Lưu Lượng Tim

Lượng máu bơm ra ngoài của mỗi một tâm thất trong một phút được gọi là lưu lượng tim. Nó phụ thuộc vào hai yếu tố: nhịp tim và thể tích tâm thu.

Lưu lượng tim = nhịp tim x thể tích tâm thu

Nên nhớ rằng nhịp tim nhân với thể tích tâm thu luôn luôn là những yếu tổ quan trọng để xác định tốc độ tuần hoàn máu trong cơ thể. Lưu lượng tim không thể đánh giá bằng riêng nhịp tim. Tuy nhiên, nếu nhịp tim tăng lên, mà thể tích tâm thu không thay đổi, lưu lượng tim sẽ tăng.

Lưu lượng tim bình thường lúc nghi là 5000ml /ph. Vì là vòng tuần hoàn kín, nên lưu lượng này không những chỉ là lượng máu rời tâm thất trái, mà cũng là lượng máu đến phía phải của tim qua đường tỉnh mạch (hình 55). 5000ml/ph cũng là lượng máu rời tâm thất phải, lượng máu qua phổi và trở về phía trái của tim qua đường tỉnh mạch phổi.

Những yếu tổ làm thay đổi nhịp tim và thể tích tâm thu sẽ làn lượt được đề cập sau.

NHỊP TIM

Nhịp tim được xác định bởi tần số phát nhịp của nút xoang, và như ta đã biết, nút xoang có nhịp riêng (vốn có) của nó. Tuy nhiên, nhịp tự nhiên của nút xoang thì cao hơn nhiều so với nhịp bình thường của tim mà ta vẫn thấy là khoảng 70 lần trong một phút. Đó là do hoạt động của dây phế vị được phân phối cho tim. Hoạt động của nó như là một bộ phận hãm đổi với nhịp của nút xoang. Hoạt động ức chế này được gọi là trương lực của dây phế vị. Trương lực là hoạt động thần kinh được duy trì liên tục.

Vì dây phế vị hoạt động như là một bộ phận hãm đổi với nhịp tim, do đó trương lực phế vị càng lón, nhịp tim càng chậm và trương lực phế vị càng nhỏ nhịp tim càng nhanh. Như vậy trong khi ngủ trương lực phế vị tăng, nhịp tim chậm, còn khi thức, trương lực phế vị giảm và nhịp tim nhanh.

Dây phể vị (dây thần kinh sọ số mười) là một phần của hệ thần kinh phó giao cảm. Hoạt động của dây phế vị trên tim bị phong bế bởi tác nhân phong bế phó giao cảm atropin. Như vậy nhịp tim của bệnh nhân sẽ nhanh khi cho thuốc này.

Trương lực phế vị xuất phát từ một tập hợp tế bào trong tuỷ, đó là trung tâm tim (hình 56)

Tim cũng chịu ảnh hưởng của hệ thần kinh giao cảm tác dụng trên nút xoang và làm cho nút xoang phát nhịp nhanh hơn. Hệ thần kinh giao cảm cũng tác dụng trên cơ tâm thất và làm cho tâm thất co mạnh hơn. Hoạt động giao cảm tăng lên trong tình trạng xúc cảm và trong tập luyện, cả hai tình trạng này đều gắn với nhịp tim nhanh.

Hoạt động giao cảm gây ra tác dụng do giải phóng ra noradrenalin ở tận cùng thần kinh. Chất này và một chất có liên quan chặt chê là adrenalin là hormon được giải phóng từ tuyến tuỷ thượng thận và các hormon catecholamin từ tuyến này làm tăng hoạt động của hệ thần kinh giao cảm gây tăng nhịp tim trong tình trạng bị kích thích dễ xúc động. Danh từ catecholamin là tên chung dùng để chỉ adrenalin, noradrenalin và những chất liên quan gây tăng hoạt động của hệ thần kinh giao cảm. Tất cả đều là các amin của catechol dån xuất benzen.

Hoạt động của hệ thần kinh giao cảm trên tim bị phong bế bởi các thuốc như propranolol và oxprenolol, là các tác nhân phong bế bêta giao cảm (sympathetic beta - blocking). Khi dùng các thuốc này nhịp tim không tăng lên trong tình trạng kích thích dễ xúc động.

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến nút xoang bằng tác dụng trực tiếp bao gồm thân nhiệt và các hormon tuần hoàn từ tuyến giáp. Sự tăng thân nhiệt bất kỳ nào sẽ làm tăng nhịp tim. Trong sốt, nhịp tim nhanh hơn bình thường. Nhịp tim chậm hơn nếu cơ thể bị lạnh như trong trường hợp bị hạ nhiệt.

Tăng hoạt động các tuyến giáp dẫn đến tăng hormon thyroxin tuần hoàn (T4) và triiodothyroxin (T3), làm tăng nhịp nút xoang, và vì vậy bệnh nhân cường tuyến giáp có nhịp tim nhanh.

Trung tâm nằm ở trong tuỷ, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, các trung tâm cao hơn có lê là quan trọng nhất của người tỉnh táo. Kích thích dễ xúc động làm tăng nhịp tim, điều mà ta thấy ở những vận động viên đang đợi cuộc đua bắt đầu ; nhịp tim của họ thường tăng trước khi có súng hiệu, và trước khi họ có bước xuất phát.

Sự tăng nhịp tim lên đến 200 nhịp trong một phút đã thấy ở những bệnh nhân trong khi bác sĩ khám bệnh, ở những người lái máy bay phản lực đang hạ cánh xuống sân bay rộng, và ở những tay đua mô tô đang đợi cuộc đua xuất phát trong lúc đua. Sự tăng nhịp tim này là do tác dụng của những trung tâm cao hơn đổi với trung tâm của tim.

Các thụ thể áp suất tác dụng trên trung tâm tim và hoạt động của chúng là làm chậm nhịp tim khi áp suất máu tăng và làm tăng nhịp tim khi áp suất máu giảm. Như vậy nhịp tim nhanh thấy ở bệnh nhân bị chảy máu (mạch nhanh và yếu), là do lúc này hoạt động của bộ phận nhận cảm áp suất yếu và kết quả là nhịp tim nhanh.

Thần kinh cảm giác có tác dụng thay đổi trên nhịp tỉm; đau nhẹ sẽ làm tăng nhịp tim, trong khi đau rất nặng có thể là giảm nhịp tim.

Lượng máu tĩnh mạch trở về tim tăng sẽ dẫn tăng nhịp tim, đặc biệt khi nhịp tim chậm. Cái gì đó là phản xạ Bainbridge.

THỂ TÍCH TÂM THU

Thể tích tâm thu là lượng máu bơm ra ngoài bởi mỗi lần tâm thất thu. Nó vào khoảng 70ml cho mỗi nhịp đập khi nghỉ, nhưng có thể tăng tới 150ml/nhịp đập trong tập luyện. Thể tích tâm thu bằng lượng máu trong tâm thất khi tâm thu bắt đầu trừ đi lượng máu trong tâm thất khi tâm thu chấm dứt

Dung tích tuần hoàn và thể tích máu

Tim có rất ít khả năng hút máu về tim và thể tích máu trong tim lúc bắt đầu tâm thu phụ thuộc vào lượng máu còn lại sau khi hệ tuần hoàn đã đầy. Thể tích máu là 5000ml. Vì vậy, dung tích của mạch máu phải nhỏ hơn số đó, để hiệu số giữa thể tích máu và dung tích mạch trong bất kỳ thời gian nào, là ở trong tim và sẵn sàng để bơm ra ngoài. Điều này dược trình bày một cách sơ đồ ở hình 57 bằng hai đĩa cân.

Một bên là lượng máu toàn phần trong cơ thể. Thể tích này lớn hơn thể tích máu trong hệ mạch, ở phía bên kia là dung tích của tuần hoàn. Hiệu số giữa thể tích máu và dung tích tuần hoàn được chỉ dẫn bằng cái kim ở đỉnh. Kim này dao động từ vị trí số không và vị trí 70ml thể hiện tình trạng bình thường. Thể tích máu là 5000ml; dung tích tuần hoàn là 4860ml. 140ml còn lại trở về tim, 70ml tới tâm thất trái và 70ml tới tâm thất phải.

Nếu như máu trong hệ mạch, tức là dung tích tuần hoàn tăng lên, thì cân sẽ trở nên thăng bằng hơn và hậu quả là máu dồn về tỉm sẽ giảm đi và thể tích tâm thu cũng sẽ giảm, như vậy thể tích tâm thu được xác định bằng hiệu số giữa dung tích tuần hoàn và thể tích máu.

Trương lực vận tĩnh mạch

Tĩnh mạch giữ phần lớn máu trong cơ thể và chính dung tích tỉnh mạch - rất quan trọng trong việc duy trì thể tích tâm thu. Hệ tỉnh mạch có vách mỏng, nhưng chúng có lớp áo cơ được cung cấp những sợi thần kinh giao cảm. Hoạt động liên tục chuyển từ trung tâm vận mạch tới tỉnh mạch được gọi là trương lực vận tính mạch và chúng ta dựa vào trương lực vận tĩnh mạch để giũ cho dung tích tỉnh mạch xuống tới một mức thấp nhất vừa đủ để có một thể tích tâm thu hợp lý.

Ở tư thế đứng, trọng lực đẩy máu xuống phần thấp hơn của cơ thể, xuống tới chân, và có xu hưởng làm giãn tỉnh mạch. Sự giản tĩnh mạch này phải được khắc phục bằng trương lực vận tỉnh mạch. Nếu trương lực vận tỉnh mạch không có khả năng chống lại tác dụng của trọng lực, tĩnh mạch sẽ gin ra, dung tích tuần hoàn sẽ lón hơn thể tích máu, và thể tích tâm thu sẽ giảm xuống số không. Hậu quả là lưu lượng tim cũng sẽ giảm tới số không và bệnh nhân sẽ mất tri giác.

Sau khi nằm ở giường mấy tuần lễ, trương lực vận tĩnh mạch sẽ mất, và nếu như bệnh nhân bất thình lình ra khỏi giường và đứng dậy, bệnh nhân có thể bị ngất xiu là do có rất ít máu trở về tim.

Tình trạng tương tự có thể xẩy ra ở bệnh nhân đã dùng thuốc phong bế hạch hay giao cảm để làm giảm hoạt động của giao cảm. Với liều quá lón, sẽ không có tác dụng kiểm soát trương lực vận tĩnh mạch. Bệnh nhân như vậy sẽ còn trị giác khi nằm thẳng, nhưng sẽ bị ngất x u khi đứng dậy. Đó là giảm huyết áp do tư thế.

Dãn tỉnh mạch có thể được phòng ngừa bằng lực ép ngoài tỉnh mạch, dưới dạng băng ép chân và bụng dưới. Cơ chế có hiệu lực hơn là dùng một bộ đồ áp suất. Lý tưởng mà nói, áp suất được điều chỉnh vừa đủ để chống lại tác dụng của trọng lực.

Sự chảy máu và lưu lượng tim

Tác dụng của chảy máu là làm giảm thể tích máu, xem lại hình 57 sẽ thấy rằng tác dụng sẽ là làm giảm phía thể tích máu của cân. Hậu quả là thể tích tâm thu sẽ giảm và xuống tới số không. Thể tích tâm thu có thể lại tăng bằng cách cho truyền máu. Nếu việc đó không thể làm được, thể tích tâm thu có thể được cải thiện bằng cách làm giảm dung tích tuần hoàn, tức là đặt bệnh nhân nằm thẳng, và nâng chân lên, hay là dùng một sức ép thích hợp vào chân và phần dưới của bụng.

Quy luật Starling của tim

Cơ tâm thất có một đặc tính rất quan trọng. Nếu máu về tim nhiều hơn thì tâm trương, máu này sẽ làm giãn tâm thất. Ở thì tâm thu tới, tâm thất sẽ tạo ra một lực co mạnh hơn và sẽ bơm ra ngoài một thể tích máu nhiều hơn. Nhờ vậy, tâm thất có khả năng chuyển máu từ tĩnh mạch tới động mạch, và lượng máu tâm thất bơm ra ngoài thường được xác định bằng lượng máu nhận được. Điều này được chứng minh đầu tiên bởi Starling và được gọi là luật Starling của tim. Người ta thường định nghĩa là sức co của tâm thất phụ thuộc vào chiều dài ban đầu của sợi cơ tâm thất.

Luật Starling của tim rất quan trọng để bảo đảm một lưu lượng phút như nhau cho hai bên của tim. Nếu không, thì tuần hoàn máu sẽ bị ngừng lại nhanh chóng. Thí dụ, nếu tâm thất trái bơm nhiều máu hơn tâm thất phải, máu sẽ rời khỏi phổi rất nhanh một cách hoàn toàn, và tất cả máu sẽ đến tổ chức. Ngược lại, nếu tâm thất phải bơm máu trong một phút nhiều hơn tâm thất trái, tất cả máu sẽ được chuyển từ hệ thông tuần hoàn tới phổi. Điều này không xẩy ra, vì nếu tâm thất phải tạo ra một lưu lượng lớn hơn tâm thất trái, lượng máu trở về tâm thất trái sẽ lón hơn lượng máu đã được bơm đỉ, tâm thất trái sẽ bị giãn ra do lượng máu trở về tăng lên này, sẽ co mạnh hơn và tăng thể tích tâm thu. Như vậy luật Starling của tim duy trì lưu lượng tim bằng nhau giữa hai phía của tim.

Luật Starling của tim đề cập đến những sự thay đổi hoạt dộng tim tiếp theo một sự chảy máu. Vì chỉ có ít máu trong tâm thất ở cuối thì tâm trương, nếu tim chỉ co bóp yếu ớt trong thì tâm thu tiếp theo, tạo nên một thể tích tâm thu thấp và một mạch yếu. Khi truyền máu tiếp, thể tích máu cuối tâm trương trong tâm thất đã tăng lên, tỉm co bóp mạnh hơn và bơm thể tích máu đã tăng lên này ra ngoài, như vậy tạo ra một thể tích tâm thu tăng và mạch nhanh

Tuy nhiên, cần phải chú ý không gây quá tải máu đối với tỉm. Điểm này đạt tới khi tâm thất giãn quá mức dẫn tới hiện tượng giảm lưu lượng tim và suy tim xung huyết.

Các van trong hệ tĩnh mạch

Các van của tỉnh mạch chi dưới cho phép dòng máu chỉ chảy một chiều hướng về tim. Những van này giữ cột máu và ngăn ngừa sự giản tỉnh mạch do trọng lực. Chúng cũng hoạt động như một cái bơm cơ làm tăng lượng máu trở về tim.

Bơm này yêu cầu sự co giãn xen kẽ nhau của lớp cơ chung quanh. Sự co hay giãn liên tục sẽ làm cho bơm này không hoạt động được

Với mỗi lần co, máu ở trong đoạn tỉnh mạch bị ép hướng về tỉm. Với sự giãn tiếp theo đoạn tỉnh mạch này đầy máu ở đầu tận, và sự co giãn xen kẽ của cơ sẽ giữ cho máu chuyển dần về phía tim (hình 58)

Những người lính bị ngất xiu khi đi trong cuộc diễu binh là điều hay xảy ra, nhất là khi họ đứng bất động vì bơm cơ không hoạt động. Hậu quả là tĩnh mạch giãn ra một cách chậm chạp dưới trọng lực, và làm tăng dung tích tuần hoàn, và như vậy làm giảm thể tích tâm thu.

Ngất xỉu do lưu lượng tim thấp

Ngất xiu xẩy ra khi có sự suy giảm dòng máu não để duy trì tri giác. Trong trường hợp này, đó là do lưu lương tim không đủ để duy trì áp suất máu cần thiết để chống lại tác dụng của trọng lực và bơm máu từ tim lên tới não.

Một người ngất xiu sẽ được đặt ở tư thể nằm ngang, như thể không những não ở ngang mức với tim mà tác dụng làm giãn của trọng lực trên tỉnh mạch chân cũng bị mất đi cho đến khi tự họ hồi phục và ngồi dậy được. Kéo chân một người mất tri giác như vậy có thể gây ra tổn thương não do thiếu máu não. Vì lý do này, chứng ngất xỉu có thể gây nên hậu quả nặng nề hơn nhiều nếu xảy ra trong một đám đông bị lèn chặt đến nỗi con người bị ép trong tư thế đứng thẳng, và không ngã xuống đất được.

Như ta đã thấy chứng ngất xiu cũng xảy ra khi sức cản ngoại biên bị suy giảm, do mất trương lực động mạch.

Sốc

Bệnh nhân bị sốc thì lo lắng xanh xao, vã mồ hôi, huyết áp thấp và mạch chỉ nhanh. Lưu lương tim của bệnh nhân thấp Sốc có thể là kết quả của chấn thương, bỏng, nhiễm trùng, suy tim hay mất dịch nhiều do ỉa chảy

Việc điều trị thường dựa trên sự cố gắng làm tăng lưu lượng tim bằng cách cho một thể tích lớn dịch qua đường tỉnh mạch, nhưng có sự nguy hiểm của sự quá tải tuần hoàn và rối loạn thăng bằng độ pH và các chất điện giải của cơ thể do chức năng thận có thể bị suy giảm.

Kiểm tra bệnh nhân ngoài việc đánh giá lâm sàng, bệnh nhân thường được đo áp suất tĩnh mạch trung tâm, huyết áp động mạch, điện tâm đồ cũng như các chất điện giải huyết tương, độ pH và các khí quả máu.

Trong những trường hợp nặng, sốc thường không hồi phục.

Hoạt động giao cảm và sự tập luyện.

Trong tập luyện, hoạt động giao cảm tăng lên gây ra co tâm thất mạnh hơn (cũng như tăng nhịp tim) và hậu quả là tâm thất bị rồng hơn một cách hoàn toàn. Do đó, thể tích tâm thu tăng lên do sử dụng dự trử tâm thu, và xét về thực tế, cái đó tương đương với một sự truyền máu nhỏ. Khi đó, có nhiều máu hơn để bơm ra ngoài cho nhịp đập đó, và vì vòng tuần hoàn, máu này cuối cùng sẽ trở về tim, và lại được bơm ra ngoài.

Hơn nữa, hoạt động của bơm cơ ở chi và sự giãn mạch của mạch máu cơ do các chất chuyển hoá, và sự tăng nhịp thở (bơm hô hấp) sẽ làm tăng dòng máu tĩnh mạch trở về tới tim và tăng hơn nữa thể tích tâm thu do luật Starling của tim.

Tuy nhiên, ở nhiều người hiện tượng tăng lưu lượng tim có thể được giải thích bằng sự tăng nhịp tim.

Sau đây tóm tắt một số thay đổi xẩy ra trong tập luyện.

1. Tăng nhịp tim và thể tích tâm thu dẫn tới tăng lưu lượng tim
2. Lưu lượng tim tăng kết hợp với sự giảm sức cản ngoại biên do tác dụng giãn mạch của các chất chuyển hoá trên các tiểu động mạch cơ, gây ra sự tăng nhẹ áp suất máu tâm thu, nhưng áp suất máu tâm trương thì bình thường hay giảm nhẹ. Áp suất mạch (sự khác nhau giữa hai) thì tăng.
3. Có sự tái phân phối dòng máu để tỷ lệ phần trăm lưu lượng tim tăng lên chuyển qua các cơ hoạt động (và da khi thân nhiệt tăng), và tỷ lệ phần trăm máu tới đường tiêu hoá giảm.
4. Ôxy bị rút ra nhiều hơn từ mỗi một 100ml máu, khi đi qua những cơ hoạt động
5. Tân xuất và độ sâu của hô hấp tăng lên. Đó là do hoạt động của các trung tâm bên trên, của sự tăng tạo carbon dioxit, tăng tạo lactic và sự sử dụng Oxy tăng ở trung tâm hô hấp. Cũng có thể là một kích thích phản xạ của hô hấp từ sự vận động của các chi.
6. Nếu sự cung cấp Oxy cho các cơ hoạt động không đủ cho chuyển hoá ái khí, năng lượng có được là do chuyển hoá yếm khí và Axit lactic được tạo ra. Hô hấp tăng tiếp tục sau khi tập luyện đã chẩm dứt. Oxy được lấy thêm vào sẽ loại bỏ Axit Lactic đi và trả "nợ Oxy"

Đo lưu lượng tim

Nồng độ là số lượng của một chất trong một thể tích dịch đã cho Thí dụ, nếu 2500 đơn vị của một chất mầu vô hại được tiêm vào tĩnh mạch của một bệnh nhân và chất mầu xuất hiện trong máu động mạch sau 30 giây với một nồng độ trung bình là 1 đơn vị chất mầu trong 1 mililit máu, tức là chất mầu phải hoà trong 2500ml máu trong khi nó đi qua tim và phổi (2500 đơn vị chất mầu trong 2500mml máu có một nồng độ là 1 đơn vị chất mầu cho 1 ml máu). Nếu ta thấy có 2500ml máu trong 30 giây, như thế dòng máu trong một phút qua tim và phổi sẽ gấp đôi số đó, nghĩa là lưu lượng tim là 5000ml trong 1 phút. Đó là cơ sở của kỹ thuật pha loãng chất mầu để xác định lưu lượng tim:

Thay vì chất mầu, một chất đồng vị phóng xạ có thể được dùng và nồng độ của nó trong máu động mạch được xác định bằng máy đo hoạt tính phóng xạ.

Trong phương pháp pha loãng nhiệt, nhiệt được dùng thay thế cho chất mầu. Nước muối "sinh lý" lạnh được tiêm vào trong tâm nhĩ phải, và sự pha loãng nó được đo bằng nhiệt độ của máu đến động mạch phổi.

Trong phương pháp nguyên lý Fick để xác đỉnh lưu lượng tim, người ta đo sự tăng nồng độ Oxy trong máu khi đi qua phổi.

Nếu bệnh nhân thu nhận 2500ml Oxy trong một phút,và mỗi một ml máu qua phổi lấy đi 0,05ml Oxy (hay 5ml Oxy trong 100ml máu) tức là 250/0,05 = 5000ml phải qua phổi trong một phút. Vì là vòng tuần hoàn, dòng máu phổi cũng chính là lưu lượng tim.

Người ta lấy Oxy trong máu ra khỏi phổi từ máu động mạch. Sự xác định Oxy trong máu đến phổi, qua thủ thuật thông tim để lấy mẫu máu từ động mạch phổi. Hiệu số về nồng độ Oxy giữa động mạch và tĩnh mạch cho biết số lượng Oxy được thu nhận bởi mỗi một mililit máu đi qua phổi

Lượng Oxy được phổi thu nhận trong một phút được xác định bằng phế dung kế.

Tóm tắt

Lưu lượng tim được xác định bằng nhịp tim và thể tích tâm thu

L.L.T = N.TxT.T.T.T

1. Nhịp tim (NT) được điều hoà bởi hoạt động của dây phế vị và giao cảm
2. Thể tích tâm thu (TTTT) bà hiệu số giữa thể tích của tâm thất lúc bắt đầu tâm thu và thể tích tâm thất vào cuối thì tâm thu.

a. Thể tích máu trong tâm thất lúc bắt đầu tâm thu phụ thuộc vào số thể tích máu vượt quá dung tích tuần hoàn, và cái đó chủ yếu phụ thuộc vào trương lực vận tĩnh mạch. Trương lực vận tĩnh mạch càng lớn, thể tích máu trong tim lúc bắt đầu tâm thu càng lớn

b. Thể tích máu ở cuối tâm thu phụ thuộc vào hoạt động giao cảm tim

3. Trong tập luyện, phần tăng lên của lưu lượng tim do sự trống rỗng hoàn toàn của tâm thất nhiều hơn là hậu quả của sự tăng hoạt động giao cảm tim.