4. LIỆU PHÁP OXY CAO ÁP
4.2. Cơ sở sinh lý của OXCA
Ở điều kiện bình thường, áp suất của không khí trong phế nang bằng áp suất của khí quyển, theo Dalton nó là tổng phân áp của các chất khí riêng biệt (oxy, cacbonic, nitơ, hơi nước). Khi tăng áp suất của môi trường bên ngoài, phân áp các khí trong phổi tăng theo tỷ lệ với sự tăng của áp suất chung và phần trăm khí đó trong hỗn hợp khí hít vào.
Ở áp suất cao, lượng oxy hòa tan tăng lên phụ thuộc vào việc tăng áp lực riêng phần của oxy, từ đó làm tăng dung tích oxy ở các môi trường lỏng trong cơ thể (máu, chất lỏng mô chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể), do đó cho phép tăng nhanh hàm lượng oxy trong các tế bào thiếu oxy. Áp suất của oxy trong các tế bào phụ thuộc phân áp oxy của máu động mạch và phân áp oxy của phế nang. Trong điều kiện bình thường hai đại lượng này liên quan chặt chẽ và rất gần nhau, còn ở điều kiện cao áp mức chênh lệch này trở nên đáng kể.
Nếu thở oxy tinh khiết, nitơ phế nang thay bằng oxy, khi tăng phân áp oxy hít vào lên 2, 3, 4 ATA dẫn đến tăng phân áp oxy phế nang lên 14, 22, 30 lần so với thở không khí ở áp suất khí quyển. Tăng phân áp oxy trong phổi dẫn đến tăng phân áp oxy giữa phế nang và mao mạch phổi. Dưới phân áp oxy tương đối cao trong máu động mạch thì nhu cầu oxy của các mô có thể
hoàn toàn được thỏa mãn nhờ oxy hòa tan, lượng oxy hòa tan trong huyết tương được xác định theo định luật Henri:
at P f P . V . Q
- Q: Lượng oxy hòa tan trong máu. - : Hệ số hấp thụ oxy, = 0,023. - V: Thể tích máu.
- Pf: Áp suất oxy ở phế nang. - Pat: Áp suất khí quyển.
Như vậy lượng oxy hòa tan tỷ lệ thuận với phân áp oxy phế nang. Do đó nếu thở oxy tinh khiết ở áp suất 1 ATA, nhiệt độ 370
C thì trong 100ml máu đi qua phế nang có:
% 04 , 2 ml 04 , 2 760 673 100 023 , 0 Q1
- Tương tự thở oxy tinh khiết ở áp suất 2 ATA thì Q2 = 4,34ml (4,34%). - Thở oxy tinh khiết ở áp suất 3 ATA thì Q3 = 6,65ml (6,65%).
Như vậy cứ tăng áp suất oxy thở vào lên 1 ATA trong điều kiện nhiệt độ không đổi thì lượng oxy hòa tan bổ sung xấp xỉ 2,3ml/100ml máu. Hô hấp bằng oxy tinh khiết ở áp suất 3 ATA sẽ tăng lượng oxy hòa tan trong máu lên 6,65ml/100ml máu, gấp 22 lần so với hô hấp ở áp suất khí quyển. Lượng oxy hòa tan này bằng lượng oxy chênh lệch giữa máu động mạch và tĩnh mạch, nghĩa là bằng lượng oxy cần thiết cho chuyển hóa tế bào.
Ở áp suất 3 ATA, OXCA sẽ tạo ra một nguồn cung cấp oxy mới cho tế bào đủ để đảm bảo mọi hoạt động sống của cơ thể, có thể thay thế chức năng
Hb của hồng cầu. Bằng thực nghiệm đã chứng minh cơ thể vẫn hoạt động bình thường khi thay máu bằng dung dịch Dextran hay Ringer nếu thở oxy tinh khiết ở áp suất 3 ATA. Đây là cơ sở sinh lý để sử dụng OXCA điều trị các tình trạng thiếu oxy trong cơ thể.
Khả năng tăng dung tích oxy trong máu lên nhiều lần cho phép OXCA đảm bảo sự sống trong các trạng thái mà Hb hoàn toàn hay một phần bị loại trừ khỏi quá trình hô hấp (thiếu máu, ngộ độc CO, ngộ độc gây MetHemoglobin).
Khi làm tăng dung tích oxy ở các môi trường lỏng trong cơ thể, OXCA tạo ra một số khả năng nhất định trong việc dự trữ một lượng oxy trong mô và kéo dài thời gian sự sống cho cơ thể trong trường hợp loại trừ tuần hoàn.