Sinh lý hệ hô hấp

Lồng ngực Các cơ hô hấp Màng phổi

Phổi

Cơ học hô hấp

Tác dụng của các cơ Tính đàn hồi của phổi và lồng ngực - Chất hoạt điện

Kết quả của cơ

học hô hấp

Phế động ký

Hô hấp ký Khí cặn và các phương pháp đo thể tích khí cặn Khoảng chết – Cách đo

Thông khí phế nang Điều kiện tiêu chuẩn của thể tích

- Gồm 4 giai đoạn:

(1) Thông khí ở phổi: trao đổi khí giữa môi trường và phổi

(2) Trao đổi khí phế nang, mao mạch qua màng phế nang – mao mạch

(3) Vận chuyển oxy và CO2 trong máu giữa phổi và mô

(4) Trao đổi oxy và CO2 giữa máu trong mao mạch và mô

- Từ giai đoạn 1 -> 4 là hô hấp ngoại bào Hô hấp tế bào là quá trình sử dụng oxy

và thức ăn để sinh năng lượng dưới dạng ATP và tạo ra CO2

GIẢI PHẪU HỌC HỆ HÔ HẤP

2 Các cơ hô hấp:

- 2 nhóm:

+ Cơ hít vàobình thường: cơ hoành, cơ liên sườn ngoàigắng sức: cơ lệch, cơ răng trước, cơ ức đòn chũm, cơ má, cơ lưỡi, cơ cánh mũi+ Cơ thở ra

bình thường: các cơ co vào trong khi hít vào, sẽ giãn nghỉ khi thở ragắng sức: cơ liên sườn trong, cơ thành bụng trước

- 2 đường thần kinh chi phối:

+ Tự ý: theo bó vỏ sống đến tb thần kinh vận động ở sừng trước tủy sống+ Không tự ý: đường bụng bên

GIẢI PHẪU HỌC HỆ HÔ HẤP

- Mũi, miệng, hầu, thanh quản

- Đặc điểm: có vòng sụn, bao quanh 5/6 phế quản, giữ cho phế

quản không bị xẹp xuống

- Mũi, miệng, hầu, thanh quản, khí quản, 16 thế

hệ đầu của phế quản

- Đặc điểm:

+ Không có trao đổi khí + Chấm dứt ở tiểu PQ tận cùng + Có hệ thống mạch máu riêng: động mạch PQ bắt nguồn từ động mạch chủ xuống và tĩnh mạch PQ đổ về tĩnh mạch phổi

+ Nở ra nhờ áp suất xuyên phổi

+ Thành của tiểu PQ là cơ trơn, trừ vùng xa nhất của tiểu PQ hô

hấp chỉ có 1 vài sợi cơ trơn

- 7 thế hệ cuối của cây phế quản, phế nang

- Đặc điểm: nơi diễn ra quá trình trao đổi khí

Khí quản quảnPhế Tiểu phế quản Tiểu phế quản tận cùng Tiểu phế quản hô hấp Ống phế

nang

Phế nang

- Thần kinh chi phối – phản xạ co phế quản

+ Hệ giao cảm: gây giãn PQ

• Chất hóa học trung gian: epinephrin và norepinephrin

• Thụ thể 𝛽2

+ Hệ phó giao cảm: gây co PQ

• Các nhánh đi từ đường dây X vào mô phổi

• Chữa tác nghẽn (hen suyễn) bằng chất đồng vận 𝛽2 hoặc kháng cholinergic

• Tác nhân:

Bên ngoài: khói, bụi, khí độc, hơi lạnh, SO2, khí acid

Bên trong: histamin và SRSA tiết ra từ tương bào (dị ứng do phấn hoa); leukotriene tiết ra từ bạch cầu; động mạch phổi nhỏ bị thuyên tắc làm co tiểu PQ

4 Đường dẫn khí

- Kháng lực đường dẫn khí

+ Sức cản lớn nhất ở những đường hô hấp trên và lớn: chiếm 50%

+ Miệng, hầu, thanh quản chiếm 25%

+ Đường dẫn khí dưới chiếm phần còn lại, trong đó tiểu PQ từ thế hệ thứ 8 chiếm 10-20%

- Kháng lực của đường dẫn khí bị ảnh hưởng bởi:

(1) thể tích phổi: phổi giãn -> độ đàn hồi kéo dãn đường dẫn khí (2) độ co cơ trơn tiểu PQ Reissessen bị ảnh hưởng bởi hệ GQ, PGC, hệ TK qua trung gian VIP (polipeptide ruột vận mạch)

(3) mức độ phì đại niêm mạc (4) lượng dịch tiết trong lòng ống

GIẢI PHẪU HỌC HỆ HÔ HẤP

4 Đường dẫn khí

- Vai trò của đường dẫn khí

+ Làm ẩm khí: khí vào phổi được bão hòa hơi nước

+ Điều chỉnh nhiệt độ khí hít vào: nhiệt độ khí vào phế nang = nhiệt độ cơ thể

+ Ngăn cản vật lạ vào đường hô hấp: chất tiết khí quản chứa IgM và chất

khác -> chống nhiễm trùng và giữa cho niêm mạc bền vững

+ Vai trò của thanh môn: phản xạ co cơ áp, đóng thanh môn -> ngăn nước,

thức ăn vào phổi

+ Ngăn cản vật lạ vào đường hô hấp

Kích thước

Cơ chế

- Cơ chế xoáy lắng của mũi

- Chất nhầy ở mũi, mô bạch huyết ở vùng hầu

- PX hắt hơi, PX khạc, nuốt

- PX ho

- PX hắt hơi

- Đại thực bào ăn, sau đó đến lớp nhày của ống PQ

để khạc ra

- Đem đến hạch bạch huyết

- Bị tiêu hủy và chất tiêu hóa thấm vào khoảng gian dịch

- Khởi phát từ đường hô hấp đến phế nang, theo dây X và vào trung tâm ở hành não

- 4 giai đoạn

(1) Hít vào 2,5L

(2) Nắp thanh quản đóng lại, 2 dây thanh âm khép chặt

(3) Co mạnh cơ bụng và cơ thở ra phụ, nâng áp suất phổi lên 100mmHg

(4) Nắp thanh quản và dây thanh quản thình lình mở ra, khí bị nén phòng ra ngoài

với vận tốc 1000km/giờ

- Quan trọng: áp suất cao ở lồng ngực làm xẹp đường dẫn khí -> khí chà xát mặt trong đường dẫn khí, đem đi mọi chất bẩn

GIẢI PHẪU HỌC HỆ HÔ HẤP

1 Tại sao tiểu PQ ở thế hệ thứ 8 trở đi chỉ chiếm 10-20% tổng kháng lực đường dẫn khí?

2 2 chức năng nào của đường dẫn khí bảo vệ phế nang không bị tổn hại?

3 Khoảng chết cơ thể?

4 PX ho giống PX hắt hơi, nhưng khác ở những điểm nào?

5 Khi đại thực bào nuốt một lượng lớn các chất như: khói thuốc lá, silic, abesco?

1 Vì có rất nhiều tiểu PQ lớn so với 65.000 tiểu PQ tận cùng Tuy nhiên, trong những điều kiện bệnh

lý, tiểu phế quản nhỏ dễ bị tắc nghẽn và co cơ trơn -> tăng sức cản đường dẫn khí

2 Chức năng làm ẩm khí và điều chỉnh nhiệt độ khí hít vào Chủ yếu do mũi, hầu, miệng có nhiều

mạch máu Khí mở khí quản hoặc đặt ống nội khí quản cần lưu ý làm ẩm và làm ấm không khí

3 Đường dẫn khí ngoài 4 vai trò, còn chứa một thể tích khí không dùng để trao đổi giữa máu và cơ thể

4 PX hắt hơi có dây hướng tâm là dây V; lúc tống khí lưỡi gà hạ thấp, khí phần lớn đi qua mũi -> làm

sạch đường dẫn khí ở mũi

5 Chúng sẽ nhả các men của lysosome và các chất này sẽ gây viêm

Bệnh lý thanh môn

- Viêm phổi hít: bệnh nhân hôn mê, nắp thanh môn không đóng hoàn toàn, chất ói bị hít vào phế quản

- Phù Quincke: dị ứng gây phù thanh quản

- Co cứng Tetany: hạ Canxi máu làm đóng chặt thanh quản

- 10% trường hợp chết đuối do PX đóng thanh môn

Sau nín thở, lượt hít đầu tiên đem nước làm PX thanh môn đóng lại -> nạn nhân chết ngạt trong tình trạng không có nước trong phổi

GIẢI PHẪU HỌC HỆ HÔ HẤP

5 Phổi

- Đơn vị chức năng là phế nang

- PN được mạng lưới mao mạch phổi bao bọc

- Bao gồm:

(1) Biểu mô phế nang gồm 2 loại

Loại 1: tb lót nguyên thủy, mẫn cảm với mọi tác nhân gây hại

Loại 2: tb tiết chất hoạt diện

(2) Tb biểu mô khác

(3) Đại thực bào PN phổi, tb lympho, tương bào, dưỡng bào (mast cell)

Hít vào

Cơ hô hấp co Lồng ngực giãn

P (lồng ngực) giảm Phế nang giãn

P(pn) > P(kq)

2 cách tạo chênh lệch áp suất (P)

• Kiểu thở âm tự nhiên: P(pn) < P(kq)

• Kiểu thở dương nhân tạo: P(pn) > P(kq)

* Kiểu thở bình thường ở người là thở âm

Các áp suất trong hô hấp

Áp suất trong màng phổi

Áp suất phế nang Công của hô hấp

Các cơ hô hấp làm tăng giảm thể tích lồng ngực

3 kích thích của hệ thần kinh làm co cơ hô hấp:

(1)Từ trung tâm hô hấp(2)Từ vỏ não đi xuống(3)Từ tủy sống do lệch của thoi cơ

3 cách các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích lồng ngực

(1)Tăng đường kính trước sau <- nâng x.sườn và x.ức ra phía trước(2)Tăng đường kính trên dưới <- kéo cơ hoành xuống

(3)Tăng đường kính ngang: không quan trọng

T1-T11 (cơ liên sườn ngoài)

T1-T11 (cơ liên sườn trong) T6-T11 và L1 (cơ thành bụng trước)

- Cơ hoành: điểm gốc ngay giữa tâm, điểm

gắn bám quanh đáy lồng ngực, cong vòng

trên gan, lên xuống như một piston

-> cơ hô hấp chính, khi co đẩy nội tạng xuống

và đẩy x.sường ra phía ngoài

- Cơ liên sườn ngoài: chạy chéo ra trước và

xuống dưới, từ x.sườn này đến x.sườn khác

-> tăng đường kính trước sau của lồng ngực,

giữ cho khoảng liên sườn không bị lõm vào

khi hít vào (áp suất lồng ngực giảm)

- Cơ hít vào phụ: cơ lệch, răng trước, ức đòn chũm -> tăng đường kính trước sau khi gắng sức, kéo lồng ngực lên trên và ra ngoài

- Cơ khác: cơ cánh mũi,

cơ má, cơ lưỡi -> giúp hít vào bằng cách giảm kháng lực

- Các cơ hít vào giãn nghỉ

- Bụng đẩy cơ hoành lên

- Cơ liên sườn trong: chạy chéo xuống dưới và phía sau -> khi

co, kéo lồng ngực xuống dưới

1 Cơ hô hấp chính

2 Cơ làm thay đổi 75% thể tích lồng ngực]

3 1 cm di chuyển của cơ hoành, thể tích lồng ngực thay đổi

CƠ HỌC HÔ HẤP

Phổi

- Khuynh hướng co xẹp của phổi: vị trí

ban đầu của phổi khi không chịu tác

dụng của một ngoại lực nào

- 2 yếu tố tạo nên lực đàn hồi của phổi

(1) 1/3 lực đàn hồi: sợi đàn hồi khắp phổi bị căng, luôn muốn co lại

(2) 2/3 lực đàn hồi: sức căng bề mặt của lớp lót phế nang làm giảm diện

tích mặt thoáng (chất hoạt diện)

Chất hoạt diện

- 3 thành phần chính:

dipamol phosphatidylcholin apoprotein

ion Ca2+ (tb II của biểu mô phế nang tiết)

Tính đàn hồi của phổi

- Chất hoạt diện:

+ Không bị lực hút của các phân tử nước trong lớp dịch lót phế nang+ Trải trên mắt thoáng của lớp dịch lóp phế nang -> giảm sức căng bề mặt

từ 2-14 lần -> phổi ít có khuynh hướng co rút

- Bệnh lý ở trẻ sơ sinh: bệnh màng trong, hội chứng suy hô hấp cấp

+ Xảy ra ở trẻ thiếu tháng+ Tiết chất hoạt diện không đủ -> khó thở trong những nhịp thở ban đầu+ Không điều trị -> trẻ có thể chết

Ảnh hưởng lên sự ổn định các phế nang

P = 2T/r

(P: áp suất phế nang, T: lực căng thành, r: bán kính phế nang)

- Bình thường, chất hoạt diện

+ Trải rộng ở pn lớn, tụ lại ở pn nhỏ+ Giúp T giảm khi r giảm và T tăng khi r tăng -> P không đổi

- Bệnh màng trong khi thiếu chất hoạt diện

+ r giảm, T không đổi, P tăng+ Các pn đường kính không đều nhau -> P (pn có r nhỏ) > P (pn có r lớn) -> khí dồn qua pn lớn -> có loạt pn phồng và pn xẹp

Ngăn tích tụ phù trong phế nang

- Sức căng bề mặt của dịch trong phế nang

+ Co rút phế nang+ Kéo dịch vào phế nang

- Bình thường, đầy đủ chất hoạt diện -> giảm khả năng kéo dịch

- Bệnh lý, thiếu chất hoạt diện -> lượng dịch lớn ra khỏi mao quản phế nang -> phù phổi, suy hô hấp

CƠ HỌC HÔ HẤP

Lâm sàng

- Bệnh màng trong ở trẻ sơ sinh (IRDS – Infant respiratory distress

syndromes) xuất phát từ 2 nguyên nhân

+ Thiếu chất hoạt diện + Tình trạng giữ nước trong phổi

Trong thai kỳ, tb biểu mô phổi của thai tiết Cl- trong dịchKhi sinh ra, xuất hiện sự thay đổi hấp thu Na+ thông qua kênh Na+ (ENaCs) -> dịch được hấp thu với Na+

- Bệnh lý giảm chất hoạt diện ở người lớn: mổ tim dùng tim phổi nhân tạo, tắc nghẽn đm phổi, thở oxy liều cao dài ngày

Lồng ngực

- Bình thưởng: lồng ngực luôn bị phổi kéo vào trong

- Khi mở phổi: mất liên kết lồng ngực và phổi -> phổi xẹp lại, lồng ngực phình ra

- Bệnh khí phế thũng:giảm tính đàn hồi phổi -> lực kéo lồng ngực vào giảm -> lồng ngực phình tròn

CƠ HỌC HÔ HẤP

Cách đo tính đàn hồi của phổi và lồng ngực

Độ tăng thể tích khi tăng 1 đơn vị thể tích

Suất đàn

Gồm suất đàn tĩnh của phổi Cst(L) và sđt của lồng ngực Csr(W)

Suất đàn tĩnh của toàn

hệ thống hô hấp

Cst(RS)

Suất đàn của phổi tĩnh

• Tỷ lệ giữa sự thay đổi thể tích phổi với thay đổi áp suất xuyên phổi khi không có luồng khí

• Giá trị trung bình 0,30 l/cm H2O

• Phản ánh tính chất đàn hồi của nhu mô phổi

Xác định nguyên nhân bệnh lý do lồng ngực trong hội chứng hạn chế thông khí, khi có nhu mô phổi bình thường

Suất đàn lồng ngực

- Áp suất âm trong màng phổi: ở kỳ hít vào, phổi bị căng giãn -> phổi có khuynh hướng co rút (tính đàn hồi của phổi) -> tăng thể tích của khoang ảo giữa 2 lá phổi -> áp suất âm

- Giá trị trung bình: + Hít vào: -6 mmHg (bình thường); -30 mmHg (gắng sức)

+ Thở ra: -2,5 mmHg (bình thường); -0,5 mmHg hoặc (gắng sức)

- Cách đo Ppl: không đo trực tiếp, đo gián tiếp qua áp suất thực quản và xem như tương

Công của hô hấp

Hít vào sử dụng công Thở ra là một quá trình thụ động nên không sử dụng công

- Công thắng đàn hồi: để thắng sức đàn hồi của phổi và lồng ngực Tăng khi xơ cứng phổi và lồng ngực

- Công thắng lực kháng của mô: kháng lại lực dính và quán tính của phổi, lồng ngực

- Công thắng lực ma sát: khi đi qua đường dẫn khí của phổi và các mô

+ Bình thường: công tiêu hao 2-3% tổng năng lượng tiêu dùng của cơ thể + Hoạt động nặng: tiêu hao 3-4%

+ Bệnh lý kháng lực hay tính đàn hồi: tiêu hao >= 1/3 tổng năng lượng -> tử vong + Tăng khi: thở nhanh, tắc nghẽn đường dẫn khí, bệnh tắc nghẽn kinh niên

đường hô hấp

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

Trên giản đồ: đoạn hít vào ngắn hơn, dốc hơn đoạn thở ra, chỉ sau lúc thở ra

mới có giai đoạn nghỉ

(3) thể tích dự trữ hít vào: lượng khí có thể hít vào thêm khi cố gắng hết sức

(4) thể tích dự trữ thở ra: lượng khí có thể thở ra thêm khi cố gắng hết sức

(5) dung tích sống: lượng khí tối đa có thể huy động được

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

2 Hô hấp ký

- Dung tích sống

+ Thay đổi theo giới, tuổi, chiều cao, dân tộc+ Phụ thuộc vào: vị trí lúc đo (nằm thấp hơn ngồi), sức mạnh của cơ hô hấp, tính đàn hồi phổi và lồng ngực, sức chứa phế nang

+ Ý nghĩa: theo dõi sự tiến triển các loại bệnh xơ cứng, phá hủy mô phổi, ứ dịch trong phế nang, ứ dịch trong màng phổi, liệt cơ hô hấp, kiểm tra chức năng hô hấp

- Thể tích thông khí phút = thể tích lưu thông * tần số hô hấp

+ Cách đo: hít vào, thở ra mạnh hết sức trong 12 giây rồi nhân 5+ V thông khí phút tối đa gấp 20-25 lần V thông khí phút

+ Ý nghĩa: đo khả năng dự trữ to lớn của phổi

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

- FEV1

+ Cách đo: hít vào, thở ra nhanh, mạnh, hết sức trong 1 giây đầu+ Ngoài đo được trị số thể tích của phổi, còn đo được kháng lực của đường thở (ảnh hưởng bởi lực ma sát khi thở ra với vận tốc cao)

+ Ý nghĩa: xác định độ nặng, theo dõi quần thể đối tượng có nguy cơ mắc bệnh phổi ảnh hưởng đến sức cản của đường dẫn khí

- Áp dụng việc đo thể tích khí thở ra trong 1 giây đầu:

+ Thiết lập chỉ số Tiffeneau (FEV1/DTS * 100):

• Xác định độ nghẽn tắc, khám phá bệnh nghẽn tắc đường hô hấp kinh niên

• Chỉ số bình thường: 85% ở người VN 20 tuổi, giảm dần theo tuổi

• < 70% -> có hội chứng nghẽn tắc

+ Khám phá cơ địa dị ứng và tìm dị nguyên:

• Đo FEV1 trước và sau khi phun dị nguyên (thuốc cấp cứu) hoặc acetylcholin

• FEV1 < 20% -> thể trạng hen

+ Thăm dò mức độ nghẽn tắc và lựa chọn thuốc làm giãn phế quãn:

• FEV1 tăng > 12% và 200ml sau sử dụng thuốc -> bệnh nghẽn tắc còn hồi phục được

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

3 Khí cặn và các phương pháp đo thể tích khí cặn:

- Khí cặn: lúc thở ra hết sức phổi không xẹp hoàn toàn mà còn chứa 1 lượng khí

- 3 vai trò của khí cặn:

(1) Trao đổi khí với máu giữa hai giai đoạn hít vào và thở ra

(2) Hòa lẫn khí cũ và mới để làm O2 và CO2 không thay đổi đột ngột theo nhịp thở

gây xáo trộn cho cơ thể

(3) Giữ cho phổi không xẹp để dễ thay đổi thể tích

- Dung tích cặn cơ năng: sau mỗi lần thở ra bình thường, phổi chứa V cặn (1 lít)

và V dự trữ thở ra (1,3 lít)

- Tổng dung lượng phổi (toàn bộ sức chứa của phổi) = dung tích sống và thể tích cặn cơ năng

3 Khí cặn và các phương pháp đo thể tích khí cặn:

- 2 pp đo thể tích khí cặn:

• PP đo thể tích khí cặn (RV)

RV = FRC – ERC

FRC: dung tích cặn cơ năng; ERC: thể tích dự trữ thở ra

• PP chuẩn ( pp pha loãng helium)

V(CiHe) = ( V + FRC) CfHe => FRC = ( CiHe/CfHe – 1) V

V: thể tích hô hấp ký đã biết; CiHe: nồng độ heli ban đầu đã biết;

CfHe: nồng độ Heli sau khi bị hòa loãng bởi khí FRC

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

PeCO2 x KLT = PaCO2 ( KLT – KC) + PiCO2 x KC

PeCO2: phân áp CO2 trong khí thở ra; KLT: V lưu thông; PaCO2: phân áp CO2 trong khí phế nang; KC: khoảng chết; PiCO2: phân áp CO2 trong khí hít vào (không đáng kể)

 PeCO2 x KLT = PaCO2 ( KLT – KC)

4 Dùng toán đồ ước lượng tỉ lệ khoảng chết sinh lý trên thể tích lưu thông

(VD/VT) ở các mức PaCO2 và thông khí phút VE cụ thể

KẾT QUẢ CỦA CƠ HỌC HÔ HẤP

5 Thông khí phế nang TKPN = TSHH x ( KLT – KC); TSHH: tần số hô hấp

- TKPN là 1 trong những yếu tố chính quyết định nồng độ oxy và carbonic trong phế

nang và máu => Cuối cùng, kết quả của cơ học hô hấp phải dựa vào thông khí phế nang

(3) Thở bằng mặt nạ thở máy, chú ý đến KC do các ống dẫn khí (máy nước ngoài sử

dụng cho người có tầm vóc to)