vdhbfuabsucbaskjc kfjdbskjvbzjbcklasncklnsz kjsbfjkbakjsbcklbxjkzbckjzsbjzbx cjkbsjkdbfkjsedbfjbfkjbkewfrkjbcsjvbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbkhzdkjbckjzdcddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddđqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwrjjjjjfffffjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj
CƠ SỞ GIẢI PHẪU VÀ SINH LÝ CỦA BỆNH LÝ HÔ HẤP Matthias Ochs MD, Hugh O'Brodovich MD Hiểu biết phát triển, cấu trúc, chức sinh lý hô hấp cần thiết để hiểu sinh lý bệnh Trong lịch sử, hiểu biết chức phổi bắt nguồn từ quan sát lâm sàng mô học sau tử vong Sự phát triển kĩ thuật xâm lấn không xâm lấn giúp nhà khoa học đánh giá cấu trúc chức phổi người sống, cải thiện đáng kể hiểu biết sinh lý phổi Bài tập trung vào cấu trúc giải phẫu bình thường sinh lý phổi GIẢI PHẪU PHỔI BÌNH THƯỜNG VÀ CHỨC NĂNG TẾ BÀO Mặc dù kiến thức giải phẫu phổi tìm nhiều tài liệu khác, muốn nhấn mạnh đặc điểm chọn lọc giải phẫu đại thể vi thể để người đọc hiểu thay đổi sinh lý xảy bệnh phổi bẩm sinh mắc phải Hình thể phổi gồm ba mặt: mặt sườn đối diện với khung xương sườn, mặt hồnh tựa lên vịm hồnh mặt trung thất, nơi phổi trái phổi phải hướng vào Phổi phải phổi trái chứa hai khoang màng phổi riêng biệt ngăn trung thất Ngoại trừ rốn phổi (nơi đường dẫn khí, mạch máu, thần kinh vào phổi), bề mặt phổi bao bọc màng phổi tạng Màng phổi tạng lách vào khe gian thùy phổi phân chia thùy phổi (Hình 1) Hình 1: Phổi người khơ Có thể nhìn thấy mặt sườn mặt hồnh phổi Màng phổi tạng bao phủ bề mặt nhu mô phổi, lách vào khe gian thùy Khe chếch chia thùy thùy phổi hai bên Khe ngang ranh giới thùy thùy phổi phải ĐƯỜNG DẪN KHÍ Đường dẫn khí bao gồm hai phần chức Phần dẫn khí gần (cây phế quản) liên tục với phần hô hấp xa (vùng phế nang), nơi diễn trao đổi khí Cấu trúc đường dẫn khí hình thành từ lúc sinh ra, đó, trẻ sơ sinh người lớn có chung giải phẫu đường dẫn khí phế quản phổi (Hình 3) Khi phân chia, đường dẫn khí chia đơi nhiều lần, trung bình 23 hệ, số lần chia nhánh khác Sự biến đổi đường dẫn khí có nhiều ứng dụng sinh lý Những đường dẫn khí khác có kháng lực với luồng khí khác nhau, khí phân tử khí hít vào phân bố khơng đồng Các nhánh phế quản giảm dần kích thước, sụn trở thành tiểu phế quản Cuối cùng, tiểu phế quản tận mở vào phế nang, nơi diễn trao đổi khí phổi Ở thể người, vùng trao đổi khí số hệ tiểu phế quản hô hấp thông với ống phế nang thành chúng Hầu hết ống phế nang kết thúc túi phế nang Phần nhu mô phổi, nơi kết thúc tiểu phế quản tận, gọi chùm phế nang (Hình 4) Hình 2: Giải phẫu thùy phế quản phổi (Nguồn: Nomenclature of bronchi: Schema, from Netterimages.com 2017) Hình 3: Đường thở màu vàng, động mạch phổi màu xanh tĩnh mạch phổi màu đỏ Có thể thấy buồng tim phải, thân động mạch phổi (xanh) nơi xuất phát động mạch vành từ động mạch chủ (đỏ) (A) Hình phóng đại cho thấy nhánh động mạch phổi kèm sát nhánh đường dẫn khí, nhánh tĩnh mạch phổi nằm đơn vị phế quản-động mạch (B) Những động mạch phụ nhỏ (mũi tên) xuất phát góc bên phải (C) Hình 4: Đường dẫn khí người phân chia 23 hệ 14 hệ đầu chủ yếu đường dẫn khí đơn Hơn hệ sau đơn vị hô hấp, nơi chứa phế nang diễn trao đổi khí (Modified from Weibel ER Morphometry of the Human Lung Heidelberg: Springer; 1963 From Ochs M, 313 Weibel ER Functional design of the human lung for gas exchange In: Fishman AP, Elias JA, Fishman JA, et al., eds Fishman's Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed New York: McGrawHill; 2008:23-69.) Đường dẫn khí lót lớp biểu mô liên tục, chuyển đổi dần từ biểu mơ trụ giả tầng có lơng chuyển phế quản sang biểu mơ trụ đơn có lơng chuyển tiểu phế quản nhỏ nằm gần đơn vị trao đổi khí Ở vùng chuyển tiếp với phế nang biểu mô gai Tại tất hệ đường dẫn khí, biểu mơ tạo thành nhiều loại tế bào: tế bào lót, tế bào tiết số lượng tế bào có chức chun biệt (Hình 5) Các tế bào có lơng chuyển chiếm ưu suốt biểu mô phế quản tiểu phế quản, có vai trị đẩy chất nhầy từ đường thở ngoại biên đến hầu họng (Hình 6) Hệ thống vận chuyển chất nhầy chế bảo vệ quan trọng phổi Lớp nhầy có hai phần, lớp gel bề mặt có độ nhớt cao lớp quanh nhung mao sâu có cấu trúc bờ bàn chải Nhung mao tạo thành thảm dày dài đỉnh tế bào biểu mô, chúng phối hợp với để đẩy lớp chất nhầy vùng hầu họng Nhung mao tạo thành từ tiểu thể trung tâm, có khoảng 200 nhung mao đỉnh tế bào có lơng chuyển Các nhung mao gắn vào tế bào định hướng di chuyển chất nhầy Trục nhung mao gồm cặp ống trung tâm bao quanh chín cặp ống ngoại biên Phần nhung mao có móc nhỏ giúp bắt chất nhầy đẩy chúng phía trước Mỗi nhung mao có tần số chuyển động từ 12 đến 20 Hz phối hợp đồng thời với nhung mao khác tế bào nhung mao tế bào kế cận tạo sóng chuyển động đồng đường dẫn khí Rối loạn chức lơng chuyển nguyên phát (Primary Ciliary Dyskinesia - PCD) nhóm rối loạn bao gồm hội chứng Kartagener gọi tên sai hội chứng bất động lông chuyển Trong PCD, khiếm khuyết hệ thống ống, cánh tay nhung mao đưa đến rối loạn vận động nhung mao, ảnh hưởng lên vận chuyển chất nhầy niêm mạc hô hấp, gây viêm phế quản mạn viêm phổi tái phát Các tuyến niêm mạc phế quản lớn nhỏ nguồn chế tiết đường hơ hấp, chứa tế bào dịch dịch nhầy Tế bào Goblet khí quản phế quản (Hình 6) sản xuất mucin, hỗn hợp nhầy chứa acid glycoprotein góp phần tạo thành lớp nhầy niêm mạc Các tuyến niêm tế bào Goblet tăng số lượng rối loạn viêm phế quản mạn, đưa đến tăng tiết chất nhầy tăng sản xuất đàm nhớt Các tế bào đáy, thường thấy biểu mô trụ giả tầng phế quản, nằm màng đáy khơng nhơ vào lịng ống, đóng vai trị tế bào đầu dịng tế bào có lơng chuyển tế bào chế tiết (Hình 6) Hình 5: Sơ đồ cấu trúc thành đường dẫn khí Biểu mô chuyển từ biểu mô trụ giả tầng thành biểu mô trụ đơn biểu mô gai, giữ lại khảm tế bào lót tế bào chế tiết Chỉ có khí quản phế quản chứa sụn tuyến niêm mạc Phế nang tế bào trơn.(From Ochs M, Weibel ER Functional design of the human lung for gas exchange In: Fishman AP, Elias JA, Fishman JA, et al., eds Fishman's Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed New York: McGraw-Hill; 2008:23-69.) Hình 6: Vi thể thành phế quản Các tế bào biểu mơ trụ giả tầng hơ hấp: tế bào có lơng chuyển (CiC), tế bào Goblet (GC) tế bào đáy (BC) Lớp mô liên kết có chứa mạch máu nằm bên lớp biểu mô (Courtesy of G Bargsten, Hannover) Trong tế bào có lơng chuyển diện tiểu phế quản nhỏ hơn, tế bào goblet thay dần tế bào biểu mô phế quản không lông chuyển (tế bào club) Các tế bào đặc trưng đỉnh hình vịm chúng nhơ vào lòng ống chứa hạt tiết protein vào lớp lót tiểu phế quản Tế bào club ngồi chức điều hòa miễn dịch khử độc phụ thuộc cytochrom P-450 hoạt động tế bào đầu dịng để trì biểu mơ phế quản Có số loại tế bào gặp tìm thấy đường dẫn khí; nhiên chức chúng chưa hiểu rõ Các tế bào bàn chải, tìm thấy phổi người, có bờ dày đặc vi nhung mao rộng ngắn Chức chúng cho để “nếm thử” thành phần hóa học chất lỏng lót bề mặt đường dẫn khí Các tế bào thần kinh nội tiết tiết hóa chất trung gian vào mao mạch lớp niêm Đôi tế bào tổ chức thành cụm (biểu mô thần kinh thể) cho có chức nhận cảm oxy Các biểu mô thần kinh thường gặp đường dẫn khí thai nhi bệnh nhi thiếu oxy máu mãn tính (ví dụ: loạn sản phế quản phổi) Về mặt mơ học, phần cịn lại đường dẫn khí bao gồm lớp niêm, với mạng lưới mạch máu dây thần kinh, số lượng thay đổi trơn sụn Trong lớp niêm tương bào có chứa peptide vận mạch amin, tế bào miễn dịch (tế bào plasma, tế bào lympho thực bào), tuyến niêm mạc Trong phế quản gốc, sụn diện với hình vịng chữ C Tuy nhiên, phân nhánh, hệ phế quản sau ngày có sụn Sụn tăng cường độ cứng cho đường dẫn khí đóng vai trị quan trọng việc trì thơng thống đường dẫn khí, đặc biệt thở Thiếu hụt bẩm sinh sụn đường dẫn khí, dẫn đến ổn định đường dẫn khí có liên quan đến giãn phế quản (Hội chứng WilliamsCampbell) tăng thơng khí thùy phổi bẩm sinh (trước gọi khí phế thũng bẩm sinh) Cấu trúc trơn đường dẫn khí thay đổi theo vị trí giải phẫu Ở đường dẫn khí rộng nhất, có bó kết nối hai đầu sụn hình chữ C Khi lượng sụn giảm dần, trơn xếp hình xoắn ốc ngày trở nên mỏng hơn, cuối ống phế nang, tế bào trơn nằm vòng đường vào phế nang Co thắt làm tăng độ cứng tất đường dẫn khí lớn nhỏ Quan điểm cho trơn đường dẫn khí trẻ sơ sinh không đủ khả gây co thắt phế quản khơng xác Ngay trẻ sinh non có trơn, số lượng người lớn, có đủ khả để co thắt đường dẫn khí Thật vậy, kết đo chức hô hấp chứng minh thuốc giãn phế quản làm thay đổi sức cản đường thở trẻ sơ sinh Quan điểm cho trẻ sơ sinh có khơng có trơn đường dẫn khí khơng thể giải thích rối loạn loạn sản phế quản phổi Northway bệnh tim bẩm sinh shunt trái phải, với phì đại trơn đường dẫn khí chứng minh qua phép đo hình thái Thiếu hụt bẩm sinh trơn sợi đàn hồi đường dẫn khí lớn có liên quan đến dãn khí quản phế quản, dẫn đến tăng tiết dịch đường dẫn khí kết viêm phổi tái phát, hội chứng Mounier-Kuhn phình khí phế quản (Tracheobronchomegaly) VÙNG PHẾ NANG Bên tiểu thùy phổi, đơn vị cấu trúc nhỏ phổi, vùng trao đổi khí phổi: đơn vị hô hấp Đơn vị bao gồm cấu trúc phần xa tiểu phế quản: tiểu phế quản hô hấp (các tiểu phế quản thông trực tiếp với phế nang), ống phế nang phế nang Hình 7: Vi thể tiểu phế quản hô hấp (RB) phổi người mở rộng vào thành ống phế nang (AD) Thành lót biểu mơ trụ phế quản điển hình (dấu sao) Lưu ý nhánh động mạch phổi (PA) kèm theo tiểu phế quản hô hấp Hình phóng đại: mao mạch (mũi tên), đại thực bào (M), biểu mơ trụ giả tầng có lơng (E) thay biểu mô vảy phế nang loại I Lưu ý lớp sợi dày (F) với nhiều tế bào trơn (From Ochs M, Weibel ER Functional design of the human lung for gas exchange In: Fishman AP, Elias JA, Fishman JA, et al., eds Fishman's Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed New York: McGraw-Hill; 2008: 23-69.) Như đề cập trước đó, chùm phế nang phần nhu mô phổi nối với tiểu phế quản tận (Hình 4) Đây đơn vị trao đổi khí phổi Ở phổi người trưởng thành, chùm phế nang có đường kính 6-10 mm với tổng thể tích khí 2000-4000 ml diện tích bề mặt khoảng 140 m2 (Bảng 1), khoảng cách từ phế nang đến tiểu phế quản tận gần mm Phế nang thực khơng có dạng hình cầu mà giống hình lục giác Đường kính phế nang trung bình 200-300 m Trong chùm phế nang, lổ gian phế nang (lổ Kohn) diện vách phế nang Mặc dù có kênh thơng khí hỗ trợ, thực tế lổ Kohn phủ surfactant Bằng chứng siêu âm cho thấy đại thực bào phế nang qua lổ để đến phế nang lân cận Trong phổi trẻ sơ sinh, có khơng có lổ Kohn Điều giải thích phổi trẻ sơ sinh dễ xẹp phổi người lớn Bảng 1: Phổi người số Số lượng phế nang 480 triệu Diện tích bề mặt phế nang 140 m2 Thể tích mao mạch 210 ml Bề dày màng phế nang mao m mạch Các phế nang lót hai loại tế bào biểu mơ (Hình 8) Tế bào biểu mơ phế nang loại I mỏng (0,1- 0,5 m), bao phủ khoảng 95% bề mặt phế nang Đây tế bào biệt hóa rõ rệt, có bào quan tế bào chất, cung cấp hàng rào biểu mơ cho việc trao đổi khí Các nghiên cứu gần chứng minh tế bào có khả vận chuyển tích cực Na +, Cl− kéo theo nước Tế bào biểu mơ loại II có số lượng nhiều tế bào loại I, dạng hình trụ nên chiếm khoảng 5% tổng diện tích bề mặt phế nang (Bảng 2) Đặc trưng mô học tế bào vi nhung mao thân lamellar, nơi dự trữ surfactant (Hình 8) Hình 8: Vi thể điển tử tế bào biểu mô phế nang loại II Surfactant giàu phospholipid dự trữ thể lamellar (LB) trước tiết Sự giãn mỏng tế bào phế nang loại I tạo thành chổ kết nối chặt với tế bào phế nang loại II (mũi tên) Một mao mạch (C) nằm bên tế bào loại II Màng phế nang-mao mạch gồm lớp: tế bào biểu mô phế nang (Epi), màng đáy (BM) tế bào nội mô mao mạch (Endo) (From Ochs M A brief update on lung stereology J Microsc 2006;222:188-200.) Bảng 2: Đặc điểm tế bào phổi người Loại tế bào Tổng số tế bào Thể tích tế bào Diện tích bề mặt (%) (3) đỉnh (2) Phế nang loại I 1764 5098 Phế nang loại II 16 889 183 Nội mô 30 632 1353 Mô kẽ 36 637 Đại thực bào phế 10 2492 Biểu mô nang Tế bào biểu mơ phế nang loại II trì cân nội môi phế nang theo nhiều cách Đầu tiên, nguồn chế tiết surfactant, xem số thể trưởng thành phổi thai nhi; Surfactant làm giảm sức căng bề mặt giao diện khídịch phế nang Thứ hai, phổi trẻ sau sinh, tế bào tiền thân tế bào biểu mô phế nang loại I đóng vai trị then chốt việc trì hoạt động bình thường biểu mơ phế nang trình sửa chữa sau tổn thương phổi: tái sinh, sửa chữa, tân sinh Thứ ba, tế bào có khả vận chuyển tích cực ion ngược chiều chênh lệch điện hóa học tham gia vào trình tiết dịch phổi thai nhi, tái hấp thu dịch phế nang sinh tái hấp thu dịch từ phế nang bị phù phổi sau sinh Hai rối loạn liên quan đến tế bào loại II gặp trẻ em (1) thiếu surfactant hội chứng nguy kịch hô hấp cấp trẻ sơ sinh non tháng (2) giảm hình thành thể lamellar giảm tiết surfactant đột biến rối loạn chức 10