GIẢI PHẪU sinh lý hệ hô hấp

GIẢI PHẪU - SINH LÝ HỆ HÔ HẤP I. ĐẠI CƢƠNG A. Giải phẫu hệ hô hấp  Mũi, miệng, hầu, khí quản  Các đƣờng dẫn khí đƣợc 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: xƣơng sƣờn, xƣơng 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 1 F. 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 thƣờng và gắng sức  Thở ra: bình thƣờng và gắng sức Hít vào bình thường Hít vào gắng sức Thở ra bình thường Thở ra gắng sức Chủ động (cần năng lƣợng co cơ). Đƣợc thực hiện chủ yếu 2 cơ: cơ hoành và cơ liên sƣờn ngoài làm tăng kích thƣớc lồng ngực lên theo 3 chiều:  Chiều trên dƣới: vai trò của cơ hoành là cơ hô hấp chính  Chiều trƣớc sau và chiều ngang: vai trò của cơ liên sƣờn ngoài Chủ động (cần năng Thụ động lƣợng co cơ). Đƣợc thực hiện nhờ Các cơ hít vào thôi sự co của cơ hoành, không co nữa, cơ liên sƣờn ngoài  lồng ngực trở về và cơ hô hấp phụ: vị trí cũ dƣới tác dụng đàn hồi của phổi  Cơ ức đòn chủm, cơ răng cƣa lớn…  Cơ cánh mũi, cơ má, cơ lƣỡi Chủ động Đƣợc thực hiện nhờ sự co của 2 cơ:  thành bụng trƣớc  cơ liên sƣờn 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. 2 2. 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 hƣớng 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 đƣợc 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. 3 2. 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 hƣởng lên tính đàn hồi của phổi: Giảm sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang 2-14 lần.  Ảnh hƣởng lên sự ổn định của phế nang  Ảnh hƣởng lên việc ngăn sự tích tụ dịch phù trong phế nang  Ảnh hƣởng lên sự trao đổi khí (hòa tan khí) 3. Đường dẫn khí  Phân đoạn  Đƣờng HH trên: mũi, hầu, thanh quản Đƣờng hô hấp dƣới: khí quản, phế quản, tiểu phế quản. Đƣợc 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 đƣờng 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 thƣờng 1 cm H2O Mũi, phế quản lớn 65000 tiểu PQ tận cùng  Bệnh lý Do đƣờng dẫn khí nhỏ Dễ nghẽn tắc Dễ co cơ a) Vai trò đường dẫn khí  Làm đƣờng dẫn và điều hoà lƣu lƣợng 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 Đƣờng dẫn khí + Khí quản, phế quản: vòng sụn. + Tiểu PQ: áp suất xuyên phổi. 4 Điều hoà lƣu lƣợng 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 dƣới niêm.  Làm ấm: Hệ thống mao mạch lớp dƣới niêm  Thanh lọc khí Hạt d ≥ 10m vào đến mũi-hầu. Hạt d 2-10m vào đến khí phế quản. Hạt d ≤ 2m vào đến tận phế nang. Cơ chế + Cơ học:  Hệ thống lông mũi.  Cơ chế xoáy lắng của mũi.  Hệ thống nhầy lông đƣờng 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 5       Các yếu tố ảnh hƣởng 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 nƣớc d : chiều dày màng trao đổi MW : trọng lƣợng phân tử khí  Công thức: 𝑉𝐾𝑇 = 1.      2.   Khoảng chết: VD Khoảng chết giải phẩu Khoảng chết sinh lý Trị số khoảng chết bình thƣờng: VD = 150mL Thông khí khoảng chết (VD): là lƣợng khí khoảng chết tính trong một phút Công thức : VD = VD x f Thông khí phế nang (VA: alveolar ventrilation) VA là lƣu lƣợng khí thở vào đến phế nang trong một phút lúc nghỉ ngơi. Công thức : VA = f.(Vt – VD) = V - VD ∆𝑃.𝑆.𝐴 𝑑 .𝑀𝑊 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 tƣới máu.  Tỷ lệ xứng hợp tốt nhất là: 𝑉𝐴 𝑄 = 4000 𝑚𝑙 ) 𝑝 ℎ 𝑢𝑡 5000 𝑚𝑙 ( ) 𝑝 ℎ 𝑢𝑡 𝑡ℎ𝑜𝑛𝑔 𝑘ℎ𝑖 𝑝ℎ𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 ( 𝑙𝑢𝑢 𝑙𝑢𝑜𝑛𝑔 𝑚𝑎𝑢 = 0,8  Trong vận động VA/Q max C. Shunt sinh lý và khoảng chết sinh lý  - Khi VA/Q nhỏ hơn bình thƣờng: → có một lƣợng máu chảy qua mao mạch phổi không đƣợc oxy hóa → shunt máu (shunt blood).  Tổng lƣợng shunt máu/ 1 phút → shunt sinh lý  Khi VA/Q lớn hơn bình thƣờng: → có một lƣợng 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 tƣ thế đứng:  Đỉnh phổi: tƣới máu < thông khí → có khoảng chết sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 2,4).  Đáy phổi: thông khí < tƣới máu → có shunt sinh lý (tỷ lệ xứng hợp = 0,5). 6 E. Đánh giá chức năng trao đổi khí tại phổi 1. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O2 (DLO2)  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 thƣờng: DLO2 = 21mL/phút/mmHg. → Khi vận động: DLO2 = 65mL/phút/mmHg.  𝐷𝐿 𝐶𝑂 = 𝐿𝑢𝑜𝑛𝑔 𝐶𝑂 𝑡𝑢 𝑝ℎ𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 𝑣𝑎𝑜 𝑚𝑎𝑢 ( 𝑃 𝐶𝑂𝑝 ℎ 𝑒 𝑛𝑎𝑛𝑔 −𝑃 𝐶𝑂 𝑚𝑎𝑜 𝑚𝑎𝑐 ℎ 𝑚𝑙 ) 𝑝 ℎ 𝑢𝑡 = 17𝑚𝑙 𝑝ℎ𝑢𝑡 .𝑚𝑚𝐻𝑔 2. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO2 (DLCO2) 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 Dạng hoà tan (3%) Dạng kết hợp Hb (HbO2) (97%) Số lượng ít: 0,3mL/dL máu Số lƣợng 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 Lƣợng O2 kết hợp bị giới hạn bởi lƣợng Hb có thể gắn O2 Tỷ lệ thuận với PO2, tương quan tuyến tính Tỷ lệ với PO2 nhƣng không tƣơng quan tuyến tính mà có dạng xích ma 7 1. Giao O2 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 CO2 từ mô và chuyên chở CO2 trong máu  Lấy CO2 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 CO2 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 Trung tâm nhận cảm thở hoá học ở phần lƣng hành não. ở phần bụng bên của hành não. ở phần lƣng phía trên của cầu não. → tạo và duy trì nhịp thở cơ bản. → chỉ hoạt động khi thở → tham gia duy trì nhịp → duy trì nhịp thở cơ ra gắng sức. thở cơ bản. 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 CO2>H+>O2  Các yếu tố hoá học tác động thông qua các vùng cảm ứng 8 ở gần trung tâm hít vào cách khoảng 1mm về phía bụng hành não. Vùng cảm ứng hoá học trung ương. tr.tâm nhận cảm hoá học Nằm ở mặt bụng hành não. Vùng cảm ứng hoá học ngoại biên thể cảnh và thể động mạch chủ . 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 CO2 Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học trung ƣơng và ngoại biên. Ảnh hƣởng theo nồng độ: Ở nồng độ thấp → ngƣng thở. Nồng độ bình thƣờng → 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 → ngƣng thở. 2. Vai trò của H+  Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học TW và NB.  Ảnh hƣởng của H+:  pH  TKPN  pH  TKPN  Hiệu lực tác dụng:  Nếu H+ , PO2 và PCO2 bình thƣờng: TKPN sẽ  nhiều nhƣng sau đó thì CO2  và O2    (+) trung tâm hô hấp hơn.  Tuy nhiên nhìn chung ảnh hƣởng của nồng độ H+ máu đối với hô hấp ngày càng mạnh nếu không đƣợc điều chỉnh. 3. Vai trò của O2  Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học ngoại biên.  Ảnh hƣởng của O2: [O2]  (+) hô hấp, chỉ rõ khi PaO2  < 60mmHg.  Hiệu lực tác dụng:  Khả năng làm  TKPN max của O2 là 166%< H+ 400% ... ly thành H+ HCO3-) IV ĐIỀU HOÀ HÔ HẤP  Quá trình điều chỉnh hô hấp thực chế: thần kinh thể dịch  Cả thông qua trung tâm hô hấp để điều hoà hô hấp  trung tâm hô hấp Trung tâm hít vào Trung tâm... đoạn hô hấp  Trung tâm hô hấp:  Thông khí phổi (hô hấp ngoại): trao đổi khí KQ PN  Trao đổi khí phổi: trao đổi khí PN mao mạch phổi  Chuyên chở khí máu: vận chuyển khí phổi mô  Hô hấp nội: hô. .. chế (suy hô hấp kinh niên, ngộ độc Barbituric) B Cơ chế thần kinh điều hoà hô hấp  Vai trò vỏ não  Có thể điều chỉnh cử động hô hấp theo ý muốn  Đau, cảm xúc, sợ hãi làm thay đổi hô hấp  Gây