Các giai đoạn của hô hấp Trung tâm hô hấp: Thông khí phổi hô hấp ngoại: trao đổi khí giữa KQ và PN Trao đổi khí tại phổi: trao đổi khí giữa PN và mao mạch phổi.. Hoạt động Hít
Trang 1GIẢI PHẪU - SINH LÝ
HỆ HÔ HẤP
I ĐẠI CƯƠNG
A Giải phẫu hệ hô hấp
Mũi, miệng, hầu, khí quản
Các đường dẫn khí được phân nhánh
Hai phổi
B Giải phẩu lồng ngực
Khoang kín
Liên quan thông khí phổi
Đáy: cơ hoành
Cố định: cột sống
Di chuyển: xương sườn, xương ức
Cử động: cơ hô hấp
C Màng phổi
Cấu tạo
Tràn dịch, tràn khí
Áp suất
D Phổi
Đơn vị chức năng
Cây phế quản
Trao đổi khí tại phổi
E Cơ hô hấp
Chính
Phụ
Trang 2F Các giai đoạn của hô hấp
Trung tâm hô hấp:
Thông khí phổi (hô hấp ngoại): trao đổi khí giữa KQ và PN
Trao đổi khí tại phổi: trao đổi khí giữa PN và mao mạch phổi
Chuyên chở khí trong máu: vận chuyển khí giữa phổi và mô
Hô hấp nội: hô hấp tế bào
II THÔNG KHÍ PHỒI
A Định nghĩa: Là quá trình trao đổi khí giữa PN và KQ
B Nguyên lý: Khí di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp:
Hít vào: PKQ>PPN
Thở ra: PPN>PKQ
C Hoạt động
Hít vào: bình thường và gắng sức
Thở ra: bình thường và gắng sức
Hít vào bình thường Hít vào gắng sức Thở ra bình thường Thở ra gắng sức
Chủ động (cần năng
lượng co cơ) Chủ động (cần năng lượng co cơ) Thụ động Chủ động
Được thực hiện chủ yếu
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
Chiều trước sau và
chiều ngang: vai trò
của cơ liên sườn
ngoài
Được thực hiện nhờ
sự co của cơ hoành,
cơ liên sườn ngoài
và cơ hô hấp phụ:
Cơ ức đòn chủm, cơ răng cưa lớn…
Cơ cánh mũi,
cơ má, cơ lưỡi
Các cơ hít vào thôi không co nữa,
lồng ngực trở về
vị trí cũ dưới tác dụng đàn hồi của phổi
Được thực hiện nhờ sự
co của 2 cơ:
thành bụng trước
cơ liên sườn trong
D Vai trò của màng phổi
1 Áp suất âm trong khoang màng phổi: P khoang màng phổi < P của KQ → áp suất âm
Trang 32 Cơ chế tạo áp suất âm trong khoang màng phổi
Các mạch bạch huyết luôn duy trì sức hút nhẹ dịch thừa => tạo P âm nhẹ trong khoang màng phổi
Phổi có xu hướng co nhỏ về phía rốn phổi Khi hít vào V khoang màng phổi tăng, nhiệt độ không đổi → P càng âm
P khoang màng phổi trong các thì hô hấp luôn luôn âm
P âm nhất khi hít vào gắng sức
3 Ý nghĩa của áp suất âm trong khoang màng phổi
a) Đối với hô hấp
Giúp phổi di chuyển theo sự cử động của lồng ngực trong các thì hô hấp
Hiệu suất trao đổi khí đạt được tối đa
b) Đối với tuần hoàn
Làm cho P 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
E Phổi: Đơn vị chức năng của phổi: phế nang
1 Vai trò của phổi
a) Tạo áp suất phế nang
Hít vào: PKQ > PPN Không khí sẽ ùa vào phổi
Thở ra: PPN > PKQ Không khí sẽ đi ra ngoài khí quyển
b) Tính đàn hồi của phổi
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
Trang 42 Chất Surfactant
Tế bào biểu mô phế nang type 2 bài tiết
Bài tiết vào khoảng tháng thứ 6-7 bào thai
Vai trò của chất surfactant
Ảnh hưởng lên tính đàn hồi của phổi: Giảm sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang 2-14 lần
Ảnh hưởng lên sự ổn định của phế nang
Ảnh hưởng lên việc ngăn sự tích tụ dịch phù trong phế nang
Ảnh hưởng lên sự trao đổi khí (hòa tan khí)
3 Đường dẫn khí
Phân đoạn
Đường HH trên: mũi, 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 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
Phân theo cấp
Cấu trúc: sụn giảm dần: Tiểu phế quản 1,5 – 1 mm, không sụn
Sức cản :
Bình thường 1 cm H2O
- Mũi, phế quản lớn
- 65000 tiểu PQ tận cùng
Bệnh lý
- Do đường dẫn khí nhỏ
- Dễ nghẽn tắc
- Dễ co cơ
a) Vai trò đường dẫn khí
Làm đường dẫn và điều hoà lưu lượng khí ra vào phổi
Làm ẩm khí vào phổi
Làm ấm khí vào phổi
Thanh lọc khí bảo vệ cơ thể
Các chức năng đặc biệt khác
Làm đường dẫn khí và điều hoà lưu lượng khí ra vào phổi
- Đường dẫn khí
+ Khí quản, phế quản: vòng sụn
+ Tiểu PQ: áp suất xuyên phổi
Trang 5- Điều hoà lưu lượng khí : Cơ Reissessen ở tiểu PQ
+ TK giao cảm
+ TK phó giao cảm*
Làm ẩm
- Các tế bào tiết dịch nhầy trong lớp niêm mạc
- Các tuyến ở lớp dưới niêm
Làm ấm: Hệ thống mao mạch lớp dưới niêm
Thanh lọc khí
- Hạt d ≥ 10m vào đến mũi-hầu
- Hạt d 2-10m vào đến khí phế quản
- Hạt d ≤ 2m vào đến tận phế nang
- Cơ chế
+ Cơ học:
Hệ thống lông mũi
Cơ chế xoáy lắng của mũi
Hệ thống nhầy lông đường hô hấp
Phản xạ hắt hơi
Phản xạ ho
+ Miễn dịch: IgA, đại thực bào
b) Đánh giá chức năng thông khí phổi
Phế động ký
Phế dung ký
F Hô hấp ký
III TRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔI
A Định nghĩa
Là quá trình khuếch tán: tại màng phế nang mao mạch
O2 PN → mao mạch phổi
CO2 mao mạch phổi → PN t
Cơ chế trao đổi: Sự khuếch tán thụ động từ nơi có P cao → có P theo khuynh áp
Trang 6 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán :
P : chênh lệch khuynh áp khí 2 bên màng
A : diện tích tiếp xúc trao đổi
S : độ hòa tan của khí trong nước
d : chiều dày màng trao đổi
MW : trọng lượng phân tử khí
Công thức: 𝑉𝐾𝑇 =∆𝑃.𝑆.𝐴
𝑑.𝑀𝑊
1 Khoảng chết: V D
Khoảng chết giải phẩu
Khoảng chết sinh lý
Trị số khoảng chết bình thường: VD = 150mL
Thông khí khoảng chết (VD): là lượng khí khoảng chết tính trong một phút
Công thức : VD = VD x f
2 Thông khí phế nang (V A : alveolar ventrilation)
VA là lưu lượng khí thở vào đến phế nang trong một phút lúc nghỉ ngơi
Công thức : VA = f.(Vt – VD) = V - VD
B Sự xứng hợp giữa hô hấp và tuần hoàn
*Tỷ lệ xứng hợp
Hô hấp + tuần hoàn → đảm bảo sự trao đổi khí tốt nhất → Đó là sự xứng hợp giữa thông khí và tưới máu
Tỷ lệ xứng hợp tốt nhất là: 𝑉𝑄𝐴 = 𝑡ℎ𝑜𝑛𝑔 𝑘ℎ𝑖 𝑝ℎ𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 (
4000 𝑚𝑙
𝑝 ℎ𝑢𝑡 ) 𝑙𝑢𝑢 𝑙𝑢𝑜𝑛𝑔 𝑚𝑎𝑢 (5000 𝑚𝑙𝑝 ℎ𝑢𝑡 ) = 0,8
Trong vận động VA/Q max
C 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 → shunt máu (shunt blood)
Tổng lượng shunt máu/ 1 phút → shunt sinh lý
Khi VA/Q lớn hơn bình thường:
→ có một lượng khí trong PN không dùng để trao đổi với máu
→ khoảng chết sinh lý (có kết hợp với khoảng chết giải phẩu)
D Bất xứng hợp trong tình trạng bình thường
Ở tư thế đứng:
Đỉnh phổi: tưới máu < thông khí → có khoảng chết sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 2,4)
Đáy phổi: thông khí < tưới máu → có shunt sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 0,5)
Trang 7E Đánh giá chức năng trao đổi khí tại phổi
1 Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O 2 (D L O 2 )
Gián tiếp thông qua khí CO (vì khí CO + Hb rất mạnh) → PCO trong mao mạch = 0
O2 có hệ số khuếch tán cao hơn CO 1,23 lần Do vậy:
→ Bình thường: DLO2 = 21mL/phút/mmHg
→ Khi vận động: DLO2 = 65mL/phút/mmHg
𝐷𝐿𝐶𝑂 = 𝐿𝑢𝑜𝑛𝑔 𝐶𝑂 𝑡𝑢 𝑝ℎ𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 𝑣𝑎𝑜 𝑚𝑎𝑢 (
𝑚𝑙
𝑝 ℎ𝑢𝑡 )
𝑃𝐶𝑂𝑝 ℎ𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 −𝑃𝐶𝑂 𝑚𝑎𝑜 𝑚𝑎𝑐 ℎ =𝑝ℎ𝑢𝑡 𝑚𝑚𝐻𝑔17𝑚𝑙
2 Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO 2 (D L CO 2 )
F Chuyên chở khí trong máu
Là quá trình:
đem O2 từ phổi → mô
mang CO2 từ mô → phổi
Bao gồm:
Chuyên chở khí O2 trong máu và giao O2 cho mô
Lấy CO2 từ mô và chuyên chở CO2 trong máu
Các dạng chuyên chở trong máu
tan
gắn O2
tuyến tính
Tỷ lệ với PO2 nhưng không tương quan tuyến tính
mà có dạng xích ma
Trang 81 Giao O 2 cho mô
Chênh lệch PO2 → đi qua mao mạch sẽ nhả O2 cho mô
Khi vận động: HbO2 giao cho mô 1/4-3/4 lƣợng O2 mà nó chở
Cung lƣợng tim tăng gấp 5 lần
→ lƣợng O2 giao cho mô tăng lên 15 lần
2 Lấy CO 2 từ mô và chuyên chở CO 2 trong máu
Lấy CO 2 từ mô: 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
Chuyên chở CO 2 trong máu Có 3 dạng:
dạng hoà tan
dạng carbamin (kết hợp với protein)
dạng HCO3- (CO2 thuỷ hoá thành H2CO3 nhờ men CA (carbonic anhydrase), sau đó phân ly thành H+ và HCO3-)
IV ĐIỀU HOÀ HÔ HẤP
Quá trình điều chỉnh hô hấp thực hiện bởi 2 cơ chế: thần kinh và thể dịch
Cả 2 đều thông qua trung tâm hô hấp để điều hoà hô hấp
4 trung tâm hô hấp
Trung tâm hít vào Trung tâm thở ra Trung tâm điều chỉnh
thở
Trung tâm nhận cảm hoá học
ở phần lƣng hành não ở phần bụng bên của
hành não
ở phần lƣng phía trên của cầu não
ở gần trung tâm hít vào cách khoảng 1mm về phía bụng hành não
→ tạo và duy trì nhịp
thở cơ bản
→ chỉ hoạt động khi thở
ra gắng sức
→ tham gia duy trì nhịp thở cơ bản
→ duy trì nhịp thở cơ bản và gây tăng hô hấp khi cần
A Cơ chế thể dịch điều hoà hô hấp
Các yếu tố hoá học điều hoà hô hấp quan trọng nhất là CO 2 >H + >O 2
Các yếu tố hoá học tác động thông qua các vùng cảm ứng
Trang 9Vùng cảm ứng hoá học trung ương Vùng cảm ứng hoá học ngoại biên
tr.tâm nhận cảm hoá học thể cảnh và thể động mạch chủ
Nằm ở mặt bụng hành não Nằm ở xoang ĐM cảnh và quai ĐM chủ là đầu tận cùng
của dây thần kinh IX và X phần cảm giác
1 Vai trò của CO 2
Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học trung ương và ngoại biên
Ảnh hưởng theo nồng độ:
Ở nồng độ thấp → ngưng thở
Nồng độ bình thường → kích thích và duy trì hô hấp
Khi CO2 tăng:
→ tăng thông khí PN → tăng đào thải CO2 ra ngoài
→ CO2 tăng cao → ngộ độc CO2 → ngưng thở
2 Vai trò của H +
Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học TW và NB
Ảnh hưởng của H+:
pH TKPN
pH TKPN
Hiệu lực tác dụng:
Nếu H+ , PO2 và PCO2 bình thường: TKPN sẽ nhiều nhưng sau đó thì CO2 và O2 (+) trung tâm hô hấp hơn
Tuy nhiên nhìn chung ảnh hưởng của nồng độ H+ máu đối với hô hấp ngày càng mạnh nếu
không được điều chỉnh
3 Vai trò của O 2
Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học ngoại biên
Ảnh hưởng của O2: [O2] (+) hô hấp, chỉ rõ khi PaO 2 < 60mmHg
Hiệu lực tác dụng:
Khả năng làm TKPN max của O2 là 166%< H+ 400% <CO2 1.000%
Chủ yếu trong T/h vùng cảm ứng hoá học TW bị ức chế (suy hô hấp kinh niên, ngộ độc Barbituric)
B Cơ chế thần kinh điều hoà hô hấp
Vai trò của vỏ não
Có thể điều chỉnh cử động hô hấp theo ý muốn
Đau, cảm xúc, sợ hãi làm thay đổi hô hấp
Gây tăng hô hấp trước và trong vận động
Vai trò của dây thần kinh cảm giác
Các cảm thụ quan bản thể → tăng hô hấp khi vận động
Kích thích các dây TK V → nhẹ gây thở sâu, mạnh gây ngưng thở
Vai trò của dây thần kinh X
Vai trò của các trung khu thần kinh và các phản xạ