Sự thích nghi của áp suất ô xy máu thấp và ảnh hưởng cấp của giảm ô xy máu

2021-08-25 02:14 PM

Một trong ảnh hưởng quan trọng nhất của giảm oxy máu là giảm nhận thức, gây nên giảm tư duy, trí nhớ, và hiệu suất của các vận động phức tạp.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Ảnh hưởng cấp của giảm ô xy máu

Một vài ảnh hưởng cấp của giảm oxy máu xảy ra trong những bệnh nhân chưa thích nghi với không khí thở, bắt đầu ở độ cao khoảng 12000 feet, gồm lơ mơ, uể oải, mệt mỏi tinh thần và cơ bắp, đôi khi đau đầu, thỉnh thoảng buồn nôn, và đôi khi có trạng thái phởn phơ. Những ảnh hưởng này tiến tới một giai đoạn co giật hay động kinh ở độ cao trên 18000 feet và kết thúc, trên 23000 feet ở người chưa thích nghi, gây hôn mê, và nguy cơ tử vong ngay sau đó.

Một trong ảnh hưởng quan trọng nhất của giảm oxy máu là giảm nhận thức, gây nên giảm tư duy, trí nhớ, và hiệu suất của các vận động phức tạp. Ví dụ, nếu một phi công chưa quen khí hậu ở lại độ cao 15000 feet trong 1 giờ, nhận thức thường giảm còn 50% bình thường, và sau 18 giờ ở độ cao đó, nhận thức chỉ còn lại 20%.

Sự thích nghi của áp suất ô xy máu thấp

Một người ở độ cao nhất định trong vài ngày, vài tuần, hay vài năm sẽ càng thich nghi với khí hậu oxy loãng, vì vậy nó gây hại ít hơn lên cơ thể. Sau khi thích nghi, người đó có thể làm việc nhiều hơn mà không chịu ảnh hưởng của oxy loãng hay có thể lên độ cao hơn nữa. Các biện pháp chủ yếu giúp thích nghi khí hậu gồm (1) tăng đáng kể thông khí phổi, (2) tăng số lượng hồng cầu, (3) tăng dung tích trao đổi của phổi, (4) tăng tưới máu tới mô ngoại vi, (5) tăng khả năng chịu oxy kém ở tế bào mô.

Tăng thông khí phổi – Vai trò của các receptor nhận cảm hóa học

Tiếp xúc trực tiếp với Po2 thấp kích thích các nhận cảm hóa học động mạch, và sự kích thích này làm tăng thông khí lên đến 1.65 lần. Do đó, sự bù xảy ra trong vài giây ở độ\ cao nhất định, và mình nó cho phép người lên cao vài nghìn feet hơn mức có thể mà không cần tăng thông khí. Nếu người đó ở lại độ cao rất cao trong vài ngày, thụ cảm hóa học sẽ tăng thông khí hơn nữa, lên đến khoảng 5 lần bình thường. Sự tăng thông khí tức thì trong khi lên độ cao nhất định làm mất đi lượng lớn CO2, làm giảm Pco2 và tăng pH trong dịch cơ thể. Sự thay đổi này làm ức chế trung tâm hô hấp thân não và điều đó đối lập với ảnh hưởng của giảm Po2 gây kích thích hô hấp qua thụ thể hóa học ở xoang động mạch cảnh và quai động mạch chủ. Tuy nhiên, sự ức chế này mất dần đi sau 2 đến 5 ngày, cho phép trung tâm hô hấp hoạt động trở lại đáp ứng với đủ nhận cảm hóa học từ sự giảm oxy máu, và thông khí tăng lên 5 lần so với bình thường.

Nguyên nhân của sự giảm ức chế này được cho là chủ yếu do giảm nồng độ bicarbonate trong dịch não tủy, cũng như mô não. Sự giảm này kéo theo giảm pH trong dịch quanh thụ cảm hóa học thần kinh của trung tâm hô hấp, làm tăng kích thích hô hấp.

Một cơ chế quan trọng cho sự giảm dần nồng độ bicarbonate là sự bù của thận trong nhiễm kiềm hô hấp, được bàn luận ở chương 31. Thận đáp ứng với sự giảm Pco2 bằng cách giảm ion H+ bài tiết và tăng đào thải bircabonat. Quá trình bù chuyển hóa cho nhiễm kiềm hô hấp làm giảm nồng độ bircabonat huyết thanh và dịch não tủy và pH trở về bình thường và cắt bỏ một phần ảnh hưởng ức chế hô hấp của giảm nồng độ H+. Vì vậy, trung tâm hô hấp nhận nhiều hơn nữa đáp ứng với kích thích thụ cảm hóa học ngoại vi, gây ra bởi sự giảm oxy máu sau khi thận bù cho nhiễm kiềm.

Tăng tế bào hồng cầu và nồng độ hemoglobin trong thích nghi với độ cao

Như đã bàn luận trong chương 33, giảm oxy máu là kích thích chính làm tăng sản sinh hồng cầu. Trường hợp nồng độ oxy của một người ở mức thấp trong nhiều tuần liền, hematocrit tăng dần từ giá trị bình thường 40-45% lên trung bình 60%, hemoglobin tăng trung bình từ gía trị bình thường (15 g/dL) lên 20 g/dL. Thêm nữa, thể tích máu cũng tăng từ 20- 30%, nhân thêm với tăng hemoglobin, suy ra lượng hemoglobin toàn cơ thể tăng tới 50% hoặc hơn nữa.

Tăng dung tích khuếch tán sau thích nghi

Dung tích khuếch tán (DL) bình thường của oxy đi qua màng phế nang là 21 ml/mmHg/phút, và có thể tăng gấp 3 lần khi tập thể dục hoặc khi lên các nơi cao. Một phần nguyên nhân tăng dung tích khuếch tán là do tăng lượng máu mao mạch phổi, làm giãn các mạch giúp oxy khuếch tán vào máu dễ dàng hơn. Một nguyên nhân khác là tăng dung tích phổi, làm giãn nỡ phế nang và tăng diện tích trao đổi phế nang-mao mạch. Nguyên nhân cuối cùng là tăng áp động mạch phổi, dẫn tới tăng bơm máu vào các mao mạch phổi hơn so với bình thường, đặc biệt là thùy trên phổi, là nơi được cấp máu ít ở tình trạng bình thường.

Thay đổi hệ thống tuần hoàn ngoại biên khi thích nghi - Tăng lượng mao mạch ở các mô trong cơ thể

Lưu lượng tuần hoàn thường tăng ngay lập tức 30% sau khi một người chuyển tới vùng cao nhưng sau đó sẽ giảm về mức bình thường. Thời gian giảm thường kéo dài hàng tuần liền cùng với sự tăng hematocrit. Do vậy lượng oxy vận chuyển tói các mô ngoại vi của cơ thể vẫn giữ ở mức bình thường.

Một thích ứng nữa của hệ tuần hoàn là tăng số lượng các mao mạch ở các mô ngoài phổi, hay còn gọi là tăng sinh mạch. Đặc biệt, sự thích ứng này xảy ra ở động vật mới sinh và đang còn non sống những nơi cao. Tuy nhiên, tăng sinh mạch ít gặp khi động vật lớn hơn di chuyển lên các vùng cao. Những mô hoạt động biểu hiện thiếu oxy máu, tăng sinh mạch thường gặp. Ví dụ, mật độ mao mạch ở cơ tâm thất phải tăng bởi sự kết hợp của thiếu oxy máu và tăng gánh của thất phải do tăng áp động mạch phổi ở vùng cao.

Sự thích nghi của tế bào

Ở động vật sống ở độ cao 4000-5200m, hệ thống ti lạp thể và enzym oxy hóa tế bào nhiều hơn một chút so với động vật số ở gần biển. Do đó, tế bào của những người thích nghi với độ cao được cho là sử dụng oxy hiệu quả hơn so với những người sống ở gần biển.

Bài viết cùng chuyên mục

Một số yếu tố yếu tố ảnh hưởng tới hô hấp

Trong môt thời gian ngắn, hô hấp có thể được điều khiển một cách tự động làm tăng hoặc giảm thông khí do rối loạn nghiêm trọng về PCO2, pH, và PO2 có thể xảy ra trong máu.

Điều chỉnh nhanh huyết áp: vai trò của hệ thống thần kinh

Tính chất đặc biệt quan trọng của thần kinh điều chỉnh huyết áp là sự đáp ứng nhanh, bắt đầu ở giây đầu tiên và thường tăng huyết áp gấp 2 lần bình thường trong 5 đến 10 giây.

Điện thế hoạt động trong cơ tim

Trong cơ tim, điện thế hoạt động được tạo ra do mở kênh natri nhanh kích hoạt điện thế và một tập hợp hoàn toàn khác các kênh canxi typ L, chúng được gọi là kênh canxi - natri.

Điều chỉnh huyết áp: vai trò của hệ thống thận - thể dịch

Hệ thống dịch thận - thể dịch trong kiểm soát huyết áp là một cơ chế căn bản cho kiểm soát huyết áp lâu dài. Tuy nhiên, qua các giai đoạn của quá trình tiến hóa, đã có nhiều biến đổi để làm cho hệ thống này chính xác hơn trong thực hiện vai trò của nó.

Hoạt động chuyển hóa tế bào của Aldosterol

Aldosterol không có tác dụng vận chuyển natri ngay lập tức; đúng hơn tác dụng này phải chờ hình thành liên tục những chất đặc biệt cần thiết vận chuyển natri.

Giải phóng năng lượng cho cơ thể bằng con đường kỵ khí - Đường phân kỵ khí

Lactic acid được tổng hợp trong quá trình đường phân kỵ khí không mất đi khỏi cơ thể bởi vì khi oxy đầy đủ trở lại, lactic acid có thể chuyền về thành glucose hoặc được sử dụng chính xác để giải phóng năng lượng.

Điều hòa gen trong cơ thể người

Ở động vật có nhiều loại tế bào, mô, cơ quan khác nhau, các điều hòa biểu hiện gen khác nhau cũng cho phép nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể thực hiện các chức năng chuyên biệt của chúng.

Cơ quan tiền đình: duy trì sự thăng bằng

Phần trên của hình biểu diễn mê đạo màng. Nó bao gồm phần lớn ốc tai màng (cochlea), 3 ống bán khuyên, 2 buồng lớn, soan nang (bầu tiền đình) và cầu nang (túi tiền đình).

Chất dẫn truyền thần kinh: đặc điểm của nhóm phân tử nhỏ

Trong hầu hết các trường hợp, acetylcholine có tác dụng kích thích. Tuy nhiên, nó được biết là có tác dụng ức chế ở một số dây thần kinh đối giao cảm ngoại vi, chẳng hạn như ức chế trung tâm dây thần kinh phế vị.

Vai trò trung tâm của Glucose trong chuyển hóa Carbohydrate

Sản phẩm cuối cùng của quá trình tiêu hóa carbohydrate trong đường tiêu hóa hầu như toàn bộ là glucose, fructose và galactose - với glucose trung bình chiếm khoảng 80 phần trăm.

Một số rối loạn sinh lý thân nhiệt

Sốt là trạng thái tăng thân nhiệt xảy ra do điểm chuẩn bị nâng lên cao hơn bình thường. Khi đó, các đáp ứng tăng thân nhiệt xuất hiện và đưa thân nhiệt tăng lên bằng điểm chuẩn mới gây nên sốt.

Điều hòa vận động: vai trò của suốt cơ

Mỗi suốt cơ dài từ 3-10 mm. Chúng được tạo thành từ khoảng 3-12 các sợi cơ vẫn rất mảnh gọi là sợi nội suốt, nhọn ở 2 đầu và được gắn vào lưới polysaccarid ở quanh các sợi lớn hơn gọi là sợi ngoại suốt.

Tổng hợp các Triglycerides từ Carbohydrates

Tổng hợp triglycerides xảy ra ở gan, nhưng một lượng nhỏ cũng được tổng hợp ở mô mỡ. Triglycerides được tổng hợp ở gan sẽ được vận chuyển chủ yếu dưới dạng VLDLs tới mô mỡ, nơi chúng được dự trữ.

Vai trò của CO2 và Ion H+ điều hòa hô hấp: điều hòa hóa học trung tâm hô hấp

Nồng độ CO2 hay ion H+ quá cao trong máu tác động trực tiếp vào trung tâm hô hấp, làm tăng đáng kể lực mạnh của các tín hiệu vận động hít vào và thở ra tới các cơ hô hấp.

Đo thể tích hô hấp: ghi lại những thay đổi trong phép đo thể tích phổi

Thay đổi của thể tích phổi dưới tình trạng thở khác nhau. Mô tả sự kiện thông khí phổi, không khí trong phổi có thể được chia thành 4 thể tích và 4 dung tích  trung bình cho người lớn trẻ.

Chứng ngừng thở lúc ngủ: kiểm soát hô hấp

Ngừng thở khi ngủ có thể gây ra bởi tắc nghẽn đường hô hấp trên, đặc biệt là hầu hoặc do sự tự phát xung và dẫn truyền của trung tâm thần kinh bị suy giảm.

Sinh lý học thính giác và bộ máy thăng bằng (tiền đình)

Tai ngoài có loa tai và ống tai ngoài. Loa tai ở người có những nếp lồi lõm, có tác dụng thu nhận âm thanh từ mọi phía mà không cần xoay như một số động vật.

Các sợi thần kinh cảm giác hướng tâm từ ruột

Có nhiều sợi thần kinh cảm giác hướng tâm phân bố tại ruột. Một số sợi thần kinh có thân neuron nằm trong hệ thần kinh ruột và một số lại nằm trong hạch gai của tủy sống.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Vai trò của hải mã trong học tập

Hải mã bắt nguồn như một phần của vỏ não thính giác. Ở nhiều động vật bậc thấp, phần vỏ não này có vai trò cơ bản trong việc xác định con vật sẽ ăn thức ăn ngon hay khi ngửi thấy mùi nguy hiểm.

Trao đổi dịch qua màng mao mạch

Áp lực tái hấp thu làm cho khoảng 9/10 lượng dịch đã được lọc ra khỏi đầu mao động mạch được hấp thụ lại ở mao tĩnh mạch. Một phần mười còn lại chảy vào các mạch bạch huyết và trả về tuần hoàn chung.

Hormone tăng trưởng (GH) điều khiển sự phát triển các mô cơ thể

Hormone tăng trưởng GH điều khiển làm tăng kích thước tế bào và tăng nguyên phân, cùng sự tăng sinh mạnh số lượng tế bào của các loại tế bào khác nhau như tạo cốt bào và các tế bào cơ còn non.

Đặc trưng của sự lan truyền tín hiệu trên thân dây thần kinh

Tốc độ lan truyền của điện thế hoạt động ở sợi thần kinh từ rất nhỏ 0,25 m / giây trong sợi không có myelin đến lớn như 100 m / giây (hơn chiều dài của một sân bóng đá trong 1 giây) trong sợi lớn có myelin.

Hormon điều hòa chuyển hóa Protein trong cơ thể

Hormon tăng trưởng làm tăng tổng hợp protein tế bào, Insulin là cần thiết để tổng hợp protein, Glucocorticoids tăng thoái hóa hầu hết protein mô, Testosterone tăng lắng động protein mô.

Hormone tăng trưởng (GH) kích thích phát triển sụn và xương

Khi đáp ứng với kích thích của GH, các xương dài phát triển chiều dài của lớp sụn đầu xương, nguyên bào xương ở vỏ xương và trong một số khoang xương gây lắng đọng xương mới vào bề mặt của các xương cũ.