CHƯƠNG 1. Cấu trúc chức năng hệ hô hấp Hình 1. Hệ hô hấp [1] Hệ thống hô hấp, bao gồm đường dẫn khí, mạch phổi, phổi và cơ hô hấp, hỗ trợ cơ thể trao đổi khí giữa không khí và máu, và giữa máu và hàng tỷ tế bào của cơ thể. Hầu hết các cơ quan của hệ hô hấp giúp phân phối không khí, nhưng chỉ có các phế nang nhỏ, giống như chùm nho và các ống phế nang chịu trách nhiệm trao đổi khí thực sự [1].
Ngoài việc phân phối không khí và trao đổi khí, hệ thống hô hấp sẽ lọc, làm ấm và làm ẩm không khí hít thở. Các cơ quan trong hệ hô hấp cũng đóng một vai trò trong lời nói và khứu giác Hệ thống hô hấp cũng giúp cơ thể duy trì cân bằng nội môi, hoặc cân bằng giữa nhiều yếu tố của môi trường bên trong cơ thể. Hệ thống hô hấp được chia thành hai thành phần chính: Đường hô hấp trên: Bao gồm mũi, hầu họng và thanh quản, các cơ quan của đường hô hấp trên nằm bên ngoài khoang ngực. Đường hô hấp dưới: Bao gồm khí quản, phổi và tất cả các đoạn của cây phế quản (bao gồm cả phế nang), các cơ quan của đường hô hấp dưới nằm bên trong khoang ngực.
PHẠM HẢI SƠN MSHV : 1870205 Trang 1 Luận văn thạc sĩ GVHD : PGS. HUỲNH QUANG LINH 1. Đường dẫn khí Đường dẫn khí là một hệ thống ống, từ ngoài vào trong gồm có: mũi, họng, thanh quản, khí quản, phế quản, phế quản đi vào hai lá phổi. Trong lá phổi, các phế quản chia nhánh nhiều lần, tiểu phế quản tận, tiểu phế quản hô hấp, cuối cùng nhỏ nhất là ống phế nang dẫn vào các phế nang [2].
Đường dẫn khí [2] Ngoài chức năng dẫn khí, đường dẫn khí còn có các chức năng quan trọng khác: Điều hòa lượng không khí đi vào phổi Làm tăng khả năng trao đổi khí ở phổi Bảo vệ phổi Khoang mũi: Khoang mũi là một không gian rộng lớn được chia thành 2 ngăn mũi riêng biệt. Mỗi ngăn mũi là sự tiếp nối đến hai bên lỗ mũi để hỗ trợ quá trình hô hấp của con người Bên trong mũi, màng nhầy dính trong khoang mũi bẫy các hạt bụi và những sợi lông nhỏ gọi là lông mao giúp di chuyển chúng đến mũi để hắt hơi hoặc thổi ra. - Xoang: Xoang mũi là một thuật ngữ dùng để chỉ các hốc rỗng ở trong các xương đầu mặt. PHẠM HẢI SƠN MSHV : 1870205 Trang 2 Luận văn thạc sĩ GVHD : PGS.
HUỲNH QUANG LINH Lớp niêm mạc của những hốc rỗng này được bao phủ bởi một lớp biểu mô có lông chuyển. Chúng thường hoạt động theo một chiều nhằm giúp cho các chất nhày được quét qua lỗ của những hốc xoang rồi đổ vào ngách mũi. Tuy được chia thành nhiều loại xoang khác nhau: Xoang trán, xoang hàm, xoang sàng, xoang bướm, nhưng các hốc xoang đều có điểm chung là đóng vai trò quan trọng trong hệ hô hấp. Dưới đây là một số chức năng chủ yếu của xoang mũi: Làm ẩm, làm ấm không khí khi đi qua mũi.
Có tác dụng cổng hưởng âm thanh Làm cho khối xương sọ mặt giảm bớt trọng lượng - Cổ họng: Cả thực phẩm và không khí đều đi qua yết hầu trước khi đến đích thích hợp của chúng. Cổ họng cũng đóng một vai trò trong lời nói. - Thanh quản: Thanh quản rất cần thiết cho lời nói. - Khí quản: Nằm ngay dưới thanh quản, khí quản là đường dẫn khí chính đến phổi.
Khí quản, giúp cung cấp không khí cho phổi, co một lối ra khỏi miệng. Nó dài khoảng 10 đến 15 cm và đường kính 2,5 cm ở người trưởng thành trung bình. Nó được cấu tạo bằng cơ trơn và một số vòng sụn hình chữ C. Những chiếc nhẫn này tạo sự ổn định và giúp ngăn ngừa khí quản xẹp và chặn đường thở.
Khí quản kéo dài từ cổ và chia thành hai phế quản chính phân chia đến phổi. Chúng giống như thân cây phế quản. Phổi và màng hô hấp Phổi là một tổ chức rất đàn hồi, được cấu tạo cơ bản bởi các phế nang. Đây là nơi chủ yếu xảy ra quá trình trao đổi khí.
Cả hai phổi có khoảng 300 triệu phế nang. Tổng diện tích mặt bên trong của các phế nang rất lớn, khoảng 70m2 - 90m2 và đó là diện tiếp xúc giữa phế nang và mao mạch phổi [3]. Xung quanh các phế nang được bao bọc bởi một mạng mạch máu rất phong phú. Thành phế nang và thành mạch máu bao quanh tạo nên một cấu trúc đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong việc khuếch tán khí giữa máu và phế nang gọi là màng hô hấp.
Màng hô hấp rất mỏng, trung bình 0,5 mm, nơi mỏng nhất chỉ khoảng 0,2 mm. PHẠM HẢI SƠN MSHV : 1870205 Trang 3 Luận văn thạc sĩ GVHD : PGS. HUỲNH QUANG LINH Lớp dịch lót phế nang chứa chất hoạt diện (Surfactan) làm giảm sức căng mặt ngoài của dịch phế nang. Biểu mô phế nang là những tế bào biểu mô dẹt.
Màng nề biểu mô. Khoảng kẽ rất hẹp giữa biểu mô phế nang và mao mạch. Màng nền mao mạch, có những đoạn hòa lẫn với màng nền biểu mô. Lớp nội mạc mao mạch.
Như vậy, cấu tạo của phổi có các đặc điểm phù hợp hoàn toàn với chức năng trao đổi khí: tự kéo dài và màng hồng cầu quẹt sát vào màng mao mạch, do đó khí khuếch tán rất thuận lợi.diện trao đổi lớn, mạch máu phân bố phong phú , màng hô hấp rất mỏng. Bên trong lòng phế nang được lót bởi một chất đặc biệt gọi là chất hoạt diện (Surfactant) là chất làm giảm sức căng mặt ngoài do các tế bào biểu mô phế nang túyp II bài tiết, các tế bào này chiếm 10% diện tích của phế nang. Chất hoạt diện có các chức năng rất quan trọng như: Ngăn cản các chất dịch từ mạch máu tràn vào lòng phế nang, nếu không có surfactant, các phế nang sẽ bị tràn dịch dẫn đến suy hô hấp cấp. Làm giảm sức căng bề mặt của thành phế nang, giúp cho các phế nang giãn ra dễ dàng trong lúc hô hấp, chính vì vậy, nếu không có chất surfactant, sức căng bề mặt tăng lên, các phế nang khó giãn ra mà luôn có xu hướng xẹp lại.
Giúp ổn định áp suất trong lòng các phế nang để tránh hiện tượng xẹp và vỡ phế nang. Chất hoạt diện và sức căng mặt ngoài Chất surfactant giảm ở những người hút nhiều thuốc lá, những bệnh nhân bị tắc mạch máu phổi và đặc biệt là ở trẻ sơ sinh đẻ non, phổi không có surfactant, các phế nang sẽ bị xẹp, vỡ hoặc tràn dịch gây ra suy hô hấp nặng dẫn đến tử vong. Phổi có đến 300 triệu phế nang với đường kính phế nang xấp xĩ 0,3 mm, cấu trúc như vậy sẽ không ổn định. Sức căng mặt ngoài sẽ tạo ra lực co xẹp các phế nang đặc biệt các phế nang nhỏ sẽ có khuynh hướng xẹp.
PHẠM HẢI SƠN MSHV : 1870205 Trang 4 Luận văn thạc sĩ GVHD : PGS. HUỲNH QUANG LINH Màng phổi và áp suất âm khoang màng phổi Màng phổi gồm hai lá: lá thành dính vào lồng ngực và lá tạng dính vào phổi. Hai lá không dính nhau mà chỉ áp sát vào nhau tạo nên một khoang ảo kín gọi là khoang màng phổi, trong khoang chỉ chứa một ít dịch nhờn giúp 2 lá có thể trượt lên nhau một cách dễ dàng. Bằng thí nghiệm, người ta thấy áp suất trong khoang màng phổi thấp hơn áp suất của khí quyển và được gọi là áp suất âm (nếu qui ước áp suất khí quyển bằng 0).
Để chứng minh áp suất âm đó, có thể chọc kim tiêm qua cơ liên sườn ở thành ngực, mũi kim nằm ở khoang màng phổi, đuôi kim nối với một áp kế, áp kế sẽ chỉ áp suất âm kể cả lúc ngừng thở và càng âm hơn khi hít vào phổi có tính đàn hồi do các sợi đàn hồi nên luôn có khuynh hướng co lại nhỏ hơn thể tích của lồng ngực, lá tạng bị kéo tách khỏi lá thành nên thể tích khoang màng phổi có khuynh hướng tăng lên. Khoang màng phổi là một khoang kín, theo định luật vật lý, trong một bình kín, ở nhiệt độ không đổi, khi thể tích bình có khuynh hướng tăng lên thì áp suất trong bình sẽ giảm xuống thấp hơn áp suất bên ngoài bình, chính vì vậy mà khoang màng phổi có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển. Cơ chế tạo áp suất âm khoang màng phổi Áp suất âm của khoang màng phổi còn chịu sự chi phối của sự thay đổi kích thước của lồng ngực khi thở, nên giá trị của nó thay đổi theo chu kỳ hô hấp, khi phổi càng nở ở thì hít vào thì lực đàn hồi càng lớn nên áp suất càng âm và khi phổi xẹp bớt ở thì thở ra thì áp suất bớt âm hơn : - Hít vào bình thường: - 6 mm Hg ; - Thở ra bình thường: - 2,5 mm Hg Trong trường hợp hô hấp gắng sức thì giá trị này sẽ thay đổi lớn hơn: hít vào hết sức là - 30 mmHg và thở ra hết sức là - 0,5 đến 0 mmHg, xấp xỉ áp suất khí quyển. Lồng ngực đóng vai trò quan trọng trong quá trình thông khí, được cấu tạo như một khoang kín: - Phía trên là cổ, gồm các bó mạch thần kinh lớn, thực quản và khí quản.
- Phía dưới là cơ hoành, một cơ hô hấp rất quan trọng, ngăn cách với ổ bụng. PHẠM HẢI SƠN MSHV : 1870205 Trang 5 Luận văn thạc sĩ GVHD : PGS. HUỲNH QUANG LINH - Xung quanh là cột sống, 12 đôi xương sườn, xương ức, xương đòn và các cơ liên sườn bám vào, trong đó quan trọng là các cơ hô hấp. Khi các cơ hô hấp co giãn, xương sườn sẽ chuyển động làm kích thước của lồng ngực thay đổi và phổi co giãn theo, nhờ đó mà thở được.
Sinh lý hô hấp Thông khí là quá trình lưu thông của dòng không khí giữa khí quyển và phế nang hay có thể nói đó là quá trình đưa không khí giàu O2 ít CO2 từ khí quyển vào phế nang và ngược lại đưa không khí nghèo O2 nhiều CO2 từ phế nang ra ngoài [5]. Động tác hô hấp Quá trình thông khí được thực hiện thông qua các động tác hô hấp.Mục đích của động tác hô hấp là thay đổi kích thước của lồng ngực để làm phổi co giãn, tạo nên một sự chênh lệch áp suất giữa phế nang và khí quyển. Sự chênh lệch áp suất đó có tác dụng hút không khí từ ngoài vào phế nang và ngược lại đẩy không khí từ phế nang ra ngoài.
