Hiểu biết giải phẫu, sinh lý hệ động mạch - Ứng dụng về huyết áp (Phần 1)

1. Giải phẫu mạch máu

Mạch máu là một hệ thống kín, dẫn máu từ tim đến tổ chức và trở về lại tim.

Tim trái tống máu vào động mạch chủ, tạo ra một áp lực lớn đưa máu qua vòng tuần hoàn cho đến tim phải: áp lực cao nhất trong động mạch chủ và thấp nhất trong tâm nhĩ phải.

Như vậy áp lực càng xa tim càng giảm. Tim phải tống máu lên tuần hoàn phổi, sức cản dòng chảy của vòng tuần hoàn này yếu hơn nhiều so với tuần hoàn hệ thống, do đó áp lực tống máu sẽ yếu hơn tim trái.

Áp lực máu tùy thuộc thể tích máu toàn bộ trong hệ tim mạch. Thể tích máu bình thường ở một người trưởng thành khoảng 5 lít, trong đó phần lớn (60%) được chứa trong hệ tĩnh mạch và tiểu tĩnh mạch. Khi thể tích máu giảm trên 10%, áp lực máu giảm và sự tăng thể tích máu như tình trạng ứ nước, làm tăng áp lực máu (Hình 9).

Tốc độ trung bình của máu thay đổi tỉ lệ nghịch với thiết diênû ngang của mạch máu, cao trong động mạch chủ, giảm dần ở các mạch máu nhỏ và thấp nhất trong mao mạch, là nơi mà diện cắt ngang toàn bộ 1000 lần hơn so với động mạch chủ (Hình 9).

Về mặt chức năng, vòng đại tuần hoàn, hay tuần hoàn hệ thống được chia như sau:

• Hệ phân bổ, gồm động mạch chủ và những động mạch khác, chứa ít máu, áp lực lớn.
• Hệ tiểu động mạch, ở đó phần lớn năng lượng sinh ra do áp lực động mạch bị triệt tiêu.
• Hệ trao đổi, mạng mao mạch với diện rộng, trao đổi chất với dịch ngoại bào.
• Hệ dự trữ, các tĩnh mạch, tĩnh mạch chủ và nhĩ phải, chứa lượng máu lớn, với áp lực thấp.

Động mạch có chức năng đưa máu từ tim đến các mao mạch toàn cơ thể. Động mạch chủ rời tim và phân thành những động mạch nhỏ hơn đến các vùng khác nhau của cơ thể.

Các động mạch này lại phân thành những động mạch nhỏ hơn nữa, gọi là tiểu động mạch. Các tiểu động mạch đến mô, điều hòa phân phối máu vào mao mạch phù hợp với nhu cầu tổ chức.

Thành động mạch có 3 lớp:

• Lớp trong là lớp tế bào nội mạc, tiếp xúc với máu, tiếp đến là lớp cơ bản và lớp mô đàn hồi, gọi là lớp đàn hồi trong. Lớp tế bào nội mạc lót liên tục mặt trong của hệ Tim mạch (tim và tất cả các mạch máu).
• Lớp giữa là lớp dày nhất, chứa các tế bào cơ trơn và các sợi đàn hồi. Cơ trơn được chi phối bởi hệ giao cảm làm thay đổi đường kính mạch máu.
• Lớp ngoài chủ yếu là những sợi Collagen và sợi đàn hồi, ở động mạch vừa, một lớp đàn hồi ngoài ngăn giữa lớp ngoài và lớp giữa. Lớp ngoài nâng đỡ và bảo vệ mạch máu. Ở động mạch lớn có mạch máu nuôi động mạch.

Lớp giữa quyết định tính chất của động mạch, tùy theo tỉ lệ giữa sợi đàn hồi và tế bào cơ trơn. Các động mạch lớn như động mạch chủ, động mạch cảnh chung... thành mỏng, chứa nhiều sợi đàn hồi và ít cơ trơn, sự giãn của các sợi đàn hồi có khả năng dự trữ năng lượng, giúp máu chảy liên tục.

Các động mạch vừa như động mạch phân đến cơ quan, thành dày hơn, chứa nhiều cơ trơn và ít sợi đàn hồi, do đó chúng có khả năng co hoặc giãn rất lớn để điều chỉnh lưu lượng máu đến cơ quan tùy theo nhu cầu.

4.1 Tính đàn hồi

Đàn hồi là sự trở lại trạng thái ban đầu khi có một lực làm thay đổi, biến dạng ( dây cao su, lò xo...).

Thí nghiệm Marey: Dùng một bình nước treo ở một độ cao, nối vào một ống cao su rồi chia thành 2 nhánh: một nhánh nối vào ống thủy tinh, nhánh kia nối vào ống cao su, cho chảy vào 2 lọ.

Dùng một kẹp, kẹp nhịp nhàng vào ống cao su ở gốc, trước khi chia nhánh, thấy nước chảy từ ống cao su ra liên tục và nhiều hơn, còn từ ống thủy tinh thì đứt quãng và ít hơn. Điều đó có thể giải thích là ống cao su có tính đàn hồi, nhờ vậy mà nước chảy liên tục và nhiều hơn.

Tính đàn hồi của mạch máu cũng có thể giải thích như vậy: tim đập ngắt quãng, nhưng máu vẫn chảy liên tục. Trong thời kỳ tâm thu, máu được tống vào động mạch làm cho nó giãn ra, lúc này nó nhận được một thế năng.

Trong thời kỳ tâm trương, nó trở lại trạng thái ban đầu, trả lại thế năng đó và tiếp tục đẩy máu đi, làm cho máu chảy liên tục (Hình 10).

4.2. Tính co thắt

Lớp cơ trơn của thành mạch được chi phối bởi thần kinh, có thể chủ động thay đổi đường kính, nhất là ở các tiểu động mạch. Đặc tính này khiến lượng máu được phân phối đến cơ quan tùy theo nhu cầu, lúc hoạt động hay khi nghỉ ngơi.

Huyết áp (HA) là áp suất máu trong động mạch. Máu chảy được trong động mạch là kết quả của hai lực đối lập, lực đẩy máu của tim và lực cản của thành động mạch, trong đó lực đẩy máu của tim thắng nên máu chảy được trong động mạch với một tốc độ và áp suất nhất định.

• Huyết áp tâm thu: còn gọi là huyết áp tối đa, thể hiện khả năng co bóp của tim, là giới hạn cao nhất của những dao động có chu kỳ của huyết áp trong mạch. Huyết áp tối đa thay đổi tùy tuổi, thường từ 90-140mmHg.
• Huyết áp tâm trương: còn gọi là huyết áp tối thiểu, thể hiện sức cản của thành mạch, là giới hạn thấp nhất của những dao động có chu kỳ của huyết áp trong mạch. Huyết áp tối thiểu thay đổi từ 50-90mmHg.
• Huyết áp trung bình: còn gọi là huyết áp hữu hiệu, là trung bình của tất cả áp suất máu được đo trong một chu kỳ thời gian, nó thể hiện sức làm việc thực sự của tim. Huyết áp trung bình gần với huyết áp tâm trương hơn huyết áp tâm thu trong chu kỳ hoạt động của tim. HA trung bình = HA tâm trương + 1/3 HA hiệu số
• Hiệu áp: là khoảng chênh lệch giữa huyết áp tối đa và huyết áp tối thiểu, là điều kiện cần cho tuần hoàn máu. Bình thường khoảng 50mmHg. Hiệu áp tùy thuộc lực bóp của tim và sức cản của mạch máu từ tim đến mao mạch. Hiệu áp còn gọi là áp lực mạch (pulse pressure).

Áp lực mạch ở người ít có nguy cơ biến cố Tim mạch là (50 mmHg). Khi áp lực mạch tăng, đặc biệt do giảm huyết áp tâm trương, làm giảm áp lực tưới máu động mạch vành, do đó làm gia tăng biến cố Mạch vành ở những bệnh nhân vốn đã có bệnh lý mạch vành.

Huyết áp động mạch giảm ít từ động mạch lớn sang động mạch vừa vì kháng lực nhỏ, nhưng giảm nhanh trong các động mạch nhỏ và tiểu động mạch, do kháng lực cao nhất của chúng đối với dòng máu qua hệ động mạch.

Vì vậy các động mạch nhỏ, đặc biệt là các tiểu động mạch được gọi là mạch máu cản của hệ tuần hoàn, những thay đổi nhỏ trong khẩu kính của chúng có thể gây thay đổi lớn trong sức cản ngoại vi toàn bộ.

Huyết áp trung bình ở cuối tiểu động mạch là 30-35mmHg. Hiệu áp chỉ còn 5mmHg.