Áp lực màng phổi và Cơ học hô hấp

Áp lực màng phổi (áp lực nội màng phổi) là áp lực trong khoang chứa dịch mỏng giữa phổi và thành ngực. Áp lực này thường thấp hơn áp suất khí quyển và là mối liên kết cơ học giữa thành ngực và phổi: những thay đổi áp lực màng phổi do các cơ hô hấp tạo ra được truyền qua khoang màng phổi để làm giãn nở hoặc thư giãn phổi. Sự chênh lệch giữa áp lực phế nang và áp lực màng phổi — áp lực xuyên phổi — là áp lực giãn nở thực sự của phổi.

Definition

Áp lực màng phổi là áp lực trong khoang màng phổi bao quanh phổi, thường âm so với khí quyển; áp lực xuyên phổi là sự chênh lệch giữa áp lực phế nang và áp lực màng phổi và đại diện cho áp lực ròng làm giãn nở phổi.

Scope

Chủ đề này bao gồm nguồn gốc và dấu hiệu của áp lực màng phổi, khái niệm áp lực xuyên phổi như áp lực giãn nở của phổi, gradient áp lực màng phổi theo chiều dọc trong lồng ngực và hậu quả của nó đối với thông khí vùng, và việc sử dụng áp lực thực quản như một đại diện lâm sàng. Đây là một tài liệu tham khảo và không cung cấp lời khuyên quản lý lâm sàng.

Core questions

• Tại sao áp lực màng phổi thường âm so với khí quyển, và các lực co hồi của phổi và thành ngực tạo ra nó như thế nào?
• Áp lực xuyên phổi liên hệ áp lực phế nang và áp lực màng phổi với sự giãn nở của phổi như thế nào?
• Tại sao áp lực màng phổi thay đổi theo chiều cao của phổi, và gradient đó ảnh hưởng đến thông khí vùng như thế nào?
• Làm thế nào có thể sử dụng áp lực thực quản để ước tính áp lực màng phổi?

Key concepts

• Áp lực nội màng phổi
• Áp lực xuyên phổi
• Gradient áp lực màng phổi
• Thông khí vùng
• Đại diện áp lực thực quản
• Liên kết thành ngực-phổi

Key theories

Áp lực xuyên phổi như áp lực giãn nở

Phổi được giãn nở không phải bởi áp lực tuyệt đối mà bởi sự chênh lệch giữa áp lực bên trong phế nang và áp lực màng phổi bao quanh nó; áp lực xuyên phổi này xác định thể tích phổi và là đại lượng mà lực co hồi đàn hồi phải cân bằng.

Gradient áp lực màng phổi theo chiều dọc và thông khí vùng

Do trọng lực và trọng lượng của phổi, áp lực màng phổi ít âm hơn ở đáy phổi ở tư thế đứng so với đỉnh, do đó các vùng phụ thuộc nằm trên phần dốc hơn của đường cong áp lực-thể tích và nhận được tỷ lệ lớn hơn của mỗi nhịp thở; gradient trọng lực tương tự cũng định hình lưu lượng máu vùng.

Mechanisms

Khi nghỉ ngơi, lực co hồi đàn hồi hướng vào trong của phổi kéo ra khỏi thành ngực, trong khi thành ngực co hồi hướng ra ngoài; những lực đối lập này làm căng thể tích nhỏ dịch màng phổi và giữ áp lực màng phổi dưới áp suất khí quyển, giữ cho phổi giãn nở. Trong quá trình hít vào, các cơ làm tăng thể tích lồng ngực, áp lực màng phổi giảm thêm, áp lực xuyên phổi tăng, và phổi giãn nở. Áp lực màng phổi không đồng nhất: trọng lực làm cho áp lực này âm hơn ở đỉnh so với đáy phổi ở tư thế đứng, do đó các phế nang ở đỉnh giãn nở nhiều hơn nhưng ít đàn hồi hơn, trong khi các phế nang ở đáy, ban đầu nhỏ hơn, giãn nở nhiều hơn đối với một thay đổi áp lực nhất định và do đó được thông khí tốt hơn. Vì áp lực màng phổi không thể dễ dàng đo trực tiếp ở người sống, áp lực trong một quả bóng đặt trong thực quản được sử dụng như một đại diện thực tế.

Clinical relevance

Áp lực xuyên phổi là cơ sở sinh lý để đánh giá tải trọng cơ học thực sự lên phổi, và việc ước tính áp lực màng phổi bằng áp lực thực quản được sử dụng để diễn giải cơ học hô hấp ở bệnh nhân thở máy. Gradient áp lực màng phổi theo chiều dọc giải thích tại sao thông khí thường phân bố không đều khắp phổi. Mục này mô tả các cơ chế và phép đo và không phải là nguồn cung cấp lời khuyên điều trị cá nhân hóa.

Evidence & guidelines

Cơ sở sinh lý của áp lực màng phổi và áp lực xuyên phổi đã được thiết lập trong các nghiên cứu cơ học kinh điển và sách giáo khoa; việc sử dụng thực tế và các hạn chế của phép đo áp lực thực quản như một đại diện áp lực màng phổi đã được xem xét trong các tài liệu chăm sóc tích cực.

History

Sự nhận thức rằng phổi được giãn nở bởi áp lực xuyên phổi, và áp lực màng phổi thay đổi theo chiều cao của lồng ngực, xuất hiện từ công trình nghiên cứu giữa thế kỷ XX liên quan đến áp lực vùng với thông khí và lưu lượng máu, bao gồm các nghiên cứu của West về gradient trọng lực trong phổi. Đo áp lực thực quản được phát triển song song như một cách để ước tính áp lực màng phổi, và ứng dụng lâm sàng của nó đã được xem xét lại trong các đánh giá chăm sóc tích cực hiện đại.

Debates

Áp lực thực quản đại diện cho áp lực màng phổi một cách trung thực đến mức nào?

Áp lực thực quản là đại diện tiêu chuẩn cho áp lực màng phổi, nhưng trọng lượng trung thất, tư thế và gradient vùng có nghĩa là một giá trị thực quản duy nhất không thể nắm bắt áp lực màng phổi ở mọi nơi trong phổi, do đó việc diễn giải tuyệt đối của nó vẫn còn được tranh luận.

Key figures

• John B. West
• Jere Mead
• Stephen Loring
• Laurent Brochard

Seminal works

• west-1964
• akoumianaki-2014

Frequently asked questions

Tại sao áp lực màng phổi thường âm?

Phổi co hồi vào trong và thành ngực co hồi ra ngoài; những lực đàn hồi đối lập này kéo lên thể tích nhỏ dịch màng phổi giữa chúng, giữ áp lực màng phổi dưới áp suất khí quyển và giữ cho phổi giãn nở áp sát thành ngực.

Áp lực xuyên phổi là gì?

Đó là sự chênh lệch giữa áp lực phế nang và áp lực màng phổi — áp lực ròng tác động để làm giãn nở phổi. Thể tích phổi được xác định bởi sự chênh lệch này chứ không phải bởi một trong hai áp lực riêng lẻ, và lực co hồi đàn hồi cân bằng nó khi nghỉ ngơi.