

xương khớp, đo chiều cao đứng, chiều cao ngồi, cân nặng...), làm điện tim và
khai thác tiền sử của bản thân và gia đình. Cả 3 nhóm đều được đo chức năng hô
hấp bằng máy spirometer và cho kết quả nằm trong giới hạn bình thường, không
có rối loạn thông khí, tức là VC hoặc FVC > 80% số lý thuyết, FEV 1 ≥ 80% số
lý thuyết, FEV1/VC% ≥ 75% [43].
- Các đối tượng được chọn đều có trình độ văn hóa hết phổ thông trung
học để đảm bảo họ có thể cộng tác tốt khi đo chức năng thông khí phổi [44].
Tiêu chuẩn loại trừ
- Tiêu chuẩn loại trừ chung của 3 nhóm:

+ Đối tượng mắc bệnh mũi họng, bệnh phổi - phế quản cấp và mãn tính.
+ Đối tượng mắc bệnh về lồng ngực, cột sống như gù, vẹo, viêm cột
sống dính khớp,… về cơ hô hấp.
+ Đối tượng mắc bệnh tim mạch.
+ Đối tượng hiện có sốt hay mắc các bệnh khác đang điều trị.
+ Đối tượng có phẫu thuật trong vòng 6 tháng trước ngày nghiên cứu.
- Tiêu chuẩn loại trừ riêng của nhóm 2: béo phì.
- Tiêu chuẩn loại trừ riêng của nhóm 3: hút thuốc lá, thuốc lào.
2.3. Phương pháp nghiên cứu:
2.3.1. Phương pháp
Nghiên cứu mô tả cắt ngang có phân tích.
2.3.2. Phương tiện nghiên cứu
- Hệ thống máy thể tích ký toàn thân Med Graphics 1085 Series
Plethysmograph - Hoa Kỳ.
- Máy hô hấp kế HI 801 Spirometer – Hãng Chest - Nhật Bản.
- Máy điện tim.
- Máy điều hòa nhiệt độ, máy đo nhiệt độ - độ ẩm và máy hút ẩm.


25

Hình 2.1. Hệ thống máy thể tích ký thân của Med Graphic Hoa Kỳ

Hình 2.2. Máy hô hấp kế HI 801 Chest – Nhật Bản