zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Sinh lý hô hấp

Chia sẻ: Kieu Van Luyen | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:25

Báo xấu

630
lượt xem 142
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ thể sử dụng O2 cho các hoạt động sống đồng thời sinh ra CO2. Cung cấp O2 và thải CO2 là chức năng chính của bộ máy hô hấp. Hô hấp gồm 4 giai đoạn: Thông khí phổi (hô hấp ngoại): 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 mô. Hô hấp nội: hô hấp tế bào.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sinh lý hô hấp

Sinh lý hô hấp SINH LÝ HÔ HẤP • Mục tiêu: 1. Trình bày được quá trình thông khí phổi. 2. Trình bày được quá trình trao đổi khí tại phổi. 3. Trình bày được quá trình vận chuyển khí trong máu. 4. Trình bày được hoạt động điều hòa hô hấp. Cơ thể sử dụng O2 cho các hoạt động sống đồng thời sinh ra CO2. Cung cấp O2 và thải CO2 là chức năng chính của bộ máy hô hấp. Hô hấp gồm 4 giai đoạn: - Thông khí phổi (hô hấp ngoại): 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 mô. - Hô hấp nội: hô hấp tế bào. 1. 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: + Muốn đem khí từ khí quyển vào phế nang (hít vào) thì PKQ>PPN. + Muốn đưa khí từ phế nang ra ngoài khí quyển (thở ra) thì PPN>PKQ. 1.1. Vai trò của lồng ngực Lồng ngực 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: các cơ hô hấp. 1.1.1. Động tác hít vào 1.1.1.1. 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. 133
Sinh lý hô hấp + 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 250cm3. 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. + Khi co: nâng xương sườn lên, đưa xương ức ra phía trước làm tăng đườn 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. 1.1.1.2. 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 tay. + Khi hít vào gắng sức: đầu và tay trở thành bất động tương đối, cơ hố 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. 1.1.2. Động tác thở ra 1.1.2.1. 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. 1.1.2.2. 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. 134
Sinh lý hô hấp - 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. - Cơ liên sườn trong: chạy chéo xuống dưới và ra sau nên khi co kéo lồng ngực xuống và vào trong. 1.2. Vai trò của màng phổi 1.2.1. 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 liên tục một sức hút nhẹ dịch thừa trong khoang màng phổi và tạo ra một 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 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: -5cmH2O (-2,5mmHg). + Thở ra gắng sức: -3 → 0cmH2O (-0,5 → 0mmHg). + Hít vào bình thường: -10cmH2O (-6mmHg). + Hít vào gắng sức: -20cmH2O có thể đến –40cmH2O (-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. 135
Sinh lý hô hấp 1.3. Vai trò của phổi Đơn vị chức năng của phổi là phế nang 1.3.1. Áp suất phế nang Áp suất phế nang so với khí quyển trong các thì hô hấp: - Hít vào: + Hít vào bình thường: -1 → -3mmHg (-1cmH2O). + Hít vào gắng sức: -60 → –100mmHg. ⇒ PKQ > PPN ⇒ Không khí sẽ ùa vào phổi. - Thở ra: + Thở ra bình thường: 1 → 5mmHg (1cmH2O). + Thở ra gắng sức: 150 → 200mmHg. ⇒ PPN > PKQ ⇒ Không khí sẽ đi ra ngoài khí quyển. 1.3.2. Áp suất xuyên phổi và suất đàn 1.3.2.1. Áp suất xuyên phổi P t = P a - Pp Là sự khác biệt áp suất giữa áp suất phế nang và áp suất trong khoang màng phổi. Được dùng để đo lực đàn hồi của phổi có khuynh hướng gây co xẹp phổi gọi là áp suất đàn hồi phổi. 1.3.2.2. Suất đàn Là độ tăng thể tích phổi khi tăng một đơn vị áp suất - Suất đàn phổi tĩnh: là độ tăng thể tích phổi khi tăng một đơn vị áp suất xuyên phổi. + 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/cmH2O. + Phản ánh tính chất nội tại của nhu mô phổi. - Suất đàn lồng ngực: ít được sử dụng hơn. 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/cmH2O). 1.3.3. Tính đàn hồi của phổi 136
Sinh lý hô hấp Vị trí ban đầu của phổi khi không chịu tác dụng của một ngoại lực nào là co xẹp. Khuynh hướng co xẹp này tạo nên do áp lực đàn hồi của phổi, gồm 2 yếu tố: Các sợi đàn hồi của nhu mô phổi tạo nên 1/3 tính đàn hồi của phổi. Sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang tạo nên 2/3 tính đàn hồi của phổi. Lực này bị chất surfactant chi phối. 1.3.4. Vai trò của chất surfactant (chất hoạt diện) 1.3.4.1. Chất surfactant - Tế bào bài tiết: tế bào biểu mô phế nang type 2. Tế bào này chiếm khoảng 10% diện tích bề mặt phế nang. - Bài tiết vào khoảng tháng thứ 6-7 bào thai. - 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. 1.3.4.2. 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: 2T (dynes / cm) P= r (cm) P: Áp suất khí trong phế nang. 137
Sinh lý hô hấp T: Lực căng thành, chủ yếu do lớp dịch lót phế nang tạo ra. r: bán kính phế nang. Hình 10.1: Sức căng trong một khối cầu (Theo Comroe J.H.Physiology of Respiration, 2nd ed., Chicago, Year-Book Medical Publishers, 1974). - 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, nếu không sẽ gây phù phổi, suy hô hấp. ▪ Ảnh hưởng lên sự trao đổi khí Giúp các khí hoà tan dễ dàng tạo điều kiện tốt cho sự trao đổi khí. 1.4. Vai trò của đường dẫn khí 1.4.1. Phân chia đường dẫn khí - Đường hô hấp trên: mũi, miệng, hầu, thanh quản. - 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 138
Sinh lý hô hấp 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. 1.4.2. Vai trò của đường dẫn khí 1.4.2.1. 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 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. - 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. + Thần kinh giao cảm và hormon tuỷ thượng thận tác động lên receptor β 2 làm dãn cơ trơn. Ứng dụng trong điều trị hen phế quản. + Thần kinh phó giao cảm (thần kinh X) tiết ra acetylcholin tác động lên thụ thể Muscarinic gây co cơ trơn 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. 1.4.2.2. 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. 1.4.2.3. 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. 1.4.2.4. 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 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: 139
Sinh lý hô hấp + 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. 1.4.2.5. Các chức năng đặc biệt khác - Ngửi. - Phát âm. - Tình cảm. 1.5. 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. 1.6. Đánh giá chức năng thông khí phổi 1.6.1. 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. 1.6.2. Phế dung ký Phế dung ký là đồ thị ghi lại sự thay đổi thể tích phổi trong các thì hô hấp bình thường và gắng sức. 1.6.2.1. Các nguyên lý đo phế dung ký: - Phép đo thể tích. 140
Sinh lý hô hấp - Phép đo phế lưu-tích phân. - Phép đo pha loãng khí. - Phép đo thể tích ký toàn thân. - Phép đo X quang. 1.6.2.2. Các thông số hô hấp trong phế dung ký Phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như tuổi, giới, chiều cao, cân nặng, chủng tộc. Lấy kết quả của người trưởng thành: * Nhóm thông số thể tích (V: volume, đơn vị lít): - Vt (thể tích khí lưu thông): là thể tích khí lưu chuyển trong một lần hít vào hoặc thở ra bình thường. Khoảng 500mL. - IRV (thể tích khí dự trữ hít vào): là thể tích khí hít vào thêm hết sức sau khi hít vào bình thường. Khoảng 1.500-2.000mL. - ERV (thể tích khí dự trữ thở ra): là thể tích khí thở ra hết sức sau khi thở ra bình thường. Khoảng 1.100-1.500mL. - RV (thể tích khí cặn): là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi thở ra hết sức. Khoảng 1.000-1.200mL. Thể tích này không đo được bằng các phương pháp thông thường. * Nhóm thông số dung tích (C: capacity, đơn vị lít): - IC (dung tích hít vào): là thể tích khí hít vào hết sức. Khoảng 2.000- 2.500mL - FRC (dung tích cặn chức năng): là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi thở ra bình thường. Khoảng 2.000mL. - VC (dung tích sống): là thể tích khí tối đa có thể huy động được bằng cách hít vào hết sức và thở ra hết sức. Khoảng 3,5-4 lít ở nam và 2,5- 3 lít ở nữ. Có 3 cách đo VC: SVC, IVC và VC2. Ngoài ra, còn đo FVC với 3 tiêu chuẩn khi thở ra là nhanh hết sức, mạnh hết sức và hoàn toàn hết sức. - TLC (dung tích toàn phổi): là khả năng chứa đựng tối đa của phổi. Khoảng 5lít. * Nhóm các thông số lưu lượng (F: flow, đơn vị lít) và các thông số khác: - FEV1 (VEMS): là thể tích khí thở ra tối đa trong một giây đầu tiên của FVC. 141
Sinh lý hô hấp - Chỉ số Tiffeneau: là tỷ lệ phần trăm của FEV1 so với VC. Bình thường khoảng 75%. Chỉ số Tiffeneau = FEV1/VC x 100. - MMEF: là lưu lượng khí thở ra tối đa trung bình trong khoảng từ 25- 75% của FVC. - PEF (lưu lượng đỉnh): là lưu lượng thở được tại thời điểm có trị số cao nhất của FVC thở ra. PEF rất giao động nên thường chỉ được dùng để theo dõi dọc trên một đối tượng, nó có ý nghĩa dự báo cơn hen phế quản sắp sửa xảy ra. - MEF75, MEF50, MEF25 (hay FEF25, FEF50, FEF75): là lưu lượng khí thở ra tối đa tức thì tại thời điểm 75, 50, 25% của FVC còn lại trong phổi (hay 25, 50, 75% của FVC đã thở ra). Các thông số này dùng để đánh giá tắc nghẽn phế qu.ản lớn, vừa và nhỏ. - V (Thông khí phút): là lưu l.ượng khí thở trong một phút lúc nghỉ ngơi. V = Vt x f - MVV (thông khí phút tối đa): là lưu lượng khí thở trong một phút khi thở vừa sâu, vừa nhanh hết sức. 2. TRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔI Là quá trình khuếch tán O2 từ phế nang vào mao mạch phổi và CO 2 theo chiều ngược lại qua màng phế nang-mao mạch. Năng lượng cho sự khuếch tán là năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử khí. 2.1. Màng phế nang-mao mạch 142
Sinh lý hô hấp Hình 10.2: Siêu cấu trúc của màng phế nang mao mạch (Theo Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology, 10th ed., Philadelphia.W.B. Saunders Co., 2000) - 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. + Lớp nội mạc mao mạch. + Lớp huyết tương. + Màng tế bào hồng cầu. Chú ý: + 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 5 µm 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 0,6 µm, nơi mỏng nhất là 0,2µm. Tổng diện tích trao đổi là 70m2 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. 2.2. Thành phần và phân áp khí hai bên màng phế nang-mao mạch 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. 2.2.1. Khí quyển 3 loại khí chính O2, CO2, N2. Áp suất khí quyển: 760mmHg. Thành phần khí Phân áp khí 143
Sinh lý hô hấp O2 = 20,04% Po2 = 159mmHg CO2 = 0,04% Pco2 = 0,3mmHg N2 = 78,62% PN2 = 597mmHg H2O = 0,5% PH2O = 3,7mmHg 2.2.2. Khí mới vào đến khí quản Khí đã được làm ẩm ở vùng mũi hầu. Áp suất hơi nước ở nhiệt độ 370C là 47mmHg. Áp suất của hỗn hợp khí: 760mmHg. Thành phần khí Phân áp khí O2 = 19,67% Po2 = 149,3mmHg CO2 = 0,04% Pco2 = 0,3mmHg N2 = 74,09% PN2 = 563,4mmHg H2O = 6,2% PH2O = 47mmHg 2.2.3. Khí mới vào đến phế nang Thành phần khí Phân áp khí O2 = 13,6% Po2 = 100mmHg CO2 = 5,3% Pco2 = 40mmHg N2 = 74,9% PN2 = 573mmHg H2O = 6,2% PH2O = 47mmHg Có sự thay đổi 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. 2.2.4. Máu tĩnh mạch ở phần đầu mao mạch phổi Phân áp khí Po2 = 40mmHg Pco2 = 46mmHg PN2 = 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. 2.3. Sự trao đổi khí tại phổi 144
Sinh lý hô hấp - 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. - Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán: ∆P : chênh lệch khuynh áp khí 2 bên màng ∆P.S . A V KT = A : diện tích tiếp xúc trao đổi d .MW 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. + 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 CO2 > O2 gấp 20 lần. Do vậy vấn đề khuếch tán thường chỉ đặt ra với O2. 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. 2.4. Khoảng chết và thông khí phế nang 2.4.1. Khoảng chết (VD: 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: VD = 150mL hoặc phỏng tính VD (mL) = 2,2(mL)/Kg. 145
Sinh lý hô hấp • Thông khí khoảng chết (V D ): là lượng khí khoảng chết tính trong • một phút V D = VD x f • 2.4.2. Thông khí phế nang (V A ): alveolar ventilation) . VA là lưu lượng khí thở vào đến phế nang trong một phút lúc nghỉ • ngơi. V A = f.(Vt –VD) = V - VD 2.5. Sự xứng hợp giữa hô hấp và tuần hoàn 2.5.1. Tỷ lệ xứng hợp 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. Tỷ lệ xứng hợp tốt nhất là: • Thông khí phế nang (4.000mL/phút) V A • = = 0,8 Q Lưu lượng máu (5.000 mL/phút) Trong vận động VA/Q đạt mức tối hảo. Có hai phản xạ để bảo vệ sự xứng hợp này: + Nơi nào nồng độ CO2 trong phế nang cao, mao mạch phế nang sẽ co lại: máu không đến những nơi thông khí kém. + Nơi nào nồng độ O2 mao mạch cao, các tiểu phế quản sẽ co lại: khí không đến những nơi máu ít chảy đi. 2.5.2. Shunt sinh lý và khoảng chết sinh lý . . Khi VA/Q 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 VA/Q 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). 2.5.3. Bất xứng hợp trong tình trạng bình thường 146
Sinh lý hô hấp - 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. 2.6. Đánh giá chức năng trao đổi khí tại phổi 2.6.1. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O2 (DLO2) 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 PCO trong mao mạch = 0. Lượng CO từ phế nang vào máu (mL/phút) DLCO = = 17mL/phút/mmHg PCO phế nang – PCO mao mạch O2 có hệ số khuếch tán cao hơn CO 1,23 lần. Do vậy: + Bình thường: DLO2 = 21mL/phút/mmHg. Khuynh áp O2 là tích phân từ đầu nọ đến đầu khia của mao mạch phổi, bình thường = 11mmHg. Do vậy, có khoảng 11 x 21= 230mLO2 khuếch tán vào máu trong một phút, bằng với tốc độ sử dụng O2 của cơ thể. + Khi vận động: DLO2 = 65mL/phút/mmHg. 2.6.2. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO2 (DLCO2) Quan trọng là đánh giá khả năng khuếch tán của khí O2, khí CO2 không quan trọng bằng vì CO2 khuếch tán dễ dàng hơn O2. CO2 có hệ số khuếch tán cao hơn O2 20 lần, khuynh áp của CO2 là 1mmHg. Do vậy: + Bình thường: DLCO2 = 400mL/phút/mmHg. Vượt xa nhu cầu thải CO2 của cơ thể (200mL/phút). + Khi vận động: DLCO2 = 1.200-1.300mL/phút/mmHg. 3. CHUYÊN CHỞ KHÍ TRONG MÁU Là quá trình đem O2 từ phổi đến mô và ngược lại mang CO2 từ mô về phổi 3.1. Chuyên chở khí O2 trong máu và giao O2 cho mô 3.1.1. Chuyên chở khí O2 trong máu 147
Sinh lý hô hấp 3.1.1.1. Các dạng chuyên chở Có 2 dạng: dạng hoà tan và dạng kết hợp Hb Bảng 10.1 Các dạng chuyển chở oxy trong máu Dạng hoà tan (3%) Dạng kết hợp Hb (HbO2) (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 O2 hoà tan không giới hạn Lượng O2 kết hợp bị giới hạn bởi lượng Hb có thể gắn O2 Tỷ lệ thuận với PO2, tương quan Tỷ lệ với PO2 nhưng không tương tuyến tính quan tuyến tính mà có dạng xích ma 3.1.1.2. Đường cong phân ly Oxy-Hemoglobin (đường cong Barcroft) Giữa áp suất O2 trong máu và độ bảo hoà của Hb với O2 có mối tương quan được biểu diễn bằng đường cong Barcroft có dạng xích ma Ở phân đoạn PO2 thấp (ở mô-nơi Hb nhả O2): đường cong dốc chứng tỏ một thay đổi dù rất nhỏ của phân áp O2 trong mô cũng sẽ làm thay đổi sự giao O2 cho mô từ Hb một cách đáng kể, giúp cho sự hằng định PO2 của mô. Ở phân đoạn PO2 cao (ở phổi-nơi Hb lấy O2): đường cong rất tà chứng tỏ PO2 của phế nang có thể giao động nhiều nhưng độ bảo hòa Hb đối với O2 cũng không giao động lắm. Tóm lại: Hb có tính đệm đối với O2 trong cơ thể giúp PO2 trong mô luôn được duy trì ở mức ổn định dù nguồn cung cấp O2 hay nhu cầu O2 của mô giao động. 3.1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng lên ái lực của Hb đối với O2 148
Sinh lý hô hấp - Giảm ái lực: đường cong Barcroft lệch phải +Nhiệt độ tăng, pH giảm, CO2 tăng. Hình 10.3 + 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, pH tăng, CO2 giảm. + Chất 2,3-DPG (diphosphoglycerat) trong hồng cầu giảm. + Hợp chất phosphat giảm. + HbF, COHb, MetHb. 3.1.2. Giao O2 cho mô Mô Po2 = 23mmHg Dịch kẽ Po2 = 40mmHg Máu động mạch Po2 = 95mmHg Do sự chênh lệch về phân áp O2 mà máu từ động mạch đi qua mao mạch sẽ nhả O2 cho mô. HbO2 chỉ giao cho mô ¼ lượng O2 mà nó chở. Hb giao O2 cho mô trở thành RHb. Khi vận động, HbO2 giao cho mô 1/4-3/4 lượng O2 mà nó chở. Cung lượng tim tăng gấp 5 lần, do đó lượng O2 giao cho mô tăng lên 15 lần: 3.750mL/phút. 3.2. Lấy CO2 từ mô và chuyên chở CO2 trong máu 3.2.1. Lấy CO2 từ mô Mô Pco2 = 46mmHg Dịch kẽ Po2 = 45mmHg Máu động mạch Po2 = 40mmHg Do sự chênh lệch về phân áp CO2 mà máu từ động mạch đi qua mao mạch sẽ lấy CO2 từ mô, máu tĩnh mạch có Pco2 = 45mmHg. 3.2.2. Chuyên chở CO2 trong máu Có 3 dạng: dạng hoà tan, dạng carbamin (kết hợp với protein) và dạng HCO3- (CO2 thuỷ hoá thành H2CO3 nhờ men CA (carbonic anhydrase), sau đó phân ly thành H+ và HCO3-) Bảng 10.2 149
Sinh lý hô hấp Dạng chuyên chở Trong huyết tương Trong hồng cầu Dạng hoà tan (7%) Hoà tan trong huyết Hoà tan trong hồng tương cầu Dạng carbamin Kết hợp với protein Kết hợp với Hb (23%) huyết tương (PrCO2) (HbCO2) Dạng HCO3 - Không đáng kể do men - - Nhiều do có nhiều (70%): CA ít men CA - H+ được đệm bởi các hệ - H+ được đệm bởi Hb thống đệm trong huyết -Hiện tượng tương Hamburger: HCO3- - HCO3- ở lại trong huyết khuếch tán ra huyết tương tương trao đổi với Cl- đi vào hồng cầu 4. ĐIỀU HOÀ HÔ HẤP 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 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: - Trung tâm hít vào: ở phần lưng hành não. - Trung tâm thởi ra: ở phần bụng bên của hành não. - Trung tâm điều chỉnh thở: ở phần lưng phía trên của cầu não. - Trung tâm nhận cảm hoá học: ở gần trung tâm hít vào cách khoảng 1mm về phía bụng hành não. 4.1.1. Trung tâm hít vào - Vai trò: tạo và duy trì nhịp thở cơ bản. - Hoạt động: thường xuyên phát xung động đều đặn một cách nhịp nhàng. 150
Sinh lý hô hấp + 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 - 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 - 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 - 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 CO2 và H+: + Nồng độ CO2 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 CO2 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. 4.2. Cơ chế thể dịch điều hoà hô hấp Các yếu tố hoá học điều hoà hô hấp quan trọng nhất là CO2>H+>O2. 4.2.1. Các vùng cảm ứng Các yếu tố hoá học tác động lên trung tâm hô hấp thông qua các vùng cảm ứng. 4.2.1.1.Vùng cảm ứng hoá học trung ương: trung tâm nhận cảm hoá học 151
Sinh lý hô hấp Nằm ở mặt bụng hành não. Khi phát xung động làm kích thích vùng hít vào. 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. CO2 xuyên qua hàng rào máu-não, hàng rào máu-dịch não tuỷ rất dễ dàng, trong khi H+ và HCO3- vào chậm hơn. Sau đó CO2 được thuỷ hoá và phân ly tạo H+. Do vậy sự thay đổi CO2 trong máu kích thích vùng cảm ứng hoá học trung ương nhiều hơn sự thay đổi H+ trong máu. 4.2.1.2. Vùng cảm ứng hoá học ngoại biên: thể cảnh và thể động mạch chủ Nằm ở xoang động mạch cảnh và quai động mạch chủ là đầu tận cùng của dây thần kinh IX và X phần cảm giác. Gồm các áp cảm thụ quan và hoá cảm thụ quan nhạy cảm với CO2, H+ và O2. Tuy nhiên CO2 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 CO2 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 CO2 tăng: gây tăng thông khí phế nang để làm tăng đào thải CO2 ra ngoài. Ở trẻ sơ sinh khi mới ra đời không được hô hấp nhờ máu mẹ qua nhau thai, nồng độ CO2 tăng lên trong máu gây kích thích trung tâm hô hấp tạo nhịp thở đầu tiên. + Khi nồng độ CO2 trong khí hít vào tăng cao sẽ xuất hiện ngộ độc CO2 dẫn đến ngưng thở. Hiệu lực tác dụng của CO2: + PCO2 tăng cao làm tăng nồng độ H+ ở mọi nơi nên hiệu quả của CO2 là do cả CO2 tăng lẫn H+ tăng. 152

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.