1. Các thể tích và dung tích thở :

Thể tích khí lưu thông ký hiệu là TV (Tidal Volume) là thể tích của một lần hít vào hoặc thở ra bình thường. Ở người trưởng thành bình thường, thể tích khí lưu thông khoảng 0,5lít, bằng 12% dung tích sống.

Thể tích khí dự trữ hít vào ký hiệu IRV (Inspiratory Reserve Volume) là thể tích khí hít vào thêm được tối đa sau khi hít vào bình thường. Thể tích này ở người bình thường khoảng 1,5 – 2lít, chiếm khoảng 56% dung tích sống.

Thể tích khí dự trữ thở ra ký hiệu ERV (Expiratory Reserve Volume) là thể tích khí thở ra tối đa thêm được sau khi thở ra bình thường. Ở người bình thường thể tích này khoảng 1,1 – 1,5lít, chiếm 32% dung tích sống.

Thể tích khí cặn ký hiệu RV (Residual Volume) là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi đã thở ra tối đa. Bình thường thể tích khí cặn khoảng 1 – 1,2lít.

Dung tích là tổng của hai hay nhiều thể tích. Ký hiệu dung tích là C (Capacity)

Dung tích sống ký hiệu VC (Vital Capacity) là thể tích khí thở ra tối đa sau khi đã hít vào tối đa. Dung tích sống bao gồm thể tích khí lưu thông, thể tích khí dự trữ hít vào và thể tích khí dự trữ thở ra (VC = TV + IRV + ERV). Dung tích sống thể hiện khả năng tối đa của một lần hô hấp. Người Việt Nam trưởng thành bình thường có dung tích sống khoảng 3,5 – 4,5lít ở nam giới và 2,5 – 3,5lít ở nữ giới. VC phụ thuộc vào tuổi tác, giới tính, chiều cao. VC tăng lên nhờ luyện tập, giảm nhiều ở một số bệnh phổi hay bệnh của lồng ngực như tràn dịch màng phổi, u phổi, gù, vẹo cột sống.

Dung tích toàn phổi ký hiệu TLC (Total Lung Capacity) là thể tích khí chứa trong phổi sau khi đã hít vào tối đa, bao gồm dung tích sống và thể tích khí cặn (TLC = VC + RV). Bình thường dung tích toàn phổi khoảng 5lít, thể hiện khả năng chứa đựng tối đa của phổi.

Dung tích cặn chức năng (FRC) là số lít khí có trong phổi cuối kỳ thở ra bình thường tức là ở vị trí nghỉ ngơi, các cơ hô hấp thư giãn hoàn toàn. Vị trí nghỉ thở này cùng với thông số FRC có ý nghĩa rất đặc biệt trong sinh lý và bệnh lý hô hấp : FRC = ERV + RV

Dung tích hít vào (IC) là số lít khí hít vào được tối đa kể từ vị trí nghỉ thở thư giãn, vậy : IC = TV + IRV.

Dung tích sống là lượng khí huy động được, tức là thở ra ngoài được nên dung tích sống và các thể tích thành phần có thể đo được. Dung tích sống thường là một tiêu chí của thể lực và khi giảm gọi là không khí hạn chế. Thể tích cặn là lượng không khí không huy động được tức là không thể ra ngoài được nên không trực tiếp đo được.

2. Thông khí nhân tạo điều khiển CMV (Controlled mandatory ventilation)

Còn gọi là IPPV (Intemlittent Positive Pressure Vention) là phương thức hô hấp nhân tạo cần được tiến hành ngay sau khi có chỉ định máy thở. Đó là phương thức thông dụng nhất và đáp ứng được những trường hợp bệnh nhân đang trong cơn nguy kịch. Sau đó mới tính toán đến việc sử dụng các phương thức khác thích hợp hơn

Phương thức thông khí nhân tạo điều khiển là bắt buộc người bệnh thở theo máy. Máy sẽ đẩy những áp lực không đổi, đều đặn vào cho bệnh nhân với tần số, lưu lượng đã được đặt từ trước.

3. Thông khí nhân tạo với áp lực dương ngắt quãng IPPB (Intermittent Positive Pressure Breathing)

Hô hấp áp lực với áp lực dương ngắt quãng (Intermittent Positive Pressure Breathing – IPPB) khi sử dụng dài ngày còn được gọi là thông khí nhân tạo với áp lực dương ngắt quãng viết tắt là IPPV (Intemlittent Positive Pressure Ventilation – Pression Positive Intermittent) được thực hiện với một máy hô hấp nhân tạo trên bệnh nhân đã được đặt ống nội khí quản hoặc mở nội khí quản (đôi khi qua mặt nạ)

Máy đẩy vào phổi bệnh nhân một thể tích khí với một tần số nhất định, một áp lực đẩy vào luôn luôn dương tính, còn thì thở ra thụ động, áp lực đường dẫn khí lúc này trở về số 0.

Phương thức hô hấp này sử dụng nhiều nhất trong hồi sức cấp cứu. Do có nhiều khả năng khác nhau về điều chỉnh thông số, phương thức này có thể đảm bảo một sự thông khí đúng đắn trong đa số các trường hợp.

4. Thông khí nhân tạo với áp lực dương liên tục CPPV (Continuous Positive Pressure Ventilation)

Phương thức hô hấp nhân tạo với áp lực dương liên tục là phương thức hô hấp trong đó áp lực thì thở vào và cả thì thở ra đều dương tính nhờ 1 van cản thở ra gọi là PEEP (Positive End Expiratory Pressure). Phương pháp này gọi là CPPV, bao gồm phương thức IPPV kết hợp PEEP.

Vai trò của PEEP :

Ở một số bệnh nhân suy hô hấp cấp, oxy giảm nặng khó có thể chữa được bằng IPPV đơn thuần mặc dù tăng FIO2 lên quá 0,60. Việc dùng PEEP sẽ đạt được mục đích này bằng cách hồi phục lại trên bệnh nhân một thể tích cặn chức năng FRC bình thường nhưng không gây ra tràn khí màng phổi, ít ảnh hưởng đến huyết động và không ảnh hưởng đến thông khí phế nang.

PEEP dùng phối hợp cho hô hấp nhân tạo, nhưng có thể phối hợp với cả hô hấp tự nhiên hoặc thông khí hỗn hợp PEEP với thông khí bắt buộc ngắt quãng IMV.

Tác dụng của PEEP :

+ Về mặt thể tích :

Tác dụng chủ yếu của PEEP là làm tăng sự trao đổi khí ở phổi : PEEP làm tăng thể tích phổi bằng sự tăng FRC. Falke nhận thấy rằng mỗi cm H2O PEEP sẽ làm tăng CRF (theo Falke, tăng 13mmHgPaO2 cho mỗi cm H2O PEEP).

+ Về mặt áp lực :

Sự tăng áp lực trong lồng ngực bởi PEEP lại có ảnh hưởng không tốt tới tuần hoàn. Tăng áp lực trong lồng ngực làm giảm các áp lực chứa trong buồng tim vì làm giảm tuần hoàn trở về. Có thể đo áp lực trong lồng ngực bằng áp lực màng phổi hay bằng áp lực trong thực quản. Áp lực này chịu ảnh hưởng trực tiếp của áp lực phế nang và thấp hơn áp lực phế nang. Song với phổi có độ dãn nở giảm như trong ARDS (hội chứng suy hô hấp cấp ở người lớn), sự tăng áp lực trong lồng ngực rất nhỏ so với tăng áp lực phế nang. Với PEEP bằng 5 – 20 cmH2O theo Kuman và Herman, áp lực lồng ngực chỉ bằng 20% áp lực phế nang và ảnh hưởng rất ít tới cung lượng tim.

Áp lực phế nang quá cao, trên 20cmH2O sẽ chèn ép các mạch phổi gây gián đoạn tuần hoàn phổi ở những vùng có tỷ lệ VA/Q (thông khí/tới máu) cao và ảnh hưởng tới áp lực chứa của buồng tim trái.

5. Thông khí tự nhiên với áp lực dương liên tục CPAP (Continuous Positive Airway Pressure)

Thông khí tự nhiên với áp lực dương liên tục CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) là một phương pháp thông khí tự nhiên với PEEP. Phương pháp này đã được Gregory dùng cho trẻ sơ sinh bị bệnh màng trong. Hiện nay tác giả đã dùng trong hội chứng suy hô hấp cấp ở người lớn (ARDS).

CPAP được sử dụng để tránh những rối loạn huyết động gây ra do phương thức IPPV và làm cho chịu được độ PEEP cao hơn. Bệnh nhân thở vào tự nhiên nhưng áp lực thì thở vào thấp hơn IPPV mà không xuống quá 0 (vẫn +) vì có áp lực (+) của PEEP.

Với CPAP, bệnh nhân thở tự nhiên trên cơ sở áp lực dương liên tục PEEP, mức Sensitivity đưa bệnh nhân dần về thở tự nhiên để cai hẳn máy. Có thể hiểu là trước mũi bệnh nhân luôn luôn có một luồng khí áp lực dương để khí nhanh chóng chảy vào phổi. CPAP dùng cho bệnh nhân bắt đầu tự thở và do thở máy lâu ngày có nguy cơ xẹp phổi mức PEEP thường là 5cmH2O.

6. Thông khí điều khiển ngắt quãng IMV (Intermittent Mandatory Ventilation)

Thông khí điều khiển ngắt quãng IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) là một phương thức thở nhằm làm giảm dần tần số hô hấp của máy và tăng dần các chu kỳ hô hấp tự nhiên của bệnh nhân qua đường dẫn khí của máy.

Hệ thống này có 2 lợi điểm :

- Giảm bớt tác hại về huyết động của thở máy như trong IPPV.
- Giúp cho sự thôi thở máy dễ dàng, từ từ IMV xuống dần đến 0.

Nói một cách khác để dễ hiểu, bệnh nhân vẫn thở tự nhiên, nhưng thỉnh thoảng lại được máy đẩy vào cho một chu kỳ khoảng 6 – 8lần/phút (các chu kỳ khác là thở tự nhiên) giúp cho phổi thông khí tốt. Khi IMV xuống đến 0, bệnh nhân thở hoàn toàn tự nhiên qua máy, lúc này có thể tháo máy khỏi bệnh nhân (nhưng không nên tháo ngay ống nội khí quản)

Ngày nay IMV được dùng như là một kỹ thuật thường quy để duy trì cùng một lúc hoạt động của máy thở và hoạt động của các cơ hô hấp sao cho bệnh nhân tự mình dần dần đảm bảo được hô hấp tự nhiên và luôn bảo đảm cho các cơ hô hấp hoạt động, mỗi ngày một nhiều lên để thoát ly dần ảnh hưởng của máy. Kỹ thuật này rất có ích đối với các trường hợp thở nhanh và ít có tác dụng huyết động.

7. Thông khí bắt buộc ngắt quãng đồng thì SIMV (Synchronous Intermittent Mandatory Ventilation)

SIMV còn gọi là SDV (Synchronous demand ventilation). Các nhịp thở của SIMV được thiết lập theo từng quãng thời gian định sẵn (chia phút ra 8 hay 6 lần chẳng hạn) nhưng chỉ bắt đầu thì thở vào như một hô hấp hỗ trợ nghĩa là khi bệnh nhân có một lỗ lực thở vào sau mỗi quãng thời gian. Giữa các khoảng thời gian hỗ trợ đã định, các tín hiệu hít vào không được máy ghi nhận và bệnh nhân tiếp tục thở tự nhiên.

Đa số máy SIMV có thêm bộ phận thiết lập một nhịp thở bắt buộc nếu bệnh nhân chậm khởi động một nhịp thở tự nhiên đúng thời điểm phải có SIMV. Nhịp thở của máy lúc đó là IMV. Giống như IMV, SIMV giúp cho việc cai thở máy vì bệnh nhân được thở tự nhiên trong phần lớn đoạn thời gian thực hiện thể tích/phút. Tần số thở SIMV sẽ được giảm dần để chuyển thành thở tự nhiên.

SIMV có thể là thông khí thể tích hoặc là áp lực. Nếu bệnh nhân không gắng sức được thì máy sẽ tự động chuyển sang chế độ điều khiển. Sử dụng SIMV thể tích cần có các thông số VT, cung lượng dòng khí, +/- thời gian thở vào, tần số hô hấp điều khiển và độ nhạy. Nếu máy là hô hấp nhân tạo áp lực thì cần có mức độ áp lực và thời gian thở vào.

Máy giúp cho bệnh nhân tự thở dễ hơn và sự hỗ trợ áp lực làm cho bệnh nhân dễ cai máy hơn bệnh nhân chuyển dần về hô hấp tự nhiên.

Tuy nhiên SIMV cũng có những nhược điểm như IMV và A/C :

- Tăng thông khí và kiềm hô hấp.
- Nếu máy đáp ứng chậm hoặc không đủ áp lực thì bệnh nhân phải gắng sức nhiều hơn.
- Nếu có auto – PEEP thì bệnh càng nặng hơn.

8. Thông khí với hỗ trợ áp lực PSV (Pressure Support Ventilation)

PSV là thông khí giới hạn áp lực dòng khí, trong đó bệnh nhân tự tạo nên nhịp thở cho máy. PSV có lợi điểm là vừa để TKNT dài ngày vừa để cai thở máy. TKNT dài ngày mang tính chất hỗ trợ nên bộ máy điều khiển hô hấp phải bình thường (bệnh nhân phải thở được dù thở yếu)

Ở thì thở vào, áp lực dương lên ngay đến một cao nguyên và kéo dài cho đến hết thì thở vào. Cả bệnh nhân và máy đều hợp tác để có cao nguyên đó. PS là một thí dụ điển hình của khái niệm giới hạn dòng chảy : thì thở vào kết thúc khi dòng chảy giảm nghĩa là khi bệnh nhân thôi không nỗ lực hít vào. còn trong A/C áp lực, thời kỳ thở vào kết thúc bằng một đồng hồ định giờ timer. PSV sử dụng các thông số sau : mức độ áp lực và độ nhạy. Đa số các máy hô hấp nhân tạo (HHNT) hiện đại đều có thêm hệ thống phục hồi TKNT điều khiển giới hạn thể tích.

Hỗ trợ áp lực cung cấp khí với một áp lực đặt sẵn ở mức độ cao hơn PEEP trong các nhịp thở tự nhiên. Khi một nỗ lực tự thở được cảm nhận, máy sẽ phát ra một nhịp thở dưới áp lực, giống như IPPV. Khi áp lực đã đạt được đỉnh hoặc dòng chảy giảm tụt xuống tới một giá trị đã định trước thì thở vào sẽ ngừng và bệnh nhân sẽ thở ra.

Điểm khác nhau cơ bản giữa TKNT hỗ trợ/điều khiển (Assist/control và PSV) ở chỗ thì thở vào kết thúc khác nhau. Trong A/CV, thời gian thở vào đã được ấn định trước (time-cycled), với PSV là TKNT áp lực, thì thở vào sẽ ngừng khi áp lực dòng chảy giảm xuống, còn A/CV cũng là TKNT áp lực, thì thở vào bắt đầu khi đến một áp lực nhất định nhưng sẽ ngừng lại vì thời gian thở vào đã định trước. PSV phụ thuộc vào sự gắng sức của bệnh nhân, không có sự bắt buộc. Khi bệnh nhân đột nhiên ngừng thở vì yếu sức thì có cơ chế phản hồi (feedback) làm cho máy trở thành điều khiển PSV mang tính chất của hô hấp tự nhiên được máy hỗ trợ, dễ được bệnh nhân chấp nhận và thầy thuốc hoan nghênh, dùng để cai thở máy các trường hợp khó.

Tuy nhiên PS cũng có những nhược điểm :

- Phải có hệ thống phục hồi để đảm bảo.
- Khi dùng khí dung có thể làm cho bệnh nhân giảm thông khí.
- Bệnh nhân có sức cản đường dẫn khí lớn khó chịu đựng PS.

PS có thể phối hợp với PEEP hoặc IMV và làm giảm độ cao của PEEP. Do có nhiều ưu điểm như vậy nên các máy hiện đại đều có chức năng PS.

9. Thông khí bắt buộc ngắt quãng đồng thì và hỗ trợ áp lực (SIMV & PS)

Là chế độ kết hợp giữa thở kiểm soát thể tích và hỗ trợ áp lực. Trong chế độ này bệnh nhân được hỗ trợ thêm bằng áp lực trong đoạn tự thở và cũng dựa vào mức Trigger của Sensitivity (cảm biến) báo về cho máy, máy tiếp tục cho bệnh nhân thở hỗ trợ hoặc thôi thở máy chuyển bệnh nhân sang thở tự nhiên.

10. Kiểm soát thể tích và thở dài (Volume controlled and sigh)

Máy sẽ đẩy những áp lực không đổi, đều đặn vào cho bệnh nhân với tần số, lưu lượng đã được đặt từ trước. Nhưng cứ 100 nhịp thở bình thường máy lại tạo ra một nhịp thở dài với lưu lượng gấp đôi và thời gian hít vào cũng gấp đôi. Mục đích của chế độ này là mô phỏng sự thở dài ở chế độ thở tự nhiên làm cho bệnh nhân khoan khoái, kích thích sự tự thở của bệnh nhân.