Cung Lượng Tim: Yếu Tố, Thay Đổi và Ý Nghĩa
Cung lượng tim (CLT) là một chỉ số quan trọng phản ánh khả năng bơm máu của tim để đáp ứng nhu cầu oxy và dinh dưỡng của cơ thể. Sự thay đổi CLT có thể là dấu hiệu của đáp ứng sinh lý bình thường khi cơ thể tăng nhu cầu (ví dụ, khi tập thể dục) hoặc là dấu hiệu cảnh báo các bệnh lý tim mạch nghiêm trọng.
1. Cung Lượng Tim Là Gì?
- Định nghĩa: Cung lượng tim (Cardiac Output - CO) là lượng máu mà tim bơm vào hệ tuần hoàn trong một đơn vị thời gian, thường được tính bằng lít mỗi phút (l/phút). Theo acc.org, đây là một chỉ số quan trọng để đánh giá chức năng tim mạch.
- Giá trị bình thường: Cung lượng tim bình thường thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố như giới tính, tuổi tác, kích thước cơ thể và mức độ hoạt động thể chất.
- Ở nam giới khỏe mạnh, cung lượng tim khi nghỉ ngơi trung bình khoảng 5.6 l/phút.
- Ở nữ giới khỏe mạnh, con số này là khoảng 4.9 l/phút.
- Cung lượng tim có thể tăng lên gấp 4-7 lần khi gắng sức ở người khỏe mạnh. (Nguồn: Cleveland Clinic)
- Ảnh hưởng: Cung lượng tim chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm cả tình trạng sức khỏe tổng thể của mỗi người. Tuy nhiên, nó chủ yếu bị chi phối bởi bốn yếu tố chính: tần số tim, tiền gánh, hậu gánh và sức co bóp của cơ tim.
2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Cung Lượng Tim
Công thức tính cung lượng tim là: CLT = Thể tích nhát bóp (Stroke Volume - SV) x Tần số tim (Heart Rate - HR).
Trong đó:
- Thể tích nhát bóp (SV): Lượng máu tim bơm ra mỗi nhịp.
- Tần số tim (HR): Số nhịp tim trong một phút.
Thể tích nhát bóp (SV) lại chịu ảnh hưởng bởi ba yếu tố chính: tiền tải, hậu tải và sức co bóp của cơ tim. Ở người lớn khỏe mạnh, thể tích nhát bóp thường nằm trong khoảng 60-90 ml/nhát bóp.
2.1. Tần Số Tim (Nhịp Tim)
- Định nghĩa: Tần số tim, hay còn gọi là nhịp tim, là số lần tim co bóp và tống máu vào động mạch trong một phút. Nhịp tim bình thường ở người lớn khỏe mạnh khi nghỉ ngơi thường dao động từ 60 đến 100 lần/phút. (Nguồn: AHA)
- Ảnh hưởng: Khi cơ thể hoạt động hoặc gặp căng thẳng, nhu cầu oxy tăng lên, dẫn đến tăng nhịp tim để cung cấp đủ máu giàu oxy cho các cơ quan và mô. Tuy nhiên, nếu nhịp tim quá chậm (nhịp chậm xoang) hoặc quá nhanh (nhịp nhanh xoang) có thể là dấu hiệu của các rối loạn nhịp tim hoặc các vấn đề sức khỏe khác.
- Nhịp tim chậm: Có thể do rối loạn nhịp tim hoặc do ảnh hưởng của việc tập luyện thể thao cường độ cao trong thời gian dài, làm tăng trương lực thần kinh phế vị.
- Nhịp tim nhanh: Có thể do lo lắng, căng thẳng, hoặc các bệnh lý tim mạch. Những thay đổi bất thường về nhịp tim có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe, thậm chí dẫn đến sốc tim.
- Điều hòa: Nhịp tim được điều hòa bởi nhiều yếu tố, bao gồm:
- Hệ thần kinh thực vật: Hệ thần kinh giao cảm làm tăng nhịp tim, trong khi hệ thần kinh phó giao cảm (dây thần kinh phế vị) làm giảm nhịp tim.
- Hormone: Các hormone như adrenaline (epinephrine) và noradrenaline (norepinephrine) làm tăng nhịp tim.
- Các ion: Nồng độ các ion như kali (K+), canxi (Ca2+) và natri (Na+) trong máu cũng ảnh hưởng đến nhịp tim.
- Thuốc: Một số loại thuốc có thể làm tăng hoặc giảm nhịp tim.
2.2. Sức Co Bóp Của Tim
- Ảnh hưởng: Sức co bóp của cơ tim là lực mà tim tạo ra để đẩy máu vào động mạch. Nếu sức co bóp của cơ tim mạnh mẽ, cung lượng tim sẽ tăng lên. Ngược lại, nếu tim giảm khả năng co bóp, cung lượng tim sẽ giảm đáng kể.
- Tăng sức co bóp: Giúp tim bơm máu hiệu quả hơn, đáp ứng nhu cầu oxy của cơ thể.
- Giảm sức co bóp: Dẫn đến giảm cung lượng tim, gây ra các triệu chứng như mệt mỏi, khó thở và phù. Trong một số trường hợp, tim co bóp quá sức có thể dẫn đến thiếu máu cơ tim, gây đau thắt ngực, rối loạn nhịp tim và thậm chí tử vong.
- Tác nhân làm tăng sức co bóp cơ tim: Kích thích thần kinh giao cảm, tăng nồng độ canxi nội bào, và các thuốc như Digitalis.
- Tác nhân làm giảm sức co bóp cơ tim: Ức chế hoạt động của thần kinh giao cảm, tình trạng thiếu oxy, nhiễm toan chuyển hóa, và tăng nồng độ kali trong dịch ngoại bào.
2.3. Tiền Gánh
- Định nghĩa: Tiền gánh (preload) là thể tích máu đổ đầy vào tâm thất vào cuối giai đoạn tâm trương (giai đoạn giãn của tim). Tiền gánh còn được hiểu là độ căng của sợi cơ tim trước khi co bóp. Theo định luật Frank-Starling, trong giới hạn nhất định, khi tiền gánh càng lớn, sức co bóp của cơ tim càng mạnh.
- Ảnh hưởng: Khi tiền gánh tăng, lượng máu về tim nhiều hơn, dẫn đến lượng máu được tim đẩy vào động mạch cũng lớn hơn, làm tăng cung lượng tim. Ngược lại, khi lượng máu về tim giảm (tiền gánh giảm), cung lượng tim cũng sẽ giảm.
2.4. Hậu Gánh
- Định nghĩa: Hậu gánh (afterload) là lực cản mà tâm thất phải vượt qua để tống máu vào hệ tuần hoàn. Nó phụ thuộc chủ yếu vào huyết áp động mạch và trương lực mạch máu.
- Ảnh hưởng: Khi giảm hậu gánh, tim dễ dàng tống máu hơn, làm tăng cung lượng tim, đặc biệt trong trường hợp suy tim khi tim bị giảm khả năng co bóp. Ngược lại, khi tăng hậu gánh, tim phải làm việc vất vả hơn để tống máu, dẫn đến giảm cung lượng tim.
- Phụ thuộc: Huyết áp động mạch và trương lực mạch máu là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hậu gánh.
3. Sự Thay Đổi Của Cung Lượng Tim
Cung lượng tim có thể thay đổi tăng hoặc giảm tùy thuộc vào sự ảnh hưởng của các yếu tố nêu trên.
3.1. Cung Lượng Tim Tăng
Cung lượng tim tăng khi:
- Tần số tim tăng đến một mức nhất định.
- Sức co bóp của cơ tim tăng.
- Tiền gánh tăng.
- Hậu gánh giảm.
Một số trường hợp có thể thấy cung lượng tim tăng:
- Khi cơ thể hoạt động mạnh: Nhu cầu oxy của các cơ quan tăng lên để đáp ứng nhu cầu năng lượng, dẫn đến tăng cung lượng tim.
- Sốc nhiễm khuẩn và sốc phản vệ: Trong giai đoạn sớm, cung lượng tim có thể tăng do giãn mạch và tăng tính thấm thành mạch.
- Giảm hậu gánh: Các tình trạng như dày thất có thể làm giảm hậu gánh, giúp tim tống máu dễ dàng hơn.
- Tăng tiền gánh: Các tình trạng như tăng áp lực động mạch chủ, giãn các buồng tim, giãn tĩnh mạch có thể làm tăng tiền gánh.
3.2. Cung Lượng Tim Giảm
Cung lượng tim giảm khi:
- Giảm tiền gánh.
- Tăng hậu gánh.
Các trường hợp cụ thể:
- Giảm tiền gánh: Hẹp van nhĩ thất, tăng nhịp tim quá mức (làm giảm thời gian đổ đầy tâm trương), rối loạn nhịp tim, suy giảm chức năng tâm trương của thất, sốc giảm thể tích (do mất máu, mất dịch).
- Tăng hậu gánh: Tăng huyết áp, hẹp van động mạch chủ hoặc động mạch phổi, sốc do tắc nghẽn mạch (ví dụ, tắc động mạch phổi).
Kết luận: Cung lượng tim là một chỉ số quan trọng phản ánh chức năng tim mạch. Sự thay đổi của cung lượng tim có thể là dấu hiệu của nhiều bệnh lý khác nhau. Trong giai đoạn đầu của các bệnh tim mạch, cung lượng tim có thể chưa thay đổi nhiều do cơ chế bù trừ của cơ thể. Tuy nhiên, ở giai đoạn muộn hơn, khi khả năng bù trừ không còn đủ, cung lượng tim sẽ thay đổi rõ rệt, gây ra các triệu chứng và biến chứng nghiêm trọng. Việc theo dõi và đánh giá cung lượng tim là rất quan trọng trong chẩn đoán và điều trị các bệnh tim mạch.