Bài giảng sinh lý hệ hô hấp

SINH LÝ H HÔ H P Trình bày : TS Nguy n Th Hoàng Lan M C TIÊU • • • • Trình bày ch c n ng thông khí ph i Trình bày k t qu c a hô h p ký Trình bày các d ng chuyên ch khí O2 và CO2 trong máu Trình bày trao đ i kíh gi a d ch c th và t bào. 4 GIAI O N • Thông khí ph i đ trao đ i khí gi a ph nang và khí tr i. • Khuy ch tán khí O2 và CO2 gi a ph nang và máu t i ph i. • Chuyên ch O2 và CO2 trong máu và d ch c th đ n ho c r i kh i t bào. • Trao đ i khí gi a d ch c th và t bào. i u hòa b i trung tâm hô h p TRAO I KHÍ PH I TRAO I KHÍ PH I • Khu ch tán O2 t ph nang vào mao m ch ph i • Khu ch tán CO2 theo chi u ng c l i TRAO I KHÍ PH I nh lu t Dalton Áp su t t ng c ng c a m t h n h p khí = t ng áp su t ph n c a m i ch t khí trong h n h p PATM = PN2 + P02 + PCO2 = 760 mm Hg 78% 21% 0,04% 600,6mmHg 159mmHg 0,3mmHg PATM gi m khi lên đ cao PATM t ng khi xu ng sâu h n m c n c bi n. TRAO • I KHÍ PH I Phân áp khí m i vào đ n ph nang pO2 = 100mmHg, pCO2= 40mmHg, pN2= 573mmHg, pH2O = 47mmHg • Phân áp khí máu t nh m ch tr n (ph n đ u mao m ch ph i) pO2 = 40mmHg, pCO2= 45mmHg, pN2= 573mmHg, pH2O = 47mmHg S chênh l ch v phân áp c a các lo i khí 2 bên ph nang mao m ch s khu ch tán s xãy ra qua màng đ đ t s cân b ng. MÀNG PH NANG – MAO M CH Khí xuyên qua màng ph nang – mao m ch: o L p d ch lót ph nang o L p bi u bì ph nang o Màng đáy bi u bì o Khoang k o Màng đáy mao m ch o Huy t t ng o Màng h ng c u C CH TRAO I KHÍ H th ng c h c hô h p th c hi n thông khí ph nang Khu ch tán giúp v n chuy n khí qua màng hô h p ( giai đo n quan tr ng nh t c a thông khí t i ph i) Khí s đi t n i có áp su t cao đ n n i có áp su t th p theo khuynh áp. Y UT NH H KHU CH TÁN NG V N T C V n t c khu ch tán : ∆ P× S × A VKT = d × MW VKT : v n t c khu ch tán ∆ P : khuynh áp hai bên màng, càng l n v n t c KT càng nhanh S : ch s hoà tan c a khí trong n c A : ti t di n d : đo n đ ng khu ch tán MW : tr ng l ng phân t KH N NG KHU CH TÁN S mL khí đi qua màng trong 1 phút, d i đ sai bi t áp su t 1mmHg L ng CO t PN vào máu (ml/phút) DL CO = pCO PN – pCO mao m ch (mmHg) DL CO = 17mL/ph/mmHg H s khu ch tán c a O2 cao h n CO là 1,23 l n DLO2 = 21mL/ph/mmHg • Giúp xác đ nh n i gây ngh n t c • Khám phá s m b nh lý màng ph nang – mao m ch. Ph i : n i l y oxy Máu : chuyên ch khí Mô : tiêu dùng oxy M c đích : phóng thích oxy cho nhu c u chuy n hóa. K T QU Phóng thích O2 tùy thu c : L u l ng máu N ng đ O2 máu đ ng m ch : 20 ml O2/100 ml máu Kh n ng khuy ch tán O2= 21mL/ph/mmHg sai bi t P hai bên màng hô h p : 11mmHg L ng oxy vào máu : 200 - 250 ml/ph K T QU Khuynh áp CO2= 1mmHg Kh n ng khuy ch tán c a CO2= 400L/ph Nhu c u th i CO2= 200 ml/ph N ng đ CO2 máu t nh m ch PvCO2 = 45mmHg CO2 máu đ ng m ch PaCO2= 40mmHg K T QU Máu đ ng m ch O2 content 20 ml O2/100 ml S aO 2 98% P aO 2 100 mmHg PaCO2 40 mmHg Máu t nh m ch tr n O2 content 15 ml O2/100 ml S vO 2 75% P vO 2 40 mmHg PvCO2 45 mmHg T L THÔNG KHÍ - T I MÁU (VA/Q) đ m b o s trao đ i khí t t, c n có s t ng x ng gi a thông khí và t i máu • N i nào PO2 ph nang th p, mao m ch ph nang co l i máu không đ n nh ng n i thông khí kém. • N i nào PCO2 ph nang th p, các ti u ph qu n co l i khí không đ n nh ng n i t i máu kém. T L THÔNG KHÍ - T I MÁU (VA/Q) VA = 4L/ph • T ng x ng bình th ng = = 0,8 Q = 5L/ph • B t x ng bình th ng (khi đ ng) nh ph i: VA/Q = 2,4 áy ph i : VA/Q = 0,5 • Kho ng ch t sinh lý Shunt sinh lý B t x ng b nh lý trong hút thu c lâu dài gây Ngh n t c ti u ph qu n, ph nang không đ c thông khí Shunt sinh lý Giãn ph nang và thành ph nang b h y ho i nên máu đ n không đ T ng kho ng ch t sinh lý CHUYÊN CH KHÍ TRONG MÁU CHUYÊN CH OXY Oxy đ c chuyên ch trong máu b ng hai cách • G n v i hemoglobin (19,5ml ≠ 97% t ng oxygen trong máu) • Hòa tan trong huy t t ng ( 0,3ml ≠ 2-3%) CHUYÊN CH CO2 CO2 đ c ch trong máu b ng 3 cách • Bicarbonate (HC03-) (90%). • Hòa tan trong huy t t ng (5%). • Carbaminohemoglobin (5%). MÁU NG M CH O2 2-3% Khí hòa tan Khí g n Hb CO2 Khí hòa tan 97% Khí g n Hb 5% 5% 90% HCO3- N ng đ 20 ml O2/100 ml N ng đ 48 ml CO2/100 ml CHUYÊN CH O2 máu M OXY 2-3% Khí hòa tan Khí g n v i Hb T nh m ch 97% N ng đ 20 ml O2/100 ml N ng đ 15 ml O2/100 ml CHUYÊN CH O2 đ ng m ch Khí hòa tan Khí g n v i Hb OXY O2 hòa tan trong huy t t ng t l v i tính hòa tan c a oxy và phân áp O2 : [O2] hòa tan = s x PO2 S : ch s hòa tan c a oxy VO2 hòa tan (ml) = 0.00314 x PO2(95mmHg) PO2/100ml 0.00314 x 95 = 0,30 ml O2 /100ml N ng đ 20 ml O2/100 ml OXY HÒA TAN Do đó, n u PaO2 là 100 mmHg [O2] hòa tan = PO2 mmHg x 0,003 = 100 x 0.003 = 0.3 ml O2/100 ml O2 phóng thích qua khí hòa tan : = 5000 ml/ph x 0.3 ml O2/100 ml =15 ml O2/ph Khi ngh ng i , l ng oxy vào máu VO2 = 250 ml O2/ph Do đó, [O2] hòa tan ch đ i di n ~ 6% nhu c u tiêu dùng O2 OXYHEMOGLOBIN Oxyhemoglobin = Hb + O2 97 % trong đ ng m ch Khi PO2 trong máu th p, đ b o hòa Hb th p. Khi PO2 trong máu cao, đ b o hòa Hb cao. OXYHEMOGLOBIN Hemoglobin có 2 chu i globin 2 ,2 1 phân t heme (porphyrin) cho m i chu i globin, m i chu i có m t v trí g n 1 phân t O2. HbO2 là c ch chuyên ch chính. OXYHEMOGLOBIN Heme, m t porphyrin có (Fe2+), g n v i O2 M t phân t Hb b o hòa ch a 4 phân t O2 Kh n ng g n O2 c a Hb, là Hb đ c b o hòa hoàn toàn : 1.39 ml O2/g Hb 100 ml máu có kho ng 15 gam Hb nên 100 ml máu có th v n chuy n t i đa 15 x 1,39 = 20,8 mL O2. (97% ≠ 19,5ml k t h p)) Do đ c tính c a heme , HbO2 màu đ – deoxy Hb màu tím xanh. Máu t nh m ch s m h n máu đ ng m ch. METHEMOGLOBIN • H u h t heme ch a Fe2+ • Khi b oxyt hóa thành Fe3+ b i nitrates ho c sulfonamides t o methemoglobin (metHb) • Bình th ng ch ~1.5% Hb t ng c ng • MetHb không có kh n ng g n O2 • S hi n di n c a metHb làm gi m kh n ng g n O2 1,35ml O2/g Hb còn CHUYÊN CH O2 - HEMOGLOBIN • G n Hb - O2 t ng đ i lõng l o nên Hb g n và nhã oxy d dàng. • Kh n ng g n oxy (HbO2 capacity) t t c Hb đ c b o hòa 1.35 ml O2/g Hb • % Saturation Hb đo đ c SO2 = x100 kh n ng HbO2 Reserve HI U NG BOHR Ái l c gi m khi pH gi m. NH H NG NHI T Ái l c gi m khi nhi t đ t ng. NH H NG pH VÀ PCO2 pH gi m, ái l c gi m PCO2 t ng , ái l c gi m NH H NG 2,3 DPG 2,3 DPG (diphosphoglycerate) t ng, ái l c gi m. THI U MÁU Thi u máu: O2 content gi m 28 24 Bình th ng : l ng oxy giao cho mô là (19,8 mL - 20mL) -15mL = 4,8mL - 5mL 20 16 12 8 4 20 40 60 80 100 120 140 CHUYÊN CH CO2 CO2 đ c ch : • Hòa tan • G n v i Hb (h p ch t carbamino) • HCO3- CO2 HÒA TAN • • • L ng nh CO2 lên đ n ph i d i d ng hòa tan 100ml máu v n chuy n 0,3ml CO2 d ng hòa tan toàn l ng CO2 lên ph i. Tính hòa tan c a CO2 l n h n O2 ~ 20 l n 7% D NG HCO3D ng v n chuy n chi m 70% Ph n ng 1 x y ra nhanh trong HC nh men Carbonic anhydrase (CA) Ph n ng 2 không c n men CA H+g n ngay vào Hb đ m Ion HCO3- khu ch tán ra ngoài trao đ i v i ion Cl- t HT vào HC. hi n t ng Hamburger. HCO3- Cl- CO2 CO2 H2O H2CO3 carbonic anhydrase Hb-CO2 Hb-H H NG C U H+ + HCO3- D NG CARBAMINOHEMOGLOBIN • Chi m kho ng 23% • CO2 g n nhóm NH2 c a phân t Hb và c a protein ( huy t t ng) t o các h p ch t Carbamin. • HbCO2 là quan tr ng vì mang CO2 nhi u g p 4 4 l n h p ch t carbamin v i protein. • Các h p ch t này g n CO2 l ng l o va th i CO2 ph i. MÁU NH N CO T Máu ĐM Màng mao pCO > 46 mm Hg CO 2 MÔ 2 2 40 mm Hg (48ml/100ml) CO 2 Hb HbCO CO H CO HO H+ + HCO - 2 2 2 3 2 3 BHCO 46 mm Hg (52ml/100ml) 3 HCO 3 MÁU TH I CO PH I 2 P nang Màng hô pCO 40 mm Hg CO 2 Máu TM 2 46 mm Hg (52ml/100ml) CO 2 Hb HbCO CO H CO HO + H + HCO - 2 2 2 3 2 3 BHCO 3 40 mm Hg (48ml/100ml) HCO 3 CHUYÊN CH CO2 NG CONG PHÂN LY Hb N ng đ t ng c ng và PCO2 t ng quan g n nh đ ng th ng. ng cong d i sang trái khi PO2 và đ b o hòa HbO2 gi m. Hi u qu Haldane : deoxy Hb g n nhi u v i CO2 h n HbO2. THÍCH NG V I CAO • Thay đ i thông khí o PO2 th p làm t ng thông khí o T ng khí l u thông • Áp l c c a hemoglobin v i 02 o Gi m o b o hòa Hb th p h n • T ng s n xu t hemoglobin o Th n bài ti t erythropoietin [...]... 5L/ph • B t x ng bình th ng (khi đ ng) nh ph i: VA/Q = 2,4 áy ph i : VA/Q = 0,5 • Kho ng ch t sinh lý Shunt sinh lý B t x ng b nh lý trong hút thu c lâu dài gây Ngh n t c ti u ph qu n, ph nang không đ c thông khí Shunt sinh lý Giãn ph nang và thành ph nang b h y ho i nên máu đ n không đ T ng kho ng ch t sinh lý CHUYÊN CH KHÍ TRONG MÁU CHUYÊN CH OXY Oxy đ c chuyên ch trong máu b ng hai cách • G n v i... ml O2/100 ml S vO 2 75% P vO 2 40 mmHg PvCO2 45 mmHg T L THÔNG KHÍ - T I MÁU (VA/Q) đ m b o s trao đ i khí t t, c n có s t ng x ng gi a thông khí và t i máu • N i nào PO2 ph nang th p, mao m ch ph nang co l i máu không đ n nh ng n i thông khí kém • N i nào PCO2 ph nang th p, các ti u ph qu n co l i khí không đ n nh ng n i t i máu kém T L THÔNG KHÍ - T I MÁU (VA/Q) VA = 4L/ph • T ng x ng bình th ng... 21mL/ph/mmHg • Giúp xác đ nh n i gây ngh n t c • Khám phá s m b nh lý màng ph nang – mao m ch Ph i : n i l y oxy Máu : chuyên ch khí Mô : tiêu dùng oxy M c đích : phóng thích oxy cho nhu c u chuy n hóa K T QU Phóng thích O2 tùy thu c : L u l ng máu N ng đ O2 máu đ ng m ch : 20 ml O2/100 ml máu Kh n ng khuy ch tán O2= 21mL/ph/mmHg sai bi t P hai bên màng hô h p : 11mmHg L ng oxy vào máu : 200 - 250 ml/ph K T... t nh m ch s m h n máu đ ng m ch METHEMOGLOBIN • H u h t heme ch a Fe2+ • Khi b oxyt hóa thành Fe3+ b i nitrates ho c sulfonamides t o methemoglobin (metHb) • Bình th ng ch ~1.5% Hb t ng c ng • MetHb không có kh n ng g n O2 • S hi n di n c a metHb làm gi m kh n ng g n O2 1,35ml O2/g Hb còn CHUYÊN CH O2 - HEMOGLOBIN • G n Hb - O2 t ng đ i lõng l o nên Hb g n và nhã oxy d dàng • Kh n ng g n oxy (HbO2 ... ng ch t sinh lý Shunt sinh lý B t x ng b nh lý hút thu c lâu dài gây Ngh n t c ti u ph qu n, ph nang không đ c thông khí Shunt sinh lý Giãn ph nang thành ph nang b h y ho i nên máu đ n không đ... 45 mmHg T L THÔNG KHÍ - T I MÁU (VA/Q) đ m b o s trao đ i khí t t, c n có s t ng x ng gi a thông khí t i máu • N i PO2 ph nang th p, mao m ch ph nang co l i máu không đ n nh ng n i thông khí •... h ng c u C CH TRAO I KHÍ H th ng c h c hô h p th c hi n thông khí ph nang Khu ch tán giúp v n chuy n khí qua màng hô h p ( giai đo n quan tr ng nh t c a thông khí t i ph i) Khí s t n i có áp su