Chức năng thông khí của phổi

Chức năng thông khí của phổi giữ một vai trò quan trọng trong hoạt động của bộ máy hô hấp. Chức năng thông khí của phổi (CNTKP) có nhiệm vụ đưa không khí giàu oxy từ ngoài khí trời vào phế nang và đưa không khí từ phế nang có nhiều CO₂ ra ngoài cơ thể. Như vậy CNTKP có vai trò làm cho không khí phế nang thường xuyên được đổi mới thông qua các động tác hô hấp. Để phân biệt với sự trao đổi khí ở màng hô hấp, quá trình thông khí của phổi còn được gọi là các hoạt động cơ học của hô hấp.

Chức năng thông khí của phổi phụ thuộc vào cấu trúc của bộ máy hô hấp như sự thông thoáng của đường dẫn khí, tính chất đàn hồi của phổi và lồng ngực, màng phổi và áp suất âm trong khoang màng phổi, một số thuộc tính vật lý khác của phổi như sức cản, hệ số nở phổi, chất hoạt diện và sức căng mặt ngoài, áp suất phế nang, sự hoạt động của các cơ hô hấp.

Một số đặc điểm cấu trúc của bộ máy hô hấp có liên quan đến các hoạt động chức năng của phổi đã được trình bày trong Chương I. Chương II về chức năng thông khí của phổi sẽ được tập trung vào các vấn để sau dây [5] [7] [19] [28] [31} [33] [36]:

• Một số thuộc tính vật lý của phổi
• Các động tác hô hấp
• Các thể tích, dung tích và lưu lượng hô hấp
• Một số đặc điểm về chức năng thông khí phổi của trẻ em.
• Rối loạn chức năng thông khí phổi

Một số thuộc tính vật lý của phối

Tỉnh đàn hồi của phổi và lồng ngực

Tính chất đàn hổi của phổi và lồng ngực có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chức năng thông khí phổi được bình thường. Lực đàn hồi của phổi không chỉ phụ thuộc vào cầu trúc của các sợi đàn hổi của nhu mô phổi mà nó còn do sức căng mặt ngoài của dịch lót phế nang đó là lớp dịch có chứa chất hoạt diện (lớp surfactant) có khả năng làm thay đổi sức căng mặt ngoài. Lực đàn hồi của phổi cũng là nguyên nhân góp phần tạo nên áp suất âm trong khoang màng phổi. Lồng ngực cũng có khả năng đàn hồi nhưng lực đàn hồi của lồng ngực nhỏ hơn rất nhiều so với lực đàn hồi của nhu mô phổi.

Trong cấu trúc của nhu mô phổi không có sợi cơ ở thành phếnang và vách phế nang, có nhiểu sợi chun và sợi collagen. Các sợi chun ở phổi có khả năng bị kéo dài ra gấp đôi lúc bình thường và đây là nguyên nhân chính tạo nên tính chất đàn hồi của nhu mô phổi. Lực đàn hồi tỷ lệ thuận với chiều dài kéo căng ra của sợi đàn hồi, có nghĩa là nếu sợi đàn hồi càng bị kéo căng ra thì lực đàn hổi co lại vị trí ban đầu càng lớn. Điều này có thể suy ra là khi phổi càng giãn nở to ra thì lực đàn hồi co về phía rốn phổi càng lớn. Các sợi collagen có khả năng đàn hồi kém hơn các sợi chun, nó có vai trò giới hạn sự giãn ra của phổi khi phổi đã giãn quá nhiều. Ở thời điểm cuối thì thở ra bình thường, các cơ hô hấp ở trạng thái nghỉ, lực đàn hồi của phổi (lực hướng tâm) cân bằng với lực đàn hổi của lồng ngực (lực ly tâm) làm cho lá tạng và lá thành có xu hướng tách rời nhau ít nhất và kết quả của hai lực đối nhau tạo nên áp suất âm trong khoang màng phổi đạt giá trị thấp hơn áp suất khí quyển khoảng 3-5 cmH20 (khoảng chừng 3-5 mmHg).

Áp suất âm trong khoang màng phổi sẽ càng trở nên âm hơn ở thì hít vào do phổi giãn ra làm cho lực đàn hổi tăng lên (xu hướng co về rốn phổi tăng lên), ngược lại ở thì thở ra áp suất âm trong khoang màng phổi bớt âm hơn do phổi thu nhỏ lại, lực đàn hổi gi m.

Tính đàn hồi của phổi hay khả năng giãn nở của phổi còn được gọi là độ mềm dẻo của phổi và chúng ta có thể đo được độ giãn nở của phổi bằng phương pháp đo gián tiếp và được tính bằng hệ số nở phổi (compliance).

Hệ số nở phổi (compliance) là số mililít phối nở ra thêm dưới tác dụng của một đơn vị áp suất. Áp suất bên trong phế nang cao hơn áp suất bên ngoài phế nang làm phổi nở ra theo hệ thức:

Phổi có hệ số nở phổi lớn là phổi dễ giãn nở, phổi có hệ số nở phổi nhỏ là phổi khó giãn. Bình thường hai lá phổi người có hệ số nở phổi là 200ml/1cmH₂0 có nghĩa là khi áp suất phổi thay đổi 1 cmH20 thì thể tích phổi thay đổi 200ml. Một số trường hợp bệnh lý làm giảm tính chất đàn hồi của phổi làm cho hệ số nở phối giảm xuống. Có trường hợp bệnh lý gọi là phổi cứng (stiff) nhu mô phổi mất tính đàn hồi, mất độ mềm dẻo và phổi trở thành cứng hơn. Những trường hợp bệnh lý nêu ra ở trên sự biến đổi 1 cmH,0 chỉ làm biến đổi có 150 ml thể tích.

Muốn đo hệ số nở phổi người ta có thể theo dõi biến đổi thể tích dV bằng máy đo thể tích thở thông thường (Spirometer), đồng thời theo dõi biến đổi áp suất dP bằng một kim chọc vào khoang màng phổi.

Trên thực tế để đo sự biến đổi áp suất khoang màng phổi người ta đo gián tiếp bằng cách đo áp suất thực quản. Sự biển đổi áp suất ở đoạn 1/3 giữa của thực quẩn tương tự như ở khoang màng phổi. Người ta đặt một quả bóng có nổi với hệ thống đo áp suất vào đoạn 1/3 giữa của thực quẩn và theo dõi sự biến đổi của áp suất thực quẩn làm biến đổi áp suất của quả bóng. Các máy thở dùng trong hồi sức cấp cứu hiện nay có thể theo dõi được áp suất bơm vào dP tương ứng với thể tích bơm dV, giúp ta có thể tính được dễ dàng trị số dV/dP là hệ số nở nhưng không phải là hệ số nở phổi mà là hệ số nở phổi - ngực vì áp suất bơm phải thắng lực đàn hồi của cả phổi và ngực.

Lực đàn hồi do các sợi đàn hổi của nhu mô phổi chỉ chiếm 1/3 lực đàn hồi của phổi, lực đàn hồi tạo nên do sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang chiếm tới 2/3 lực đàn hồi của phỗi và nó do chất hoạt diện trong lớp dịch lót phế nang chi phối.

Khi nước tiếp xúc với không khí, mặt ngoài của nước làm thành một màng phân tử nước, các phân tử nước có lực hút lẫn nhau, co lại với nhau khá mạnh. Nước rơi thành giọt chính là do màng phân tử nước co lại và bọc khối nước thành một giọt tròn. Trong phổi, lớp địch lót mặt trong của phế nang là một màng nước hình túi vì phế nang có dạng hình cầu như một cái túi chứa không khí, túi đó có xu thế co nhỏ lại giống như một quả bóng bơm căng có xu thế co xẹp lại. Màng nước hình túi lót phế nang cũng có xu thế co xẹp lại. Lực co đó cùng chiều với lực đàn hồi của phổi làm phế nang co xẹp lại. Lực tạo ra xu thế co xẹp lại của màng nước hình túi lót phế nang chính là sức căng bề mặt được ký hiệu là T (do từ Tension).

Lớp dịch lót phế nang còn gọi là lớp hoạt diện hay lớp surfactant có chứa chất hoạt diện. Chất hoạt diện là một hỗn hợp nhiều thành phẩn, trong đó quan trọng nhất là các phospholipid, chủ yếu là dipalmitoyl lecithin, ngoài ra còn có các apoprotein surfactant và ion calci. Chất hoạt diện là sản phẩm bài tiết của tế bào biểu mô phế nang typ II, các tế bào này chiếm 10% diện tích của phế nang. Dipalmitoyl lecithin cùng với các phospholipid khác làm giảm sức căng mặt ngoài. Các phospholipid không tan trong dịch mà toả trên bề mặt dịch vì các phân tử của chúng phân cực. Sức căng mặt ngoài của một số loại dịch như:

• Nước tinh khiết là 70 dyn/cm
• Dịch lót phế nang không có chất hoạt diện là 50 dyn/cm
• Dịch lót phế nang có chất hoạt diện từ 5 đến 30 dyn/cm

Theo định luật Laplace: Áp suất trong bình cầu tỷ lệ thuận với sức căng mặt ngoài và tỷ lệ nghịch với bán kính bình cầu:

Phế nang được coi như một bình cầu có nhiệt độ không đổi. Nếu như sức căng bề mặt không thay đổi thì ở những phế nang nhỏ sẽ có áp suất lớn và ở những phế nang lớn có bán kính lớn và áp suất sẽ nhỏ. Không khí sẽ đi từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. Như vậy không khí sẽ đi từ các phế nang nhỏ sang các phể nang lớn và dẫn đến hậu quả là xẹp các phế nang nhỏ và vỡ các phế nang lớn. Trên thực tế, ở người bình thường hiện tượng nêu trên không xảy ra là nhờ chất hoạt diện trong lớp dịch lót biểu mô phế nang có khả năng làm thay đổi sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang. Ở những phế nang nhỏ chất hoạt diện có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt do đó duy trì được sự ổn định của áp suất và không gây xẹp phế nang. Ở những phế nang lớn, các chất hoạt diện được dàn mỏng ra hơn, lớp dịch trở nên có sức căng bề mặt lớn hơn và áp suất phế nang cũng được giữ ổn định làm duy trì sự ổn định của phế nang.

Sức căng bề mặt của lớp dịch lót phế nang là tác nhân gây nên 2/3 lực đàn hổi của phổi. Chất hoạt diện của lớp dịch lót phế nang làm giảm sức căng bề mặt từ 2 đến 14 lần.

Chất hoạt diện có thể được nói đến ở 3 vai trò chính là:

• Ảnh hưởng lên khuynh hướng co xẹp của phổi nhờ tác dụng làm giảm sức căng mặt ngoài của lớp dịch lót phế nang.
• Có vai trò ổn định kích thước của các phế nang. Các phế nang trong cơ thể không bao giờ có kích thước bằng nhau nhưng hiện tượng xẹp phế nang nhỏ và vỡ phế nang lớn không xay ra là nhờ chất hoạt diện làm cho sức căng bề mặt giảm khi bán kính phế nang giảm và làm sức căng bề mặt tăng khi bán kính phế nang tăng. Kết quả là áp suất ở các phế nang có kích thước khác nhau được duy trì cân bằng
• Có vai trò ngăn cản sự thoát dịch từ mao quẩn phếnang vào trong phế nang, ngăn cản sự phù phổi.

Để giải thích cơ chế giữ cho kích thước các phếnang ổn định không bị xẹp lại người ta đưa ra 3 cơ chế duy trì sự ổn định phế nang như sau:

• Có sự phụ thuộc lẫn nhau (interdependence) giữa các yếu tố là phế nang, ống phế nang và các khoảng không khác, các yếu tố này có chung vách và có cấu trúc tựa vào nhau như nẹp giữ nhau.
• Mỗi đơn vị chức năng gồm một hoặc vài ống phế nang có một số phế nang kèm theo và được bao bọc bằng một vách xơ có lá xơ thâm nhập vào nhu mô, như vậy mô xơ là một thứ nẹp gia cố thêm sự ổn định của phế nang.
• Chất hoạt diện của lớp dịch lót phế nang có tác dụng làm giảm chung sức căng bề mặt do đó giúp cho vách xơ dễ giữ được khung phế nang khỏi xẹp. Mặt khác khi phế nang co nhỏ lại, nó làm dày đặc thêm mật độ tế bào tiết chất hoạt diện và làm tăng nổng độ chất hoạt diện, do đó làm giảm mạnh sức căng bề mặt, làm cho phế nang lại nở ra.

Các tình trạng bệnh lý làm giảm chất hoạt diện đều gây nên tình trạng rối loạn hô hấp và có thể gây nguy hại đến tính mạng.

Trong quá trình phát triển của bào thai thì từ tháng thứ 6 và thứ 7 trở đi mới có sự bài tiết chất hoạt diện vì vậy trẻ đẻ non thiều tháng có nguy cơ chưa bài tiết chất hoạt diện gây hội chứng suy hô hấp cấp ở trẻ sơ sinh, tỷ lệ tử vong rất cao. Người ta có dùng các hormon vỏ thượng thận để tăng tạo chất hoạt diện cho các trẻ có nguy cơ bị sinh non. Hormon tuyến giáp cũng làm tăng các hạt trong tế bào phổi typ II.

Người lớn sau khi mổ tim dùng bơm oxy hoặc khi có ngừng tuần hoàn phổi hoặc một số bệnh tắc nghẽn động mạch phổi cũng gây nên tình trạng giảm chất hoạt diện.

Sức cản của đường dần khí

Sức cản của đường dẫn khí có ảnh hưởng đến quá trình thông khí. Không khí cũng như các chất lỏng lưu chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp theo định luật Poiseuille:

Định luật Poiseuille cho ta khái niệm cơ bản về động học chất lỏng là lưu lượng dòng chảy tỷ lệ thuận với chênh lệch áp suất và với luỹ thừa bậc 4 của bán kính (r) ống dẫn, tỷ lệ nghịch với chiểu dài (L) của ống dẫn và độ nhớt (n) chất lỏng. Định luật này có rất nhiều ý nghĩa về ứng dụng trong thực tiễn khoa học cả về lý thuyết lẫn thực hành.

Trong sinh lý học hô hấp nếu đặt r¹/8Ln là độ dẫn thông của ống dẫn và đặt P₂ bằng 0 (bằng áp suất khí quyễn) công thức Poiseuille được chuyến thành:

Sức cản R (Resistance) là đảo nghịch của độ dẫn thông (G). Ta có R = 1/G. →Từ đó suy ra F= P/R

Như vậy lưu lượng thông khí tỷ lệ thuận với áp suất đẩy khí và tỷ lệ nghịch với sức cản (R) của đường dẫn khí. Sức cản của đường dẫn khí càng lớn thì lưu lượng thông khí càng giảm.

Trong sức cản của đường dẫn khí, sức cản của mũi chiếm tới 50% (nếu thở bằng mũi), tổng sức cản của miệng, hẩu, thanh quản, khí quản vào khoảng 20- 30% nếu thở bằng miệng bình thường nhưng nếu thở gắng sức có thể chiếm tới 50%. Phần sức cản còn lại là của các phế quản vừa, phế quản phân thuỳ và các cấp phế quản, tiểu phế quản nhỏ hơn. Sức cần của các phế quản có đường kính nhỏ hơn 2mm chiếm tới 10- 20% tổng sức cản của các đường dẫn khí ở phổi bình thường.

Các đường dẫn khí cũng có tính đàn hồi, chúng có thể cо nhỏ lại hoặc giãn ra phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất giữa áp suất bên trong đường dẫn khí và áp suất bao quanh đường dẫn khí. Áp suất bao quanh đường dẫn khí chính là áp suất khoang màng phổi, áp suất này thấp hơn áp suất khí quyển. Sự co nhỏ hoặc giãn ra của đường dẫn khí làm cho đường kính của nó cũng giảm xuống hoặc tăng lên. Đường kính của đường dẫn khí còn phụ thuộc vào thể tích khí trong phổi. Khi thể tích khí trong phổi tăng lên, lực kéo giãn, các đường dẫn khí trong phổi cũng tăng làm cho các đường dẫn khí trong phổi mở to hơn, đường kính lớn hơn và sức cản trong đường dẫn khí giảm xuống. Ngược lại khi thể tích khí trong phổi giảm xuống, phổi thu nhỏ lại, áp suất trong đường dẫn khí giảm xuống, đường dẫn khí có xu hướng co nhỏ lại, đường kính giảm xuống và sức cản trong đường dẫn khí tăng lên. Các đường dẫn khí lớn có các vòng sụn bao quanh nên khi co nhỏ lại nó không bao giờ bị xẹp hoàn toàn. Các phế quản càng nhỏ thì càng ít các vòng sụn, ở các tiểu phế quản chỉ có các cơ trơn (cơ Reissessen) bao quanh nên đường kính của chúng phụ thuộc vào các cơ trơn co hay giãn. Khì co cơ làm cho đường kính phế quản giảm và làm cho sức cản trong đường dẫn khí tăng lên. Các bệnh lý làm tăng tiết niêm dịch, phì đại hoặc quá sản các tuyến nhày của đường dẫn khí, phì đại cơ trơn phế quản đều làm giảm đường kính phế quản và làm tăng sức cản của đường dẫn khí.

Trong đó V là lưu lượng.

Lưu lượng khí ra khỏi phổi và vào trong phổi làm thay đổi thể tích phổi. Sức cản tỷ lệ nghịch với thể tích phổi, khỉ thể tích phổi tăng sức cản đường dẫn khí giảm và ngược lại khi thể tích phổi giảm sức cản đường dẫn khí tăng.

Trong thực hành lâm sàng sức cản của đường dẫn khí được xác định bằng máy ghi thể tích toàn thân (body plethysmographe).

Phân tích kỹ sự chuyển động của dòng khí trong đường dẫn khí chúng ta thấy ở các đường dẫn khí nhỏ lưu lượng khí thấp, khí chuyển động thành lớp (laminar flow). Sụ chuyển động tuân theo định luật Poiseuille. Lưu lượng phụ thuộc vào chiều dài đường kính và độ nhớt. Đường kính nhỏ đi một nửa thì sức cản tăng lên gấp 16 lần.

Ở khí quản, lưu lượng khí lớn, khí chuyển động một cách hỗn loạn (turbulant flow). Ở đây chênh lệch áp suất không tỷ lệ thuận với lưu lượng và phụ thuộc vào tỷ trọng chất khí hơn là vào độ nhớt. Trong các thiết bị hổi sức cấp cứu, các máy hỗ hấp nhân tạo ngày nay với tiến bộ của kỹ thuật, người ta đo được nhiều chỉ tiêu thông khí trong đó có sức cản để có thể đặt chế độ thở máy thích hợp cho bệnh nhân.

Áp suất phế nang và áp suất chuyển dịch của phổi (Alveolar pressure and transpulmonary pressure)

Áp suất phế nang

Áp suất phế nang là áp suất bên trong các phế nang của phổi. Ở thời điểm cuối của thì thở ra bình thường và trước khi bắt đầu của thì hít vào bình thường, dòng khí không có sự di chuyển ra hoặc vào phổi. Lúc này áp suất của dòng khí ở các phế nang và trên các đường dẫn khí bằng với áp suất của khí quyển. Áp suất phế nang ở thời điểm được mô tả trên đây được coi như bằng không. Để gây ra dòng khí đi vào phế nang trong thì hít vào bình thường, áp suất phế nang phải giảm xuống thấp hơn giá trị của áp suất khí quyển vào khoảng -1 cmH₂О. Chỉ cần áp suất âm nhẹ này cũng vừa đủ để làm dỉ chuyển 0,5 lít khí vào trong phổi trong khoảng 2 giây của thì hít vào bình thường. Hít vào gắng sức áp suất phế nang có thể giảm đến - 60 đến -100 mmHg. Khi thở ra sự thay đổi theo chiều ngược lại, áp suất phế nang tăng lên đến khoảng +1 cmH2O. Áp suất phế nang tăng nhẹ (+1cmH₂O) vừa đủ để đưa 0,5 lít khí từ trong phổi ra ngoài trong khoảng 2-3 giây của thì thở ra bình thường. Thở ra gắng sức áp suất phế nang có tể tăng đến +150 đến +200 mmmHg.

Áp suất chuyển dịch của phổi

Hiệu số giữa áp suất âm trong khoang màng phổi và áp suất phế nang được gọi là áp suất chuyển dịch của phối.

Sự liên quan giữa áp suất phế nang, áp suất chuyển dịch của phổi, áp suất âm trong khoang màng phổi với sự thay đổi thể tích phổi được thể hiện trong hình 2.1 dưới đây [36].

Áp suất chuyển dịch của phổi cũng liên quan mật thiết với độ dãn nở của phổi. Hình 2.2 chỉ sự liên quan giữa thay đổi thể tích phổi với ắp suất chuyến dịch. Khi áp suất chuyển dịch tăng lên 1 cmH₂O thì phổi cũng giãn ra được 200ml. Đây cũng chính là hệ số giãn nở của phổi như đã được trình bày trong phần tính đàn hồi của phổi và lồng ngực.

Mỗi một đường cong ghi lại sự thay đổi nhỏ của áp suất chuyển dịch tương ứng với sự thay đổi của thể tích phổi. Hai đường cong trên đây được gọi là đường cong đàn hồi hít vào và đường cong đàn hổi thở ra. Vùng giữa hai đường cong được gọi là biểu đồ độ giãn nở của phổi. Diện tích của biểu đồ này sẽ bị thu nhỏ lại khi tổ chức phổi bị xơ cứng hoặc do các nguyên nhân làm giảm hoặc mất tính đàn hồi của tổ chức phổi [36] [37].

Các động tác hô hấp

Sự co dãn của các cơ hô hấp tạo nên các động tác hô hấp. Khi các cơ hô hấp co tạo nên động tác hít vào và khi các cơ hô hấp dãn tạo nên động tác thở ra. Nếu chỉ có một số cơ hô hấp thông thường hoạt động ở mức bình thường chúng ta có các động tác hít vào và thở ra bình thường, trong lao động nặng, trong luyện tập hoặc trong các trường hợp đặc biệt, cơ thể huy động thêm một số cơ hô hấp khác hoạt động đồng thời tăng cường độ hoạt động của các cơ hô hấp thông thường, chúng ta sẽ có các động tác hô hấp găng sức hoặc các động tác hô hấp đặc biệt như ho, rặn, hắt hơi.

Động tác hít vào bình thường

Hít vào bình thường là một động tác chủ động, nó đòi hỏi tiêu tốn năng lượng cho sự co của các cơ hô hấp. Các cơ hô hấp tham gia vào hoạt động để tạo nên động tác hít vào bình thường bao gồm các cơ sau đây: cơ hoành, cơ bậc thang, cơ răng to, cơ liên sườn trong và cơ liên sườn ngoài.

Khi các cơ hô hấp trên co lại làm tăng kích thước lồng ngực theo cả ba chiều, đó là: chiều thẳng đứng (trên dưới), chiều trước sau và chiều ngang (phải trái).

Tăng kích thước theo chiều đứng thẳng: Đáy của lồng ngực là cơ hoành. Bình thường cơ hoành lồi lên phía lồng ngực theo hai vòm là vòm gan và vòm dạ dày. Khi cơ hoành co, hai vòm này phẳng ra và hạ thấp xuống về phía bụng, do đó làm cho kích thước theo chiều đứng thẳng của lồng ngực được tăng lên. Cơ hoành hạ thấp 1cm có thể làm tăng thể tích lồng ngực lên 250cm³. Hít vào bình thường cơ hoành hạ thấp 1,5cm. Diện tích cơ hoành khoảng 250cm². Cơ hoành là một cơ hô hấp quan trọng, khi liệt cơ hoành, hô hấp bị rối loạn nghiêm trọng, những bệnh của cơ hoành có ảnh hưởng tới hoạt động của cơ hoành đều ảnh hưởng tới hô hấp.

Tăng kích thước theo chiều trước sau và chiều ngang: Ở tư thế nghỉ ngơi, các xương sườn chếch ra trước và xuống dưới. Khi các cơ hít vào co lại, xương sườn quay xung quanh một trục đi qua hai điểm khớp với đốt sống và xương ức, làm cho xương sườn chuyển từ tư thế chếch xuống sang tư thế nằm ngang hơn và đưa ra trước do đó tăng đường kính trước sau và đường kính ngang của lống ngực.

Các cơ liên sườn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc làm tăng đường kính trước sau và đường kính ngang của lồng ngực. Động tác hít vào là động tác tích cực vì được thực hiện nhờ năng lượng co cơ của cơ hoành và các cơ hít vào khác.

Do kích thước của lổng ngực được tăng lên theo cả ba chiều nên dung tích của lồng ngực tăng lên, áp suất trong lồng ngực và trong phổi âm hơn giai đoạn trước khi hít vào, tạo nên sự chênh lệch áp suất giữa môi trường và phổi, không khí di chuyển từ bên ngoài môi trường vào phổi.

Như vậy động tác hít vào đã dẫn đến kết quả là không khí di chuyển từ ngoài môi trường vào phổi đến tận các phế nang.

Hít vào gắng sức

Nếu ta cố gắng hít vào hết sức thì có thêm một số cơ nữa cũng tham gia vào động tác đó như cơ ức đòn chũm, cơ ngực, cơ chéo, đó là những cơ hít vào phụ. Những cơ này bình thường tỳ vào bộ phận tương đối bất động là lồng ngực để làm cử động đầu và tay. Lúc hít vào gắng sức thì đầu và tay trở thành tương đối bất động, các cơ hô hấp phụ lại tỳ vào những nơi này để n ng xương sườn lên thêm nữa, do đó tăng thêm các đường kính của lồng ngực. Vì cần phải cố định đầu và tay để huy động các cơ hô hấp phụ, người hít vào gắng sức thường có một tư thế rất đặc biệt là cổ hơi ngửa, hai cánh tay dang ra không cử động.

Trong động tác hít vào gắng sức, cơ hoành tiếp tục hạ thấp hơn so với hít vào bình thường, có thể hạ thấp tới 7-8 cm, có thể làm tăng thể tích lồng ngực lên tới 1500-2000 cm³. Qua đây cũng thấy vai trò của cơ hoành trong các động tác hô hấp quan trọng đến mức nào. Một số bài luyện tập thở khí công trong phương pháp dưỡng sinh hay trong phương pháp Yoga, chúng ta tập luyện các cơ hô hấp phụ và cơ hoành, tăng cường độ co cơ và tính dẻo dai của các cơ, chúng ta thường phân ra tập thở bụng và tập thở ngực. Khi thở bụng chính là tập vận động cơ hoành. Khi cơ hoành co, hạ thấp xuống và dồn các tạng về phía bụng, làm cho bụng phổng lên. Chúng ta có thể theo dõi sự phổng lên của bụng để có thể sơ bộ quan sát xem một người tập thở đã đạt được sự thích nghi đến mức nào. Kết quả của động tác hít vào gắng sức là không khí có thể di chuyển thêm vào phổi khoảng 1500-2000cm³ không khí. Cơ chế của sự tăng thông khí này là do sự huy động thêm các cơ hô hấp phụ và sự co tiếp tục của cơ hoành làm tăng dung tích phổi do đó làm cho áp suất trong ngực, phổi tiếp tục thấp hơn áp suất bên ngoài môi trường. Sự chênh lệch về áp suất làm cho không khí tiếp tục di chuyển thêm từ ngoài môi trường vào trong phổi đến các phế nang.

Động tác thở ra bình thường

Thở ra bình thường là một động tác thụ động vì nó không đời hỏi năng lượng co cơ, các cơ hít vào ở giai đoạn này không co nữa, chúng dãn ra trở về vị trí cũ, làm cho lồng ngực được trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của sức đàn hồi ngực phổi và sức chống đối của các tạng trong ổ bụng. Các xương sườn hą xuống, các vòm hoành lại lồi lên phía trên lồng ngực. Kết quả là dung tích lồng ngực giảm làm cho áp suất của phổi tăng lên có tác dụng đẩy không khí từ phổi ra ngoài môi trường.

Động tác thở ra gắng sức

Khi cố gắng thở ra hết sức, cần huy động thêm một số cơ nữa, chủ yếu là các cơ thành bụng. Những cơ này khi co lại kéo xương sườn xuống thấp hơn nữa, đồng thời ép thêm vào các tạng ở bụng, dồn cơ hoành lổi thêm lên phía trên lồng ngực, làm cho dung tích lồng ngực tiếp tục giảm, áp suất trong ngực phổi tăng lên thêm và kết quả là không khí tiếp tục được đẩy từ phổi ra ngoài môi trường. Động tác thở ra gắng sức cũng đòi hỏi năng lượng co cơ, do đó nó cũng là một động tác hô hấp tích cực.

Một số động tác hô hấp đặc biệt

Rặn:

Rặn là một động tác hô hấp đặc biệt, nó được thực hiện khi cần phải hỗ trợ để đẩy nước tiểu, phân hoặc thai ra ngoài, bản thân cơ bàng quang, cơ trực tràng hoặc tử cung không đủ sức tự mình đẩy nước tiễu, phân hoặc thai ra.

Động tác rặn được thực hiện theo trình tự như sau: đối tượng hít vào sâu, đóng thanh môn rồi cố sức thở ra, do đó tạo được một áp suất lớn trong lồng ngực, làm cho cả cơ hoành và cơ thành bụng cùng ép vào các tạng ở bụng tạo nên một sức ép phối hợp với sự co của các cơ bàng quang, cơ trực tràng hoặc cơ tử cung đẩy nước tiểu, phân hoặc thai ra ngoài.

Ho:

Ho là một phản xạ xảy ra khi phế quản bị kích thích do vật lạ, do đờm, do viêm v.v. Ho được thực hiện nhờ một chuỗi phản xạ mà khi đã phát động thì tự động kế tiếp nhau xảy ra tạo nên các động tác: hít vào sâu, đóng thanh môn lại, rồi thở ra tạo nên một áp suất lớn trong lồng ngực, sau đó thanh môn đột ngột mở ra, một luồng không khí có áp suất cao bật nhanh qua miệng ra ngoài, đẩy các vật lạ trong đường hô hấp ra.

Hắt hơi:

Hắt hơi là một phản xạ xảy ra khi bị kích thích ở mũi do ngửi phải hơi có tính chất kích thích, khi viêm mũi, hoặc khi bị lạnh ở mũi. Hắt hơi cũng tương tự như ho, nhưng luổng không khí có áp suất cao đi qua mũi ra ngoài, đẩy các vật lạ từ mũi ra.

Nói:

Nói là thở ra gây rung động thanh đới nhờ cử động phối hợp của lưỡi, môi phát thành âm. Nói và hát là một động tác của bộ máy hô hấp nhưng có ý nghĩa to lớn là mang tác dụng sinh lý và tâm lý xã hội của hoạt động bộ óc loài người.

Tập thở:

Tập thở được áp dụng trong nhiều bài tập để chữa bệnh và để tăng cường sức khoẻ. Sau mổ cắt thuỳ phổi hoặc cắt một bên phổi, tập thở là một trong những liệu pháp điều trị không thể thiếu được. Trong Ý học cổ truyền có nhiều bài tập như tập khí công, dưỡng sinh, thái cực quyền, Yoga v.v...trong đó tập thở là một phần rất quan trọng của các bài tập này.

Tập khí công, tập dưỡng sinh và một số bài tập thở khác là tập thở chậm, thở sâu và nhẹ nhàng êm dịu, chủ yếu bằng cơ hoành và cơ thành bụng, có kết hợp với tự ám thị luyện tập thư giãn. Người tập khí công có thể thở rất chậm khoảng 6 lần/phút (nhịp thở của người trưởng thành bình thường lúc nghỉ ngơi là 15 lần/phút.). Tập thở và thư giãn như vậy không những cải thiện chức năng thông khí phổi mà còn tăng cường sức khoẻ và chữa được một số bệnh. Ở một số nước có phương pháp tập Yoga, tập dưỡng sinh v.v... Ở Việt Nam phương pháp luyện tập dưỡng sinh, và một số phương pháp luyện tập khí công khác đã được phổ biến khá rộng rãi, trong các phương pháp này đều có nội dung tập thở để rèn luyện sức khỏe và chữa bệnh.

Hô hấp nhân tạo

Khi bị ngừng thở do một nguyên nhân nào đó như bị chết đuối, bị điện giật, bị hơi độc v. v., chúng ta cần duy trì sự lưu thông không khí bằng cách tạo ra những động tác hít vào và thở ra một cách nhân tạo, đó là phương pháp hô hấp nhân tạo.

Có nhiều phương pháp hô hấp nhân tạo nhưng nguyên lý chung là gây ra những động tác hô hấp, làm cho các xương sườn được nâng ngang lên đồng thời làm hạ cơ hoành xuống tạo nên động tác hít vào; làm hạ các xương sườn xuống và dồn cơ hoành vào lồng ngực tạo nên động tác thở ra.

Các phương pháp hỗ hấp nhân tạo rất quan trọng để cấp cứu những nạn nhân bị ngừng thở đột ngột, đặc biệt là ở những cơ sở y tế không có điều kiện sử dụng các máy thở.

Một số phương pháp hô hấp nhân tạo thường hay được sử dụng để cấp cứu là phương pháp Sylvester, phương pháp Schafer, phương pháp đòn cân, phương pháp thổi miệng vào miệng hoặc vào mũi, phương pháp đùng máy thở hoặc phương pháp dùng phổi thép. Các phương pháp này sẽ được trình bày kỹ trong các bộ môn hồi sức cấp cứu, điều dưỡng, ngoại khoa, nội khoa.

Nhờ có các động tác hô hấp, không khí được di chuyển từ ngoài môi trường vào phổi đến các phế nang trong động tác hít vào và không khí cũng lại được di chuyển từ các phế nang ra ngoài môi trường nhờ động tác thở ra. Sự lưu thông không khí như vậy được xảy ra thường xuyên liên tục và nhịp nhàng theo sự nhịp nhàng của các động tác hô hấp. Kết quả là không khí phế nang thường xuyên được đổi mới, chức năng thông khí được thực hiện.

Các thể tích, dung tích và lưu lượng thở

Chức năng thông khí của phổi phụ thuộc vào những yếu tố như sự hoạt động của các cơ hô hấp, sự lưu thông của đường dẫn khí, khả năng dãn nở của phổi, áp suất âm trong khoang màng phổi và nhiều yếu tố khác. Trong thăm dò chức năng hô hấp giúp cho người thẩy thuốc lâm sàng đánh giá được tình trạng hoạt động chức năng của phổi, người ta sử dụng nhiều kỹ thuật để tìm hiểu những chỉ tiêu trực tiếp hoặc gián tiếp phản ánh chức năng thông khí của phổi. Thăm dò chức năng hô hấp sẽ được trình bày chi tiết trong chương VII, trong phần này một số chỉ tiêu hô hấp chính sẽ được trình bày về giá trị bình thường và ý nghĩa của các chỉ tiêu này trong thực hành lâm sàng.

Các thể tích hó hấp

Thể tích khí lưu thông

Thể tích khí lưu thông là thể tích khí lưu chuyển trong một lần hít vào hoặc thở ra thông thường. Ở người trưởng thành, bình thường thể tích khí lưu thông khoảng 400-500ml, nó chiếm khoảng 12% thể tích của dung tích sống.

Thể tích lưu thông ở nam cao hơn ở nữ, giảm ở người già. Thể tích khí lưu thông trừ thể tích khoảng chết, phần còn lại thường xuyên tham gia vào trộn lẫn với khí cặn, khí dự trữ, tất cả khoảng 3000ml để làm đổi mới không khí phế nang. Như vậy mỗi lần hít vào có 1/10 lượng không khí phế nang được đổi mới, ta gọi 1/10 là tỷ số thông khí.

Thể tích dự trữ hít vào (Inspiratory Reserve Volume: IRV)

Thể tích dự trữ hít vào là thể tích khí thu được khi cố gắng hít vào hết sức sau thì hít vào thông thường. Thể tích này khoảng từ 1500-2000ml. Thể tích dự trữ hít vào còn được gọi là dung lượng dự trữ hít vào hoặc thể tích khí bổ túc. Bình thường thể tích dự trữ hít vào chiếm khoảng 56% thể tích của dung tích sống.

Thể tích dự trữ thở ra (Expiratory Reserve Volume: ERV)

Thể tích dự trữ thở ra là thể tích khí thu được khi cố gắng thở ra hết sức sau thì thở ra thông thường. Thể tích này khoảng 1100-1500ml. Bình thường thể tích dự trữ thở ra còn được gọi là dung lượng dự trữ thở ra hay lượng khí dự trữ của phổi.

Thể tích khí cặn (Residual Volume:RV)

Thể tích khí cặn là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi đã thở ra hết sức. Bình thường thể tích khí cặn khoảng 1000-1200ml. Thể tích khí cặn cùng với thể tích dự trữ thở ra tham gia vào pha trộn với không khí lưu thông thu được sau một lần hít vào thông thường làm đổi mới không khí phế nang. Nếu thể tích khí cặn tăng lên làm cho tỷ số thông khí giảm, khả năng đổi mới thành phẩn khí phế nang giảm.

Các dung tích hô hấp

Dung tích hít vào (Inspiratory Capacity: IC)

Dung tích hít vào bao gồm thể tích khí lưu thông và thể tích khí dự trữ hít vào: IC = Vt + IRV

Dung tích hít vào thể hiện khả năng hô hấp thích ứng với nhu cầu cung cấp O₂ tăng lên của cơ thể. Bình thường dung tích hít vào khoảng 2000-2500ml.

Dung tích cặn chức năng (Functional Residual Capacity: FRC)

Dung tích cặn chức năng bao gồm thể tích khí cặn và dự trữ thở ra: FRC =RV + ERV

Bình thường thể tích này khoảng 2000ml, nó là thể tích khí còn lại trong phổi sau mỗi lần thở ra bình thường. Dung tích cặn chức năng có ý nghĩa quan trọng vì chính thể tích khí này được pha trộn với lượng không khí mới hít vào và hỗn hợp khí sau khi đã pha trộn này sẽ trao đổi với máu. Dung tích cặn chức năng càng lớn thì khí hít vào bị pha trộn nhiểu, nổng độ O₂ ở đó càng thấp, cường độ trao đổi khí với máu càng nhỏ, không có lợi cho cơ thể. Dung tích cặn chức năng tăng lên trong một số bệnh gây khí phế thũng phổi, hoặc dăn phế nang như trong bệnh hen phế quản, bệnh bụi phổi ở giai đoạn nặng.

Dung tích sống (Vital Capacity: VC, còn được ký hiệu là SVC hay IVC)

Dung tích sống là thể tích khí thu được sau khi hít vào hết sức rồi thở ra hết sức.

Dung tích sống bao gồm thể tích khí lưu thông, dự trữ hít vào và dự trữ thở ra: VC = V+ IRV + ERV

Dung tích sống là thể tích tối đa có thể trao đổi trong một lần hô hấp, nó thể hiện khả năng của cơ thể đáp ứng về mặt hồ hấp với lao động nặng, thể thao hoặc các công việc nặng nhọc khác.

Người Việt Nam bình thường ở tuổi trưởng thành nam giới có dung tích sống 3,5-4 lít và nữ giới là 2,5-3 lít. Nó phụ thuộc vào tuổi, giới, chiều cao. Ở người già dung tích sống giảm, ở nam giới dung tích sống cao hơn ở nữ giới. Dung tích sống tăng lên nhờ luyện tập, giảm nhiều ở một số bệnh phổi hay ngực như tràn dịch màng phổi, u phổi, gù, vẹo cột sống v.v...Trong thăm dò chức năng hô hấp, dung tích sống giảm so với số lý thuyết từ 20% trở lên được coi là có rối loạn chức năng thông khí hạn chế nếu chỉ giảm dung tích sống đơn thuẩn.

Dung tích sống thở mạnh (Forced Vital Capacity: FVC)

Dung tích sống thở mạnh là thể tích khí thu được do ta hít vào thật hết sức rồi thở ra hết sức thật nhanh và thật mạnh và thật hết.

Người bình thường dung tích sống thở mạnh và dung tích sống là bằng nhau, sự khác nhau không có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên ở những người có tắc nghẽn đường thở, dung tích sống thở mạnh giảm rõ rệt và là biểu hiện sớm của rối loạn thông khí tắc nghẽn. Trong các đánh giá và điều tra ở cộng đổng chỉ tiêu FVC được sử dụng để tiến hành các nghiên cứu dịch tễ học nhằm phát hiện sớm các biến đổi về CNTKP. Dung tích sống thở mạnh còn được sử dụng để đo và tính các lưu lượng thở.

Dung tích toàn phổi (Total Lung Capacity: TLC)

Dung tích toàn phổi bao gồm dung tích sống và thể tích khí cặn: TLC = VC+RV

Bình thường dung tích toàn phổi khoảng 5 lít (Hình 2.3).

Các lưu lượng thở

Lưu lượng thở là số lượng thể tích khí được huy động trong một đơn vị thời gian. Đơn vị là lít trong một phút (l.min¹) hoặc lít trong một giây (l.s¹). Thể tích khí lưu chuyển trong một đơn vị thời gian còn được gọi là lưu lượng thông khí phối. Lưu lượng thở nói lên khả năng hay tốc độ huy động khí đáp ứng nhu cầu cơ thể và sự thông thoáng của đường dẫn khí (Hình 2.4).

Để đo các lưu lượng thở người ta đo dung tích sống thở mạnh. Việc đo sức cản đường thở đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại, phức tạp, với độ nhạy cao, giá thành lại rất đắt. Đo dung tích sống thở mạnh có thể thực hiện được bằng các thiết bị hô hấp kế hiện nay và từ đó cho chúng ta tính được rất nhiều chỉ tiêu về lưu lượng thở. Khi phân tích đồ thị FVС theo biến thời gian chúng ta tính được nhiều chỉ tiêu về lưu lượng thở.

Lưu lượng đỉnh

Lưu lượng tại điểm bắt đầu thở ra gắng sức sau khi đã hít vào hết sức là lưu lượng đỉnh còn gọi là dòng đỉnh thở ra (PEF: Peak Expiratory Flow). Diểm A trên hình 2.4 tương ứng với điểm biểu diễn lưu lượng đỉnh (dòng đỉnh) PEF (còn được ký hiệu là Vmax: dòng tối đa) nó có giá trị gần bằng thể tích toàn phổi (TLC: Total Lung Capacity) và nó phụ thuộc rất nhiều vào khả năng gắng sức của đối tượng).

Lưu lượng tại một khoảng của FVC

Lưu lượng trung bình trong một quãng thể tích của FVC thường được ký hiệu là FEF (dòng thở ra gắng súc: Force Expiratory Flow). Nhu FEF 25-75% hoặc FEF 0,2 -1,2. Đây là phần trăm của khoảng thể tích FVC đã thở ra hoặc phần thể tích FVC đã thở ra.

Lưu lượng tức thì tại một điểm của FVC

Lưu lượng tức thì tại một điểm của FVC được ký hiệu là MEF là giá trị phần trăm thể tích của FVC còn lại trong phối. Vậy FEF 25% là đồng nghĩa với MEF 75% (còn được ký hiệu là Vmax 75%). Chúng ta có các giá trị:

Thể tích thở ra tối đa giây

Thể tích thở ra tối đa giây (Force Expiratory Volume: FEV; Volume Expiratoire Maximum par Seconde: VEMS): Là thể tích khí lớn nhất có thể thở ra được trong một giây đầu tiên, ta có FEVS; (chính là VEMS,) nếu đo ở giây thứ hai hoặc thứ ba có FEV2; FEV3. Thể tích thở ra tối đa giây đánh giá mức độ thông thoáng của đường dẫn khí, khả năng dãn nở của phổi, nó giảm trong một số bệnh gây thắt hẹp đường hô hấp, đặc biệt trong hen phế quản.

Trên một người bình thường thể tích thở ra tối đa giây chiếm khoảng 75% dung tích sống.

Chỉ số Tiffeneau

Chỉ số Tiffeneau (FEV,%) được tính theo công thức:

Chỉ số này giảm khi FEV, giảm. Nếu chỉ số Tifeneau giảm xuống dưới 75% chúng ta nói có rối loạn chức năng thông khí tắc nghẽn. Chỉ số này đánh giá khả năng làm việc của phổi, mức độ chun giãn của phổi, lồng ngực và cơ hoành, mức độ thông thoáng của đường hô hấp.

Thông khi phút (ký hiệu là V)

Thông khí phút là lưu lượng khí thở được trong một phút lúc nghỉ ngơi. Thông khí phút được tính bằng cách lấy thể tích khí lưu thông nhân với tần số thở (F) trong một phút: V = V.F

Thông khí tối đa phút (Maximal Volumtary Ventilation per Minute: MVV)

Thông khí tối đa phút là lượng khí tối đa có thể huy động được trong một phút. Thông khí tối đa phút đánh giá khả năng hô hấp trong lao động nặng, thể thao hoặc tình trạng gắng sức khác, đồng thời nó cũng đánh giá khả năng dự trữ hô hấp, độ mềm dẻo của phổi.

Thông khí phế nang (Alveolar Ventilation VA)

Nếu trong một lần thở ra, chúng ta liên tục phân tích thành phần không khí thì thấy lúc đầu thành phần không khí rất giống khí hít vào, về sau tỷ lệ CO2 tăng lên, O2 giảm đi gần giống không khí trong các phế nang. Như vậy, không khí thở ra là hỗn hợp của hai thứ không khí, một thứ có trao đổi khí với máu và được đựng trong các phế nang, một thứ không khí không trao đổi khí với máu và được đựng trong cái gọi là "khoảng chết" của bộ máy hô hấp.

• Khoảng chết giải phẫu: Là khoảng không gian trong bộ máy hô hấp không có diện trao đổi khí với máu. Khoảng này bao gồm toàn bộ các đường dẫn khí.
• Khoảng chết sinh lý: Là khoảng chết giải phẫu cộng thêm các phế nang không trao đổi khí với m u được vì những điều kiện nào đó như xơ hoá phế nang, hoặc mao mạch vào phế nang bị co thắt v.v...
• Thể tích không khí trong khoảng chết, gọi là thể tích khoảng chết hoặc thể tích chết.
• Muốn tính thể tích khoảng chết, người ta dựa vào thể tích khí lưu thông thì thở ra, tỷ lệ CO₂ của không khí phế nang.

Thể tích khoảng chết luôn luôn thay đổi vì các ống dẫn khí của hô hấp không phải là những ống cứng rắn. Thể tích khoảng chết trung bình khoảng 140ml.

Từ thể tích khoảng chết chúng ta có thể tính được thông khí phế nang theo những công thức sau:

Thông khí phế nang chính là mức thông khí có hiệu lực vì nó trực tiếp trao đổi khí. Từ công thức trên ta thấy thở sâu có lợi hơn thở nông vì thở chậm và sâu thì thông khí khoảng chểt giảm, thông khí phế nang tăng. Trong phương pháp dưỡng sinh thở chậm, thở sâu làm tăng thông khí phế nang, tăng hiệu quả trao đổi khí.

Để đánh giá lưu lượng thở, ngoài những chỉ tiêu đã nêu trên chúng ta còn sử dụng nhiều chỉ tiêu khác để đánh giá như dòng đỉnh, khoảng giữa của dòng thở ra tối đa.

Một số đặc điểm về chức năng thông khí phổi của trẻ em

Hô hấp ở bào thai và động tác thở đầu tiên của trẻ sơ sinh

Ở bào thai vào cuối tháng thứ 5 thai nhi bắt đầu có những cử động hô hấp yếu ớt của lỗng ngực, tẩn số đạt tới 30- 40 lần trong một phút.

Trong thời kỳ này, một lượng nhỏ nước ối vào và ra khỏi phổi, nó đóng vai trò quan trọng giúp cho phổi hoàn thành chức năng hô hấp ngay khỉ trẻ được sinh ra và làm cho máu tới tim dễ dàng hơn do tác dụng của áp suất âm trong khoang ngực.

Động tác hô hấp đầu tiên

Khi cắt dây rốn, con đường trao đổi khí qua rau thai ngừng lại, trong khoảng thời gian ngắn (nhiều giây đến một phút) hàm lượng acid carbonic trong máu tăng lên đột ngột, hàm lượng oxy giảm. Hiện tượng này đã kích thích trung tâm hô hấp làm cho trung tâm hít vào hưng phấn.

Khi trung tâm hít vào hưng phấn làm co các cơ hít vào giúp cho động tác hít vào được thực hiện và không khí vào phổi làm giãn căng các phế nang.

Sự giãn căng các phế nang của tổ chức phổi kích thích các thụ thể của dây thần kinh phế vị làm co cơ thở ra và giãn cơ hít vào tạo nên động tác thở ra.

Động tác thở ra làm rung động các dây thanh âm tạo nên tiếng khóc đầu tiên, đó là dấu hiệu chắc chắn của sự hô hấp bằng phổi.

Sự phát triển các cơ quan hồ hấp của trẻ em

Lồng ngực

Ở trẻ sơ sinh, lồng ngực hẹp, đỉnh cơ hoành lồi lên rất cao, bờ dưới xương ức cao và chìa ra trước nhiều hơn, nửa dưới lồng ngực rộng ra hơn so với nửa trên.

Vị trí xương sườn tương ứng với lúc thở vào tối đa do đó mỗi lần di chuyển vị trí các xương sườn chỉ làm giảm thể tích lồng ngực. Sự co các cơ liên sườn không gây ra thở vào.

Khi thở vào không khí chủ yếu đi vào phần giữa của phổi.

Ở trẻ một tuổi, đường kính ngang tăng nhanh hơn đường kính trước sau. Hô hấp đổi thành hô hấp hoành - sườn.

Ở lứa tuổi 7 tuổi, hình dạng lổng ngực của trẻ thay đổi hẳn so với lúc sơ sinh và đưới 1 tuổi, độ xiên của các xương sườn tăng lên, nhất là ở các xương sườn dưới, xương ức dài thêm ra và hạ thấp xuống, chu vi lồng ngực ở phần trên lớn hơn phần dưới khoảng 2 cm, đường kính ngang tăng lên 3,5 cm lớn hơn đường kính trước sau, trong 6 năm đường kính trước sau tăng thêm khoảng 2 cm.

Đến 7 tuổi trẻ, có hình dạng lỗng ngực giống như của người lớn, nó tiếp tục lớn lên và hoàn chỉnh ở tuổi trưởng thành.

Tổ chức phổi

• Ở trẻ sơ sinh, tổ chức phổi ít đàn hồi, lớp surfactant trên bề mặt biểu mô phế nang chưa được hoàn thiện, số lượng phế nang không tham gia trao đổi khí lớn (khoảng chết sinh lý lớn).
• Trong năm đầu, kích thước của phổi và lồng ngực tăng lên nhanh, tổ chức phổi lớn lên chủ yếu do sự phân nhánh các phế quản nhỏ, đặc biệt là sự hình thành những nang phổi mới.
• Đến cuối năm thứ nhất trọng lượng phổi lên tới 150g, thể tích của phổi tới 250-280ml.
• Ở các năm sau, tổ chức phổi tiếp tục phát triển và hoàn thiện các chức năng, tới 7 tuổi phổi chiếm gần 3/4 thể tích lồng ngực, trọng lượng phổi đạt khoảng 350g, thể tích khoảng 600ml, nhu mô phổi trở nên đàn hổi gần bằng ở người lớn, các cử động hô hấp được dễ dàng.

Tần số thở và sự thông khí của phổi

Tần số thở

• Ở trẻ sơ sinh, tần số thở lúc nghỉ ngơi khoảng 50-60 lần/phút, khi khóc hoặc cử động mạnh, tần số thở có thể lên tới 100- 150 lần/phút.
• Sau khi sinh 8- 10 ngày, tần số thở lúc nghỉ của trẻ là 40- 50 lần/phút.
• Trẻ 1 tuổi có tần số thở khoảng 35 lần/phút lúc nghỉ, và ở trẻ 7 tuổi, tần số thở khoảng 22- 24 lần/phút lúc nghỉ.
• Người trưởng thành có tần số thở khoảng 17- 20 lần/phút lúc nghỉ.

Nhịp điệu không đều của các cử động hô hấp là đặc điểm đặc trưng của toàn bộ lứa tuổi bú mẹ.

Sự thông khí của phổi

• Trẻ sơ sinh khi thở vào làm tăng thể tích phổi từ 10- 15 ml, thông khí phút 600ml với tần số thở 50- 60 lần/phút.
• Sau khi sinh 8- 10 ngày thông khí phút khoảng 1000 ml với tần số thở 40- 50 lần/phút.
• Trẻ 6 tháng có thể tích khí lưu thông (V) là 50 ml, thông khí phút khoảng 2000 ml/phút (tẩn số thở là 40 lần/phút)
• Trẻ 1 tuổi có thông khí phút 2600 ml/phút, trẻ 6- 7 tuổi có thể tích khí lưu thông khoảng 140-170 ml, tần số thở 22-24 lần/phút.

Dung tích sống ở trẻ dưới 4 tuổi không xác định được, dung tích sống ở trẻ mẫu giáo lớn (5- 7 tuổi) khoảng 1000- 1300 ml.

Một số đặc điểm chung vềchức năng thông khí phổi của tré em

• Trẻ em dưới 7 tuổi có sự tăng trưởng về kích thước, trọng lượng của cơ quan hô hấp với những tốc độ khác nhau đối với mỗi lứa tuổi.
• Các cử động hô hấp bắt đầu ngay khi còn trong bào thai từ cuối tháng thứ 5 và các chức nặng hô hấp được hoän thiện dần từ trẻ sơ sinh đến 7 tuổi thì đạt được mức độ gần giống như người trưởng thành.
• Sự phát triển của lồng ngực và tổ chức phổi từ sau 7 tuổi phụ thuộc rất nhiều vào chế độ dinh dưỡng, tập luyện và nhiều yếu tố của môi trường và xã hội.
• Phổi là nơi tiếp xúc sớm với môi trường bên ngoài do đó trẻ dễ bị viêm phổi, sơ nhiễm lao, nhiễm khuẩn đường hô hấp trên v.v.. (đặc biệt ở thời kỳ 6 tháng sau khi sinh, là thời điểm mà các kháng thể có sẵn từ người mẹ giảm dần).

Vệ sinh và chăm sóc hồ hấp cho trẻ nhỏ

• Do những đặc điểm về sự hoàn thiện dần của tổ chức phổi và chức năng phổi của trẻ nhỏ nên cần giữ vệ sinh và chăm sóc hô hấp cho trẻ nhỏ. Đối với trẻ nhỏ cần tránh những thay đổi đột ngột về nhiệt độ môi trường, không treo tã lót, đặt giường trẻ em ở gần lò sưởi, luôn đảm bảo thông thoáng khí nhà ở, nhà trẻ, mẫu giáo, lớp học v.v...Chế độ ăn cho trẻ phải đảm bảo đủ chất, đủ năng lượng để trẻ phát triển bình thường về thể chất.
• Đối với trẻ đi học phải đảm bảo vệ sinh học đường, lớp học đủ ánh sáng, chống bụi, uốn nắn tư thế ngồi cho trẻ để tránh gù vẹo cột sống, ảnh hưởng đến lồng ngực.
• Môi trường tự nhiên phải đảm bảo trong sạch, môi trường xã hội quanh trẻ phải văn hoá để trẻ được phát triển bình thường.

Rối loạn chức năng thông khí phổi

Nhận định kết quả do chức năng hô hấp

Để có thể đánh giá rối loạn chức năng thông khí phổi trước hết phải biết nhận định kết quả đo CNHН.

Để nhận định kết quả đo chức năng hô hấp (CNHH) trước hết chúng ta phải chú ý đến các yếu tố tác động làm thay đổi giá trị của các thông số, đó là đặc điểm phụ thuộc vào độ tuổi, giới, chiều cao của nhiều thông số CNHH. Các yếu tố chủ quan của đổi tượng đo, kỹ thuật đo, máy đo, nhiệt độ phòng đo v.v... đều có thể làm sai lệch kết quả đo. Trước khi nhận định kết quả đo CNHH, người thầy thuốc phải quan sát đồ thị đo xem đã đạt yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật của một đồ thị đo hay chưa, nếu không đạt, phải đo lại ngay khi bệnh nhân còn ở phòng xét nghiệm. Người thầy thuốc phải biết được giá trị lý thuyết của người bình thường Việt Nam tương ứng với tuổi, giới, chiều cao của đối tượng. Có rất nhiều thông số phản ánh quá trình thông khí phổi mà chúng ta thu được sau khi đo CNHH, nhưng khi nhận định kết quả, chúng ta phải xem xét các chỉ tiêu chính, sau đó, để làm rõ thêm những nhận định có thể nghĩ đến, chúng ta mới xem xét các chỉ tiêu khác để bổ sung củng cố nhận định của chúng ta. Đối với các thể tích và dung tích tĩnh các chỉ tiêu dưới đây thường được quan tâm xem xét trước: dung tích sống (VC), dung tích sống thở mạnh (FVC), thể tích cặn (RV), 'dung tích cặn chức năng (FRC) và dung tích toàn phổi (TLC).

Đối với các thể tích động và lưu lượng thở mạnh, các chỉ tiêu được khuyến nghị phải xem xét là: FEV, FEV,%, PEF, MEF 75%FVC; MEF 50%FVC: MEF 25%Fvc. Sau khi đã xem xét các chỉ tiêu chính tuỳ từng trường hợp cụ thể mà người thẩy thuốc có thể tìm hiểu thêm các chỉ tiêu khác.

Rối loạn chức năng thông khí phổi

Các rối loạn chức năng thông khí phổi có thể chia làm ba loại dựa trên kết quả đo CNHH:

Rối loạn thông khí hạn chế (RLTKHC) (Rest: Restrictive):

RLTKHC thường là do tổn thương nhu mô phổi được thể hiện bằng sự giảm VC và FVC. Nếu VC hoặc FVC giảm xuống dưới 80% của VC và FVC lý thuyết, không kèm theo rồi loạn các chỉ tiêu về lưu lượng là có RLTKHC. Nó thường xảy ra đối với các trường hợp bị bệnh tim, bệnh tâm phế mạn tính, cắt một bên phổi, gù vẹo cột sống, viêm cột sống cứng khớp, giãn phế nang, tràn dịch màng phổi, lao phối v.v... Rối loạn thông khí tắc nghën (RLTKTN) (Obst: Obstructive):

RLTKTN có thể do co thắt khí phế quẩn, các tiểu phế quản, hoặc có nhiều đờm dãi, có dị vật, khối u trên đường dẫn khí; nó thường được thể hiện bằng sự giảm đơn thuần của FEV, và FEV,%. Khi FEV, gim xuống dưới 75% của số lý thuyết, có một số tài liệu cho rằng giảm xuống dưới 70% số lý thuyết là có RLTKTN. RLTKTN thường hay gặp nhất trong hen phế quản, trong các trường hợp dị ứng có gây co thắt phế quản, viêm phếquản co thắt hoặc tiết đờm dãi, ung thư phế quản hoặc khối u phổi, u trung thất có chèn ép phế quản.

Rối loạn thông khí hỗn hợp (RLTKHH) (Comb: Combinative)

Giai đoạn cuối (giai đoạn nặng) của các bệnh phổi hoặc các bệnh ngoài phổi nhưng có ảnh hưởng tới phối đều có RLTKHH. Nó thể hiện bằng sự giảm cả VC và cå FEV, xuống dưới mức quy định. Cần lưu ý khi đánh giá thông số FEV,% trong các trường hợp có giảm cả VC và FEV,

Nếu cả tử số và mẫu số đều giảm với một tỷ lệ như nhau thì FEV,% không thay đổi, do đó không nên vội kết luận khi mới chỉ nhìn nhận FEV,%.

Những trường hợp hay gặp RLTKHH như bệnh tim giai đoạn suy tim không hồi phục, tràn dịch màng phổi do lao, ung thư, tâm phế mạn tính, giãn phế nang, bệnh bụi phổi thể nặng, hen nặng v.v...