Sách dịch. Các nguyên lý Y học Hô hấp 8e. CHƯƠNG 12. Giải Phẫu và Sinh Lý Hệ Mạch Máu Phổi

Sách dịch: CÁC NGUYÊN LÝ Y HỌC HÔ HẤP, ẤN BẢN THỨ 8
Dịch và chú giải: Ts.Bs. Lê Nhật Huy, Ths.Bs. Lê Đình Sáng

Chương 12. Giải Phẫu và Sinh Lý Hệ Mạch Máu Phổi
Anatomic and physiologic aspects of the pulmonary vasculature
Steven E. Weinberger MD, MACP, FRCP, Barbara A. Cockrill MD and Jess Mandel MD, MACP, FRCP
Principles of Pulmonary Medicine, 12, 165-171

MỤC LỤC CHƯƠNG

Hệ mạch máu phổi chịu trách nhiệm vận chuyển máu khử oxy đến các phế nang và sau đó mang máu vừa được oxy hóa trở về nhĩ và thất trái để bơm qua động mạch chủ đến tuần hoàn hệ thống. Mặc dù tuần hoàn phổi thường được gọi là “tiểu tuần hoàn”, phổi là hệ cơ quan duy nhất tiếp nhận toàn bộ cung lượng tim. Hệ thống mạch máu phổi rộng lớn này có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều quá trình bệnh lý khác nhau, từ những bệnh chủ yếu tác động đến hệ mạch, đến những bệnh thứ phát sau bệnh lý đường thở hoặc nhu mô phổi, hoặc do sự vận chuyển các vật chất lạ đối với mạch máu phổi, bao gồm cả cục máu đông. Trước khi xem xét các bệnh lý của hệ mạch máu phổi trong Chương 13 và 14, chương này sẽ thảo luận một vài khía cạnh giải phẫu và sinh lý chung của các mạch máu phổi. Phần thảo luận về sinh lý bao gồm một số chủ đề liên quan đến huyết động học của tuần hoàn phổi, cũng như xem xét ngắn gọn một số chức năng chuyển hóa ngoài hô hấp của tuần hoàn phổi.

GIẢI PHẪU

Trái ngược với các động mạch hệ thống mang máu từ thất trái đến phần còn lại của cơ thể, các động mạch phổi mang máu từ thất phải vào phổi là những mạch máu có áp lực tương đối thấp, thành mỏng. Trong điều kiện bình thường, áp lực trung bình trong các động mạch phổi chính là khoảng 15 mm Hg, xấp xỉ một phần sáu áp lực trong động mạch chủ. Thân động mạch phổi, mang dòng máu ra từ thất phải, gần như ngay lập tức chia thành động mạch phổi chính phải và trái, sau đó tiếp tục phân chia thành các nhánh nhỏ hơn. Trong suốt quá trình phân chia này, các động mạch phổi và các nhánh của chúng đi cùng với các đường dẫn khí tương ứng, theo sát lộ trình của cây phế quản đang phân nhánh dần. Khi các mạch máu được xem là tiểu động mạch, đường kính ngoài của chúng nhỏ hơn khoảng 0,1 mm. Một đặc điểm quan trọng của các động mạch phổi nhỏ hơn là sự hiện diện của cơ trơn trong thành mạch, cho phép đáp ứng co mạch với các kích thích khác nhau, đặc biệt là tình trạng giảm oxy, dẫn đến việc ưu tiên chuyển hướng tưới máu đến các đơn vị phổi được thông khí tốt. (Xem Chương 1 để thảo luận về bất tương xứng V˙/Q˙​.)

Các mao mạch phổi tạo thành một mạng lưới kênh thông nối rộng lớn chạy qua các vách phế nang. Thay vì được mô tả như một chuỗi các mạch máu riêng biệt, hệ thống mao mạch có thể được xem như một mạng lưới liên tục, hai bên được giới hạn bởi các vách phế nang và bị ngắt quãng bởi các “trụ” mô liên kết, tương tự như hình ảnh của một bãi đậu xe ngầm. Các mao mạch nằm rất gần với khí phế nang, chỉ bị ngăn cách bởi các tế bào biểu mô phế nang và một lượng nhỏ mô kẽ hiện diện ở một số vùng của vách phế nang (xem Hình 8.1 và 8.2). Tổng thể, diện tích bề mặt mao mạch xấp xỉ 125 m2 và chiếm khoảng 85% diện tích bề mặt phế nang có sẵn. Kiến trúc của hệ thống mao mạch này cực kỳ phù hợp với các yêu cầu của quá trình trao đổi khí, vì nó chứa một diện tích tiếp xúc hiệu quả rất lớn giữa mao mạch phổi và khí phế nang.

Các tĩnh mạch phổi, chịu trách nhiệm vận chuyển máu đã được oxy hóa từ mao mạch phổi đến nhĩ trái, hợp nhất dần thành các mạch máu lớn hơn cho đến khi có bốn tĩnh mạch phổi chính đổ vào nhĩ trái. Không giống như các động mạch phổi và các nhánh của chúng, hệ thống tĩnh mạch phổi không đi theo lộ trình của các cấu trúc phế quản tương ứng cho đến khi đến rốn phổi.

Các động mạch phế quản, là một phần của tuần hoàn hệ thống, cung cấp dòng máu nuôi dưỡng cho nhiều cấu trúc không phải phế nang, chẳng hạn như phế quản và bề mặt lá tạng của màng phổi. Có sự thay đổi đáng kể trong giải phẫu của tuần hoàn phế quản. Thông thường, một động mạch phế quản duy nhất có nguồn gốc thay đổi (động mạch liên sườn trên phải, động mạch dưới đòn phải, hoặc động mạch vú trong) cung cấp máu cho phổi phải. Hai động mạch phế quản, thường xuất phát từ động mạch chủ ngực, cung cấp máu cho phổi trái. Máu tĩnh mạch từ các đường dẫn khí lớn ngoài phổi đổ qua các tĩnh mạch phế quản vào tĩnh mạch đơn (azygos) và cuối cùng vào nhĩ phải. Ngược lại, máu tĩnh mạch từ các đường dẫn khí trong phổi đổ vào hệ thống tĩnh mạch phổi và vào nhĩ trái. Lượng máu này rời khỏi các đường dẫn khí trong phổi và đổ về nhĩ trái mà không bao giờ đi vào giường mao mạch phổi, do đó tạo ra một lượng nhỏ shunt giải phẫu, đưa máu khử oxy vào tuần hoàn động mạch hệ thống.

Một mạng lưới kênh bạch huyết rộng lớn cũng nằm chủ yếu trong các bao mô liên kết xung quanh các mạch máu nhỏ và đường thở. Mặc dù các kênh này thường không đi qua mô kẽ của các vách phế nang, chúng đủ gần để có thể loại bỏ hiệu quả chất lỏng và một số chất hòa tan liên tục đi vào mô kẽ của vách phế nang.

SINH LÝ

Kháng lực Mạch máu Phổi

Mặc dù tuần hoàn phổi xử lý cùng một cung lượng tim từ thất phải như tuần hoàn hệ thống xử lý từ thất trái, tuần hoàn phổi hoạt động dưới áp lực thấp hơn nhiều và có kháng lực đối với dòng chảy thấp hơn đáng kể so với tuần hoàn hệ thống. Áp lực tâm thu và tâm trương trong động mạch phổi bình thường lần lượt là khoảng 25 và 10 mm Hg, so với 120 và 80 mm Hg trong các động mạch hệ thống.

Kháng lực mạch máu phổi (KMP) có thể được tính theo Công thức 12.1:

$R=$ Chênh lệch áp lực/Lưu lượng (Công thức 12.1)

Chênh lệch hoặc sụt giảm áp lực qua tuần hoàn phổi là áp lực động mạch phổi trung bình (ALĐMPTB) trừ đi áp lực nhĩ trái trung bình (ALNTTB), và lưu lượng là cung lượng tim Q˙​ (Công thức 12.2). Do đó:

KMP=(ALĐMPTB−ALNTTB)/Q˙​ (Công thức 12.2)

Áp lực nhĩ trái rất khó để đo trực tiếp. Tuy nhiên, một loại catheter đặc biệt được gọi là catheter động mạch phổi có bóng chèn (pulmonary artery balloon occlusion catheter) hay catheter Swan-Ganz được sử dụng trên lâm sàng để đo gián tiếp áp lực nhĩ trái (Hình 12.1). Catheter này được đưa vào một tĩnh mạch lớn (thường là tĩnh mạch cảnh trong ở cổ hoặc tĩnh mạch đùi ở bẹn) và đi qua tim phải vào động mạch phổi. Đầu catheter được trang bị một quả bóng nhỏ, mềm, khi được bơm căng, sẽ kẹt lại trong một động mạch phổi phân thùy và tạm thời chặn dòng chảy đến phân thùy đó, tạo ra một cột máu tĩnh, ít bị nén giữa catheter và nhĩ trái. Sau một khoảng thời gian ngắn để cân bằng, vì không có dòng máu đi qua đầu catheter, áp lực đo được ở đầu catheter sẽ phản ánh áp lực ở “hạ lưu” trong các tĩnh mạch phổi và nhĩ trái. Kháng lực mạch máu phổi = (áp lực ĐMP trung bình – áp lực NT trung bình)/cung lượng tim. Áp lực NT được xác định gián tiếp từ áp lực ĐMP bít.

Giả sử áp lực động mạch phổi (ĐMP) và nhĩ trái (NT) trung bình bình thường lần lượt là 15 và 6 mm Hg, cùng với cung lượng tim là 6 L/phút, KMP là (15−6)/6 mm Hg/L/phuˊt=1.5 mm Hg/L/phuˊt. Kháng lực này xấp xỉ một phần mười so với kháng lực trong tuần hoàn hệ thống. (Một nguồn gây nhầm lẫn là KMP có thể được báo cáo bằng đơn vị mm Hg/L/phút [còn gọi là đơn vị Wood để vinh danh nhà sinh lý học Earl Wood] hoặc bằng đơn vị dyn-s/cm³. Giá trị theo đơn vị Wood được nhân với 80 để chuyển đổi sang dyn s/cm³.)