Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. CHƯƠNG 10. OXY

Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology 9th Edition.
Chủ biên: Andrew Lumb, Caroline Thomas. Nhà xuất bản ELSEVIER. Biên dịch: Ts.Bs. Lê Nhật Huy, Ths.Bs. Lê Đình Sáng. ISBN-13: 978-0702079085. 
Ấn bản tiếng Việt của cuốn sách này được dịch & chia sẻ vì mục đích lan toả tri thức, hoàn toàn phi lợi nhuận, duy nhất trên các website sachyhoc.com & yhoclamsang.net của THƯ VIỆN MEDIPHARM. NGHIÊM CẤM THƯƠNG MẠI HOÁ bản dịch tiếng Việt của cuốn sách này dưới bất cứ hình thức nào.

CHƯƠNG 10. OXY

Oxygen
Andrew Lumb, MB BS FRCA; Caroline Thomas, BSc MBChB MRCS(Ed) FRCA
Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology, 10, 136-163.e4

ĐIỂM NHẤN MẠNH LÂM SÀNG

Sự xuất hiện của oxy trong bầu khí quyển của Trái Đất đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của sự sống. Toàn bộ thế giới động vật hoàn toàn phụ thuộc vào oxy, không chỉ để duy trì chức năng mà còn để sinh tồn. Điều này vẫn đúng bất chấp một thực tế là oxy cực kỳ độc hại nếu thiếu các cơ chế bảo vệ phức tạp ở cấp độ tế bào. Trước khi xem xét vai trò của oxy bên trong tế bào, cần thiết phải tổng hợp nhiều luồng kiến thức từ các phần trước và phác thảo quá trình vận chuyển oxy từ khí quyển cho đến tận ty thể (Mitochondria).

Dòng Thác Oxy (Oxygen Cascade)

Phân áp oxy (PO2) của không khí khô ở mực nước biển là 21.2 kPa (159 mmHg). Oxy di chuyển bằng con đường vận chuyển khối (Mass transport) (thông khí và sự di chuyển của máu) và đi xuống theo các gradient phân áp từ không khí hít vào, qua đường hô hấp, khí phế nang, máu động mạch, mao mạch hệ thống, các mô và tế bào. Cuối cùng, nó đạt đến mức thấp nhất tại ty thể, nơi nó được tiêu thụ. Tại điểm này, PO2 có lẽ nằm trong khoảng từ 0.5 đến 3 kPa (3.8-22.5 mmHg), thay đổi từ mô này sang mô khác, từ tế bào này sang tế bào khác và từ khu vực này sang khu vực khác của một tế bào.

Các bước mà PO2 giảm dần từ không khí đến ty thể được gọi là dòng thác oxy (Oxygen cascade), và có tầm quan trọng thực tiễn rất lớn. Bất kỳ một bước nào trong dòng thác này cũng có thể bị nới rộng trong các hoàn cảnh bệnh lý, và điều này có thể dẫn đến tình trạng thiếu oxy mô (Hypoxia). Các bước này giờ đây sẽ được xem xét lần lượt.

Hình 10.1 Bên trái là hình ảnh dòng thác oxy với PO2 giảm dần từ mức trong không khí môi trường xuống mức trong ty thể. Bên phải là tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa ở các cấp độ khác nhau trong dòng thác.

Pha Loãng Oxy Hít Vào Bởi Hơi Nước

Giá trị thường được trích dẫn cho nồng độ oxy trong khí quyển (20.94% hoặc nồng độ phân đoạn 0.2094) chỉ ra nồng độ oxy trong khí khô. Khi khí được hít vào qua đường hô hấp, nó được làm ẩm ở nhiệt độ cơ thể, và hơi nước thêm vào sẽ pha loãng oxy, làm giảm PO2 xuống dưới mức của nó trong không khí môi trường. Khi khí khô ở áp suất khí quyển bình thường bão hòa hoàn toàn với hơi nước ở 37 độ C, 100 thể tích khí khô sẽ lấy vào khoảng 6 thể tích hơi nước, tạo ra tổng thể tích khí là 106 đơn vị nhưng chứa cùng một số lượng phân tử oxy. Do đó, PO2 bị giảm đi theo phân số 6/106. Theo định luật Boyle, PO2 sau khi làm ẩm được biểu diễn bằng biểu thức sau:

Nồng độ phân đoạn của oxy trong pha khí khô x (áp suất khí quyển – áp suất hơi nước bão hòa)

(Đại lượng trong ngoặc đơn được gọi là áp suất khí quyển khô). Do đó, PO2 hiệu dụng của khí hít vào ở nhiệt độ cơ thể 37 độ C là: 0.2094 x (101.3 – 6.3) = 0.2094 x 95 = 19.9 kPa, hoặc, tính bằng mmHg, 0.2094 x (760 – 47) = 0.2094 x 713 = 149 mmHg.

Các Yếu Tố Chính Ảnh Hưởng Đến Phân Áp Oxy Phế Nang