Sinh lý học Hô hấp ứng dụng của Nunn & Lumb, ấn bản thứ 9. PHỤ LỤC A. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ VÀ ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG

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.

PHỤ LỤC A. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ VÀ ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG

Physical quantities and units of measurement
Andrew Lumb, MB BS FRCA; Caroline Thomas, BSc MBChB MRCS(Ed) FRCA
Nunn and Lumb’s Applied Respiratory Physiology, Appendix A, 412-414

Hệ Thống Đơn Vị Quốc Tế (International System of Units)

Quá trình chuyển đổi hoàn toàn từ các đơn vị đo lường hệ mét cũ sang hệ thống mới đã không diễn ra một cách triệt để. Hệ thống cũ vốn dựa trên nền tảng centimét-gram-giây (centimetre-gram-second – CGS) và được bổ sung bằng nhiều đơn vị dẫn xuất không đồng nhất, chẳng hạn như milimét thủy ngân (mmHg) cho áp suất (pressure) và calo (calorie) cho công (work). Việc liên kết các đơn vị này với các đơn vị cơ bản thông qua các hệ số lũy thừa của mười là không thể. Hệ thống mới, Hệ thống Đơn vị Quốc tế (Système Internationale – SI), dựa trên nền tảng mét-kilôgam-giây (metre-kilogram-second – MKS) và bao gồm các đơn vị cơ bản (base units) cùng các đơn vị dẫn xuất (derived units). Hệ thống tạo ra các đơn vị dẫn xuất chỉ bằng phép nhân hoặc phép chia mà không cần đưa thêm bất kỳ con số nào, kể cả các lũy thừa của mười.

Các đơn vị cơ bản bao gồm mét (chiều dài), kilôgam (khối lượng), giây (thời gian), ampe (dòng điện), kelvin (nhiệt độ nhiệt động lực học), mol (lượng chất) và candela (cường độ sáng).

Các đơn vị dẫn xuất bao gồm newton (lực: kilôgam mét giây⁻²), pascal (áp suất: newton mét⁻²), joule (công: newton mét) và hertz (tần số chu kỳ: giây⁻¹).

Cộng đồng y khoa công nhận các đơn vị không thuộc hệ SI đặc biệt (special non-SI units) có tầm quan trọng thực tiễn đủ lớn để giữ lại cho mục đích sử dụng chung hoặc chuyên biệt. Chúng bao gồm lít, ngày, giờ, phút và atmosphere tiêu chuẩn (standard atmosphere).

Giới chuyên môn không khuyến nghị sử dụng các đơn vị (nonrecommended units) như dyne, bar, calorie và các đơn vị phụ thuộc vào trọng lực (gravity-dependent units) như kilôgam lực (kilogram-force), centimét nước (cmH₂O) và mmHg, nhưng thực tế các bác sĩ vẫn còn sử dụng nhiều đơn vị trong số này cho đến tận ngày nay.

Ngành y tế vẫn chưa áp dụng toàn diện hệ thống đơn vị SI trong sinh lý học hô hấp (respiratory physiology) và thực hành lâm sàng (clinical practice). Tại Châu Âu, kilopascal đã thay thế mmHg trong việc đo phân áp khí máu (blood gas partial pressures), nhưng Hoa Kỳ và khu vực Châu Úc vẫn tiếp tục sử dụng các hệ thống đơn vị cũ. Việc ứng dụng kilopascal cho áp lực chất lỏng (fluid pressures) trong y khoa đã không đạt được thành công. Trong môi trường lâm sàng (clinical setting), các bác sĩ tiếp tục ghi nhận huyết áp động mạch (arterial pressure) bằng đơn vị mmHg và áp lực tĩnh mạch (venous pressure) bằng đơn vị cmH₂O.

Tương tự các lần xuất bản trước, tác giả trình bày văn bản và hình ảnh của cuốn sách này theo định dạng song ngữ, sử dụng cả đơn vị SI và CGS, nhằm hỗ trợ những độc giả chưa quen thuộc với một trong hai hệ thống đo lường. Bảng A.1 liệt kê một số hệ số chuyển đổi hữu ích (conversion factors). Trong một số lĩnh vực thuộc sinh lý học và y khoa, các chuyên gia tiếp tục sử dụng rộng rãi các đơn vị không thuộc hệ SI, chẳng hạn như mmHg đối với hầu hết các áp lực mạch máu (vascular pressures) và cmH₂O đối với áp lực đường thở (airway pressure); do đó, cuốn sách này giữ lại các đơn vị đó xuyên suốt để đảm bảo tính rõ ràng.

Tác giả định nghĩa các đại lượng vật lý (physical quantities) liên quan đến sinh lý học hô hấp dưới đây, kèm theo các đơn vị Khối lượng/Chiều dài/Thời gian (mass/length/time – MLT) tương ứng. Những đơn vị này mang lại một phương pháp cực kỳ hữu ích để kiểm tra tính hợp lệ của các phương trình và biểu thức được rút ra trong quá trình nghiên cứu chức năng hô hấp (respiratory function). Chúng ta chỉ có thể cộng hoặc trừ những đại lượng có cùng thứ nguyên MLT, và các đơn vị phải đồng nhất ở cả hai vế của một phương trình.

Thể Tích (Volume) (Thứ nguyên: L³)

Trong cuốn sách này, chúng ta quan tâm đến thể tích máu (blood volume) và thể tích khí (gas volume). Theo đúng chuẩn SI, đơn vị của chúng là mét khối và các ước số tương ứng. Tuy nhiên, cộng đồng khoa học công nhận lít (L) và mililít (mL) là các đơn vị không thuộc hệ SI đặc biệt và sẽ tiếp tục sử dụng chúng. Vì mục đích thực tiễn, chúng ta có thể phớt lờ sự thay đổi thể tích chất lỏng do biến thiên nhiệt độ (temperature). Ngược lại, sự thay đổi thể tích chất khí do biến thiên nhiệt độ hoặc áp suất là yếu tố hoàn toàn không thể bỏ qua, và nó sẽ tạo thành một nguồn sai số quan trọng nếu chúng ta phớt lờ. Phụ lục C mô tả chi tiết những vấn đề này.

Tốc Độ Dòng Chảy Chất Lỏng (Fluid Flow Rate) (Thứ nguyên: L³/T HOẶC L³.T⁻¹)

Đối với chất lỏng, tốc độ dòng chảy (flow rate) là đại lượng vật lý đại diện cho cung lượng tim (cardiac output), lưu lượng máu cục bộ (regional blood flow), v.v. Đơn vị SI chuẩn xác là mét khối trên giây (mét³.giây⁻¹), nhưng lít trên phút (L.phút⁻¹) và mililít trên phút (mL.phút⁻¹) là những đơn vị không thuộc hệ SI đặc biệt mà chúng ta có thể giữ lại. Đối với chất khí, giới chuyên môn áp dụng thứ nguyên này cho thông khí phút (minute volume of respiration), thông khí phế nang (alveolar ventilation), lưu lượng đỉnh thở ra (peak expiratory flow rate), lượng oxy tiêu thụ (oxygen consumption), v.v. Cách sử dụng đơn vị tương tự như chất lỏng, ngoại trừ việc áp dụng lít trên giây (L.giây⁻¹) cho các tốc độ dòng chảy tức thời (instantaneous flow rates) ở mức cao xảy ra trong quá trình hít vào (inspiration) và thở ra (expiration).

Khi đo tốc độ dòng khí (gas flow rates), chúng ta cũng cần đặc biệt chú ý đến vấn đề nhiệt độ và áp suất giống hệt như khi tiến hành đo lường thể tích (Phụ lục C).

BẢNG A.1. Hệ Số Chuyển Đổi Cho Các Đơn Vị Đo Lường (Conversion Factors for Units of Measurement)

Trong các Hình, Bảng và văn bản của cuốn sách này, tác giả tính 1 kPa tương đương với 7,5 mmHg hoặc 10 cmH₂O.

Lực (Force) (Thứ nguyên: MLT⁻²)