[Y khoa cơ bản] Bài 13: Hệ tuần hoàn

I. MỤC TIÊU:

■ Mô tả cấu trúc của động mạch và tĩnh mạch, sự liên quan giữa cấu trúc và chức năng.
■ Nêu mục đích của sự tồn tại các tiếp nối động mạch và tĩnh mạch.
■ Mô tả cấu trúc của các mao mạch và giải thích các quá trình trao đổi chất diễn ra trong các mao mạch.
■ Mô tả đường đi và mục đích của tuần hoàn phổi.
■ Gọi tên các nhánh của động mạch chủ và phân bố của chúng.
■ Gọi tên cho các tĩnh mạch hệ thống chính và các bộ phận của cơ thể mà chúng nhận máu.
■ Mô tả đường đi và mục đích của tuần hoàn hệ cửa.
■ Mô tả các thay đổi của tuần hoàn thai nhi, và giải thích mục đích của mỗi thay đổi đó.
■ Giải thích tầm quan trọng của dòng máu chảy chậm trong mao mạch.
■ Xác định huyết áp, chỉ ra các mức bình thường của huyết áp toàn thân và huyết áp phổi.
■ Nêu các yếu tố duy trì huyết áp toàn thân.
■ Trình bày cách tim và thận tham gia vào việc điều hòa huyết áp.
■ Giải thích làm thế nào tủy sống và hệ thống thần kinh tự chủ điều chỉnh đường kính của các mạch máu.

II.THUẬT NGỮ MỚI:

• Tiếp nối (Anastomosis)
• Đa giác Willis (Circle of Willis)
• Tật còn ống động mạch (Ductus arteriosus)
•  Lỗ bầu dục (Foramen ovale)
• Cửa gan (Hepatic portal )
• Sự tống máu (purfusion)
• Kháng ngoại biên (Peripheral resistance)
• Nhau thai (Placenta)
• Cơ thắt trước mao mạch(Precapillary sphincter)
• Xoang tĩnh mạch(sinusoids)
• Động mạch rốn (Umbilical arteries)

III. THUẬT NGỮ LÂM SÀNG:

• Phản vệ (Anaphylactic)
• Chứng phình động mạch (Aneurysm)
• Xơ cứng động mạch(Arteriosclerosis)
• Tăng áp (Hypertension)
• Giảm thể tích (Hypovolemic)
• Viêm tĩnh mạch (Phlebitis)
• Hụt tần số mạch (Pulse deficit)
• Sốc nhiễm trùng(Septic shock)
• Suy tĩnh mạch (Varicose veins)

IV. NỘI DUNG:

• Vai trò của các mạch máu trong hệ tuần hoàn đã được biết đến từ năm 1628, khi William Harvey, 1 nhà giải phẫu học người Anh, chứng minh được rằng máu trong tĩnh mạch luôn chảy về phía tim. Trước đó, người ta tin rằng máu đứng yên, một số trong đó nằm trong các mạch máu, nhưng phần còn lại nằm tràn trề khắp cơ thể. Harvey cho rằng máu thực sự di chuyển, và chỉ trong các mạch máu (mặc dù ông không biết sự tồn tại của mao mạch). Trong nhiều thế kỷ sau, vai trò chủ động (thay vì chỉ thụ động) của hệ thống mạch máu đã được phát hiện, và tất cả đều góp phần vào cân bằng nội môi.
• Hệ tuần hoàn bao gồm các động mạch, mao mạch và tĩnh mạch qua đó tim bơm máu khắp cơ thể. Như bạn sẽ thấy, thành phần “buôn bán” chính của hệ tuần hoàn, là sự trao đổi vật chất giữa máu và các mô, diễn ra trong các mao mạch. Các động mạch và tĩnh mạch, tuy nhiên, cũng quan trọng, vận chuyển máu giữa các mao mạch và tim.
  Một chủ đề quan trọng khác của chương này sẽ là huyết áp (BP), là áp lực máu tác động lên thành của các mạch máu. Huyết áp bình thường là điều cần thiết cho tuần hoàn và cho một số trao đổi vật chất diễn ra trong các mao mạch.

ĐỘNG MẠCH

• Động mạch mang máu từ tim đến mao mạch; động mạch nhỏ hơn được gọi là các tiểu động mạch.Nếu ta nhìn vào một động mạch ở mặt cắt ngang, sẽ thấy ba lớp (hoặc áo) của các mô, mỗi mô có các chức năng khác nhau (Hình 13–1)
• Lớp trong cùng, the tunica intima (or tunica in- terna), là phần duy nhất của mạch tiếp xúc với máu. Nó được làm bằng biểu mô vảy đơn giản gọi là nội mạc. Lớp lót này là cùng một loại mô tạo thành màng trong tim, lớp niêm mạc của các buồng tim. Như bạn có thể đoán, chức năng của nó cũng giống nhau: Độ mịn và thành phần hóa học bình thường của nó ngăn ngừa sự đông máu bất thường bằng cách ngăn chặn sự kết dính của tiểu cầu. Tuy nhiên, nội mô của các mạch máu cũng tạo ra các hóa chất ảnh hưởng đến huyết áp. Nitric oxide (NO) là thuốc giãn mạch; nó ức chế cơ trơn nằm ở lớp giữa mạch máu. Protein nội tiết kích thích sự co cơ trơn do đó đây là 1 chất gây co mạch. Huyết áp bình thường phụ thuộc một phần vào sự cân bằng trong việc tiết ra các hóa chất đối lập này và những hóa chất khác.
  The tunica media, lớp giữa, được làm bằng cơ trơn và mô liên kết đàn hồi. Cả hai mô này đều tham gia vào việc duy trì huyết áp bình thường, đặc biệt là huyết áp tâm trương khi tim giãn. Cơ trơn là mô bị ảnh hưởng bởi các hóa chất do nội mô tạo ra.Sự thư giãn của cơ trơn này gây giãn mạch và áp suất thấp hơn. Sự co thắt của lớp cơ gây co mạch và huyết áp cao hơn. Cơ trơn cũng có nguồn cung cấp thần kinh; tăng xung thần kinh giao cảm mang lại sự co mạch, và giảm xung gây nên giãn mạch. Mô liên kết sợi tạo thành lớp ngoài, the tunica ex-terna. Mô này rất khỏe, là điều quan trọng để ngăn ngừa tắc hoặc vỡ các động mạch lớn hơn mang máu dưới áp suất cao (xem Ô 13–1: Rối loạn động mạch).
• Các lớp ngoài và giữa của các động mạch lớn khá dày. Tuy nhiên, trong các tiểu động mạch nhỏ nhất, chỉ có các tế bào cơ trơn đơn lẻ bao quanh lớp trong cùng. Như đã đề cập, lớp cơ trơn giúp cho các động mạch co thắt hoặc giãn nở. Những thay đổi đường kính này được điều chỉnh một phần bởi nội mô và một phần bởi tủy sống và hệ thần kinh tự chủ. Đối với các tiểu động mạch tận, ngay trước các mạng mao mạch, mức độ oxy trong mô xung quanh là một yếu tố điều hòa. Tình trạng thiếu oxy trong các mô gây giãn hệ tiểu động mạch, làm tăng lưu lượng máu, được gọi là sự cấp máu, để làm giảm sự thiếu oxy. Ngược lại, tiểu động mạch tận phổi co lại để đáp ứng với tình trạng thiếu oxy; điều này được thảo luận trong Chương 15. Ảnh hưởng của thần kinh sẽ được thảo luận trong phần sau về huyết áp.

TĨNH MẠCH

• Tĩnh mạch mang máu từ mao mạch về tim; các tĩnh mạch nhỏ hơn được gọi là tiểu tĩnh mạch. Ba lớp mô tương tự hiện diện trong tĩnh mạch như trong thành động mạch, nhưng chúng có một số khác biệt khi so sánh với các lớp động mạch. Lớp bên trong của tĩnh mạch là nội mô mịn, nhưng ở từng đoạn lớp lót này lại gấp lại để tạo thành van (xem hình 13–1). Van ngăn chặn dòng chảy ngược của máu và nhiều nhất là ở tĩnh mạch chân, nơi máu thường phải trở lại tim và phải chống lại lực hấp dẫn.
• Lớp giữa của tĩnh mạch là một lớp cơ trơn mỏng. Nó mỏng vì tĩnh mạch không điều chỉnh huyết áp và lưu lượng máu vào mao mạch như ở động mạch. Tuy nhiên, tĩnh mạch có thể co lại tối đa và chức năng này trở nên rất quan trọng trong một số tình huống nhất định như xuất huyết nghiêm trọng. Lớp ngoài của tĩnh mạch cũng mỏng; không nhiều mô liên kết xơ như sự cần thiết ở động mạch vì huyết áp trong tĩnh mạch rất thấp.
• Tĩnh mạch có dung tích lớn hơn động mạch; nghĩa là, tổng thể tích của chúng lớn hơn. Ví dụ,

tĩnh mạch đùi, có một khoang chứa lớn hơn là động mạch đùi. Khi cơ thể nghỉ ngơi, khoảng 63% đến 65% máu chảy qua các tĩnh mạch hệ thống, so với 12% đến 15% chảy trong các động mạch hệ thống (các mạch phổi có 9% đến 10%, tim và hệ thống mao mạch có 7% đến 8% mỗi mao mạch).

CÁC TIẾP NỐI

• Tiếp nối là một sự kết nối, hoặc tham gia, của các mạch máu, tức là động mạch đến động mạch hoặc tĩnh mạch đến tĩnh mạch. Mục đích chung của các kết nối này là cung cấp con đường thay thế cho dòng chảy của máu nếu một mạch bị tắc nghẽn.
• Các tiếp nối động mạch giúp đảm bảo rằng máu sẽ đến các mao mạch của một cơ quan để cung cấp oxy và chất dinh dưỡng và để loại bỏ các sản phẩm chất thải. Ví dụ, có một số tiếp nối động mạch, giữa một số động mạch vành cung cấp máu cho cơ tim.
• Các tiếp nối tĩnh mạch giúp đảm bảo rằng máu sẽ có thể trở lại tim để được bơm lại. Tiếp nối tĩnh mạch là rất nhiều trong số các tĩnh mạch của chân, nơi khả năng tắc nghẽn tăng lên khi một người trở nên già hơn (xem Ô 13–2: Rối loạn tĩnh mạch).

MAO MẠCH

• Mao mạch mang máu từ tiểu động mạch đến tiểu tĩnh
  mạch. Thành mạch chỉ có một lớp tế bào dày; mao mạch thực sự là phần mở rộng của nội mô, lớp lót vảy, của động mạch và tĩnh mạch (xem hình 13–1). Một số mô không có mao mạch; chúng là lớp biểu bì, sụn, và thấu kính và giác mạc của mắt.
• Tuy nhiên hầu hết các mô có mạng lưới mao mạch rộng lớn. Số lượng hoặc khối lượng của các mạng mao mạch trong một cơ quan phản ánh hoạt động trao đổi chất của cơ quan đó. Ví dụ, chức năng của thận, phụ thuộc vào nguồn cung cấp máu tốt. Hình 18–2 trong Chương 18 cho thấy một mạch máu của thận; bạn có thể thấy các mạch dày đặc như thế nào, hầu hết là các mao mạch. Ngược lại, một dây chằng như gân Achilles ở gót chân hoặc gân ở đầu gối sẽ có ít mạch hơn vì mô liên kết xơ kém hoạt động hơn nhiều.
• Lưu lượng máu vào các mao mạch được điều chỉnh bởi các tế bào cơ trơn được gọi là cơ thắt trước mao mạch, tìm thấy ở đầu mỗi mạng (xem hình 13–1). Các cơ thắt trước mao mạch không được điều chỉnh bởi hệ thần kinh mà đúng hơn là co thắt hoặc giãn nở tùy thuộc vào nhu cầu của các mô. Bởi vì không có đủ máu trong cơ thể để lấp đầy tất cả các mao mạch cùng một lúc, các cơ thắt trước mao mạch thường hơi co hẹp. Trong một mô hoạt động đòi hỏi nhiều oxy hơn, chẳng hạn như tập thể dục cơ bắp, các cơ thắt giãn nở để tăng lưu lượng máu. Những phản ứng tự động này đảm bảo rằng máu, cái mà có thể tích là không đổi, sẽ lưu thông ở nơi cần thiết nhất.
• Một số cơ quan có một loại mao mạch gọi là sinusoids (xoang tĩnh mạch), lớn hơn và dễ thấm hơn so với các mao mạch khác. Tính thấm của sinusoids cho phép các chất lớn như protein và tế bào máu xâm nhập hoặc rời khỏi máu. Sinusoids được tìm thấy trong tủy xương và lá lách đỏ, nơi các tế bào máu xâm nhập hoặc rời khỏi máu, và trong các cơ quan như gan và tuyến yên, sản xuất và tiết ra protein vào máu.

* TRAO ĐỔI CHẤT Ở MAO MẠCH:

• Các mao mạch là nơi trao đổi vật chất giữa máu và các tế bào mô quanh các tế bào. Một số chất này chuyển từ máu sang dịch mô, và những chất khác chuyển từ dịch mô sang máu. Các quá trình mà các chất này được trao đổi được minh họa trong hình 13-2.
• Khí di chuyển bằng cách khuếch tán, nghĩa là, từ khu vực có nồng độ lớn hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn. Oxy, do đó, khuếch tán từ máu trong mao mạch hệ thống vào dịch mô, và khuếch tán carbon dioxide từ dịch mô đến máu được đưa đến phổi và thở ra.
• Bây giờ chúng ta hãy để ý vào huyết áp khi máu đi vào mao mạch từ các tiểu động mạch. Huyết áp ở đây là khoảng 30 đến 35 mm Hg, và áp lực của dịch mô xung quanh thấp hơn nhiều, khoảng 2 mm Hg. Vì huyết áp mao mạch cao hơn, quá trình lọc xảy ra, mà buộc huyết tương và chất dinh dưỡng hòa tan ra khỏi các mao mạch và vào dịch mô. Đây là cách các chất dinh dưỡng như glucose, axit amin và vitamin được đưa vào tế bào.
• Huyết áp giảm khi máu đến cuối mao tĩnh mạch, nhưng lưu ý rằng các protein như albumin vẫn còn trong máu. Albumin góp phần vào áp suất thẩm thấu keo (COP) của máu; đây là một áp lực “thu hút”, một áp lực “kéo” chứ không phải là một áp lực “đẩy”. Vào cuối mao tĩnh mạch, sự hiện diện của albumin trong máu kéo dịch mô vào các mao mạch, mà cũng đưa vào máu các sản phẩm chất thải của các tế bào. Dịch mô trở lại máu cũng giúp duy trì thể tích máu và huyết áp bình thường.
• Lượng dịch mô hình thành lớn hơn một chút so với lượng được trả về các mao mạch. Nếu điều này tiếp tục, khối lượng máu sẽ dần dần cạn kiệt. Tuy nhiên, chất dịch mô dư thừa đi vào các mao mạch bạch huyết. Bây giờ được gọi là bạch huyết, nó sẽ được trả lại máu để tái chế lại thành huyết tương, do đó duy trì thể tích máu. Điều này sẽ được thảo luận thêm trong Chương 14.

CÁC CHU TRÌNH TUẦN HOÀN

Hai con đường lưu thông chính là phổi và toàn thân.
Lưu thông phổi bắt đầu ở tâm thất phải, và tuần hoàn hệ thống bắt đầu ở tâm thất trái. Tuần hoàn cửa gan là một phân đoạn đặc biệt của tuần hoàn hệ thống sẽ được thảo luận riêng biệt. Sự lưu thông của thai nhi liên quan đến các con đường hiện diện trước khi sinh và cũng sẽ được thảo luận riêng biệt.

1.VÒNG TUẦN HOÀN PHỔI:

• Tâm thất phải bơm máu vào động mạch phổi (hoặc các nhánh), phân chia thành động mạch phổi phải và trái, mỗi nhánh đến từng phổi. Trong phổi, mỗi nhánh động mạch phân chia thành các động mạch và tiểu động mạch nhỏ hơn, sau đó là các mao mạch. Các mao mạch phổi bao quanh phế nang phổi; ở đây sự trao đổi oxy và carbon dioxide diễn ra. Các mao mạch kết hợp với nhau để hình thành các tiểu tĩnh mạch, hợp nhất thành
  tĩnh mạch, và cuối cùng vào hai tĩnh mạch phổi từ mỗi phổi để đưa máu trở lại tâm nhĩ trái.
• Dòng máu đã được oxy hóa sau đó sẽ đi qua tuần hoàn hệ thống. (Lưu ý rằng tĩnh mạch phổi chứa máu ôxy hóa, đây là những tĩnh mạch duy nhất mang máu có hàm lượng oxy cao. Máu trong tĩnh mạch hệ thống có hàm lượng oxy thấp; trường hớp này các động mạch hệ thống mang máu ôxy hóa).

2.TUẦN HOÀN HỆ THỐNG:

• Tâm thất trái bơm máu vào động mạch chủ, động mạch lớn nhất của cơ thể. Chúng ta sẽ nói về động mạch chủ và các nhánh của nó sau, nhưng trước tiên chúng ta sẽ tóm tắt phần còn lại của tuần hoàn hệ thống. Các nhánh của động mạch chủ đưa máu vào các tiểu động mạch và các mạng mao mạch trong cơ thể. Các mao mạch hợp nhất để hình thành các tiểu tĩnh mạch và tĩnh mạch. Các tĩnh mạch ở phần dưới cơ thể đưa máu đến tĩnh mạch chủ dưới; tĩnh mạch từ phần trên cơ thể đưa máu đến tĩnh mạch chủ trên. Hai tĩnh mạch này đổ về tâm nhĩ phải. Các động mạch và tĩnh mạch chính được thể hiện trong hình.13–3 đến 13–5, và các chức năng của chúng được liệt kê trong các Bảng 13–1 và 13–2.
• Động mạch chủ là một mạch liên tục, nhưng để thuận tiện cho việc mô tả chính xác nó được chia thành các phần được đặt tên giải phẫu: động mạch chủ lên, cung động mạch chủ, động mạch chủ ngực, và động mạch chủ bụng. Động mạch chủ lên là phần đầu tiên xuất hiện từ đỉnh tâm thất trái. Cung động mạch chủ xuất phát ở ngay phía sau trái tim và đi xuống. Tiếp theo là động mạch chủ ngực đi qua khoang ngực và qua cơ hoành. Ở dưới mức cơ hoành, động mạch chủ bụng tiếp tục đến ngang đầu trên đốt sống thắt lưng thứ 4, thì chia thành hai động mạch chậu chung phải và trái. Dọc theo đường đi của nó, động mạch chủ có nhiều nhánh mà qua đó máu được vận chuyển đến các cơ quan và bộ phận trên cơ thể.
• Động mạch chủ lên chỉ có hai nhánh: động mạch vành phải và trái, cung cấp máu cho cơ tim. Con đường lưu thông này được mô tả trước đây trong Chương 12.
  

• Cung động mạch chủ có ba nhánh cấp máu cho đầu và cánh tay: thân động mạch cánh tay-đầu phải, động mạch cảnh chung trái và động mạch dưới đòn trái. Thân động mạch cánh tay-đầu rất ngắn và phân chia thành động mạch cảnh chung và động mạch dưới đòn phải. Động mạch cảnh chung phải và trái chạy đến cổ, thì mỗi bên phân chia thành một động mạch cảnh trong và động mạch cảnh ngoài, cấp máu cho đầu. Động mạch dưới đòn phải và trái nằm ở vai phía sau xương đòn và tiếp tục là động mạch cánh tay. Khi động mạch đi vào vùng cơ thể khác (không phải “nhánh”, chỉ là tiếp tục), tên của nó

thay đổi: Động mạch dưới đòn trở thành động mạch nách, rồi thành động mạch cánh tay. Các nhánh của động mạch cảnh và động mạch dưới đòn được sơ đồ hóa trong hình.13–3 và 13–5. Khi bạn nhìn vào các sơ đồ này, hãy nhớ rằng tên của các mạch máu thường cho chúng ta biết nó ở đâu. Ví dụ, động mạch mặt được tìm thấy ở mặt.

•  Một số động mạch ở đầu góp phần tạo ra các tiếp nối quan trọng, đa giác Willis (hoặc vòng động mạch não), đó là một “vòng tròn” của các động mạch xung quanh tuyến yên (Hình 13–6). Đa giác Willis được hình thành bởi các động mạch cảnh trong phải và trái và động mạch nền, cái mà là sự kết hợp của các động mạch đốt sống phải và trái (nhánh của động mạch dưới đòn). Não luôn hoạt động, ngay cả trong khi ngủ, và phải có dòng máu liên tục để cung cấp oxy và loại bỏ các chất thải. Vì lý do này có bốn động mạch lớn mang máu đến đa giác Willis. Từ sự tiếp nối này, nhiều động mạch ở não khi bị tắc vẫn được cấp máu từ bên đối diện.
• Động mạch chủ ngực và các nhánh của nó cung cấp máu cho thành ngực và các cơ quan trong khoang ngực. Các mạch máu này được liệt kê trong Bảng 13–1.
• Động mạch chủ bụng cấp máu cho các động mạch thành bụng và các tạng và đến các động mạch chậu chung, cái sẽ chạy xuống và cấp máu cho chân. Lưu ý rằng trong hình 13–3, nhánh động mạch chậu chung tách thành động mạch chậu ngoài, sẽ trở thành động mạch đùi, rồi thành động mạch khoeo; cùng 1 mạch nhưng lại có tên khác nhau, tùy theo vị trí. Những mạch máu này cũng được liệt kê trong Bảng 13–1 (xem Ô 13–3: Vị trí bắt mạch)
• Các tĩnh mạch hệ thống nhận máu từ các cơ quan hoặc các bộ phận của cơ thể và thường đi kèm với các động mạch tương ứng. Các tĩnh mạch quan trọng nhất được sơ đồ hóa trong hình 13–4 và được liệt kê trong Bảng 13–2.

3.TUẦN HOÀN CỬA:

• Tuần hoàn cửa là một phân khu của tuần hoàn hệ thống, trong đó máu từ các cơ quan tiêu hóa ở bụng và lách chảy đến gan trước khi trở về tim.
• Máu từ mao mạch của dạ dày, ruột non, kết tràng, tuyến tụy, và lách đổ về hai tĩnh mạch lớn, tĩnh mạch mạc treo tràng trên và tĩnh mạch lách, hợp nhất để hình thành tĩnh mạch cửa (Hình 13–7). Tĩnh mạch cửa đưa máu vào gan, nơi nó phân nhánh rộng và đổ máu vào các xoang, các mao mạch của gan (xem hình 16–
  6 trong Chương 16). Từ các xoang, máu chảy vào tĩnh mạch gan, đến tĩnh mạch chủ dưới và trở lại tâm nhĩ phải. Lưu ý rằng con đường này có hai bộ mao mạch và ghi nhớ rằng ở các mao mạch này sự trao đổi diễn ra. Chúng ta hãy xem một số ví dụ cụ thể để thấy rõ mục đích và tầm quan trọng của lưu thông cửa gan.
  Glucose từ tiêu hóa carbohydrate được hấp thụ vào các mao mạch của ruột non; sau bữa ăn lớn,

lượng đường trong máu có thể tăng lên đáng kể. Nếu máu này đi trực tiếp trở lại tim và sau đó lưu thông qua thận, một số glucose có thể bị mất trong nước tiểu. Tuy nhiên, máu từ ruột non đi qua đầu tiên thông qua các xoang gan, và các tế bào gan loại bỏ lượng đường dư thừa và lưu giữ nó dưới dạng glycogen. Máu trở về tim sau đó sẽ có mức đường huyết trong khoảng bình thường.

• Một ví dụ khác: Rượu được hấp thụ vào các mao mạch của dạ dày và ruột non. Nếu nó được lưu thông trực tiếp khắp cơ thể, rượu sẽ nhanh chóng làm suy yếu chức năng của não. Tuy nhiên cửa gan

nhận máu từ dạ dày và ruột rồi đưa đến gan, cơ quan có thể giải độc rượu và ngăn chặn các tác động bất lợi của nó lên não. Tất nhiên, nếu uống rượu tiếp tục, nồng độ rượu trong máu tăng nhanh hơn khả năng giải độc của gan, và những dấu hiệu phổ biến của ngộ độc rượu xuất hiện.
Như bạn có thể thấy, con đường lưu thông cửa này cho phép gan thay đổi máu từ các cơ quan tiêu hóa và lách. Một số chất dinh dưỡng có thể được lưu trữ hoặc thay đổi, bilirubin từ lá lách thì sẽ được đưa đến dịch mật, và các chất độc tiềm tàng được giải độc.

4. TUẦN HOÀN THAI NHI:

• Trước khi sinh, cơ thể thai phải phụ thuộc vào mẹ để lấy oxy và chất dinh dưỡng,và đào thải carbon dioxyde cùng các chất cặn bã. Mạng mao mạch trao đổi giữa thai nhi và mẹ là nhau thai, trong đó có các mạch máu thai nhi và mẹ rất gần nhau (xem hình 13-8 và cũng có hình 21-5 trong Chương 21). Máu của thai nhi không hòa lẫn với máu của người mẹ; các chất được trao đổi theo cơ chế khuếch tán và vận chuyển tích cực.
• Thai nhi được kết nối với nhau thai bằng dây rốn, chứa hai động mạch rốn và một tĩnh mạch rốn (xem hình 13–8). Các động mạch rốn là nhánh của động mạch chậu trong của thai nhi; chúng mang máu từ thai nhi đến nhau thai. Trong nhau thai, carbon dioxide và các chất thải trong máu của thai nhi đi vào tuần hoàn của mẹ, và oxy và chất dinh dưỡng từ máu của người mẹ đi vào tuần hoàn thai nhi.
• Tĩnh mạch rốn mang máu giàu ôxy từ nhau thai đến thai nhi. Trong cơ thể của thai nhi, các tĩnh mạch rốn: Một nhánh lấy một ít máu đến gan của thai nhi, nhưng hầu hết máu đi qua ống tĩnh mạch đến tĩnh mạch chủ dưới rồi đến tâm nhĩ phải. Sau khi sinh, dây rốn bị cắt, phần còn lại của các mạch thai này bị co thắt và trở nên không hoạt động.
• Những thay đổi khác của tuần hoàn thai nhi liên quan đến tim và các động mạch lớn của thai nhi (cũng được chỉ ra trong hình 13–8). Bởi vì phổi thai nhi vẫn xẹp và không cung cấp cho trao đổi khí, máu được đi tắt từ phổi và đến cơ thể. Lỗ bầu dục là một lỗ hổng trong vách gian nhĩ cho phép một lượng máu chảy từ tâm nhĩ phải đến tâm nhĩ trái, chứ không như thường lệ, đến tâm thất phải. Máu đi vào tâm thất phải được bơm vào động mạch phổi. Ống động mạch là một mạch ngắn dẫn hướng hầu hết máu trong động mạch phổi đến động mạch chủ, đến cơ thể. Cả lỗ bầu dục và ống động mạch đều cho phép máu không cần qua phổi thai nhi như bình thường.

• Ngay sau khi sinh, trẻ hô hấp làm phổi giãn nở kéo theo máu về tuần hoàn phổi nhiều hơn .Lượng máu nhiều hơn đó đổ về tâm nhĩ trái và nắp ở bên trái của lỗ bầu dục sẽ đóng lại .Ống động mạch hẹp lại có khả năng đáp ứng với hàm lượng oxy cao hơn trong máu và tuần hoàn phổi trở nên đầy đủ chức năng trong vài ngày.

VẬN TỐC CỦA DÒNG MÁU:

• Vận tốc hoặc tốc độ của dòng máu khác nhau ở các phần khác nhau của hệ thống mạch máu. Vận tốc có mối quan hệ nghịch đảo( nghĩa là một giá trí tăng lên, giá trị còn lại sẽ giảm xuống ) với diện tích mặt cắt ngang của các đoạn riêng biệt trong hệ thống mạch máu. Tham khảo hình 13 – 9 khi bạn đọc phần tiếp theo. Động mạch chủ nhận máu từ tâm thất trái, diện tích mặt cắt ngang của nó nhỏ, khoảng 3 cm2 (0.5 sq.inch) và máu di chuyển rất nhanh, ít nhất khoảng 30cm(12inch)/s. Mỗi lẫn động mạch chủ hoặc bất kì nhánh động mạch nào tăng tổng diện tích mặt cắt ngang thì tốc độ dòng máu sẽ giảm xuống. Thử nghĩ rằng một dòng sông bắt đầu với lòng sông hẹp và đang chảy rất nhanh.Nếu lòng sông mở rộng, nước sẽ lan ra, lấp đầy và chảy chậm hơn . Nếu con sông bị thu hẹp lại nước sẽ chảy nhanh hơn. Đây là những gì xảy ra trong hệ thống mạch máu.
• Mao mạch có tổng diện tích mặt cắt ngang lớn nhất và tốc độ chậm nhất , nhỏ hơn 0.1 cm/s . Khi mao mạch hợp lại thành tiểu tĩnh mạch sau đó là tĩnh mạch, diện tích mặt cắt ngang giảm và tốc độ dòng máu tăng lên.
• Nhớ lại rằng trong mạng lưới mao mạch diễn ra quá trình trao đổi chất dinh dưỡng, chất thải và khí giữa máu và dịch mô. Tốc độ lưu thông máu chậm trong các mao mạch cho phép đủ thời gian cho những trao đổi thiết yếu này. Thử nghĩ một chuyển tàu đang chạy
  

chậm lại ( không thực sự dừng lại ) cho mọi người lên và xuống tàu, sau đó tăng tốc một lần nữa để đến ga tiếp theo. Các mao mạch là các “ trạm “ của hệ thống mạch máu.

• Vận tốc máu ở các mạch máu khác nhanh hơn làm cho thời gian tuần hoàn ngắn hơn. Đây là thời gian cần thiết để máu đi từ tâm thất phải đến phổi, trở lại tim và được tâm thất trái bơm đi khắp cơ thể và trở lại tim một lần nữa. Thời gian tuần hoàn khoảng 1 phút hoặc ít hơn, đảm bảo cho quá trình trao đổi khí diễn ra đầy đủ

HUYẾT ÁP

• Huyết áp là áp lực máu tác dụng lên thành mạch.
• Quá trình lọc trong mao mạch phụ thuộc vào huyết áp. Lọc mang chất dinh dưỡng đến các mô, và bạn

thấy trong Chương 18 , là bước đầu tiên hình thành nước tiểu. Huyết áp là một trong những “ Dấu hiệu sinh tồn “ thường được đo, và thực tế huyết áp bình thường là điều cần thiết cho cuộc sống.

• Việc bơm của tâm thất tạo nên huyết áp được đo bằng mmHg. Khi đọc huyết áp toàn thân, hai số thu được là : tâm thu và tâm trương, trong khoảng 110/70 mmHg. Huyết áp tâm thu luôn cao hơn và biểu thị huyết áp khi tâm thất trái bị co lại. Số nhỏ hơn là huyết áp tâm trương, khi tâm thất trái dãn ra và không tác dụng lực. Huyết áp tâm trương được duy trì bởi các động mạch và tiểu động mạch ( được trình bày ở phần sau ). Việc điều chỉnh huyết áp toàn thân được trình bày trong phần sau.
• Huyết áp cao nhất ở động mạch chủ, nơi nhận toàn bộ máu được bơm từ tâm thất trái. Khi máu di chuyển xa tim, huyết áp giảm (Xem hình 13-9). Động mạch chủ thường được sử dụng để đọc huyết áp, ở đây phạm vi bình thường của tâm thu là 90 -120 mmHg, phạm vi bình thường của tâm trương là 60 – 80 mmHg. Trong các tiểu động mạch, huyết áp giảm hơn nữa , huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương hợp lại thành 1 huyết áp.Tại đầu động mạch của mạng lưới mao mạch huyết áp khoảng 30 đến 35 mmHg và giảm xuống còn 12 đến 15 mmHg ở đầu tĩnh mạch của mạng lưới mao mạch. Áp lực này đủ lớn để diễn ra quá trình lọc nhưng đủ thấp để không vỡ các mao mạch. Khi máu chảy qua tĩnh mạch huyết áp giảm hơn nữa và huyết áp giảm tới 0 khi máu đi vào tâm nhĩ phải.
• Giới hạn trên của huyết áp hiện nay là 120/80 mmHg. Các mức 125 -139/85 – 89 mmHg được coi là cao bình thường, hiện nay gọi là “ Tiền tăng HA” nghĩa là nó có khả năng trở nên cao hơn. Huyết áp toàn thân cao hơn mức bình thường được gọi là tăng huyết áp ( xem bảng 13-4) , thấp hơn huyết áp bình thường được gọi là hạ huyết áp.

• Huyết áp phổi được tạo ra bởi tâm thất phải, tâm thất phải có thành tương đối mỏng và do đó tác động một lực chỉ bằng 1/6 lực của tâm thất trái. Kết quả là áp lực động mạch phổi luôn luôn thấp: 20 – 25/ 8 –
  10 mm Hg, trong các mao mạch phổi còn thấp hơn. Điều này rất quan trọng để ngăn chặn quá trình lọc trong các mao mạch phổi, do đó ngăn dịch mô tích tụ trong phế nang của phổi.

DUY TRÌ HUYẾT ÁP TOÀN THÂN

Vì huyết áp là rất quan trọng, nên có nhiều yếu tố sinh lý và các quá trình tương tác để giữ huyết áp trong giới hạn bình thường :

1. Hồi lưu tĩnh mạch—máu trở lại tim bằng đường tĩnh mạch. Hồi lưu tĩnh mạch rất quan trọng bởi vì tim chỉ có thể bơm máu mà nó nhận được. Nếu hồi lưu tĩnh mạch giảm, các sợi cơ tim sẽ không bị giãn ra, thì lực tâm thu thất sẽ giảm (Định luật của Starling), và huyết áp sẽ giảm. Đây là những gì có thể xảy ra sau một xuất huyết nghiêm trọng.
Khi nằm, hồi lưu tĩnh mạch có thể được duy trì khá dễ dàng, nhưng khi đứng, do phải thắng được trọng lực nên máu về tim thấp hơn. Ba cơ chế thúc đẩy hồi lưu tĩnh mạch : co thắt tĩnh mạch, bơm cơ xương và bơm hô hấp.
Tĩnh mạch có cơ trơn, giúp chúng co lại và đẩy máu về phía tim; các van ngăn máu chảy ngược. Cơ chế thứ hai là bơm cơ xương, đặc biệt hiệu quả đối với các tĩnh mạch sâu ở chân. Những tĩnh mạch này được bao quanh bởi cơ và xương trong các hoạt động co bóp hay nghỉ ngơi bình thường như đi bộ. Các cơn co thắt của cơ vùng chân ép vào các tĩnh mạch giúp đẩy máu về phía tim. Cơ chế thứ ba là bơm hô hấp, ảnh hưởng đến những tĩnh mạch đi qua khoang ngực. Những thay đổi áp suất của thì hít vào và thở ra kéo theo giãn và nén các tĩnh mạch và máu được trở về tim.

2. Nhịp tim và lực của tim—nói chung, nếu nhịp tim và lực cơ tim tăng lên thì huyết áp tăng ; đây là những gì xảy ra trong quá trình luyện tập. Tuy nhiên, nếu tim đập rất nhanh, tâm thất có thể không đáp ứng được giữa nhịp đập và cung lượng tim và huyết áp sẽ giảm.

3. Sức cản ngoại vi—thuật ngữ này đề cập đến sức cản của mạch đối với dòng máu. Động mạch và tĩnh mạch thường bị co hẹp, duy trì huyết áp tâm trương bình thường. Có thế nói các mạch máu như các “container” cho máu. Nếu cơ thể của một người có 5 lít máu, “container” phải nhỏ hơn để máu có thể gây áp lực lên thành của nó. Đây là những gì xảy ra khi co mạch bình thường: Nó làm cho các “container” (các mạch) nhỏ hơn lượng máu để máu có thể gây áp lực ngay cả khi tâm thất trái nghỉ ngơi.
Nếu co mạch xảy ra nhiều hơn, huyết áp sẽ tăng lên (container trở nên nhỏ hơn). Đây là những gì xảy ra trong tình huống stress, co mạch lớn hơn được tạo ra bởi các xung giao cảm. Nếu giãn mạch xảy ra, huyết áp sẽ giảm (container lớn hơn). VD: sau khi ăn một bữa thịnh soạn có giãn mạch rộng ở đường tiêu hóa để cung cấp nhiều oxy máu hơn cho các hoạt động tiêu hóa. Để giữ huyết áp trong phạm vi bình thường, co mạch phải xảy ra ở những nơi khác trong cơ thể. Đây là lý do tại sao tập thể dục gắng sức nên tránh ngay sau khi ăn vì không có đủ máu để cung cấp oxy cho cơ bắp và đường tiêu hóa hoạt động cùng một lúc.

4. Sự đàn hồi của các động mạch lớn — khi tâm thất trái co, máu đi vào các động mạch lớn làm giãn thành động mạch. Thành động mạch có tính đàn hồi và hấp thụ một số lực. Khi tâm thất trái giãn ra, thành động mạch co lại giúp duy trì huyết áp tâm trương trong phạm vi bình thường. Độ đàn hồi bình thường làm giảm huyết áp tâm thu, làm tăng huyết áp tâm trương và duy trì huyết áp hiệu số (Huyết áp hiệu số là sự khác biệt giữa huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Tỷ lệ bình thường của tâm thu : tâm trương : hiệu số là khoảng 3:2: 1. Ví dụ, với huyết áp 120/80 mm Hg, huyết áp hiệu số là 40 và tỷ lệ là 120: 80: 40 hoặc 3:2: 1.)
5. Độ nhớt của máu – độ nhớt của máu bình thường phụ thuộc vào sự hiện diện của các tế bào hồng cầu và protein huyết tương, đặc biệt là albumin. Số lượng tế bào hồng cầu tăng (hiếm gặp trong rối loạn) gọi là bệnh đa hồng cầu và ở những người hút thuốc nặng. Điều này sẽ làm tăng độ nhớt và huyết áp của máu.
Số lượng tế bào hồng cầu giảm trong thiếu máu nặng, hoặc giảm albumin, có thể xảy ra trong bệnh gan hoặc bệnh thận, sẽ làm giảm độ nhớt và huyết áp của máu. Trong những tình huống này, các cơ chế khác như co mạch sẽ duy trì huyết áp càng gần mức bình thường càng tốt.
6. Mất máu – khi mất máu nhẹ, như khi hiến một pint máu, sẽ làm giảm huyết áp tạm thời bù lại nhanh bằng tăng nhịp tim và co thắt mạch máu mạnh hơn. Tuy nhiên, sau một xuất huyết nghiêm trọng, các cơ chế bù trừ này có thể không đủ để duy trì huyết áp bình thường và lưu lượng máu đến não. Mặc dù một người có thể sống sót khi mất 50% tổng số máu của cơ thể nhưng khả năng tổn thương não tăng lên khi máu bị mất nhiều hơn và không thay thế nhanh chóng.
7. Hormon – một số kích hormon có tác dụng lên huyết áp. Bạn có thể xem lại Chương 10 và 12, nhưng chúng tôi sẽ tóm tắt trong Hình 13–10. Tủy thượng thận tiết ra norepinephrine và epinephrine trong những tình huống stress. Norepinephrine kích thích co mạch, làm tăng huyết áp. Epinephrine cũng gây co mạch và làm tăng nhịp tim và lực co thắt, cả hai đều làm tăng huyết áp.
Hormone chống bài niệu (ADH) được tiết ra bởi thùy sau tuyến yên khi hàm lượng nước trong cơ thể giảm. ADH làm tăng tái hấp thu nước tại thận để ngăn chặn sự mất nước trong nước tiểu và giảm huyết áp. Aldosterone, một nội tiết tố từ vỏ thượng thận, có tác dụng tương tự đối với thể tích máu. Khi huyết áp giảm, tiết aldosterone kích thích tái hấp thu ion Na + ở thận. Nước kéo theo sau natri trở lại máu duy trì thể tích máu để ngăn Atrial natriuretic peptide (ANP), được tâm nhĩ của tim tiết ra , có chức năng chống lại aldosterone. ANP làm tăng sự bài tiết của ion Na + và nước ở thận, làm giảm lượng máu và làm giảm huyết áp.
PHÂN PHỐI LƯU LƯỢNG MÁU

– Thể tích máu của một người vẫn tương đối ổn định trong phạm vi bình thường phù hợp với cơ thể của người đó. Tuy nhiên khi các mô hoạt động đòi hỏi nhiều máu hơn, tức là nhiều oxy hơn khi các mô ít hoạt động . Các mô và cơ quan hoạt động nhận được một tỷ lể lơn hơn từ lưu lượng máu toàn phần , các cơ quan kém hoạt động sẽ nhận được ít hơn hoặc huyết áp sẽ giảm đáng kể.

– Như đã đề cập trước đó, các cơ thắt tiền mao mạch sẽ giãn ra trong các mô hoạt động và co lại ở những mô ít hoạt động hơn. Các tiểu động mạch cũng bị hạn chế làm giảm lưu lượng máu đến các cơ quan ít hoạt động hơn (nơi mà mức độ oxy còn tương đối cao vì các tế bào không sử dụng nó một cách nhanh chóng để tạo ra ATP). Điều này đảm bảo rằng các cơ quan hoạt động trao đổi chất sẽ nhận đủ oxy để hoạt động và huyết áp cho cơ thể sẽ được duy trì trong giới hạn bình thường.
Một ví dụ sẽ hữu ích ở đây cho thấy khả năng cơ thể khi nghỉ ngơi và cơ thể trong khi tập thể dục. Tham khảo hình 13–11 khi đọc phần sau. Nghỉ ngơi cung lượng của tim là khoảng 5000 ml mỗi phút. Tập thể dục cung lượng của tim gấp 3 lần khoảng 15.000 mL mỗi phút

– Lưu ý rằng khối lượng máu là như nhau trong cả hai trường hợp, nhưng trong quá trình tập thể dục, máu đang được lưu thông nhanh hơn.

– So sánh lượng máu chảy vào các cơ quan và mô là khác nhau trong khi tập thể dục và nghỉ ngơi. Trong khi tập thể dục, tim nhận được máu nhiều gấp ba lần khi cơ thể nghỉ ngơi. Các cơ xương nhận được máu nhiều gấp 10 lần. Da là một cơ quan thải nhiệt, nhận được lượng máu gấp 4 lần. Tuy nhiên các cơ quan khác có thể hoạt động bình thường với ít máu hơn. Lưu lượng máu giảm xuống ở đường tiêu hóa, đến thận, và các bộ phận khác của cơ thể như xương.

– Khi dừng tập thể dục, cung lượng tim sẽ dần dần trở về mức nghỉ ngơi, máu sẽ chảy vào các cơ quan khác nhau. Những thay đổi trong sự phân bố lại lượng máu đảm bảo đủ oxy cho các mô hoạt động và huyết áp ổn định cho toàn bộ cơ thể.

ĐIỀU HÒA HUYẾT ÁP

Các cơ chế điều hòa huyết áp toàn thân có thể được chia thành hai loại: cơ chế nội tại và cơ chế thần kinh. Các cơ chế thần kinh liên quan đến hệ thần kinh, và các cơ chế nội tại không đòi hỏi các xung thần kinh..

1.CƠ CHẾ NỘI TẠI

• Thuật ngữ nội tại có nghĩa là “bên trong”. Các cơ chế nội tại hoạt động vì các đặc tính bên trong của một số cơ quan đã biết. Cơ quan đầu tiên là tim. Khi hồi lưu tĩnh mạch tăng, các sợi cơ tim được kéo căng và tâm thất bơm mạnh hơn (Định luật của Starling). Như vậy, cung lượng tim và huyết áp tăng lên. Đây là những gì xảy ra trong khi tập thể dục, khi tăng áp cao là cần thiết. Khi dừng tập thể dục và hồi lưu tĩnh mạch giảm, tim bơm yếu hơn, giúp hồi phục huyết áp đến bình thường khi nghỉ ngơi.
• Cơ chế nội tại thứ hai liên quan đến thận. Khi máu chảy qua thận giảm, quá trình lọc giảm và giảm lượng nước tiểu được hình thành Lượng nước tiểu giảm dẫn đến duy trì thể tích máu để nó không giảm thêm nữa. Sau xuất huyết nặng hoặc bất kỳ loại mất nước nào khác, điều này rất quan trọng để duy trì huyết áp.
• Thận cũng tham gia vào cơ chế renin-angiotensin. Khi huyết áp giảm, thận tiết ra enzyme renin, tạo ra một loạt các phản ứng dẫn đến sự hình thành angiotensin II. Những phản ứng này được mô tả trong Bảng 13–3 và được mô tả trong hình 13–12. Angiotensin II gây co mạch và kích thích vỏ thượng thận tiết aldosterone , cả hai đều sẽ làm tăng huyết áp. Khả năng điều chỉnh huyết áp của thận cũng bị ảnh hưởng bởi chế độ ăn. Chế độ ăn có nhiều thực phẩm từ thực vật tốt hơn thức ăn từ động vật ,có hàm lượng kali cao hơn và natri thấp hơn so với chế độ ăn chủ yếu là thức ăn từ động vật. Thận của chúng ta đã tiến hóa qua hàng nghìn năm để điều chỉnh nồng độ của hai ion quan trọng này trong máu nếu như chúng ta đang dùng các chế độ ăn từ thực vật, cũng như tổ tiên thời tiền sử của chúng ta. Nhưng trong 50 đến 60 năm qua, các loại thực phẩm chế biến có hàm lượng natri rất cao đã trở nên phổ biến hơn nhiều, và thận không thích nghi được với sự thay đổi này. Kết quả là, tỷ lệ chênh lệch : Nồng độ natri trong máu của chúng ta thường cao hơn so với kali. Sự chênh lệch này làm tăng sức co cơ của lớp cơ trơn mạch máu, làm tăng huyết áp khi nghỉ ngơi.
  

2. CƠ CHẾ THẦN KINH:

• Hành não và hệ thống thần kinh tự chủ liên quan trực tiếp đến việc điều hòa huyết áp. Cơ chế thần kinh đầu tiên liên quan đến tim; điều này đã được trình bày ở phần trước, vì vậy sẽ không được trình bày ở đây, hãy tham khảo Chương 12 và Hình 12–8, cũng như Hình 13-13.
• Cơ chế thần kinh thứ hai liên quan đến sức cản ngoại vi, tức là mức độ co thắt của động mạch, tiểu động mạch và ở mức độ thấp hơn ở các tĩnh mạch (xem hình 13-13). Hành não có chứa trung tâm vận mạch, bao gồm vùng co mạch và giãn mạch . Vùng gian mạch có thể ức chế tác động của vùng co mạch gây giãn mạch

và hạ huyết áp. Vùng co mạch có thể làm tăng tác dụng co mạch thông qua hệ giao cảm của hệ thần kinh tự chủ
Các sợi giao cảm ( tác nhân gây co mạch ) phân bố các dây thần kinh trên cơ trơn của tất cả động mạch và tĩnh mạch , phát ra một vài xung trên dây dọc theo các sợi này duy trì sự co mạch bình thường. Tăng số lương xung trên giây gây co mạch lớn hơn và ít xung hơn mỗi giây gây giãn mạch. Hành não nhận được tín hiệu để thực hiện những thay đổi như vậy từ các bộ phận nhận cảm trong các xoang động mạch cảnh và quai động mạch chủ .
Không có khả năng duy trì huyết áp bình thường là một tình trạng của sốc tuần hoàn (xem Hình 13–5: Sốc tuần hoàn).

SỰ LÃO HÓA CỦA HỆ THỐNG MẠCH MÁU

• Người ta cho rằng sự lão hóa của các mạch máu,đặc biệt là động mạch, bắt đầu từ khi còn nhỏ, mặc dù các ảnh huởng này không rõ ràng trong nhiều thập kỷ. Lượng cholesterol trong xơ vữa động mạch được hình thành theo độ tuổi với hậu quả nghiêm trọng nhất ở động mạch vành. Một mức độ nhất định của xơ vữa động mạch sẽ xảy ra và huyết áp trung bình khi nghỉ ngơi có thể tăng, thành mạch bị tôn thương . Hậu quả bao gồm

suy tim trái và đột quỵ nếu mạch máu não bị tổn thương.

• Các tĩnh mạch cũng bị hủy hoại theo độ tuổi; thành mạch mỏng của nó yếu đi và căng ra, làm cho các van không còn khả năng. Điều này có thể xảy ra ở các tĩnh mạch chân; thành mạch của nó chịu áp lực rất lớn khi máu trở về tim trái do phải thắng được trọng lực. Suy tĩnh mạch và viêm tĩnh mạch có nhiều khả năng xảy ra ở người cao tuổi.

V. TÓM TẮT:

Mặc dù hệ thống mạch máu hình thành hướng đi cho dòng máu, có thể thấy rằng các mạch máu không đơn giản là các ống dẫn để máu chảy qua. Các mạch máu không phải là các ống thụ động, mà chúng tham gia tích cực vào việc cân bằng nội môi. Các động mạch và tĩnh mạch giúp duy trì huyết áp, và các mao mạch thực hiện quá trình trao đổi chất giữa máu và các mô. Một số vị trí trao đổi rất quan trọng được trình bày trong các chương sau: phổi, đường tiêu hóa và thận.

Nguồn: Essentials of Anatomy and Physiology – Vietnamese Version

 

 

 

 

 

 

 

.