[Sinh lý thú vị số 27] Chất độc CO

Ông Minh là một kiến trúc sư cảnh quan 65 tuổi đã về hưu. Một buổi tháng giêng trời lạnh, ông đã quyết định làm ấm trong chiếc xe ở nhà để xe. 40 phút sau đó, vợ ông Minh tìm thấy ông ngã vào ghế phía trước của xe, hoảng loạn và thở nhanh. Ông được đưa đến phòng cấp cứu gần đó, nơi ông được chẩn đoán ngộ độc CO cấp và cho thở 100% O2. Mẫu máu động mạch có màu đỏ hoa anh đào. Giá trị thu được trong mẫu máu được ghi lại bảng 3-12:

1, Ở người khỏe mạnh, phần trăm bão hòa O2 của Hb ở máu động mạch là 95%-100%. Tại sao ở ông Minh phần trăm bão hòa O2 giảm xuống 50%?

Phần trăm bão hòa O2 chỉ 50% (giá trị bìn hthường 95-100%) bởi vì CO chiếm vị trí liên kết O2 ở Hb.Thực tế, O2 liên kết dễ dàng hơn với Hb, với ái lực gấp 200 lần so với O2. Thật vậy, nhóm heme liên kết O2 bị thay thế – liên kết với CO. Hb liên kết CO gọi là carboxyhemoglobin và có đặc trưng máu màu đỏ hoa anh đào.

2, Nếu % O2 bão hòa của ông Minh là 50%, tại sao pulse oximetry của ông giá trị 100%?

Một pulse oximeter là một quang phổ kế hai bước sóng. Oxyhemoglobin và deoxyhemoglobin có sự hấp thụ khác nhau và thiết bị tính toán %O2 bão hòa (oxyhemoglobin) trong máu động mạch của đầu ngón tay. Độ hấp thu nền từ tĩnh mạch và máu mao mạch bị trừ đi (nó không ổn định, không có “nhịp”), nơi máu động mạch có nhịp và được xác định. Pulse oximetry bình thường đo %O2 bão hòa của Hb trong máu động mạch – nó không trực tiếp đo được PO2. % bão hòa được biết, có thể đánh giá PO2 từ đương cong O2-Hb.

Pulse oximetry của ông đo được là 100%, mặc dù thực tế Hb chỉ có 50% bão hòa với O2. Tại sao? Bởi vì CO liên kết với Hb.

3, Phần trăm nhóm Heme trong Hb được liên kết với CO?

Bởi vì phần trăm bão hòa của O2 là 50%, chúng ta có thể kết luận rằng 50% còn lại của vị trí heme bị chiếm bởi CO

4, Vẽ đường cong phân ly O2-Hb và vẽ chồng lên của đường cong phân ly O2-Hb của ông Minh trong phòng cấp cứu. Tác động gì của chất độc Co vào khả năng liên kết của O2? Tác động gì chất độc CO lên ái lực của Hb và O2

Khi có sự hiện diện của CO, đường cong phân ly O2-Hb bị thay đổi. Phần trăm bão hòa cực đại của Hb bởi O2 giảm (50% trong trường hợp này), kết quả giảm O2-binding capacity. Đường cong di chuyển sang trái còn xuất hiện bởi vì sự thay đổi cấu hình trong phân tử Hb gây ra bởi phân tử CO. Sự thay đổi cấu hình đó làm tăng ái lực của Hb với O2 đã liên kết.

5, Chất độc CO thay đổi phân phối O2 đến mô của ông như thế nào?

Phân phối oxy đến mô là do dòng máu và O2 chứa trong máu:

Oxy chứa trong máu là tổng O2 hòa tan và O2 liên kết với Hb (quan trọng hơn). Trong trường hợp này, O2 phân phối đến mô giảm đáng kể do hai lý do: (1) CO chiếm vị trí liên kết của O2 ở Hb, giảm tổng lượng O2 được mang bởi Hb trong máu. (2) Vị trí còn lại của heme (không bị chiếm bởi CO) liên kết với O2 với ái lực cao hơn (đường cong phân ly Hb-O2 di chuyển sang trái). Sự tăng ái lực => khó unload O2 vào mô. Hai ảnh hưởng của CO khi liên kết => thiếu O2 nghiêm trọng ở mô.

6, Lý do cho ông thở 100% O2 là gì?

Hai lý do cho thở 100%: (1) Để cạnh tranh thay thế càng nhiều CO trong Hb càng tốt; (2) Tăng O2 hòa tan chứa trong máu của ông. Như chúng ta đã học, O2 hòa tan bình thường chiếm phần ít trong máu. Tuy nhiên, khi nhiễm độc CO, khả năng mang O2 của Hb giảm nghiêm trọng (trong case này giảm 50%), O2 hòa tan trở nên quan trọng. Do tăng phần O2 trong không khí hít vào đến 100% (trong phòng bình thường chỉ có 21%), PO2 của khí phế nang và máu động mạch đều tăng => tăng lượng O2 hòa tan. Do O2 hòa tan = PO2x khả năng hòa tan của O2 trong máu.

7, Ở người khỏe mạnh thở không khí bình thường trong phòng, PaO2 khoảng 100 mmHg. Ông Minh có PaO2 là 660 mmHg khi thở 100% O2. Giá trị 660 mmHg đạt được bằng cách nào?

Trong khi ông Minh thở O2 100%, giá trị đo được cho PaO2 cao nổi bật (660 mmHg). Bởi vì máu mao mạch phổi bình thường cân bằng với khí phế nang, PO2 động mạch cân bằng với PO2 phế nang. Do đó câu hỏi thật sự cần chúng ta trả lời là tại sao PAO2 = 660 mmHg?

Công thức khí phế nang được sử dụng để tính giá trị kỳ vọng cho PAO2. Để sử dụng công thức này, chúng ta cần biết giá trị PO2 được hít vào (PIO2), PACO2 và respiratory qoutient. PIO2 được tính từ barometric pressure và phần O2 trong không khí hít vào (FIO2). Ở trường hợp này, FIO2 là 1.0 hay 100%. PACO2 cân bằng với PaCO2, nó sẽ được tính. Respiratory quotient là 0.8, thật vậy:

Từ nhưng tính toán đó, chúng ta biết rằng ông được thở 100% O2, PO2 phế nang của cô được kỳ vọng là 668 mmHg. Nhận định rằng máu động mạch chủ cân bằng với khí phế nang, đo được PaO2 là 660 mmHg.

8, Sự chênh lệch A-a phản ánh điều gì? Tiến trình sinh lý nào có phản xạ với sự hiện diện hoặc vắng mặt chênh lệch A-a? Giá trị nào của sự chênh lệch A-a trong khi ông thở 100% O2? Bạn có thể đưa ra lời giải thích nào cho giá trị này?

Sự chênh lệch A-a là sự khác nhau PO2 giữa khí phế nang (A) và máu động mạch (a). Hay nói cách khác, sự chênh lệch A-a nói cho chúng ta rằng liệu cân bằng giữa O2 khí phế nang và máu mao mạch phổi có xảy ra không? Nếu sự chênh lệch A-a bằng 0 hoặc gần bằng 0, sau đó hoàn hảo (gần hoàn hảo) cân bằng của O2 xuất hiện, như trường hợp bình thường. Tăng sự chênh lệch A-a dấu hiệu của mất cân bằng, như khiếm khuyết V/Q (bệnh phổi tắc nghẽn), khi sự khuếch tán bị khiếm khuyết (xơ phổi) hoặc với shunt phải -> trái ở tim (Một phần của cardiac output đi qua phổi mà không được oxygenated).

PAO2 của ông được tính từ công thức khí phế nang và PaO2 được tính trong máu động mạch. Sự chênh lệch A-a là khác nhau giữa hai giá trị:

Sự chênh lệch nhỏ => máo mao mạch gần như cân bằng với khí phế nang. Hay nói cách khác chất độc CO không gây vấn đề với tỉ lệ V/Q hay khuếch tán O2.

Case được dịch từ sách: Physiology cases and problems
Tham khảo bản dịch của: NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ – Khoa Y ĐHQG TP.HCM