PHÂN ÁP CO2 TRONG MÁU ÐỘNG MẠCH
VÀ Ý NGHĨA LÂM SÀNG
TÓM TẮT
CO2 là một chất khí có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể. Bài báo đề cập
đến sự฀ phân bố của CO2 trong các ngăn cơ thể, vai trò của CO2 trong điều
khiển hô hấp, thông khí khoảng chết và ảnh hưởng của CO2 trên phân áp
oxy, thăng bằng toan kiềm, mạch máu não. Các nguyên nhân và hậu quả của
việc tăng giảm phân áp CO2 trong máu động mạch (PaCO2) cũng như các
ứng dụng của chỉ số này trong việc đánh giá thông khí phế nang, thông khí
khoảng chết và thăng bằng toan kiềm đã được trình bày chi tiết.
SUMMARY
ARTERIAL PRESSURE OF CARBON DIOXIDE (CO2)
AND ITS CLINICAL SIGNIFICANCES
Le Thi Tuyet Lan * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 2 - No 4 - 1998: 179-
184
Carbon Dioxide (CO2) is an important gas in the body. The distribution of
CO2 in different compartments of the body, its role in the control of
ventilation, dead space ventilation, and the effect of CO2 on partial pressure
of oxygen, acid base balance, diameters of cerebral blood vessels are
presented. The causes and effects of the change in partial pressure of CO2 in
arterial blood (PaCO2), as well as the application of this parameter in the
evaluation of alveolar ventilation, dead space ventilation and acid base status
are discussed in details.
NHẮC LẠI VỀ SINH LÝ HỌC
Carbon dioxide (CO2) được liên tục sản xuất từ các tế bào cơ thể trong quá
trình chuyển hóa và được phổi thải ra với tốc độ là 200 ml/phút trong điều
kiện bình thường.
CO2 hiện diện trong máu và cả trong mô. Trong máu, CO2 ở ba dạng: hòa
tan, kết hợp với hemoglobin và chủ yếu là ở dạng bicarbonate (HCO3
-), nên
không làm thay đổi pH máu tĩnh mạch nhiều. Lượng CO2 trong máu được
nhiều tác giả(2,4), gọi là kho CO2 trung ương, để phân biệt với kho CO2 ngoại
biên, là lượng CO2 ngoài mạch máu.
* Kho CO2 trung ương (máu) biến đổi nhanh theo tình trạng chuyển hóa và
thông khí của cơ thể; là nơi phản ánh tình trạng toan hô hấp hay kiềm hô
hấp.
* Còn về kho CO2 ngoại biên, người ta ước lượng rằng nếu PCO2 trong tế bào
khoảng 50 mmHg, thì ở một người cân nặng 70 kg, có độ 100 lít CO2 trong
kho này. Khoảng 90% lượng này nằm trong xương và mô mỡ, là những mô
có ít máu đến, nên phải cần vài ngày lượng CO2 trong các mô này mới có thể
thay đổi một cách đáng kể được. Vùng chứa CO2 ở ngoại biên quan trọng
thứ hai là cơ xương - chiếm 5% kho CO2 ngoại biên, lượng CO2 trong cơ
xương chỉ thay đổi trong vài giờ. 5% còn lại của kho CO2 ngoại biên nằm
trong nội tạng, lượng này có thể thay đổi trong vài phút.
Khi thông khí phế nang thay đổi, phân áp CO2 trong máu động mạch và tĩnh
mạch thay đổi ngay. Nhưng thông khí phế nang phải thay đổi vài giờ mới có
ảnh hưởng đáng kể lên kho CO2 ngoại biên được. Giữa hai kho CO2 này
luôn luôn có sự trao đổi qua lại.
CO2 có nhiều vai trò trong cơ thể(4)
1. CO2 có vai trò chủ đạo trong điều khiển trung tâm hô hấp bằng cách thủy
hóa và phân ly tạo H+. Chính H+ sẽ kích thích trung tâm cảm ứng hóa học
trung ương, vùng này sẽ phát xung kích thích trung tâm hô hấp. Sự tác động
này thay đổi tùy nồng độ của CO2, vì CO2 ở mức độ cao lại ức chế hệ thần
kinh trung ương, kể cả trung tâm hô hấp.
CO2 là yếu tố kích thích trung tâm hô hấp mạnh nhất trong ba yếu tố CO2,
O2, và H+ của cơ thể. Sự gia tăng cấp tính của PaCO2 từ 40 lên 63 mmHg sẽ
làm tăng thông khí phế nang gấp 10 lần. Nhưng chỉ sau vài giờ, hiệu quả này
sẽ giảm xuống và sau 1-2 ngày thì chỉ còn 1/5 hiệu quả ban đầu. Lý do là
thận đã tăng tái hấp thu HCO3
- vào máu, làm giảm lượng H+ trong dịch não
tủy.
2. Vấn đề thứ hai có liên quan đến CO2 là thông khí khoảng chết (VD). Khi
thông khí khoảng chết (VD) tăng, muốn giữ thông khí phế nang (VA) như
cũ, cơ thể phải tăng thông khí phút (VE), bởi vì VE = VD + VA.
Việc tăng thông khí phút để giữ vững PaCO2 phải trả giá bằng sự tăng công
hô hấp. Bình thường công hô hấp chỉ chiếm 2-3% năng lượng tiêu dùng của
cơ thể. Khi hoạt động nặng, tiêu hao năng lượng hô hấp chiếm 3-4%. Khi
tăng công hô hấp quá lớn hay quá khả năng của hệ hô hấp tuần hoàn sẽ gây
nguy hiểm, vì tình trạng suy hô hấp cấp tính sẽ xảy ra. Trong trường hợp
bệnh lý do tăng kháng lực đường dẫn khí, xơ cứng phổi, lồng ngực hoặc do
tăng thông khí khoảng chết; nếu công hô hấp tiêu hao đến 1/3 tổng năng
lượng của cơ thể thì có thể gây tử vong.
Vì cơ thể phải tăng công hô hấp khi có tăng thông khí khoảng chết, nên vấn
đề này phải luôn được các bác sĩ lâm sàng chú ý, nhất là khi bệnh nhân đang
ở tình trạng nguy kịch.
3. Vấn đề thứ ba là phân áp CO2 trong phế nang (PACO2) càng nhỏ thì phân
áp oxy trong phế nang (PAO2) càng lớn. Ðiều này được thể hiện qua công
thức khí phế nang lý tưởng:
฀Pi : Phân áp oxy trong khí hít vào.
฀R : thương số hô hấp
฀F : hệ số điều chỉnh, không đáng kể.
Do đó muốn tăng phân áp oxy trong máu động mạch (PaO2) thì cơ thể phải
tăng PAO2 bằng cách tăng thông khí, để giảm PACO2.