Bài giảng Sinh lý hệ hô hấp

SINH LÝ HỆ HÔ HẤPThs Phạm Hoàng Khánhphamhoangkhanh2006@gmail.comHệ hô hấp gồm những gì?? → Giải phẩuTại sao không khí từ ngoài vào trong phổi?? → Sinh lýĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG BỘ MÁY HÔ HẤPABC010203PhổiĐường dẫn khíMàng phổi cơ hô hấpLồng ngựcwww.PowerPointDep.netLồng ngựcLồng ngực: + Khoang kín + Liên quan thông khí phổi Phần cố định Phần di động Phần cử độngMàng phổiMàng phổi: + Cấu tạo + Tràn dịch, tràn khí + Áp suấtPhổi + Đơn vị chức năng + Cây phế quản + Trao đổi khí tại phổi Cơ hô hấp- Cơ hô hấp: . Chính . PhụĐƯỜNG DẪN KHÍPhân đoạn Đường HH trên: mũi, hầu, thanh quản Đường hô hấp dướiPhân theo cấpCấu trúc: sụn giảm dần Tiểu phế quản 1,5 – 1 mm, không sụnSức 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 cơSinh lý Hô hấpHọc gì? Quá trình xảy ra? Giai đoạn? Chức năng?Ứng dụng lâm sàngMục tiêuLý thuyếtThực hànhThông khí ở phổiTrao đổi khí tại phổiVận chuyển khí trong máuHô hấp nộiTrungtâmhô hấpHô hấp gồm 4 giai đoạn:- 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. . . Thông khí phổi1.1. Hoạt động thông khí phổi 1.1.1. Vai trò của lồng ngực 1.1.2. Vai trò của màng phổi 1.1.3. Vai trò của phổi 1.1.4. Vai trò của đường dẫn khí1.2. Đánh giá hoạt động thông khí phổi 1.2.1. Công hô hấp 1.2.2. Phế động ký 1.2.3. Phế dung ký 1.2.4. Khoảng chết và thông khí phế nang1.3. Điều hòa thông khí phổi 1.3.1. Trung tâm hô hấp 1.3.2. Cơ chế thể dịch điều hoà hô hấp 1.3.3. Cơ chế thần kinh điều hoà hô hấp Trao đổi khí tại phổi (tự học)2.1. Đặc điểm cấu tạo chức năng của màng hô hấp2.2. Hoạt động trao đổi khí tại phổi 2.2.1. Cơ chế trao đổi khí tại phổi 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán2.3. Đánh giá chức năng trao đổi khí tại phổi 2.3.1. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O2 (DLO2) 2.3.2. Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO2 (DLCO2)2.4. Sự xứng hợp giữa hô hấp và tuần hoàn 2.4.1. Tỷ lệ xứng hợp 2.4.2. Shunt sinh lý và khoảng chết sinh lý 2.4.3. Bất xứng hợp trong tình trạng bình thườngChuyên chở khí trong máu (tự học)3.1. Đặc điểm cấu tạo chức năng của hemoglobin3.2. Hoạt động chuyên chỏ khí trong máu 3.2.1. Chuyên chở khí O2 trong máu và giao O2 cho mô 3.2.2. Lấy CO2 từ mô và chuyên chở CO2 trong máu Cấu trúc bài họcMục tiêuTHÔNG KHÍ PHỔI010304vai trò: lồng ngực, màng phổi, phổi và đường dẫn khí trong hoạt động thông khí phổi.Xác định : các thể tích, dung tích và lưu lượng khí trong hô hấpkhái niệm về khoảng chết và thông khí phế nangđiều hòa hoạt động thông khí phổi02THÔNG KHÍ PHỔIĐỊNH NGHĨANGUYÊN LÝHOẠT ĐỘNG + Hít vào: bình thường và gắng sức + Thở ra: bình thường và gắng sức  Lồng ngực: khoang kínĐáy: cơ hoành.Cố định: cột sống.Di chuyển: xương sườn, xương ức.Cử động: cơ hô hấp.THÔNG KHÍ PHỔILà quá trình trao đổi khí giữa PN và KQ.Khí di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp: - Hít vào: PKQ>PPN - Thở ra: PPN>PKQHít vào bình thườngChủ động (cần năng lượng co cơ).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: cơ hoành là cơ hô hấp chính (↓1cm → ↑250cm3) + Chiều trước sau và chiều ngang: vai trò của cơ liên sườn ngoàiHít vào gắng sứcChủ động (cần năng lượng co cơ).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. Cơ hoành hạ được tối đa 7-8 cm Thở ra bình thườngThụ độngCác cơ hít vào thôi không co nữa, → lồng ngực trở về vị trí cũ dưới tác dụng đàn hồi của phổiThở ra gắng sứcChủ độngĐược thực hiện nhờ sự co của 2 cơ: + thành bụng trước + cơ liên sườn trong. Màng phổiVai trò của màng phổiÁp suất âm trong khoang màng phổi - P khoang màng phổi PPN  Không khí sẽ ùa vào phổi. Thở ra: PPN > PKQ  Không khí sẽ đi ra ngoài khí quyển. - 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. Vai trò của phổiChất SurfactantSức căng bề mặt(1)(2)(3)Phân tử chất hoạt diệnPhân tử không khíPhân tử nướcTế bào biểu mô phế nang type 2 bài tiết Bài tiết vào khoảng tháng thứ 6-7 bào thai.Chất SurfactantChất SurfactantTrẻ sanh đủ thángChất SurfactantTrẻ sanh thiếu thángChất surfactantVai 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. Chất surfactantVai trò của chất surfactant - Ảnh hưởng lên sự ổn định của phế nang Theo định luật Laplace → chất surfactant sẽ giúp điều chỉnh T theo RChất surfactantVai trò của chất surfactant - Ảnh hưởng lên việc ngăn sự tích tụ dịch phù trong phế nang Sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang: có khuynh hướng kéo dịch từ mao mạch → phế nang. (tăng tính thấm màng) → vai trò surfactant: làm ↓ áp lực này → tránh hiện tượng phù phổi và suy hô hấp trên lâm sàng321Áp lực khí làm tăng phế nangSức căng bề mặt phế nangKích thước phế nangCác yếu tố giúp ổn định phế nangLàm đường dẫn và điều hoà lưu lượng khí ra vào phổiLàm ẩm khí vào phổiLàm ấm khí vào phổiThanh lọc khí bảo vệ cơ thểCác chức năng đặc biệt khác Vai trò đường dẫn khíVai trò đường dẫn khíLàm đường dẫn khí và điều hoà lưu lượng khí ra vào phổiĐường dẫn khíKhí quản, phế quản: vòng sụn.Tiểu PQ: áp suất xuyên phổi.Điều hoà lưu lượng khíCơ Reissessen ở tiểu PQTK giao cảmTK phó giao cảm*Nguyên nhân gây khó thở ở bệnh nhân hen phế quản ???Làm ẩmCác tế bào tiết dịch nhầy trong lớp niêm mạc.Các tuyến ở lớp dưới niêm.Làm ấmHệ thống mao mạch lớp dưới niêmVai trò đường dẫn khíThanh lọc khíHạt 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 chếCơ 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 Đánh giá chức năng thông khí phổiCông hô hấpPhế động kýPhế dung kýPHẾ DUNG KÝ (HÔ HẤP KÝ - SPIROMETRY)Nhóm thông số thể tích: Vt, IRV, ERV, RVNhóm thông số dung tích:VC, FVC, SVC, FRC, TLCNhóm thông số lưu lượng:PEF, FEV1, FEF25-75, Chỉ số Tiffeneau, Gaensler ĐIỀU HOÀ THÔNG KHÍ PHỔI- 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 hấp4 trung tâm hô hấp- Trung tâm hít vào: ở phần lưng hành não. → tạo và duy trì nhịp thở cơ bản.- Trung tâm thở ra: ở phần bụng bên của hành não. → chỉ hoạt động khi thở ra gắng sức.- Trung tâm điều chỉnh thở: ở phần lưng phía trên của cầu não. → tham gia duy trì nhịp thở cơ bản.- Trung tâm nhận cảm hoá học: ở gần trung tâm hít vào cách khoảng 1mm về phía bụng hành não. → duy trì nhịp thở cơ bản và gây tăng hô hấp khi cần.Cơ hít vàoTrung tâm hô hấpCơ thở raHít vàoThở ra bình thườngThở ra gắng sứcCO2 và H+TT điều chỉnh thởTT thở raTT hít vàoTT nhận cảm hh- 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 + 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.Vai trò của CO2- 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.VAI TRÒ CỦA H+Tác dụng lên vùng cảm ứng hoá học TW và NB.Ảnh hưởng của H+:pH  TKPNpH  TKPNHiệu 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.VAI TRÒ CỦA OXYTác dụng lên vùng cảm ứng hoá học ngoại biên.Ảnh hưởng 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% <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).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 xạTRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔIMàng phế nang – mao mạchO2CO2Tưới máu phổiTRAO ĐỔI KHÍ TẠI PHỔILà quá trình khuếch tán: tại màng phế nang mao mạch O2 PN → mao mạch phổi CO2 mao mạch phổi → PN t2.Tế bào biểu mô PN3.Màng đáy PN5.Màng đáy mao mạch6.Tế bào nội mô mạch máuKhuếch tán khí O2Hồng cầu1.Dịch lót PNKhuếch tán khí CO24.Khoảng kẽ*Phế nangMao mạch100mmHg40mmHg40mmHg46mmHg7. Huyết tương*8. Màng HC(9. Tế bào chất HC)- Cơ chế trao đổi: + Sự khuếch tán thụ động từ nơi có P cao → có P theo khuynh áp- Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán: P x S x A VKT = d x MW 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 khíSự trao đổi khí tại phổiKhoảng chết: VD + 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 VD = VD x fThông khí phế nang (VA: alveolar ventrilation) VA là lưu lượng khí thở vào đến phế nang trong một phút lúc nghỉ ngơi. VA = f.(Vt – VD) = V - VD 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: VA Thông khí phế nang (4.000mL/phút) = = 0,8 Q Lưu lượng máu (5.000 mL/phút) + Trong vận động VA/Q max 123VAQ=0,84000mL/p5000mL/pShunt 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).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).Tưới máu < thông khí  Khỏang chết SL Thông khí < Tưới máu shunt SLBất xứng trong tình trạng bình thườngĐánh giá khả năng khuếch tán của khí O2 (DLO2)Đánh giá khả năng khuếch tán của khí CO2 (DLCO2)Đánh giá chức năng trao đổi khí tại phổi- Gián tiếp thông qua khí CO (vì khí CO + Hb rất mạnh) → PCO trong mao mạch = 0. Lượng CO từ phế nang vào máu (mL/phút)DLCO = = 17mL/phút/mmHg PCO phế nang – PCO mao mạch- 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.Đánh giá khả năng khuếch tán của khí O2 (DLO2)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 máuDạng hoà tan (3%)Dạng kết hợp Hb (HbO2) (97%)Số lượng ít: 0,3mL/dL máuSố lượng nhiều: 20,8mL/dLLà dạng sử dụngLà dạng dự trữ, khi dùng phải chuyển sang dạng hoà tanlượng O2 hoà tan không giới hạnLượng O2 kết hợp bị giới hạn bởi lượng Hb có thể gắn O2Tỷ lệ thuận với PO2, tương quan tuyến tínhTỷ lệ với PO2 nhưng không tương quan tuyến tính mà có dạng xích maCó 2 dạng chuyên chở + hoà tan + kết hợp Hb (97%) Đường cong phân ly Oxy-Hemoglobin (đường cong Barcroft)- Chênh lệch PO2 → đi qua mao mạch sẽ nhả O2 cho mô.- Khi vận động: HbO2 giao cho mô 1/4-3/4 lượng O2 mà nó chở. - Cung lượng tim tăng gấp 5 lần → lượng O2 giao cho mô tăng lên 15 lầnGiao O2 cho môLấy 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-)THĂM DÒ CHỨC NĂNG HÔ HẤPBài tập cá nhân1. Trình bày 03 bệnh lý liên quan đến sự thay đổi Áp suất âm màng phổi (có phân tích cơ chế)2. Trình bày các nguyên nhân xẹp phổi3. Trình bày cách đo VC, FVC, MVV trong đo phế dung ký4. Tại sao áp suất âm màng phổi ÂM NHẤT khi hít vào gắng sức?Bài tập NHÓMPhân tích hình ảnh sauBài tập NHÓMPhân tích hình ảnh sau