PHÂN ÁP CO 2 TRONG MÁU ÐỘNG MẠCH VÀ Ý NGHĨA LÂM SÀNG TÓM TẮT CO 2 là một chất khí có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể. Bài báo đề cập đến sự phân bố của CO 2 trong các ngăn cơ thể, vai trò của CO 2 trong điều khiển hô hấp, thông khí khoảng chết và ảnh hưởng của CO 2 trên phân áp oxy, thăng bằng toan kiềm, mạch máu não. Các nguyên nhân và hậu quả của việc tăng giảm phân áp CO 2 trong máu động mạch (PaCO 2 ) cũng như các ứng dụng của chỉ số này trong việc đánh giá thông khí phế nang, thông khí khoảng chết và thăng bằng toan kiềm đã được trình bày chi tiết. SUMMARY ARTERIAL PRESSURE OF CARBON DIOXIDE (CO 2 ) AND ITS CLINICAL SIGNIFICANCES Le Thi Tuyet Lan * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 2 - No 4 - 1998: 179- 184 Carbon Dioxide (CO 2 ) is an important gas in the body. The distribution of CO 2 in different compartments of the body, its role in the control of ventilation, dead space ventilation, and the effect of CO 2 on partial pressure of oxygen, acid base balance, diameters of cerebral blood vessels are presented. The causes and effects of the change in partial pressure of CO 2 in arterial blood (PaCO 2 ), as well as the application of this parameter in the evaluation of alveolar ventilation, dead space ventilation and acid base status are discussed in details. NHẮC LẠI VỀ SINH LÝ HỌC Carbon dioxide (CO 2 ) được liên tục sản xuất từ các tế bào cơ thể trong quá trình chuyển hóa và được phổi thải ra với tốc độ là 200 ml/phút trong điều kiện bình thường. CO 2 hiện diện trong máu và cả trong mô. Trong máu, CO 2 ở ba dạng: hòa tan, kết hợp với hemoglobin và chủ yếu là ở dạng bicarbonate (HCO 3 - ), nên không làm thay đổi pH máu tĩnh mạch nhiều. Lượng CO 2 trong máu được nhiều tác giả (2,4) , gọi là kho CO 2 trung ương, để phân biệt với kho CO 2 ngoại biên, là lượng CO 2 ngoài mạch máu. * Kho CO 2 trung ương (máu) biến đổi nhanh theo tình trạng chuyển hóa và thông khí của cơ thể; là nơi phản ánh tình trạng toan hô hấp hay kiềm hô hấp. * Còn về kho CO 2 ngoại biên, người ta ước lượng rằng nếu P CO 2 trong tế bào khoảng 50 mmHg, thì ở một người cân nặng 70 kg, có độ 100 lít CO 2 trong kho này. Khoảng 90% lượng này nằm trong xương và mô mỡ, là những mô có ít máu đến, nên phải cần vài ngày lượng CO 2 trong các mô này mới có thể thay đổi một cách đáng kể được. Vùng chứa CO 2 ở ngoại biên quan trọng thứ hai là cơ xương - chiếm 5% kho CO 2 ngoại biên, lượng CO 2 trong cơ xương chỉ thay đổi trong vài giờ. 5% còn lại của kho CO 2 ngoại biên nằm trong nội tạng, lượng này có thể thay đổi trong vài phút. Khi thông khí phế nang thay đổi, phân áp CO 2 trong máu động mạch và tĩnh mạch thay đổi ngay. Nhưng thông khí phế nang phải thay đổi vài giờ mới có ảnh hưởng đáng kể lên kho CO 2 ngoại biên được. Giữa hai kho CO 2 này luôn luôn có sự trao đổi qua lại. CO 2 có nhiều vai trò trong cơ thể (4) 1. CO 2 có vai trò chủ đạo trong điều khiển trung tâm hô hấp bằng cách thủy hóa và phân ly tạo H + . Chính H + sẽ kích thích trung tâm cảm ứng hóa học trung ương, vùng này sẽ phát xung kích thích trung tâm hô hấp. Sự tác động này thay đổi tùy nồng độ của CO 2 , vì CO 2 ở mức độ cao lại ức chế hệ thần kinh trung ương, kể cả trung tâm hô hấp. CO 2 là yếu tố kích thích trung tâm hô hấp mạnh nhất trong ba yếu tố CO 2 , O 2 , và H + của cơ thể. Sự gia tăng cấp tính của PaCO 2 từ 40 lên 63 mmHg sẽ làm tăng thông khí phế nang gấp 10 lần. Nhưng chỉ sau vài giờ, hiệu quả này sẽ giảm xuống và sau 1-2 ngày thì chỉ còn 1/5 hiệu quả ban đầu. Lý do là thận đã tăng tái hấp thu HCO 3 - vào máu, làm giảm lượng H + trong dịch não tủy. 2. Vấn đề thứ hai có liên quan đến CO 2 là thông khí khoảng chết (V D ). Khi thông khí khoảng chết (V D ) tăng, muốn giữ thông khí phế nang (V A ) như cũ, cơ thể phải tăng thông khí phút (V E ), bởi vì V E = V D + V A . Việc tăng thông khí phút để giữ vững PaCO 2 phải trả giá bằng sự tăng công hô hấp. Bình thường công hô hấp chỉ chiếm 2-3% năng lượng tiêu dùng của cơ thể. Khi hoạt động nặng, tiêu hao năng lượng hô hấp chiếm 3-4%. Khi tăng công hô hấp quá lớn hay quá khả năng của hệ hô hấp tuần hoàn sẽ gây nguy hiểm, vì tình trạng suy hô hấp cấp tính sẽ xảy ra. Trong trường hợp bệnh lý do tăng kháng lực đường dẫn khí, xơ cứng phổi, lồng ngực hoặc do tăng thông khí khoảng chết; nếu công hô hấp tiêu hao đến 1/3 tổng năng lượng của cơ thể thì có thể gây tử vong. Vì cơ thể phải tăng công hô hấp khi có tăng thông khí khoảng chết, nên vấn đề này phải luôn được các bác sĩ lâm sàng chú ý, nhất là khi bệnh nhân đang ở tình trạng nguy kịch. 3. Vấn đề thứ ba là phân áp CO 2 trong phế nang (P A CO 2 ) càng nhỏ thì phân áp oxy trong phế nang (P A O 2 ) càng lớn. Ðiều này được thể hiện qua công thức khí phế nang lý tưởng: Pi : Phân áp oxy trong khí hít vào. R : thương số hô hấp F : hệ số điều chỉnh, không đáng kể. Do đó muốn tăng phân áp oxy trong máu động mạch (PaO 2 ) thì cơ thể phải tăng P A O 2 bằng cách tăng thông khí, để giảm P A CO 2 . 4. CO 2 còn có vai trò quan trọng trong thăng bằng toan kiềm của cơ thể vì phổi có khả năng thải hay giữ lại CO 2 , tức là giảm hay tăng acide bicarbonique (H 2 CO 3 ). 5. CO 2 khi gia tăng tại mô sẽ trực tiếp làm dãn mạch máu. Tác dụng này rõ nhất là tại da và não. CO 2 cũng có vai trò trên trung tâm vận mạch. Các chỉ số có liên quan đến CO 2 do vậy phản ánh khả năng thông khí của phổi, bao gồm thông khí phế nang và thông khí khoảng chết; ảnh hưởng lên phân áp oxy của khí phế nang, thăng bằng toan kiềm và đường kính các mạch máu. PHÂN ÁP CO 2 TRONG MÁU ÐỘNG MẠCH (Pa CO 2 ) Các vấn đề có liên quan đến trị số PaCO 2 , tương quan giữa PaCO 2 và pH, thông khí khoảng chết cùng với các trường hợp tăng giảm PaCO 2 sẽ được đề cập trong mục này. Các yếu tố quyết định trị số Pa CO 2 Phân áp CO 2 trong máu động mạch là kết quả của sự trao đổi khí CO 2 của máu tĩnh mạch trộn chứa trong mao mạch phổi với khí trong phế nang. Do đó các yếu tố quyết định P a CO 2 là: - Thông khí phế nang V A là yếu tố quan trọng nhất. - Tưới máu phế nang (Q c ) - Lượng CO 2 chứa trong máu tĩnh mạch trộn. Lượng CO 2 này tùy vào tốc độ chuyển hóa của cơ thể, thân nhiệt, nồng độ thyroxine, sự vận cơ, Giới hạn bình thường của P a CO 2 (1,4) P a CO 2 được đo trực tiếp trong máu động mạch nhờ máy phân tích khí trong máu. Giới hạn bình thường của P a CO 2 với ý nghĩa thống kê p < 0,05 là 40 mmHg  5. Tuy nhiên, theo kinh nghiệm, người ta thấy rằng P a CO 2 có thể dao động trong khoảng 40  10 mmHg trước khi có những ảnh hưởng rõ rệt trên lâm sàng. Ðó là giới hạn chấp nhận được trong lâm sàng. Khác với P a O 2 , P a CO 2 không thay đổi theo lứa tuổi. Những thay đổi sinh lý làm giảm P a CO 2 xảy ra khi đối tượng lo lắng, sợ hãi hay khi lên độ cao hơn 2.500m, làm tăng thông khí. Tương quan giữa P a CO 2 và pH *Do CO 2 có khả năng thủy hóa thành H 2 CO 3 và phân ly thành H + , HCO 3 , nên khi P a CO 2 thay đổi cấp tính, pH sẽ thay đổi theo. Mối tương quan giữa phân áp CO 2 trong máu động mạch (Pa CO 2 ) và pH được trình bày trong bảng 1. Bảng 1: Tương quan giữa P a CO 2 và pH khi PaCO 2 thay đổi cấp tính. P a CO 2 (mmHg) pH 80 7,20 60 7,30 40 7,40 30 7,50 20 7,60 Khi PaCO 2 thay đổi mạn tính, nếu cơ thể còn khả năng bù bằng cách gia tăng HCO 3 - thì pH vẫn ở trong giới hạn bình thường. Tương quan giữa P a CO 2 , V A , V E và thông khí khoảng chết (2) . Giữa P a CO 2 , lượng CO 2 sản xuất (V CO 2 ) bởi cơ thể và thông khí phế nang (V A ) người ta cũng thấy mối tương quan rõ rệt: VCO 2 P a CO 2 = 0,863 __________ V A Tuy nhiên trên lâm sàng, việc tính lượng thông khí phế nang (V A ) phức tạp hơn là việc tính thông khí phút (V E ), nên V E là trị số thông dụng hơn. Mối tương quan giữa thông khí phút (V E ) và P a CO 2 trong điều kiện bình thường, tức là với mức sản xuất CO 2 của cơ thể (VCO 2 ) là 200 ml/phút, được nêu trong bảng 2. * Vì thông khí phút (V E ) bằng thông khí phế nang (V A ) cộng với thông khí khoảng chết (V D ) nên với một mức thông khí phút (V E ) nhất định, nếu P a CO 2 cao hơn mức phải có, thì có thể do tăng CO 2 sản xuất hay do tăng thông khí khoảng chết (V D ) Bảng 2: Mối tương quan giữa thông khí phút (V E ), thông khí phế nang (V A ) và phân áp CO 2 trong máu động mạch (P a CO 2 ) khi lượng CO 2 sản xuất (VCO 2 ) bằng 200 ml/phút. V E (L/phút) V A (L/phút) P a CO 2 (mmHg) 3 2 80  5 6 4 40  5 12 8 30  5 24 16 20  5 . Với các chỉ số P a CO 2 và phân áp CO 2 trong khí thở ra (P E CO 2 ), người ta tính được trị số kinh điển để đo lượng thông khí khoảng chết là , , nhờ phương trình Bohr. V D P a CO 2 - P E CO 2 V T P a CO 2 Trong đó :  V D là thông khí khoảng chết,  V T là thể tích khí lưu thông.  P a CO 2 phân tích từ máu động mạch.  P E CO 2 phân tích từ 5 lít khí thở ra. - Bình thường V D /V T = 0,2 - 0,4 - Ở bệnh nhân có bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính thì V D /V T tăng đến 0,5. - Nếu bệnh nhân thở máy với áp lực dương thì V D /V T = 0,4 - 0,6 là bình thường, nếu > 0,8 là có gia tăng thông khí khoảng chết. . Ta cũng có thể sử dụng toán đồ để tính V D /V T dựa trên P a CO 2 , V E và V CO 2 Ba phương pháp nêu trên cho phép xác định có hiện tượng gia tăng thông khí khoảng chết. Các trường hợp thay đổi P a CO 2 (2,5) P a CO 2 có thể tăng giảm trong một số trường hợp sau : P a CO 2 giảm Ðược xác định khi P a CO 2 < 35 mmHg, đây là tình trạng thông khí phế nang vượt quá nhu cầu thải CO 2 của cơ thể, gọi là tăng thông khí phế nang (alveolar hyperventilation), hoặc tình trạng kiềm hóa do hô hấp. Giảm P a CO 2 có thể là cấp tính, mạn tính hay trung gian. * Giảm P a CO 2 cấp tính: có ba nguyên nhân là giảm PaO 2 , toan hóa do chuyển hóa và do hệ thần kinh. [...]...- Khi phân áp oxy trong máu giảm . PHÂN ÁP CO 2 TRONG MÁU ÐỘNG MẠCH VÀ Ý NGHĨA LÂM SÀNG TÓM TẮT CO 2 là một chất khí có nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể. Bài báo đề cập đến sự phân bố của CO 2 trong các. gồm thông khí phế nang và thông khí khoảng chết; ảnh hưởng lên phân áp oxy của khí phế nang, thăng bằng toan kiềm và đường kính các mạch máu. PHÂN ÁP CO 2 TRONG MÁU ÐỘNG MẠCH (Pa CO 2 ) Các. thức khí phế nang lý tưởng: Pi : Phân áp oxy trong khí hít vào. R : thương số hô hấp F : hệ số điều chỉnh, không đáng kể. Do đó muốn tăng phân áp oxy trong máu động mạch (PaO 2 ) thì