Chương 1 TỔNG QUAN 1. HỘI CHỨNG SUY HÔ HẤP CẤP TIẾN TRIỂN 1. Lịch sử và các tiêu chuẩn chẩn đoán ARDS Năm 1967, lần đầu tiên Ashbaugh gọi là "Hội chứng suy hô hấp tiến triển ở người lớn" (Adult Respiratory Distress Syndrome - ARDS) khi mô tả 12 bệnh nhân suy hô hấp cấp với nguyên nhân ban đầu khác nhau, nhưng bệnh cảnh suy hô hấp cấp giống nhau. Các bệnh nhân đều có khó thở, giảm giãn nở phổi và trên Xquang phổi có hình ảnh mờ lan tỏa cả hai bên.
Tất cả các bệnh nhân đều giảm oxy máu trơ mặc dù được điều trị với oxy nồng độ cao. Hội chứng này giống hội chứng “suy hô hấp ở trẻ sơ sinh bị bệnh màng trong” nên được gọi là "hội chứng suy hô hấp tiến triển ở người lớn" [18]. Năm 1994, Hội nghị thống nhất Âu - Mỹ về ARDS (The American - European Consensus Conference on ARDS - AECC) đã đổi tên "hội chứng suy hô hấp tiến triển ở người lớn" thành "hội chứng suy hô hấp cấp tiến triển" (Acute Respiratory Distress Syndrome) vì ARDS có thể xảy ra ở mọi lứa tuổi [19]. Đồng thời, Hội nghị này cũng đã đưa ra các tiêu chuẩn để chẩn đoán ARDS bao gồm: Khởi phát đột ngột.
Có tình trạng giảm oxy hoá máu kéo dài với tỷ lệ PaO2/FiO2 300 cho tổn thương phổi cấp (ALI) và PaO 2/FiO2 200 cho ARDS. Xquang có hình thâm nhiễm phổi lan tỏa 2 bên giống với hình ảnh của phù phổi cấp. Tiêu chuẩn loại trừ bao gồm: áp lực mao mạch phổi bít 18 mmHg, hoặc có bằng chứng lâm sàng của tăng áp lực nhĩ trái [19]. Định nghĩa của hội nghị thống nhất Âu - Mỹ về ARDS đã nâng cao kiến thức về ARDS và chất lượng chăm sóc đối với bệnh nhân ARDS.
Tuy nhiên định nghĩa của AECC thiếu tiêu chuẩn cụ thể về thời gian để xác định cấp tính, tỷ lệ PaO2/FiO2 khi cài đặt PEEP, giá trị áp lực mao mạch phổi bít để loại trừ ARDS không phù hợp [20],[21]. 4 Với những lý do đó, Hội nghị hồi sức tích cực Châu Âu cùng Hội lồng ngực, Hội hồi sức tích cực Hoa Kỳ đã đưa ra định nghĩa Berlin nhằm cập nhật, sửa đổi các điểm hạn chế của định nghĩa về ARDS năm 1994 [22]. - Thời gian: Trong vòng 1 tuần hoặc các triệu chứng hô hấp nặng lên hay mới xuất hiện. - Hình ảnh Xquang phổi thẳng: mờ lan tỏa cả hai phổi không giải thích được do tràn dịch hay xẹp phổi.
- Nguồn gốc của suy hô hấp: không do suy tim hay quá tải dịch. Cần siêu âm tim để loại trừ phù phổi cấp huyết động nếu không có yếu tố nguy cơ. - Oxy máu: Nhẹ: 200 < PaO2/FiO2 ≤ 300 mmHg với PEEP ≥ 5 cm H2O Trung bình: 100 < PaO2/FiO2 ≤ 200 với PEEP ≥ 5 cm H2O Nặng: PaO2/FiO2 ≤ 100 với PEEP ≥ 5 cm H2O 1. Tỷ lệ mắc ARDS Năm 2005, theo ước tính của NIH (National Institutes of Health), tỷ lệ ARDS hàng năm ở Mỹ ước tính khoảng 80 ca/100.
Trong các khoa hồi sức cấp cứu, ARDS chiếm tỷ lệ 10 - 15%, khoảng 6,3% bệnh nhân hồi sức có nguy cơ tiến triển thành ARDS. Trong số các bệnh nhân thở máy thì ARDS chiếm tỷ lệ 15 - 23% [23]. Yếu tố nguy cơ Theo AECC-1994 có 2 nhóm yếu tố nguy cơ dẫn đến ARDS do tổn thương trực tiếp hay gián tiếp [19]: - Tổn thương phổi trực tiếp từ phía lòng phế nang Viêm phổi. Hít phải dịch dạ dày.
Hít phải khí độc. 5 Đụng dập phổi. - Tổn thương phổi gián tiếp từ phía mao mạch Nhiễm khuẩn huyết nguyên nhân ngoài phổi. Chấn thương nặng có sốc và đa chấn thương.
Tái tưới máu sau tuần hoàn ngoài cơ thể. Ngộ độc thuốc. Viêm tụy cấp. Truyền máu với thể tích lớn (> 15 đơn vị máu).
Các nghiên cứu trong nhiều năm qua cho thấy: càng nhiều yếu tố nguy cơ thì khả năng dẫn tới ARDS càng cao. Theo Walkey và cộng sự thì có 21% bệnh nhân ARDS có nhiều hơn 1 yếu tố nguy cơ. Người có 1 yếu tố nguy cơ tiến triển thành ARDS là 13%, người có 2 yếu tố nguy cơ tiến triển thành ARDS là 28,6%, người có 3 yếu tố nguy cơ tiến triển thành ARDS là 42% và có 4 yếu tố nguy cơ tiến triển thành ARDS là 50% [24]. Cơ chế bệnh sinh của ARDS 1.
Cấu tạo và chức năng màng phế nang - mao mạch Màng phế nang - mao mạch (PNMM) còn được gọi là màng hô hấp, là nơi thực hiện quá trình trao đổi khí giữa phế nang và hồng cầu. Đây là lớp màng rất mỏng, trung bình 0,5 μm, nơi mỏng nhất chỉ 0,2 μm [7]. Màng phế nang - mao mạch có 6 lớp, từ trong ra ngoài là: Lớp dịch lót trên bề mặt phế nang chứa surfactant. Surfactant được tế bào tuýp II tiết ra, có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt nên làm cho các phế nang không bị xẹp lại.
Mặt khác tuy các phế nang có kích thước khác nhau nhưng lại có mật độ surfactant tương ứng để duy trì sức căng bề mặt nên vẫn duy trì được hình dạng ổn định. Ngoài ra surfactant còn có tác dụng ngăn cản các chất dịch từ mạch máu tràn vào lòng phế nang [25]. 6 Lớp biểu mô phế nang gồm những tế bào biểu mô tuýp I và tuýp II. - Tế bào tuýp I là tế bào lát đơn, chiếm 90% tế bào biểu mô phế nang, tạo thành hàng rào ngăn không cho dịch thoát vào trong lòng phế nang.
- Tế bào tuýp II là tế bào trụ vuông chiếm 10% tế bào biểu mô phế nang, có nhiệm vụ tổng hợp surfactant và tái hấp thu dịch trong phế nang. Lớp màng đáy phế nang nằm ở ngoài cùng, bao bọc các phế nang. Lớp khoảng kẽ rất hẹp nằm giữa phế nang và mao mạch có chứa mô liên kết, nguyên bào sợi và đại thực bào. Màng đáy mao mạch, lót dưới lớp nội mạc mao mạch.
Lớp nội mạc mao mạch gồm các tế bào nội mạc có tính chất của màng bán thấm, cho nước và các chất có trọng lượng phân tử thấp đi qua. Cấu tạo màng phế nang - mao mạch Sự khuếch tán của chất khí phải đi qua hàng rào PNMM. Mỗi lớp cũng có bề dày và mật độ riêng biệt. Khi có sự thay đổi về cấu trúc của từng lớp mô, tế bào nói trên thì có thể gây thay đổi diện tích và bề dày màng PNMM, từ đó ảnh hưởng tới khả năng trao đổi khí [26].
Tỷ lệ thông khí tưới máu (VA/Q) Bình thường, lưu lượng thông khí phế nang (VA) khoảng 4 lít/phút, còn lượng máu lên phổi tức tưới máu phổi (Q) là 5 lít/phút. Tỷ lệ thông khí/tưới máu bình thường VA/Q = 0,8. Như vậy để đảm bảo sự trao đổi khí tốt, cần có sự tương xứng giữa thông khí và tưới máu [27]. Trong điều kiện sinh lý, ở đỉnh phổi có áp suất máu thấp hơn áp suất khí trong phế nang nên tưới máu giảm nhiều so với thông khí (VA/Q tăng) do đó có khoảng chết sinh lý.
Ngược lại ở đáy phổi, thông khí ít hơn so với tưới máu (VA/Q giảm), đó là shunt sinh lý [28]. Trong bệnh lý ARDS thì có tổn thương phổi không đồng đều, vùng phổi phía lưng bị đông đặc dẫn đến hậu quả các phế nang không được thông khí trong khi vẫn tưới máu bình thường nên tỷ lệ VA/Q gần bằng 0 (hình thành hiệu ứng shunt ở phổi). Ngược lại, vùng phổi phía xương ức bị tăng thông khí quá mức trong khi tưới máu lại thấp (thông khí khoảng chết) nên tỷ lệ VA/Q rất cao cũng làm giảm khả năng trao đổi khí [7]. Cơ chế tổn thương của ARDS Tổn thương cơ bản trong ARDS là tổn thương màng PNMM lan toả, không đồng nhất, có thể bắt đầu từ phía phế nang hay từ mao mạch [27].
- Tổn thương tế bào biểu mô phế nang Do tác dụng trực tiếp của chất độc, khí độc, dịch dạ dày, vi khuẩn, virus. tới phế nang làm tổn thương tế bào biểu mô phế nang (tuýp I) sẽ làm dịch thoát vào trong lòng phế nang. Tế bào tuýp II cũng bị tổn thương làm giảm sản xuất và thay đổi các thành phần của surfactant gây xẹp phế nang [2]. - Tổn thương tế bào nội mạc mao mạch Do các nguyên nhân ngoài phổi như các độc tố vi khuẩn từ máu, các chất trung gian hóa học.
làm tổn thương nội mạc mao mạch gây tăng tính 8 thấm mao mạch. Dịch và các chất có trọng lượng phân tử cao như protein, hồng cầu từ mao mạch thoát ra ngoài khoảng kẽ và vào phế nang. Khi tế bào nội mạc bị tổn thương và hoạt hóa sẽ tăng tiết Endothelin-1 là một chất co mạch làm tăng áp lực động mạch phổi, tăng tiết yếu tố Von Willebrend (VWF) làm tăng kết dính tiểu cầu vào lớp collagen ở dưới tế bào nội mạc tổn thương gây tắc mạch phổi [7]. Bạch cầu đa nhân trung tính bị giữ lại ở mao mạch phổi, sau đó gắn với tế bào nội mạc rồi bị hoạt hóa và giải phóng ra các sản phẩm gây viêm bao gồm chất chuyển hóa axít arachidonic như leucotrien B4, IL-8, endotoxin, yếu tố hoạt hóa tiểu cầu (PAF), và hoạt hóa bổ thể C5a.
Các cytokine này làm kết dính bạch cầu lại gây tắc mạch, đồng thời C5a có tác dụng hoạt hóa đại thực bào giải phóng cytokine. Các cytokine viêm TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8 được sản xuất bởi các tế bào ở phổi như tế bào sợi, tế bào nội mạc và tế bào viêm. Các cytokine này gây ra một loạt các rối loạn bệnh lý như gây sốt, làm tăng tính thấm thành mạch, kết dính tiểu cầu, hoạt hóa các yếu tố đông máu gây rối loạn đông máu rải rác trong lòng mạch. Nghiên cứu của ARDS Network cho thấy yếu tố hoạt hóa plasminogen huyết tương 1 (PAI-1) và IL-6 cũng có liên quan với chỉ số oxy hóa (Pmean x FiO2/PaO2).
Hơn nữa số ngày không thở máy ngắn hơn và tỷ lệ tử vong cao hơn có ý nghĩa thống kê ở bệnh nhân có nồng độ IL-6, IL-8 và thrombomodulin cao hơn [9]. IL-18 cũng là một dấu ấn sinh học mới trong ARDS. Nồng độ IL-18 tăng trong huyết tương tương ứng với tăng tỷ lệ tử vong [27]. Gần đây các cytokine và các dẫn chất của nó được tập trung nghiên cứu trong bệnh sinh của ARDS, trong đó yếu tố hạt nhân kappa-B (NFkB) được nghiên cứu rộng rãi nhất.
NFkB nằm ở trong nhân tế bào, ghi chép lại các biểu hiện của ICAM-1, IL-1β, IL-6, IL-8 và TNF-α [29],[30].