Một cách hiểu khác về thông khí phổi tối đa
-Là thể tích không khí tối đa mà cá nhân có thể thở được trong một phút, được ước tính từ phép ngoại suy thể tích thở trong 15 giây thở nhanh và sâu.
(Nguồn: Oxford Dictionary of Sports Science and Medicine, Oxford University Press, 1994).
-Thông khí phổi tối đa (MVV), còn được gọi là khả năng thở tối đa (MBC), được định nghĩa là thể tích thông khí theo phút tối đa mà đối tượng có thể duy trì trong 12 đến 15 giây. Ở đối tượng người bình thường, MVV gấp khoảng 15 đến 20 lần thể tích khí phút lúc nghỉ. Đối tượng chỉ cần hít vào và thở ra từ khí dung kế mà không cần loại bỏ carbon dioxide; mặc dù đơn giản, nhưng thực hiện thử nghiệm này sẽ rất mệt mỏi và bây giờ hiếm khi được sử dụng. Nam thanh niên có thân hình cân đối trung bình sẽ có MBC khoảng 170l/phút. Nhưng giá trị bình thường phụ thuộc vào kích thước cơ thể, tuổi và giới tính.
(Nguồn: Andrew B Lumb MB BS FRCA, in Nunn's Applied Respiratory Physiology (Eighth Edition), 2017; https://sciencedirect.com).
Đánh giá lượng thông khí phổi tối đa
Phép đo lượng thông khí phổi tối đa (MVV) được định nghĩa là thể tích không khí tối đa có thể ra vào phổi thông qua hoạt động thở tự động trong 1 phút. Đối tượng được hướng dẫn thở nhanh và sâu trong 15 đến 30 giây, thể tích thông khí được ghi lại, và thể tích tối đa đạt được trong 15 giây liên tục được biểu thị bằng lít trên phút. Thể tích phổi được báo cáo ở kích thước lớn nhất có thể trong lồng ngực và ở nhiệt độ cơ thể (37 ° C) và áp suất tiêu chuẩn bão hòa hoàn toàn với hơi nước (760mmHg).
Người quan sát mô tả, hướng dẫn về thử nghiệm; thì đối tượng nên chọn nhịp hô hấp của riêng mình và thực hiện một số lần . Tần số hô hấp được sử dụng trong MVV sẽ được ghi lại và ghi lại dưới dạng chỉ số phụ (ví dụ: MVV90 hoặc MVV110). Mức tối đa thường đạt được trong khoảng 70 đến 120 nhịp thở / phút, nhưng việc lựa chọn tần số không được làm ảnh hưởng nhiều đến thử nghiệm.
Bài thử nghiệm này phụ thuộc nhiều vào sự hợp tác và nỗ lực của chủ thể. Mất phối hợp các cơ hô hấp, bệnh cơ xương của thành ngực, bệnh thần kinh và suy nhược cơ thể do bất kỳ bệnh mãn tính nào, cũng như các khiếm khuyết về đường thở, sẽ làm giảm MVV, vì vậy xét nghiệm sẽ không đặc hiệu. MVV giảm ở những bệnh nhân bị tắc nghẽn đường thở, nhưng ít hơn với những khiếm khuyết hạn chế nhẹ hoặc trung bình vì thở nhanh, nông có thể bù đắp hiệu quả cho sự giảm thể tích phổi.
Bất chấp những lưu ý này, MVV có thể hữu ích trong những trường hợp đặc biệt. Nó liên quan chặt chẽ với chứng khó thở chủ quan và hữu ích trong việc đánh giá khả năng chịu đựng khi tập luyện. Nó dường như có giá trị tiên lượng trong đánh giá trước phẫu thuật, có thể vì các yếu tố ngoài phổi mà nó nhạy cảm cũng rất quan trọng để phục hồi sau một cuộc phẫu thuật. Nó cũng cung cấp một thước đo về sức bền của cơ hô hấp có thể quan trọng trong việc đánh giá tình trạng mệt mỏi của cơ hô hấp, cho dù do khiếm khuyết cản trở hoặc hạn chế đường thở hoặc do các bệnh thần kinh cơ cụ thể.
Ví dụ, trong bệnh nhược cơ, bệnh nhân thường có thể cố gắng tối đa trong một thời gian ngắn, sao cho FVC (dung tích sống gắng sức) và áp lực thở ra và hít vào tối đa là bình thường. Tuy nhiên, không thể duy trì sự nỗ lực này, do đó, các giá trị MVV hoặc FVC lặp lại giảm xuống, thậm chí trong vòng 12 đến 15 giây. Tình trạng suy hô hấp của bệnh nhược cơ có thể diễn ra nhanh chóng và dẫn đến suy hô hấp. Do đó, một số nhà nghiên cứu đã đề xuất rằng không bao giờ nên đo MVV ở bệnh nhân nhược cơ, trừ những trường hợp được kiểm soát cẩn thận khi nó có thể hữu ích trong việc đánh giá kết quả điều trị.
(Theo Warren M. Gold MD, Laura L. Koth MD, trong Sách giáo khoa về Y học Hô hấp của Murray và Nadel (Tái bản lần thứ sáu), 2016; Nguồn: https://sciencedirect.com).
Nghiên cứu đo lường thông khí phổi tối đa
Nghiên cứu thông khí phổi được chỉ định để đánh giá các thể và mức độ rối loạn thông khí phổi; đánh giá các triệu chứng khó thở, ho; phát hiện sớm các rối loạn chức năng hô hấp như bệnh phổi kẽ, phổi tắc nghẽn mãn tính. Bên cạnh đó, phương pháp nghiên cứu thông khí phổi còn đánh giá mức độ giảm chức năng phổi cho các bệnh nghề nghiệp, các bệnh phổi mạn tính; đánh giá hiệu quả điều trị, đánh giá chức năng phổi của bệnh nhân trước khi mổ và sự phù hợp trong việc lựa chọn môn thể thao…
Các chỉ tiêu thăm dò thông khí phổi:
Để thăm dò thông khí phổi, người tập cần được đo các dung tích và thể tích phổi gồm:

Sử dụng máy hô hấp kế, chúng ta đo được các dung tích và thể tích phổi như sau:
• TLC (Total lung capicity): dung tích toàn phổi.
• VC (Vital Capacity): dung tích sống.
• FVC (Forced Vital Capacity): dung tích sống thở mạnh.
• IC (Inspiratory Capacity): dung tích thở vào.
• FRC (Functional Ressidual Capacity): dung tích cặn chức năng.
• RV (Residual Volume): thể tích cặn.
• ERV (Expiratory Reserve Volume): thể tích dự trữ thở ra.
• TV (Tidal volume): Thể tích lưu thông.
Các thể tích và dung tích phổi:


Các thể tích và dung tích trên chia ra:
Các thể tích phổi động
• Vt: Thể tích khí lưu thông là thể tích khí thở vào hoặc thở ra bình thường (thở tĩnh).
• IRV : Thể tích dự trữ hít vào là lượng khí hít vào chậm và cố hết sức sau khi hít vào bình thường.
• ERV: thể tích dự trữ thở ra là lượng khí thở ra chậm và cố hết sức sau khi thở ra bình thường, chính là kết quả của FRC - RV
• VC : dung tích sống là thể tích khí thở ra cố sau một hít vào cố.
Các thể tích phổi tĩnh
• RV : thể tích cặn là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi thở ra chậm và cố hết sức. Vì đây là thể tích khí không chuyển động, do vậy không đo được bằng máy hô hấp kế thông thường RV = TLC - VC, nếu coi TLC = 100% thì người bình thường RV = 30%.
• FRC: dung tích cặn chức năng là thể tích còn lại trong phổi sau khi thở ra bình thường. Như vậy: FRC = ERV + RV.
• TLC: dung tích toàn phổi là thể tích khí chứa ở trong phổi sau khi hít vào tối đa.
• Việc đo gián tiếp TLC, RV hiện nay bằng ba phương pháp chính là: Phương pháp thể tích ký thân là phương pháp chính xác nhất; Phương pháp pha loãng khí dùng khí Heli và Nitơ là chất khí chỉ thị; Phương pháp Xquang: đo trên phim thẳng , nghiêng từ đó tính ra TLC và RV, ngày nay có thể dùng thêm CT-Scan, nhưng dựa vào X- quang là phương pháp sai số nhiều hơn cả.
• FEV1 là thể tích thở ra gắng sức của người bệnh trong 1 giây đầu tiên khi đó FVC. FEV1 là chỉ tiêu cơ bản chẩn đoán khi có rối loạn thông khí tắc nghẽn, chỉ tiêu này ít dao động, dễ đo và thường dùng.
• Chỉ số Tiffeneau = FEV1/VC: bình thường trên 75%, chỉ số này giảm khi rối loạn thông tắc nghẽn, rối loạn thông khí hỗn hợp.
• Chỉ số Gaensler = FEV1/FVC. Chỉ số này giảm khi dưới 40% số lý thuyết.
• Lưu lượng tối đa nửa giữa FVC hoặc còn gọi là lưu lượng thở ra tối đa đoạn từ 25%-75% của FVC hoặc MMFR là tốc độ dòng khí thở ra trung bình khi thở ở giai đoạn giữa của dung tích sống. FEF(25%-75%) giảm rõ rệt khi rối loạn thông khí tắc nghẽn. Chỉ tiêu này có giá trị chẩn đoán khi tắc nghẽn đường thở nhỏ. Các lưu lượng ở từng thời điểm được đánh giá dựa trên: Lưu lượng tại vị trí còn lại 75% thể tích của FVC; Lưu lượng vị trí còn lại 50% thể tích của FVC; Lưu lượng vị trí còn lại 25% thể tích của FVC.
Các lưu lượng này giảm rõ trong rối loạn thông khí tắc nghẽn, cả ở giai đoạn sớm nhưng nhược điểm biến thiên cao giữa các lần đo.
Lưu lượng đỉnh là lưu lượng thở ra tối đa đạt được khi đo FVC. PEF giảm trong một số bệnh gây tắc nghẽn đường thở (hen phế quản, COPD, tắc nghẽn đường thở trên).
Giới hạn của thông khí phổi trong tập luyện thể dục thể thao
Câu hỏi này có thể được trả lời bằng so sánh dưới đây ở một người nam trẻ tuổi:
L/phút
Thông khí phổi khi tập luyện tối đa 100-110
Khả năng hít thở tối đa 150-170
Như vậy, khả năng hít thở tối đa lớn hơn khoảng 50 % so với thông khí phổi thực tế trong khi tập luyện tối đa. Sự khác biệt này cung cấp một yếu tố an toàn cho vận động viên, tạo cho họ sự thông khí thêm trong điều kiện như (1) tập thể dục tại độ cao, (2) tập thể dục trong điều kiện rất nóng, và (3) bất thường trong hệ thống hô hấp.
Điểm quan trọng là hệ thống hô hấp thường không là yếu tố hạn chế nhất trong việc cung cấp oxy đến các cơ trong chuyển hóa hiếm khí cơ tối đa. Chúng ta sẽ thấy ngay rằng khả năng của tim để bơm máu đến các cơ thường là một yếu tố hạn chế lớn hơn.
Tuy nhiên, nó cũng có khả năng là nhiều năm luyện tập tăng VO2max của vận động viên marathon bằng giá trị đáng kể với hơn 10 % mà được ghi nhận trong các thí nghiệm ngắn hạn như trong Hình.

Hình. Tăng VO2max trong thời gian từ 7 đến 13 tuần tập luyện thể thao.
Khả năng khuyếch tán oxy của các vận động viên
Khả năng khuyếch tán oxy là tốc độ oxy có thể khuếch tán từ phế nang vào máu. Khả năng này được thể hiện bằng số ml oxy sẽ khuếch tán trong một phút cho mỗi milimet thủy ngân khác nhau giữa áp suất riêng phần của oxy ở phế nang và áp suất oxy máu động mạch phổi. Đó là, nếu một phần áp lực oxy trong phế nang là 91 mmHg và áp lực oxy trong máu là 90 mm Hg, lượng oxy khuếch tán qua màng tế bào đường hô hấp mỗi phút tương đương với công suất khuếch tán. Các giá trị sau đây được đo cho giá trị khả năng khuếch tán khác nhau:
ml/phút
Không là vận động viên khi nghỉ 23
Không là vận động viên khi tập luyện tối đa 48
Vận động viên trượt băng khi tập luyện tối đa 64
Vận động viên bơi khi tập luyện tối đa 71
Vận động viên chèo thuyền khi tập luyện tối đa 80
Thực tế đáng ngạc nhiên nhất về những kết quả này là sự gia tăng một vài lần về khả năng phân phối giữa trạng thái nghỉ ngơi và trạng thái tập luyện tối đa. Phát hiện kết quả này chủ yếu từ thực tế rằng máu chảy qua nhiều mao mạch phổi là chậm chạp hoặc thậm chí không hoạt động trong trạng thái nghỉ ngơi, trong khi đó trong tập luyện tối đa, lượng máu chảy qua phổi tăng khiến tất cả các mao mạch phổi được tưới máu ở mức tối đa, do đó cung cấp một diện tích bề mặt lớn hơn thông qua đó oxy có thể khuếch tán vào máu mao mạch phổi.
Cũng là rõ ràng từ những giá trị mà các vận động viên, người đòi hỏi lượng oxy trong mỗi phút lớn hơn có khả năng khuếch tán cao hơn. Đây có phải là trường hợp vì những người có khả năng khuếch tán tự nhiên lớn hơn chọn các loại hình thể thao, hoặc là vì một cái gì đó trong các quy trình tập luyện làm tăng khả năng khuếch tán? Câu trả lời là không biết, nhưng có khả năng là tập luyện, đặc biệt là tập luyện bền bỉ, đóng một vai trò quan trọng.
Khí máu trong tập luyện
Vì sử dụng lượng lớn oxy bởi các cơ trong tập luyện, khiến áp lực oxy của máu động mạch giảm rõ rệt trong thể thao căng thẳng và áp lực khí carbon dioxide trong máu tĩnh mạch tăng quá cao so với bình thường. Tuy nhiên, điều này thường không phải là vấn đề. Cả hai giá trị đó vẫn gần như bình thường, chứng tỏ khả năng cực kì của hệ thống hô hấp để cung cấp đầy đủ oxy trong máu thậm chí trong khi tập luyện nặng.
Điều này chứng minh một điểm quan trọng: khí máu không phải luôn luôn trở nên bất thường khi hô hấp được kích thích trong tập luyện. Thay vào đó, hô hấp kích thích chủ yếu là do cơ chế thần kinh trong khi tập luyện. Một phần của sự kích thích này là kết quả từ sự kích thích trực tiếp của trung tâm hô hấp bằng các tín hiệu thần kinh tương tự được truyền từ não đến các cơ để tập luyện. Thêm một phần được cho là kết quả từ các tín hiệu cảm giác truyền vào trung tâm hô hấp từ các cơ co và di chuyển khớp. Tất cả thần kinh kích thích hô hấp thêm này thường là đủ để cung cấp gần như chính xác sự gia tăng cần thiết trong thông khí phổi cần để giữ khí-hô hấp máu oxy và carbon dioxide-rất gần với bình thường.
Ảnh hưởng của tập luyện trên VO2 max
Chữ viết tắt cho tỷ lệ sử dụng oxy trong quá trình chuyển hóa hiếu khí tối đa là VO2 max. Hình thể hiện hiệu quả tiến bộ của tập luyện thể thao trên VO2max ghi lại trong một nhóm đối tượng bắt đầu ở mức độ không được đào tạo và sau đó trong khi theo đuổi các chương trình đào tạo trong 7-13 tuần. Trong nghiên cứu này, điều ngạc nhiên là VO2max chỉ tăng khoảng 10%.
Hơn nữa, tần suất tập luyện , cho dù hai lần hoặc năm lần mỗi tuần, ít ảnh hưởng đến tăng VO2max. Tuy nhiên, như đã chỉ ra ở trên,VO2max của một vận động viên marathon lớn hơn khoảng 45 % một người chưa qua đào tạo. Một phần lớn hơn này VO2max của vận động viên marathon có thể được xác định do gen; đó là, những người có kích thước ngực lớn hơn so với kích thước cơ thể và cơ hô hấp mạnh hơn để chọn họ trở thành vận động viên marathon.
Khuyến cáo: Ảnh hưởng của hút thuốc với thông khí phổi trong tập luyện
Được biết đến rộng rãi rằng hút thuốc có thể làm giảm thông khí của một vận động viên . Điều này đúng vì nhiều lý do. Đầu tiên, ảnh hưởng của nicotine làm co thắt các tiểu phế quản ở phổi, làm tăng sức kháng của luồng không khí vào và ra của phổi. Thứ hai, những tác động kích thích của khói thuốc là nguyên nhân tăng tiết chất dịch vào cây phế quản cũng như làm phù nề lớp lót biểu mô. Thứ ba, nicotine làm tê liệt các lông mao tế bào biểu mô trên bề mặt đường hô hấp ,những tế bào thường liên tục chuyển động để loại bỏ chất lỏng dư thừa và các hạt lạ từ đường hô hấp. Kết quả là, nhiều mảnh vỡ tích tụ trong đường thở và tăng thêm những khó khăn cho việc hít thở.
Sau khi gộp tất cả những yếu tố này với nhau, thậm chí một người hút thuốc ít cũng thường cảm thấy khó chịu về đường hô hấp trong khi tập luyện tối đa, và mức độ hoạt động có thể được giảm. Nghiêm trọng hơn là những tác động của việc hút thuốc kéo dài. Có rất ít người hút thuốc kéo dài mà mức độ khí thũng không phát triển. Trong bệnh này, cơ chế xảy ra sau đây : (1) viêm phế quản mãn tính, (2) tắc nghẽn của rất nhiều các tiểu phế quản cuối , và (3) phá hủy nhiều thành phế nang. Ở những người có bệnh khí thũng nghiêm trọng, bốn phần năm màng tế bào đường hô hấp có thể bị phá hủy; sau đó ngay cả những bài tập nhẹ có thể gây suy hô hấp. Trong thực tế, nhiều bệnh nhân như vậy có thể thậm chí không thực hiện tính năng đơn giản của việc đi bộ trên sàn trong một phòng đơn mà không thở hổn hển./.

B.N