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

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.

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 thừ 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 váo 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) sựu 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.

Áp lực tâm nhĩ phải bình thường là khoảng 0 mmHg, 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 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 ổ 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.

Hình. Các điểm ép làm cho tĩnh mạch uốn cong khi đổ vào khoang ngực

Ảnh hưởng của áp lực nhĩ phải lên áp lực tĩnh mạch ngoại vi. Khi áp lực trong nhĩ trái tăng lên cao trên gái trị bình thường của nó là 0 mmHg, 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-+30 mmHg. 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. Khi một người đứng, áp lực ở tâm nhĩ phải khoảng 0 mmHg 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.

Hình: Ảnh hưởng của áp lực trọng lực lên áp lực hệ thống tĩnh mạch trong cơ thể ở một người ở tư thế đứng

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 áp lực 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, 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.

Hình: Hệ thống van tĩnh mạch ở chân

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 phù 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 lý 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.

Hình. Điểm giao nhau để đo áp lực tuần hoàn (nằm gần van 3 lá). Mức áp lực tham khảo cho việc đo lường áp lực tĩnh mạch và các áp lực khác của hệ tuần hoàn

Áp lực nhĩ phải bằng 0 mmHg 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. Vì vậy, tất cả các đo lường áp lực tuần hoàn 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.