Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. CHƯƠNG 4. KIỂM SOÁT HÔ HẤP

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 4. KIỂM SOÁT HÔ HẤP

Control of breathing 
Andrew Lumb, MB BS FRCA; Caroline Thomas, BSc MBChB MRCS(Ed) FRCA

Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology, 4, 42-58.e3

Ngay từ giai đoạn sớm của thai kỳ, thân não của thai nhi đã phát triển một ‘trung tâm hô hấp’ (respiratory centre), nơi tạo ra hoạt động thở nhịp nhàng không gián đoạn trong suốt nhiều năm. Trong suốt cuộc đời, chúng ta hầu như không nhận thức được hoạt động này, vốn được kiểm soát chặt chẽ bởi sự kết hợp của các phản xạ hóa học và vật lý. Ngoài ra, khi cần thiết, nhịp thở có thể (trong những giới hạn nhất định) bị chi phối hoàn toàn bởi sự kiểm soát chủ ý hoặc bị gián đoạn bởi hoạt động nuốt và các hành động không nhịp nhàng ngoài ý muốn như hắt hơi, nôn mửa, nấc cụt hoặc ho. Hệ thống kiểm soát này rất phức tạp, với khả năng tự động thích ứng hoạt động của các cơ hô hấp theo những nhu cầu thay đổi của tư thế, lời nói, chuyển động có chủ ý, tập thể dục và vô số hoàn cảnh khác làm thay đổi nhu cầu hô hấp hoặc ảnh hưởng đến hiệu suất của các cơ hô hấp.

Nguồn Gốc Của Nhịp Điệu Hô Hấp

Những nỗ lực ban đầu nhằm tìm kiếm vị trí kiểm soát hô hấp đã sử dụng phương pháp giải phẫu, bao gồm việc cắt bỏ hoặc kích thích các khu vực cụ thể của thân não ở động vật. Sự phát triển sau đó của các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh chính xác đã cho phép xác định vị trí của các vùng hô hấp ở những người bình thường, củng cố thêm phần lớn các nghiên cứu lịch sử trên động vật.

Vị Trí Giải Phẫu Của ‘Trung Tâm Hô Hấp’

Hành não (medulla) là khu vực của não bộ nơi mô hình hô hấp được tạo ra và là nơi điều phối các nhu cầu chủ ý và không chủ ý khác nhau đối với hoạt động hô hấp. Có rất nhiều kết nối thần kinh đi vào và đi ra khỏi hành não, như được tóm tắt trong Hình 4.1, chức năng của các kết nối này sẽ được mô tả ở phần sau. Các tế bào thần kinh hô hấp ở hành não tập trung ở hai khu vực giải phẫu: nhóm hô hấp bụng và nhóm hô hấp lưng, chúng có vô số các kết nối đan xen nhau (Hình 4.2). Nhóm hô hấp lưng (dorsal respiratory group) nằm lân cận với nhân bó đơn độc (nucleus tractus solitarius), nơi tận cùng của các sợi hướng tâm nội tạng từ dây thần kinh sọ số IX và số X (Hình 4.2). Nó chủ yếu bao gồm các tế bào thần kinh hít vào, với các nơ-ron vận động trên (upper motor neurones) đi tới các tế bào sừng trước tủy sống chi phối cơ hít vào ở phía đối diện. Nhóm lưng chủ yếu liên quan đến việc xác định thời gian của chu kỳ hô hấp.

Nhóm hô hấp bụng (ventral respiratory group) bao gồm một cột các tế bào thần kinh hô hấp bao gồm:

• Nhóm hô hấp bụng phía đuôi (Caudal ventral respiratory group), bao gồm nhân sau hoài nghi (nucleus retroambigualis), chủ yếu chi phối hoạt động thở ra, với các nơ-ron vận động trên đi đến các cơ thở ra đối bên, và nhân cận hoài nghi (nucleus para-ambigualis) chủ yếu chi phối hít vào, giúp kiểm soát lực co thắt của các cơ hít vào đối bên.
• Nhóm hô hấp bụng phía mỏ (Rostral ventral respiratory group), chủ yếu được tạo thành từ nhân hoài nghi (nucleus ambiguous), tham gia vào các chức năng làm giãn đường thở của thanh quản, hầu họng và lưỡi.
• Phức hợp tiền Bötzinger (Pre-Bötzinger complex), vị trí giải phẫu của bộ tạo nhịp trung tâm (central pattern generator – CPG).
• Phức hợp Bötzinger (Bötzinger complex) (nằm trong nhân sau mặt – nucleus retrofacialis), có các chức năng thở ra lan rộng.

Hình 4.1. Các kết nối hướng tâm và ly tâm đến và đi từ bộ tạo nhịp trung tâm ở hành não. Các đường đứt nét là các con đường thở ra ‘chủ động’, thông thường ở trạng thái im lặng trong quá trình thở bình tĩnh.

Hình 4.2. Góc nhìn từ phía lưng về tổ chức của các tế bào thần kinh hô hấp ở hành não. Để cho rõ ràng, nhóm hô hấp lưng chỉ được hiển thị ở bên trái, và nhóm hô hấp bụng (VRG) chỉ được hiển thị ở bên phải. VRG bao gồm phức hợp Bötzinger (BC) và tiền Bötzinger (PBC), khu vực VRG phía mỏ (rVRG) bao gồm nhân hoài nghi (NA) và khu vực VRG phía đuôi bao gồm nhân cận hoài nghi (NP) và nhân sau hoài nghi (NR). Các khu vực có hoạt động chủ yếu là thở ra được tô màu xanh lam, và các khu vực có hoạt động hít vào được tô màu nâu. Các sợi bắt chéo được hiển thị cắt ngang đường giữa. Các đường đứt nét là các con đường thở ra gây ức chế các tế bào thần kinh hít vào. NTS: Nhân bó đơn độc (Nucleus tractus solitarius).

Bộ Tạo Nhịp Trung Tâm