Từ ngữ và khái niệm cơ bản về thông khí cơ học

Tác giả: Thạc sĩ – Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn – Trưởng khoa hồi sức ngoại bệnh viện Nhi Đồng 1.

NỘI DUNG:

Từ ngữ và khái niệm sinh lý liên quan đến thông khí cơ học

  • Cơ học thông thường của thông khí tự nhiên
  • Thông khí và hô hấp
  • Lưu lượng khí và áp lực trong quá trình thông khí
  • Đơn vị áp lực
  • Định nghĩa về áp lực và độ chênh lệch áp lực trong phổi
  • Áp lực xuyên đường thở
  • Áp lực xuyên lồng ngực
  • Áp lực xuyên phổi
  • Áp lực xuyên hô hấp

Đặc điểm của phổi

  • Độ giãn nở
  • Sức cản
  • Đo sức cản đường thở

Hằng số thời gian

Các loại máy thở và thuật ngữ được sử dụng trong thông khí cơ học

  • Các loại thông khí cơ học
  • Thông khí áp lực âm
  • Thông khí áp lực dương
  • Thông khí tần số cao
  • Định nghĩa áp lực trong thông khí áp lực dương
  • Áp lực nền
  • Áp lực đỉnh
  • Áp lực cao nguyên
  • Áp lực cuối thì thở ra

Tóm lược

MỤC TIÊU HỌC TẬP:

Khi hoàn thành chương này, người đọc sẽ có thể làm được:

1. Xác định thông khí, hô hấp bên ngoài và hô hấp bên trong.

2. Vẽ biểu đồ cho thấy áp lực trong màng phổi và phế nang (trong phổi) thay đổi như thế nào trong thông khí tự nhiên và trong nhịp thở áp lực dương.

3. Xác định các thuật ngữ áp lực xuyên phổi, áp lực xuyên hệ hô hấp, áp lực xuyên đường thở, áp lực xuyên lồng ngực, độ đàn hồi, độ giãn nở và sức cản.

4. Cung cấp giá trị cho áp lực trong phế nang trong suốt hít vào và thở ra trong khi thở bình thường, yên tĩnh.

5. Viết các công thức tính toán độ giãn nở và sức cản.

6. Giải thích sự thay đổi của độ giãn nở phổi ảnh hưởng đến áp lực đỉnh đo được trong khi hít vào với máy thở cơ học.

7. Mô tả những thay đổi trong điều kiện đường thở có thể dẫn đến tăng sức cản.

8. Tính toán sức cản đường thở với áp lực hít vào đỉnh, áp lực cao nguyên và tốc độ lưu lượng.

9. Sử dụng hình ảnh cho thấy độ giãn nở hoặc sức cản đường thở bất thường, xác định đơn vị phổi nào sẽ lấp đầy nhanh hơn hoặc với thể tích lớn hơn.

10. So sánh một số hằng số thời gian và giải thích các hằng số thời gian khác nhau sẽ ảnh hưởng đến cung cấp thể tích trong khi hít vào.

11. Đưa ra tỷ lệ phần trăm lấp đầy (hoặc làm trống) thụ động cho các hằng số thời gian là một, hai, ba và năm.

12. Thảo luận ngắn gọn về nguyên lý hoạt động của máy thở áp lực âm, áp lực dương và tần số cao.

13. Xác định áp lực hít vào đỉnh, áp lực đường cơ sở, áp lực dương cuối thì thở ra và áp lực cao nguyên.

14. Mô tả phép đo áp lực cao nguyên.

Từ ngữ và khái niệm sinh lý liên quan đến thông khí cơ học

Mục đích của chương này là cung cấp một đánh giá ngắn gọn về sinh lý của nhịp thở và mô tả về các sự kiện áp lực, thể tích và lưu lượng xảy ra trong chu kỳ hô hấp. Tác động của những thay đổi trong đặc điểm phổi (ví dụ, độ giãn nở hô hấp và sức cản đường thở) đối với cơ học của nhịp thở cũng được thảo luận.

Cơ học thông thường của thông khí tự nhiên

Thông khí và hô hấp

Thông khí tự nhiên (spontaneous ventilation) đơn giản là sự chuyển động của không khí vào và ra khỏi phổi. Một nhịp thở tự nhiên được thực hiện bằng cách co các cơ hít vào, gây ra sự mở rộng của ngực. Trong một thì hít vào yên tĩnh, cơ hoành hạ xuống và mở rộng kích thước dọc của khoang ngực trong khi các cơ liên sườn bên ngoài nâng nhẹ xương sườn, làm tăng chu vi của ngực. Sự co thắt của cơ hoành và các cơ liên sườn bên ngoài cung cấp năng lượng để di chuyển không khí vào phổi và do đó thực hiện “công” cần thiết để khắc phục trở kháng (impedance) do phổi và thành ngực tạo ra. Trong một hít vào tự nhiên tối đa, các cơ hô hấp phụ cũng được sử dụng để tăng thể tích của ngực.

Khi thở ra yên tĩnh bình thường, các cơ hít vào chỉ cần thư giãn, cơ hoành di chuyển lên trên và xương sườn trở về vị trí nghỉ ngơi. Thể tích của khoang ngực giảm và không khí bị đẩy ra khỏi phế nang. Để đạt được sự thở ra tối đa (dưới mức thở ra bình thường), các cơ phụ của thở ra phải được sử dụng để ép lồng ngực. Hộp 1.1 liệt kê các cơ hô hấp phụ khác nhau.

Hô hấp (respiration) liên quan đến việc trao đổi oxy và carbon dioxide giữa một sinh vật và môi trường của nó. Hô hấp thường được chia thành hai thành phần: hô hấp bên ngoài và hô hấp bên trong. Hô hấp bên ngoài liên quan đến sự khuếch tán oxy và carbon dioxide giữa phế nang và mao mạch phổi. Máu đã được oxygen hóa ra khỏi mao mạch phổi theo các tĩnh mạch phổi đến tim trái và cung cấp đến các tế bào của cơ thể thông qua các động mạch và mao mạch hệ thống. Hô hấp bên trong xảy ra ở cấp độ tế bào và liên quan đến việc trao đổi oxy và carbon dioxide giữa các mao mạch hệ thống và các tế bào của cơ thể. Ở cấp độ tế bào, oxy khuếch tán vào các tế bào, nơi nó được sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất nền có sẵn (ví dụ, carbohydrate và lipid) để tạo ra năng lượng.

Carbon dioxide, một sản phẩm phụ chính của quá trình chuyển hóa hiếu khí, khuếch tán ra khỏi tế bào vào các mao mạch hệ thống. Máu từ các mao mạch hệ thống được đưa trở lại bởi lưu lượng lớn qua các tĩnh mạch hệ thống trở về tim phải, động mạch phổi và mao mạch phổi.

HỘP 1.1 Cơ hô hấp phụ
Hít vào:

  • Cơ bậc thang (trước, trung gian và sau)
  • Cơ ức đòn chũm
  • Cơ ngực lớn (chính và phụ)
  • Cơ thang
Thở ra:

  • Cơ thẳng bụng
  • Cơ xiên ngoài
  • Cơ xiên trong
  • Cơ ngang bụng
  • Cơ răng (trước, sau)
  • Cơ lưng to

Lưu lượng khí và áp lực trong quá trình thông khí

Để không khí lưu thông qua ống hoặc đường thở, phải có độ chênh lệch áp lực (nghĩa là áp lực ở một đầu của ống phải cao hơn áp lực ở đầu kia của ống). Không khí sẽ luôn di chuyển từ điểm áp lực cao đến điểm áp lực thấp.

Xem xét những gì xảy ra trong một nhịp thở yên tĩnh bình thường. Thể tích phổi thay đổi do kết quả của dòng khí vào và ra khỏi đường thở gây ra bởi sự thay đổi độ chênh lệch áp lực giữa cửa đường thở và phế nang. Trong một hít vào tự nhiên, sự co thắt của các cơ hít vào gây ra sự mở rộng của ngực dẫn đến giảm (âm tính hơn) của áp lực trong màng phổi và phế nang. Do đó, áp lực phế nang trở nên nhỏ hơn áp lực cửa đường thở (tức là miệng và mũi) và khí di chuyển vào phổi. Ngược lại, trong khi thở ra yên tĩnh, thư giãn các cơ hít vào làm giảm thể tích lồng ngực (tức là cơ hoành và cơ liên sườn ngoài trở về vị trí nghỉ ngơi) và tăng áp lực phế nang. Khí di chuyển ra khỏi phổi trong khi thở ra vì áp lực trong phế nang cao hơn áp lực ở cửa đường thở. Điều quan trọng là khi áp lực ở cửa đường thở và áp lực trong phế nang là như nhau, như xảy ra ở cuối thì thở ra, không có dòng khí di chuyển vì áp lực trên đường dẫn khí bằng nhau (nghĩa là không có độ chênh lệch áp lực).

Đơn vị áp lực

Áp lực thông khí thường được đo bằng áp lực centimet nước (cm H2O). Những áp lực này được tham chiếu đến áp lực khí quyển, được đưa ra một giá trị cơ bản bằng không. Nói cách khác, mặc dù áp lực khí quyển là 760 mm Hg hoặc 1034 cm H2O (1 mm Hg = 1.36 cm H2O) ở mực nước biển, áp lực khí quyển được chỉ định là 0 cm H2O. Ví dụ, khi áp lực đường thở tăng +20 cm H2O trong nhịp thở áp lực dương, áp lực thực sự tăng từ 1034 đến 1054 cm H2O. Các đơn vị đo khác đang được sử dụng rộng rãi hơn cho áp lực khí, như áp lực oxy động mạch (PaO2) và áp lực carbon dioxide động mạch (PaCO2), là torr (1 torr = 1 mm Hg) và kilopascal ([kPa]; 1 kPa = 7,5 mm Hg). Kilopascal được sử dụng trong Hệ thống đơn vị quốc tế. (Hộp 1.2 cung cấp tóm tắt về các đơn vị đo áp lực phổ biến.)

HỘP 1.2 Chuyển đổi đơn vị áp lực
1 mm Hg = 1,36 cm H2O

1 kPa = 7,5 mm Hg

1 Torr = 1 mm Hg

1 atm = 760 mm Hg = 1034 cm H2O

Định nghĩa về áp lực và độ chênh lệch trong phổi

Áp lực cửa đường thở (Pawo) thường được gọi là áp lực miệng (PM) hoặc áp lực đường thở (Paw) (Hình 1.1). Các thuật ngữ khác thường được sử dụng để mô tả áp lực cửa đường thở bao gồm áp lực đường thở trên, áp lực mặt nạ và áp lực đường thở gần. Trừ khi áp lực được áp dụng khi cửa đường thở, Pawo bằng zero hoặc áp lực khí quyển.

Một trị số tương tự là áp lực ở bề mặt cơ thể (Pbs). Giá trị này bằng 0 (áp lực khí quyển) trừ khi người đó được đặt trong buồng điều áp (ví dụ: buồng áp lực cao) hoặc máy thở áp lực âm (ví dụ: phổi sắt).

Áp lực trong màng phổi (Ppl) là áp lực trong khoang ảo giữa màng phổi thành và màng phổi tạng. Ppl thường khoảng – 5 cm H2O khi thở ra trong quá trình thở tự nhiên. Ở khoảng −10 cm H2O cuối thì hít vào. Bởi vì Ppl thường khó đo ở bệnh nhân, một phép đo liên quan được sử dụng, đó là áp lực thực quản (Pes), thu được bằng cách đặt một quả bóng được thiết kế đặc biệt vào thực quản; thay đổi áp lực bóng được sử dụng để ước tính áp lực và thay đổi áp lực trong khoang màng phổi. (Xem Chương 10 để biết thêm thông tin về các phép đo áp lực thực quản.)

Hình 1.1 Áp lực khác nhau và độ chênh lệch áp lực của hệ hô hấp. Từ Kacmarek RM, Stoller JK, Heuer AJ, eds. Egan’s Fundamentals of Respiratory Care. 11th ed. St. Louis, MO: Elsevier; 2017.
Hình 1.1 Áp lực khác nhau và độ chênh lệch áp lực của hệ hô hấp. Từ Kacmarek RM, Stoller JK, Heuer AJ, eds. Egan’s Fundamentals of Respiratory Care. 11th ed. St. Louis, MO: Elsevier; 2017.

Một áp lực thường được đo khác là áp lực phế nang (Palv). Áp lực này còn được gọi là áp lực trong phổi hoặc áp lực phổi. Áp lực phế nang thường thay đổi khi áp lực trong màng phổi thay đổi. Trong hít vào tự nhiên, Palv là khoảng – 1 cm H2O, và trong khi thở ra, nó là khoảng + 1 cm H2O.

Bốn độ chênh lệch áp lực cơ bản được sử dụng để mô tả thông khí bình thường: áp lực xuyên đường thở, áp lực xuyên lồng ngực, áp lực xuyên phổi (hoặc áp lực xuyên phế nang) và áp lực xuyên hệ hô hấp (Bảng 1.1; cũng xem Hình 1.1).

Áp lực xuyên đường thở

Áp lực xuyên đường thở (PTA) là chênh lệch áp lực giữa cửa đường thở và phế nang:

PTA = Pawo – Palv

Do đó, nó là độ chênh lệch áp lực cần thiết để tạo ra luồng không khí di chuyển trong đường dẫn khí. Nó đại diện cho áp lực phải được tạo ra để vượt qua sức cản đối với dòng khí trong đường thở (tức là sức cản đường thở).

Áp lực xuyên lồng ngực

Áp lực xuyên lồng ngực (PW hoặc PTT) là chênh lệch áp lực giữa khoang phế nang hoặc phổi và bề mặt cơ thể (Pbs):

PW (hoặc PTT) = Palv – Pbs

Nó đại diện cho áp lực cần thiết để mở rộng hoặc co bóp phổi và thành ngực cùng một lúc.

Áp lực xuyên phổi

Áp lực xuyên phổi hoặc áp lực xuyên phế nang (PL hoặc PTP) là chênh lệch áp lực giữa khoang phế nang và khoang màng phổi (Ppl):

PL (hoặc PTP) = Palv – Ppl

PL là áp lực cần thiết để duy trì sự bơm phồng phế nang và do đó đôi khi được gọi là áp lực căng phế nang.2-4. (LƯU Ý: Một phép đo áp lực đường thở được gọi là áp lực cao nguyên [Pplat] đôi khi được thay thế cho Palv. Pplat được đo trong thủ thuật giữ hơi thở trong khi thở máy và giá trị được đọc từ áp kế máy thở. Pplat sẽ được thảo luận chi tiết hơn sau trong chương này.)

BẢNG 1.1 Từ ngữ, từ viết tắt và áp lực cho hệ hô hấp.

Viết tắtTừ ngữ
CCompliance
RResistance
RawAirway resistance
PMPressure at the mouth (same as Pawo)
PawAirway pressure (usually upper airway)
PawoPressure at the airway opening; mouth pressure; mask pressure
PbsPressure at the body surface
PalvAlveolar pressure (also PA)
PplIntrapleural pressure
CstStatic compliance
CdynDynamic compliance

 

Pressure Gradients
Transairway pressure (PTA)

PTA = Paw – Palv

Airway pressure – alveolar pressure
Transthoracic pressure (PW)

PW (or PTT) = Palv – Pbs

Alveolar pressure – body surface pressure
Transpulmonary pressure (PL)

PL (or PTP) = Palv – Ppl

Alveolar pressure – pleural pressure (also defined as the transalveolar pressure)
Transrespiratory pressure (PTR)

PTR = Pawo – Pbs

Airway opening pressure – body surface pressure

 

Hình 1.2 Các cơ chế thông khí tự nhiên và biểu đồ dạng sóng áp lực (xấp xỉ giá trị bình thường). Trong khi hít vào, áp lực trong màng phổi (Ppl) giảm xuống −10 cm H2O. Trong quá trình thở ra, Ppl tăng từ −10 đến – 5 cm H2O.
Hình 1.2 Các cơ chế thông khí tự nhiên và biểu đồ dạng sóng áp lực (xấp xỉ giá trị bình thường). Trong khi hít vào, áp lực trong màng phổi (Ppl) giảm xuống −10 cm H2O. Trong quá trình thở ra, Ppl tăng từ −10 đến – 5 cm H2O.

Tất cả các chế độ thông khí đều làm tăng PTP trong khi hít vào, bằng cách giảm Ppl (máy thở áp lực âm) hoặc tăng Palv bằng cách tăng áp lực ở đường hô hấp trên (máy thở áp lực dương). Trong quá trình thông khí áp lực âm, áp lực ở bề mặt cơ thể (Pbs) trở nên âm tính và áp lực này được truyền đến khoang màng phổi, dẫn đến giảm (âm tính nhiều hơn) áp lực trong màng phổi (Ppl) và tăng áp lực xuyên phổi (PL). Trong quá trình thông khí áp lực dương, Pbs vẫn giữ ở áp lực khí quyển, nhưng áp lực ở cửa đường thở (Pawo) và trong đường dẫn khí (áp lực đường thở, hoặc Paw) trở nên dương tính. Áp lực phế nang (Palv) sau đó trở nên dương tính, và áp lực xuyên phổi (PL) được tăng lên.

Áp lực xuyên hệ hô hấp

Áp lực xuyên hệ hô hấp (PTR) là chênh lệch áp lực giữa cửa đường thở và bề mặt cơ thể:

PTR = Pawo – Pbs

Áp lực xuyên hệ hô hấp được sử dụng để mô tả áp lực cần thiết để làm phồng phổi trong quá trình thông khí áp lực dương. Trong tình huống này, áp lực bề mặt cơ thể (Pbs) là không khí và thường được cho giá trị bằng 0; do đó, Pawo trở thành chỉ số áp lực trên đồng hồ áp lực máy thở (Paw).

Áp lực xuyên hệ hô hấp có hai thành phần: áp lực xuyên lồng ngực (áp lực cần thiết để vượt qua độ co giãn đàn hồi của phổi và thành ngực) và áp lực xuyên đường thở (áp lực cần thiết để vượt qua sức cản đường thở). Do đó, áp lực xuyên hệ hô hấp có thể được mô tả bằng các phương trình:

PTR = PTT + PTA và

(Pawo – Pbs) = (Palv – Pbs) + (Paw – Palv)

Xem xét những gì xảy ra trong một hít vào bình thường, tự nhiên (Hình 1.2). Khi thể tích của khoang lồng ngực tăng lên, áp lực trong khoang màng phổi (áp lực trong màng phổi) trở nên âm tính hơn so với áp lực khí quyển. (Đây là kết quả dự kiến theo định luật Boyle, đối với nhiệt độ không đổi, khi thể tích tăng, áp lực giảm.) Áp lực trong màng phổi giảm từ khoảng – 5 cm H2O ở cuối thì thở ra xuống còn khoảng −10 cm H2O ở cuối thì hít vào. Áp lực trong màng phổi âm tính được truyền đến khoang phế nang, và áp lực trong phổi, hoặc áp lực phế nang (Palv), trở nên âm hơn so với áp lực khí quyển. Áp lực xuyên phổi (PL), hoặc độ chênh lệch áp lực xuyên phổi, mở rộng ra (Bảng 1.2). Kết quả là, phế nang có một áp lực âm tính trong hít vào tự nhiên.

Áp lực tại cửa đường thở hoặc bề mặt cơ thể vẫn còn ở mức áp lực khí quyển, tạo ra một dải áp lực giữa miệng (zero) và phế nang khoảng −3 đến – 5 cm H2O. Độ chênh lệch áp lực xuyên đường thở (PTA) xấp xỉ (0 – [- 5]), hoặc 5 cm H2O. Không khí di chuyển từ miệng hoặc mũi vào phổi và phế nang mở rộng. Khi thể tích khí tích tụ trong phế nang và áp lực trở về 0, luồng không khí dừng lại. Điều này đánh dấu sự kết thúc của hít vào; không còn khí di chuyển vào phổi vì áp lực ở miệng và trong phế nang bằng zero (nghĩa là áp lực khí quyển) (xem hình 1.2).

Trong thời gian thở ra, các cơ thư giãn và sự co giãn đàn hồi của mô phổi dẫn đến giảm thể tích phổi. Thể tích lồng ngực giảm xuống khi nghỉ ngơi, và áp lực trong màng phổi trở về khoảng −5 cm H2O. Lưu ý rằng áp lực bên trong phế nang trong quá trình thở ra tăng lên và trở nên hơi dương (+5 cm H2O). Kết quả là, áp lực bây giờ thấp hơn ở miệng so với bên trong phế nang và độ chênh lệch áp lực xuyên đường thở làm cho không khí di chuyển ra khỏi phổi. Khi áp lực trong phế nang và trong miệng bằng nhau, thì thở ra kết thúc.

Đặc điểm phổi

Thông thường, hai loại lực chống lại sự bơm phồng của phổi: lực đàn hồi và lực ma sát. Lực đàn hồi phát sinh từ tính chất đàn hồi của phổi và thành ngực.

BẢNG 1.2 Thay đổi áp lực xuyên phổi trong các điều kiện khác nhau
BẢNG 1.2 Thay đổi áp lực xuyên phổi trong các điều kiện khác nhau

Lực ma sát là kết quả của hai yếu tố: sức cản của các mô và cơ quan khi chúng bị dịch chuyển trong quá trình thở và sức cản chống lại dòng khí đi qua đường thở.

Hai thông số thường được sử dụng để mô tả các tính chất cơ học của hệ hô hấp và lực đàn hồi và lực ma sát chống lại sự bơm phồng phổi là: độ giãn nở và sức cản.

Độ giãn nở

Độ giãn nở (C) (compliance) của bất kỳ cấu trúc nào có thể được mô tả là sự dễ dàng tương đối mà cấu trúc đó căng phồng lên. Nó có thể được định nghĩa là nghịch đảo của độ đàn hồi (e) (elastance), trong đó độ đàn hồi là xu hướng của cấu trúc trở về dạng ban đầu sau khi bị kéo căng hoặc tác động bởi một lực bên ngoài. Do đó C = 1/e hoặc e = 1/C. Các ví dụ sau minh họa cho nguyên tắc này. Một quả bóng dễ phồng lên được cho là rất giãn nở (nó thể hiện độ đàn hồi giảm), trong khi đó một quả bóng khó phồng lên được coi là kém giãn nở (nó có độ đàn hồi tăng). Theo cách tương tự, hãy xem xét việc so sánh một quả bóng golf và một quả bóng tennis. Quả bóng golf đàn hồi hơn quả bóng tennis vì nó có xu hướng giữ nguyên hình dạng ban đầu; một lượng đáng kể lực phải được áp dụng cho quả bóng golf để nén nó. Mặt khác, một quả bóng tennis có thể được nén dễ dàng hơn quả bóng golf, vì vậy nó có thể được mô tả là kém đàn hồi và dễ giãn nở hơn.

Trong môi trường lâm sàng, các phép đo độ giãn nở được sử dụng để mô tả các lực đàn hồi chống lại sự bơm phồng phổi. Cụ thể hơn, độ giãn nở của hệ hô hấp được xác định bằng cách đo sự thay đổi (Δ) thể tích (V) xảy ra khi áp lực (P) được áp dụng cho hệ thống: C = ΔV/ΔP. Thể tích thường được đo bằng lít hoặc mililít và áp lực tính bằng áp lực centimet nước. Điều quan trọng là phải hiểu rằng độ giãn nở của hệ hô hấp là tổng hợp độ giãn nở của cả nhu mô phổi và các cấu trúc ngực xung quanh. Ở một cá nhân thở tự nhiên, tổng độ giãn nở hệ hô hấp là khoảng 0,1 L/cm H2O (100 mL/cm H2O); tuy nhiên, nó có thể thay đổi đáng kể, tùy thuộc vào tư thế, tư thế của một người, và liệu người đó có chủ động hít vào hoặc thở ra trong khi đo hay không. Nó có thể dao động từ 0,05 đến 0,17 L/cm H2O (50 đến 170 mL/cm H2O). Đối với bệnh nhân được đặt nội khí quản và thở máy có phổi bình thường và thành ngực bình thường, mức độ độ giãn nở thay đổi từ 40 đến 50 mL/cm H2O ở nam giới và 35 đến 45 mL/cm H2O ở phụ nữ, có thể cao tới 100 ml/cm H2O ở cả hai giới ( Điểm chính 1.1).

Điểm chính 1.1
Độ giãn nở bình thường ở bệnh nhân thở tự nhiên: 0,05 đến 0,17 L/cm H2O hoặc 50 đến 170 mL/cm H2O

Độ giãn nở bình thường ở bệnh nhân đặt nội khí quản: Nam: 40 đến 50 mL/cm H2O, lên đến 100 mL/cm H2O; Nữ: 35 đến 45 mL/cm H2O, lên đến 100 mL/cm H2O

Những thay đổi trong tình trạng của phổi hoặc thành ngực (hoặc cả hai) ảnh hưởng đến độ giãn nở toàn bộ hệ hô hấp và áp lực cần thiết để làm phồng phổi. Các bệnh làm giảm độ giãn nở của phổi hoặc thành ngực làm tăng áp lực cần thiết để làm phồng phổi. Hội chứng suy hô hấp cấp tính và gù vẹo cột sống (kyphoscoliosis) là những ví dụ về tình trạng bệnh lý liên quan đến việc giảm độ giãn nở phổi và độ giãn nở lồng ngực, tương ứng. Ngược lại, khí phế thũng là một ví dụ về tình trạng phổi trong đó độ giãn nở phổi tăng lên do mất độ đàn hồi của phổi. Với khí phế thũng, cần ít áp lực hơn để làm phồng phổi.

Khái niệm chăm sóc tích cực 1.1 trình bày một bài tập trong đó học sinh có thể kiểm tra sự hiểu biết của mình về phương trình độ giãn nở.

Khái niệm chăm sóc tích cực 1.1 Tính áp lực
Tính toán áp lực cần thiết để đạt được thể tích khí lưu thông 0,5 L (500 mL) cho bệnh nhân độ giãn nở hệ hô hấp bình thường là 0,1 L/cm H2O.

Đối với bệnh nhân được thở máy, các phép đo độ giãn nở được thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc không có lưu lượng (đây là áp lực đường thở được đo ở cuối thì hít vào; nó được xem là áp lực cao nguyên). Do đó, các phép đo độ giãn nở này được gọi là độ giãn nở tĩnh hoặc độ giãn nở hiệu quả tĩnh. Thể tích khí lưu thông được sử dụng trong tính toán này được xác định bằng cách đo thể tích thở ra của bệnh nhân gần đầu nối bệnh nhân (Hình 1.3). Hộp 1.3 cho thấy công thức tính toán độ giãn nở tĩnh (CS) cho bệnh nhân thở máy. Lưu ý rằng mặc dù tính toán này về mặt kỹ thuật bao gồm độ giãn nở của phổi và lồng ngực, nhưng độ giãn nở lồng ngực thường không thay đổi đáng kể ở bệnh nhân thở máy. (LƯU Ý: Điều quan trọng: nếu bệnh nhân chủ động hít vào hoặc thở ra khi đo áp lực cao nguyên, giá trị kết quả sẽ không chính xác. Thở chủ động có thể là một vấn đề đặc biệt khó khăn khi bệnh nhân bị thở nhanh, chẳng hạn như khi bệnh nhân suy hô hấp.)

HỘP 1.3 Phương trình tính toán độ giãn nở tĩnh
CS = (Thể tích khí lưu thông thở ra)/(Áp lực cao nguyên – EEP*)

CS = VT/(Pplat – EEP)

*EEP là áp lực cuối thì thở ra, mà một số bác sĩ lâm sàng gọi là áp lực nền; đó là đường cơ bản mà bệnh nhân thở trên nền đó. Khi áp lực dương cuối thì thở ra (PEEP) được sử dụng, đó là giá trị EEP được sử dụng trong tính toán này.

Hình 1.3 Một thiết bị đo thể tích (ống thổi) được sử dụng để minh họa cho việc đo thể tích thở ra.
Hình 1.3 Một thiết bị đo thể tích (ống thổi) được sử dụng để minh họa cho việc đo thể tích thở ra.

”Máy thở thường sử dụng đầu dò lưu lượng để đo thể tích khí lưu thông thở ra. Dung tích cặn chức năng (FRC) là lượng không khí còn lại trong phổi sau khi thở ra bình thường.”

Sức cản

Sức cản là một phép đo lực ma sát phải được khắc phục trong quá trình thở. Các lực ma sát này là kết quả của cấu trúc giải phẫu của đường thở và sức cản nhớt mô (tissue viscous resistance) được cung cấp bởi phổi và các mô và cơ quan lân cận.

Khi phổi và ngực di chuyển trong quá trình thông khí, sự di chuyển và dịch chuyển của các cấu trúc như phổi, cơ quan trong ổ bụng, khung xương sườn và cơ hoành tạo ra sức cản chống lại nhịp thở.

Sức cản nhớt mô vẫn không đổi trong hầu hết các trường hợp. Ví dụ, một bệnh nhân béo phì hoặc một người bị bệnh xơ nang bị