[Sinh lí Guyton số 20] Khả năng co giãn của mạch máu và các chức năng của hệ thống động mạch và tĩnh mạch

1.Khả năng co giãn của mạch máu

Một đặc điểm có giá trị của hệ thống mạch máu là tất cả các mạch đều có khả năng co giãn. Khả năng co giãn tự nhiên của các động mạch cho phép chúng có thể điều tiết nhịp đập theo tim và trung bình là huyết áp tối thiểu.Khả năng này làm cho dòng máu luôn chảy mềm mại và liên lục trong các mao mạch của các mô.

Tĩnh mạch có khả năng co giãn lớn nhất trong số các mạch máu. Chỉ một sự gia tăng nhỏ của áp lực trong lòng tĩnh mạch cũng có thể chứa thêm 0.5 đến 1 lít máu. Vì vậy tĩnh mạch như một kho chứa số lượng máu lớn để có thể bổ sung khi mà bất cứ nơi nào trong hệ tuần hoàn cần đến.

Đơn vị của sự co giãn của mạch máu. Sự co giãn của mạch máu một cách bình thường được biểu diễn là một phân số của một sự gia tăng thể tích trên một mmHg sự tăng áp lực, biểu diễn theo công thức sau:

Sự dãn nở mạch= Tăng lên về thể tích / (Tăng về áp lực x Thể tích ban đầu)

Theo công thức trên, nếu 1mmHg tác động trên mạch máu ban đầu chứa 10 lít máu để tăng thể tích thêm 1 lít,khả năng co giãn sẽ là 0.1/1mmHg hoặc 10%/1mmHg.

Tĩnh mạch có khả năng co giãn lớn hơn nhiều so với động mạch.Thành của động mạch thì dày và chắc hơn so với tĩnh mạch tương ứng.Theo đó,trung bình thì tĩnh mạch có khả năng co giãn gấp 8 lần so với động mạch.Như vậy,cùng một sự gia tăng áp lực thì lượng máu tăng lên trong tĩnh mạch sẽ tăng lên hơn 8 lần so với động mạch cùng kích thước.

Trong vòng tuần hoàn phổi, các tĩnh mạch phổi co giãn giống trong tuần hoàn hệ thống.Tuy nhiên,các động mạch phổi bình thường hoạt động dưới một áp lực bằng khoảng 1/6 áp lực trong động mạch hệ thống và khả năng co giãn của chúng tương ứng tốt hơn khoảng 6 lần so với khả năng co giãn của động mạch hệ thống.

Khả năng thích ứng (Sự duy trì trương lực) của mạch máu

(Điện dung của mạch máu)

Trong các nghiên cứu về huyết động học, thường thì quan trọng hơn vẫn là biết được tổng số lượng máu mà được cất trữ trong một đơn vị đã cho của tuần hoàn trên một mmHg tăng lên hơn là đo khả năng co giãn của từng mạch máu.Giá trị này được gọi là sự căng trương lực hay điện dung của mạch máu tương ứng với lòng mạch, là:

Độ co dãn của mạch = Sự gia tăng thể tích / Sự tăng lên về áp lực

Khả năng duy trì trương lựcvà khả năng co giãn thì không giống nhau.Một mạch máu có khả năng co giãn cao chứa một thể tích nhỏ cũng có thể là thích ứng kém xa so với mạch máu có khả năng co giãn kém mà chứa thể tích máu lớn bởi vì khả năng duy trì trương lực thì bằng khả năng co giãn nhân với thể tích.

Khả năng thay đổi trương lực của tĩnh mạch hệ thống thì gấp khoảng 24 lần so với động mạch tương ứng bởi vì do khả năng co giãn gấp 8 lần và thể tích gấp khoảng 3 lần (8×3=24).

Đường cong thể tích-áp lực của tuần hoàn động mạch và tĩnh mạch

Môt cách tiện lợi cho việc biểu diễn mối liên quan giữa áp lực lên thể tích trong một mạch máu hoặc ở trong bất kì phần nào của hệ tuần hoàn là sử dụng đường cong thể tích- áp lực.Đường cong liền màu đỏ trong hình 15-1 mô tả tương ứng đường thể tích-áp lực của hệ thống động mạch và tĩnh mạch bình thường, chỉ ra rằng khi hệ thống động mạch của một người lớn trung bình(bao gồm tât cả các động mạch lớn,động mạch bé và các tiểu động mạch) được đổ đầy với khoảng 700ml máu thì áp lực động mạch chính khoảng 100mmHg, khi chúng được đổ đầy chỉ với 400ml máu thì áp lực trở về 0 trong toàn bộ hệ thống tĩnh mạch,thể tích bình thường nằm trong khoảng 2000 đến 3500ml,và sự thay đổi của một vài trăm ml thì chỉ đòi hỏi thay đổi chỉ vài phút mà không hề có sự thay đổi về chức năng của hệ tuần hoàn.

Ảnh hưởng của kích thích và ức chế hệ giao cảm lên mối liên hệ giữa thể tích-huyết áp của hệ thống động mạch và tĩnh mạch. Hình 15.1 mô tả sự ảnh hưởng lên đường cong thể tích -huyết áp khi hệ giao cảm của mạch bị kích thích hay ức chế. Bằng chứng chỉ ra rằng sự gia tăng sự mềm mại của trương lực cơ thành mạch do kích thích hệ giao cảm sẽ tăng áp lực lên mỗi một thể tích của động mạch hay tĩnh mạch, trong khi ức chế giao cảm sẽ làm giảm áp lực lên mỗi thể tích. Sư điều khiển của các tĩnh mạch theo cách này bằng hệ giao cảm là một cách có giá trị cho việc giảm bớt chiều dài của từng đoạn trong hệ tuần hoàn, như vậy máu truyền cho các đoạn khác. Ví dụ, một sự tăng lên của trương lực mạch trong suốt hệ thống tuần hoàn có thể gây nên một thể tích máu lớn để di chuyển đến tim, là cách chủ yếu mà cơ thể dùng để làm tăng nhịp tim .

Sư điều khiển của hệ giao cảm lên trương lực của mạch máu cũng rất quan trọng trong quá trình xuất huyết. Sư gia tăng tác động của hệ giao cảm, đặc biệt lên tĩnh mạch,làm co mạch đủ để tuần hoàn duy trì gần như bình thường thậm chí khi mất tối đa 25% tổng lượng máu

Sự duy trì trương lực (Căng-giãn) của mạch máu

Sư duy trì trương lực nghĩa là một mạch máu biểu hiện sự gia tăng thể tích trong lần đầu thể hiện sự tăng áp lực lớn, tuy nhiên, sự ngăn cản cơ thành mạch căng giãn mềm mại là cho áp lực trở về mức bình thường trong vòng vài phút đến vài giờ, Sự ảnh hưởng này được biểu diễn ở hình 15.2, trong hình này, huyết áp được đo tại một đoạn nhỏ của tĩnh mạch được bịt 2 đầu.Đột ngột thêm vào một lượng máu đến khi huyết áp tăng lên từ 5 đến 12mmHg.

Măc dù không rút ra một lượng máu nào sau khi bơm vào nhưng áp lực ngay lập tức giảm xuống gần 9mmHg sau môt vài phút.Nói cách khác, lượng máu thêm vào gây nên sự giãn nở đàn hồi ngay lập tức của tĩnh mạch, nhưng sau đó, các sợi cơ của thành tĩnh mạch băt đầu “rón rén” kéo dài, và sự căng giãn của chúng giảm đi tương ứng. Sự ảnh hưởng này là một đặc điểm của tất cả các mô cơ mềm mại và nó được gọi là sự căng-giãn,khái niệm này đã được đề cập ở chương 8.

Sư duy trì trương lực là cơ chế đặc biệt làm cho hệ tuần hoàn có thể chứa được lượng máu thêm vào khi cần thiết,ví dụ như trong trường hợp truyền dịch quá tải . Sư duy trì trương lực ngược lại lại là một trong những cách hệ tuần hoàn tự động thích nghi trong thời gian khoảng vài phút đến vài giờ nếu lượng máu bị mất sau một xuất huyết nặng

2.Nhịp của huyết áp động mạch

Với mỗi nhịp đập của tim, một đợt máu mới lại được bơm đầy vào các động mạch. Nêu không có sự co giãn của hệ thống động mạch thì tất cả lượng máu mới này sẽ chảy trong các mạch máu ngoại biên gần như ngay tức thì trong thì tâm thu, còn trong thì tâm trương thì không có dong máu chảy. Tuy nhiên, sự thích ứng của cây động mạch làm giảm áp lực nhịp đập của tim đến gần như không đập vào lúc mà máu có thể tới các mao mạch, vì vậy, dòng máu tới mô hầu như vẫn tiếp tục với nhịp đập rất nhỏ

Áp lực bơm máu ở góc động mạch chủ đưuọc biểu diễn trên hình 15.3. Vơí một người lớn trẻ khỏe, huyết áp ở đầu mỗi nhịp đập sẽ gọi là huyết áp tâm thu,vào khoảng 120mmHg.Tại điểm thấp nhất của nhịp đập thì gọi là huyết áp tâm trương, khoảng 80mmHg Sự chênh lệch giữa 2 giá trị này khoảng 40mmHg được gọi làhuyết áp mạch đập (hiệu số huyết áp)

2 yêú tố chính ảnh hưởng đến huyết áp mạch đập: (1) thể tích máu tống của tim và (2) Sự thay đổi trương lực (khả năng co giãn hoàn toàn) của cây động mạch.Thứ 3, yếu tố kém quan trọng hơn là đặc tính tống máu từ tim trong thời kì tâm thu.

Nhìn chung, thể tích máu tống càng lớn, lượng máu cần phải chứa trong cây động mạch càng lớn trong mỗi nhịp tim và vì vậy nên áp lực càng tăng cao và hạ mạnh trong suốt kỳ tâm thu, điều này làm cho áp lực đẩy máu càng tăng. Ngược lại, trương lực mạch càng kém thì áp lực tăng lên mạnh cho một lân tống máu ra động mạch. Ví dụ, một trường hợp được chứng minh ở đường cong cao giữa hình 15-4, áp lực đẩy máu ở người già đôi khi tăng đến gấp 2 lần so với bình thường bởi vì các động mạch trở nên cứng chắc hơn do tình trạng xơ cứng mạch và vì vậy nên sẽ dẫn đến giảm trương lực.

Hậu quả, áp lực đẩy máu thì được xác định tương đương bởi tỷ lệ của thể tích máu tống ra trên khả năng thích ứng của cây động mạch. Trong các điều kiện của hệ tuần hoàn thì một trong hai yếu tố cũng có thể ảnh hường đến áp lực đẩy máu:

Áp lực đẩy máu = Thể tích máu tống/Sự duy trì trương lực của động mạch

Các đường bất thường của áp lực đẩy máu

Trong một vài trường hợp bệnh lí của hệ tuần hoàn gây nên các đường bất thường của huyết áp động mạch thêm vào đó là sự thay đổi của áp lực đẩy máu. Đặc biệt, trong các tình trạng như hẹp động mạch chủ, còn ống động mạch, hở van động mạch chủ, mỗi tình trạng bệnh lí được mô tả trong hình 15.4

Ở người hẹp van động mạch chủ, đường kính của van động mạch chủ khi mở bị hạn chế rõ ràng là áp lực mạch chủ đập cũng giảm rõ bởi vì dòng máu đi ra bị giảm khi qua van bị hẹp đó

Ở bệnh nhân còn ống động mạch, một nửa lượng máu hoặc nhiều hơn bơm vào mạch chủ bằng tâm thất trái ngay lập tức chảy về phía sau thông qua ống động mạch vào động mạch phổi và các mạch máu của phổi, như vậy huyết áp tâm trương sẽ xuống rất thấp trước khi có nhịp tim tiếp theo.

Ở bệnh nhân hở chủ, van động mạch chủ mất đi hoặc không đóng hoàn toàn.Vì vậy, sau mỗi nhịp tim, máu vừa được bơm vào động mạch chủ ngay lập tức sẽ phụt ngược lại tâm thất trái. Dẫn đến áp lực mạch chủ có thể rơi về 0 giữa các nhịp tim. Và sẽ không có đường khuyết của mạch chủ đập vì không có van chủ đóng

Sự lan truyền của áp lực đẩy máu ra các mạch máu ngoại biên

Trong thời kì tâm thu, tim tống máu ra động mạch chủ, ban đầu chỉ có đoạn gần của động mạch chủ trở nên căng giãn bởi vì quán tính của máu ngăn cản sự di chuyển đột ngột của máu trên tất cả mọi con đường đến ngoại vi. Tuy nhiên, sự gia tăng áp lực đoạn gần động mạch một cách nhanh chóng sẽ vượt lên quán tính này và dòng máu suốt động mạch, như hình 15-5. Hiện tượng này được gọi là sự lan truyền của áp lực đẩy máu trong các động mạch. Tốc độ của sự lan truyền này là 3-5cm/s trong các động mạch thường là 7 đến 10m/s trong các động mạch lớn hơn và 15-35m/s đối với các động mạch nhỏ

Nhìn chung, đoạn mạch có sự duy trì trương lực càng tốt thì tốc độ lan truyền càng bé và điều này giải thích vì sao sự lan truyền chậm trong động mạch chủ và các động mạch càng nhỏ ở xa thì sự lan truyền lại càng nhanh hơn. Tại động mạch chủ, tốc độ của sự lan truyền áp lực đẩy máu là gấp 15 hoặc nhiều hơn so với tóc dộ của dòng máu vì áp lực đẩy máu đơn giản là sự di chuyển của dòng áp lực bao gồm cả sự di chuyển tổng thể của thể tích máu tiến về phía trước

Áp lực đẩy máu nhỏ dần ở các động mạch nhỏ, các tiểu động mạch và các mao mạch Hình 15.6 mô tả các thay đổi trong đường của áp lực đẩy máu cũng như sự đẩy máu đi đến các mạch máu ngoại vi. Chú ý đặc biệt ở 3 đường cong nơi mà cường độ của mạch đập trở nên dần dần kém hơn ở các mạch máu nhỏ hơn, ở các tiểu động mạch, đặc biệt ở các mao mạch. Trong thực tế, chỉ lúc nào nhịp đập của động mạch chủ mạnh tối đa hoặc các tiểu động mạch có thể giãn nở tốt thì lúc đó nhịp đập ở các mao mạch mới có thể theo dõi được

Sự giảm từ từ của nhịp đập ở ngoại biên gọi là sự sụt giảm của áp lực đẩy máu. Nguyên nhân của sự sụt giảm này là do 2 vấn đề: sức cản của dòng máu chảy trong mạch và sự duy trì trương lực của mạch máu. Sức cản làm giảm lực đẩy vì một lượng máu nhỏ cần chảy về phía trước khi có nhịp đập để căng lên của đoạn phía trước. Sức cản càng lớn thì càng khó cho dòng máu chảy. Sự duy trì trương lực mạch làm giảm lực đẩy vì mạch máu càng thích ứng tốt thì lượng máu càng lớn được đẩy về phía trước do sự gia tăng áp lực. Vì vậy, cấp độ của sự giảm hầu như là một phần trực tiếp của kết quả sức cản nhân khả năng thích ứng.

CÁCH ĐO HUYẾT ÁP TÂM THU VÀ HUYẾT ÁP TÂM TRƯƠNG TRÊN LÂM SÀNG

Không có tính thực hành nếu sử dụng bản ghi huyết áp thứ mà yêu cầu kim lồng vào bên trong lòng mạch để đo huyết áp động mạch hàng ngày trên người, mặc dù cách này có thể sử dụng khi cần thiết trong các nghiên cứu đặc biệt.Thay vào đó, các chứng minh lâm sàng đo được huyết áp tâm thu và tâm trương bằng cách gián tiếp ,thường thường sử dụng phương pháp nghe mạch

Phương pháp nghe mạch. Hình 15-7 mô tả phương pháp nghe mạch để thu huyết áp động mạch thời kì tâm thu và tâm trương. Một ống nghe được đặt vào đường đi của động mạch và băng huyết áp được quấn quanh phần dưới của cánh tay. Miễn là băng vẫn tiếp tục ép chặt vào cánh tay với một lực bé để có thể ép vào động mạch cánh tay đến khi không nghe thấy mạch đập. Tuy nhiên, khi áp lực băng đủ lớn gần với áp lực của nhịp đập của mạch vào động mạch cánh tay thì sẽ nghe thấy một tiếng đập. Tiếng đập này gọi là tiếng đập Korotkoff,được đặt tên sau khi Nikolai korotkoff,nhà vật lí học người Nga mô tả vào năm 1905.

Tiếng đập Kotorkoff được cho là tạo nên bởi dòng máu phụt thành tia khi đi qua đoạn hẹp của mạch máu và bởi sự rung lên của thành mạch.Sự phụt này do dòng chuyển động hỗn loạn của dòng máu ở xa băng đo,và sự chuyển động hỗn loạn này gây nên sự rung lắc nghe được qua ống nghe

Đo huyết áp bằng phương pháp nghe này thì huyết áp đầu tiên thu được tại băng huyết áp sẽ là huyết áp tâm thu. Miễn là áp lực của băng đo cao hơn so với huyết áp tâm thu, động mạch cánh tay vẫn sụt giảm vì vậy không có tia máu phụt xuống các động mạch phía dưới thấp hơn trong suốt quá trình vòng huyết áp. Vì vậy,không có tiếng Korotkoff nào nghe được ở các động mạch phía dưới. Nhưng sau đó, áp lực băng đo dần dần giảm xuống.Vừa ngay khi áp lực băng đo xuống tới huyết áp tâm thu (điểm B, Hình 15-7), máu bắt đầu chảy qua động mạch ở phía dưới băng đo trong suốt đỉnh của huyết áp tâm thu và bắt đầu nghe âm thanh khe khẽ từ động mạch cánh tay đồng thời với nhịp tim. Ngay khi những tiếng đập đầu tiên được nghe thấy, mức huyết áp được chỉ ra trên áp kế được nối với băng đo là giá trị của huyết áp tâm thu

Áp lực trong băng đo tiếp tục giảm xuống, tiếng đập Korotkoff thay đổi về chất lượng, nghe giảm hơn về sự xoáy mạnh vào thành động mạch cũng như về nhịp điệu hay cường độ. Cuối cùng,khi huyết áp tại băng đo hạ xuống gần với giá trị huyết áp tâm trương, âm thanh nghe được đột ngột thay đổi về mức chặn lại(muffed quality)(điểm C,hình 15-7). Cần chú ý rằng áp lực huyết áp kế khi tiếng đập Korotkoff thay đổi về mức bị chặn, và huyết áp lúc này tương đương với huyêt áp tâm trương, mặc dù có hơi nhỉnh hơn huyết áp tâm trương đo bằng cách đặt catheter lòng mạch. Khi áp lực băng đo giảm xuống ít hơn vài mmHg nữa, động mạch không còn bị thắt chặt trong thời kì tâm trương, điều đó có nghĩa rằng các yếu tố cơ bản làm nên tiếng đập (tiếng của dòng máu chảy qua đoạn mạch co thắt) không còn xuất hiện. Vì vậy, tiếng đập hoàn toàn không còn xuất hiện. Các nhà lâm sàng tin rằng huyết áp mà khi tiếng đập Korotkoff hoàn toàn biến mất có thể được xem như huyết áp trong thời kỳ tâm trương, ngoại trừ trong trường hợp sự biến mất của tiếng đập được xác nhận theo cách không đáng tin cậy bởi vì tiếng đập có thể vẫn còn nghe thấy thậm chí sau khi xả hết hoàn toàn hơi trong băng huyết áp.

Phương pháp nghe để xác định huyết áp tâm thu và tâm trương này thì không chính xác tuyệt đối, tuy nhiên, nó cho giá trị trong vòng 10% của cách đo bằng gắn catheter trực tiếp vào trong lòng mạch.

Trị số huyết áp động mạch bình thường đươc đo bằng phương pháp nghe mạch. Hình 15-8 mô tả giá trị trung bình của huyết áp tâm thu và tâm trương theo tuổi. Huyết áp thì tăng lên theo độ tuổi do ảnh hưởng của tuổi lên cơ chế kiểm soát huyết áp. Chúng ta sẽ thấy trong chương 19 rằng thận là yếu tố cơ bản ban đầu trong kiểm soát huyết áp kéo dài, và thận cũng được biết đến sự thay đổi rõ rệt về chức năng, đặc biệt là sau tuổi 50.

Có sự tăng nhẹ trong huyết áp tâm thu thường xảy ra sau tuổi 60. Sự tăng này nguyên nhân do giảm khả năng co giãn hay trở nên cứng hơn, chủ yếu nguyên nhân do xơ vữa. Hậu quả cuối cùng là tăng huyết áp tâm thu với sự tăng lên của hiệu số huyết áp, như đã giải thích ở phía trên

Ý nghĩa của huyết áp động mạch. Huyết áp động mạch là trung bình của áp lực lên động mạch đo trên từng mili giây qua mili giây trong một khoảng thời gian. Nó được sử dụng trong kỳ tâm thu hơn thì tâm trương, vì vậy, huyết áp động mạch vẫn gần với huyết áp tâm trương hơn so với tâm trương trong suốt chu kỳ hoạt động của tim. Giá trị của huyết áp động mạch thì được xác định bằng khoảng 60% giá trị huyết áp tâm trương và 40% giá trị huyết áp tâm thu. Hình 15-8 chỉ ra rằng giá trị huyết áp (hình màu xanh dương) ở tất cả các lứa tuổi thì gần với huyết áp tâm trương hơn so với huyết áp tâm thu.Tuy nhiên, khi nhịp tim quá cao, thời kỳ tâm trương bị ngắn lại và trị số huyết áp thì càng gần hơn so với giá trị huyết áp trung bình.

3.Tĩnh mạch và các chức năng của chúng

Tĩnh mạch là con đường dẫn máu về tim, tuy nhiên chúng cũng đảm nhiệm các chức năng đặc biệt khác cần thiết cho sự hoạt động của hệ tuần hoàn.Sự quan trọng đặc biệt đó là khả năng co và giãn và bằng cách đó có thể chứa đựng một thể tích máu nhỏ hoặc lớn khi cần thiết theo nhu cầu của hệ tuần hoàn. Các tĩnh mạch ngoại vi cũng có thể đẩy máu đi bằng cách cũng được gọi là “bơm tĩnh mạch” và chúng thậm chí cũng giúp điều hoà lượng máu ra từ tim, một chức năng mở rộng rất quan trọng được mô tả chi tiết trong chương 20.

Áp lực tĩnh mạch-huyết áp tâm nhĩ phải (Áp lực tĩnh mạch trung tâm) và áp lực tĩnh mạch ngoại vi

Để hiểu rõ về các chức năng của tĩnh mạch, điều cần thiết đầu tiên là biết về áp lực tĩnh mạch và cách xác định nó.

Máu từ tất cả các tĩnh mạch hệ thống đổ về tâm nhĩ phải của tim, vì vậy, áp lực trong tâm nhĩ phải được gọi là áp lực tĩnh mạch trung tâm.

Áp lực tâm nhĩ phải thì được điểu chỉnh bằng sự cân bằng giữa (1) khả năng tống maú của tim ra khỏi tâm nhĩ phải và tâm thất vào phổi và (2) chiều đẩy máu từ các tĩnh mạch ngoại vi về tâm nhĩ phải.Nếu tim phải bơm máu khoẻ, áp lực nhĩ phải sẽ giảm.Trái lại, sự suy yếu của tim làm áp lực nhĩ phải tăng cao. Cũng như vậy, các hậu quả gây nên dòng chảy nhanh vào tâm nhĩ phải từ các tĩnh mạch ngoại vi sẽ làm tăng áp lực nhĩ phải. Một vài yếu tố có thể tăng lượng máu từ tĩnh mạch trở về và bằng cách đó làm tăng áp lực nhĩ phải là: (1) sự gia tăng thể tích máu,(2) sự gia tăng trương lực của các tĩnh mạch lớn khắp cơ thể do kết quả của việc gia tăng áp lực tĩnh mạch ngoại vi và (3) sự giãn nở của các tiểu tĩnh mạch,sẽ làm giảm sức cản ngoại vi và làm cho dòng máu từ động mạch chảy sang tĩnh mạch. Các yếu tố ảnh hưởng đến áp lực nhĩ phải cũng góp phần điều hoà lượng máu từ tim vì lượng máu tống của tim phụ thuộc vào cả khả năng bơm máu của tim và chiều hướng của máu để chảy về tim từ tĩnh mạch ngoại vi. Vì vậy,chúng ta thảo luận về sự điều chỉnh của áp lực tâm nhỉ phải sâu hơn ở chương 20 với sự liên hệ với chức năng tống máu của tim

Áp lực tâm nhĩ phải bình thường là khoảng 0mmHg, cân bằng với áp lực khí quyển xung quanh cơ thể.Áp lực này có thể tăng đến 20-30mmHg dưới các tình trạng bất thường,ví dụ như (1) suy tim rất nặng hoặc (2) sau khi truyền một khối lượng máu quá lớn, làm tăng tổng thể tích máu và gây nên tình trạng thừa dịch làm quá tải dòng máu chảy về tim từ các tĩnh mạch ngoại vi.

Giới hạn thấp nhất của áp lực tĩnh mạch trung tâm là khoảng -3- -5mmHg dưới áp suất khí quyển, thứ mà cũng tạo nên áp lực trong khoang lồng ngực bao quanh tim.Áp lực tâm nhĩ phải ở giá trị thấp như vậy khi tim không có khả năng tống máu hoặc khi máu chảy về tim từ tĩnh mạch ngoại vi giảm mạnh, ví dụ như sau một tình trạng xuất huyết nặng

Sức cản tĩnh mạch và áp lực tĩnh mạch ngoại vi

Các tĩnh mạch lớn có sức cản nhỏ đến mức mà dòng máu khi mà chúng đã căng giãn thì sức cản của chúng gần như bằng không và cũng không có sự quan trọng. Tuy nhiên, hình 15-9 cho thấy hầu hết các tĩnh mạch lớn đi vào ngực đều được ép ở rất nhiều điểm do các mô bao quanh nên dòng máu bị cản trở tại các điểm này. Ví dụ tĩnh mạch bắt nguồn từ cánh tay thì bị ép bởi các góc hẹp qua khoang gian sườn thứ nhất.Tương tự như vậy, áp lực trong tĩnh mạch cổ thường giảm thấp đến mức áp suất khí quyển bên ngoài cổ làm cho những tĩnh mạch này xẹp lại. Cuối cùng, hệ tĩnh mạch xuyên suốt ổ bụng cũng thường bị ép bởi các tạng và tổ chức khác nhau trong ở bụng. Áp lực, vì vậy ít nhất, chúng cũng thay đổi(collapse) bớt một phần để thành dạng trứng hoặc dạng khe. Cho các nguyên nhân khác, các tĩnh mạch lớn thường đề nghị một vài sức cản đến dòng máu chảy,và vì vậy, áp lực trong các tĩnh mạch nhỏ hơn ở ngoại vi ở người thì nằm trong khoảng +4-+6mmHg cao hơn so với áp lực trong tâm nhĩ phải.

Ảnh hưởng của áp lực nhĩ phải lên áp lực tĩnh mạch ngoại vi. Khi áp lực trong nhĩ trái tăng lên cao trên gía trị bình thường của nó là 0mmHg, máu sẽ bắt đầu chảy ngược về phía các tĩnh mạch lớn. Sự chảy ngược này của máu sẽ làm nới rộng các tĩnh mạch, và thậm chí các điểm uốn cong của tĩnh mạch sẽ mở rộng khi áp lực nhĩ trái tăng lên trên +4-+6mmHg. Sau đó, khi áp lực nhĩ trái tiếp tục tăng cao hơn nữa, sự tăng lên gây nên một sự gia tăng tương ứng ở áp lực tĩnh mạch ngoại vi ở chi và các phần khác. Vì tim trở nên yếu đi rõ rệt để gây nên áp lực nhĩ trái tăng lên đến +4-+6mmHg. Áp lực tĩnh mạch ngoại vi thì không tăng lên đáng kể thậm chí ở trong giai đoạn sớm của bệnh suy tim miễn là bệnh nhân ở trong trạng thái nghỉ ngơi

Ảnh hưởng của áp lực ổ bụng lên áp lực tĩnh mạch ở chân. Áp lực trong ổ bụng của một người ở tư thế nằm trung bình khoảng +6mmHg,tuy nhiên,ở phụ nữ mang thai hay người béo phì,khối u lớn trong bụng ,cổ trướng thì áp lực này có thể lên đến +15-+30mmHg. Khi áp lực ổ bụng tăng cao, áp lực ở các tĩnh mạch ở chân cũng tăng lên cao hơn áp lực ở bụng trước khi các tĩnh mạch trong ổ bụng giãn rộng và cho phép dòng máu chảy từ chân về tim.Vì vậy, nếu áp lực ổ bụng là 20mmHg thì ít nhất áp lực tĩnh mạch đùi cũng khoảng 20mmHg

Ảnh hưởng của áp lực trọng lực lên áp lực tĩnh mạch

Trong bất kỳ cơ thể nào, nước phơi bày ra không khí, áp lực bề mặt của nước cân bằng với áp suất khí quyển, tuy nhiên, áp lực này tăng lên 1mmHg khi độ cao tăng 13,6mm. Kết quả áp lực này từ trọng lượng của nước và được gọi là áp lực trọng lực hay áp lực thuỷ tĩnh. Áp lực trọng lực cũng xảy ra ở hệ thống mạch máu trong cơ thể người do trọng lực của máu trong mạch, hình 15-10. Khi một người đứng, áp lực ở tâm nhĩ phải khoảng 0mmHg vì tim bơm máu vào các động mạch đầy máu hậu quả tích tụ thêm tại điểm này. Tuy nhiên,ở người lớn ở tư thế đứng yên, áp lực các tĩnh mạch ở bàn chân thì khoảng +90mmHg đơn giản vì trọng lượng của máu trong các tĩnh mạch giữa tim và 2 chân. Áp lực tĩnh mạch ở các mức khác nhau của cơ thể có giá trị khoảng giữa 0 và 90mmHg. Ở tĩnh mạch cánh tay, áp lực tĩnh mạch ở xương sườn cao nhất khoảng 6mmHg do sự co ép của tĩnh mạch dứới đòn khi đi qua những khoang gian sườn này Áp lực trọng lực giảm theo chiều dài của cánh tay và sau đó được xác định bằng khoảng cách dưới các xương sườn .Vì vậy, nếu sự khác nhau về trọng lực giữa các xương sườn và bàn tay là 29mmHg thì áp lực trọng lực thêm 6mmHg nữa do sựu co ép của tĩnh mạch khi qua các xương sườn, tổng khoảng 35mmHg đối với các tĩnh mạch ở bàn tay

Tĩnh mạch cổ ở một người ở tư thế đứng thẳng giảm gần như hoàn toàn trên mọi hướng về sọ bởi vì áp suất khí quyển bên ngoài cổ. Sự sụt giảm này do áp lực trong các tĩnh mạch này dừng ở mức 0 dọc theo toàn bộ chiều dài. Bất kỳ sự căng giãn nào gây nên sự tăng áp lực trên mức này đều làm cho để giãn rộng các tĩnh mạch và cho phép các tĩnh mạch này giảm về 0 do áp lực của dòng chảy của máu. Hậu quả là bất cứ sự căng giãn nào làm cho áp lực tĩnh mạch cổ giảm dưới mức 0 làm tĩnh mạch xẹp hơn nữa, làm cho tăng sức cản của chúng và làm cho áp lực trở về 0

Tĩnh mạch ở trong sọ, ở mặt khác, chúng ở trong khoang cố định không thể giãn nở (thể tích hộp sọ) và chúng không thể co gọn.Hậu quả là, áp lực tiêu cực có thể tồn tại trong xoang tĩnh mạch của đầu, ở tư thế đứng, áp lực tĩnh mạch ở xoang tĩnh mạch dọc trên ở đỉnh của não là khoảng -10mmHg bởi vì sức hút thuỷ tĩnh ở giữa đỉnh của hộp sọ và nền sọ. Vì vậy, nếu xoang tĩnh mạch được mở ra trong phẫu thuật, khí có thể tràn vào ngay lập tức trong hệ thống tĩnh mạch; khí có thể tràn xuống tim và gây nên tắc mạch khí và dẫn đến tử vong

Ảnh hưởng của yếu tố trọng lực lên áp lực động mạch và những áp lực khác. Yếu tố trọng lực cũng ảnh hưởng đến các tiểu động mạch hay các mao mạch ngoại vi. Ví dụ, ở một người đứng, giá trị của áp lực động mạch khoảng 100mmHg ở mức tim và áp lực động mạch ở chân khoảng 190mmHg. Vì vậy, khi một người ở trạng thái mà áp lực tĩnh mạch khoảng 100mmHg, trạng thái này nói chung nghĩa là 100mmHg là áp lực ở mức trọng lực của tim nhưng không nhất thiết ở nơi khác ở các động mạch

Van tĩnh mạch và “Bơm tĩnh mạch”: Ảnh hưởng của chúng lên áp lực tĩnh mạch

Không có van tĩnh mạch, áp lực trọng lực ảnh hưởng gây nên áplực tĩnh mạch ở chân luôn là khoảng 90mmHg ở tư thế đứng.Tuy nhiên, mỗi lần bàn chân di chuyển, một lần co cơ và ép vào tĩnh mạch trong hoặc kề sát cơ có thể ép máu chảy ra khỏi tĩnh mạch. Tuy nhiên, các van ở tĩnh mạch, mô tả ở hình 15-11 , được sắp xếp nên hướng của dòng máu tĩnh mạch luôn chảy một chiều về tim. Hậu quả là, mỗi lần một người chuyển động chân hoặc thậm chí căng cơ chân, một lượng máu nhất định được đẩy về tim. Hệ thống đẩy máu này được biết đến như “bơm tĩnh mạch” hay “bơm cơ”, và nó có đủ khả năng mà dưới hoàn cảnh bình thường, áp lực tĩnh mạch ở chân của người đang bước đi vẫn ít hơn so với +20 mm Hg

Nếu một người đứng yên hoàn toàn, bơm tĩnh mạch không hoạt động, và áp lực tĩnh mạch ở phần thấp của chân tăng lên để đầy giá trị của trọng lượng là 90mmHg trong khoảng 30s. Áp lực trong các mao mạch cũng tăng mạnh, do dịch chảy ra từ hệ tuần hoàn vào khoảng kẽ. Kết quả là, chân sưng lên và thể tích máu giảm. Hơn nữa, 10-20% của thể tích máu có thể mất từ hệ tuần hoàn trong vòng 15-30 phút ở tư thế đứng yên, và có thể dẫn đến ngất xỉu trong một vài trường hợp như một binh sĩ đứng nghiêm hoàn toàn. Tình huống này có thể đề phòng bằng cách đơn giản gập chân để co các cơ co một cách có chu kì và gấp nhẹ đầu gối, để làm cho bơm tĩnh mạch hoạt động .

Hệ van tĩnh mạch thiếu hụt và tình trạng giãn tĩnh mạch chân Hệ thống van tĩnh mạch có thể trở nên thiếu hụt hoặc thậm chí bị phá huỷ khi mà các tĩnh mạch căng giãn quá mức do sự quá tải áp lực trong tuần cuối hoặc tháng cuối ở phụ nữ mang thai,hoặc ở một người phải làm việc ở tư thế đứng lâu.

Sự căng cứng của tĩnh mạch tăng lên ở những phần giao (bắt chéo nhau) của các đoạn,nhưng các lá van của tĩnh mạch thì không tăng lên về kích cỡ.Vì vậy,các lá van không còn đóng kín hoàn toàn. Khi mà sự không đóng kín này xảy ra, áp lực trong tĩnh mạch ở chân tăng lên mạnh do sụt giảm khả năng đẩy máu của tĩnh mạch, sẽ làm tăng kích thước của tĩnh mạch và cuối cùng làm phá huỷ hoàn toàn chức năng của tĩnh mạch. Vì vậy gây nên tình trạng giãn tĩnh mạch, với đặc điểm là tĩnh mạch dưới da giãn rộng, lồi ra hình củ ở toàn bộ chân, đặc biệt là phần thấp của chân

Khi một người bị giãn tĩnh mạch chỉ cần đứng lâu hơn vài phút, áp lực của các tĩnh mạch và mao mạch tăng cao và làm cho thoát dịch từ trong các mao mạch gây nên tình trạng phù chân kéo dài. Phù này có thể làm hạn chế lượng dịch và chất dinh dưỡng hợp lí khuếch tán từ mao mạch để nuôi các tế bào cơ và da,vì vậy cơ trở nên yếu và da trở nên hoại tử và loét. Điều trị tốt nhất là đặt chân ở độ cao ít nhất là ngang mức tim. Dùng tất kẹp chặt hoặc tất ép chặt vào chân cũng có thể hạn chế phù và hậu quả của chúng.

Đo lường áp lực tĩnh mạch trên lâm sàng. Áp lực tĩnh mạch thường được ước lượng đơn giản bằng theo dõi mức của sự căng giãn của các tĩnh mạch ngoại vi, đặc biệt là tĩnh mạch cảnh. Ví dụ, trong tư thế ngồi, tĩnh mạch cảnh không bao giờ căng giãn trong trạng thái nghỉ ngơi của người bình thường. Tuy nhiên, khi áp lực nhĩ phải bắt đầu tăng lên đến 10mmHg, phần thấp của tĩnh mạch cảnh bắt đầu căng lên và khi áp lực nhĩ phải ở mức 15mmHg, điều cần thiết là tất cả các tĩnh mạch ở cổ đều căng giãn lên

Đo lường trực tiếp áp lực tĩnh mạch và áp lực nhĩ trái Áp lực tĩnh mạch có thể đo trực tiếp dễ dàng bằng việc chèn một cái kim trực tiếp vào tĩnh mạch nối với bản ghi áp lực. Nghĩa duy nhất là bằng cách này thì áp lực nhĩ phải có thể đo chính xác bằng chèn một catheter vào tĩnh mạch ngoại vi và vào trong nhĩ phải. Áp lực đo được bằng cách đặt catheter tĩnh mạch trung tâm thường được sử dụng trong một vài bệnh nhân tim mạch nội trú để cung cấp sự đánh giá liên tục về khả năng hoạt động của tim

Mức áp lực tham khảo cho việc đo lường áp lực tĩnh mạch và các áp lực khác của hệ tuần hoàn Để thảo luận nên điểm này, chúng ta thường đã nhắc đến áp lực nhĩ phải bằng 0mmHg và huyết áp động mạch là 100mmHg

Tuy nhiên, chúng ta chưa đề cập đến mức trọng lực trong hệ tuần hoàn mà áp lực có liên quan đến. Có 1 điểm trong hệ tuần hoàn mà yếu tố áp lực trọng lực bị thay đổi do tư thế của một người khoẻ mạnh không làm thay đổi sự đo lường áp lực này lớn hơn 1-2 mmHg. Đó là điểm gần mức của van 3 lá, mô tả tại chỗ giao ở hình 15-12. Vì vậy, tất cả các đo lường áp lực tuần hoàn thảo luận ở chương này được ám chỉ tại mức này, là mức mà được gọi là mức áp lực tham khảo

Do ít bị ảnh hưởng của yếu tố trọng lực tại van 3 lá nên tim tự động ngăn chặn sự thay đổi rõ rệt của trọng lực lên điểm tham khảo này theo cách sau:

Nếu áp lực ở van 3 lá tăng nhẹ trên mức bình thường, thất phải sẽ đổ đầy một lượng lớn hơn bình thường, làm cho tim đập nhanh hơn và từ đó làm giảm áp lực ở van 3 lá về mức bình thường. Theo đó, nếu áp lực giảm thì thất phải đổ vừa đủ máu, làm cho nó đập chậm hơn và máu kìm lại trong hệ tĩnh mạch cho đến khi áp lực ở van 3 lá nâng lên về mức bình thường. Nói cách khác, tim hoạt động giống quy tắc feedback của áp lực tại van 3 lá.

Khi một người nằm ngửa, van 3 lá ở vị trí gần như chính xác bằng 60% theo chiều dày của lồng ngực,đó chính là điểm áp lực bằng 0 ở người tư thế nằm.

Chức năng dự trữ máu của các tĩnh mạch

Như đã nhắc đến ở chương 14, hơn 60% thể tích máu của hệ tuần hoàn nằm trong hệ thống tĩnh mạch. Do vậy, cũng do mạng tĩnh mạch phức tạp nên hệ thống tĩnh mạch được gọi là “bể chứa máu” của hệ tuần hoàn.

Khi máu mất đi từ cơ thể, và huyết áp bắt đầu giảm, các nhận cảm thần kinh ở xoang cảnh hay ở các bộ phận nhận cảm huyết áp khác của hệ thống tuần hoàn (đã được thảo luận ở chương 18). Các tín hiệu này, dẫn truyền về não và tuỷ sống, hầu hết thông qua hệ thần kinh giao cảm, làm cho chúng co lại. Hệ thống này làm giảm tính “chùng” của mạch máu trong hệ tuần hoàn do tình trạng mất máu. Hơn nữa, thậm chí sau khi mất 20% tổng lượng máu, các chức năng của hệ tuần hoàn gần như bình thường do sự điều tiết của chức năng dự trữ máu của hệ tĩnh mạch

4.Kho chứa máu chuyên biệt

Một phần nhất định của hệ tuần hoàn rất lớn và phức tạp đến nỗi chúng được gọi là các bể chứa máu chuyên biệt, các bể chứa này bao gồm (1):lách với chức năng đôi khi có thể giảm kích thước đủ để tiết ra gần 100ml máu đến các phần khác của hệ tuần hoàn. (2) gan: các xoang gan có thể giải phóng ra một vài trăm ml máu vào phần còn lại của hệ tuần hoàn. (3): tĩnh mạch chủ bụng có thể đóng góp gần 300ml và (4) các mạng lưới đám rối tĩnh mạch dưới da,cũng có thể đóng góp vài trăm ml máu. Tim và phổi, tuy không phải là một phần của hệ chứa máu nhưng cũng nên cân nhắc đến chức năng chứa máu của chúng. Ví dụ, tim co lại trong khi kích thích thần kinh giao cảm và bằng cách này có thể góp đến 50-100ml máu, phổi cũng có thể đóng góp đến 100-200ml máu khi áp lực mạch phổi giảm xuống thấp.

Lách-kho dự trữ hồng cầu

Hình 15-13 cho thấy lách được chia làm 2 phần để dự trữ máu: các xoang tĩnh mạch và phần mô. Các xoang có thể phồng lên giống như các phần khác của hệ tĩnh mạch để cất trữ toàn bộ máu

Trong mô lách, các mao mạch thì cho máu thấm qua, bao gồm các tế bào hồng cầu, máu rỉ ra từ các thành của mao mạch vào các mắt xích nằm ngang khớp nhau, tạo nên mô lách màu đỏ. Các tế bào hồng cầu thì nằm trong các mắt xích này, trong khi dịch huyết tương chảy trong các xoang tĩnh mạch và vào hệ thống tuần hoàn chung. Hậu quả là mô lách giống như một kho đặc biệt có thể dự trữ một lượng lớn các tế bào hồng cầu tập trung các tế bào hồng cầu và có thể được tiết vào hệ tuần hoàn chung khi kích thích hệ thần kinh giao cảm làm cho lách và hệ tĩnh mạch của nó co lại. Gần 50ml của các tế bào hồng cầu non có thể giải phóng vào hệ tuần hoàn làm tăng hematocrit lên 1-2%

Ở các phần khác của mô lách được ví như hòn đảo của bạch cầu, nơi mà tập trung các tế bào bạch cầu và được gọi là “mô trắng”. Ở đây, các tế bào lympho hoạt động gióng với các hạch bạch huyết lympho. Chúng là một phần của hệ miễn dịch trong cơ thể (chương 35)

Chức năng dọn dẹp máu, loại trừ các tế bào già của lách

Các tế bào máu thông qua mô lách trước khi vào hệ tĩnh mạch phải trải qua sự co ép. Vì vậy, các hồng cầu dễ vỡ sẽ không chịu đựng được các chấn thương. Vì lý do đó, rất nhiều tế bào hồng cầu bị huỷ hoại trong cơ thể sẽ được tiêu huỷ tại lách. Sau khi các tế bào vỡ, giải phóng ra hemoglobin và xác các tế bào được ăn bởi các đại thực bào ở lách và quá trình tiêu hoá thức ăn hấp thu chất dinh dưỡng tạo nên các tế bào mới

Các tế bào lưới của lách

Mô lách bao gồm rất nhiều đại thực bào, và hệ thống xoang tĩnh mạch được liên kết bởi các tế bào tương tự. Các tế bào này có chức năng dọn dẹp máu, hoạt động phối hợp với hệ thống thực bào tương tự ở trong các xoang gan. Khi máu bị xâm nhập bởi các yếu tố bệnh lí, các thực bào lách sẽ nhanh chóng loại bỏ các mảnh vụn, vi khuẩn, vật ký sinh… Cũng như vậy, ở trong các bệnh lí mạn tính, lách sẽ to ra giống như các hạch to ra và hoạt động với chức năng dọn dẹp nhanh chóng

Bài viết được dịch từ sách: Guyton and Hall text book of Medicine and Physiology