Bài giảng Monitoring CO2 cuối thì thở ra ET(CO2): Áp dụng trong hồi sức hô hấp và tuần hoàn

MONITORING CO2 CUỐI THÌ THỞ RA (ETCO2): ÁP DỤNG TRONG HỒI SỨC HÔ HẤP VÀ TUẦN HOÀN

GS.TS Nguyễn Quốc Kính Trung tâm Gây mê & Hồi sức ngoại khoa Bệnh viện Việt Đức

CHUYỂN HÓA KHÍ CO2

1 – SẢN XUẤT

2 – VẬN CHUYỂN

3 – THẢI TRỪ

SẢN XUẤT CO2

– Chất chuyển hóa có nguồn gốc từ việc tế bào sử dụng O2 và các cơ chất sinh năng lượng (chủ yếu Glucid, Lipid và Protid) do tuần hoàn đưa đến các mô

– Glucose được oxy hóa trong ty lạp thể (chu trình Krebs và chuỗi hô hấp ở ty lạp thể) để sinh ra năng lượng, CO2 và nước.

± 200 l/ngày ở người lớn

Sản xuất CO2 của tế bào

GLYCOGENE

Glucose máu

Chuỗi enzym phosphoryl hóa

G L U C O S E

TY LẠP THỂ

O2

Các phản ứng enzym

ATP + năng lượng + H2O + CO2

CO2

Màng tế bào

Sản xuất CO2 (VCO2) được gắn liền và liên quan với tiêu thụ O2 (VO2)

Ở người lớn trong những điều kiện cơ sở với một chế độ thông thường:

VO2 = 250 ml.min-1 VCO2 = 200 ml.min-1 Liên quan VCO2 /VO2 được gọi là thương số hô hấp = 0,82 và có thể thay đổi phụ thuộc vào:  Bản chất của thức ăn  Chuyển hóa yếm khí  Tổng hợp axít béo do cung cấp quá thừa carbone hydrate

VẬN CHUYỂN CO2

CO2 được vận chuyển trong cơ thể dưới 3 dạng:

 Hoàn tan trong huyết tương (5-10 %)  Axít carbonic (H2CO3) và ion Bicarbonate của nó

(60-70%)  Chuyển dạng hóa học trong hồng cầu  Phụ thuộc áp lực riêng phần CO2

 Gắn với các Protein với một lượng tùy theo PCO2

(20-30%)

CƠ CHẾ VẬN CHUYỂN CO2

DỊCH KẼ TẾ BÀO

HUYẾT TƯƠNG

HỒNG CẦU

CO2 HÒA TAN

Hb-CO2

Anhydrase carbonic

CO2

Hb + CO2 + H2O

H2CO3

-

H+ + HCO3 + Hb-

H2O

Cl-

HHb

H2O

CO2

+ H2CO3

-

Cl-

HCO3

LIÊN KẾT PROTEINES CARBAMATES

ÁP LỰC RIÊNG PHẦN CỦA CO2 ÁP LỰC TRONG PHẾ NANG

ÁP LỰC TRONG ĐỘNG MẠCH

ÁP LỰC TRONG

TĨNH MẠCH

PvCO2

43-48 mmHg

PaCO2 35-43 mmHg

DỊCH KẼ PCO2 - 46 mmHg

PCO2 MÔ + 60 mmHg

THẢI TRỪ CO2

PHẾ NANG

MAO MẠCH PHỔI

MÀNG MÁO MẠCH

PCO2 = 46 mmHg

PCO2 = 40 mmHg

CO2

CA

H2CO3

H2O + CO2

CO2

PCO2

- +

CO2

HCO3 H+

HbH

Hb - CO2

HbO2

O2

HỒNG CẦU

HUYẾT TƯƠNG

CÂN BẰNG ĐẠT ĐƯỢC TRONG CHƯA ĐẦY 0,5 GIÂY 9

Đo CO2 cuối thì thở ra (EtCO2: end-tidal CO2)

• Capnos (Greek) = Smoke

(from fire of life: dùng O2 tạo ra CO2)

• Đo CO2 bán định lượng • Đo CO2 định lượng (Capnometer) • Thán đồ (capnography)

Đo bán định lượng CO2

Đo định lượng CO2

• Giấy litmus đổi màu khi tiếp

• Máy chỉ đo giá trị mà không

xúc CO2.

có sóng CO2

• Đặt NKQ vào khí quản: tím

chuyển thành vàng

THÁN ĐỒ (CAPNOGRAPHY)

• Ghi biểu đồ nồng độ tức thời CO2 của khí thở vào và cuối thì thở ra trong suốt chu kỳ hô hấp (hiện số giá trị áp lực riêng phần khí PETCO2) • Standard of care: gây mê, hồi sức, cấp cứu

3 yếu tố ảnh hưởng đến EtCO2 là:

1 – Sản xuất CO2

Chuyển hóa tạo CO2 trong các mô

2 – Vận chuyển CO2 đến phổi:

Nhờ hệ tuần hoàn

PaCO2 và EtCO2 =

3 – Thải trừ

VCO2/VA

Nhờ thông khí

3 yếu tố

CHUYỂN HÓA TUẦN HOÀN THÔNG KHÍ

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO

1 – Đo phổ khối lượng 2 – Ghi phổ laser (nguyên lý RAMAN) 3 – Ghi phổ hồng ngoại +++ 4 – Ghi phổ quang – âm học

+ Chỉ thị hóa học :

Giấy đổi màu khi tiếp xúc với nồng độ CO2 4% trong dòng khí. Thời gian đáp ứng nhanh. Được dùng trong thực hành ngoại viện

Ghi phổ hồng ngoại

• Hay dùng nhất trong lâm sàng • Nguyên lý: CO2 hấp thu đặc hiệu và không hoàn toàn các bước sóng hồng ngoại chọn lọc 4,3 μm. Lượng ánh sáng được hấp thu tỷ lệ thuận với nồng độ các phân tử CO2. • Hơi được monitor ghi và hiển thị bằng mmHg hoặc %: 1 thể tích % =1KPa =7,6 mmHg

ƯU NHƯỢC ĐiỂM CỦA THÁN ĐỒ DÒNG CHÍNH VÀ DÒNG BÊN

x x x x

Nhiều khí cùng một lúc Có thể cắm vào mask hoặc dây đo ở mũi Bộ phận quang học được bảo vệ Có thể dùng khi an thần và khi có NKQ Phù hợp với tần số thở cao (>20) Đọc ngay được CO2

x x

ƯU ĐiỂM Dòng chính Dòng bên

x x x x x x

Đo được mỗi CO2 Nguy cơ kéo tuột NKQ (trọng lượng) Gây ồn và rung Có thể gây bỏng Thêm một khoảng chết vào vòng thở Bắt buộc kiểm soát đường thở Mất thể tích thông khí +++ Nguy cơ giá trị đo thấp hơn thực tế

x x

NHƯỢC ĐiỂM

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG

MỘT SỐ CÔNG DỤNG CỦA THÁN ĐỒ

1 – Bằng chứng đặt NKQ đúng 2 – Đánh giá hiệu quả kỹ thuật hồi sức tim phổi trong quá trình

ngừng tim

3 – Monitoring ngừng thở 4 – Monitoring thông khí để :

• Đánh giá hiệu quả thông khí • Điều chỉnh các thông số thông khí:

– Phẫu thuật thần kinh – Điều trị co thắt phế quản và cơn hen

• Ấn định mức PEEP tối ưu • Cai máy thở • Kiểm soát những thay đổi chuyển hóa • Đo khoảng chết, PEEP nội sinh

CÁC ỨNG DỤNG MỚI CỦA ĐO CO2

1 – THÁN ĐỒ ĐO THỂ TÍCH

Ghi đồ thị CO2 khí thở ra theo thể tích khí thở ra

ĐO: Khoảng chết

Thể tích lưu thông phế nang Thông khí có hiệu quả

TEST phát hiện tắc mạch phổi

Vershuren et al. Chest 2004

2 – ĐO LƯU LƯỢNG TIM

Áp dụng nguyên lý FICK (NICO của NOVAMETRIX)

3 – ĐO ÁP LỰC KHÍ NIÊM MẠC DẠ DÀY

Đo áp lực riêng phần CO2 (Pgast.CO2)

- Một chênh áp cao (> 25 mmHg) Pgast.CO2 – PaCO2 gặp khi giảm dòng máu đến dạ dày

(Ischemia tạng)

- Có giá trị tiên lượng các biến chứng sau mổ

4 – THÁN ĐỒ DƯỚI LƯỠI (PslCO2)

THÁN ĐỒ BÌNH THƯỜNG

ÁP LỰC CO2 (mmHg)

Phase I

II

III

IV

CO2 mmHg

Et CO2:35-45 mmHg

40

30

PaCO2 – EtCO2 = 0- 5 mmHg

20 Dốc lên của phase cao nguyên

10

Hình chữ nhật

Thời gian

0 I Đường cơ sở

II Đường thở ra đi lên

III Cao nguyên phế nang

IV Đường thở vào đi

Khoảng chết cơ

Trộn khí phế nang và

Thải CO2 từ khí phế nang

xuống tương ứng với bắt đầu thở vào

học và giải phẫu

khoảng chết

NHỮNG BẤT THƯỜNG CỦA THÁN ĐỒ

CÓ THỂ LIÊN QUAN:

1 – Giá trị EtCO2 2 – Dạng của sóng 3 – Mức đường cơ sở 4 – Thay đổi nhịp thở 5 – Xu hướng diễn biến ghi được trong một giai đoạn thời gian

– Giảm PETCO2 – Tăng PETCO2

PHÂN TÍCH THÁN ĐỒ: PQRST

Thán đồ phản ánh tức thời: CO2 được sản xuất nhờ chuyển hoá tế bào (metabolism) và vận chuyển qua tưới máu (perfusion) và thải trừ nhờ thông khí phổi (ventilation)

NHỮNG THAY ĐỔI DẠNG THÁN ĐỒ

CO2 mmHg

Shark fin

40

20 B

A

COPD (BỆNH PHẾ QUẢN PHỔI MẠN

A CO THẮT PHẾ QuẢN

B

TÍNHTẮC NGHẼN)

CO2 mmHg

40

20 D

C

MẤT ĐỐI XỨNG DO TẮC BÁN PHẦN

D

C TỰ THỞ

PHẾ QUẢN GỐC

NHỮNG THAY ĐỔI VỀ XU HƯỚNG DIỄN BIẾN THÁN ĐỒ

ETCO2 (mmHg)

A

B

40

20 A

Giảm tuyến tính PETCO2 : Có vấn đề tim mạch nặng : Tụt huyết áp do chảy máu nhiều, chèn ép tĩnh mạch chủ, tắc mạch phổi, …

B

Tụt đột ngột PETCO2 xuống gần 0 : Tuột hoàn toàn đường thở, hỏng máy thở, tắc hoàn toàn đường thở

TỤT DẦN EtCO2 VỚI THÁN ĐỒ CÓ DẠNG BÌNH THƯỜNG

ETCO2 (mmHg)

40

20

• Giảm chuyển hóa cơ bản • Tụt thân nhiệt • Tăng thông khí tương đối • Giảm dần lưu lượng tim hoặc giảm dần sự tưới máu phổi

DIỄN BIẾN THÁN ĐỒ TRONG QUÁ TRÌNH HỒI SỨC NGỪNG TIM

ETCO2 (mmHg)

40 B

20 A

A BÓP TIM

B TIM TỰ ĐẬP LẠI CÓ HIỆU QUẢ

ĐƯỜNG CƠ SỞ CHẾCH LÊN SAU TRỤC TRẶC B VAN THỞ RA HOẶC VAN THỞ VÀO

A

CO2 mmHg

A

40

20 CO2 mmHg

40 B

20 B

TĂNG PETCO2 ĐƠN THUẦN VÀ CHẾCH ĐƯỜNG CƠ SỞ A

A

B

CO 2 mmHg

40

20 CO 2 mmHg

40

20 HÍT LẠI CO2

• Giảm thông khí phút

• Tăng sản xuất CO2 (sốt cao)

32 • Van trục trặc • Bão hòa bầu hấp thu CO2 • Khôngđủ dòng khí sạch trongvòng kín hoặc nửa kín) • Hấp thu CO2 từ nguồn ngoại sinh (nội soi bụng bơm CO2)

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (1)

PETCO2

GIẢM (2)

TĂNG (1)

TĂNG DẦN

GIẢM DẦN

ĐỘT NGỘT

THEO LŨY THỪA

ĐỘT NGỘT

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (1)

TĂNG PETCO2

TĂNG DẦN

ĐỘT NGỘT

VÀ CHẾCH LÊN

ĐƠN THUẦN

ĐƯỜNG CƠ SỞ

• BOLUS BICARBONATE

• GIẢM THÔNG KHÍ PHÚT

HÍT LẠI CO2

• SAU THẢ KẸP MẠCH, GA RÔ

• TẮC TÍNH MẠCH DO CO2

KiỂM TRA: ✓ DÒNG KHÍ MỚI

TRONG MỔ NỘI SOI BỤNG

KiỂM TRA:

• CÁC VAN

✓ HỞ KHÍ • TĂNG SẢN XUẤT CO2

- Sốt cao

• BẦU HẤP THỤ

• VẤY BẨN NƯỚC HOẶC ĐỜM Ở TẾ BÀO NHẬN CẢM HỒNG NGOẠI CỦA THÁN ĐỒ

(VÔI SODA)

• DÒNG KHÍ VÒNG

• HẤP THỤ CO2 ĐẾN TỪ NGUỒN NGOẠI SINH - Mỏ nội soi ổ bụng bơm CO2

- Kín hoặc - Nửa kín

PHÁC ĐỒ XỬ TRÍ (2)

GIẢM PETCO2

ĐỘT NGỘT

THEO LŨY THỪA

GIẢM DẦN

XUÔNG GẦN ZÉRO

XUỐNG GIÁ TRỊ

!

CÒN XA ZÉRO

CÓ VẤN ĐỀ NẶNG CỦA HỆ TIM MẠCH

! THẢM HỌA SẮP XẢY RA

• TĂNG THÔNG KHÍ

KiỂM TRA: • MASK • ỐNG NỘI KHÍ QUẢN

TƯƠNG ĐỐI

- dò khí • TỤT HUYẾT ÁP • TỤT THÂN NHIỆT

KiỂM TRA: • VÒNG THỞ

- Chảy máu - Ép tĩnh mạch chủ

• GiẢM CHUYỂN HÓA • ĐƯỜNG HÔ HẤP - tắc bán phần - tuột hoàn toàn CÓ BẢN • NGỪNG TIM - MÁY THỞ, MÁY MÊ

• MÁY THỞ, MÁY MÊ - trụctrặc • GiẢM DẦN LƯU • TẮ MẠCH PHỔI - hỏng • BỘ PHÂN TÍCH CO2

LƯỢNG TIM HOẶC SỰ TƯỚI MÁU PHỔI

- sai vị trí - dò khí 35 • ĐƯỜNG HÔHẤP - tắc hoàn toàn - tuột ống NKQ

• Metabolism

Đặt nhầm vào thực quản

Đặt nhầm vào thực quản, dạ dày có đồ uống sinh CO2

Nguyên nhân: • Cuff NKQ/MKQ hở hoặc xẹp • Ống quả nhỏ so với bệnh

nhân

Nguyên nhân: • Lỗi van thở ra • Dòng thở vào thiếu • Thời gian thở ra ngắn • Trục trặc bình vôi hấp thu CO2

Chống máy hoặc hết an thần, hết giãn cơ

• Capnography cần thiết ở BN có NKQ, an thần • “Cura cleft” = thoát an thần = cần thêm thuốc để tránh gồng người cắn ống

BREATHING

Nếu tự thở: capnography bắt buộc khi an thần,

cần hỗ trợ hô hấp hoặc đặt NKQ

Béo phì và sản phụ: “pig tail”

Tự động hóa cai máy thở Smartcare/PS

Evita XL: máy tự điều chỉnh PS cứ 5 phút để đạt vùng “bình thường” = Vt > 300 ml, fsnp > 15 và < 30 nhịp/phút và EtCO2 CO2 < 56 mmHg

Monitoring tuần hoàn

• Tăng CO = tăng EtCO2 • Giảm CO = giảm EtCO2 • Tụt đột ngột EtCO2: kiểm

tra mạch?

NICO

EtCO2 và shock

• Monitoring EtCO2 cho dấu hiệu sớm cảnh

báo sốc

• BN bị giảm đột ngột lưu lượng tim sẽ giảm

EtCO2

• Áp dụng cho tất cả các loại sốc: chấn

thương, tim, … • BP = CO * SVR Tụt HA nhưng EtCO2 bình thường: do giãn mạch = thuốc co mạch

EtCO2 và ngừng tim

• EtCO2 có Se 90% trong tiên lượng ROSC • EtCO2 tối đa < 10 mmHg trong 20 phút đầu sau đặt NKQ sẽ không bao giờ có ROSC

• Spike EtCO2 = ROSC

O2 trong tế bào được chuyển hoá tạo CO2 nhưng ứ trong cơ thể và được washout khi ROSC)

Capnography: bắt buộc trong mổ nội soi bụng

GAP PaCO2 – EtCO2

• Thường < 6 mmHg • PetCO2 thường < PaCO2 • Gradient phụ thuốc số lượng các phế nang kém tưới máu • CO giảm làm tăng gradient • V/Q mismatch làm thay đổi

tương quan PaCO2 & PetCO2 • V/Q mismacth có thể do shunt

phổi