Title SINH LÝ HÔ HẤP.doc ✅

1 BÀI 10. SINH LÝ HÔ HẤP Mục tiêu học tập: Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng: 1. Trình bày được cấu tạo màng hô hấp, áp suất âm trong khoang màng phổi 2. Trình bày được chức năng thông khí phổi 3. Trình bày được quá trình vận chuyển khí của máu 4. Mô tả được hoạt động của trung tâm hô hấp và các yếu tố tham gia điều hoà hô hấp 5. Nêu được nguyên tắc, ý nghĩa của một số kỹ thuật thăm dò chức năng thông khí phổi Cơ thể sống luôn luôn đòi hỏi được cung cấp oxy để sử dụng trong quá trình chuyển hoá chất và chuyển hoá năng lượng, đồng thời đào thải CO 2 (sản phẩm của quá trình chuyển hoá) ra ngoài cơ thể nhằm duy trì một sự hằng định tương đối nồng độ oxy và CO 2 trong nội môi. Cơ thể đơn bào có thể trao đổi trực tiếp với môi trường, nhận oxy từ môi trường và thải CO 2 trực tiếp ra ngoài môi trường. Cơ thể đa bào, đặc biệt với cấu trúc phức tạp như cơ thể con người thì các tế bào không thể trao đổi trực tiếp oxy và CO 2 với môi trường bên ngoài, mà chúng phải thông qua một bộ máy chuyên biệt để cung cấp oxy và đào thải CO 2 , đó là bộ máy hô hấp. Bộ máy hô hấp của người và động vật có vú bao gồm đường dẫn khí, phổi, lồng ngực và các cơ hô hấp. Chức năng hô hấp bao gồm chức năng thông khí, vận chuyển khí và hô hấp tế bào. Nội dung bài này chỉ đề cập đến chức năng thông khí, vận chuyển khí và điều hoà hô hấp. Rối loạn chức năng của một bộ phận nào của bộ máy hô hấp đều có thể dẫn đến những quá trình bệnh lý khác nhau. 1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI - CHỨC NĂNG CỦA BỘ MÁY HÔ HẤP 1.1. Đường dẫn khí 1.1.1. Đặc điểm hình thái của đường dẫn khí Đường dẫn khí gồm có mũi hoặc miệng, sau đó đến hầu (họng), thanh quản, khí quản, phế quản, các tiểu phế quản, đến các tiểu phế quản tận là các tiểu phế quản ở trước ống phế nang, đến các túi phế nang và các phế nang. - Mũi, miệng, hầu và thanh quản được xếp là đường hô hấp trên. - Đường hô hấp dưới bắt đầu từ khí quản đến phế quản và các tiểu phế quản. Để có thể xác định được vị trí giải phẫu và ứng dụng lâm sàng khi soi phế quản, đường hô hấp dưới được chia thành các thế hệ (các mức hoặc các đoạn). Thế hệ số không của đường hô hấp dưới là khí quản, sau đó hai phế quản gốc trái và phải được xếp là thế hệ thứ nhất, tiếp theo ở mỗi một bên của phổi cứ mỗi lần phế quản và các tiểu phế quản phân chia là một thế hệ. Có từ hai mươi đến hai mươi ba thế hệ trước khi đến phế nang. Đường dẫn khí dưới được phủ một lớp biểu mô lát mặt trong, có xen kẽ các tuyến tiết nhày và tiết nước, phía trên lớp biểu mô có hệ thống lông mao luôn luôn chuyển động theo hướng về phía hầu. Các tuyến ở lớp biểu mô luôn tiết dịch nhày và có tác dụng làm bám dính các hạt bụi, vi khuẩn...
2 1.1.2. Chức năng của đường dẫn khí Đường dẫn khí với các đặc điểm về cấu trúc và hình thái như đã trình bày ở trên có những chức năng chính sau đây: - Chức năng dẫn khí. Chức năng dẫn khí là chức năng quan trọng của đường dẫn khí, chức năng dẫn khí chỉ được thực hiện tốt khi đường dẫn khí được thông thoáng. Bình thường không khí ra hoặc vào phổi rất dễ dàng, chỉ cần có sự chênh lệch áp suất < 1 cmH 2 O là đủ để không khí di chuyển từ nơi có áp suất cao hơn đến nơi có áp suất thấp trong các động tác hô hấp. Để đánh giá mức độ thông thoáng của đường dẫn khí chúng ta có thể đo sức cản của đường dẫn khí. Sức cản của đường dẫn khí phụ thuộc vào các yếu tố sau đây: + Thể tích phổi: Khi hít vào sức cản của đường dẫn khí giảm xuống, khi thở ra sức cản của đường dẫn khí tăng lên. + Sự co của cơ trơn ở các tiểu phế quản. + Mức độ phì đại của niêm mạc đường dẫn khí + Lượng dịch tiết ra trong lòng đường dẫn khí - Chức năng bảo vệ. Chức năng bảo vệ được thực hiện ngay từ khi không khí đi qua đường mũi. Hệ thống lông mũi có tác dụng cản các hạt bụi to và chỉ có những hạt bụi có kích thước < 5 m (còn gọi là bụi hô hấp) mới vào được đến phế nang. Lớp dịch nhày và sự chuyển động của hệ thống lông mao trên bề mặt các biểu mô lát mặt trong đường dẫn khí có tác dụng bám dính các hạt bụi, vi khuẩn... và đẩy chúng ra ngoài. Cơ chế này còn được gọi là cơ chế làm sạch không khí hữu hiệu. Hàng rào bảo vệ cơ thể của đường dẫn khí theo cơ chế nêu trên tuy mang tính cơ học nhưng đóng vai trò quan trọng. Nếu do một nguyên nhân nào đó (các chất hoá học độc hại, khói thuốc lá...) làm liệt chuyển động của hệ thống lông mao thì cũng có thể dẫn đến tình trạng dễ mắc các bệnh nhiễm trùng phổi. - Chức năng làm ấm và bão hoà hơi nước của không khí khi hít vào. Đặc điểm cấu trúc của đường hô hấp trên và đường hô hấp dưới có tác dụng làm cho không khí hít vào được sưởi ấm lên đến nhiệt độ của cơ thể là 37 0 C và được bão hoà hơi nước nhờ hệ thống mao mạch phong phú của đường dẫn khí và nhờ có các tuyến tiết nước, tiết nhày trong lớp biểu mô lát mặt trong đường dẫn khí. Như vậy không khí khi vào đến phế nang được làm sạch nhờ chức năng bảo vệ, được làm ấm lên bằng nhiệt độ cơ thể và được bão hoà hơi nước. Đây là những điều kiện tối ưu để cho không khí ở phế nang đi vào quá trình trao đổi khí. - Các chức năng khác của đường dẫn khí. Ngoài các chức năng kể trên, đường dẫn khí còn có một số chức năng khác như chức năng phát âm, chức năng góp phần biểu lộ tình cảm thông qua lời nói, tiếng cười, tiếng khóc... 1.2. Phổi - phế nang và màng hô hấp
3 1.2.1. Phổi - phế nang Phổi nằm trong lồng ngực, gồm có phổi phải và phổi trái, đơn vị cấu tạo cuối cùng của phổi là các phế nang. Phế nang là đơn vị cấu tạo cuối cùng của phổi và nó là đơn vị chức năng thực hiện quá trình trao đổi khí. Phế nang được các mao mạch phổi bao bọc như một mạng lưới. Mỗi phế nang như một cái túi nhỏ rất mỏng manh, nhận không khí từ nhánh tận cùng của cây phế quản là các ống phế nang. Từ các ống phế nang có các túi phế nang và đến các phế nang. Ở người có khoảng 300 triệu phế nang và có diện tích tiếp xúc giữa phế nang và mao mạch là khoảng 70-120 m 2 tuỳ theo thì hô hấp là thở ra hay hít vào. Phế nang được cấu tạo gồm một lớp biểu mô phế nang, trên bề mặt của lớp biểu mô phế nang có phủ một lớp dịch là chất hoạt diện còn được gọi là lớp surfactant có khả năng thay đổi được sức căng bề mặt trong các phế nang. Lớp biểu mô phế nang có hai loại tế bào. - Tế bào phế nang nhỏ hay còn gọi là tế bào phế nang typ I. Tế bào phế nang nhỏ có cấu tạo phần bào tương trải dài ra theo thành phế nang. Tế bào phế nang nhỏ là tế bào lót nguyên thuỷ của phế nang, nó mẫn cảm với mọi đột nhập có hại vào phế nang. - Tế bào phế nang lớn hay còn gọi là tế bào phế nang typ II. Tế bào phế nang lớn thường đứng thành cụm từ 2 đến 3 tế bào đứng cạnh nhau. Trong bào tương của tế bào phế nang lớn, khi nghiên cứu dưới kính hiển vi điện tử người ta thấy chúng có hai loại khác nhau: Loại tế bào phế nang lớn trong bào tương có nhiều ty thể và loại tế bào phế nang lớn trong bào tương có nhiều lysosom. Người ta cho rằng đây là hai giai đoạn hoạt động và phát triển của tế bào phế nang lớn. Tế bào phế nang lớn có khả năng bài tiết ra chất hoạt diện. Các phế nang có thành phế nang hay còn gọi là lớp màng đáy phế nang. Lớp màng này tiếp xúc với mô liên kết nằm ở các khoảng kẽ giữa các phế nang hoặc tiếp xúc trực tiếp với thành mao mạch phế nang. Nơi tiếp giáp giữa phế nang và mao mạch là nơi xảy ra quá trình trao đổi khí giữa phế nang và mao mạch và còn được gọi là màng hô hấp là đơn vị trực tiếp xảy ra quá trình trao đổi khí. 1.2.2. Màng hô hấp Màng hô hấp là đơn vị hô hấp của phế nang, nơi tiếp xúc giữa phế nang và mao mạch và là nơi trực tiếp xảy ra quá trình trao đổi khí. Nghiên cứu dưới kính hiển vi điện tử, màng hô hấp có cấu tạo gồm 6 lớp (hình 10.1). Từ phế nang đến mao mạch có các lớp sau: - Lớp chất hoạt diện (lớp surfactant) là lớp dịch phủ trên lớp biểu mô phế nang có khả năng thay đổi được sức căng bề mặt trong lòng phế nang. Thành phần chính của lớp surfactant là các phospholipid và do tế bào phế nang lớn tiết ra. - Lớp biểu mô phế nang có tế bào phế nang nhỏ và tế bào phế nang lớn - Lớp màng đáy phế nang là thành phế nang lót ở dưới lớp biểu mô phế nang tiếp giáp với lớp liên kết hoặc trực tiếp với lớp màng đáy mao mạch, nó được cấu tạo bởi lớp chất tạo keo. - Lớp liên kết hoặc còn gọi là lớp khoảng kẽ có các sợi liên kết, sợi chun, đôi khi người ta bắt gặp xác của các đại thực bào ăn mỡ hoặc ăn bụi trong lớp liên kết này.
4 - Lớp màng đáy mao mạch, nó là thành mao mạch, là lớp lót dưới nội mạc mao mạch và cũng được cấu tạo bởi lớp chất tạo keo. - Lớp nội mạc mao mạch được cấu tạo bởi các tế bào nội mạc và nó có cấu tạo giống như các tế bào phế nang nhỏ. Màng hô hấp tuy được cấu tạo bởi 6 lớp nhưng nó rất mỏng, bề dày trung bình của màng hô hấp chỉ vào khoảng 0,6 m, có chỗ chỉ khoảng 0,2 m. Ở người trưởng thành diện tích của màng hô hấp trong khoảng 50-100 m 2 và lượng máu chứa trong hệ mao mạch phổi khoảng 60-140 ml. Đường kính mao mạch chỉ khoảng 5 m trong khi đó đường kính hồng cầu khoảng 7,5 m, do đó khi đi qua mao mạch hồng cầu phải tự kéo dài ra mới đi lọt, tạo điều kiện cho quá trình khuếch tán khí được dễ dàng. Hình 10.1. Cấu tạo của màng hô hấp 1.3. Lồng ngực Lồng ngực là một buồng hoàn toàn kín chứa phổi và tim là hai cơ quan chính ở bên trong lồng ngực, xung quanh là khung xương bao bọc, phía trên có các cơ và mô liên kết ở vùng cổ, phía dưới có cơ hoành ngăn cách với ổ bụng. Cơ hoành có hai vòm và được cấu tạo bởi các sợi cơ vân. Thành lồng ngực có xương ức ở phía trước, 12 đôi xương sườn, các cơ liên sườn và các mô liên kết làm cho thành lồng ngực có tính đàn hồi, phía sau có cột sống gồm các đốt xương sống. Lồng ngực có tính đàn hồi và có khả năng thay đổi kích thước lồng ngực trong một giới hạn nhất định nhờ hoạt động của các cơ hô hấp. 1.4. Màng phổi và cơ chế tạo áp suất âm trong khoang màng phổi, ý nghĩa của áp suất âm 1.4.1. Màng phổi và khoang màng phổi