Sinh lý bệnh và nguy cơ của chứng giảm oxy máu thầm lặng trong tổn thương phổi do COVID-19

The Pathophysiology and Dangers of Silent Hypoxemia in COVID-19 Lung Injury

Kai E Swenson, Stephen J Ruoss, Erik R Swenson

Ann Am Thorac Soc. 2021 Jul; 18(7): 1098–1105.

Published online 2021 Mar 30. doi: 10.1513/AnnalsATS.202011-1376CME

Dịch bởi: BS. Đặng Thanh Tuấn – BV Nhi Đồng 1

TÓM TẮT       

Đại dịch bệnh do coronavirus (COVID-19) đang diễn ra chưa từng có ở nhiều cấp độ, đặc biệt là những thách thức trong việc tìm hiểu sinh lý bệnh của những bệnh nhân mới mắc bệnh hiểm nghèo này. Một hiện tượng được báo cáo rộng rãi là bệnh nhân giảm oxy máu nặng với không có khó thở hoặc khó thở tối thiểu không tương xứng với mức độ bất thường trên X quang và thay đổi mức độ độ giãn nở của phổi. Biểu hiện có vẻ độc đáo này, đôi khi được gọi là “giảm oxy máu hạnh phúc hoặc giảm oxy mô” (happy hypoxemia or hypoxia) nhưng được mô tả tốt hơn là “giảm oxy máu thầm lặng” (silent hypoxemia), đã dẫn đến suy đoán về sự khác biệt cơ bản về sinh lý bệnh giữa tổn thương phổi COVID-19 và hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) do các nguyên nhân khác. Chúng tôi khám phá ba tính năng đặc biệt được đề xuất của COVID19 có khả năng là nguồn gốc của giảm oxy máu thầm lặng, bao gồm sự khác biệt về độ giãn nở của phổi, đáp ứng của mạch máu phổi với tình trạng thiếu oxy máu, cảm nhận và đáp ứng của hệ thần kinh đối với tình trạng giảm oxy máu. Trong bối cảnh các nguyên tắc đã biết về sinh lý học hô hấp và sinh học thần kinh, chúng ta thảo luận xem liệu những phát hiện cụ thể này là do tác động trực tiếp của virus hay, đều hợp lý, nằm trong phạm vi sinh lý bệnh điển hình của ARDS và phạm vi rộng của các đáp ứng thông khí và mạch máu phổi do thiếu oxy và nhận thức về khó thở ở người khỏe mạnh. So sánh giữa các kiểu tổn thương phổi trong COVID-19 và các nguyên nhân khác của ARDS bị che khuất bởi mức độ rộng và mức độ nghiêm trọng của đại dịch này, điều này có thể làm cơ sở cho việc mô tả các kiểu hình “mới”, mặc dù khả năng của chúng tôi để xác nhận các kiểu hình này bằng các nghiên cứu sâu và xâm lấn hơn vần còn giới hạn. Tuy nhiên, do không chắc chắn về bất kỳ điều gì trong sinh lý bệnh của tổn thương phổi COVID-19, hiện tại không có lý do sinh lý bệnh thuyết phục nào để hỗ trợ phương pháp điều trị cho những bệnh nhân này khác với các tiêu chuẩn chăm sóc đã được chứng minh trong ARDS.

GIỚI THIỆU   

Bệnh do Coronavirus (COVID-19) biểu hiện tổn thương phổi từ các triệu chứng và dấu hiệu tối thiểu đến hội chứng suy hô hấp cấp tính nặng (ARDS) và đã dẫn đến một cuộc thảo luận rộng rãi về sinh lý bệnh của nó và sự khác biệt với ARDS do các nguyên nhân khác (1–4). Một quan sát đã gây ra sự chú ý và tranh cãi đáng kể trên các phương tiện truyền thông xã hội, báo chí phi chủ đề (5), và các báo cáo trường hợp (6–8) là “giảm oxy máu thầm lặng”. Thuật ngữ này biểu thị tình trạng giảm oxy máu động mạch rõ rệt mặc dù không có biểu hiện khó thở rõ ràng ở những bệnh nhân tỉnh táo và ý thức tốt. Trong một số trường hợp, giảm oxy máu rất nghiêm trọng, với các giá trị báo cáo về độ bão hòa oxy được đo bằng phương pháp đo độ bão hòa oxy mạch nẩy (SpO₂) và phân áp oxy động mạch (PaO₂) lần lượt là 70% và 40 mm Hg (6). Mức độ thực sự của giảm oxy máu thầm lặng chưa được biết rõ vì không có định nghĩa thống nhất. Mức độ nghiêm trọng của giảm oxy máu ở những người không khó thở hiếm khi được báo cáo và rất khác nhau, mặc dù nó có thể ảnh hưởng đến một phần ba số bệnh nhân bị tổn thương phổi COVID-19 nếu được định nghĩa là không có khó thở ở bệnh nhân suy hô hấp tiến triển nhanh (1, 2, 4, 9). Tuy nhiên, những ước tính này không nên được coi là tần suất thực sự của giảm oxy máu thầm lặng vì chúng không cung cấp số liệu về độ bão hòa O₂ và điểm khó thở đồng thời, và một số bệnh nhân trong loạt bệnh này không có khó thở có thể là những người chưa giảm oxy máu.

Điều bất thường là trong nửa thế kỷ kể từ khi mô tả đầu tiên về ARDS, với tổn thương phổi COVID-19 có nhiều điểm tương đồng, tình trạng giảm oxy máu thầm lặng chưa bao giờ được báo cáo. Hầu hết bệnh nhân ARDS đều bị khó thở, nhưng thiếu dữ liệu về tỷ lệ khó thở so với tỷ lệ giảm oxy máu (10). Trong ARDS nặng do virus gây ra, bao gồm ARDS do coronavirus 1 gây hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS-CoV-1) và cúm H1N1, những bệnh nhân cần oxy mà không khó thở dao động từ 0% đến 27% (11–14), cho thấy rằng giảm oxy máu thầm lặng là qua trung gian virus. Trong một phân tích gần đây về bệnh nhân trước khi nhập viện được đánh giá bởi các dịch vụ y tế khẩn cấp, SpO₂ trung bình chia cho nhịp hô hấp là 5,0 vào tháng 3 năm 2020, so với 3,2–3,5 trong cùng tháng của 3 năm trước đó, cho thấy tình trạng giảm oxy máu thầm lặng nhiều hơn ở kỷ nguyên COVID-19 (15). Tuy nhiên, mức độ lớn của đại dịch có thể làm tăng khả năng các biểu hiện hiếm gặp của ARDS, chẳng hạn như giảm oxy máu thầm lặng, sẽ trở nên dễ thấy hơn.

Tổng quan này sẽ tập trung vào các cơ chế, hoặc do virus gây ra hoặc trong phạm vi rộng, nhạy cảm bình thường của tình trạng thiếu oxy ở phổi và hệ thần kinh ở người khỏe mạnh, có thể dẫn đến giảm oxy máu sâu mà không có khó thở rõ ràng, dựa trên những gì hiện đã biết về hội chứng hô hấp cấp tính nặng do coronavirus 2 (SARS-CoV-2) và sinh lý hô hấp bình thường và sinh lý bệnh ở các dạng ARDS khác. Chúng tôi đặc biệt giải quyết ba khía cạnh: độ giãn nở nhu mô phổi, điều hòa mạch máu phổi do thiếu oxy, và sinh học thần kinh của kiểm soát thông khí và cảm giác khó thở. Tất cả đều gắn bó chặt chẽ với hiện tượng giảm oxy máu thầm lặng. Bảng 1 nêu bật các cơ chế và tính năng được đề xuất của từng loại và những gì được biết đến về những người đóng góp nổi bật của chúng trong COVID-19 và ARDS. Chúng tôi mô tả những lý thuyết đã được đề xuất và bao gồm dữ liệu hỗ trợ hoặc bác bỏ từ các quan sát về tổn thương phổi do COVID-19 và ARDS không do COVID-19. Cuối cùng, chúng tôi nhấn mạnh cách các nghiên cứu trong tương lai có thể mang lại cái nhìn sâu sắc hơn và quan điểm về hiện tượng này.

Bảng 1. Các giải thích cơ chế giảm oxy máu thầm lặng và các phát hiện được báo cáo liên quan trong tổn thương phổi do COVID-19 và ARDS không COVID-19