Tuần hoàn phổi

Tuần hoàn phổi đưa toàn bộ cung lượng tim qua phổi để máu có thể nhận oxy và giải phóng carbon dioxide. Đây là một hệ thống áp suất thấp, sức cản thấp, độ giãn nở cao, khác biệt với tuần hoàn hệ thống ở những điểm cơ bản, nổi bật nhất là các mạch máu của nó co lại chứ không giãn ra khi phản ứng với tình trạng thiếu oxy.

Definition

Tuần hoàn phổi là giường mạch máu khu vực dẫn toàn bộ cung lượng tim từ tâm thất phải qua phổi và trở về tâm nhĩ trái; đây là một hệ thống áp suất thấp, sức cản thấp, trong đó oxy phế nang thấp gây co mạch giúp điều chỉnh sự phù hợp giữa tưới máu và thông khí.

Scope

Mục này bao gồm thiết kế áp suất thấp đặc trưng của các mạch máu phổi, ảnh hưởng của trọng lực và thể tích phổi đối với sức cản của chúng, sự phù hợp giữa lưu lượng máu và thông khí, và phản ứng đặc trưng của co mạch phổi do thiếu oxy. Mục này xem xét tưới máu phổi như sinh lý điều hòa bình thường và là nền tảng để hiểu về trao đổi khí và tăng áp động mạch phổi, không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Tại sao tuần hoàn phổi là một hệ thống áp suất thấp, sức cản thấp?
• Tại sao các mạch máu phổi co lại khi phản ứng với tình trạng thiếu oxy, không giống như các mạch máu hệ thống?
• Lưu lượng máu phổi được điều chỉnh phù hợp với thông khí phế nang như thế nào?
• Thể tích phổi và trọng lực ảnh hưởng đến sức cản mạch máu phổi và phân bố lưu lượng như thế nào?

Key concepts

• Hệ thống áp suất thấp, sức cản thấp
• Độ giãn nở mạch máu cao và tuyển mộ
• Co mạch phổi do thiếu oxy
• Điều chỉnh thông khí-tưới máu
• Ảnh hưởng của thể tích phổi đến sức cản
• Phân bố lưu lượng theo trọng lực
• Hậu tải tâm thất phải

Key theories

Co mạch phổi do thiếu oxy

Các động mạch phổi co lại khi oxy phế nang giảm, chuyển máu ra khỏi các vùng phổi thông khí kém đến các vùng thông khí tốt hơn; phản ứng này, ngược lại với các mạch máu hệ thống, cải thiện sự phù hợp giữa tưới máu và thông khí và trao đổi khí.

Điều chỉnh thông khí-tưới máu

Trao đổi khí hiệu quả phụ thuộc vào việc điều chỉnh lưu lượng máu khu vực phù hợp với thông khí khu vực; các cơ chế cục bộ, bao gồm co mạch phổi do thiếu oxy, hoạt động để đưa sự phân bố tưới máu phù hợp với sự phân bố thông khí.

Mechanisms

Tuần hoàn phổi nhận toàn bộ cung lượng tim ở áp suất thấp hơn nhiều so với tuần hoàn hệ thống vì các mạch máu của nó có thành mỏng, dễ giãn nở và có trương lực nghỉ thấp. Sức cản giảm hơn nữa khi lưu lượng tăng thông qua việc tuyển mộ và giãn nở các mạch máu, và nó thay đổi theo thể tích phổi một cách đặc trưng. Lưu lượng máu được phân bố không đều khắp phổi một phần do trọng lực và một phần do điều hòa chủ động. Đặc điểm điều hòa xác định là co mạch phổi do thiếu oxy: khi oxy phế nang giảm, các động mạch cục bộ co lại, chuyển lưu lượng máu đến các vùng được oxy hóa tốt hơn và cải thiện sự phù hợp giữa tưới máu và thông khí. Phản ứng này liên quan đến việc cảm nhận oxy trong cơ trơn mạch máu phổi, với nội mô điều hòa cường độ của nó. Bởi vì tâm thất phải bơm chống lại giường mạch này, những thay đổi trong sức cản mạch máu phổi ảnh hưởng trực tiếp đến tải trọng tâm thất phải.

Clinical relevance

Thiết kế của tuần hoàn phổi và phản ứng co mạch do thiếu oxy của nó là trung tâm của cách phổi điều chỉnh lưu lượng máu phù hợp với thông khí, và những rối loạn của hệ thống này là nguyên nhân cơ bản của các tình trạng như tăng áp động mạch phổi và hậu quả trao đổi khí của bệnh phổi. Mục này mô tả sinh lý điều hòa bình thường làm nền tảng và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Sinh lý học được tóm tắt ở đây được rút ra từ các đánh giá tổng hợp về sinh lý mạch máu phổi và về co mạch phổi do thiếu oxy và cơ sở tế bào của nó, chứ không phải từ các thử nghiệm lâm sàng hoặc hướng dẫn thực hành.

History

Việc nhận ra rằng các mạch máu của phổi co lại chứ không giãn ra khi phản ứng với tình trạng thiếu oxy, được thiết lập trong sinh lý học giữa thế kỷ XX, đã xác định co mạch phổi do thiếu oxy là một đặc điểm xác định của tuần hoàn phổi. Các công trình tiếp theo đã mô tả bản chất áp suất thấp, có thể tuyển mộ của giường mạch, ảnh hưởng của trọng lực và thể tích phổi đối với lưu lượng, và các cơ chế cảm nhận oxy tế bào và nội mô làm nền tảng cho phản ứng thiếu oxy.

Debates

Cảm biến oxy cho co mạch phổi do thiếu oxy nằm ở đâu?

Việc vị trí cảm biến oxy chính nằm ở cơ trơn mạch máu phổi, nội mô, hay cả hai, và những con đường tín hiệu nào làm trung gian cho sự co mạch, vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực.

Key figures

• Andrew B. Lumb
• Wolfgang M. Kuebler

Seminal works

• lumb-2015
• grimmer-2017

Frequently asked questions

Tại sao các mạch máu phổi co lại khi oxy thấp, trong khi các mạch máu hệ thống giãn ra?

Trong phổi, việc co các mạch máu cung cấp cho một vùng thông khí kém sẽ chuyển máu đến các vùng thông khí tốt hơn, cải thiện sự phù hợp giữa tưới máu và thông khí; điều này ngược lại với phản ứng hệ thống, nơi oxy thấp thúc đẩy giãn mạch để đưa nhiều máu hơn.

Tại sao tuần hoàn phổi là một hệ thống áp suất thấp?

Các mạch máu của nó có thành mỏng, dễ giãn nở và có trương lực nghỉ thấp, và chúng tuyển mộ và giãn ra khi lưu lượng tăng, do đó toàn bộ cung lượng tim có thể đi qua phổi ở áp suất thấp hơn nhiều so với tuần hoàn hệ thống.