Giáo trình hóa sinh lâm sàng (trường cđ y tế thái bình)

ENZYM HỌC LÂM SÀNG

1 Trình bày được những đặc điểm chung của enzym huyết thanh

2 Trình bày được ý nghĩa lâm sàng của một số enzym phổ biến trong bệnh lý của mô cơ, mô gan, mô tụy và mô xương.

Xác định hoạt độ enzym trong dịch sinh vật, đặc biệt là trong máu, là một công cụ quan trọng trong chẩn đoán và theo dõi điều trị nhiều bệnh lý, đặc biệt là các bệnh nội khoa Lĩnh vực enzym học lâm sàng chủ yếu tập trung vào các enzym liên quan đến bệnh cơ, gan, tụy và tim, những bệnh lý phổ biến trong thực hành lâm sàng.

Enzym trong huyết thanh gồm 2 nhóm:

Nhóm enzym huyết thanh là những enzym được tiết vào máu, thực hiện các chức năng xúc tác quan trọng Các enzym này bao gồm enzym tham gia vào quá trình đông máu, LCAT (lecithin-cholesterol-acyltransferase), và lipase, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinh lý của cơ thể.

Nhóm enzym huyết thanh không có chức năng là những enzym được bài tiết vào máu nhưng không hoạt động do thiếu cơ chất trong huyết thanh, với nồng độ rất thấp so với các mô Chúng được chia thành hai phân nhóm: (i) enzym ngoại tiết, như leucin aminopeptidase, phosphatase kiềm của gan, lipase của tụy và phosphatase acid của tuyến tiền liệt, được bài tiết từ các mô; (ii) enzym của tế bào, thường có nồng độ thấp hoặc không có trong huyết thanh, nhưng hoạt tính của chúng tăng lên khi có tổn thương tế bào.

Các enzym có nguồn gốc bào tương tế bào như lactat dehydrogenase (LDH), aldolase, alanin transaminase (ALT) và aspartat transaminase (AST), cùng với các enzym nguồn gốc ty thể như glutamat dehydrogenase (GLDH) và enzym lysosom như phosphatase acid, đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán chức năng và tình trạng bệnh lý của các mô và cơ quan.

Enzym có mặt trong huyết thanh, có nguồn gốc từ mô và tổ chức hoặc do sự bài tiết vào huyết tương Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xúc tác các giai đoạn của quá trình chuyển hóa chính trong tế bào, nơi enzym có thể hòa tan trong bào tương hoặc gắn kết với cấu trúc tế bào như ty thể.

Mặc dù nồng độ enzym trong tế bào cao gấp 1.000-10.000 lần so với dịch ngoại bào, nhưng hoạt động xúc tác của enzym tế bào vẫn rất thấp ngay cả ở cơ thể khỏe mạnh Hiện tại, cơ chế giải phóng enzym vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn.

Nguyên nhân của sự giải phóng bệnh lý enzyme bao gồm:

- Tổn thương trực tiếp màng tế bào, ví dụ: do virus, do các chất hóa học

- Thiếu oxy và thiếu máu của các mô và tổ chức

Sự giải phóng enzym và mức độ tăng enzym trong huyết thanh phụ thuộc vào sự chênh lệch nồng độ enzym giữa bên trong và bên ngoài tế bào.

Enzymes được khu trú trong gan và đường mật, đóng vai trò quan trọng trong chức năng của các cơ quan Cấu trúc tự nhiên của các cơ quan và nguyên nhân gây thương tổn là những yếu tố cần được xem xét Quy mô và tần suất thiếu hụt oxy trong mô và tổ chức cũng ảnh hưởng đến sức khỏe Hơn nữa, tính thấm của cơ quan và hoạt động chuyển hóa của chúng là những yếu tố quyết định đến sự hoạt động hiệu quả của cơ thể.

1.2 Sựtăng hoạt độ của enzym trong huyết thanh

Tăng hoạt độ enzym trong huyết thanh có thể xảy ra do sự gia tăng số lượng và/hoặc hoạt tính sinh học của các tế bào trong mô, chẳng hạn như sự tăng hoạt độ của ALP.

Phosphatase kiềm tăng cao trong giai đoạn trưởng thành do sự gia tăng số lượng và hoạt động của tế bào tủy xương, cùng với sự tăng cường sản sinh enzym từ các tế bào mô.

GGT (γ-glutamyl transferase) tăng cao trong máu thường là do sự kích thích của rượu, thuốc barbiturate hoặc phenytoin đối với tế bào gan Ngoài ra, tổn thương tế bào do các bệnh lý gây hủy hoại mô cũng dẫn đến việc giải phóng enzym này vào máu.

(4) giảm độ thanh lọc enzym

1.3 Sự thanh lọc enzym huyết thanh

Những enzym có khối lƣợng phân tử thấp nhƣ α-amylase đƣợc bài tiết qua thận

Phần lớn enzym trong huyết tương bị bất hoạt và được vận chuyển đến các tế bào của tổ chức liên võng thông qua quá trình endocytosis qua receptor Sau đó, các enzym này sẽ được phân giải thành peptid và acid amin Thời gian nửa đời sống của nhiều enzym dao động từ 24 đến 48 giờ.

B ả ng 1 N ửa đờ i s ố ng c ủ a các enzym huy ế t thanh

Định lượng hoạt độ enzym thường không cho phép xác định nồng độ thực của chúng, mà chủ yếu dựa vào đơn vị hoạt độ Do đó, enzym được định lượng dựa trên hoạt tính xúc tác của chúng.

Hoạt tính xúc tác của enzym đƣợc biểu thị bằng đơn vịđộng học, bao gồm:

Đơn vị quốc tế (U = International Unit) là lượng enzym có khả năng xúc tác một micromol (µmol) cơ chất trong một phút Hoạt tính xúc tác của enzym trong mẫu thử được thể hiện bằng các đơn vị U/L, mU/L, hoặc kU/L.

Một Katal là lượng enzym cần thiết để xúc tác sự biến đổi hoàn toàn một mol cơ chất trong một giây Hoạt tính xúc tác của enzym trong mẫu thử thường được biểu thị bằng àkatal/L.

RỐI LOẠN CHUYẾN HÓA CARBOHYDRAT

1 Định nghĩa được carbohydrat, phân loại và mô tả được ba nhóm chính của carbohydrat

2 Trình bày được lược đồcác con đường chuyển hóa carbohydrat và ý nghĩa của chúng: đường phân, chu trình pentose, tân tạo đường, thoái hóa và tổng hợp glycogen

3 Mô tảđược nguồn gốc, các yếu tốđiều hòa nồng độ glucose máu

4 Mô tả được sinh lý bệnh của hạ glucose máu, tăng glucose máu và mối liên quan của các xét nghiệm với các tình trạng bệnh lý

Bệnh rối loạn chuyển hóa carbohydrate bẩm sinh bao gồm một số tình trạng như galactosemia, không dung nạp fructose, ứ glycogen và rối loạn chuyển hóa mucopolysaccharid Galactosemia là bệnh do thiếu enzyme chuyển hóa galactose, dẫn đến tích tụ chất độc hại trong cơ thể Không dung nạp fructose gây ra triệu chứng khi tiêu thụ fructose, do thiếu enzyme fructose-1-phosphate aldolase Ứ glycogen là tình trạng tích tụ glycogen trong các mô, có thể gây ra các vấn đề về gan và cơ Rối loạn chuyển hóa mucopolysaccharid liên quan đến sự tích tụ của mucopolysaccharid trong cơ thể, dẫn đến nhiều triệu chứng lâm sàng khác nhau Việc nhận diện sớm và điều trị thích hợp cho những bệnh này là rất quan trọng để cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.

6 Trình bày được các nguyên lý kỹ thuật, loại mẫu bệnh phẩm được lựa chọn, các ưu nhược điểm của các phương pháp phân tích glucose.

7 Trình bày được các kỹ thuật phân tích thể ceton

8 Kểtên được các kỹ thuật sử dụng định lượng HbA1C và ứng dụng lâm sàng của xét nghiệm

Carbohydrat và các sản phẩm dị hóa của chúng là nguồn năng lượng thiết yếu cho cơ thể con người Trong khi protein và lipid cũng cung cấp năng lượng, carbohydrat đóng vai trò chính trong việc cung cấp năng lượng cho não, hồng cầu và tế bào võng mạc.

1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

Carbohydrat là các dẫn xuất aldehyd hoặc ceton của các polyalcol

Carbohydrat đƣợc phân làm ba nhóm chính:

Monosaccarid là các đường đơn có công thức phân tử (CH2O)n, với n từ 3 trở lên, chứa một nhóm aldehyd hoặc ceton cùng với hai hoặc nhiều hơn hai nhóm hydroxyl Các monosaccarid được phân loại thành aldose nếu chứa nhóm aldehyd và cetose nếu chứa nhóm ceton Trong số các monosaccarid, D-glucose là loại phổ biến nhất trong tự nhiên, và phần lớn các monosaccarid tự nhiên đều có cấu hình D.

Monosaccarid có khả năng khử các tác nhân oxy hóa như Cu 2+, ferricyanid và hydroperoxid do sự hiện diện của nhóm aldehyd hoặc ceton tự do Trong quá trình này, monosaccarid sẽ bị oxy hóa thành acid tương ứng, điều này tạo nền tảng cho các phương pháp phân tích glucose.

Oligosaccarid là các hợp chất carbohydrate được tạo thành từ một số monosaccarid liên kết với nhau qua liên kết glycosid Trong số đó, disaccarid là loại oligosaccarid đơn giản nhất và phổ biến nhất trong tự nhiên Một số disaccarid thường gặp bao gồm saccarose (đường mía), lactose (đường có trong sữa) và maltose.

Polysaccharid là hợp chất bao gồm nhiều monosaccharid được liên kết với nhau thông qua liên kết glycosid Trong tự nhiên, polysaccharid quan trọng nhất là tinh bột, đóng vai trò là carbohydrate dự trữ của thực vật, và glycogen, là carbohydrate dự trữ chủ yếu của động vật.

2 TÓM LƢỢC ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA CARBOHYDRAT

Carbohydrat là một trong ba thành phần chính trong chế độ ăn uống của con người Để được hấp thu và sử dụng, chúng cần được chuyển hóa thành các monosaccarid thông qua quá trình tiêu hóa Quá trình này bắt đầu với amylase nước bọt, giúp thủy phân tinh bột thành dextrin và maltose Khi vào dạ dày, amylase nước bọt bị bất hoạt bởi pH acid của dịch vị Đến ruột, pH kiềm và amylase tụy tiếp tục tiêu hóa tinh bột và glycogen thành maltose Các disaccaridase trong niêm mạc ruột sẽ thủy phân maltose, lactose và saccarose thành các monosaccarid như glucose, galactose và fructose Cuối cùng, các monosaccarid này được hấp thu qua thành ruột vào máu và chuyển đến gan qua hệ thống tĩnh mạch cửa.

Glucose là monosaccarid chính cung cấp năng lượng cho cơ thể, trong khi galactose và fructose được chuyển đổi thành glucose nhờ các enzym ở gan Quá trình đầu tiên là phosphoryl hóa glucose thành glucose-6-phosphat thông qua tác động của hexokinase Glucose-6-phosphat đóng vai trò trung tâm trong ba con đường chuyển hóa glucose.

Khi cơ thể cần năng lượng, glucose được chuyển hóa thành CO2 và nước, cung cấp ATP Quá trình này bắt đầu với đường phân, diễn ra trong bào tương tế bào mà không cần oxy, tạo ra 2 ATP từ mỗi phân tử glucose Pyruvat, sản phẩm của đường phân, có thể chuyển thành lactat trong điều kiện yếm khí hoặc vào ty thể để tạo thành acetyl CoA trong điều kiện ái khí Acetyl CoA sau đó tham gia chu trình acid citric, nơi nó được đốt cháy hoàn toàn thành CO2 và nước, tạo ra 12 ATP cho mỗi phân tử acetyl CoA Cuối cùng, quá trình oxy hóa hoàn toàn một phân tử glucose cung cấp tổng cộng 38 ATP.

Con đường hexose monophosphat, hay còn gọi là chu trình pentose, là một phương pháp khác để oxy hóa glucose Trong quá trình này, glucose-6-phosphat được chuyển đổi thành ribose-5-phosphat, đồng thời tạo ra NADPH NADPH đóng vai trò là nguồn năng lượng cho các phản ứng đồng hóa, bao gồm sinh tổng hợp acid béo và steroid, và giúp bảo vệ tế bào khỏi các tác nhân oxy hóa.

Khi cơ thể không cần glucose để cung cấp năng lượng, nó sẽ được dự trữ dưới dạng glycogen ở gan Quá trình tổng hợp glycogen diễn ra khi nồng độ glucose trong máu tăng cao, chẳng hạn như sau bữa ăn Ngược lại, khi nồng độ glucose giảm, glycogen sẽ phân ly thành glucose để duy trì mức đường huyết ổn định Việc tổng hợp và phân hủy glycogen ở gan đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa nồng độ glucose máu Mặc dù glycogen cũng được tổng hợp và lưu trữ ở cơ, chỉ có glycogen tại gan mới có khả năng phân ly để cung cấp glucose cho máu, do cơ không có enzyme glucose-6-phosphatase.

Tân tạo glucose là quá trình sinh tổng hợp glucose từ các nguồn không phải carbohydrate, như acid amin, lactat và glycerol, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nồng độ glucose máu, đặc biệt trong tình trạng đói kéo dài.

3 ĐIỀU HÒA NỒNG ĐỘ GLUCOSE MÁU

Nồng độ glucose trong máu tương đối hàng định trong các điều kiện bình thường

Khi cơ thể đói, nồng độ glucose giảm có thể được bù đắp nhờ vào việc phân ly glycogen Khi tình trạng đói kéo dài, quá trình tân tạo glucose trở nên cần thiết để cung cấp glucose cho máu Khi nồng độ glucose trong máu tăng, quá trình tổng hợp glycogen từ glucose diễn ra Các con đường chuyển hóa này được điều chỉnh bằng các cơ chế nhạy cảm như ức chế ngược và được kiểm soát bởi hormone, giúp duy trì nồng độ glucose trong máu ổn định trong cả hai trạng thái no và đói.

Gan, tụy và các tuyến nội tiết đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ glucose trong máu Khi cơ thể đói, gan phân giải glycogen dự trữ để cung cấp glucose tự do cho máu Nếu tình trạng đói kéo dài hơn một ngày, gan sẽ tổng hợp glucose từ các nguồn khác, trong khi một phần nhỏ cũng được sản xuất tại thận.

Insulin và glucagon là hai hormon chính do tụy sản xuất, có tác dụng đối lập trong việc điều hòa glucose máu Ngoài ra, các hormon khác cũng tham gia vào quá trình này, giúp cơ thể thích ứng với nhu cầu glucose tăng cao hoặc duy trì sự sống trong tình trạng đói kéo dài Chúng cũng hỗ trợ việc dự trữ năng lượng dưới dạng lipid khi thực phẩm cung cấp dư thừa.

CHUYỂN HÓA VÀ RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPOPROTEIN

1 Trình bày được thành phần hóa học và cấu trúc của lipoprotein trong máu.

2 Trình bày được các dạng lipoprotein trong máu: đặc điểm và vai trò sinh học của từng loại.

3 Trình bày được con đường chuyển hỏa của lipid ngoại sinh trong máu.

4 Trình bày được con đường chuyển hóa của lipid nội sinh trong máu.

5 Trình bày được các thể rối loạn lipid máu tiên phát.

Lipid chủ yếu có trong huyết tương bao gồm acid béo, triglycerid, cholesterol và phospholipid Ngoài ra, còn có một số thành phần lipid khác hòa tan trong huyết tương với số lượng ít hơn nhưng đóng vai trò sinh lý quan trọng, như hormon steroid và các vitamin tan trong mỡ.

Lipid không tan trong nước, do đó chúng được vận chuyển trong huyết tương thông qua việc liên kết với protein Albumin là protein chính chịu trách nhiệm vận chuyển các acid béo tự do, trong khi các thành phần lipid khác kết hợp với protein để hình thành phức hợp lipoprotein, giúp chúng lưu thông trong máu.

1.2 Thành phần và cấu trúc của Lipoprotein

Lipoprotein là các phân tử hình cầu có cấu trúc gồm phần lõi không phân cực chứa triglycerid và cholesterol este hóa, được bao bọc bởi lớp vỏ phospholipid, cholesterol và apolipoprotein Lớp vỏ này giúp lipoprotein tan trong huyết tương, từ đó vận chuyển các lipid không tan trong cơ thể.

Apoprotein (apo); Là thành phần protein của lipoprotein Theo danh pháp của

Alaupovic là một apoprotein, được phân loại bằng các chữ cái A, B, C, D và E cho các apo chính, với các chữ cái này được theo sau bởi các số La Mã như AI.

Các apoprotein trong họ apo có sự thay đổi cấu trúc bậc 1, dẫn đến những hình thái khác nhau như AI.1, AI.2, Những thay đổi này được xác định bởi sự di chuyển trên điện di, liên quan đến sự thay đổi của phần acid sialic trong phân tử apo Apoprotein đóng vai trò quan trọng trong nhiều chức năng sinh học.

Hình 3.1 Mô hình cấu trúc của lipoprotein

Apolipoprotein (apo) đóng vai trò quan trọng trong việc hòa tan lipoprotein trong nước, cho phép chúng được vận chuyển hiệu quả trong máu và bạch huyết Do đó, apo không chỉ có chức năng cấu trúc mà còn là yếu tố vận chuyển thiết yếu Tỷ lệ protein cao trong cấu trúc lipoprotein làm tăng khả năng hòa tan trong nước Khi tính hòa tan bị rối loạn hoặc quá trình vận chuyển lipoprotein bị chậm trễ, điều này có thể dẫn đến sự ứ đọng của các phân tử lipid, từ đó góp phần gây ra xơ vữa động mạch.

Chức năng nhận diện của lipoprotein là nhờ vào các phân tử protein trong cấu trúc của chúng, cho phép chúng tương tác với các receptor trên màng tế bào Các lipoprotein mang apo tương ứng sẽ được đưa vào tế bào thông qua các receptor đặc hiệu Chẳng hạn, apoB của LDL được nhận diện bởi các receptor màng, giúp đưa LDL vào bên trong tế bào.

Apolipoproteins (apos) play a crucial role in regulating lipid metabolism by activating or inhibiting various enzymes For instance, apoAI activates lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), while apoCII activates lipoprotein lipase Conversely, apoCIII acts as an inhibitor of lipoprotein lipase, highlighting the complex interplay of these proteins in lipid processing.

Các apo có nhiều loại và đƣợc phân bố khác nhau trong các lipoprotein khác nhau

Lipoprotein đƣợc phân loại bằng 2 cách: điện di hoặc siêu ly tâm. a, Phân loại bằng phương pháp điện di

Bằng điện di, lipoprotein huyết tương được tách thành 4 thành phần:

- Chylomicron b, Phân loại bằng phương pháp siêu l y tâm

Bằng phương pháp siêu ly tâm phân đoạn, lipoprotein huyết tương được phân chia dựa trên tỷ trọng của chúng Độ lắng của các loại lipoprotein trong quá trình siêu ly tâm tỷ lệ nghịch với lượng lipid mà chúng chứa.

Chylomicron (CM) là các hạt mỡ nhũ tương có tỷ trọng dưới 0,96, được tạo ra bởi các tế bào màng ruột và chỉ xuất hiện trong huyết tương trong thời gian ngắn sau bữa ăn giàu mỡ, làm huyết tương trở nên đục và trắng như sữa Chylomicron chủ yếu chứa triglycerid và biến mất sau vài giờ, khiến huyết tương của người bình thường khi đói trở nên trong suốt Chức năng chính của chylomicron là vận chuyển triglycerid và cholesterol ngoại sinh từ thức ăn tới gan.

Very Low-Density Lipoprotein (VLDL) has a density of 0.96-1.006 and is produced in the liver, serving as the primary carrier of endogenous triglycerides synthesized in the liver into the bloodstream VLDL is rich in triglycerides, transporting over 90% of endogenous triglycerides.

- Lipoprotein tỷ trọng thấp: (low density lipoprotein-LDL) có tỷ trọng 1.006-

LDL, có giá trị 1.063, là sản phẩm thoái hóa của VLDL trong máu và chứa nhiều cholesterol Chức năng chính của LDL là vận chuyển cholesterol từ máu đến các mô để sử dụng LDL gắn vào receptor đặc hiệu trên màng tế bào và sau đó được đưa vào trong tế bào Nồng độ LDL trong huyết tương dao động từ 3.38 đến 4.16 mmol/l.

Intermediate density lipoprotein (IDL) is a type of lipoprotein that has a density between very low-density lipoprotein (VLDL) and low-density lipoprotein (LDL) Often referred to as residual VLDL, IDL is present in the bloodstream in small quantities but can accumulate in cases of metabolic disorders related to lipoprotein metabolism.

Hình 3.2 Các loại lipoprotein trong huyết tương người

- Lipoprotein tỷ trọng cao: (high density lipoprotein-HDL) có tỷ trọng 1,063-

HDL, hay lipoprotein mật độ cao, được tổng hợp chủ yếu tại gan, một phần từ ruột và một phần từ chuyển hóa VLDL trong máu HDL có ba loại với tỷ trọng khác nhau: HDL1 (1,063-1,085), HDL2 (1,085-1,120) và HDL3 (1,120-1,210) Chức năng chính của HDL là vận chuyển cholesterol từ các mô ngoại vi về gan, nơi cholesterol được chuyển hóa thành acid mật và thải ra ngoài qua mật Ở người, nồng độ HDL tăng theo tuổi tác, đặc biệt sau tuổi dậy thì, HDL ở nữ thường cao hơn ở nam Nồng độ HDL có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với trọng lượng cơ thể và hàm lượng triglycerid trong máu Ngoài ra, việc tập luyện thể dục thể thao cũng giúp tăng cường nồng độ HDL.

Nồng độ lipoprotein trong máu không cố định, với mức >1,17 mmol/l ở nam và >1,43 mmol/l ở nữ Các thành phần của lipoprotein luôn ở trạng thái năng động, liên tục thay đổi nồng độ giữa các thành phần khác nhau.

ACID AMIN, PEPTID VÀ PROTEIN-HUYẾT THANH

1 Nắm được chuyển hóa, ứng dụng lâm sàng và các phương pháp định lượng acid amin

2 Nắm được tính chất cơ bản của peptid, protein và ứng dụng của chúng.

3 Nắm được thành phần protein huyết thanh, chức năng và một sốthay đổi bệnh lý và các xét nghiệm chẩn đoán.

Axit amin, peptide và protein là những thành phần thiết yếu trong mọi quá trình sinh học Axit amin là cấu trúc cơ bản của protein, và sự thay đổi trong trình tự gen có thể ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp, bài tiết và chuyển hóa protein, cũng như chức năng của chúng Nhiều bệnh lý di truyền liên quan đến rối loạn chuyển hóa axit amin, dẫn đến những tác động tiêu cực đến sức khỏe.

Con người sở hữu hơn 50.000 loại protein khác nhau, với khoảng 3.000 đến 5.000 protein có mặt trong mỗi tế bào Trong huyết thanh, đã xác định được khoảng 1.400 protein Nhiều protein chỉ xuất hiện trong các giai đoạn phát triển nhất định hoặc trong các tình trạng sinh lý hay bệnh lý cụ thể Một số protein đóng vai trò cấu trúc trong tế bào hoặc là thành phần của tổ chức liên kết, và nồng độ của chúng tăng lên khi tế bào bị tách khỏi mô Các protein khác có thể tồn tại dưới dạng hòa tan trong tế bào hoặc dịch ngoại bào, và một số sẽ thoát ra ngoài khi tế bào bị tổn thương Số lượng protein vượt xa số lượng gen mã hóa chúng do quá trình biến đổi sau phiên mã, dẫn đến sự đa dạng về chức năng và cấu trúc protein trong các điều kiện sinh lý bình thường hoặc tình trạng bệnh lý.

Axit amin là thành phần cấu trúc cơ bản của protein Việc xác định nồng độ axit amin trong các dịch sinh học là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu cơ bản, hỗ trợ chẩn đoán các tình trạng bệnh lý và bệnh lý di truyền.

Trong trạng thái khỏe mạnh, cơ thể chủ yếu nhận acid amin từ thức ăn để sinh tổng hợp protein Mặc dù đa số acid amin có thể được tổng hợp trong cơ thể, 8 đến 10 trong số 22 acid amin phổ biến không thể tự tổng hợp ở động vật có vú, do đó chúng được coi là acid amin cần thiết và phải được cung cấp qua chế độ ăn Enzym trong hệ tiêu hóa phân giải protein thành acid amin, sau đó được hấp thu vào máu Gan và các cơ quan khác sử dụng acid amin để tổng hợp protein huyết tương và protein nội bào, đồng thời tham gia vào quá trình chuyển hóa thông qua phản ứng chuyển amin và khử amin Quá trình khử amin tạo ra NH4+, được sử dụng để tổng hợp ure và bài tiết qua nước tiểu Acid amin trong máu được lọc qua cầu thận nhưng thường được tái hấp thu ở ống thận nhờ vào hệ thống vận chuyển bão hòa Nồng độ acid amin cao trong máu có thể dẫn đến tình trạng aminoaciduria khi lượng protein tiêu thụ vượt quá nhu cầu Mặc dù cơ chế tái hấp thu acid amin ở ống thận chưa được hiểu rõ hoàn toàn, có bốn hệ thống vận chuyển đã được xác định cho các nhóm acid amin khác nhau Một số acid amin như cystathionin và homocystein không được tái hấp thu hiệu quả ở ống thận và chủ yếu bị đào thải sau khi lọc ở cầu thận.

Cơ chế tái hấp thu ở ống thận có thể được hiểu rõ thông qua nghiên cứu hội chứng acid amin niệu, với ba nguyên nhân chính gây ra hội chứng này Thứ nhất, acid amin niệu xảy ra khi nồng độ acid amin trong huyết thanh vượt quá ngưỡng tái hấp thu của ống thận Thứ hai, tình trạng này cũng có thể xảy ra khi nồng độ acid amin trong huyết thanh bình thường, nhưng hệ thống vận chuyển bị tổn thương, có thể là bẩm sinh hoặc mắc phải Cuối cùng, hội chứng acid amin niệu có thể do không có ngưỡng thận, dẫn đến sự xuất hiện của tất cả các acid amin trong nước tiểu mà không liên quan đến tổn thương di truyền Một ví dụ điển hình là hội chứng homocystein niệu, trong đó acid amin xuất hiện trong nước tiểu không phải do tổn thương bẩm sinh hay mắc phải, mà do sự bão hòa acid amin ở ống thận vượt quá khả năng tái hấp thu.

Nồng độ acid amin cao trong những ngày đầu đời, đặc biệt ở trẻ sơ sinh non, trong khi trẻ có cân nặng thấp thường có nồng độ acid amin thấp do dinh dưỡng không đủ trong tử cung Nồng độ acid amin ở người mẹ cũng thấp trong nửa đầu thai kỳ Đối với người trưởng thành, nồng độ homocystein có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh tim mạch.

Nồng độ acid amin trong huyết thanh thay đổi khoảng 30% trong ngày, vì vậy mẫu xét nghiệm cần được lấy vào một thời điểm cụ thể Giá trị acid amin huyết thanh cao nhất thường vào buổi sáng và thấp nhất vào sáng sớm Sự biến đổi này rất quan trọng trong việc phân tích và xác định các bệnh lý rối loạn chuyển hóa thể dị hợp tử.

Trong nước tiểu của người trưởng thành, glycin là thành phần chiếm ưu thế, tiếp theo là alanin, serin, glutamin và histidin, trong khi 1-methylhistidin có mặt với tỷ lệ nhỏ hơn Ở một số mẫu nước tiểu bình thường, taurin lại chiếm ưu thế, trong khi trong những trường hợp khác, acid P-aminoisobutyric lại là thành phần chủ yếu.

Trong dịch não tủy (CSF), nồng độ hầu hết các acid amin thấp hơn so với huyết thanh, mặc dù quá trình vận chuyển acid amin vào hệ thần kinh trung ương diễn ra nhanh chóng Tỷ lệ của từng acid amin giữa huyết thanh và dịch não tủy khác nhau do sự khác biệt trong hệ thống vận chuyển của chúng.

Các tế bào chứa nồng độ acid amin cao gấp 10 lần so với huyết thanh Mặc dù cơ chế duy trì sự khác biệt này vẫn chưa được hiểu rõ, nhưng có thể nó liên quan đến vai trò của hệ thống enzym đặc hiệu trên màng tế bào.

Hội chứng acid amin niệu có hai dạng: tiên phát và thứ phát Dạng tiên phát xuất phát từ tổn thương di truyền, được gọi là hội chứng rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, với các sai sót có thể xảy ra trong quá trình chuyển hóa acid amin hoặc hệ thống tái hấp thu tại ống thận Ngược lại, hội chứng acid amin niệu thứ phát thường liên quan đến bệnh lý ở gan, nơi chuyển hóa acid amin diễn ra, hoặc tại thận, nơi tái hấp thu acid amin xảy ra, và cũng có thể do tình trạng suy dinh dưỡng.

Có nhiều quy trình xác định acid amin trong các mẫu sinh học Có thể chia thành

3 nhóm các xét nghiệm phân tích acid amin dựa vào mục đích chẩn đoán tình trạng rối loạn acid amin bệnh lý:

- Xét nghiệm sàng lọc: sắc ký lớp mỏng (TLC), test lên màu nước tiểu, test vi sinh Guthrie

Xét nghiệm định lượng đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi hiệu quả điều trị và chẩn đoán xác định Các phương pháp như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và sắc ký trao đổi ion thường được sử dụng Đối với một số acid amin, có thể áp dụng kỹ thuật xét nghiệm định lượng dựa trên nguyên tắc hóa học.

- Xét nghiệm định danh các acid amin hoặc chất chuyển hóa

Liên kết peptid hình thành giữa nhóm α-amin của acid amin này với nhóm α-carboxyl của acid amin bên cạnh Chuỗi peptid ngắn như tripeptid, tetrapeptid và pentapeptid, với glutathion là một ví dụ tripeptid gồm glutamin, cystein và glycin Hormon oxytocin và vasopressin được phân loại là nonapeptid Chuỗi peptid có 5 acid amin được gọi là oligopeptid, trong khi chuỗi dài hơn từ 6 đến 30 acid amin được gọi là polypeptid Khi số lượng acid amin vượt quá 40, với trọng lượng phân tử khoảng 5000 Da, chúng được gọi là protein.

Cụm từ "proteose" và "pepton" đề cập đến các sản phẩm thủy phân của protein, bao gồm các polypeptid lớn Những protein này khác với các protein thực sự ở chỗ chúng không bị tủa khi chịu nhiệt Trong quá trình thủy phân protein, nhiều loại peptid được hình thành, cả trong đường tiêu hóa và trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Protein có bốn bậc cấu trúc: bậc 1, bậc 2, bậc 3 và bậc 4 Kỹ thuật nhiễu xạ tia X là phương pháp đầu tiên được áp dụng để xác định các bậc cấu trúc của protein Gần đây, nhiều kỹ thuật lý học, hóa học và sinh học đã được sử dụng để xây dựng cơ sở dữ liệu về cấu trúc protein Các kỹ thuật genomic và proteomic sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định số lượng các chuỗi protein.

CHUYỂN HÓA CHẤT KHOÁNG VÀ XƯƠNG

1 Cấu tạo và chuyển hóa chất trong xương.

2 Chuyển hóa canxi, phương pháp định lượng canxi và ý nghĩa lâm sàng

3 Chuyển hóa magie, phương pháp định lượng magie và ý nghĩa lâm sàng.

4 Chuyển hóa phospho, phương pháp định lượng phospho và ý nghĩa lâm sàng.

5 Các hormon điều hòa chuyển hóa xương.

1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT KHOÁNG VÀ XƯƠNG

Xương có bốn chức năng chính: (1) hỗ trợ vận động, (2) tạo khung đỡ và bảo vệ cho các cơ quan, (3) chuyển hóa và cung cấp các khoáng chất như canxi và phospho, và (4) cung cấp tế bào gốc từ tủy xương cho sự phát triển của nhiều loại tế bào.

Xương được cấu tạo từ hai phần chính: vỏ xương và tủy xương Vỏ xương, hay còn gọi là xương đặc, chiếm 80% khối lượng xương và thường tập trung ở giữa các xương dài như xương chày, xương mác, xương đùi, xương quay, xương trụ và xương cánh tay Ngoài chức năng cung cấp lực, xương đặc còn là nơi gân và cơ bám vào, với mật độ khoáng cao từ 80-90% Tủy xương, hay xương xốp, chiếm 20% khối lượng xương và chứa 15-25% chất khoáng, thường xuất hiện ở hai đầu của các xương dài như xương đùi và xương tay, cũng như ở các xương dẹt như xương ức, xương chậu và xương đốt sống Xương xốp có cấu trúc mạng lưới tế bào phức tạp và có tốc độ chuyển hóa cao.

Cấu tạo hóa học của mô bao gồm hai thành phần chính: hữu cơ và vô cơ Thành phần hữu cơ chiếm 30%, chủ yếu là collagen typ 1 (90%), cùng với các protein không collagen như glucoprotein, phosphoprotein, mucopolysaccharid (glycosaminoglycan - GAG) và lipid Chất nền hữu cơ được khoáng hóa nhờ sự lắng đọng của thành phần vô cơ, trong đó 70% là canxi và phosphat tồn tại dưới dạng tinh thể hydroxyapatit không hoàn chỉnh (Ca10(PO4)6(OH)2), và 30% còn lại bao gồm carbonat, Mg2+, Na, K.

Xương được cấu tạo từ bốn loại tế bào chính: tế bào tạo xương (osteoblast), tế bào hủy xương (osteoclast), cốt bào (osteocyte) và tế bào liên kết (lining cells) Những tế bào này đóng vai trò quan trọng trong việc tương tác với các khoáng chất, protein, hormone và các phân tử khác, giúp nuôi dưỡng xương và tạo ra xương mới.

Tế bào tạo xương, cùng với cốt bào, xuất phát từ tế bào gốc mầm trung mô (mesenchymal stem cell - MSC) Dưới những điều kiện nhất định, MSC có khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau như tế bào xương, tế bào cơ, tế bào mỡ và tế bào sụn Để MSC chuyển đổi thành tế bào tạo xương, sự hiện diện của hai yếu tố quan trọng là Runx2 và osterix là cần thiết.

Tế bào tạo xương có thời gian sống ngắn, khoảng 3 tháng, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tái tạo xương Những tế bào này tạo ra các lớp xương mới, góp phần nâng cao khả năng chịu lực của xương.

Cốt bào là loại tế bào xương chiếm đến 95% tổng số tế bào trong xương, được hình thành từ các tế bào tạo xương bị vùi trong các lớp xương Tuổi thọ trung bình của cốt bào là khoảng 25 năm.

Tế bào liên kết là những tế bào tạo xương nằm trên bề mặt của xương, chúng kết nối với nhau và với các tế bào tạo xương khác Mạng lưới tế bào này có vai trò quan trọng trong việc trao đổi tín hiệu và dinh dưỡng trong xương.

Tế bào hủy xương, có nguồn gốc từ tế bào tạo máu, là những tế bào đa nhân khổng lồ có chức năng bào mòn xương cũ thông qua quá trình phân hủy chất khoáng Chúng tạo ra H+ để phân hủy chất khoáng và các enzym giúp cắt đứt chất nền hữu cơ Trong điều kiện bình thường, tế bào hủy xương và tế bào tạo xương hoạt động song song với mức độ tương đương, với tín hiệu từ loại tế bào này ảnh hưởng đến loại tế bào kia, đảm bảo rằng lượng xương mất đi bằng lượng xương mới được tạo thành.

Quá trình chuyển hóa xương được điều chỉnh bởi nhiều yếu tố, bao gồm sự tương tác giữa các loại tế bào xương và các tế bào tạo máu cũng như tế bào mầm trong tủy xương Những tương tác này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khối lượng xương và cung cấp dinh dưỡng cho xương.

2.2 Quá trình chu chuyển xương

Xương trải qua hai quá trình quan trọng: tạo hình xương và đổi mới xương, với mỗi quá trình có cơ chế riêng biệt để biệt hóa các nhóm tế bào xương Hai quá trình này phối hợp chặt chẽ trong phát triển xương, giúp định hình xương, duy trì nồng độ ion trong huyết thanh ổn định và sửa chữa các vùng xương bị tổn thương Quá trình hủy xương, do các tế bào hủy xương thực hiện, diễn ra độc lập với quá trình tạo xương từ các tế bào tạo xương.

Quá trình phân hủy và tạo xương xảy ra song song nhau

Kết quả Định hình kích thước và hình dạng của xương Ảnh hưởng đến mật độ, mức độ khoáng hóa, và vi cấu trúc của mô xương

Thời gian Kéo dài (khoảng 18 năm), và hàn gắn xương (khoảng 1 năm)

Xảy ra trong một thời gian ngắn: phân hủy xương cần khoảng 3 tuần, nhưng tạo xương cần đến

Giai đoạn Quá trình tạo hình xương dừng lại ở độ tuổi 18-20 (trước khi trưởng thành)

Diễn ra một cách liên tục, suốt đời, nhƣng tốc độ tái cấu trúc xương giảm dần cùng với tuổi

Quá trình tạo hình xương (modeling) diễn ra trong giai đoạn vị thành niên, nhằm tạo chiều dài và hình dạng cho xương Trong thời kỳ này, mật độ xương đạt mức tối đa, với sự tạo và phân hủy xương diễn ra độc lập trên bề mặt xương.

Một khi xương đạt tới mức trưởng thành, quá trình tạo hình xương này sẽ giảm rất nhiều

Quá trình tái cấu trúc xương (remodeling)

Bộ xương liên tục tái cấu trúc để duy trì mật độ xương tối ưu và sửa chữa các tổn thương, bao gồm cả vi tổn thương và gãy xương Quá trình này diễn ra tại các vị trí gân trên bề mặt xương và dưới các tế bào liên kết, nơi mà việc phân hủy xương cũ và thay thế bằng xương mới được thực hiện theo một trình tự nhất định.

Quá trình tái cấu trúc xương diễn ra qua 4 bước: khởi động, phân hủy, tạm ngừng và tạo xương Trong giai đoạn khởi động, các tế bào tạo xương tương tác với tế bào máu để sản sinh tế bào hủy xương, bắt đầu từ những vi tổn thương của mô xương Giai đoạn phân hủy chứng kiến sự hoạt động của tế bào hủy xương, loại bỏ xương cũ và tạo ra các lỗ hổng trên bề mặt xương Tiếp theo là giai đoạn tạm ngừng, trong đó các tế bào đơn nhân giống đại thực bào thu dọn mảnh vụn Sau đó, các tế bào tạo xương xuất hiện để sửa chữa và thay thế bằng xương mới, một số tế bào này chuyển hóa thành tế bào xương thật sự (osteocyte) Khi xương mới được khoáng hóa, quá trình tái cấu trúc xương hoàn tất trong một vùng cụ thể, dẫn đến thời gian nghỉ ngơi trước khi bắt đầu quá trình tái mô xương mới Thời gian phân hủy ngắn hơn nhiều so với thời gian tạo xương, với giai đoạn phân hủy kéo dài vài tuần và giai đoạn tạo xương có thể kéo dài đến vài tháng Quá trình tái cấu trúc xương diễn ra liên tục suốt đời, với chu kỳ từ 6 đến 9 tháng, và ở tuổi trưởng thành (trên 30 tuổi), xương được thay thế khoảng 10 năm một lần Quá trình tái cấu trúc này là cần thiết để duy trì khả năng chịu lực của xương, với mật độ xương tăng nhanh trước khi bước vào giai đoạn trưởng thành.

Mật độ xương đạt đỉnh cao nhất trong độ tuổi từ 20 đến 30, với yếu tố di truyền đóng vai trò quan trọng Sau khi đạt mức tối đa, mật độ xương bắt đầu suy giảm với tốc độ khác nhau theo độ tuổi Đặc biệt, sau thời kỳ mãn kinh ở nữ và sau tuổi 50 ở nam, hoạt động của các tế bào hủy xương gia tăng vượt trội so với tế bào tạo xương, dẫn đến giảm mật độ xương và tăng nguy cơ gãy xương.

CHUYỂN HÓA SẮT VÀ PORPHYRIN

1 Trình bày được các phương tiện vận chuyển và dự trữ sắt.

2 Trình bày được xét nghiệm chẩn đoán thừa, thiếu sắt.

3 Trình bày được chuyển hóa porphyrin

4 Trình bày được bệnh lý rắi loạn chuyển hóa porphyrin

Hemoglobin được cấu tạo từ 4 chuỗi globin, 4 nhân hem và 4 ion sắt, và quá trình chuyển hóa hemoglobin bao gồm chuyển hóa các thành phần này Trong đó, chuyển hóa globin liên quan đến quá trình chuyển hóa acid amin và protein Bài viết này sẽ tập trung vào chuyển hóa sắt và hem, đặc biệt là tổng hợp nhân porphyrin cùng với các bệnh lý rối loạn liên quan.

Sắt đóng vai trò thiết yếu trong cấu trúc hemoglobin, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng gắn kết và vận chuyển oxy của hồng cầu Đặc tính của sắt cho phép nó tham gia vào nhiều quá trình oxy hóa trong cơ thể.

Sắt có hai trạng thái tồn tại chính là sắt hai (Fe +2) và sắt ba (Fe +3) Ở pH kiềm hoặc trung tính, sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng sắt ba (Fe +3), trong khi ở pH acid, sự cân bằng dịch chuyển về dạng sắt hai (Fe +2) Dưới dạng sắt ba (Fe +3), sắt tạo phức lớn với các ion âm.

OH - và H2O làm giảm khả năng hòa tan, dẫn đến có thể bị ngƣng kết và kết tủa gây hậu quả bệnh lý

Sắt có khả năng liên kết với nhiều đại phân tử, ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của chúng, gây hại cho cơ thể Cơ thể sản xuất một số loại protein gắn sắt để vận chuyển và dự trữ sắt, trong khi chỉ có một lượng nhỏ sắt tồn tại dưới dạng tự do trong tế bào, huyết thanh và các dịch sinh vật khác.

Sắt gắn với các protein dưới 2 dạng:

Protoporphyrin IX liên kết với protein thông qua hai dạng sắt khác nhau: sắt ba (Fe +3) tạo thành hematin, trong khi sắt hai (Fe +2) tạo thành hem Các protein chứa hem bao gồm hemoglobin và myoglobin, đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và dự trữ oxy, cũng như các enzym và phức hợp oxy hóa khử như catalase, reductase và cytocrom.

Protein đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và dự trữ sắt, bao gồm các enzym oxy hóa khử chứa sắt tại vị trí hoạt động và các protein sắt-lưu huỳnh.

Protein vận chuyển và dự trữ sắt bao gồm transferrin, lactoferin và ferritin, nổi bật với ái lực cao đối với sắt Trong trạng thái sinh lý bình thường, các protein này không bao giờ đạt trạng thái bão hòa sắt.

Transferrin là một glycoprotein vận chuyển sắt trong huyết thanh, được tổng hợp tại gan Protein này có trọng lượng phân tử khoảng 78.000 dalton và chứa hai vị trí gắn sắt tương tự nhưng khác nhau về cấu trúc acid amin và ái lực với một số kim loại khác.

Transferrin có ái lực cao nhất với sắt ba (Fe +3) và cần sự kết hợp với anion carbonat Ngoài ra, transferrin cũng có khả năng gắn với một số kim loại khác nhưng không tương tác với sắt hai (Fe +2).

Transferrin + Fe +3 + CO2  Transferrin-Fe +3 -CO2

Transferrin- Fe +3 - CO2 + Fe +3 + CO2  Transferrin (Fe +3 + CO2)2

Hằng số gắn Fe +3 với transferrin ở các loài khác nhau dao động từ 10^19 đến 10^31 M^-1 Chưa có bằng chứng cho thấy sự hợp tác trong việc gắn sắt ở hai vị trí Trong trạng thái sinh lý, khoảng 1/9 số phân tử transferrin bão hòa sắt ở cả hai vị trí, 4/9 gắn sắt ở một vị trí, và 4/9 không gắn sắt.

Hình 7.1 Sự vận chuyển sắt vào tế bào của transferrin

Transferrin gắn với receptor đặc hiệu trên bề mặt tế bào, như tế bào sinh hồng cầu trong tủy xương, giúp đưa sắt vào trong tế bào Receptor của transferrin là một protein xuyên màng gồm hai tiểu đơn vị, mỗi tiểu đơn vị nặng 90.000 dalton, nối với nhau bằng cầu disulfur và có khả năng gắn với một phân tử transferrin Phức hợp transferrin-receptor được đưa vào tế bào thông qua sự phosphoryl hóa receptor bởi phức hợp Ca2+ - calmodulin - protein kinase C Khi vào trong tế bào, sắt được giải phóng trong môi trường acid của lysosom, trong khi phức hợp receptor-apotransferrin quay lại màng tế bào, cho phép apotransferrin được giải phóng trở lại huyết tương để tái sử dụng trong việc vận chuyển sắt.

Lactoferrin là dạng vận chuyển sắt trong sữa, gần giống nhƣ transferrin, cũng có

2 vị trí gắn sắt và mang đặc tính của protein vận chuyển sắt

Lactoferrin đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển sắt đến các receptor ở tế bào ruột của trẻ em, đồng thời có chức năng kháng khuẩn, bảo vệ trẻ sơ sinh khỏi nhiễm trùng dạ dày - ruột Vi sinh vật cần sắt để phát triển, và lactoferrin không bão hòa hoàn toàn sẽ gắn kết với sắt tự do, cạnh tranh với vi sinh vật, từ đó ngăn cản cung cấp sắt và ức chế sự sinh trưởng của chúng Tuy nhiên, một số vi khuẩn như E coli có khả năng kháng lại sự thiếu hụt sắt nhờ cơ chế tạo phức với sắt, cho phép chúng cạnh tranh với lactoferrin và vận chuyển sắt một cách hiệu quả.

Ferritin là một protein dự trữ sắt, có cấu trúc gồm lớp vỏ polypeptid bên ngoài với đường kính 130A° và lõi chứa hydroxyd-Fe +3 -phosphate với đường kính 60A° Apoferritin được cấu thành từ 24 tiểu đơn vị, bao gồm hai loại chuỗi là chuỗi H (21.000 dalton) và chuỗi L (19.000 dalton), với tỷ lệ chuỗi khác nhau tạo ra các dạng isoferritin Bề mặt ferritin có các kênh cho phép tích lũy và giải phóng sắt hiệu quả.

Tỷ lệ sắt trong ferritin không cố định, cho phép nó bắt giữ và giải phóng sắt theo nhu cầu sinh lý Mỗi phân tử ferritin có thể gắn tới 4500 nguyên tử sắt, nhưng thường chỉ chứa dưới 3000 Khi lượng sắt vượt quá khả năng chứa của ferritin, sắt sẽ lắng đọng quanh các phân tử ferritin, tạo thành hemosiderin Hemosiderin không tan trong nước do chứa rất ít protein, và sắt trong hemosiderin khó giải phóng hơn vì có ít kênh hơn ferritin, dẫn đến tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích thấp.

Ferritin và hemosiderin là hai dạng dự trữ sắt quan trọng có mặt trong các cơ quan như gan, lách và tủy xương Khi có tổn thương ở gan hoặc lách, một lượng lớn ferritin sẽ được giải phóng vào huyết thanh, phản ánh tình trạng sức khỏe của cơ thể.

1.1.4 Các protein chứa sắt không hem khác

RỐI LOẠN CHUYẾN HOÁ NƯỚC VÀ CHẤT ĐIỆN GIẢI

Áp lực thẩm thấu là một khái niệm quan trọng trong sinh lý học, liên quan đến sự di chuyển của nước qua màng tế bào do sự chênh lệch nồng độ các chất hòa tan Tác động của áp lực thẩm thấu lên các dịch cơ thể có thể ảnh hưởng đến trạng thái hydrat hóa và chức năng tế bào Khoảng trong áp lực thẩm thấu được tính toán để đánh giá sự cân bằng giữa các dịch trong cơ thể, và sự gia tăng khoảng trống áp lực thẩm thấu có thể chỉ ra các tình trạng lâm sàng nghiêm trọng, như mất nước hoặc rối loạn điện giải.

2 Định nghĩa, liệt kê được các chất điện giải chỉnh ở khu vực trong và ngoài tế bào, khái niệm trung hòa điện tích.

Phân bố, chức năng sinh lý và giá trị bình thường của các chất điện giải như Na+, Cl-, K+ và Mg++ rất quan trọng trong việc duy trì hằng định nội môi Các chất điện giải này không chỉ tham gia vào nhiều quá trình sinh lý mà còn có vai trò quan trọng trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu và cân bằng pH trong cơ thể Cơ chế điều hòa hằng định nội môi của chúng giúp duy trì sự ổn định của môi trường nội bào, đảm bảo các chức năng sinh lý diễn ra một cách bình thường.

Rối loạn điện giải có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng Hạ natri máu (Na+) thường biểu hiện qua triệu chứng như nhức đầu, mệt mỏi và co giật Ngược lại, tăng natri máu có thể dẫn đến khát nước, yếu cơ và nhầm lẫn Hạ kali máu (K+) thường gây ra mệt mỏi, chuột rút cơ và rối loạn nhịp tim, trong khi tăng kali máu có thể gây ra triệu chứng nghiêm trọng hơn như ngừng tim Hạ clo máu có thể dẫn đến mất nước và rối loạn cân bằng điện giải, trong khi tăng clo máu thường liên quan đến tình trạng mất nước và nhiễm toan Việc nhận biết sớm các biểu hiện này là rất quan trọng để điều trị kịp thời và hiệu quả.

Mg ++ và tăng Mg ++ máu

5 Trình bày được khái niệm khoảng trong anion, tính toán khoảng trống anion và các nguyên nhân gây tăng hay giảm khoảng trống anion.

6 Trình bày được nguyên lý kỹ thuật phân tích các chất điện giải: Na + , K + , Cl - ,

Mg ++ , đo ALTT, mẫu bệnh phẩm và các nguyên nhân gây sai số.

Trong cơ thể người khoẻ mạnh, môi trường nội bộ được duy trì ổn định với các đặc tính vật lý và hóa học của dịch sinh vật Các cơ chế điều hoà nội môi kiểm soát chặt chẽ sự ổn định này, ngăn chặn biến đổi lớn của các chất điện giải hòa tan trong nước Sự thay đổi về nước hay thành phần điện giải có thể phản ánh hoặc dẫn đến sự thay đổi của các thành phần khác Chương này sẽ đề cập đến nước và các chất điện giải, chức năng của chúng, cơ chế điều hoà sự ổn định nội môi, cùng với các rối loạn liên quan đến nước và điện giải.

Nước chiếm từ 50% đến 60% trọng lượng cơ thể ở nam giới và 45% đến 50% ở nữ giới do tỷ lệ mô mỡ cao hơn ở nữ Trong cơ thể, nước được phân bố chủ yếu trong hai khu vực: dịch trong tế bào (ICF) chiếm 66% tổng lượng nước và dịch ngoài tế bào (ECF) chiếm 33% ECF bao gồm dịch kẽ, bao quanh các tế bào và được ngăn cách với ICF bởi màng tế bào, cùng với dịch trong lòng mạch được ngăn cách bởi thành mạch.

Nước có khả năng di chuyển tự do qua màng, nhưng sự hiện diện của các chất hòa tan, đặc biệt là chất điện giải, tạo ra áp lực thẩm thấu giữ nước lại trong khoang Áp lực thẩm thấu là yếu tố quyết định sự phân bố nước giữa các khu vực, với K+ là chất điện giải chủ yếu trong tế bào và Na+ bên ngoài tế bào Sự thay đổi nồng độ chất hòa tan ảnh hưởng đến phân bố nước Áp lực thẩm thấu (ALTT) đo lường số lượng các phần tử hòa tan trong dung dịch, với mức bình thường của huyết tương là từ 275 đến 295 mOsm/kg, chủ yếu do Na+ và Cl- tạo ra Áp lực thẩm thấu giữ nước trong khoang mà nó chiếm đóng, và dung dịch có ALTT cao hơn chứa nhiều phần tử hòa tan hơn và ít nước hơn so với dung dịch có ALTT thấp hơn.

Sự thay đổi áp lực thẩm thấu huyết tương từ 1% đến 2% kích thích các cơ chế kiểm soát để điều chỉnh lại áp lực thẩm thấu bình thường Khi áp lực thẩm thấu huyết tương tăng, các receptor thẩm thấu ở vùng dưới đồi được kích hoạt, dẫn đến cảm giác khát và nhu cầu uống nước Tuyến yên cũng sẽ tiết ADH (hormone chống bài niệu) dưới sự kích thích của vùng dưới đồi ADH có tác dụng lên ống lượn xa và ống góp của nephron ở thận, tăng cường tái hấp thu nước Nhờ đó, cơ chế kiểm soát này giúp ngăn chặn những thay đổi nhỏ trong hàm lượng nước của cơ thể.

Nồng độ các chất hữu cơ phân tử nhỏ như glucose và urê, cùng với Na+ và Cl-, góp phần vào áp lực thẩm thấu của huyết tương, mặc dù mức độ đóng góp của chúng nhỏ hơn so với các chất điện giải Đã có một số công thức tính toán áp lực thẩm thấu dựa trên nồng độ của những chất này, trong đó công thức thường được sử dụng là:

Trong đó nồng độ tất cảđƣợc tính bằng mmol/L

Khoảng trống áp lực thẩm thấu (ALTT) được tính bằng cách lấy ALTT đo được trừ ALTT tính toán, với giá trị bình thường dưới 10 mOsm/kg Khi khoảng trống ALTT tăng, điều này cho thấy sự hiện diện của các phần tử không được tính trong công thức, làm tăng ALTT trong huyết tương Khoảng trống ALTT lớn hơn 10 mOsm/kg thường liên quan đến ngộ độc ethanol, isopropanol, ethylene glycol, hoặc có thể do nồng độ triglycerid hay protein cao Sự gia tăng khoảng trống ALTT cảnh báo bác sĩ cần nghi ngờ sự có mặt của các chất này, đặc biệt là do tiêu thụ rượu nhiều Nếu khoảng trống ALTT vượt quá 30 mOsm/kg, điều này chỉ ra rằng có sự hiện diện của các chất tạo ALTT với lượng đủ lớn để dự đoán tình trạng nghiêm trọng Do đó, việc tính toán khoảng trống ALTT là một công cụ phân tích hữu ích trong y học.

Natri là cation chủ yếu ngoài tế bào, với nồng độ bình thường trong máu từ 136-145 mmol/L Vai trò chính của natri là duy trì sự phân bố nước và áp lực thẩm thấu bình thường trong huyết tương Ngoài ra, natri còn giúp duy trì cân bằng acid-base thông qua cơ chế trao đổi Na+-H+ ở nephron và hỗ trợ tính kích thích của hệ thần kinh và cơ.

Lượng natri vào cơ thể hàng ngày qua thức ăn và đồ uống dao động từ 100-200 mmol Natri được hấp thu chủ yếu ở ruột non, nhưng thận đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hàm lượng natri Khoảng 70% natri lọc qua cầu thận được tái hấp thu ở ống lượn gần nhờ cơ chế vận chuyển tích cực, trong khi phần tái hấp thu ở quai Henle và ống lượn xa phụ thuộc vào hormon Thận có khả năng tái hấp thu tới 99% natri khi cần thiết, với việc bài tiết Na+ ở ống lượn xa chủ yếu được kiểm soát bởi aldosteron, hormon điều chỉnh muối nước của vỏ thượng thận Aldosteron tăng cường tái hấp thu Na+ và nước, đồng thời duy trì cân bằng điện giải thông qua việc bài tiết K+ và H+ Sự bài tiết aldosteron được điều hòa bởi hệ thống renin-angiotensin.

Hình 8.1 Hệ thống renin – angiotensin – aldosterone

ADH (hormone chống bài niệu) là một hormon quan trọng do vùng dưới đồi sản xuất và được dự trữ ở thuỳ sau tuyến yên, giúp duy trì cân bằng nước trong cơ thể Hormon này tăng tính thấm của ống góp với nước, từ đó tăng cường quá trình tái hấp thu nước tại thận và làm cô đặc nước tiểu.

Hình 8.2 Kiểm soát bài tiết ADH

Yếu tố bài niệu tâm nhĩ (Atrial natriuretic peptide - ANP) là một hormon peptid được sản xuất bởi cơ tâm nhĩ, có chức năng quan trọng trong việc tăng cường bài tiết natri (Na+) và nước tại thận ANP hoạt động bằng cách nâng cao mức lọc cầu thận và giảm quá trình tái hấp thu Na+ ở ống lượn gần, góp phần điều chỉnh cân bằng nước và muối trong cơ thể.

Khi nồng độ natri trong máu dưới 135 mmol/L, tình trạng này được gọi là giảm natri máu Giảm natri máu chỉ phản ánh tỷ lệ giữa natri và thể tích huyết tương, không cho biết hàm lượng natri tổng thể trong cơ thể Do đó, nồng độ natri máu thấp có thể xảy ra khi lượng natri toàn cơ thể thấp, bình thường hoặc cao, cùng với thể tích dịch ngoài tế bào có thể giảm, bình thường hoặc tăng.

Natri máu giảm có thểdo các cơ chế khác nhau:

Depletional hyponatremia occurs when there is a genuine deficiency in the total sodium levels within the body This condition is characterized by a significant reduction in sodium, leading to various health issues.

- Giảm Na + máu do pha loãng (Dilutional) do tác động của thừa nước

- Giảm Na + máu giả tạo (pseudohyponatremia) : sai số do kỹ thuật xét nghiệm

KHÍ MÁU VÀ THĂNG BẰNG ACID-BASE

Acid và base là hai khái niệm cơ bản trong hóa học, với acid là chất cho proton và base là chất nhận proton Base liên hợp là dạng của acid sau khi đã cho đi proton pH là thang đo độ axit hoặc kiềm của dung dịch, với giá trị từ 0 đến 14 Dung dịch đệm là hệ thống giúp duy trì pH ổn định khi có thêm acid hoặc base Vai trò của dung dịch đệm rất quan trọng trong các quá trình sinh hóa, đặc biệt là trong hệ đệm bicarbonat/acid carbonic, hemoglobin (Hb), phosphat và protein, giúp điều chỉnh pH trong cơ thể Cơ chế đệm của các hệ thống này hoạt động thông qua việc hấp thụ hoặc giải phóng proton, đảm bảo sự ổn định của môi trường nội bào.

2 Trình bày được phương trình Henderson-Haseibaich, ý nghĩa của nó trong phân tích tác dụng đệm của hệđệm bicarbonate

3 Trình bày được vai trò của phổi, thận trong điều hòa thăng bằng acid-base

4 Trình bày được sự trao đổi khí ở phổi, ở mô, các yếu tố ảnh hưởng đến vận chuyển oxy, sự phân ly oxy

5 Trình bày được định nghĩa, nguyên nhân, các biển đổi xét nghiệm, cơ chế bù trừ của các rối loạn thăng bằng acid-base sau đây:

Các rối loạn hỗn hợp

Quy trình thu thập mẫu bệnh phẩm cho xét nghiệm khí máu và thăng bằng acid-base cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo độ chính xác của kết quả Việc vận chuyển và bảo quản mẫu bệnh phẩm cũng rất quan trọng; mẫu cần được giữ ở nhiệt độ thích hợp và tránh tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp Ngoài ra, cần lưu ý các yếu tố như thời gian thu thập và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số trong xét nghiệm.

7 Trình bày được nguyên lí, quy trình, các thành phần của các phép đo lường: pH bằng phép đo điện thế, pCO 2 bằng điện cực, pO 2 bằng ampe kế

Duy trì sự hằng định nội môi là hoạt động sinh lý quan trọng nhất của con người, trong đó thăng bằng acid-base đảm bảo pH sinh lý cần thiết cho các phản ứng hóa học cung cấp năng lượng cho cơ thể Thăng bằng acid-base và sự hằng định nội môi của khí máu là những vấn đề quan trọng trong hóa sinh lâm sàng, giúp đánh giá tình trạng bệnh nhân nguy kịch Các thông số này có sự liên quan chặt chẽ và được bổ sung bởi các thông số tính toán, do đó chỉ tập trung vào kết quả xét nghiệm có thể dẫn đến sai lầm trong đánh giá bệnh nhân.

Chương này tập trung vào quá trình trao đổi khí oxy và carbonic, cùng với các cơ chế duy trì cân bằng acid-base trong cơ thể Nó giải thích các kết quả phân tích khí máu và thăng bằng acid-base, đồng thời trình bày các kỹ thuật và thiết bị được sử dụng để đo lường các thông số này.

1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Acid là chất có khả năng phân ly thành H + trong dung dịch, vì vậy acid còn gọi là chất cho proton Acid đƣợc ký hiệu là HA

Base là chất có khả năng nhận H + hoặc là chất có khả năng sinh OH -

Khi hòa tan trong nước, acid phân ly thành H + và A/A - được gọi là base liên hợp vì có khả năng nhận H +

Khả năng phân ly trong nước của các acid-base được mô tả bởi hằng số phân ly

K pK được xác định bằng công thức pK = -logK Tại pH tương đương với pK, nồng độ của dạng acid phân ly và không phân ly là như nhau Các acid mạnh có pK dưới 3, trong khi các base mạnh có pK trên 9 Khi pH tăng trên pK, các acid sẽ phân ly và giải phóng H+ Ngược lại, khi pH giảm xuống dưới pK, các base sẽ giải phóng OH- Nhiều acid và base có nhiều pK, cho phép chúng nhận hoặc cho đi hơn một H+.

Nước tinh khiết có khả năng phân ly một phần thành ion H+ và OH- Nồng độ ion H+ trong dung dịch quyết định tính axit của nó Ở trạng thái cân bằng, nồng độ H+ bằng nồng độ OH- là 10^-7 mol/L, dẫn đến pH của nước tinh khiết là 7, được tính theo công thức pH = -log[H+].

Dung dịch acid có ngồng độ H + > 10 -7 mol/L, nên pH7

Dung dịch đệm là dung dịch có khả năng duy trì pH ổn định khi có sự thêm vào của acid hoặc base Thành phần chính của dung dịch đệm bao gồm acid yếu hoặc base yếu và muối tương ứng Hiệu quả của dung dịch đệm phụ thuộc vào giá trị pK của hệ thống và pH của môi trường xung quanh Trong huyết tương, hệ đệm acid carbonic-bicarbonat với pK là 6.1 đóng vai trò quan trọng như một trong những hệ đệm chính.

Dung dịch đệm có công thức H2CO3 = HCO3 - + H +, và pH của dung dịch này được tính bằng phương trình Henderson-Hasselbach: pH = pK + log [A - ]/[HA] Khả năng đệm tối đa xảy ra khi [A - ] = [HA], tức là pH = pK Dung dịch đệm hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng ± 2 đơn vị pH so với pK Trong cơ thể người, các hệ đệm chính gồm Hb với pK 7,2, phosphat với pK 6,8 và bicarbonat với pK 6,1 Hệ đệm bicarbonat rất quan trọng vì nó liên quan đến việc điều hòa hoạt động của phổi và thận pH máu bình thường là 7,4 Ví dụ của Weisberg cho thấy hiệu quả của hệ thống đệm trong máu: nếu 100 ml nước cất có pH 7,35 và thêm 1 giọt HC1 0,05 mol/L, pH sẽ giảm xuống 7 Trong khi đó, để giảm pH của 100 ml máu từ 7,35 xuống 7, cần thêm khoảng 25 ml HC1 0,05 mol/L.

1300 mL HCl để làm pH giảm xuống 7

2 ĐIỀU HÕA THĂNG BẰNG ACID-BASE

Nồng độ H + bình thường trong dịch ngoài tế bào là 36-44 nmol/L (pH 7,34 - 7,44) Tuy nhiên, trong quá trình chuyển hóa cơ thể tạo ra một lƣợng H + lớn hơn nhiều

Cơ thể sử dụng các cơ chế điều hòa tinh vi để kiểm soát và bài tiết ion H +, nhằm duy trì sự ổn định nội môi của pH Mọi thay đổi về nồng độ H + ngoài khoảng cho phép sẽ ảnh hưởng đến tốc độ các phản ứng hóa học trong tế bào, gây ra nhiều rối loạn chuyển hóa, có thể dẫn đến mất ý thức, kích thích thần kinh cơ, co giật, hôn mê và thậm chí tử vong.

Hệ thống đệm là cơ chế bảo vệ quan trọng đầu tiên của cơ thể chống lại sự thay đổi nồng độ H+ Nó bao gồm các axit yếu và muối của chúng, hoặc các bazơ liên hợp.

Hệ đệm bicarbonat bao gồm H2CO3 và HCO3- H2CO3 là một axit yếu, không phân ly hoàn toàn thành H+ và HCO3- Khi có sự thêm vào của một axit, HCO3- sẽ phản ứng với H+ để tạo thành các sản phẩm khác.

H2CO3 kết hợp với OH- khi có sự thêm vào của một base, tạo ra nước và HCO3- Trong trường hợp này, sự thay đổi pH rất nhỏ so với dung dịch không có khả năng đệm khi thêm acid hoặc base.

Hệ đệm bicarbonat, mặc dù có khả năng đệm thấp, vẫn đóng vai trò quan trọng trong cơ thể vì ba lý do chính: đầu tiên, H2CO3 phân ly thành CO2 và H2O, trong đó CO2 được thải ra qua phổi; thứ hai, sự thay đổi nồng độ CO2 ảnh hưởng đến tốc độ thông khí; và thứ ba, HCO3- có thể được điều chỉnh bởi thận Hệ đệm này cũng nhanh chóng trung hòa các acid cố định không bay hơi (H + A -) bằng cách kết hợp với H +, dẫn đến sự phân ly của H2CO3 và trung hòa H + nhờ vào khả năng đệm của hemoglobin.

Các hệ đệm khác cũng đóng vai trò quan trọng Hệ đệm phosphat (HPO4 -2/

H2PO4 2-) có vai trò quan trọng trong huyết tương và tế bào hồng cầu, tham gia vào quá trình trao đổi Na+ với H+ trong dịch lọc nước tiểu Ngoài ra, protein huyết tương, đặc biệt là nhóm imidazol của histidin, cũng đóng vai trò là hệ đệm quan trọng trong huyết tương Đáng chú ý, phần lớn các protein trong máu mang điện tích âm và có khả năng nhận H+.

2.2 Điều hòa thăng bằng acid-base bởi phổi và thận

Phổi và thận đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa pH máu, với mối liên quan giữa chúng được mô tả qua phương trình Henderson-Hasselbach Trong đó, tử số HCO3- thể hiện chức năng của thận, còn mẫu số pCO2 phản ánh chức năng của phổi Phổi điều chỉnh pH bằng cách giữ lại hoặc đào thải khí CO2.

CÁC XÉT NGHIỆM CHẨN ĐOÁN BỆNH TIM-MẠCH

1 Trình bày được các xét nghiệm hóa sinh và ý nghĩa của từng xét nghiệm trong theo dõi, đánh giá xơ vữa động mạch và nhồi máu cơ tim.

Các bệnh tim mạch, bao gồm bệnh về tim và mạch, là nguyên nhân chính gây tử vong tại các nước phát triển Bệnh xơ vữa động mạch (XVĐM) là tình trạng phổ biến nhất trong nhóm bệnh này, dẫn đến hai biến chứng nghiêm trọng: nhồi máu cơ tim (NMCT) và tổn thương động mạch não.

Bệnh XVĐM là tình trạng hẹp lòng mạch, gây thiếu oxy cho các mô do máu không được cung cấp đầy đủ Khi động mạch tim bị xơ vữa, sự thiếu hụt oxy có thể dẫn đến cơn đau thắt ngực khi tim hoạt động gắng sức Nếu động mạch quanh tim bị tắc hoàn toàn, tình trạng thiếu oxy và dinh dưỡng đột ngột sẽ gây ra nhồi máu cơ tim.

XVĐM liên quan mật thiết đến chuyển hóa lipid, thành phần lipoprotein và cholesterol huyết tương Cholesterol là nguyên liệu thiết yếu cho cấu trúc màng tế bào và tổng hợp hormon steroid Mức cholesterol huyết cao có thể dẫn đến XVĐM, đặc biệt là cholesterol trong LDL Khi LDL không được tế bào hấp thụ và tồn tại lâu trong tuần hoàn, nó sẽ bị oxy hóa hoặc acetyl hóa LDL "biến đổi" không được thu nhận bởi tế bào nội mạc, nhưng đại thực bào và tế bào cơ trơn trong thành động mạch có receptor đặc hiệu cho LDL "biến đổi", dẫn đến việc chúng thu nhận và chuyển đổi thành các tế bào bọt, đặc trưng cho tổn thương XVĐM.

Các phương pháp chẩn đoán đặc hiệu và biện pháp dự phòng đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện sớm những cá thể có nguy cơ mắc bệnh tim mạch Việc áp dụng các phương pháp điều trị mới cũng giúp giảm tỷ lệ bệnh và tỷ lệ tử vong liên quan đến bệnh lý tim mạch.

Trong cơ thể, lipid đƣợc phân bố thành 3 khu vực:

- Khu vực lipid cấu trúc: là lipid trong tế bào; bao gồm lipid của các màng, bào tương và nhân tế bào, chủ yếu ở dưới dạng lipid tạp

Khu vực lipid dự trữ chủ yếu nằm trong mô mỡ, bao gồm dưới da, các hố đệm và màng ruột, với thành phần chủ yếu là lipid thuần và triglycerid, chiếm tỷ lệ áp đảo.

Khu vực lipid lưu hành chủ yếu bao gồm cholesterol, triglycerid, phospholipid và một số acid béo tự do Những lipid này không tan trong nước, vì vậy chúng kết hợp với apoprotein để tạo thành các phân tử lipoprotein, giúp lipid có khả năng hòa tan trong nước và vận chuyển trong máu.

Hình 9.1 Các yếu tốnguy cơ gây xơ vữa động mạch

1.1.1 Phân lo ạ i lipoprotein huy ết tương

Với phương pháp siêu ly tâm, lipoprotein (LP) được phân làm 5 nhóm chính, trong đó có một số phân nhóm:

Chylomicron (CM) là lipoprotein được tạo ra bởi tế bào màng một, xuất hiện tạm thời trong huyết tương sau bữa ăn giàu lipid, khiến huyết tương trở nên đục và có màu trắng như sữa CM sẽ biến mất sau vài giờ sau khi ăn, trong khi huyết tương của người bình thường khi đói thường trong suốt.

CM chứa 2% protein, 86% triglycerid, 4% cholesterol và 8% phospholipid CM rất ít khi gây XVĐM Chức năng chính của CM là vận chuyển triglycerid ngoại sinh tới gan

Lipoprotein tỷ trọng rất thấp (VLDL = very low density lipoprotein), đƣợc tạo thành ở tế bào gan, là dạng vận chuyển tryglycerid nội sinh vào máu tuần hoàn

VLDL chứa khoảng 13% protein, 49% triglycerid, 25% cholesterol và 13% phospholipid VLDL là yếu tố gây XVĐM

Lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL = low density lipoprotein): là sản phẩm thoái hóa của VLDL trong hệ tuần hoàn LDL chứa 25% protein, 13% triglycerid, 44% cholesterol và 18% phospholipid

Chức năng chính của LDL là vận chuyển cholesterol, gắn vào receptor đặc hiệu trên màng tế bào và sau đó được đưa vào bên trong tế bào LDL đóng vai trò quan trọng trong việc gây ra xơ vữa động mạch.

Lipoprotein tỷ trọng trung gian (IDL = intermediate density lipoprotein): là sản phẩm thoái hóa của VLDL trong máu tuần hoàn

High-density lipoprotein (HDL) is synthesized in the liver and released as nascent HDL, which is then converted from HDL3 to HDL2 through the action of lecithin cholesterol acyl transferase (LCAT) Comprising 40% protein, 13% triglycerides, 20% cholesterol, and 27% phospholipids, HDL plays a crucial role in lipid metabolism and cardiovascular health.

HDL là yếu tố bảo vệ chống XVĐM vì nó vận chuyển cholesterol từ mô ngoại vi về gan, ở gan cholesterol bị thoái hóa thành acid mật

Bảng 9.1 Tỷ lệ các thành phần lipoprotein huyết tương Phương pháp siêu ly tâm Phương pháp điện di Tỷ lệ %

Bảng 9.2 Chức năng chính của các lipoprotein huyết tương

Nơi tạo thành Ruột Gan, Ruột Do chuyển hóa từ VLDL

Gan, Ruột và do chuyển hóa từ VLDL

Chức năng Vận chuyển triglyceride đƣợc hấp thu ở ruột

Vận chuyển triglyceride do gan tổng hợp

Vận chuyển cholesterol đến tế bào ngoại vi

Vận chuyển cholesterol từ tế bào ngoại vi về gan

Một số protein được tiết ra bởi tế bào thành ruột hoặc nhu mô gan kết hợp với lipid để vận chuyển lipid trong huyết tương, được gọi là apolipoprotein (Apo) Có nhiều loại Apo, trong đó ApoA và ApoB là hai loại chính, trong khi các loại khác như ApoC, ApoD và ApoE có hàm lượng thấp hơn Cụ thể, ApoA đại diện cho tất cả protein kết hợp với HDL, trong khi ApoB liên quan đến các protein trong nhóm VLDL, IDL và LDL Ngoài ra, còn có các nhóm phụ của Apo như ApoA-I, ApoA-II, ApoA-III và ApoC.

I, ApoC-II, ApoC-III, ; chức năng của những nhóm phụ này chƣa biết rõ

Hiện nay, đã có hơn 10 loại Apo được xác định, trong đó ApoA và ApoB là những chỉ số quan trọng trong việc đánh giá khả năng xơ vữa động mạch (XVĐM) ở những người có rối loạn chuyển hóa lipid nhẹ, khi nồng độ cholesterol toàn phần và triglycerid huyết tương vượt qua giới hạn bình thường.

Các phân tử Apo A, B, C, D và E đã được tách chiết tinh khiết, cho phép sản xuất kháng huyết thanh tương ứng Nhờ vào công nghệ này, việc định lượng các Apo trong huyết thanh có thể thực hiện thông qua các phương pháp miễn dịch khuếch tán hoặc miễn dịch độ đục.

Apo A + cholesterol gắn với HDL = Yếu tố bảo vệ chống XVĐM Apo B + cholesterol gắn với VLDL và LDL = Yếu tố gây XVĐM

Apo A: 110 -160 mg/100 ml (kỹ thuật miễn dịch độđục)

ApoA, cùng với HDL-cholesterol, cung cấp thông tin quan trọng về tình trạng bệnh lý Mức tăng của ApoA cho thấy quá trình chuyển hóa và đào thải cholesterol diễn ra tốt, trong khi mức thấp của ApoA chỉ ra sự bài xuất cholesterol kém và tình trạng tích tụ cholesterol ở mô ngoại vi.

Sự thay đổi của các trị số ApoA và ApoB có ý nghĩa quan trọng, nhưng chỉ khi nồng độ cholesterol trong huyết tương không vượt quá mức bình thường Trong tình huống này, việc duy trì chế độ ăn kiêng vẫn là cần thiết.

1.2 Cholesterol toàn phần huyết tương (TLPT = 387)

Cholesterol huyết tương là chỉ số quan trọng trong hóa sinh lâm sàng, đặc biệt khi được đo bằng phương pháp động học enzym Ngoài cholesterol toàn phần, HDL-cholesterol và LDL-cholesterol cũng được chú trọng trong việc đánh giá sức khỏe tim mạch.

HÓA SINH LÂM SÀNG BỆ NH GAN-M Ậ T

1 Trình bày được thành được đặc điếm giải phẫu và thành phần hóa học của gan

2 Phân tích được đặc điểm chuyển hóa glucid, lipid và protỉd của tế bào gan

3 Nêu được các cơ chế khửđộc của gan

4 Trình bày và phân tích được kết quả các xét nghiệm đáhh giá chức năng gan.

Gan là cơ quan lớn nhất trong cơ thể con người, đóng vai trò quan trọng trong các chức năng như chuyển hóa hóa sinh, tiêu hóa, khử độc và loại bỏ sản phẩm chuyển hóa Ngoài ra, gan còn tham gia vào các hoạt động bài tiết, tổng hợp và chuyển hóa Đặc biệt, gan có khả năng tái tạo và phục hồi các tế bào bị tổn thương do bệnh lý hoặc chấn thương cấp tính Tuy nhiên, tổn thương mạn tính hoặc lặp đi lặp lại có thể dẫn đến những tổn thương gan không thể hồi phục.

Gan ở người lớn khỏe mạnh có khối lượng khoảng 1,2-1,5 kg và nằm dưới cơ hoành, được bảo vệ bởi khung xương sườn Các hoạt động chuyển hóa chủ yếu diễn ra ở tế bào nhu mô, chiếm 80% thể tích gan Ngoài ra, gan còn chứa tế bào Kupffer, đóng vai trò như đại thực bào, có khả năng tiêu hủy vi khuẩn, mảnh vỡ tế bào, độc tố và một số chất khác.

Gan là cơ quan đặc biệt với hệ thống mạch máu phong phú, nhận máu từ hai nguồn chính: động mạch gan và tĩnh mạch cửa Động mạch gan cung cấp 25% lượng máu giàu oxy từ tim, trong khi tĩnh mạch cửa mang 75% máu giàu chất dinh dưỡng từ hệ tiêu hóa Mỗi phút, khoảng 1.500 ml máu lưu thông qua gan.

Hệ thống bài tiết của gan bắt đầu từ các mao quản mật, hình thành từ khoảng gian bào giữa các tế bào gan Các sản phẩm bài tiết của tế bào gan được tập hợp trong đường mật, tạo thành ống gan phải và ống gan trái Hai ống này kết hợp thành ống gan chung, dẫn vào túi mật, nơi lưu trữ các sản phẩm bài tiết của gan trước khi chúng được giải phóng vào tá tràng.

Gan là cơ quan chủ yếu chuyển hóa các chất dinh dưỡng vào cơ thể qua hệ tiêu hóa, do đó dễ bị nhiễm bệnh Tỷ lệ mắc bệnh gan-mật thường cao hơn so với các cơ quan khác, và các xét nghiệm hóa sinh đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán và theo dõi điều trị các bệnh lý liên quan.

Gan có bốn chức năng quan trọng: chuyển hóa, bài tiết, khử độc và lưu giữ Nếu gan ngừng hoạt động, bệnh nhân có thể tử vong trong vòng 24 giờ do hạ đường huyết.

Chuyển hóa hóa sinh tại gan diễn ra mạnh mẽ, phong phú và phức tạp, đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các hoạt động hóa sinh của tế bào.

Gan đóng vai trò rất quan trọng trong chuyển hóa glucid Gan là kho dự trữ glucid của cơ thể dưới dạng glycogen

Khi nồng độ glucose trong máu tăng cao, như sau bữa ăn hoặc khi uống đường, lượng glucose từ thức ăn sẽ được hấp thụ qua thành ruột và vận chuyển về gan qua tĩnh mạch cửa Tại gan, glucose sẽ được lưu trữ và quá trình tổng hợp glycogen sẽ gia tăng nhờ vào sự hoạt động mạnh mẽ của các enzym cần thiết.

Gan có khả năng tổng hợp glycogen từ các ose như galactose, fructose, và manose nhờ hệ enzym độc quyền Ngoài ra, gan còn có thể tổng hợp glycogen từ các sản phẩm chuyển hóa trung gian như lactat, pyruvat, và acetyl CoA Đây là sự khác biệt chính giữa gan và cơ Khi cơ hoạt động mạnh, glycogen và glucose trong cơ sẽ được phân hủy để cung cấp năng lượng nhanh chóng, đồng thời tạo ra nhiều sản phẩm chuyển hóa trung gian Những sản phẩm này sẽ được vận chuyển về gan để tái tạo glucose và tổng hợp glycogen, vì cơ không có khả năng này.

Khi mức glucose trong máu giảm dưới mức bình thường, gan sẽ gia tăng quá trình phân hủy glycogen để sản xuất glucose cung cấp cho máu Mặc dù cơ và một số cơ quan khác cũng chứa glycogen, nhưng chỉ có gan mới có enzym glucose-6-phosphatase, enzym này cần thiết để chuyển đổi glucose 6-phosphat thành glucose tự do.

Gan đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa đường huyết, khi glucose được chuyển qua màng tế bào gan vào máu và cung cấp cho các cơ quan trong cơ thể Với khả năng tổng hợp glycogen mạnh mẽ, gan không chỉ dự trữ glucose mà còn phân ly glucose vào máu, đảm bảo hệ thống điều hòa đường huyết bằng hormon hoạt động hiệu quả Sự toàn vẹn chức năng của gan là yếu tố quyết định cho quá trình này.

Gan không chỉ tổng hợp glycogen mà còn sản xuất heparin, một chất chống đông máu tự nhiên thuộc nhóm polysacarid Ngoài ra, glucose tại gan còn được chuyển hóa thành acid glucuronic, đóng vai trò quan trọng trong chức năng khử độc của gan.

Quá trình thoái hóa lipid tại gan tạo ra acetyl CoA, trong đó một phần nhỏ được đốt cháy trong chu trình acid citric để cung cấp năng lượng cho gan, trong khi một phần khác được sử dụng để tổng hợp cholesterol và acid mật Phần lớn acetyl CoA được tế bào gan sử dụng để tổng hợp thể ceton, sau đó được đưa vào máu và chuyển đến các tổ chức khác, nơi nó được chuyển đổi trở lại thành acetyl CoA cho các cơ quan như não và thận sử dụng Do đó, thể ceton đóng vai trò là dạng vận chuyển acetyl CoA trong máu từ gan đến các tổ chức khác, trong khi gan cũng nhờ hệ enzym mạnh mẽ mà oxy hóa acid béo để hỗ trợ các tổ chức này.

Quá trình tổng hợp lipid rất quan trọng đối với sức khỏe Sau khi lipid được hấp thu ở ruột dưới dạng glycerol và acid béo, một phần nhỏ sẽ được tái tổng hợp thành lipid tại ruột, trong khi phần lớn sẽ được vận chuyển về gan Tại gan, không chỉ lipid trung tính mà còn cholesterol và nhiều phospholipid được tổng hợp, đóng vai trò thiết yếu trong cấu trúc lipoprotein huyết thanh Qua quá trình này, gan giúp vận chuyển lipid trung tính và cholesterol ra khỏi cơ thể, ngăn ngừa tình trạng ứ đọng mỡ ở gan Tuy nhiên, khi chức năng gan suy giảm do một số bệnh, quá trình tổng hợp và vận chuyển lipid có thể bị rối loạn, dẫn đến ứ đọng mỡ trong gan.

Gan đóng vai trò chính trong việc tổng hợp cholesterol huyết thanh, với quá trình este hóa cholesterol diễn ra tại gan hoặc huyết tương, do enzym mà gan sản xuất Khoảng 60-70% cholesterol huyết tương là cholesterol este hóa Khi chức năng gan bị tổn thương, tỷ lệ cholesterol este hóa so với cholesterol toàn phần sẽ giảm.

HÓA SINH LÂM SÀNG TỤY VÀ DẠ DÀY-RUỘT

1 Trình bày được đặc điểm giải phẫu chính, chức năng bài tiết và tiêu hóa chính của tụy, dạ dày, ruột non

2 Trình bày được nguyên lý, cách tiến hành, giá trị tham chiếu và tầm quan trọng lâm sàng của các xét nghiệm sau đây:

Thử nghiệm hấp thu D-xylose

Thử nghiệm chất béo trong phân Định lượng clo trong mồ hôi Định lượng gastrin

3 Trình bày được các xét nghiệm chẩn đoán viêm tụy cấp

Tụy là một tuyến quan trọng trong quá trình tiêu hóa, nằm ngoài đường dạ dày và ruột, bao gồm hai phần: tụy nội tiết và ngoại tiết Tụy nội tiết chịu trách nhiệm sản xuất hai hormon chính là insulin và glucagon, có vai trò quan trọng trong chuyển hóa glucid Trong khi đó, chức năng ngoại tiết của tụy là sản xuất các enzym tiêu hóa cần thiết Bài viết này sẽ tập trung vào chức năng sinh lý của tụy, các bệnh lý liên quan đến tụy, cũng như các xét nghiệm để đánh giá chức năng của tuyến này.

1.1 Chức năng sinh lý của tụy

Tụy là tuyến tiêu hóa lớn thứ hai sau gan, nặng từ 70 đến 105 g và nằm ở phía trên ổ bụng, từ đốt sống thắt lưng thứ nhất đến thứ hai, phía sau khoang phúc mạc Tụy gồm hai phần chính: tụy nội tiết và ngoại tiết, với cấu trúc và chức năng khác nhau Tụy nội tiết chứa các tiểu đảo Langerhans, bao gồm ít nhất 4 loại tế bào, tiết ra các hormon như insulin, glucagon, gastrin và somatostatin Phần tụy ngoại tiết lớn hơn, tiết khoảng 1,5 đến 2 lít dịch tụy mỗi ngày, chứa nhiều enzym tiêu hóa, được dẫn qua hệ thống ống tụy vào ống mật chung và sau đó xuống tá tràng.

Dịch tụy được sản xuất bởi các tế bào nang tuyến và thường có màu trong, hơi sánh với pH kiềm, có thể lên tới 8,3 Nồng độ natri bicarbonat cao trong dịch tụy giúp duy trì tính kiềm, hỗ trợ trung hòa acid hydrochloric (HCl) trong dịch dạ dày khi thức ăn di chuyển từ dạ dày xuống tá tràng.

Nồng độ natri và kali trong dịch tụy tương tự như trong huyết thanh, cho thấy sự liên quan giữa hai chất này Các enzym tiêu hóa của tụy có khả năng phân giải ba nhóm chính trong thức ăn, bao gồm protein, glucid và lipid, giúp cơ thể hấp thụ dinh dưỡng hiệu quả.

Các enzym tiêu hoá protein bao gồm: trypsin, chymotrypsin, elastase, collagenase, leucin aminopeptidase và một vài carboxypeptidase

Các enzym tiêu hoá lipid: lipase và lecithinase

Tụy hoạt động dưới sự kiểm soát của hệ thần kinh và nội tiết, với dây phế vị kích thích bài tiết dịch tụy khi ngửi hoặc nhìn thấy thức ăn Sự bài tiết này gia tăng khi thức ăn vào dạ dày Hormone chính điều hòa hoạt động của tụy là secretin và cholecystokinin (CCK) Secretin được tiết ra khi khối thức ăn acid từ dạ dày xuống tá tràng, kích thích tụy bài tiết bicarbonat, giúp làm kiềm hóa dịch tụy và bảo vệ niêm mạc ruột Khi các acid amin và chất béo vào tá tràng, chúng kích thích sản xuất CCK, dẫn đến giải phóng enzym từ tụy vào dịch tụy.

Tụy đóng vai trò quan trọng trong bệnh đái tháo đường, được thảo luận chi tiết trong một chương khác Ngoài ra, có ba bệnh lý chính, ngoài chấn thương tụy, gây ra hơn 95% các can thiệp y tế liên quan đến tụy.

Xơ hoá nang, ung thƣ tụy và viêm tụy

1.2.1 Xơ hóa nang (Cystic fibrosis)

Bệnh quánh niêm dịch (mucoviscidosis) là một bệnh di truyền gen lặn, ảnh hưởng đến chức năng của các tuyến nhầy và tuyến ngoại tiết trong cơ thể, với tần suất khoảng 1/1600 trẻ sơ sinh Biểu hiện lâm sàng của bệnh rất đa dạng, có thể bao gồm tắc ruột ở trẻ sơ sinh, viêm phổi nặng ở trẻ em, và kém hấp thu do tụy ở người lớn Bệnh gây ra sự giãn nở của các ống tụy và nang tuyến, tạo thành các nang nhỏ chứa đầy chất nhầy, có thể cản trở việc bài tiết dịch tụy xuống tá tràng và dẫn đến tắc ruột Sự tiến triển của bệnh gây ra sự phá hủy và xơ hóa tụy, làm giảm chức năng của tuyến tụy.

1.2.2 Ung thư tụ y (Pancreatic carcinoma)

Ung thư tụy gây tử vong khoảng 5% trong tổng số ca tử vong do ung thư, với tần suất mắc bệnh xếp thứ hai trong các loại ung thư có tiên lượng xấu Tỷ lệ sống sót sau phẫu thuật 5 năm dưới 2%, và 90% bệnh nhân tử vong trong vòng 1 năm kể từ khi được chẩn đoán Phần lớn các khối u tụy là ung thư biểu mô tuyến (adenocarcinoma), với triệu chứng đau thường nổi bật do hệ thần kinh phong phú phân phối vào tụy Nếu khối u nằm ở phần thân và đuôi của tụy, bệnh thường được phát hiện ở giai đoạn tiến triển Ngược lại, ung thư đầu tụy thường được phát hiện sớm hơn do vị trí gần ống mật chung, dẫn đến các triệu chứng như vàng da, giảm cân, chán ăn và nôn.

Các khối u tế bào tiểu đảo của tụy ảnh hưởng đến chức năng nội tiết, trong đó u tế bào beta có thể làm tăng tiết insulin, dẫn đến hạ glucose máu và sốc insulin Ngược lại, u tế bào alpha gia tăng bài tiết gastrin, gây ra hội chứng Zollinger-Ellison, với các triệu chứng như phân nhày, loét dạ dày tái phát, dịch vị đa toan và tăng tiết gastrin.

U tế bào beta gây tiết glucagon, hiếm gặp, sự tăng tiết glucagon thường liên quan đến đái tháo đường

Viêm tụy xảy ra do sự trào ngược mật vào ống tụy, dẫn đến các thay đổi bệnh lý như phù cấp, tích tụ dịch lớn trong khoang sau phúc mạc và giảm thể tích tuần hoàn hiệu dụng Tình trạng này có thể gây thâm nhiễm tế bào, hoại tử nang tuyến, thậm chí xuất huyết do hoại tử mạch máu Viêm tụy có thể biểu hiện dưới dạng cấp tính, mạn tính hoặc tái phát, thường gặp ở người trung niên với triệu chứng đau bụng dữ dội, kéo dài từ vài ngày đến vài tuần, thường kèm theo nôn và buồn nôn Nguyên nhân thường liên quan đến nghiện rượu và bệnh đường mật, trong khi những bệnh nhân có tăng lipoprotein máu typ I, IV, V và cường cận giáp có nguy cơ cao mắc bệnh này.

Các yếu tố bệnh nguyên liên quan đến viêm tụy cấp bao gồm quai bị, tắc mật, sỏi mật, u tụy, chấn thương mô, vữa xơ động mạch, sốc, thai nghén, tăng calci máu, các yếu tố miễn dịch sau ghép thận và tăng nhạy cảm Triệu chứng chính của viêm tụy cấp là đau bụng dữ dội, có thể lan ra lưng và trải dài từ phải sang trái Trong khi đó, bệnh nguyên học của viêm tụy mạn tương tự như viêm tụy cấp, nhưng nghiện rượu mạn được coi là yếu tố phổ biến nhất.

Các xét nghiệm cho thấy hoạt độ amylase và lipase máu tăng, cùng với mức triglycerid tăng và calci máu giảm Giảm calci máu có thể do việc loại bỏ calci khỏi dịch ngoài tế bào hoặc do calci bị cố định bởi các acid béo giải phóng từ hoạt động lipase tăng cao trên triglycerid Hơn nữa, protein máu giảm do mất huyết tương vào khoang sau phúc mạc Sự chuyển dịch máu động mạch từ các vùng viêm nhiễm đến các vùng ít tổn thương hơn dẫn đến tình trạng thiếu oxy mô ở vùng tổn thương và các mô lân cận.

Cả ba bệnh trên có thể gây suy giảm chức năng tụy ngoại tiết, ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa và hấp thu thức ăn Hội chứng kém hấp thu biểu hiện qua bụng chướng, khó chịu, tiêu chảy nhiều lần với phân có mùi khó chịu và giảm cân Sự kém tiêu hóa chất béo dẫn đến tiêu chảy phân mỡ, trong khi hội chứng này cũng liên quan đến việc kém hấp thu protein, glucid và chất béo Hơn nữa, sự hấp thu và chuyển hóa các chất điện giải, nước và vitamin, đặc biệt là vitamin tan trong dầu, cũng bị ảnh hưởng.

Hội chứng kém hấp thu có thể dẫn đến thiếu hụt các vitamin như A, D, E, K và các khoáng chất, đặc biệt là vitamin B12, gây ra tình trạng thiếu máu nguyên hồng cầu to Ngoài nguyên nhân kém hấp thu do tụy, còn có thể gặp kém hấp thu do tác động của mật và các bệnh lý ở ruột non.

1.3 Các xét nghiệm đánh giá chức năng tụy

Các xét nghiệm đánh giá chức năng tụy bao gồm nhiều loại xét nghiệm nhằm phát hiện kém hấp thu như soi phân để xác định bài tiết chất béo, tinh bột và sợi thịt, thử nghiệm D-xylose, và phân tích chất béo trong phân Ngoài ra, các xét nghiệm chức năng ngoại tiết như secretin và CCK (cholecystokinin), cũng như đo lường các enzyme như trypsin và chymotrypsin, cũng rất quan trọng Các xét nghiệm khác giúp đánh giá tình trạng tắc mật ngoài gan thông qua việc đo bilirubin, cùng với các xét nghiệm để xác định hoạt độ amylase và lipase, nhằm đánh giá những thay đổi liên quan đến chức năng nội tiết của tụy.

HÓA SINH LÂM SÀNG BỆNH THẬN - TIẾT NIỆU

1 Trình bày được các chức năng của thận

2 Trình bày được các xét nghiệm đánh giả chức năng của thận

3 Trình bày được tính chất lý hóa và thành phần của nước tiểu

4 Trình bày được các chất bất thường trong nước tiểu

Thận là một cơ quan sống còn trong cơ thể, thực hiện nhiều chức năng quan trọng Mỗi thận của người trưởng thành nặng khoảng 300g, chiếm 0,5% tổng khối lượng cơ thể Hình dạng của thận giống như hạt đậu và nằm sau phúc mạc, ở hai bên cột sống.

Thận có hoạt động chuyển hóa mạnh mẽ, tiêu tốn khoảng 8-10% lượng oxy của cơ thể Mỗi ngày, thận xử lý từ 1.000-1.500 lít máu, trong đó 10% được sử dụng để cung cấp chất dinh dưỡng cho thận và 90% còn lại đảm nhiệm chức năng bài tiết Các chức năng chính của thận bao gồm việc duy trì cân bằng nước, điện giải và loại bỏ các chất thải ra khỏi cơ thể.

- Bài tiết các chất cặn bã bằng cơ chế lọc và tái hấp thu

- Tham gia điều hoà thăng bằng acid-base nhờcơ chế bài tiết ion hydro

- Tham gia chuyển hoá các chất và tổng hợp một số chất nhƣ acid hyppuric, urocrom

1.1 Chức năng tạo nước tiểu

Quá trình bài tiết nước tiểu diễn ra tại nephron, đơn vị chức năng của thận, với mỗi thận chứa khoảng 1 triệu nephron Mỗi nephron bao gồm một bó mạch được bọc bởi bao Bowman và các ống thận như ống lượn gần, quai Helle, ống lượn xa và ống góp Quá trình bài tiết nước tiểu diễn ra thông qua hai giai đoạn chính: siêu lọc và tái hấp thu Siêu lọc là giai đoạn đầu trong việc hình thành nước tiểu, với khoảng 180 lít nước tiểu ban đầu được tạo ra mỗi ngày, nhờ vào áp lực hiệu dụng (Pf) của cầu thận.

Pg: áp suất thuỷ tĩnh trong cầu thận (chính là áp suất của mao động mạch có tác dụng đẩy nước vào bao Bowman)

Po: áp suất keo của huyết tương (có tác dụng hút nước từ bao Bowman vào mao mạch)

Pc: áp suất thuỷ tĩnh trong bao Bowman (đối lập với sự hút nước từ bao Bowman vào trong mạch)

Bình thường: Pg = 50 mmHg, Po = 25mmHg, Pc = 5 mmHg, Pf = 20mmHg Ở người huyết áp hạ 60-70 mmHg, Pg = 1/2; huyết áp = 30-35 mmHg sẽ dẫn đến tình trạng vô niệu

Mao mạch cầu thận cho phép nước và các chất có phân tử nhỏ trong máu dễ dàng qua lại, đồng thời hoạt động như một màng chắn cho các phân tử lớn như protein có trọng lượng phân tử 70.000 Do đó, nước tiểu ban đầu trong bao Bowman có nồng độ các chất tương tự như huyết tương, ngoại trừ protein Thông qua việc đo độ thanh thải và nghiên cứu siêu cấu trúc bằng kỹ thuật tự chụp phóng xạ và miễn dịch hóa học, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình siêu lọc của các chất lớn như protein đã được xác định rõ ràng.

Một nghiên cứu cho thấy sự lọc khác biệt giữa hemoglobin (Hb) và albumin, với trọng lượng phân tử lần lượt là 70.000 và 68.000 Khi hemoglobin được tiêm tĩnh mạch, nó nhanh chóng bị đào thải qua nước tiểu, trong khi albumin, mặc dù có trọng lượng phân tử nhỏ hơn, lại không bị đào thải Điều này liên quan đến tình trạng huyết động cục bộ và lưu lượng máu.

Sự vận chuyển các phân tử lớn qua màng cầu thận phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước phân tử, lưu lượng máu cầu thận, gradient áp suất, nồng độ protein trong máu và hệ số siêu lọc của mạch cầu thận Lưu lượng máu qua thận ở người lớn khoảng 120ml/phút, lớn gấp 8 lần so với mạch vành tim và 400 lần so với cơ xương khi nghỉ Phân bố lưu lượng máu qua thận không đồng đều, với vùng vỏ có lưu lượng lớn hơn vùng tủy Áp suất máu trên thành mao mạch cao do lưu lượng máu lớn, dẫn đến việc tăng lưu lượng máu cầu thận làm giảm độ thanh thải của các phân tử lớn trung tính Ngược lại, giảm lưu lượng máu sẽ làm tăng độ thanh thải Nghiên cứu cho thấy khi truyền angiotensin II vào chuột, lưu lượng máu giảm và độ thanh thải albumin tăng, dẫn đến protein niệu, điều này cũng giải thích hiện tượng protein niệu do tăng huyết áp.

Màng mạch cầu thận đƣợc cấu tạo bởi 3 lớp:

Lớp tế bào nội mạc (endothelium): lớp tiếp giáp với mao mạch, ở đây có những cửa sổđường kính 500-1000 A o

Màng cơ bản (là lớp giữa, gồm 3 lớp dày khoảng 3200 A o )

Màng tế bào biểu mô (epithelium) tiếp giáp với bao Bowman là những tế bào cao 350-500nm, có những khe trống khoảng 250-500 A o

Các nghiên cứu siêu cấu trúc cho thấy rằng các phân tử lớn có thể xuyên qua lớp nội mạc (endothelium), lớp màng cơ bản và khe của lớp biểu mô (epithelium) Tuy nhiên, quá trình lọc cầu thận bị cản trở tại màng cơ bản và khe lọc Trên bề mặt và trong lớp màng cơ bản, tồn tại các điện tích âm từ glycoprotein giàu acid sialic và proteoglycan chứa nhiều nhóm sulfat, đặc biệt là heparin sulfat glycosaminoglycan, đóng vai trò là thành phần mang điện tích âm chính Các tế bào nội mạc và biểu mô cũng được bao phủ bởi mucoprotein giàu acid sialic Hơn nữa, các cation gắn kết với polyanion của màng cơ bản cầu thận và tế bào nội mạc, tạo thành một lực cản lớn đối với các protein mang điện tích âm.

Ống thận được cấu tạo bởi một lớp tế bào giống như nhung mao, cho phép tái hấp thu các chất khác nhau một cách hiệu quả.

Chất không được tái hấp thu như inulin, manitol và natri hyposulfit được đào thải qua cầu thận nhưng không được tái hấp thu ở ống thận Do đó, việc đo độ thanh thải của những chất này giúp đánh giá mức độ tổn thương của cầu thận.

Trong điều kiện bình thường, glucose được lọc qua cầu thận với tốc độ 150 g/24h và hầu như được tái hấp thu hoàn toàn, chỉ còn lại 6 mg/24h trong nước tiểu Quá trình tái hấp thu glucose tại ống lượn là một quá trình vận chuyển tích cực cần ATP và sử dụng chất đồng vận chuyển, đồng thời đi kèm với sự hấp thu natri Trong quá trình này, glucose không bị phosphoryl hóa và chuỗi carbon không thay đổi khi đi qua màng Vị trí tái hấp thu này nhạy cảm với các chất ức chế cạnh tranh như D-galactose, D-mannose và ploridin.

Tái hấp thu nước trong thận đạt 99%, diễn ra chủ yếu ở ống lượn gần, ống lượn xa, quai Helle và ống góp Tại ống lượn gần, khoảng 80% nước được tái hấp thu qua cơ chế "bắt buộc", đồng thời với natri, giúp duy trì nồng độ nước tiểu ổn định Ở quai Helle và ống lượn xa, 90% lượng nước còn lại được tái hấp thu, phụ thuộc vào hormon chống bài niệu ADH, hormone này gắn kết với các thụ thể đặc biệt trên màng ống thận.

Quá trình tái hấp thu natri, clorua và ure chủ yếu diễn ra tại ống lượn gần, nơi khoảng 70% muối được tái hấp thu Sự hấp thu này bị ảnh hưởng bởi áp lực động mạch thận, với sự phân bố máu không đều giữa vùng vỏ nông và vùng vỏ sâu Yếu tố chính ảnh hưởng đến tái hấp thu là áp suất thẩm thấu và áp lực thủy tĩnh trong mao mạch ống thận Khi dòng máu qua thận giảm, tái hấp thu natri tại ống lượn gần tăng lên để giảm lượng natri thải ra nước tiểu, trong khi ngược lại cũng xảy ra khi huyết áp tăng Cụ thể, ống lượn gần tái hấp thu khoảng 16.800 mEq natri trong 24 giờ, trong khi ống lượn xa tái hấp thu hơn 10% natri, chịu ảnh hưởng của renin và angiotensin.

Quá trình tái hấp thu natri ở ống lượn là một hoạt động tiêu tốn nhiều năng lượng, tương đương với việc tiêu thụ 24 g glucose mỗi ngày, chiếm 90% lượng oxy mà thận sử dụng Natri được tái hấp thu một cách thụ động song song với ion Na+ Tại quai Helle, sự tái hấp thu Na+ diễn ra thụ động theo gradient điện thế do Cl- tạo ra Ở ống góp, quá trình tái hấp thu Na+ cũng chịu ảnh hưởng của aldosteron Cuối cùng, lượng natri còn lại trong nước tiểu là khoảng 100-150 mEq mỗi ngày.

Urê đƣợc tái hấp thu đến 40-50%, ure tái hấp thu thụ động hoàn toàn phụ thuộc vào nồng độ ure trong máu

Acid uric được bài tiết và tái hấp thu tại cầu thận và ống thận, với khoảng 6 mg/phút được lọc qua cầu thận và 6 mg/phút được bài tiết qua ống thận Khoảng 95-98% lượng acid uric này được tái hấp thu tại ống thận, dẫn đến lượng acid uric đào thải chỉ còn khoảng 0,33 mg/phút, tương đương với 600 mg trong 24 giờ.

Creatinin đƣợc lọc qua cầu thận và cũng đƣợc tái hấp thu ở ống thận Hàm lƣợng creatinin đƣợc coi nhƣ một dấu hiệu để theo dõi chức năng thận

Tái hấp thu protein là quá trình quan trọng mà thận thực hiện, trong đó 99% albumin được lọc qua cầu thận được tái hấp thu tại ống lượn gần Các protein có trọng lượng phân tử nhỏ như chuỗi nhẹ lamda, kappa, lysozym và P2-microglobulin cũng chủ yếu được tái hấp thu tại đây, dẫn đến việc đào thải ra nước tiểu chỉ một lượng không đáng kể Các protein này liên kết với diềm bàn chải, thấm vào không bào và hòa vào lysosom, nơi chúng bị thủy phân bởi các hydrolase, với các sản phẩm thủy phân sau đó trở lại máu Quá trình này diễn ra từ vài phút đến vài giờ và có sự thay đổi trong hậu quả chuyển hóa tùy theo loại protein Đối với albumin và các protein có trọng lượng phân tử lớn, mức độ lọc qua cầu thận rất ít, và trong thí nghiệm cắt bỏ hoàn toàn hai thận trên chuột, thời gian bán hủy của các protein này hầu như không thay đổi.

VÙNG DƯỚI ĐỒ I VÀ TUY Ế N YÊN

1 Mô tảđược vị trí giải phẫu của vùng dưới đồi, tuyến tùng, tuyến yên

2 Liệt kê được các neuropeptid do vùng dưới đồi sản xuất và chức năng của mỗi chất

3 Liệt kê được các hormon dự trữở tuyến yên sau và chức nâng của chúng

4 Liệt kê được các hormon do tuyến yên trước sản xuất, điểu hoà bài tiết, cơ chế tác dụng của chúng

Các triệu chứng lâm sàng của đái nhạt bao gồm khát nước nhiều và tiểu nhiều, trong khi SIADH thường gây ra giữ nước và hạ natri máu Suy giảm hormone tăng trưởng (GH) có thể dẫn đến chậm phát triển và giảm khối lượng cơ Suy toàn bộ tuyến yên ảnh hưởng đến nhiều hormone, gây ra các rối loạn nội tiết khác nhau Tăng tiết prolactin có thể gây ra rối loạn kinh nguyệt và giảm libido Các biến đổi xét nghiệm như nồng độ natri huyết thanh, hormone và các chỉ số sinh hóa là cần thiết để chẩn đoán chính xác các rối loạn này.

Vùng dưới đồi là một phần quan trọng của não, nằm dưới não thất ba và ngay trên tuyến yên Nó kết nối với tuyến yên qua phễu hay cuống tuyến yên Trong vùng dưới đồi, có các neuron chuyên biệt gọi là tế bào thần kinh bài tiết, có chức năng sản xuất các neuropeptid kích thích hoặc ức chế hormone Chức năng chính của các neuropeptid này là điều chỉnh sự bài tiết hormone của tuyến yên Bảng (13.1) liệt kê các neuropeptid do vùng dưới đồi sản xuất cùng với các chức năng chính của chúng.

Bảng 13.1 Các hormon vùng dưới đồi

Corticotropin-releasing hormone (CRH) Tăng ACTH và một số hormone khác Thyrotropin-reaasing hormone (TRH) Tăng thyroid stimulating hormone (TSH)

Tăng follicle- stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone

Prolactin releasing factor (PRF), chƣa xác định đƣợc, có thể là TRH

Growth hormone releasing hormone (GH-

Melanocyte inhibiting hormone (MIF) Giảm melanocyte stimulating hormone

Antidiuretic hormone (ADH, AVP) Tăng tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp, co cơ trơn mạch máu

Oxytocin Kích thích co cơ tử cung

Hình 13.1 Liên quan giải phẫu của tuyến yên và vùng dưới đồi

Tuyến tùng, nằm ở thành sau của não thất ba, có chức năng chính chưa được xác định rõ ràng Tuy nhiên, tuyến này bài tiết hormon melatonin, có vai trò ức chế gonadotropin ở động vật có xương sống bậc thấp Đối với con người, melatonin có thể ức chế hoặc không ức chế gonadotropin Ngoài ra, tuyến tùng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhịp ngày đêm.

Cuống tuyến yên kết nối vùng dưới đồi với tuyến yên, cho phép các neuropeptid di chuyển từ vùng dưới đồi xuống tuyến yên qua hệ thống tuần hoàn cửa dưới đồi-tuyến yên Tuyến yên nằm ở phần dưới của não, trong hố yên của xương bướm, và chia thành hai thuỳ chính: thuỳ trước (thuỳ tuyến) và thuỳ sau (thuỳ thần kinh) Thuỳ trung gian chỉ tồn tại trong giai đoạn bào thai và sẽ biến mất khi trưởng thành.

Tuyến yên sau chứa hai hormon quan trọng là oxytoxin và ADH (arginin vasopressin) Mặc dù được dự trữ và bài tiết từ tuyến yên sau, hai hormon này được tổng hợp tại vùng dưới đồi Các tế bào thần kinh tiết hormon có sợi trục dài đi qua cuống tuyến yên và kết thúc tại thuỳ sau của tuyến yên Sau khi được tổng hợp, các hormon di chuyển dọc theo sợi trục và được giải phóng tại thuỳ sau tuyến yên, nơi chúng được dự trữ.

Tuyến yên trước đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp và bài tiết nhiều hormon như ACTH, beta-lipotropin, endorphin, enkephalin, FSH, LH, PRL, GH và TSH Hầu hết các hormon này kích thích sự tổng hợp và bài tiết hormon từ các tuyến nội tiết khác, ngoại trừ GH và PRL GH thúc đẩy sự phát triển tế bào và sản xuất yếu tố tăng trưởng ở gan, trong khi PRL kích thích tuyến vú Hormon tuyến yên trước cũng tham gia điều hòa bài tiết hormon vùng dưới đồi thông qua cơ chế feedback âm tính.

ADH, hay arginin vasopressin, là một peptide gồm 9 amino acid được sản xuất bởi tuyến yên, có chức năng kích thích các tế bào ống lượn xa và ống góp của nephron tăng cường tái hấp thu nước thông qua việc gắn với receptor V2 Quá trình này tạo ra AMP vòng, kích hoạt phosphoryl hoá các protein màng, làm tăng tính thấm của màng đối với nước Sự bài tiết ADH được kích thích bởi sự tăng áp lực thẩm thấu huyết, tác động lên receptor cảm áp trong não Bệnh nhân thiếu hụt ADH thường có triệu chứng uống nhiều và đái nhiều Ngoài ra, ADH còn có khả năng co mạch, giúp duy trì huyết áp trong trường hợp chấn thương.

Nhiều phương pháp miễn dịch đã được sử dụng để định lượng ADH trong huyết tương, nhưng việc áp dụng trên lâm sàng gặp khó khăn do tính phức tạp và thiếu độ nhạy, độ đặc hiệu Đối với mẫu huyết tương, cần thực hiện quá trình chiết tách để cô đặc hormon và loại bỏ các chất gây nhiễu Mẫu bệnh phẩm được lấy từ huyết tương chống đông bằng EDTA, và máu cần được ly tâm ngay sau khi thu thập để tách huyết tương khỏi tế bào máu Huyết tương phải được đông lạnh cho đến khi phân tích, vì ADH có thể thoái hoá nếu bảo quản lâu Nồng độ ADH cần được xem xét cùng với áp lực thẩm thấu máu, và giá trị tham chiếu của ADH được liệt kê trong bảng 13.2 Nồng độ ADH thấp thường dẫn đến phân tích không chính xác do giá trị thấp bình thường và không có ADH không thể phân biệt được.

Bảng 13.2 Giá trị tham chiếu của ADH huyết tương Áp lực thẩm thấu ADH (pg/ml) ADH (pmol/L)

Phương pháp gián tiếp đo lường hormone chống lợi tiểu (ADH) được thực hiện thông qua thử nghiệm nhịn nước qua đêm, trong đó bệnh nhân không được uống nước trong 8 giờ Trong quá trình thử nghiệm, các mẫu nước tiểu và máu được thu thập để đo áp lực thẩm thấu, đồng thời bệnh nhân cũng được cân trọng lượng Kết quả cho thấy, bệnh nhân thiếu hụt ADH sẽ có sự gia tăng áp lực thẩm thấu trong máu và giảm áp lực thẩm thấu trong nước tiểu.

Bệnh nhân có đáp ứng ADH bình thường thường không giảm cân quá 3% Việc giảm lượng nước nạp vào cơ thể sẽ kích thích bài tiết ADH, giúp điều chỉnh áp lực thẩm thấu trong máu về mức bình thường thông qua việc tăng tái hấp thu nước từ ống thận.

Oxytocin là một peptid nhỏ được sản xuất và tiết ra từ tuyến yên sau, chủ yếu ảnh hưởng đến phụ nữ mang thai Hai yếu tố chính kích thích giải phóng oxytocin là sự căng giãn của tử cung và sự mút núm vú của trẻ sơ sinh Trong quá trình chuyển dạ, oxytocin có tác dụng gây co thắt tử cung và thường được sử dụng để rút ngắn thời gian chuyển dạ Ngoài ra, oxytocin cũng kích thích bài tiết sữa từ tuyến vú thông qua sự co bóp của các tế bào biểu mô cơ Tuy nhiên, vai trò của oxytocin ở phụ nữ không mang thai và nam giới vẫn chưa được làm rõ.

Nhiều phương pháp phân tích oxytocin đã được phát triển, nhưng ứng dụng lâm sàng còn hạn chế do thiếu sự thay đổi sinh lý liên quan đến rối loạn hệ sinh sản, cùng với tính đặc hiệu và nhạy cảm của các phương pháp này Để phân tích, mẫu máu chống đông bằng EDTA cần được tách huyết tương sớm và bảo quản lạnh cho đến khi tiến hành xét nghiệm Giá trị tham chiếu của oxytocin ở nam giới là 1,1-1,9 àIU/mL, ở nữ giới không mang thai là 1-1,8 àIU/mL, và trong giai đoạn cuối thai kỳ là 3,1-5,3 àIU/mL.

3.2 Các hormon của tuyến yên trước

Prolactin là một hormon protein có mối liên quan chặt chẽ với GH do sự tương đồng về cấu trúc Hormon này, cùng với một số hormon khác, kích thích sự phát triển của tuyến vú và cần thiết cho quá trình tạo sữa Ở phụ nữ sau sinh, prolactin đóng vai trò quan trọng trong việc kích thích sản xuất sữa Tuy nhiên, tác dụng của prolactin chỉ hiệu quả khi có sự hỗ trợ của estrogen, progestin, corticosteroid, hormon tuyến giáp và insulin Ngoài ra, prolactin cũng tồn tại ở phụ nữ không cho con bú và trẻ em, nhưng nồng độ huyết thanh thường thấp hơn so với phụ nữ mang thai trong ba tháng đầu.

Nồng độ PRL trong cơ thể thay đổi theo thời gian, với mức 80 ng/mL trong ba tháng đầu, dưới 169 ng/mL trong hai tháng giữa và dưới 400 ng/mL trong ba tháng cuối Hormone này không chỉ có vai trò trong việc điều chỉnh hệ miễn dịch mà còn quan trọng trong việc kiểm soát áp lực thẩm thấu và nhiều quá trình chuyển hóa khác, bao gồm chuyển hóa chất béo, carbohydrate, calci và vitamin D, cũng như sự phát triển của phổi và sinh steroid Bài tiết PRL được điều chỉnh bởi PIF hoặc dopamine ở vùng dưới đồi, trong khi TRH có tác dụng làm tăng bài tiết hormone này Sự giải phóng PRL diễn ra theo chu kỳ và thay đổi theo nhịp ngày đêm, với nồng độ thấp nhất vào giữa ngày và cao nhất ngay sau khi ngủ sâu.

Nhiều phương pháp miễn dịch đánh dấu đã được phát triển để định lượng PRL và tích hợp vào các hệ thống miễn dịch tự động, với giới hạn phát hiện thấp hơn (0,2-1 pg/L) và độ chính xác, độ đặc hiệu cao hơn so với phương pháp RIA cổ điển Mẫu bệnh phẩm cần là huyết thanh không bị huyết tán và nên được đông lạnh ngay sau khi lấy máu nếu không thể phân tích ngay Thời điểm lấy mẫu lý tưởng là 3 đến 4 giờ sau khi bệnh nhân thức dậy, vì nồng độ PRL tăng ngay sau khi ngủ và đạt đỉnh vào buổi sáng Ngoài ra, nồng độ PRL cũng có thể tăng nếu bệnh nhân trải qua stress.

TUYẾN GIÁP

1 Mô tảđược vị trí giải phẫu của tuyến giáp

2 Trình bày được cơ chế điểu hoà sản xuất hormon tuyến giáp

3 Trình bày được quá trình sinh tổng hợp hormon tuyến giáp và cơ chế tác dụng của chúng

4 Định nghĩa, liệt kê được các triệu chứng của cường giáp; trình bày nguyên nhân, sình ỉỷ bệnh và các xét nghiệm trong cường giáp

5 Định nghĩa, liệt kê được các triệu chứng của suy giáp; trình bày nguyên nhân, sinh lý bệnh và các xét nghiệm trong suy giáp

Tuyến giáp sản xuất hormon tuyến giáp, bao gồm thyroxin (T4) và triiodothyronin (T3), cùng với calcitonin, được tiết ra bởi tế bào C cạnh nang tuyến Calcitonin có vai trò quan trọng trong việc điều hoà nồng độ calci trong cơ thể Hormon tuyến giáp đóng vai trò then chốt trong việc điều chỉnh chuyển hoá, phát triển hệ thần kinh và nhiều chức năng sinh lý khác Chương này sẽ tập trung vào các hormon tuyến giáp.

1.1 Giải phẫu và sự hình thành tuyến giáp

Tuyến giáp, có hình dạng giống như con bướm, nằm ở phần thấp phía trước cổ, bao gồm hai thuỳ bên cạnh khí quản và một phần eo nối hai thuỳ lại với nhau Phía sau tuyến giáp là tuyến cận giáp và dây thần kinh quặt ngược thanh quản.

Tuyến giáp bào thai hình thành từ ruột trước và di chuyển về vị trí vào tuần thứ 4-8 của thai kỳ, bắt đầu sản xuất hormon đo lường được từ tuần thứ 11 Hormon tuyến giáp rất quan trọng cho sự phát triển thần kinh của bào thai, trong khi iod là yếu tố cần thiết cho tuyến giáp Thiếu hụt iod nghiêm trọng ở một số khu vực dẫn đến suy giáp ở cả mẹ và bé, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển tinh thần của bào thai Suy giáp bẩm sinh có tỷ lệ 1/4000 trẻ sống, nhưng nếu mẹ có chức năng tuyến giáp bình thường, bào thai sẽ nhận được hormon từ mẹ qua nhau thai Sau khi sinh, trẻ cần được cung cấp hormon tuyến giáp đúng liều để tránh suy giảm sự phát triển thần kinh.

Tuyển giáp nghiệm sàng lọc suy giáp được thực hiện cho tất cả trẻ sơ sinh nhằm ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng của bệnh thông qua việc điều trị hormone giáp bổ sung kịp thời.

1.2 Tổng hợp hormon tuyến giáp

Tuyến giáp sản xuất hai hormone chính là thyroxin (T4) và triiodothyronin (T3), cùng với một lượng nhỏ hormone không hoạt động là reverse T3 và các tiền chất monoiodotyrosin (MIT) và diiodotyrosin (DIT) của T3 và T4.

Khoảng 40% hormone T4 được chuyển hóa thành T3 và 45% thành rT3 thông qua quá trình khử iod ở các mô ngoại vi T3 có hoạt tính mạnh hơn T4 từ bốn đến năm lần, và khoảng một phần ba T4 được chuyển đổi thành T3 tại các mô ngoại vi, do đó T4 được coi là tiền hormone.

Hình 14.2 Cấu trúc của hormon tuyến giáp

Hormon tuyến giáp được tổng hợp qua nhiều phản ứng enzym đặc hiệu, bắt đầu từ việc hấp thu iod vào tuyến giáp và tích lũy thông qua quá trình iod hóa các gốc tyrosin trong protein thyroglobulin Những phản ứng này được kích thích bởi hormone TSH Thiếu hụt một trong các enzym liên quan có thể dẫn đến suy giáp bẩm sinh.

Thyroglobin được lưu trữ trong dịch nang của tuyến giáp, và hormone TSH kích thích quá trình giải phóng hormone tuyến giáp thông qua thực bào dịch nang bởi tế bào nang Quá trình này diễn ra khi thyroglobin hòa với lysosom, tạo thành túi thực bào để phân cắt protein, sau đó hormone được giải phóng vào tuần hoàn Trong quá trình phân cắt, mono- và diiodotyrosin (MIT và DIT) cũng được giải phóng, thường bị thoái hóa trong tế bào nang, trong khi iod được tái sử dụng Một lượng nhỏ thyroglobulin cũng được đưa vào tuần hoàn.

Hình 14.3 Sinh tổng hợp và bài tiết hormon tuyến giáp 1.3 Hormon tuyến giáp trong máu

Nồng độ T4 và T3 trong huyết tƣong lần lƣợt là 60-150 nmol/L và 1-2.9 nmol/L

Cả hai hormon T4 và T3 chủ yếu gắn với protein trong tuần hoàn, với chỉ 0.04% T4 và 0.4% T3 ở dạng tự do có tác dụng hormon Mặc dù nồng độ T4 bình thường cao gấp 50 lần T3, nhưng FT4 chỉ gấp 2-3 lần FT3 Trong mô, phần lớn tác động của T4 là do chuyển đổi thành T3, do đó T4 có thể được xem như là tiền hormon.

Protein gắn hormon tuyến giáp chủ yếu là thyroxin-binding globulin (TBG), bên cạnh đó còn có thyroxin-binding prealbumin (TBPA) và albumin TBG thường bão hòa khoảng 1/3 khi nồng độ hormon giáp ở mức bình thường, và chỉ có hormon tự do không gắn với protein mới có hoạt tính Sự thay đổi nồng độ hormon T4 và T3 trong máu có liên quan đến sự thay đổi hàm lượng protein gắn hormon Chẳng hạn, trong thời kỳ mang thai, nồng độ estrogen cao làm tăng sản xuất TBG tại gan, dẫn đến nồng độ TBG và hormon T4, T3 tăng theo Ở những người có chức năng tuyến giáp bình thường, nồng độ hormon hoạt động FT4 và FT3 vẫn trong khoảng bình thường Do đó, việc định lượng FT4 và FT3 là cần thiết để loại trừ những nhầm lẫn do nồng độ protein gắn hormon bất thường.

Tác dụng sinh lý chính xác của TBG vẫn chưa được xác định rõ ràng Những người thiếu hụt TBG do yếu tố di truyền thường không có biểu hiện lâm sàng bất thường Tuy nhiên, việc gắn hormon tuyến giáp với TBG tạo ra cơ chế đệm, giúp duy trì nồng độ hormon tự do ổn định trước những biến đổi Sự gắn kết này cũng làm giảm sự mất hormon qua thận và có thể đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hấp thu hormon của tế bào.

Một lượng nhỏ hormone T4 và T3 được bài tiết qua thận, chủ yếu do chúng gắn với thyroxine-binding globulin (TBG) Quá trình thoái hóa chính của hormone tuyến giáp diễn ra thông qua việc khử iod và chuyển hóa tại mô, bên cạnh đó, hormone cũng có thể được liên hợp tại gan và bài tiết qua mật.

1.4 Điều hoà bài tiết hormon tuyến giáp

Hình 14.4 Trục dưới đồi-tuyến yên-tuyến giáp

1.5 Tác dụng của hormon tuyến giáp

Hormon tuyến giáp đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và phát triển bình thường, ảnh hưởng đến quá trình chuyển hoá Chúng thâm nhập vào tế bào, gắn với receptor trong nhân, kích thích tổng hợp nhiều loại mRNA, từ đó thúc đẩy sản xuất hormon và enzym Hormon tuyến giáp chủ yếu tăng tốc độ chuyển hoá cơ bản, mặc dù cơ chế phân tử cụ thể vẫn chưa được xác định Ngoài ra, chúng còn làm tăng tính nhạy cảm của hệ tim mạch và hệ thần kinh với catecholamin, dẫn đến tăng nhịp tim và sức co bóp cơ tim, đồng thời kích thích tổng hợp protein, chuyển hoá carbohydrate, và điều chỉnh quá trình tổng hợp cũng như thoái hoá cholesterol và triglycerid, tăng nhu cầu vitamin, cũng như chuyển hoá calci và phospho.

2 CÁC XÉT NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG TUYÉN GIÁP

Xét nghiệm chức năng tuyến giáp là yếu tố quan trọng trong chẩn đoán và theo dõi điều trị bệnh liên quan đến tuyến giáp Hầu hết các phòng xét nghiệm sử dụng xét nghiệm TSH và FT4 để đánh giá chức năng tuyến giáp, và sẽ thực hiện các xét nghiệm bổ sung nếu kết quả không rõ ràng hoặc theo yêu cầu lâm sàng.

Bảng 14.1 Danh pháp và viết tắt của các xét nghiệm đánh giá chức năng tuyến giáp

Thyroxin tự do (Free thyroxine)

Triiodothyronin tự do (Free triiodothyronin)

Protein g ắ n hormone tuy ế n giáp trong huy ế t thanh

Các xét nghi ệ m trong b ệ nh tuy ế n giáp t ự mi ễ n

Kháng thể kháng thyroglobulin TgAb

Kháng thể kháng thyroid peroxidase

Kháng thể kháng receptor TSH antibodies

Các hormone và protein kháng liên quan đế n tuy ế n giáp

Định lượng T4 toàn phần (TT4 hay T4) thường được sử dụng để đánh giá chức năng tuyến giáp, nhưng có nhược điểm lớn là phụ thuộc vào nồng độ protein gắn hormone, dẫn đến khả năng phân tích kết quả bị nhầm lẫn Vì vậy, việc áp dụng các kỹ thuật định lượng FT4 có độ tin cậy cao làm cho việc định lượng T4 trở nên ít ý nghĩa hơn.

CHUYỂ N HÓA CATECHOLAMIN

1 Trình bày được cấu trúc và chuyển hóa catecholamine

2 Trình bày được chức năng của hệ thống catecholamin

3 Trình bày được phương pháp định lượng và ý nghĩa lâm sàng của catecholamin

Catecholamin là nhóm amin có hoạt tính sinh học, bao gồm epinephrin, norepinephrin và dopamin, có vai trò quan trọng như chất trung gian thần kinh trong hệ thần kinh trung ương và ngoại biên, đồng thời là tín hiệu hormon trong hệ thống tủy thượng thận Sự sản xuất catecholamin bất thường có thể xảy ra trong một số u nội tiết thần kinh, dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng lâm sàng phản ánh đặc tính dược học của các amin này Việc định lượng nồng độ catecholamin và đánh giá sự chuyển hóa của nó là cần thiết để phát hiện và theo dõi khối u Những tiến bộ trong phân tích đã mang lại các phương pháp xét nghiệm với độ nhạy và độ đặc hiệu cao.

1 CẤU TRÚC VÀ CHUYỂN HÓA CATECHOLAMIN

Cấu trúc hóa học của catecholamin, bao gồm epinephrin (adrenalin), norepinephrin (noradrenalin) và dopamin, được minh họa trong hình 15.1 Những hợp chất này là phenylethylamin được hydroxy hóa tại vị trí 3 và 4 của vòng benzen, với ethylamin ở vị trí số 1 Các catecholamin khác nhau về cấu trúc do sự hiện diện của gốc -OH và -CH3 ở chuỗi bên ethylamin, dẫn đến chức năng khác nhau Catecholamin không ổn định trong môi trường kiềm, và cấu trúc dihydroxybenzen hoặc catechol có thể chuyển thành dạng oxy hóa quinon khi tiếp xúc với không khí hoặc ánh sáng.

Hình 15.1: Cấu trúc hóa học của catecholamine 1.2 Sinh tổng hợp và giải phóng

Catecholamin trải qua nhiều bước chuyển hóa với sự xúc tác của các enzym Chúng được cô lập và dự trữ trong các túi nhỏ, sau đó được giải phóng vào môi trường ngoài tế bào thông qua cơ chế ngoại xuất bào phụ thuộc canxi Thời gian tác dụng sinh học của catecholamin phụ thuộc vào quá trình hấp thu nhờ các protein vận chuyển qua màng tế bào Sự bất hoạt hoàn toàn xảy ra khi catecholamin được hấp thu vào tế bào và chuyển hóa, chủ yếu do phản ứng khử amin và methyl hóa.

- Phản ứng 1: Catecholamin được tổng hợp từ acid amin tyrosine Bước đầu tiên của quá trình sinh tổng hợp catecholamin là chuyển tyrosine thành L-Dopa băng enzym tyrosine hydroxylase

Hình 15.2: Sinh tổng hợp catecholamin

Catecholamin được hình thành trong mô nhờ sự hiện diện của enzym tyrosin hydroxylase Enzym này chủ yếu có mặt trong các neuron thần kinh sản xuất dopamin và noradrenalin trong hệ thống thần kinh trung ương, hệ thần kinh giao cảm, tế bào ưa chrom của tủy thượng thận và hạch ngoại biên của hệ thần kinh ngoại vi.

Tyrosine hydroxylase is part of the monooxygenase family, along with phenylalanine hydroxylase; all these enzymes require tetrahydrobiopterin as a substrate to facilitate the hydroxylation process.

Phản ứng chuyển L-Dopa thành dopamin được xúc tác bởi enzym decarboxylase, một enzym phổ biến trong mô và đặc hiệu với acid amin thơm Enzym này yêu cầu pyridoxal-5-phosphat như một yếu tố cộng tác Dopamin được tạo ra trong bào tương nhờ hoạt động của decarboxylase acid amin thơm và sau đó được vận chuyển vào các hạt dự trữ, sẵn sàng giải phóng vào synap khi có tín hiệu thần kinh.

Dopamin được sản xuất trong các neuron dopamin và tế bào ưa chrom, sau đó chuyển thành norepinephrine nhờ enzym dopamin-β-hydroxylase, enzym này yêu cầu đồng và acid ascorbic để hoạt động Enzym này chỉ có ở các hạt dự trữ hoặc trong nhân ty thể Hoạt tính của các noradrenergic tại neuron trung tâm và sợi giao cảm ngoại vi phụ thuộc vào sự tích lũy dopamin trong các hạt dự trữ và sự hiện diện của dopamin-β-hydroxylase.

Reaction 4 involves the enzyme phenylethanolamine N-methyltransferase, which is found in the chromaffin cells of the adrenal medulla, facilitating the conversion of norepinephrine to epinephrine This process depends on the release of norepinephrine from storage granules into the cytoplasm and the transfer of a methyl group from S-adenosylmethionine to norepinephrine Subsequently, epinephrine is transported into chromaffin granules, where these amines are stored until they are released.

Việc dự trữ catecholamin trong các hạt túi được thực hiện nhờ hai chất vận chuyển monoamin, với tế bào nội tiết chứa cả hai dạng và neuron thần kinh chỉ chứa một dạng Cả hai chất vận chuyển này có khả năng đặc hiệu cao với nhiều cơ chất monoamin khác nhau Cơ chế vận chuyển monoamin dựa vào bơm proton màng tế bào phụ thuộc vào ATP, giúp duy trì gradient nồng độ H+ giữa màng tế bào và ty thể Tuy nhiên, gradient này có thể bị phá vỡ trong các tình trạng cạn kiệt năng lượng và pH nội bào thấp, thường xảy ra trong trường hợp thiếu máu cục bộ, thiếu oxy mô và ngộ độc cyanid Hệ quả là tình trạng mất nhanh chóng một lượng lớn monoamin từ kho dự trữ vào bào tương tế bào thần kinh.

Kho dự trữ catecholamin không chỉ tồn tại ở trạng thái tĩnh mà thực sự duy trì một trạng thái cân bằng động học cao qua màng túi dự trữ Có sự rò rỉ thụ động của các monoamin ra bào tương bên ngoài, đồng thời các chất vận chuyển monoamin hoạt động chủ động để đưa chúng trở lại bên trong Catecholamin được lưu trữ trong nhiều dạng hạt dự trữ khác nhau, với sự đa dạng về kích thước, loại protein và thành phần peptid.

Quá trình bài xuất diễn ra ở đầu dây thần kinh và các vị trí giãn tĩnh mạch giao cảm, được điều khiển bởi các protein vận chuyển đặc hiệu trên bề mặt tế bào Những protein này tương tác với các phân tử protein trên túi chế tiết, và quá trình này được kích thích bởi dòng Ca2+ đi vào, chủ yếu do sự khử cực màng tế bào và sự giải phóng acetylcholin từ dây thần kinh nội tạng Nhiều peptid, chất dẫn truyền thần kinh và yếu tố thể dịch có khả năng kích thích hoặc điều chỉnh quá trình bài tiết và giải phóng monoamin thông qua các xung động thần kinh Dopamin và norepinephrin có vai trò điều chỉnh sự giải phóng của chính chúng thông qua các receptor tự động Sự điều hòa giữa giải phóng và tổng hợp monoamin có mối quan hệ chặt chẽ, vì vậy cần duy trì cân bằng giữa lượng amin bị mất và lượng amin được tổng hợp.

Các enzym chuyển hóa catecholamin là enzym nội bào, và cơ chế chính rút ngắn thời gian tác dụng của catecholamin trong khoảng gian bào là nhờ vào cơ chế vận chuyển tích cực, không thông qua enzym Quá trình hấp thu catecholamin diễn ra nhờ các chất vận chuyển thuộc hai nhóm protein lớn, chủ yếu nằm trong hoặc ngoài tế bào thần kinh.

Chất vận chuyển monoamin trong tế bào thần kinh bao gồm chất vận chuyển dopamin ở neuron dopaminergic và norepinephrin ở neuron norepinephrin Những chất vận chuyển này cũng xuất hiện ở các tế bào không phải neuron như tế bào ưa chrom của tủy thượng thận, tế bào màng trong phổi, tế bào biệt hóa của đường tiêu hóa và một số tế bào máu như tiểu cầu Tuy nhiên, quá trình hấp thu monoamin ở các vị trí không phải neuron thường đơn giản hơn, nhờ vào các protein vận chuyển thứ cấp phụ thuộc vào chất vận chuyển cation hữu cơ Những chất vận chuyển này chuyên biệt cho khu vực ngoài neuron và hoạt động trên một dải rộng các cơ chất, khác với chất vận chuyển monoamin ở màng bào của neuron.

Chất vận chuyển monoamin trong neuron thần kinh đóng vai trò quan trọng trong việc kết thúc nhanh chóng tín hiệu dẫn truyền thần kinh, trong khi các chất vận chuyển bên ngoài neuron giúp hạn chế sự lan rộng của tín hiệu và tăng cường thanh thải catecholamin khỏi máu Đối với norepinephrin trong dây thần kinh giao cảm, khoảng 90% được hấp thu vào tế bào thần kinh, trong khi 5% hấp thu vào khu vực ngoài tế bào và 5% vào máu Ngược lại, epinephrine từ tuyến thượng thận khoảng 90% được giải phóng trực tiếp vào máu và di chuyển đến gan để chuyển hóa Quá trình vận chuyển tích cực này giúp monoamin được đào thải nhanh chóng khỏi dòng máu với thời gian bán hủy dưới 2 phút.

Để kết thúc tác dụng của các monoamin, chất vận chuyển monoamin ở màng tế bào kết nối với các túi dự trữ để tái sử dụng catecholamin đã được giải phóng Phần lớn norepinephrin được giải phóng và giữ lại bởi dây thần kinh giao cảm, sau đó được tập trung trở lại các túi dự trữ Quá trình này giúp giảm yêu cầu cơ chất cho việc tổng hợp chất vận chuyển mới.

DẤ U ẤN UNG THƯ

1 Trình bày được thế nào là một dấu ấn ung thư.

2 Phân loại được các dấu ấn ung thư.

3 Trình bày được bản chất và ứng dụng của các dấu ấn ung thư chủ yếu

Dấu ấn sinh học là một đặc trưng của bệnh, được đo một cách khách quan và đánh giá như chỉ điểm cho các quá trình sinh học bình thường, quá trình bệnh lý hoặc phản ứng với điều trị.

Dấu ấn ung thư là sản phẩm do khối u hoặc cơ thể chủ tạo ra để phản ứng với sự hiện diện của khối u Chúng thường được sử dụng để phân biệt giữa mô khối u và mô lành, cũng như xác định sự tồn tại của khối u thông qua các xét nghiệm máu hoặc dịch tiết Trong mô bệnh học, mô ung thư được chia thành ba thể dựa trên mức độ biệt hóa: thể biệt hóa, thể kém biệt hóa và thể chưa biệt hóa (anaplastic) Dấu ấn ung thư có thể là yếu tố hóa sinh hoặc miễn dịch, phản ánh từng giai đoạn phát triển và biệt hóa của khối u Hầu hết các dấu ấn ung thư là các chất mà tế bào khối u biểu hiện lại từ giai đoạn bào thai của mô cơ quan đó.

Bảng 16.1 Mức độ biểu hiện dấu ấn ung thƣ ở một số mô

Dấu ấn Bình thường Mô bào thai liên quan gần

CEA Đại tràng Dạ dày, gan, tụy Phổi, vú U lympho

AFP Gan, buồng trứng Ruột, dạ dày, tụy Phổi Tế bào biểu mô phổi hCG Tử cung U tế bào mầm Gan

Serotonin Ung thƣ hạch nội tiết Tuyến thƣợng thận Tế bào yến mạch, phổi

Chú thích: CEA: carcinoembryonic antigen; AFP: alphafetoprotein; hCG: human chorionic gonadotropin

Một số dấu ấn ung thư đặc hiệu cho từng loại ung thư nhất định, trong khi một số khác có thể xuất hiện ở nhiều loại ung thư khác nhau Nhiều dấu ấn này cũng có mặt trong mô không phải ung thư, vì vậy chúng không được sử dụng để chẩn đoán ung thư Tuy nhiên, nồng độ cao của các dấu ấn này trong máu thường phản ánh mức độ hoạt động và thể tích của khối u.

Dấu ấn ung thư lý tưởng cần có tính đặc hiệu cao cho một loại ung thư cụ thể và độ nhạy đủ để phát hiện khối u nhỏ, hỗ trợ chẩn đoán sớm Tuy nhiên, thực tế cho thấy rất ít dấu ấn có tính đặc hiệu riêng biệt, phần lớn là dấu ấn liên quan đến khối u, xuất hiện ở nhiều loại ung thư khác nhau Những dấu ấn này thường có nồng độ cao trong mô ung thư hoặc trong máu bệnh nhân so với mô khối u lành tính hoặc máu người khỏe mạnh Ngoài ra, các dấu ấn ung thư còn giúp đánh giá tiến triển bệnh và theo dõi hiệu quả điều trị.

1 LỊCH SỬ PHÁT HIỆN CÁC DẤU ẤN UNG THƢ

Dấu ấn ung thư đầu tiên, protein Bence Jones, được phát hiện vào năm 1846 thông qua việc kết tủa protein trong nước tiểu bằng cách đun sôi trong môi trường acid và được sử dụng để chẩn đoán đa u tủy Hơn 100 năm sau, các nhà khoa học Porter, Edelman và Poulik đã nhận giải Nobel nhờ xác định protein này là chuỗi nhẹ của kháng thể đơn dòng do tương bào tiết ra Protein Bence Jones thường xuất hiện với vệt sắc nét ở vùng globulin khi điện di protein huyết thanh, và việc chẩn đoán đa u tủy dựa vào phân tích này cùng với nồng độ kháng thể đơn dòng trong huyết thanh Lịch sử phát triển dấu ấn ung thư ghi nhận protein Bence Jones là điểm mốc quan trọng, tiếp theo là giai đoạn từ 1928-1963 với việc phát hiện hormon, enzym và các protein khác ứng dụng trong chẩn đoán ung thư, khởi đầu cho việc phân tích nhiễm sắc thể của tế bào khối u Các dấu ấn này đã được sử dụng hiệu quả trong chẩn đoán các khối u riêng biệt, nhưng việc theo dõi bệnh nhân chỉ bắt đầu từ giai đoạn thứ 3 với sự phát hiện alpha fetoprotein (AFP) vào năm 1963 và carcinoembryonic antigen (CEA) vào năm 1965, dẫn đến thuật ngữ "dấu ấn phát triển ung thư" (oncodevelopmental markers).

Năm 1975 đánh dấu một bước ngoặt quan trọng với sự phát hiện kháng thể đơn dòng, mở ra khả năng ứng dụng trong việc phát hiện các kháng nguyên ung thư bào thai và các kháng nguyên từ các dòng tế bào ung thư.

Các kháng nguyên carbohydrat như CA 125, CA 15-3, và CA 27.29 đã dẫn đến những tiến bộ trong chẩn đoán ung thư nhờ vào di truyền phân tử và các công nghệ như đầu dò phân tử và kháng thể đơn dòng Nghiên cứu về gen ung thư, gen áp chế và các gen sửa chữa ADN đã mở ra kỷ nguyên mới cho việc ứng dụng dấu ấn ung thư ở mức độ phân tử, giúp chẩn đoán hiệu quả hơn ở cấp độ tế bào Chẳng hạn, gen ras đột biến có thể được phát hiện trong mẫu DNA từ tế bào niêm mạc ruột, hỗ trợ chẩn đoán ung thư đại trực tràng Ngoài ra, việc phát hiện gen BRCA 1 và BRCA 2 nhạy cảm trong ung thư vú đã tạo cơ hội cho việc sàng lọc các trường hợp ung thư vú có tính chất gia đình ở những người có nguy cơ cao.

Từ đầu thế kỷ 21, các công nghệ mới như genomic và proteomic đã được áp dụng để phát hiện và ứng dụng các dấu ấn ung thư Những kỹ thuật hiện đại như phân tích cADN, microarray, tissue microarray và sắc ký khối phổ đã trở thành công cụ hữu hiệu cho nghiên cứu và chẩn đoán Sự phát triển của công nghệ tin y sinh đã mang lại bước đột phá quan trọng trong việc phân tích dữ liệu, phục vụ cho chẩn đoán, tiên lượng, phòng bệnh và điều trị ung thư.

Các dấu ấn ung thư đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán, tiên lượng và theo dõi hiệu quả điều trị, đồng thời hỗ trợ liệu pháp điều trị đích Lý tưởng, chúng phải được sản xuất bởi tế bào khối u và có thể phát hiện trong dịch cơ thể, đồng thời không xuất hiện ở người khỏe mạnh hoặc mô phì đại lành tính Do đó, các dấu ấn này có thể được sử dụng để chẩn đoán cá nhân hoặc sàng lọc trong cộng đồng Những dấu ấn có mặt ở cả mô lành, mô phì đại lành tính và mô ung thư không đủ độ đặc hiệu sẽ không được áp dụng trong sàng lọc ung thư Tuy nhiên, trong các cộng đồng có tỷ lệ mắc ung thư cao, các dấu ấn này có thể được sử dụng cho mục đích sàng lọc, như việc áp dụng AFP để sàng lọc ung thư gan nguyên phát ở Trung Quốc và Alaska, hay kháng nguyên đặc hiệu tuyến tiền liệt (PSA) kết hợp với siêu âm để chẩn đoán sớm ung thư tuyến tiền liệt.

Bảng 16.2 Thực trạng việc sử dụng dấu ấn ung thƣ Ứng dụng Giá trị áp dụng Nhận xét

Sàng lọc ung thư là rất quan trọng trong việc phát hiện sớm các dấu ấn ung thư, vì chúng thường tăng nhanh trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành và phát triển khối u Tuy nhiên, hầu hết các dấu ấn này thường chỉ xuất hiện ở giai đoạn muộn, và đa số không đặc hiệu cho một loại ung thư cụ thể, ngoại trừ PSA, dẫn đến nguy cơ dương tính giả.

Sàng lọc nếu đƣợc tiến hành thì phải triển khai đƣợc ở cộng đồng dân cƣ.

Hạn chế Đa số các dấu ấn ung thƣ có độ nhạy và độ đặc hiệu thấp

Tuy nhiên đối với cộng đồng nhỏ, có nguy cơ cao vì việc ứng dụng dấu ấn trong chẩn đoán có giá trị

Hầu hết các dấu ấn ung thư đều có giá trị tiên lượng, tuy nhiên, độ chính xác của chúng thường không cao và không đảm bảo hiệu quả cho việc điều trị can thiệp.

Tiên đoán đáp ứng điều trị

Đa số các dấu ấn ung thư có giá trị tiên đoán đáp ứng điều trị, nhưng rất ít dấu ấn đạt yêu cầu này Thụ thể hormone steroid giúp tiên đoán đáp ứng với kháng estrogen, trong khi Her-2/neu có vai trò quan trọng trong việc dự đoán đáp ứng với Herceptin ở bệnh nhân ung thư vú.

Phân loại giai đoạn phát triển khối u

Hạn chế trong việc tiên lượng khối u xuất phát từ việc các số liệu thu thập không đủ độ tin cậy để xác định chính xác giai đoạn phát triển của khối u, trừ khi những số liệu này phản ánh chính xác thể tích của khối u.

Phát hiện khối u tái phát hoặc

Mặc dù việc sử dụng các dấu ấn sinh học để phát hiện ung thư tái phát là rất quan trọng, nhưng vẫn tồn tại nhiều hạn chế trong quá trình này.

(a) Thời gian ngắn (tính theo tuần hoặc tháng) nên không phản ánh đúng hiệu quả;

Các phương pháp điều trị bệnh tái phát thường không đạt hiệu quả cao, trong khi một số nhóm bệnh nhân có dấu ấn ung thư không rõ ràng gây khó khăn trong việc đánh giá tình trạng bệnh Hơn nữa, trong một số trường hợp, các dấu ấn ung thư có thể cung cấp thông tin không chính xác, dẫn đến việc chỉ định điều trị không phù hợp, như không đủ liều hoặc quá liều Việc định vị khối u và hướng dẫn điều trị phóng xạ cũng gặp nhiều thách thức trong bối cảnh này.

Hạn chế Chỉ một số dấu ấn có giá trị cho mục đích ứng dụng này song vào thời điểm hiện tại sự thành công còn nhiều hạn chế

Theo dõi hiệu quảđiều trị

HÓA SINH THAI NGHÉN

1 Trình bày được các giai đoạn mang thai và biến đổi sinh lý tương ứng

2 Trình bày được biến đổi của thai nhi theo từng thời kỳ

3 Trình bày được biến đổi của mẹ theo từng thời kỳ

4 Trình bày được biến đổi của rau thai và dịch ốỉ theo từng thời kỳ

5 Trình bày được các xét nghiệm chẩn đoán có thao theo dõi thời kỳ thai nghén

Xét nghiệm lâm sàng đóng vai trò quan trọng trong quản lý thai nghén, cần chú ý đến sức khỏe của cả mẹ và con do sự ảnh hưởng lẫn nhau Bài viết này sẽ trình bày những biến đổi sinh hóa ở phụ nữ mang thai và các xét nghiệm được sử dụng để phát hiện, đánh giá và theo dõi quá trình mang thai bình thường cũng như bệnh lý.

Những xét nghiệm thông thường: công thức máu, hCG, nhóm máu, nghiệm pháp dung nạp glucose

Xét nghiệm theo dối: AFP, estriol không liên kết, DIA, định lƣợng hCG

Xét nghiệm chuyên sâu: các xét nghiệm đánh giá sự trưởng thành phổi thai nhi, định lƣợng bilirubin trong dịch ối

1 CÁC GIAI ĐOẠN MANG THAI

Thời gian mang thai kéo dài 40 tuần, tính từ ngày đầu tiên của kỳ kinh cuối cùng Trong suốt thai kỳ, phụ nữ sẽ trải qua nhiều thay đổi về sinh lý và hormone Quá trình mang thai được chia thành 3 giai đoạn, mỗi giai đoạn kéo dài 13 tuần.

Giai đoạn 1 của thai kỳ bắt đầu khi trứng rụng vào khoảng ngày thứ 14 của chu kỳ kinh nguyệt, sau đó được thụ tinh tại 1/3 ngoài vòi trứng, hình thành hợp tử Hợp tử di chuyển về tử cung và phân chia thành 50-60 tế bào gọi là phôi, có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau Sau khoảng 5 ngày, phôi bám vào niêm mạc tử cung, với lớp tế bào gốc bên trong phát triển thành bào thai và lớp bên ngoài hình thành rau thai, có vi nhung mao bám chặt vào niêm mạc để lấy dinh dưỡng Tế bào rau thai tiết ra dịch ối, tạo thành buồng ối bảo vệ bào thai khỏi va chạm Bào thai phát triển nhanh chóng, kết thúc giai đoạn 1 với đầy đủ các cơ quan, nặng khoảng 13g và dài 8cm, lúc này được gọi là thai nhi.

Giai đoạn 2: từ tuần 13-26 Thai nhi phát triển nhanh chóng đạt cân nặng khoảng 700g, dài 30cm khi chuyển sang giai đoạn thứ 3

Giai đoạn 3 của thai kỳ, từ tuần 26 đến 40, là thời điểm quan trọng khi các cơ quan của thai nhi hoàn thiện và trưởng thành, chuẩn bị cho sự ra đời Đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất, với thai nhi nặng khoảng 3,2 kg và dài 50 cm vào cuối giai đoạn Nếu không có bất thường xảy ra, trẻ sẽ chào đời trong khoảng thời gian từ tuần 37 đến 42.

2 BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH MANG THAI

Rau thai và dây rốn là cầu nối thiết yếu giữa mẹ và thai nhi, với rau thai phát triển đồng thời cùng sự phát triển của thai nhi Khi quá trình thai nghén kết thúc, rau thai sẽ tự bong ra trong lúc sinh.

Rau thai đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn cách hệ thống tuần hoàn giữa mẹ và con, cung cấp dinh dưỡng từ máu mẹ để nuôi thai, đồng thời đào thải chất bài tiết từ thai nhi và tiết hormon cần thiết cho quá trình mang thai Chỉ một số chất có trọng lượng phân tử nhỏ như glucose, acid amin, calci, oxy, carbonic, natri, kali có thể được vận chuyển qua rau thai Mặc dù protein không thể vượt qua hàng rào này, nhưng kháng thể IgG từ mẹ có thể đi qua nhờ receptor đặc hiệu, giúp bảo vệ trẻ trong khoảng 6 tháng đầu đời IgG có thời gian sống dài, và thậm chí có thể được phát hiện ở trẻ đến 18 tháng tuổi.

Rau thai sản xuất nhiều loại hormon quan trọng hỗ trợ thai nghén, bao gồm hormon protein như HCG và PL (placenta lactogen), cùng với hormon steroid như progesterone, estradiol, estriol và estron Hầu hết các hormon này được bài tiết vào máu mẹ, với chỉ một lượng nhỏ đi vào tuần hoàn của thai nhi Nồng độ hormon trong máu mẹ tăng dần theo sự phát triển của bánh rau, ngoại trừ HCG, đạt đỉnh cao nhất vào cuối giai đoạn 1.

HCG (Chorionic Gonadotropin Hormon): là hormon quan trọng kích thích buồng trứng tiết progesterone, ngăn bong niêm mạc tử cung, bảo vệ thai nhi

PG (hormon lactogen nhau thai) bao gồm hPL (hormon lactogen nhau thai người) và hCS (hormon chorionic somatomamotrophin), có cấu trúc là một chuỗi polypeptid dài 191 acid amin với trọng lượng phân tử 22,279 Da Hormon này có cấu trúc tương tự 96% với hormon GH và 67% với prolactin tuyến yên, do đó mang đặc tính của cả hai hormon này Nó kích thích sự phát triển thai nhi, tăng cường chuyển hóa lipid, ức chế sử dụng glucose, kích thích trưởng thành hồng cầu, tăng cường tác dụng của testosteron và kích thích bài tiết sữa Nồng độ bài tiết của hormon này đạt 1-2g/ngày, là mức cao nhất trong các hormon đã biết Tuy nhiên, hiện tại trên lâm sàng vẫn chưa có phương pháp định lượng hormon này để theo dõi sự phát triển của thai nhi.

Rau thai sản xuất hormon steroid chủ yếu là estrogen và progesteron Quá trình tổng hợp estrogen ở rau thai khác với buồng trứng do thiếu enzym 17α-hydroxylase, dẫn đến việc estrogen-estron (El), estradiol (E2) và estriol (E3) được tổng hợp từ chất trung gian 19C có nhóm OH tại C17 Trong phụ nữ không mang thai, buồng trứng tiết estradiol từ 100-600 àg/ngày, với 10% chuyển hóa thành estriol Vào giai đoạn muộn của thai kỳ, rau thai tiết estriol từ 50-150 mg/ngày, estradiol và estron từ 15-20 mg/ngày Estrogen và progesteron duy trì trong suốt thai kỳ, hỗ trợ sự phát triển của nội mạc tử cung, làm giãn và tăng cường lưu lượng máu đến tử cung, chuẩn bị cho sự phát triển của thai nhi Định lượng estriol ở giai đoạn 3 thai kỳ có thể theo dõi sự phát triển của thai nhi, nhưng hiện nay ít được thực hiện với mục đích này Hiện tại, định lượng estriol ở tuần 16-18 giúp chẩn đoán bất thường bẩm sinh như trisomy 21 và 18.

Trong suốt thời kỳ thai kỳ, thai nhi được bao bọc trong dịch ối, tạo ra môi trường lý tưởng cho sự phát triển và di chuyển Dịch ối không chỉ bảo vệ thai nhi khỏi các tác động cơ học mà còn duy trì nhiệt độ ổn định Thể tích và thành phần của dịch ối được điều chỉnh trong giới hạn hẹp, đảm bảo môi trường tối ưu cho sự phát triển của thai nhi.

2.2.1 Th ể tích và bài ti ế t d ị ch ố i

Thể tích dịch ối tăng liên tục đến tuần thứ 34 của thai kỳ, đạt khoảng 2000 ml, sau đó giảm nhẹ xuống 1400 ml ở tuần thứ 40 và giảm mạnh còn 1400 ml ở tuần thứ 42 Ở tuần 16, thể tích dịch ối khoảng 200-300 ml và ở tuần 26 là 1400 ml Dịch ối được trao đổi với tốc độ 60 ml/giờ, dẫn đến việc đổi mới hoàn toàn 2 lần mỗi ngày thông qua hai cơ chế trao đổi một chiều và hai chiều.

Trao đổi 1 chiều giữa mẹ và thai nhi không diễn ra liên tục, mà phụ thuộc vào thể tích dịch ối mà thai nhi uống vào và lượng nước tiểu được sản xuất Quá trình này bắt đầu từ cuối giai đoạn 1 và gia tăng dần cho đến tuần thứ 30, với mức tối đa có thể đạt tới 1000 ml mỗi ngày.

Trao đổi 2 chiều: hay còn gọi là trao đổi qua màng gồm trao đổi qua bề mặt màng:

+ Rau thai: trao đổi mẹ-con,

+ Tĩnh mạch rốn: trao đổi thai nhi-dịch ối,

+ Da thai nhi: trao đổi thai nhi-dịch ối,

+ Màng ối: trao đổi mẹ-dịch ối

Kiểu trao đổi 2 chiều tăng dần trong suốt quá trình mang thai xấp xỉ 400 ml/ngày

Ngoài ra còn một lƣợng nhỏ trao đổi qua hệ thống khí quản phổi thai nhi khoảng

Lượng dịch từ 50 - 80 ml/ngày mang theo surfactant được tổng hợp ở phổi ra ngoài dịch ối Việc định lượng chất này có thể giúp đánh giá sự trưởng thành của phổi thai nhi.

Số lượng và thể tích dịch ối đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán các bệnh lý liên quan đến mẹ và thai nhi Nhiều dịch ối hoặc đa ối thường gặp ở thai phụ mắc đái tháo đường, bất đồng nhóm máu Rh, hẹp thực quản thai nhi, đa thai, và các dị tật như thiếu một phần não hoặc tủy sống chia đôi Ngược lại, tình trạng giảm dịch ối hay thiểu ối thường liên quan đến các bất thường ở đường tiết niệu thai nhi, như không có thận cả hai bên hoặc các vấn đề ở niệu quản và niệu đạo.

Trong giai đoạn đầu của thai kỳ, dịch ối có thành phần tương tự như dịch thẩm thấu từ huyết tương của mẹ Khi thai nhi lớn lên, thành phần của dịch ối sẽ dần thay đổi.