Đặc điểm hệ tuần hoàn ở trẻ và các chỉ số cơ bản về huyết động học

Tác giả: PGS. TS. Nguyễn Văn Bàng, TS. Lề Ngọc Lan,

Đặng Thị Hải Vân, BSNT. Nguyễn Thị Hải Anh, ThS. Lê Trọng Tú

Bài viết Đặc điểm hệ tuần hoàn ở trẻ và các chỉ số cơ bản về huyết động học trích trong chương 7 sách Bài giảng Nhi khoa (tập 2) – Bộ môn Nhi – Trường Đại học Y Hà Nội.

Mục tiêu học tập:

1. Nêu được đặc điểm tuần hoàn bào thai và sự thích nghi của hệ tuần hoàn sau khi trẻ ra đời.
2. Trình bày được đặc điểm giải phẫu của tim và mạch máu ở trẻ em.
3. Đánh giá được những chỉ số huyết động cơ bản bình thường ở trẻ em.

ĐẶC ĐIỀM HỆ TUẦN HOÀN BÀO THAI VÀ SƠ SINH SAU ĐẺ

Tuần hoàn bào thai

Tim và mạch máu có nguồn gốc từ trung mô. Ngày thứ 22 của phôi, tim đã bắt đầu co bóp.

Ở bào thai, thất phải và thất trái tồn tại vòng tuần hoàn song song, khác hẳn với trẻ sơ sinh và người trưởng thành là vòng tuần hoàn liên tục. Trong bào thai sự trao đổi khí và chất dinh dưỡng được thực hiện bởi rau thai. Phổi không đảm nhiệm chức năng trao đổi khí và mạch máu ở phổi co nhỏ. Đối với bào thai các cấu trúc tim mạch duy nhất rất quan trọng để duy trì tuần hoàn song song là: ống tĩnh mạch, lỗ bầu dục và ống động mạch.

Từ rau thai, máu giàu oxy với P02 khoảng 30 – 35mmHg trở về thai bằng tĩnh mạch rốn. Khoảng 50% máu tĩnh mạch rốn vào tuần hoàn gan, phần còn lại qua ống tĩnh mạch đổ vào tĩnh mạch chủ dưới, tại đây máu tĩnh mạch rốn được pha trộn với máu nghèo oxy sau khi đã nuôi dưỡng nửa dưới cơ thể. Hỗn hợp máu này (PO2 khoảng 26-28mmHg) đổ vào nhĩ phải, sau đó phần lớn trực tiếp sang nhĩ trái qua lỗ bầu dục. Từ nhĩ trái máu được tống xuống thất trái, sau đó vào động mạch chủ lên. Máu tĩnh mạch chủ trên nghèo oxy (khoảng 12-14mmHg), vào nhĩ phải và chủ yếu qua van 3 lá để vào thất phải, chỉ có một phần nhỏ qua lỗ bầu dục sang nhĩ trái.

Từ thất phải, máu được bơm vào động mạch phổi. Do tuần hoàn động mạch phổi co nhỏ nên chỉ khoảng 10% máu vào phổi. Chủ yếu lượng máu này (PO2 khoảng 18-22mmHg) không qua phổi mà vào động mạch chủ xuống qua ống động mạch để nuôi phần dưới cơ thể thai, sau đó trở về rau thai nhờ 2 động mạch rốn. Như vậy, phần trên cơ thể thai (bao gôm mạch vành, mạch não và chi trên) được nuôi dưỡng bằng máu từ thất trái có nông độ oxy cao hơn so với phần dưới cơ thể có nhận máu chủ yếu từ thất phải. Chỉ một lượng máu nhỏ từ động mạch chủ lên (khoảng 10% cung lượng tim) qua eo động mạch chủ vào động mạch chủ xuống.

Cung lượng tim toàn bộ của bào thai – phối hợp cung lượng tim của cả thất phải và trái – khoảng 450 ml/kg/phút. Khoảng 65% máu động mạch chủ xuống trở về rau thai, chỉ khoảng 35% ở các cơ quan và mô. Ở bào thai người do có lượng máu lơn lên não, nên cung lượng tim từ thất phải chỉ gấp 1,3 lần cung lượng tim từ thất trái. Như vậy, trong thời kỳ bào thai thất phải không chỉ co bóp mạnh thẳng áp lực mạch hệ thống mà còn bơm đi một lượng máu nhiều hơn thất trái.

Chú thích: Số ghi trong lòng mạch chỉ nồng độ oxy máu. Số kèm % chỉ tỷ lệ phần trăm lưu lượng máu so với lưu lượng tuần hoàn.

Những thích nghi của hệ tuần hoàn

Khi ra đời, sự giãn nở cơ học của phổi và PO2 động mạch tăng, làm giảm sức cản động mạch phổi nhanh chóng. Cùng lúc đó, việc loại bỏ tuần hoàn bánh rau có sức cản thấp gây ra tăng sức cản mạch hệ thống. Lúc này cung lượng tim từ thất phải hoàn toàn bơm vào tuần hoàn phổi, do sức cản mạch phổi trở nên thấp hơn mạch hệ thống, shunt trong ng động mạch ngược trở lại trở thành shunt trái- phải. Sau vài ngày, áp lực oxy động mạch cao sẽ làm co ống động mạch và đóng nó lại. Ống động mạch trở thành dây chăng động mạch. Thể tích máu lên phổi tăng lên và trở về nhĩ trái, làm tăng thể tích nhĩ trái và đủ áp lực để đóng chức năng lỗ bầu dục, mặc dù lỗ này vẫn có thể tồn tại vê mặt giải phẫu.

Cắt bỏ tuần hoàn bánh rau làm đóng ống tĩnh mạch. Thất trái lúc này phải làm việc với hệ thống mạch có sức cản cao, thành tâm thất trở nên dày dần và khối cơ bắt đầu phát triển. Ngược lại, thất phải làm việc với hệ mạch phổi sức cản thấp, thành tâm thất trở nên mỏng đi, khối cơ giảm nhẹ. Thất trái, trong bào thai chỉ bơm máu đi nuôi dưỡng nửa trên cơ thể và não, bây giờ phải đảm bảo cung lượng tim cho toàn bộ cơ thể (khoảng 350ml/kg/phút), tăng khoảng 200% cung lượng tim. Thất trái đảm bảo được khả năng làm việc nhờ kết hợp được yếu tố nội tiết và chuyển hóa, bao gồm nồng độ catecholamin lưu hành tăng và tăng các thụ thể tim (beta adrenecgic) đáp ứng vói catecholamin.

Các dị tật tim bẩm sinh có thể gây ra những thay đổi nặng nề về sinh lý, cản trở quá trình thích nghi sau đẻ và làm tăng đáng kể gánh nặng cho cơ tim trẻ sơ sinh. Tuy nhiên do ống động mạch và lỗ bầu dục có thể chưa đóng hoàn toàn ngay sau khi ra đời, nó có thể vẫn tiếp tục duy trì chức năng trong một số dị tật bẩm sinh. Sự tồn tại của các đường thoát máu trong thời kỳ bào thai này có thể cứu sống đứa trẻ trong một số tật bẩm sinh (ví dụ: ống động mạch trong trường hợp teo van động mạch phổi, hẹp eo động mạch chủ hoặc lỗ bầu dục trong chuyển gốc động mạch) hoặc lại làm tăng gánh nặng cho tuần hoàn (ví dụ: ống động mạch ở trẻ đẻ non, shunt phải trái qua lỗ bầu dục hoặc ống động mạch ở trẻ tăng áp động mạch phổi). Các thuốc điều trị có thể duy trì sự tồn tại của chúng (prostaglandine) hoặc đóng chúng (indomethacine).

1.3. Tuần hoàn sơ sinh

Khi ra đời tuần hoàn bào thai phải đáp ứng ngay với cuộc sống ngoài tử cung như việc trao đổi khí sẽ được thực hiện ở phổi chứ không phải là rau thai. Một số thay đổi xảy ra cùng với nhịp thở đầu tiên, một số lại thay đổi sau vài giờ hoặc vài ngày. Áp lực động mạch hệ thống sau khi giảm nhẹ tiên phát sẽ tăng dần theo tuổi. Nhịp tim chậm là kết quả của đáp ứng thụ thể về áp lực với tăng sức cản mạch hệ thống do cắt bỏ tuần hoàn rau thai. Huyết áp trung bình ở sơ sinh đủ tháng là 75/50mmHg.

Sự khác biệt cơ bản giữa tuần hoàn sơ sinh và tuần hoàn trẻ lớn có thể được nhấn mạnh như sau:

1. Shunt trái – phải hoặc phải – trái có thể tồn tại qua lỗ bầu dục.
2. Khi có bệnh tim – phổi, ống động mạch tiếp tục tồn tại với shunt trái – phải, phải – trái, 2 chiều.
3. Mạch máu phổi sơ sinh co mạnh khi thiếu oxy, tăng thông khí, nhiễm toan máu.
4. Độ dày thành thất trái và phải ở trẻ sơ sinh tương đương nhau.
5. Sơ sinh tiêu thụ oxy cao hơn liên quan đến cung lượng tim tăng. Cung lượng tim sơ sinh cao (khoảng 350ml/kg/phút) giảm xuống trong 2 tháng đâu là 150ml/kg/phút, sau tiếp tục giảm dần đến tuổi trưởng thành là 75ml/kg/phút. Nồng độ huyết sắc tố cao giúp vận chuyên oxy đến tổ chức nhiều hơn, đòi hỏi cung lượng tim lớn hơn để đáp ứng nhu câu oxy ở tổ chức.

Lỗ bầu dục đóng chức năng vào tháng thứ 3 sau đẻ, mặc dầu nó vẫn tồn tại về giải phẫu rất cao ở trẻ em vào khoảng 15-25% ở người lớn. Đóng chức năng của ống động mạch thường xảy ra sau đẻ 10-15 giờ ở sơ sinh bình thường, tuy vậy ống động mạch có thế tồn tại lâu hơn ở các trường hợp tim bẩm sinh, đặc biệt tim bẩm sinh tím. Đối với trẻ non tháng tiếng thổi tâm thu hoặc liên tục có thể nghe thấy, trong bệnh cảnh suy hô hấp, có thể nghi ngờ sự tồn tại của ống động mạch.

ĐẶC ĐIẾM GIẢI PHẪU CỦA TIM VÀ MẠCH MÁU

Hình thể và khối lượng tim

Tim ở trẻ sơ sinh hơi tròn, nằm ngang, do đó chiều ngang to hơn so với người lớn. Trong những năm đầu, tim phát triển mạnh về khối lượng, cho đến tuổi dậy thì đạt kích thước như người lớn. Trong bào thai, khối cơ thất phải phát triển mạnh do sức cản phổi tăng, tỷ lệ khối cơ thất phải và trái bằng nhau. Sau khi ra đời, thất trái phát triển, dần dần mạnh và chiếm ưu thể hơn thất phải, tỷ lệ khối cơ thất trái/khối cơ thất phải là 1,4 ở sơ sinh, và 2,76 ở người trưởng thành. Đặc điểm này cũng tạo nên sự khác biệt đặc thù về điện tâm đồ ở trẻ em so với người lớn, hình ảnh điện tâm đồ sẽ thay đổi cùng quá trình lớn của trẻ.

Khối lượng cơ tim phát triển mạnh trong hai giai đoạn: sau khi ra đời và tuổi trước dậy thì. Ở trẻ sơ sinh tim nặng khoảng 25 gam, chiếm 0,9% trọng lượng cơ thể, trong khi ở người lớn trọng lượng tim chiếm khoảng 0,5% trọng lượng cơ thể.

Kích thước và vị trí tim

Kích thước tim được đánh giá qua lâm sàng (vị trí mỏm tim, gõ diện đục của tim) và qua chụp Xquang lồng ngực. Bờ dưới của tim là đường nối bờ trên gan với mỏm tim. Theo Nelson, chiều rộng của tim tương ứng 7-8% chiều cao cơ thể. Trên phim Xquang tim phổi, ở tư thế đứng, tỷ lệ tim/ngực bình thường dưới 0,55 ở trẻ dưới 2 tuổi và dưới 0,5 ở trẻ trên 2 tuổi.

Trong những năm đầu, vị trí của tim trong lồng ngực hơi cao và ở tư thế nằm ngang hơn so với sau này. Ở sơ sinh, có thể sờ thấy mỏm tim đập ở khoang liên sườn 4 trái, 1-2cm ngoài đường vú trái. Tới 1-2 tuổi, khi trẻ biết đi, tim có vị trí chéo nghiêng, lúc này mỏm tim ở khoang liên sườn 5 ngoài đường vú trái 1cm. Khi gần 4 tuổi nhờ sự phát triển của lồng ngực, phổi và cơ hoành hạ thấp xuống, tim mới có vị trí như ở người lớn. Tính chất không cố định của trung thất dễ làm tim chuyển sang bên phía bệnh nhân nằm nghiêng. Tuy liên quan giữa vị trí mỏm tim đập với đường giữa đòn không phải là chỉ số chính xác của kích thước tim nhưng giúp chúng ta ước lượng được phần nào trên lâm sàng.

Diện tim đạp mạnh, rộng thể hiện dày và giãn các buồng thất. Nếu thất trái to, mỏm tim đập thấp hơn 1 hoặc 2 khoang liên sườn và chếch về bên trái. Bất kỳ thất nào to ra,đặc biệt thất phải đều đẩy thành ngực bên trái ra phía trước, nếu xuất hiện sớm sẽ gây biến dạng lệch nồng ngực do các xương sườn còn mềm, dễ uốn cong.

Mạch máu

Ở trẻ nhỏ, kích thước động mạch tương đối lớn hơn người lớn. Ở ẻ sơ sinh đường kính động mạch bằng tĩnh mạch. Càng lớn lên, tĩnh mạch càng phát tiên nhanh hơn động mạch, ở người lớn lòng tĩnh mạch rộng gắp 2 động mạch.

Động mạch phổi của trẻ dưới 10 tuổi lớn hơn động mạch chủ, tới 10-12 tuổi hai động mạch này bằng nhau và sau tuổi đậy thì động mạch chủ lớn hơn động mạch phối.

Hệ hồng mao mạch ở trẻ ơ sinh và trẻ nhỏ phong phú và rộng, đặc biệt phát triển trong 2 năm đầu và tuổi dậy thì.

MỘT SỐ CHÍ SỐ CƠ BẢN VỀ HUYẾT ĐỘNG.

Tiếng tim

Nghe tim là một nghệ thuật, được nâng cao dần cùng quy trình thực hành. Phía ống nghe có mảng được đạt ở vị trí có tiếng tim âm sắc cao, còn phần không màng cho tiếng tim âm sắc thấp.

Tiếng tìm được hình thành bởi hiện tượng đóng các van. Tiếng thứ nhất (TT) do đóng van nhĩ thất. Tiếng thứ hai T2) tạo bởi đóng van tổ chim.

Tiếng tim ở trẻ em nghe rõ và ngắn hơn tiếng tim người lớn. Ở mỏm tim, T1 luôn nghe rõ hơn tiếng T2. Nghe ở vùng đáy tim, khi trẻ dưới 1 tuổi tiếng T1 nghe rõ hơn, trẻ 12 đên 18 tháng hai tiếng này bằng nhau, và khi trẻ trên 18 tháng tiếng T2 nghe rõ hơn tiêng T1. Sự thay đổi bất thường của tiếng T2 rất có giá trị trong việc đánh giá áp lực động mạch phổi trên lâm sàng.

Thông thường chỉ có một tiếng T2. Tuy nhiên, tiếng T2 tách đôi sinh lý có thể thấy ở trẻ em bình thường. Tiếng tách đôi này nghe rõ nhất ở thì hít vào, giảm ở thì thở ra, do thời gian đóng van động mạch phổi thay đổi theo chu kỳ thở. Van động mạch phổi đóng muộn trong thời kỳ thở vào do lượng máu về thất phải tăng trong thời gian đó. Cần phân biệt tiếng T2 tách đôi bệnh lý do máu đi từ buồng tim trái sang tim phải (shunt trái – phải) như thông liên nhĩ. Trẻ lớn lên, tiếng T2 tách đôi sinh lý giảm dần.

Tiếng T3 nghe rõ với ống nghe chụp, ở mỏm, giữa tâm trương. Tiếng T4 xuất hiện liên quan đến co bóp của nhĩ, có thể nghe thấy ngay trước T1, ở cuối tâm trương. T3 có thể gặp ở thanh niên với tần số tim thấp, nhưng ở bệnh nhân là dấu hiệu của suy tim và nhịp nhanh, T3 nghe như tiếng ngựa phi, có thể lẫn với T4 gọi chung là ngựa phi. Tiếng ngựa phi do tâm thất giãn nở kém, và kết họp tiếng T3 bình thường liên quan đến đổ đầy thất.

Mạch

Mạch (tần số) ở trẻ nhanh hơn người lớn do nhu cầu chuyển hóa cơ bản của trẻ em cao hơn người lớn, do hoạt động hệ thần kinh giao cảm còn chưa trưởng thành.

Mạch ở trẻ sơ sinh nhanh và dao động rộng, tần số trung bình từ 120 – 140 nhịp/phút và có thể tăng đến 170 nhịp/phút khi khóc, hoạt động hoặc xuống 70-90 nhịp/phút khi ngủ. Trẻ lớn dần lên, nhịp tim trung bình giảm dần xuống, có thể chỉ còn 50 nhịp/phút đối với thanh niên chơi thể thao. Nhịp tim nhanh kéo dài (>200 nhịp/phút ở trẻ sơ sinh, > 150 ở trẻ nhỏ và >120 ở trẻ lớn), nhịp chậm, nhịp không đều, rối loạn nhịp xoang đòi hỏi phải thăm dò để loại trừ rối loạn nhịp bệnh lý.

Mạch trẻ em bị ảnh hưởng rất nhiều khi gắng sức, lo lắng, sợ hãi, kêu khóc… Tần số mạch buổi chiều cao hơn buổi sáng, sau khi ăn mạch nhanh hơn trước khi ăn. Do đó tốt nhất lấy mạch trẻ khi yên tĩnh hoặc khi ngủ. cần kiểm tra mạch ở cả hai bên, chi trên và chi dưới. Sau tuổi dậy thì mạch ở trẻ gái cao hơn trẻ trai nhưng không đáng kể.

Tần số mạch ở trẻ em giảm dần so với tuổi. Tần số mạch khá dao động. Trên thực tế cần nhớ một số nhóm tuổi sau: sơ sinh: 140-160 lần/phút, 1 tuổi: 120 lần/phút, 5 tuổi: 100 lần/phút, 10 tuổi: 80-85 lần/phút.

Đánh giá cẩn thận đặc điểm của mạch là một bước quan trọng trong chẩn đoán lâm sàng bệnh tim bẩm sinh. Mạch nẩy mạnh chìm sâu có thể gợi ý đến tổn thương có thất thoát động mạch chủ như còn ống động mạch, hở động mạch chủ, thông động tĩnh mạch, hoặc tăng cung lượng tim thứ phát do thiếu máu, sợ hãi, hoặc những bệnh lý liên quan đến tăng tiết catecholamin. Mạch yếu ở mọi nơi, ở ngoại biên, liên quan đến chèn ép tim, tắc nghẽn đường ra thát trái, hoặc bệnh cơ tim. Mạch đùi, mạch mu chân khó bắt trong trường hợp hẹp eo động mạch chủ.

Huyết áp

Huyết áp cần được đô ở cả tay cũng như chân, huyết áp ở chân khó đo trong trường hợp hẹp co động mạch chủ. Trẻ lớn có thể do huyết áp ở tay và chân với kích thước băng che phủ từ 1/2 đến 2/3 chiều dài cánh tay. Huyết áp quá nhỏ sẽ làm cao huyết áp giả tạo, ngược lại băng quá lớn sẽ làm giảm huyết áp thực của trẻ. Thực hành lâm sàng nhi cần sử dụng các băng đo với độ rộng 3, 5,7,12,18 cm tùy theo lứa tuổi của trẻ. Tiếng Korotkoff thứ nhất thể hiện áp lực tâm thu, áp lực băng dần giảm xuống, tiếng tim giảm dần trước khi hết hẳn. Huyết áp tâm trương được tính khi tiếng tim trở nên giảm hoặc khi biến mất toàn bộ, trường hợp đầu sẽ cao hơn một chút so với trị số huyết áp tâm trương thật. Để đo áp lực máu chi dưới, ống nghe đặt ở động mạch khoeo. Thông thường, áp lực ở chân cao hơn tay 10 – 20mmHg.

Đối với trẻ em nhỏ, huyết áp có thể đo được khi nghe, sờ hoặc bằng dụng cụ. Dụng cụ này cho huyết áp chính xác ở cả trẻ nhỏ và người lớn.

Huyết áp thay đổi theo lứa tuổi và liên quan đến chiều cao, cân nặng. Huyết áp tăng đáng kể trong thời kỳ vị thành niên, có nhiều thay đổi tạm thời trước khi có được huyết áp ổn định ở tuổi người lớn. Gắng sức, tập luyện, ho, khóc… có thể làm huyết áp cao hơn bình thường 40-50 mmHg. Dao động huyết áp ử trẻ em cùng độ tuổi và tầm vóc cần được lưu ý, do đó trẻ cần đo huyết áp nhiều lần trước khi có kết luận cao huyết áp.

Huyết áp ở trẻ em thấp hơn người lớn do lòng mạch ở trẻ em tương đối rộng hơn, trương lực thành mạch thấp hơn.

Huyết áp tâm thu ở trẻ sơ sinh: 76mmHg, ở trẻ 3 -12 tháng từ 75 – 85 mmHg.

Trên 1 tuổi được tính như sau:

HAmax = 80 + 2n (n: số tuổi của trẻ)

HAmin = HAmax/2 + 10 – 15 mmHg

Khối lượng máu tuần hoàn

Trẻ càng nhỏ khối lượng máu tuần hoàn tính trên cân nặng càng lớn

Sơ sinh: 107 – 195 ml/kg

Bú mẹ: 75 – 101 ml/kg

6 – 7 tuổi: 50 – 90 ml/kg

Trẻ lớn: 60 – 92 ml/kg

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Văn Bàng, Lê Ngọc Lan (2013). Đặc điểm hệ tuần hoàn trẻ em. Bài giảng khoa nhi, Tập 2, Nhà xuất bản Y học, hà Nội, 7-14
2. Bemstein D (2016). The Feal to Neonatal Circulatory Transition, History and Physical Examination. Nelson Textbook of Pediatrics, 20th edition,Elsevier,philadelphia, 2, 2161 – 2170.