Sinh Lý Vi Tuần Hoàn Và Tuần Hoàn Địa Phương

Hệ thống tuần hoàn gồm tim và các mạch máu, có chức năng đảm bảo cho máu lưu thông liên tục để thực hiện các chức năng của mình. Nếu ngừng tuần hoàn thì tính mạng sẽ bị đe dọa, ngừng quá 4 phút thì tế bào não bị tổn thương không hồi phục.

Hệ thống tuần hoàn gồm hai vòng là vòng đại tuần hoàn (vòng tuần hoàn lớn) và vòng tiểu tuần hoàn (vòng tuần hoàn nhỏ). Vòng đại tuần hoàn mang máu giàu oxy và các chất dinh dưỡng từ tim trái theo động mạch chủ đến các động mạch, rồi đến các mao mạch, cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng cho các tế bào ở mô. Máu từ các mao mạch ở mô tập trung lại thành máu tĩnh mạch, rồi theo các tĩnh mạch lớn dần đổ về tim phải. Vòng tiểu tuần hoàn mang máu tĩnh mạch từ tim phải theo động mạch phổi đến phổi nhận oxy và thải khí carbonic, chuyển thành máu động mạch, rồi theo bốn tĩnh mạch phổi về tim trái.

Trong hệ thống tuần hoàn tim là động lực chính, hút máu từ tĩnh mạch về và bơm máu vào trong động mạch. Động mạch đưa máu từ tim đến mô. Tĩnh mạch dẫn máu từ mô về tim. Mao mạch là những mạch máu nhỏ nối giữa động mạch và tĩnh mạch, là nơi diễn ra quá trình trao đổi chất giữa máu và mô. Mao mạch còn được gọi là vi tuần hoàn.

4. SINH LÝ VI TUẦN HOÀN

Vi tuần hoàn là một hệ thống gồm những mạch máu nhỏ, gọi là mao mạch, nối tiểu động mạch và tiểu tĩnh mạch. Ở một thời điểm nhất định thể tích máu trong mao mạch chỉ chiếm 5% tổng lượng máu, nhưng thể tích máu này có ý nghĩa rất quan trọng vì mao mạch là nơi xảy ra quá trình trao đổi chất giữa máu và dịch kẽ là dịch bao quanh và nuôi tế bào.

4.1. Đặc điểm cấu trúc – chức năng

Mỗi cơ quan có một mạng vi tuần hoàn riêng, có cấu trúc phù hợp với nhu cầu của cơ quan đó.

Máu từ tiểu động mạch, qua tiểu động mạch tận cùng, rồi vào mao mạch. Máu chảy theo chiều dài của mao mạch sang tiểu tĩnh mạch, các tiểu tĩnh mạch tập trung lại thành tĩnh mạch, cuối cùng máu về tim.

Có hai loại mao mạch. Loại mao mạch thứ nhất là mao mạch thực sự, là những mao mạch có cơ thắt trước mao mạch. Cơ thắt trước mao mạch là một sợi cơ trơn bao quanh mao mạch ở chỗ tiểu động mạch tận cùng nối với mao mạch. Loại mao mạch thứ hai là kênh ưu tiên, là những mao mạch luôn mở, không có cơ thắt trước mao mạch, nối giữa tiểu động mạch và tiểu tĩnh mạch (hình 9.11).

Toàn bộ cơ thể có khoảng 10 tỷ mao mạch. Chiều dài mỗi mao mạch chừng 0,4 – 2 mm, tổng chiều dài khoảng 100.000 km. Đường kính mao mạch rất nhỏ, dưới 20µm, thường từ 4 -9µm, đủ cho một hồng cầu ép mình kéo dài ra để đi qua. Đường kính mao mạch không cố định, có thể tự động thay đổi kích thước. Tổng diện tích trao đổi chất của mao mạch khoảng 5000 – 7000 m².

Thành mao mạch rất mỏng, chỉ khoảng 0,5 µm, gồm một lớp tế bào nội mô, bên ngoài được bao bọc bởi màng đáy. Thành mao mạch có các lỗ để các chất có kích thước nhỏ có thể qua lại. Có hai loại lỗ ở thành mao mạch là khe và kênh. Khe là một khe hẹp giữa hai tế bào nội mô tiếp giáp nhau. Các khe này hẹp khoảng 6 – 7 nm, nên không cho các chất có phân tử lượng lớn hơn 35.000 đi qua, phân tử albumin hơi lớn hơn các khe này. Thành mao mạch còn có các kênh, các kênh này được hình thành từ các bọc bào tương ở tế bào nội mô. Các bọc này vận chuyển các chất qua thành mao mạch bằng cách hoà vào nhau tạo thành những kênh xuyên qua thành mao mạch để dịch và các phân tử to đi qua. Vai trò của các bọc và kênh ít quan trọng trong quá trình trao đổi chất qua mao mạch.

Hệ thống vi tuần hoàn chứa khoảng 5% tổng lượng máu của cơ thể.

4.2. Động học máu trong tuần hoàn mao mạch

Máu chảy được trong mao mạch là do chênh lệch áp suất giữa đầu mao mạch (mao động mạch) và cuối mao mạch (mao tĩnh mạch). Áp suất ở đầu mao mạch khoảng 30 – 40 mm Hg, ở cuối mao mạch khoảng 10 – 15 mmHg. Áp suất máu trong mao mạch phụ thuộc vào thể tích máu trong mao mạch nhiều hơn là lưu lượng máu qua mao mạch.

Máu chảy trong mao mạch phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động của cơ thắt trước mao mạch, khi cơ này giãn máu chảy nhanh vào mao mạch, còn khi cơ này co máu chảy chậm có khi ngừng chảy. Vì vậy, trong mao mạch thực sự máu chảy giật cục, ngắt quãng, lúc chậm lúc nhanh tuỳ thuộc vào sự co giãn của cơ thắt trước mao mạch và đường kính mao mạch. Trong các mao mạch nhỏ, đường kính nhỏ hơn kích thước hồng cầu thì hồng cầu phải biến dạng, ép mình lại để đi qua mao mạch, do đó có những đoạn mao mạch chỉ có hồng cầu, có những đoạn chỉ có huyết tương. Do máu chảy trong mao mạch theo kiểu giật cục, nên khối huyết cầu thúc vào khối huyết tương phía trước gây ra hiện tượng “vắt” khối huyết tương này.

Trong các mao mạch là các kênh ưu tiên thì máu chảy liên tục do các mao mạch này không có cơ thắt trước mao mạch.

4.3. Lưu lượng máu qua mao mạch

Lưu lượng tuần hoàn mao mạch thay đổi theo trạng thái từng mô. Trong cơ thể có nhiều mao mạch co nhỏ lại hay xẹp. Khi lao động mao mạch giãn rộng, làm lưu lượng trong mao mạch có thể tăng lên tới 5 – 8 lần.

Bình thường khi nghỉ ngơi, lưu lượng tuần hoàn mao mạch khoảng 60-100 ml/giây. Trong số đó có 50 – 70% lượng máu đi qua các kênh ưu tiên, còn lại đi qua các mao mạch thực sự để tham gia trao đổi chất với dịch kẽ. Máu chảy chậm trong các mao mạch thực sự, khoảng 0,5 – 0,8 mm/giây, nên có đủ thời gian để trao đổi chất.

4.4. Chức năng trao đổi chất ở mao mạch

Tuần hoàn mao mạch có chức năng hết sức quan trọng là chức năng trao đổi chất giữa máu và dịch kẽ ở các mao mạch thực sự.

Các chất khí như oxy, CO₂ tan được trong lipid nên quá trình trao đổi khí xảy ra ở mao mạch theo cơ chế khuếch tán đơn thuần theo bậc thang áp suất, tức là các chất khí đi từ nơi có phân áp cao đến nơi có phân áp thấp: khí oxy đi từ máu vào mô, còn khí CO₂ đi từ mô vào máu.

Nước và các chất hoà tan trong nước (các ion, glucose, acid amin, ure…) được trao đổi qua các khe, các lỗ của mao mạch theo sự chênh lệch các áp suất giữa máu và dịch kẽ. Do sự chênh lệch đó mà nước và các chất hoà tan được “lọc” ở đoạn đầu mao mạch (mao động mạch) và được “tái hấp thu” ở đoạn cuối mao mạch (mao tĩnh mạch).

4.4.1. Các lực ở đoạn đầu mao mạch (mao động mạch):

– Các lực đẩy dịch ra khỏi lòng mạch:

Áp suất thuỷ tĩnh mao mạch: 30 mmHg

Áp suất keo của dịch kẽ: 8 mmHg

Áp suất âm của dịch kẽ: -3 mmHg

=> Tổng cộng: 41 mmHg

– Lực hút dịch vào trong mạch:

Áp suất keo của huyết tương: 28 mmHg

– Chênh lệch giữa lực đẩy và lực hút:

Lực đẩy dịch ra: 41 mmHg

Lực hút dịch vào: 28 mmHg

Lực đẩy ra thực: 13 mmHg

Như vậy áp suất lọc thực là 13 mmHg, là lực đẩy dịch từ mao động mạch ra khoảng kẽ.

4.4.2. Các lực ở đoạn cuối mao mạch (mao tĩnh mạch)

Ở mao tĩnh mạch áp suất thuỷ tĩnh mao mạch thấp, nên tương quan các lực nghiêng về phía tái hấp thu dịch vào mao mạch.

– Lực hút dịch vào trong lòng mạch:

Áp suất keo huyết tương: 28 mmHg

– Lực đẩy dịch ra khoảng kẽ:

Áp suất thuỷ tĩnh mao mạch: 10 mmHg

Áp suất keo dịch kế: 8 mmHg

Áp suất âm dịch kế: -3 mmHg

=> Tổng cộng: 21 mmHg

– Chênh lệch giữa lực hút và lực đẩy:

Lực hút dịch vào lòng mạch: 28 mmHg

Lực đẩy dịch ra khoảng kẽ: 21 mmHg

Lực hút vào thực: 7 mmHg

Như vậy áp suất tái hấp thu thực là 7 mmHg, là lực hút dịch từ khoảng kẽ vào mao tĩnh mạch.

Mặc dù số lượng mao tĩnh mạch nhiều hơn mao động mạch, nhưng số lượng dịch được lọc ra khỏi thành mạch vẫn nhiều hơn số lượng dịch được tái hấp thu vào mao mạch, cụ thể chỉ có khoảng 9/10 lượng dịch được tái hấp thu trở về mao mạch, còn lại khoảng 1/10 lượng dịch chảy vào các mao mạch bạch huyết để trở về hệ thống tuần hoàn.

Ngoài các hình thức trao đổi chất như đã trình bày ở trên, tại thành mao mạch còn có các hình thức vận chuyển tích cực, ẩm bào và khuếch tán được thuận hóa đối với các chất không khuếch tán qua được các lỗ lọc.

4.5. Điều hoà tuần hoàn mao mạch

Tuần hoàn mao mạch được điều hoà bởi các yếu tố sau:

– Nồng độ khí oxy trong dịch kẽ: đây là yếu tố quan trọng nhất điều hòa tuần hoàn mao mạch. Trong hệ mao mạch, các mao mạch thực sự thay nhau đóng mở là do nồng độ khí oxy trong dịch kẽ chi phối. Khi nồng độ oxy giảm ở dịch kẽ sẽ làm giãn cơ thắt trước mao mạch và mao mạch mở ra, máu chảy vào mao mạch tăng lên, làm cho nồng độ oxy trong mao mạch tăng lên và khuếch tán ra dịch kẽ, nên oxy trong dịch kẽ cũng tăng lên. Nồng độ oxy trong dịch kẽ tăng lên lại có tác dụng làm co cơ thắt trước mao mạch, nên lượng máu chảy vào mao mạch lại giảm đi. Cứ lặp đi lặp lại như thế gây ra hiện tượng các mao mạch thay nhau đóng mở, làm máu chảy giật cục trong mao mạch.

– Nồng độ khí CO₂ tăng, pH giảm và tăng các chất chuyển hóa trung gian ở dịch kẽ có tác dụng làm giãn cơ thắt trước mao mạch, dẫn đến tăng dòng máu tới mao mạch. Khi nồng độ các chất này thay đổi ngược lại sẽ làm giảm dòng máu vào mao mạch, kết quả là các mao mạch thay nhau đóng mở.

– Adrenalin và noradrenalin có tác dụng làm co cơ thắt trước mao mạch, do cơ này có α – receptor.

– Acetylcholin, histamin và các kinin (bradykinin) có tác dụng làm giãn các mao mạch ưu tiên (kênh ưu tiên).

– Nhiệt độ: khi nhiệt độ tại mô mà mao mạch chi phối tăng có tác dụng làm giãn cơ thắt trước mao mạch, ngược lại thì làm co cơ thắt trước mao mạch.

5. TUẦN HOÀN ĐỊA PHƯƠNG

5.1. Tuần hoàn mạch vành

Tuần hoàn mạch vành là tuần hoàn đưa máu tới dinh dưỡng tim, tạo điều kiện cho tim hoạt động.

5.1.1. Đặc điểm của tuần hoàn mạch vành

– Tuần hoàn mạch vành vừa là tuần hoàn dinh dưỡng của tim, đảm bảo cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng cho tim hoạt động, lại vừa chịu ảnh hưởng của hoạt động tim, vì tim co bóp tống máu vào động mạch chủ, nơi xuất phát của động mạch vành.

– Tuần hoàn mạch vành quan trọng ở chỗ nó đảm bảo cho tim hoạt động, tức là đảm bảo tưới máu cho toàn bộ cơ thể.

– Về mặt cấu trúc – chức năng, tuần hoàn mạch vành gồm hai động mạch là động mạch vành phải và động mạch vành trái, xuất phát từ quai động mạch chủ, ngay sau van tổ chim. Động mạch vành trái chủ yếu cung cấp máu cho mặt trước và mặt bên của tâm thất trái. Động mạch vành phải cung cấp máu cho toàn bộ tâm thất phải và mặt sau tâm thất trái (hình 9.12).

Ở tuần hoàn mạch vành có rất ít hệ thống nối thông các động mạch với nhau, nên nếu bị tắc một động mạch, đặc biệt là động mạch lớn thì rất nguy hiểm vì thiếu cung cấp máu cho phần mô tương ứng, gây nhồi máu cơ tim, có thể dẫn đến tử vong.

– Tuần hoàn mạch vành diễn ra trong một khối cơ rỗng, luôn co bóp nhịp nhàng, nên động học máu của tuần hoàn mạch vành cũng thay đổi một cách nhịp nhàng. Vì tâm thất trái co bóp mạnh hơn tâm thất phải, nên tuần hoàn mạch vành ở tâm thất trái thay đổi theo nhịp hoạt động của tim nhiều hơn ở tâm thất phải. Máu tưới tâm thất trái chỉ có ở thì tâm trương, trong thì tâm thu hầu như không có máu tưới. Còn ở tâm thất phải thì máu tưới đều, tuy vậy trong thì tâm thu lượng máu tới tâm thất phải cũng ít hơn.

– Áp suất và tốc độ máu trong tuần hoàn mạch vành thay đổi theo các giai đoạn hoạt động của tim: trong giai đoạn đầu của thì tâm thu (lúc tim bắt đầu tống máu vào động mạch chủ) áp suất máu trong hệ thống mạch vành tăng lên đột ngột, tốc độ dòng máu tăng chậm sau đó. Trong giai đoạn tâm thu mạnh sau đó (ở thì tống máu) áp suất vẫn cao, nhưng tốc độ dòng máu thì giảm do cơ tâm thất bóp chặt, đặc biệt ở tâm thất trái tốc độ dòng máu giảm thấp hẳn. Trong thì tâm trương áp suất giảm, nhưng tốc độ dòng máu tăng, do cơ tim giãn ra hoàn toàn, mở thông lưới mạch vành.

– Lưu lượng mạch vành: ở người bình thường lưu lượng mạch vành lúc nghỉ khoảng 225 ml/phút, tức là 80 ml/100gam/phút (quả tim nặng khoảng 250 – 300 gam). Trong lao động nặng, lưu lượng mạch vành có thể tăng lên 4 – 5 lần để đáp ứng với nhu cầu cung cấp oxy cho tim hoạt động.

– Mức tiêu thụ oxy của cơ tim: khi nghỉ ngơi, tim tiêu thụ khoảng 12% tổng lượng oxy của toàn cơ thể, tức là khoảng 30 ml/phút hay 10ml/100gam/phút. Hiệu 8 số sử dụng oxy trong 100 ml máu (so sánh giữa lượng oxy ở động mạch với lượng oxy ở tĩnh mạch) là khoảng 11 – 12 ml oxy/100 ml máu, cao nhất trong các mô của cơ thể.

5.1.2. Điều hoà lưu lượng mạch vành

Lưu lượng mạch vành được điều hoà bằng các cơ chế thần kinh và thể dịch. Trong đó vai trò điều hoà tại chỗ của oxy là yếu tố quan trọng và cơ bản nhất.

5.1.2.1. Vai trò của oxy

Lưu lượng mạch vành phụ thuộc vào nhu cầu dinh dưỡng của cơ tim. Trong đó nhu cầu oxy là yếu tố cơ bản điều hoà lưu lượng mạch vành. Khi oxy – trong máu giảm gây giãn mạch vành, tăng lưu lượng máu đến cơ tim.

Khi cơ thể ở trạng thái nghỉ ngơi thì cơ tim sử dụng khoảng 65 – 70% lượng oxy trong máu động mạch vành. Khi tim tăng cường hoạt động, nhu cầu oxy tăng lên tương ứng, nhưng máu không thể nhường thêm oxy cho cơ tim được vì phần còn lại rất ít. Để đáp ứng nhu cầu đó, mạch vành giãn ra, làm tăng lượng máu đến nuôi cơ tim.

– Cơ chế giãn mạch vành do thiếu oxy chưa được chứng minh đầy đủ, nhưng có thể giải thích như sau:

+ Khi oxy giảm trong máu mạch vành thì cũng giảm trong các tế bào cơ tim, gây giải phóng các chất làm giãn mạch. Chất gây giãn mạch mạnh nhất là adenosin (là sản phẩm được phân giải từ ATP của tế bào). Ngoài ra còn có một số chất khác như ion kali, hydro, carbonic, bradykinin, prostaglandin.

+ Khi thiếu oxy thì không những tế bào cơ tim bị ảnh hưởng, mà cả các tế bào của thành mạch cũng bị ảnh hưởng, do đó mạch máu dễ giãn vì thiếu năng lượng cần thiết để giữ vững trương lực thành mạch.

– Các nguyên nhân làm tăng tiêu thụ oxy của cơ tim:

+ Cường độ làm việc của tim: càng tăng cường độ làm việc tim càng tiêu thụ nhiều oxy, oxy giảm trong máu sẽ gây giãn mạch, tăng lưu lượng mạch vành.

+ Các nguyên nhân khác: các hormon tuy thượng thân (adrenalin, noradrenalin), hormon tuyến giáp (T₃, T₄), ion calci, digital, tăng nhiệt độ ở tim… đều làm tăng chuyển hóa ở sợi cơ tim, làm tăng sử dụng oxy, do đó làm giãn mạch, tăng lưu lượng mạch vành.

5.1.2.2. Vai trò của hệ thần kinh tự chủ

Khi kích thích các dây thần kinh tự chủ đến tim thì gây thay đổi lưu lượng mạch vành theo hai cơ chế là ảnh hưởng trực tiếp do tác động của các hóa chất trung gian lên mạch vành và ảnh hưởng gián tiếp do làm thay đổi hoạt động tim.

– Ảnh hưởng gián tiếp: cơ chế này quan trọng hơn cơ chế ảnh hưởng trực tiếp.

Kích thích dây thần kinh giao cảm làm tăng hoạt động tim, dẫn tới tăng mức tiêu thụ oxy của cơ tim, nên oxy trong máu giảm, gây giãn mạch tăng lưu lượng mạch vành.

Kích thích các sợi thần kinh phó giao cảm làm giảm hoạt động tim, gây tác dụng ngược lại.

– Ảnh hưởng trực tiếp:

Sự phân phối sợi thần kinh phó giao cảm đến hệ thống mạch vành rất ít ỏi, nên khi kích thích dây phó giao cảm gây ảnh hưởng không đáng kể đến lưu lượng mạch vành.

Sự phân phối các sợi thần kinh giao cảm đến mạch vành rất phong phú. Tác dụng làm co hoặc giãn mạch vành khi kích thích sợi giao cảm tuỳ thuộc vào các receptor có mặt trên các mạch vành. Kích thích α-receptor thì gây co mạch, còn kích thích β-receptor thì gây giãn mạch. Các mạch máu ở vùng ngoại tâm mạc có α-receptor, ở trong khối cơ tim có β-receptor. Nên khi kích thích các sợi thần kinh giao cảm thì gây co các mạch ở vùng ngoại tâm mạc và gây giãn các mạch trong khối cơ tim.

5.1.2.3. Vai trò của các chất chuyển hóa trung gian ở cơ tim

Các chất chuyển hóa trung gian như khí CO₂, ion kali, lactat, pyruvat cũng có tác dụng tại chỗ làm giãn mạch, tăng lưu lượng mạch vành.

5.2. Tuần hoàn phổi

Tuần hoàn phổi còn gọi là tiểu tuần hoàn (hay vòng tuần hoàn nhỏ), là tuần hoàn đưa máu tĩnh mạch đến tiếp xúc với không khí của phế nang, để cho máu thu nhận oxy và thải khí CO₂. Tuần hoàn phổi là tuần hoàn chức năng, không phải là tuần hoàn dinh dưỡng. Nuôi dưỡng phổi đã có động mạch phế quản, nhánh của động mạch chủ.

5.2.1. Đặc điểm của tuần hoàn phổi

5.2.1.1. Đặc điểm về cấu trúc – chức năng

Tuần hoàn phổi bắt đầu từ động mạch phổi xuất phát từ tâm thất phải. Thành của tâm thất phải và động mạch phổi rất mỏng, chỉ dày bằng khoảng 1/3 thành tâm thất trái và động mạch chủ (hình 9.13). Động mạch phổi rất ngắn, chỉ dài khoảng 4 cm, rồi chia thành nhánh phải và nhánh trái đến hai phổi tương ứng. Các mao mạch phổi rất dày đặc nên có diện tích trao đổi rất lớn, khoảng 150 m².

Vì hệ thống tuần hoàn phổi có thành mạch mỏng, yếu nên có sức chứa máu lớn, cho phép động mạch phổi chịu đựng được một thể tích tâm thu của tâm thất phải xấp xỉ bằng thể tích tâm thu của tâm thất trái.

5.2.1.2. Áp suất máu trong tuần hoàn phổi

Trong phổi, dòng máu gặp sức cản rất nhẹ và sức cản này luôn thay đổi theo nhịp thở. Vì vậy áp suất máu ở tuần hoàn phổi rất thấp: áp suất ở tâm thất phải chỉ bằng 1/5 – 1/6 áp suất ở tâm thất trái, áp suất ở động mạch phổi thì tâm thu khoảng 22 mmHg và ở thì tâm trương khoảng 13 phổi dưới 15mmHg, thường là 7 mmHg, thấp hơn ở mao mạch đại tuần hoàn.

5.2.1.3. Lưu lượng máu qua phổi

Lưu lượng máu qua phổi về cơ bản bằng lưu lượng tim (lưu lượng tim được tính bằng thể tích tâm thu × tần số tim). Tuy vậy, lưu lượng máu qua phổi có thay đổi chút ít theo nhịp hô hấp: tăng lên ở thì hít vào và giảm xuống ở thì thở ra.

5.2.1.4. Tốc độ máu chảy trong mao mạch phổi

Tốc độ máu trong mao mạch phổi nhanh hơn trong mao mạch đại tuần hoàn vì sức cản ở tuần hoàn phổi rất nhẹ, đường kính mao mạch phổi lớn hơn mao mạch đại tuần hoàn và chiều dài mao mạch phổi chỉ bằng 1/2 mao mạch đại tuần hoàn.

5.2.2. Điều hoà lưu lượng máu qua phổi

Lưu lượng máu qua phổi cũng chịu sự điều hoà của các cơ chế thần kinh và thể dịch. Tuy vậy, lưu lượng máu qua phổi chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi một số yếu tố sau:

5.2.2.1. Vai trò của nồng độ oxy

Bình thường, các mạch phổi hoạt động một cách thụ động, chúng như những cái “ống” giãn ra, co vào theo sự thay đổi áp suất máu. Nhưng khi nồng độ oxy trong máu thay đổi lại có vai trò rất quan trọng điều hoà vận mạch phổi. Khi phân áp oxy ở phế nang rất thấp, thì nồng độ oxy trong máu của các mạch sát phế nang cũng rất thấp, làm mạch máu co lại từ từ và sức cản tăng dần lên. Điều này ngược với tác dụng của nồng độ oxy giảm trong máu của vòng đại tuần hoàn là gây giãn mạch.

Hiệu quả co thắt mạch do nồng độ oxy thấp không xảy ra ở các động mạch phổi bị tách ra khỏi mô phổi. Vì vậy có thể giải thích cơ chế của hiện tượng này là khi phân áp oxy thấp trong phế nang đã tác động đến mô phổi, gây bài tiết chất gây co mạch, chất này đi đến các động mạch nhỏ và tiểu động mạch có tác dụng co mạch. Tiếc rằng cho đến nay người ta vẫn chưa chiết tách được chất gây co mạch phổi khi giảm phân áp oxy trong phế nang.

Hiệu quả gây co mạch do nồng độ oxy thấp có hai tác dụng điều hoà phân phối máu:

– Tác dụng điều hoà phân phối máu theo thời gian: ở thì hít vào, máu ở phổi giàu oxy, gây giãn mạch, làm máu đến phổi nhiều hơn, thuận lợi cho việc trao đổi khí giữa phế nang và máu ở mao mạch phổi. Ở thì thở ra, máu lên phổi ít hơn.

– Tác dụng điều hoà phân phối máu trong không gian: trong phổi có vùng phế nang nở ra ít, có vùng phế nang nở ra nhiều. Nơi phế nang nở nhiều, lấy nhiều oxy từ không khí, thì nồng độ oxy trong các mạch máu ở nơi đó cũng tăng lên, gây giãn mạch, làm máu đến đó nhiều, thuận lợi cho việc trao đổi khí. Ngược lại, ở những vùng phế nang nở ít (ví dụ vùng đỉnh phổi) thì oxy ở đó ít, mạch máu ở đó co nhỏ, làm máu đến ít.

Như vậy có sự phân phối máu hợp lý. Đó là sự tự điều hoà phân phối máu ở các vùng khác nhau của phổi phụ thuộc vào mức độ thông khí.

5.2.2.2. Vai trò của hệ thần kinh tự chủ

Mặc dù hệ thần kinh tự chủ được chi phối rất rộng rãi ở phổi, nhưng vai trò của chúng ít quan trọng trong điều hoà lưu lượng máu qua phổi.

– Kích thích các sợi của dây X đến phổi gây giãn mạch phổi.

– Kích thích các sợi giao cảm gây co mạch phổi.

Nói chung khi co mạch thì huyết áp tăng, nhưng ở động mạch phổi khi co mạch huyết áp tăng không đáng kể vì áp suất ở tuần hoàn phổi thấp. Hiện tượng co mạch ở phổi chỉ gây giảm thể tích máu ở tuần hoàn phổi để chuyển máu sang vòng đại tuần hoàn khi cần thiết.

5.3. Tuần hoàn não

Tuần hoàn não là tuần hoàn dinh dưỡng não, nên rất quan trọng, cần được đảm bảo đủ lưu lượng máu lên não trong bất cứ hoàn cảnh và tư thế nào của cơ thể.

5.3.1. Đặc điểm của tuần hoàn não

5.3.1.1. Đặc điểm về cấu trúc – chức năng

Tuần hoàn não do bốn động mạch lớn đảm bảo, đó là hai động mạch cảnh trong (phải và trái) và hai động mạch đốt sống (phải và trái). Cả bốn động mạch đều phân phối máu cho não vì không có nhánh bên nào lớn cả.

Ở tuần hoàn não có nhiều mạch nối giữa các động mạch, trong đó quan trọng là:

– Hệ thống nối giữa động mạch cảnh trong và động mạch đốt sống với động mạch cảnh ngoài, đó là:

+ Mạch nối trước nối động mạch mắt là nhánh của động mạch cảnh trong với các nhánh xương sàng của động mạch hàm trong là nhánh của động mạch cảnh ngoài. Khi có huyết khối của động mạch cảnh trong, mạch nối này sẽ là đường bảo vệ cho não chống lại sự thiếu máu.

+ Mạch nối sau nối các nhánh cơ của động mạch đốt sống với các nhánh của động mạch chẩm (nhánh của động mạch cảnh ngoài). Mạch nối này ít quan trọng so với mạch nối trước.

– Đa giác Willis là hệ thống nối độc đáo, duy nhất trong cơ thể, nối các động mạch lớn với nhau ở não. Các động mạch cấu tạo nên đa giác Willis có đường kính và hình dáng rất khác nhau ở mỗi người. Các động mạch não lớn đều xuất phát từ đa giác Willis.

– Hệ thống nối ở vỏ não: khi đến não và vỏ não, các động mạch nối chằng chịt với nhau.

Các hệ thống mạch nối ở não là một cơ chế tự bảo vệ cho não tránh các tại biến gây thiếu máu ở những vùng có mạch nối.

5.3.1.2. Áp suất máu não

Do tuần hoàn não nằm cao hơn tim, nên áp suất máu não thường được coi là bằng huyết áp trung bình của động mạch hệ đại tuần hoàn, áp suất này đạt trị số khoảng 83 – 85 mmHg, có thay đổi theo tư thế cơ thể và có trị số thấp nhất khi đứng.

5.3.1.3. Lưu lượng máu não

Lưu lượng máu não rất ổn định, ít thay đổi trên cùng một người và không thay đổi khi tim thay đổi hoạt động cũng như ở các trạng thái khác nhau của cơ thể. Bình thường lưu lượng máu não khoảng 700 – 750 ml/phút, bằng 14 – 15% lưu lượng tim. Nguyên nhân của hiện tượng ổn định lưu lượng máu não là do tuần hoàn não nằm trong hộp sọ cứng và mô não thì rất mềm, dễ bị tổn thương, nên cần có các cơ chế điều hoà để luôn ổn định lượng máu lên não, tránh tăng áp lực hoặc giảm áp lực nội sọ.

5.3.1.4. Mức tiêu thụ oxy của não

Não tiêu thụ khoảng 18% tổng số oxy của toàn bộ cơ thể. Trong 18% này thì 95% là để nuôi các nơron, còn 5% là để nuôi các tế bào đệm. Não có khả năng dự trữ oxy rất kém, có bao nhiêu oxy dùng hết bấy nhiêu, vì thế cần phải cung cấp cho não một lượng máu không đổi.

5.3.2. Điều hoà lưu lượng máu não

Lưu lượng máu não phụ thuộc vào mức chuyển hóa của mô não. Trong đó các yếu tố quan trọng là nồng độ CO₂, hydro, oxy. Ngoài ra, lưu lượng máu não còn chịu sự điều hoà của yếu tố thần kinh và một số yếu tố khác.

5.3.2.1. Vai trò của nồng độ khí CO₂ hay ion hydro

Bình thường phân áp CO₂ ở máu não xấp xỉ 40 mmHg. khi nồng độ khí CO₂ tăng lên trong máu não, các mạch não sẽ giãn ra, làm tăng lưu lượng máu não.

Cơ chế của hiện tượng tăng nồng độ khí CO₂ gây giãn mạch não là: khi nồng độ khí CO₂ tăng lên trong mô não, nó kết hợp với H₂O để tạo thành acid H₂CO₃, nhờ enzym xúc tác là carbonic anhydrase (CA).

Chính ion hydro này gây giãn mạch não. Mức độ giãn mạch não tỷ lệ thuận với nồng độ ion hydro ở não. Ngoài ra bất cứ chất nào làm tăng độ acid của mô não đều gây giãn mạch, làm tăng lưu lượng máu não, ví dụ acid lactic, acid pyruvic, là những acid được hình thành trong quá trình chuyển hóa ở não.

5.3.2.2. Vai trò của nồng độ oxy

Khi nồng độ oxy trong máu não giảm, các mạch não giãn ra, làm tăng lưu lượng máu lên não.

Cơ chế của hiện tượng giãn mạch não do giảm nồng độ oxy là:

– Khi nồng độ oxy giảm trong máu não thì cũng giảm trong mô não, kích thích mô não giải phóng các chất gây giãn mạch. Chất gây giãn mạch mạnh nhất là adenosin, ngoài ra còn có các chất khác là ion hydro, ion kali, CO₂, bradykinin, prostaglandin.

– Khi nồng độ oxy giảm trong máu não làm tế bào thành mạch bị thiếu oxy, do đó thiếu năng lượng, nên trưởng lực thành mạch giảm, mạch giãn ra.

5.3.2.3. Sự tự điều hoà lưu lượng máu não (Hiệu ứng Bayliss)

Nếu tim đưa máu lên não nhiều thì các mạch não co lại, làm máu lên não ít hơn, ngược lại nếu tim đưa máu lên não ít thì các mạch não giãn ra, làm máu lên não nhiều hơn. Đây là một phản xạ thần kinh điều hoà vận mạch não mà bộ phận nhận cảm là các receptor nhận cảm áp suất nằm ở xoang động mạch cảnh, nơi xuất phát của động mạch cảnh trong.

Cần chú ý rằng khi huyết áp động mạch trung bình dưới 70 mmHg hoặc trên 140 mmHg thì lưu lượng máu não sẽ rối loạn do mất hiệu ứng Bayliss. Mặt khác, khi thành mạch bị xơ cứng thì hiệu ứng Bayliss cũng không hoạt động được, lưu lượng máu não sẽ rối loạn.

Nếu huyết áp cao phối hợp với thành mạch xơ cứng thì nguy cơ tai biến mạch não tăng 10%.

5.3.2.4. Vai trò của hệ thần kinh tự chủ

Vai trò của hệ thần kinh tự chủ trong điều hoà lưu lượng máu não ít quan trọng, vì gây hiệu quả không đáng kể. Kích thích dây thần kinh giao cảm gây co các mạch lớn ở não, nhưng không gây co các mạch nhỏ. Kích thích dây thần kinh phó giao cảm gây giãn nhẹ các mạch não.

Cập nhật thông tin mới nhất về kiến thức y học và test y học tại facebook TEST Y HỌC

Tham gia nhóm zalo: Tài Liệu Y Học Tổng Hợp

Ôn thi nội trú, sau đại học TẠI ĐÂY