Chương 1, tác giả phân tích các vấn đề còn tồn tại, khảo sát và đánh giá hàng hoạt các nghiên cứu liên quan, và khu trú lại ba mục tiêu nghiên cứu của luận án để từng bước giải quyết trong các chương tiếp theo.1 Tim và huyết động 1.1 Cấu trúc của tim và hoạt động bơm máu Tim là thành phần quan trọng của hệ tuần hoàn, có chức năng bơm máu liên tục trong suốt cuộc đời con người. Tim có kích thước nhỏ tương đương nắm tay, trọng lượng khoảng 270 g ở nam giới và 260 g ở nữ.1 Cấu trúc của tim, đường đi của máu giữa các buồng tim và van tim [1] 8 Về vị trí, tim nằm ở trung thất, ngay phía sau xương ức, phía bên trái lồng ngực và nằm ngay phía trên cơ hoành. Mỏm tim nằm hướng về phía bên trái, gần khoang liên sườn thứ 5. Về cấu trúc, tim là một khối cơ rỗng, được chia thành 4 buồng: 2 tâm nhĩ và 2 tâm thất.
Nhĩ phải và nhĩ trái, thành mỏng, nhận máu tĩnh mạch rồi đưa xuống thất; thất phải và thất trái, thành dày, bơm máu vào động mạch với áp lực cao. Hai tâm nhĩ ngăn cách nhau bởi vách liên nhĩ, hai tâm thất ngăn cách nhau bởi vách liên thất. Ngăn giữa nhĩ và thất là các van, bên trái có van hai lá, bên phải có van ba lá. Ngăn giữa thất trái và động mạch chủ và thất phải và động mạch phổi là các van bán nguyệt.
Các van giúp cho dòng máu chỉ lưu thông một chiều từ nhĩ xuống thất và từ thất vào động mạch chủ [2].1 mô tả cấu trúc của tim, đường đi của máu giữa các buồng tim và van tim. Tim đập nhịp nhàng, đều đặn, khoảng 3 tỷ lần cho một đời người. Có thể chia chuỗi hoạt động này thành từng chu kỳ lặp đi lặp lại riêng rẽ. Khoảng thời gian từ đầu của một tiếng tim này đến đầu tiếng tim khác gọi là một chu kỳ tim.
Trong mỗi chu kỳ tim, sự thay đổi áp lực trong trong tâm nhĩ, tâm thất, khiến chúng co và giãn, máu sẽ đi từ vùng áp lực cao đến vùng áp lực thấp.2 mô tả diễn biến trong một chu chuyển tim đối với tim trái, thể hiện sự thay đổi áp suất nhĩ trái, áp suất thất trái, áp suất động mạch chủ, thể tích thất trái, điện tâm đồ, tâm thanh đồ, hoạt động đóng mở của van A-V (nhĩ thất), van động mạch chủ. Đóng van A-V Hình 1.2 Diễn biến chu chuyển tim đối với chức năng tâm thất trái [1] 9 Với nhịp tim trung bình khoảng 75 nhịp/phút, mỗi chu kỳ tim kéo dài khoảng 0,8 s. Trong 0,4 s đầu tiên của chu kỳ tim, là giai đoạn tim giãn, cả 4 buồng tim đều ở kỳ tâm trương. Đầu tiên, tất cả các van đều đóng (giãn đẳng tích), tiếp đó van nhĩ-thất mở và máu bắt đầu rót xuống thất (tiếng tim T3, máu dội vào thành thất khi tim hút máu về).
Trong 0,4 s còn lại được chia thành 2 giai đoạn: tâm nhĩ co ở 0,1 s đầu tiên để tống nốt máu xuống thất (tiếng tim T4, máu dội vào thành thất khi nhĩ co đẩy máu xuống thất) trong lúc này thất vẫn giãn cho đến khi van nhĩ thất đóng (tiếng tim T1). Tâm thất co ở 0,3 s tiếp theo trong khi tâm nhĩ giãn. Ban đầu tốc độ tốc máu nhanh sau đó tốc độ tống máu giảm dần đến khi áp xuất của tâm thất nhỏ hơn áp xuất trong động mạch thì van động mạch sẽ đóng lại (tiếng tim T2) và lặp lại chu kỳ mới [3].2 Cung lượng tim và các thông số huyết động liên quan Cung lượng tim (CO – cardiac output) là một thông số huyết động quan trọng, chỉ số lít máu được tâm thất trái bơm vào động mạch chủ trong một phút. Cung lượng tim được xác định bởi hai tham số là nhịp tim (HR – heart rate) và thể tích nhát bóp (SV – stroke volume) thông qua biểu thức sau: 𝐶𝑂 = 𝑆𝑉 × 𝐻𝑅 (1.1) Trong đó: HR là số lần tim đập trong một phút, đơn vị là nhịp/phút; SV là thể tích máu được tâm thất trái bơm đi trong một nhịp tim, đơn vị là ml/nhịp.
Trong lâm sàng, chỉ số cung lượng tim (CI – cardiac index) là cung lượng tim bơm ra trong một phút trên một đơn vị diện tích da (BSA – body surface area) cũng là một biểu hiện khác của cung lượng tim. Chỉ số này không phụ thuộc vóc dáng to, nhỏ, nặng, nhẹ của bệnh nhân nên dễ so sánh trên lâm sàng.2) Trong đó: CI có đơn vị là lít/phút/m2; BSA là diện tích bề mặt cơ thể (m2) được tính dựa vào chiều cao H (cm) và cân nặng W (kg) của bệnh nhân theo công thức Dubois [4] như sau: 𝐵𝑆𝐴 = 0.3) Theo [5], giá trị bình thường của cung lượng tim CO là khoảng 5 - 6 lít/phút và của chỉ số tim CI là khoảng 2,5 – 3,5 lít/phút/m2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới cung lượng tim Nhịp tim và cung lượng tim có mối liên hệ trực tiếp tới nhau, khi nhịp tim tăng thì cung lượng tim cũng tăng. Tuy nhiên, có một giới hạn cho việc tăng lên của nhịp tim. Giá trị của nhịp tim khoảng 260 nhịp/phút thường đi kèm theo triệu chứng sốc, tức là cung lượng tim thấp.
Thực tế, khi nhịp tim vượt quá 150 nhịp/phút, cung lượng tim bắt đầu giảm. Nguyên nhân của hiện tượng này là trong giai đoạn tâm trương, máu được đi xuống tâm thất. Thời gian này chính là thời gian đổ đầy thất và có ảnh hưởng lớn tới cung lượng tim. Nếu thời gian đổ đầy thất không đủ, tâm thất sẽ nhận được ít máu hơn, khi đó cung lượng tim và thể tích nhát bóp sẽ giảm.
Ngược lại, nếu nhịp tim quá thấp, dưới 50 nhịp/phút, cung lượng tim cũng sẽ giảm nhanh chóng. Dù đủ thời gian đổ đầy thất nên thể tích nhát bóp là rất tốt, tuy nhiên đây không phải là giá trị nhịp tim phù hợp vì cung lượng tim giảm tỉ lệ thuận cùng nhịp tim. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa cung lượng tim và nhịp tim được minh họa như trên Hình 1.3 Quan hệ giữa cung lượng tim và nhịp tim [6] Thể tích nhát bóp hay còn gọi là thể tích tống máu được tính bằng thể tích thất cuối thời kỳ tâm trương trừ đi thể tích thất cuối thời kỳ tâm thu. Thể tích nhát bóp có thể áp dụng cho cả 2 tâm thất, nhưng thường được đề cập đến tâm thất trái.
Chỉ số thể tích tống máu (SVI – stroke volume index) là thể tích máu được bơm ra từ tâm thất với từng nhịp đập của tim trên một đơn vị diện tích da là một biểu thị khác của thể tích tống máu.4) Giá trị bình thường của các chỉ số SV (60 – 100 ml/nhịp), SVI (35 – 65 ml/m2), phụ thuộc vào tuổi. 11 SV cũng là một thông số ảnh hưởng trực tiếp tới cung lượng tim. Khi nhịp tim thay đổi theo yêu cầu cung lượng tim thì thể tích nhát bóp cũng thay đổi. Các yếu tố ảnh hưởng tới thể tích nhát bóp bao gồm tiền gánh, hậu gánh, và sức co bóp của cơ tim.
Tiền gánh (preload): liên quan đến lượng máu được đổ xuống tâm thất. Trong lâm sàng, người ta thường dùng từ tiền gánh để chỉ thể tích tâm thất cuối thì tâm trương. Các yếu tố quyết định tiền gánh: tuần hoàn trở về, độ giãn nở của thất và thời gian tâm trương. Tiền gánh thường được đo lường qua các đại lượng thay thế như thể tích thất trái cuối thời kỳ tâm trương bằng cách siêu âm tim, và phổ biến hơn là áp lực thất trái cuối thời kỳ tâm trương.
Hậu gánh (afterload): là sức cản khả năng bơm máu của tâm thất. Tâm thất trái, trong giai đoạn tâm thu, sẽ phải tạo ra áp lực bơm thắng được áp suất động mạch chủ và sức cản của các mạch máu thì lúc đó, van động mạch chủ mới mở và cho phép máu được bơm đi toàn cơ thể. Khi hậu gánh càng lớn thì cơ tim co bóp càng khó khăn nên dễ dẫn tới suy tâm thất. Hậu gánh phụ thuộc vào sức đàn hồi của động mạch, sức cản mạch hệ thống và yếu tố nội tại của tim.
Sức cản mạch hệ thống (SVR – systemic vascular resistance) là một chỉ số lâm sàng thường được sử dụng để đánh giá hậu gánh thất trái. Theo [7], sức cản mạch hệ thống có thể được đo từ sự chênh lệch giữa áp lực động mạch trung bình (MAP – mean arterial pressure) và áp lực tĩnh mạch trung tâm (CVP – central venous pressure) chia cho cung lượng tim CO.5) Sức cản mạch hệ thống còn được gọi là sức cản mạch máu ngoại biên, nó không đủ đại diện cho hậu gánh vì nó chưa tính tới yếu tố nội tại của quả tim, tuy nhiên thường được dùng trên lâm sàng. Sức cản mạch máu ngoại biên phụ thuộc vào cấu trúc của hệ mạch máu, trương lực của tiểu động mạch và độ quánh của máu. Sức co bóp của cơ tim: là đặc điểm nội tại của cơ tim, khi sức co của cơ tim thay đổi, hiệu suất làm việc, thể tích tống máu thay đổi dù tiền gánh hoặc hậu gánh không thay đổi.
Trong lâm sàng, rất khó đánh giá riêng biệt được sức co bóp cơ tim do sự biến thiên của tiền gánh và hậu gánh. Mặt khác, tiền gánh và hậu gánh ảnh hưởng trực tiếp đến sức co bóp cơ tim. Trong thực tiễn, có mối liên hệ giữa tiền gánh - hậu gánh - sức co bóp: tiền gánh quyết định một phần sức co bóp của tâm thất. Sức co bóp tăng làm tăng cung 12 lượng tim và huyết áp, do đó làm tăng hậu gánh.
Ngược lại, khi tăng cung lượng tim sẽ làm tăng hồi lưu tĩnh mạch và do đó làm tăng tiền gánh.4 Vai trò cung lượng tim trong chẩn đoán và điều trị Cung lượng tim có vai trò rất quan trọng trong y học. Việc suy giảm cung lượng tim do nhiều nguyên nhân và liên quan đến mọi quá trình hoạt động của tim. Do vậy, khi kết hợp đánh giá giữa thông số cung lượng tim và các thông số huyết động khác sẽ cho phép bác sĩ phân loại được cụ thể một số bệnh lý tim mạch. Đặc biệt là các bệnh lý xuất phát từ tình trạng thiếu máu cục bộ, huyết áp cao hay nhồi máu cơ tim.
Ngoài ra, dựa vào cung lượng tim và các thông số huyết động có liên quan cũng hỗ trợ rất nhiều cho bác sĩ khi điều trị bệnh nhân trong trường hợp cấp cứu, phẫu thuật và hồi sức tích cực như ra các quyết định truyền dịch, sử dụng thuốc tăng cơ bóp cơ tim, thuốc co mạch hay thuốc giãn mạch.
