GIÁO TRÌNH SINH LÝ NGƢỜI VÀ ĐỘNG VẬT

Đối với Tâm lý giáo dục và các khoa học sư phạm khác Kiến thức về hoạt động thần kinh cấp cao là điều kiện để nghiên cứu các hiện tượng, bản chất các hoạt động tâm lý, khẳng định con đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

KHOA SINH-KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP

GIÁO TRÌNH SINH LÝ NGƯỜI VÀ

ĐỘNG VẬT

Người biên soạn: Nguyễn Điểm

Quy Nhơn 2009

1

MỤC LỤC

Chương 0 Chương mở đầu… ……… 4

0.1 Vị trí, đối tượng, phương pháp nghiên cứu ………… ….4

0.2 Tầm quan trọng của sinh lý học ……… 6

0.3 Lịch sử phát triển của sinh lý học ……… 7

Chương 1 Sinh lý máu ……… 10

1.1 Chức năng của máu ………10

1.2 Thành phần và tính chất vật lý của máu ……… 11

1.3 Huyết tương ……… 12

1.4 Hồng cầu - Sự phân định nhóm máu và phương pháp truyền máu ……… 16

1.5 Bạch cầu và sự miễn dịch ……… 23

1.6 Tiểu cầu và sự động máu ……… 41

1.7 Điều hòa máu trong cơ thể ……… 44

Chương 2 Sinh lý tuần hoàn máu ……… 46

2.1 Ý nghĩa của sự tuần hoàn máu – Sơ đồ tuần hoàn máu … 46

2.2 Sinh lý của tim ….….……… .48

2.3 Sinh lý tuần hoàn máu ……….… 54

2.4 Điều hòa hoạt động tim mạch ………….… 57

Chương 3 Sinh lý hô hấp…… ……… … 60

3.1 Khái niệm chung …….………… 69

3.2 Các dạng hô hấp chính ở động vật … ………… 61

3.3 Cơ chế hô hấp ở người và thú …….………… 65

3.4 Điều hòa hô hấp …….………… 78

3.5 Hô hấp trong vận động ……….……… 81

Chương 4 Sinh lý tiêu hóa ……… 83

4.1 Khái niệm chung về thức ăn và các hình thức tiêu hóa.……… 83

4.2 Các giai đoạn tiêu hóa thức ăn trong ống tiêu hóa ……… 85

4.3 Sự hấp thu các chất ……… 101

2

4.4 Ảnh hưởng của vận động tới sự tiêu hoá ……… 105

Chương 5 Trao đổi chất và năng lượng …….………… 106

5.1 Ý nghĩa sinh học của trao đổi chất và năng lượng …….………… 106

5.2 Sự trao đổi các chất …….………… 106

5.3 Sự trao đổi năng lượng …….………… 123

5.4 Khẩu phần thức ăn cho người và động vật …….………… 133

5.5 Điều hòa chuyển hóa năng lượng …….………… 136

Chương 6 Sự điều hòa thân nhiệt ……… 139

6.1 Thân nhiệt và vai trò của nó ……… 139

6.2 Cơ chế điều tiết thân nhiệt ……… 144

6.3 Vai trò của thần kinh và thể dịch trong sự điều nhiệt………147

Chương 7 Sinh lý bài tiết ……… 149

7.1 Khái niệm chung về bài tiết ……… 149

7.2 Cấu tạo đơn vị thận (neuphron) của người và thú ……… 150

7.3 Sự tạo thành nước tiểu ở thận ……… 153

7.4 Sự điều hòa hoạt động của thận ……… 161

7.5 Sự thải nước tiểu ……… 162

7.6 Một số dạng bài tiết khác ….……… 163

Chương 8 Sinh lý nội tiết ……….……… 166

8.1 Đại cương về hệ nội tiết và hormon ……… 167

8.2 Cơ chế điều hòa bài tiết hormon ……… 172

8.3 Tác dụng sinh lý của hormon một số tuyến chủ yếu.……… 174

Chương 9 Sinh lý sinh sản và phát triển ……… 188

9.1 Khái niệm chung về sự sinh sản ……… 188

9.2 Sinh lý sinh dục đực và cái ……… 200

9.3 Thụ thai - Mang thai - Đẻ ………… ……… 215

9.4 Các thời lỳ tăng trưởng và phát triển- Vấn đề già và sống lâu ……… 222

9.5 Một số ứng dụng kiến thức sinh sản ……… 229

3

Chương 10 Sinh lý hưng phấn ……… 242

10.1 Khái niệm chung ……… 242

10.2 Các dạng điện sinh học ……… 244

10.3 Sự dẫn truyền hưng phấn ……… 259

Chương 11 Sinh lý vận động cơ ……… 275

11.1 Ý nghĩa sinh học của sự vận động ……… 275

11.2 Sinh lý cơ vân ……… 276

11.3 Sinh lý cơ trơn ……… 292

Chương 12 Sinh lý hệ thần kinh trung ương ……… 296

12.1 Sự tiến hoá của hệ thần kinh ……… 296

12.2 Những đặc điểm của sinap trong trung ương ……… 298

12.3 Nguyên tắc hoạt động của hệ thần kinh ……… 301

12.4 Chức năng của các phần thần kinh trung ương ……… 302

Chương 13 Sinh lý thu nhận kích thích ……… 314

13.1 Khái niệm chung ……… 314

13.2 Cơ chế thu nhận kích thích ……… 316

13.3 Sinh lý một số thụ quan chính ……… 320

Chương 14 Sinh lý hoạt động thần kinh cấp cao ……… 341

14.1 Giải phẫu chức năng vỏ não ……… 341

14.2 Các thí nghiệm về chức năng đại não ……… 341

14.3 Sự phân vùng chức năng trên vỏ não ……… 342

14.4 Hiện tượng điện trong vỏ bán cầu não ……… 346

14.5 Sự nhận thức tại vỏ não ……… 347

14.6 Các quy luật hoạt động thần kinh cấp cao ở vỏ não ……… 349

14.7 Phản xạ - Các dạng phản xạ ……… 362

14.8 Những đặc điểm trong hoạt động thần kinh cấp cao ở người … 371

Tài liệu tham khảo………389

4

Chương 0 CHƯƠNG MỞ ĐẦU

0.1 Vị trí và phương pháp nghiên cứu

0.1.1 Khái niệm

Sinh lý học Người và Động vật là môn khoa học nghiên cứu các biểu hiện của

sự sống trên cơ thể Người và Động vật, trong mối quan hệ với môi trường Trong cơ thể sống, sự hoạt động của các cơ quan, bộ phận đều liên hệ với nhau rất chặt chẽ và chịu ảnh hưởng tác động của môi trường bên trong và bên ngoài Riêng đối với con người, khi nghiên cứu hoạt động sinh lý cần phải đặt trong hoàn cảnh xã hội mà cụ thể

là hoạt động lao động xã hội của con người

Nhiệm vụ của sinh lý học là mô tả các hiện tượng, giải thích cơ chế, phát hiện qui luật điều khiển sự sống của người và động vật Từ các nghiên cứu trên đưa ra các biện pháp nhằm ngăn ngừa, chạy chữa các biến loạn, hoặc tác động lên các chức năng theo hướng có lợi cho con người

0.1.2 Vị trí của Sinh lý học

- Sinh lý học là một bộ phận cấu thành của Sinh vật học Muốn nắm được các chức năng sinh lý trước hết cần nắm vững cấu tạo giải phẫu cũng như Tổ chức học, Phôi thai học, để từ đó có cơ sở nhằm phân tích tốt các chức năng sinh lý

- Sinh lý học là cơ sở cho Y học, nhờ đóng góp quan trọng đó nên Sinh lý học là một trong những môn học sớm được phát triển hoàn thiện

- Sinh lý học giúp chúng ta hiểu được các hoạt động bình thường của cơ quan,

hệ cơ quan trong cơ thể Trên cơ sở đó mới có điều kiện để tổ chức các hình thức, biện pháp lao động có năng suất cao, tổ chức ăn uống sinh hoạt lành mạnh có khoa học, chống các thói quen, hủ tục lạc hậu, có các biện pháp phòng và chữa bệnh tốt

- Sinh lý học là cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật trong chăn nuôi và nghề cá nhằm giúp tạo ra năng suất cao và chất lượng tốt

- Sinh lý học là cơ sở của việc tổ chức vệ sinh trường học, vệ sinh cá nhân và cộng đồng, thể dục thể thao có khoa học

- Sinh lý học là cơ sở để từ đó đưa ra các biện pháp tuyên truyền vận động thực hiện tốt công tác giáo dục dân số và kế hoạch hoá gia đình, chống các bệnh xã hội nguy hiểm như HIV/SADI,…

- Sinh lý học còn là cơ sở của các ngành khoa học giáo dục và khoa học sư phạm khác

- Muốn nắm chắc Sinh lý học, cần phải nắm chắc các ngành Toán, Lý, Hoá,

5

0.1.3 Phương pháp nghiên cứu Sinh lý học

0.1.3.1 Quan điểm trong nghiên cứu sinh lý

0.1.3.1.1 Quan điểm Phương Tây (Trường phái Serinhtơn)

Cho rằng trong cơ thể, mỗi một tế bào là một đơn vị độc lập, chúng hoạt động không phụ thuộc vào nhau Quan điểm này còn cho rằng trong cơ thể người và động vật có hai con đường điều hoà hoạt động, đó là điều hoà bằng thần kinh và điều hoà bằng thể dịch (hoá học), chúng hoạt động độc lập với nhau

0.1.3.1.2 Quan điểm Phương Đông (Trường phái Pavlov)

Cho rằng cơ thể người và động vật là một chỉnh thể thống nhất và thống nhất với hoàn cảnh, sự hoạt động bình thường của cơ quan hay bộ phận nào đó đều phụ thuộc chặt chẽ vào sự hoạt động bình thường của cơ quan hay bộ phân khác trong cơ thể và chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự biến đổi môi trường sống

0.1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Từ hai quan điểm trên dẫn tới hai phương pháp nghiên cứu:

0.1.3.2.1 Phương pháp phân tích

Đây là phương pháp nghiên cứu quá trình sinh lý trên một cơ thể tách rời khỏi hoàn cảnh, hoặc một trong những bộ phận tách rời khỏi cơ thể Ví dụ: Khi nghiên cứu hoạt động của tim ếch trong phòng thí nghiệm bằng cách tách tim ra khỏi cơ thể, dùng các loại kích thích (điện hay hoá chất) để tác động và ghi lại bằng các dụng cụ đo lường, từ kết quả đó rút ra quy luật hoạt động của cơ tim ếch, từ đó suy ra quy luật hoạt động của tim các động vật khác khi có kích thích tương tự,…

0.1.3.2.2 Phương pháp phân tích tổng hợp

Là phương pháp tiến hành với những thí nghiêm trường diễn trên cơ thể bình thường và trong hoàn cảnh bình thường Nguyên tắc của phương pháp này là bộ

phận không tách rời cơ thể và cơ thể không tách rời hoàn cảnh

Ví dụ: Các thí nghiệm về ―bữa ăn giả‖ mà Pavlov tiến hành trên chó sau khi đã tiến hành phẫu thuật tạo ―dạ dày bé‖ và để cho chó bình phục hoàn toàn rồi mới tiến hành các thí nghiệm

Quan sát và mô tả sự kiện, hiện tượng đã xẩy ra Có một số biểu hiện của sự sống khó hiểu nhiều khi chỉ dừng lại ở bước mô tả này

0.1.3.3.2 Bước 2

6

Đặt giả thiết, phỏng đoán bản chất và cơ chế của hiện tượng

0.1.3.3.3 Bước 3

Thực nghiệm, kiểm tra giả thiết, rút ra kết luận và xác lập qui luật

0.2 Tầm quan trọng của Sinh lý học

0.2.1 Về lý luận

0.2.1.1 Đối với Triết học

Kiến thức Sinh lý học góp phần củng cố hoàn thiện thế giới quan duy vật, làm sáng

tỏ cơ sở vật chất của mọi hoạt đông tinh thần, theo Pavlov nhà sinh lý học vĩ đại người Nga

đã phát biểu: ‖ Hoạt động tinh thần là kết quả của sự hoạt động sinh lý của một khối vật chất nhất định của não bộ.‖ Kiến thức sinh lý giúp chứng minh luận đề cơ bản của triết học duy vật là : ―vật chất có trước, ý thức có sau‖ Mọi hoạt động tinh thần phụ thuộc vào điều kiện sống và cơ thể với hoàn cảnh là một chỉnh thể thống nhất,

0.2.1.2 Đối với Sinh học

Kiến thức Sinh lý học giúp cho Giải phẩu hình thái, phân loại làm sáng tỏ trọn vẹn hơn bản chất của giới Động vật:

Ví dụ: Cá và Người được xếp ở hai lớp, có cấu tạo của hệ hô hấp khác nhau

nhưng cơ chế hô hấp nội bào giữa Cá và Người giống nhau

0.2.1.3 Đối với Tâm lý giáo dục và các khoa học sư phạm khác

Kiến thức về hoạt động thần kinh cấp cao là điều kiện để nghiên cứu các hiện tượng, bản chất các hoạt động tâm lý, khẳng định con đường của nhận thức là từ thực

tế khách quan, khẳng định vai trò của xã hội, của giáo dục với sự hình thành đặc điểm tâm lý con người, giải thích cơ sở khoa học của các nguyên tắc, biện pháp sư phạm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

0.2.2 Về thực tiễn

0.2.2.1 Với Y học

Trên cơ sở kiến thức Sinh lý và thực tế chữa bệnh chúng ta có thể đưa ra các phương thức điều trị thích hợp cho người bệnh Với các thành tựu mới trong Sinh - Y học mà các bệnh hiểm nghèo ngày càng bị hạn chế dần, tuổi thọ người dân càng được nâng cao

0.2.2.2 Với chăn nuôi và nghề cá

Là cơ sở cho các thực nghiệm trong huấn luyện chăm sóc động vật làm năng suất được nâng lên ngày càng cao:

* Ví dụ:

7

- Hình thành phản xạ có điều kiện về vắt sữa cho bò cho năng suất cao,…

- Chủ động trong tạo giống hàng loạt thuận lợi cho chăn nuôi quy mô lớn, thụ

tinh nhân tạo,

0.2.2.3 Với lao động

Nắm được các nguyên nhân, cơ sở sinh lý của động tác lao động, vai trò của các tác động tâm lý tới năng suất lao động, từ đó mà tìm ra các biện pháp nâng cao năng suất lao động, giảm nhẹ động tác lao động chân tay

0.2.2.4 Với giáo dục dân số

Khi nắm chắc các quy luật hoạt động sinh lý sinh sản của cơ thể, chúng ta mới

có thể chủ động trong công tác sinh đẻ có kế hoạch và tuyên truyền truyền tốt công tác dân số, kế hoạch hoá gia đình

0.3 Lịch sử phát triển Sinh lý học

Loài người từ cổ xưa đứng trước những hiện tượng của tự nhiên cũng như của bản thân, luôn luôn đặt câu hỏi tại sao? (Tại sao khi thấy vắt chanh thì chảy nước bọt? Tại sao ngủ để lạnh cổ, lạnh đầu trong mùa rét thì ho? Tại sao khi sợ hãi thì tim đập nhanh và mạnh? ) Những câu hỏi đó được đặt ra từ khi có hội con người, nhưng qua từng thời kỳ, tuỳ thưộc vào sự hiểu biết mà con người có những kiểu giải thích khác nhau

0.3.1 Thời cổ xưa

Thời cổ xưa những hiểu biết về khoa học tự nhiên chưa tích luỹ được nhiều, người ta hay dựa vào các quan niệm huyền bí như: có Thần thánh, ma quỉ, thượng đế, trần gian âm phủ,… trên cơ sở các thuyết âm-dương ngũ hành, để giải thích mọi hiện tượng tự nhiên Vật linh luận giả thích mọi hiện tượng của cơ thể bằng linh hồn, cơ thể hoạt động là nhờ có linh hồn, mà linh hồn là do thượng đế ban cho mỗi người Vật linh luận là nguồn gốc của tôn giáo Người ta nhân cách hoá những lực lượng tự nhiên, biến chúng thành thần thánh (thần gió, mưa, sấm sét, thần biển cả, núi cao, thần bản mệnh, ma, ) Hypocrate ở thế kỷ XV trước công nguyên đề ra thuyết hoạt khí cho rằng hoạt khí (pneuma) trong phổi chuyển sang máu rồi lưu thông khắp cơ thể Galien

ở thế kỷ II chia hoạt khí thành:

- Linh khí trong não và thần kinh chi phối tâm linh, kí ức

- Vật khí trong gan, mạch chi phối dinh dưỡng, máu

- Hoạt khí trong tim, động mạch chi phối sự gan dạ, phẫn nộ,

0.3.2 Sự phát triển Sinh lý học trong giai đoạn khoa học tự nhiên phát triển

Vào thế kỷ XVI - XIIX, nền kinh tế của các nước Tây Âu phát triển mạnh, chế

độ tư bản ra đời Khoa học tự nhiên có những bước phát triển quan trọng Cofernic và

8

Galilê khẳng định quả đất xoay quanh mặt trời Ngược với thiên chúa giáo, Galilê bị

bỏ vào ngục đến khi mù mắt và chết Newton tìm ra quy luật cơ bản của lực học Vesalius dùng phương pháp giải phẫu tử thi, đã thấy rõ các thành phần của cơ thể người Triết gia Bacon đã khẳng định phải xây dựng kiến thức trên thực nghiệm khoa học, đến thời kỳ này được chấp nhân và thực hiện Servet tìm thấy tuần hoàn phổi nhờ giải phẫu Harvey phát hiện toàn bộ tuần hoàn máu Malpighi dùng kính hiển vi nhìn thấy tuần hoàn của mao mạch phổi Descartes nghiên cứu hoạt động phản xạ, cho rằng phản xạ là do linh khí, và đưa quan niệm cơ học của sự sống Boe de Sylvius cho rằng

hô hấp và tiêu hoá là những hoạt động men Galvani tìm thấy điện sinh vật qua các thí nghiệm trên cơ ếch tách rời khỏi cơ thể (chế phẩm cơ - thần kinh) v.v

Nửa sau thế kỷ XIX, nhịp độ phát triển sản xuất tăng rất nhanh, khoa học kỹ thuật được thúc đẩy phát triển mạnh Trong khoa học tự nhiên có 3 thành tựu lớn:

- Định luật bảo tồn năng lượng (Lomonosov, 1742 - 1786)

- Học thuyết tế bào: Scheiden tìm ra tế bào thực vật, Schwann tìm ra tế bào động vật, thần kinh

- Học thuyết tiến hoá: Darwin (1809 - 1882), viết quyển ―Nguồn gốc các loài chọn lọc tự nhiên‖

Ba thành tựu khoa học này là cơ sở cho sự phát triển nhanh chóng của Sinh học nói chung và Sinh lý học nói riêng

Setchenov (1829 - 1905) có nhiều cống hiến về lĩnh vực sinh lý thần kinh

Broca tìm thấy trung tâm vận động lời nói ở vỏ não

Đầu thế kỷ XX, Pavlov đưa ra học thuyết phản xạ có điều kiện Khi nghiên cứu trên cơ thể toàn vẹn Ông đã khẳng định, có một cơ quan trung tâm điều hoà mọi chức năng là thần kinh trung ương, đặc biệt là vỏ não trong việc hình thành và lưu giữ các phản xạ có điều kiện, được hình thành trong đời sống cá thể của Người và Động vật

0.3.3 Sự phát triển Sinh lý học trong thời đại sinh học phân tử

Trong giai đoạn vừa qua, nửa sau thế kỷ XX, Sinh học nói chung và Sinh lý học nói riêng có những bước nhảy vọt mà nhiều người gọi là sự bùng nổ của những tiến bộ về sinh học đã ảnh hưởng đến nhiều hoạt động khoa học, đem lại một cuộc cách mạng từ kiến thức cho đến phương pháp suy luận trong Sinh học và các ngành khoa học khác

Năm 1940, kính hiển vi điện tử xuất hiện mở đường cho Sinh học phân tử ra đời Sự việc bắt đầu từ việc phát hiện ra cấu trúc xoắn kép của axit Nucleic mà Watson và Crick tìm ra năm 1953 và đến năm 1962 được tặng thưởng giải Nobel Sau

Trong Y học, những phát hiện của Pauling và Itano 1949 về sự sai lạc của một vài axit amin trong cấu trúc của hemoglobin trong bệnh hồng cầu liềm đã mở đầu cho ngành Bệnh lý phân tử Ngày nay người ta biết nhiều bệnh thuộc về bệnh lý phân tử,

do rối loạn mật mã di truyền

Trong khi chúng ta nói đến Sinh học phân tử thì từ năm 1961, Szent-Gyorgy đã đưa ra những nghiên cứu đề cập đến các điện tử Ông đã đưa ra định nghĩa cơ bản về chuyển hoá là quá trình chuyển vận của điện tử bị kìm hãm hay giả thuyết về bệnh sinh của bệnh tâm thần phân lập là tình trạng thiếu điện tử; và nói đến điện tử là đề cập đến vấn đề lượng tử (quantum)

Lịch sử phát triển Sinh lý học cho thấy những hiểu biết về Sinh lý học trải qua nhiều giai đoạn từ duy tâm siêu hình đến quan sát thực nghiệm, biết ứng dụng những kiến thức Lý, Hoá, cho đến ngày nay bước vào thời đại phân tử và dưới phân tử, muốn nghiên cứu Sinh lý học phải có phương pháp tốt, phải nắm vững khoa học cơ bản (lý, hoá, sinh)

là máu Trong cơ thể động vật máu là thành phần chính quyết định sự ổn định môi trường bên trong của cơ thể Sỡ dĩ có thể nói như vậy là vì máu đảm nhiệm nhiều chức năng rất quan trọng

1.1 Chức năng của máu

1.1.1 Chức năng hô hấp

Máu có các chất đặc biệt có thể kết hợp vận chuyển O2, CO2 trong trao đổi khí, đồng thời các chất khí khi vào trong máu cũng bị hoà tan một phần nhỏ để theo

máu lưu thông đi đến cung cấp cho tế bào

1.1.2 Chức năng dinh dưỡng

Máu khi đi qua ruột, chúng nhận được các chất dinh dưỡng từ ruột rồi đưa chúng về tim và từ đây các chất dinh dưỡng được theo máu tới các tế bào và cơ quan

để nuôi chúng

1.1.3 Chức năng bài tiết

Mạch máu khi đi tới các khoảng gian bào chúng sẽ chuyển cho tế bào chất dinh dưỡng, đồng thời tiếp nhận chất thải của quá trình trao đổi chất được tế bào thải ra, đưa đến cơ quan bài tiết (thận, phổi,…) để thải ra ngoài cơ thể

1.1.4 Chức năng điều hoà hoạt động của các cơ quan

11

Máu mang hormon được sản xuất tại các tuyến nội tiết đi tới các cơ quan thực hiện sự điều hoà hoạt động của chúng Ngoài hormon, sự thay đổi thành phần các chất khác trong máu cũng làm thay đổi sự hoạt động của cơ quan hay bộ phận liên quan Ví dụ: khi ăn mặn, nồng độ muối tăng trong máu, cơ thể sẽ có nhu cầu uống nhiều nước hơn bình thường, để thực hiện việc thải muối ra khỏi cơ thể theo đường bài tiết nước tiểu,…

1.1.5 Chức năng điều hoà nước, điều nhiệt, độ pH

Máu có khối lượng nước tự do chiếm khá lớn so với các nơi khác trong cơ thể, nên chúng có tác dụng lớn trong việc điều hoà hàm lượng nước và điều hoà cân bằng nhiệt độ giữa các vùng trong cơ thể Đồng thời trong máu còn có hệ thống các chất có thể thực hiện chức năng đệm nhằm trung hoà độ axit và bazơ thừa trong máu, từ đó ổn định độ pH cho cơ thể

(Chỉ số hematocrit = (tổng số % yếu tố có hình / tổng khối lượng máu) x 100) Theo Kox, khi vận cơ, hematocrit ở nam tăng từ 47% lên 50,7%, ở nữ từ 42% tăng lên 47% Như vậy khi vận cơ, đặc biệt là trong vận cơ mạnh, sẽ có một lượng nước bị đi ra khỏi huyết tương để tham gia điều hoà nhiệt độ, làm cho khối lượng chung của máu giảm xuống, trong khi đó khối lượng yếu tố có hình gần như không đổi, làm cho chỉ số hematocrit tăng lên

1.2.2 Khối lượng máu

Máu chiếm 6 - 9% khối lượng cơ thể

Người trưởng thành 1 kg khối lượng cơ thể chứa 7,5 ml máu

12

Khối lượng máu phụ thuộc khối lượng cơ thể: người Việt Nam trung bình 4 - 5 lít, người châu Âu 5 - 6 lít Đàn ông có lượng máu nhiều hơn đàn bà; cơ thể trẻ con có lượng máu nhiều hơn người lớn

Khối lượng máu đặc trưng cho loài: Cá 3%, ếch 5,7%, Thỏ 5,5%, Ngựa 9,8%,

Bò 8%, Lợn 4,6%, Gà 8,5%, Người 7,5% v.v

Trong điều kiện bình thường, máu được chia làm 2 phần:

+ Máu lưu thông trong mạch chiếm 40 - 50% tổng số

+ Máu dự trữ trong các kho máu (mao mạch lách 16%, gan 20%, lưới máu dưới

da 10%, ) chiếm khoảng 50% - 60% tổng số

Máu dự trữ không hoà lẫn với máu lưu thông Khi làm việc nhiều, căng thẳng, lượng máu dự trữ giảm Khi nghỉ ngơi, máu dồn về kho làm cho lượng máu dự trữ tăng lên Máu dự trữ giàu yếu tố hữu hình hơn máu lưu thông

Khi ở trạng thái vận cơ mạnh máu dự trữ trong các kho máu sẽ giảm xuống, lượng máu được đi đến các cơ quan tham gia vận động tăng lên Ví dụ: khi ở trạng thái nghỉ ngơi lượng máu tới cơ khoảng 20%, khi vận động cơ mạnh, nhất là ở pha sử dụng năng lượng của quá trình oxy hoá háo khí lượng máu tới cơ có thể tăng lên 80 - 90%

Nếu cơ thể bị mất 1/3 - 1/2 khối lượng máu và mất một cách đột ngột thì sẽ bị chết Nếu mất 3/4 hồng cầu nhưng mất từ từ thì vẫn không bị chết

1.2.3 Tính chất vật lý của máu

1.2.3.1 Khối lượng riêng

Máu có khối lượng riêng 1050-1060 Máu đàn ông cao hơn máu đàn bà một ít Hồng cầu có khối lượng riêng 1090, huyết tương 1025 - 1032

Khối lượng riêng của máu phụ thuộc vào hàm lượng hồng cầu, khi cơ thể mất nhiều nước thì khối lượng riêng của máu sẽ tăng

1.2.3.2 Độ quánh

Độ quánh của máu toàn phần so với nước là 4,5/1; huyết tương là 1,7/1 Máu tĩnh mach có độ quánh lớn hơn máu động mạch (hàm lượng hồng cầu ở tĩnh mạch lớn hơn ở động mạch)

Độ quánh của máu đàn ông 4,74/1 còn của máu đàn bà là 4,4/1

Độ quánh còn phụ thuộc vào hàm lượng protein và các yếu tố hữu hình trong máu

1.3 Huyết tương

1.3.1 Thành phần

13

Trong máu huyết tương chiếm 60% thể tích

Huyết tương của máu người có 90 - 91% là nước, còn lại là các chất khô, bao gồm:

Vai trò của protein trong huyết tương:

- Chuyển hoá: tác dụng đến chuyển hoá protein trong cơ thể

- Duy trì áp suất thẩm thấu, điều hoà trao đổi nước

- Đệm trung hoà axit và bazơ

- Chức năng bảo vệ: sản xuất kháng thể, chống đông máu

Ở Người lượng glucose 0,1 - 0,12%, ở gia súc có sừng 0,06 - 0,16% Nếu hàm lượng glucose ở Người thấp hơn 0,04% và cao quá 0,2% sẽ gây biến loạn sinh lý: nhiệt

độ tăng, rối loạn hoạt động thần kinh,

Glucose trong huyết tương đóng vai trò giúp trao đổi cân bằng glucose trong cơ

thể và tạo năng lượng cho các hoạt động sống, chống xêtô hoá,

1.3.1.3 Các chất điện giải

Trong máu người và động vật luôn tồn tại một số chất điện giải, tỷ lệ các chất điện giải trong máu Người là: Na+

0,3; K+ 0,02; Ca++ 0,012; Mg++ 0,002; Cl- 0,35; HCO3- 0,16; P 0,03; SO42- 0,02,

Các chất điện giải chiếm khoảng 1% trong máu, nồng độ này tương tự nồng độ các chất trong nước biển nguyên thủy

Tác dụng chủ yếu của các chất điện giải trong máu là:

- Điều hoà, ổn định độ axit-bazơ trong máu

- Duy trì áp suất thẩm thấu máu

- Nơi dự trữ các chất vô cơ cần cho kiến tạo các cơ quan và hoạt động của chúng (K+, Na+ với thần kinh, Ca++ với cơ,…)

1.3.1.4 Các chất khác

Trong huyết tương còn chứa axít béo, mỡ: 0,5 - 1% các chất béo và tương tự chất béo (khi đói)

14

Các enzim oxy hoá khử và các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất cũng có mặt trong huyết tương

Tất cả các chất trong huyết tương đều có tỷ lệ ổn định (đặc biệt là tỷ lệ các ion,

tỷ lệ này đã tạo ra hệ số ion), chúng có ý nghĩa rất lớn đối với hoạt động sống của các

cơ quan trong cơ thể, nếu khi có sự thay đổi tỷ lệ trên đến một mức nào đó sẽ làm biến loạn hoạt động của cơ quan

1.3.2 Áp suất thẩm thấu

Hiện tượng vận chuyển các dung dịch qua màng bán thấm được gọi là thẩm thấu áp suất sinh ra để cho các dung dịch vận chuyển qua màng bán thấm gọi là áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu của máu người khoảng 7,6 - 8,1 at, ở các động vật có vú khác khoảng trên dưới 7 at

Áp suất thẩm thấu được quyết định bởi hai yếu tố chính:

+ Các ion trong dung dịch có vai trò rất quan trọng tạo nên áp suất thẩm thấu, gọi là áp suất thẩm thấu tinh thể

+ Do protein hoà tan trong dung dịch tạo nên, gọi là áp suất thẩm thấu thể keo

Áp suất thẩm thấu thể keo có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì ổn định áp suất thẩm thấu cho máu, vì các chất tạo ra nó không có khả năng di chuyển qua lại màng bán thấm như các ion

kinh và thể dịch, thông qua cơ quan bài tiết

Tác dụng của áp suất thẩm thấu trong máu là:

+ Duy trì ổn định áp suất thẩm thấu của các tổ chức, cơ quan

+ Giúp cho quá trình trao đổi nước giữa máu và tổ chức

1.3.3 Phản ứng của máu-cân bằng ion và hệ đệm

Độ pH của máu tương đối ổn định, hơi kiềm (khoảng 7,36); pH ở động mạch

Độ pH của máu thay đổi rất ít từ 0,1 đến 0,2 và có tính ổn định cao hơn so với của nhiệt độ

Trong hoạt động vận động, nhất là vận động trong điều kiện thiếu oxy (yếm khí), khi có sự phân giải glucose đề tạo năng lượng, sẽ tạo ra một lượng axit lactic trong cơ và máu Khi ở điều kiện nghỉ ngơi yên tĩnh, lượng axit lactíc trong máu có khoảng 10 mg%, khi vận cơ mạnh có thể tăng lên 120 - 200 mg Sự sản sinh axit lactic phụ thuộc vào công suất vận cơ, khi tốc độ vận động cao trong thời gian ngắn sẽ làm

15

nồng độ axit lactíc tăng cao, làm cho chỉ số pH giảm và gây nhiễm axit, làm rối loạn nhiều chức năng cơ thể như: làm giảm quá trình tổng hợp ATP, khi axit lactíc trong máu tăng cao sẽ tạo ra sự kết hợp bền vững Actomiozin (actin + miozin = actomiozin), gây co cứng cơ, tạo ra hiện tượng ―chuột rút‖ trong hoạt động co cơ, nhất là khi vận cơ mạnh hay quá lâu mà lượng oxy không đủ để oxy hoá axit lactic sản ra do vận cơ mạnh

còn ổn định được gọi là nhiễm axit hay kiềm có bù Khi nhiễm axit hay kiềm mà pH máu bị biến đổi gọi là nhiễm axit hay kiềm không bù Bình thường khi vận động cơ mạnh độ pH có thể từ 7,4 giảm xuống còn 7,0, trường hợp với những vận động viên có đẳng cấp cao pH có thể xuống tới 6,8

Khả năng ổn định độ pH của máu nhờ vào các thành phần đặc trưng của huyết tương, hồng cầu và vai trò của các cơ quan bài tiết

Khi cơ thể khoẻ mạnh, muốn pH ngả sang kiềm thì cần một lượng NaOH thêm vào máu cao gấp 70 lần lượng NaOH cần thiết để thêm vào nước làm cho nước ngả sang kiềm pH muốn ngả sang axit thì phải thêm lượng HCl gấp 210 lần lượng HCl cần để nước ngả sang axit (nước nguyên chất)

Yếu tố đảm bảo sự ổn định của pH trong máu chính là hệ đệm Hệ đệm của máu được tạo thành theo nguyên tắc: một axit yếu và muối của nó với bazơ mạnh; hay một bazơ yếu và muối của nó với axit mạnh Trong máu có các hệ đệm chính là:

CO2 theo phổi ra ngoài

với bazơ

1.3.3.2 Hệ đệm Phốt phát

với hệ đệm bicacbonat và chúng có vai trò rất quan trọng trong máu tại thận

1.3.3.3 Hệ đệm Protit

H2O + CO2 = H2CO3

H2CO3 + NaPr NaHCO3 + HPr (Pr: Protit)

Hb ở hồng cầu có khả năng đệm gấp 10 lần các Protit khác

Muốn ổn định pH thì ngoài hệ thống đệm của máu, còn phải có sự tham gia của

máu; gan biến các axit thành các chất trung tính (axit lactic chuyển thành glucose)

1.4 Hồng cầu-Sự phân định nhóm máu và phương pháp truyền máu

Hồng cầu người là tế bào được biệt hoá cao: hình đĩa lõm hai mặt, có khả năng

ngày Như vậy cứ trung bình 1 giây có 15 triệu hồng cầu chết đi và được thay bằng hồng cầu mới

B2HPO4

17

Số lượng hồng cầu ở người Việt Nam trong 1mm3 máu ở nam là 4,2 ± 0,21 triệu và ở nữ là 3,8 ± 0,16 triệu Hồng cầu người châu Âu thường cao hơn của người châu Á nói chung và Việt Nam nói riêng (người châu Âu số lượng hồng cầu trong

Âu cao hơn người Việt Nam trong hoạt động vận động

Số lượng hồng cầu một số vật nuôi như sau:

Dê

6,0 – 8,0 6,0 – 8,0 4,5 – 5,3 7,0 – 10

Gà

10 - 13 6,0 – 8,0 6,0 – 8,0 5,5 – 6,5 2,5 – 3,2

- Đệm nhờ Hb:

nó vừa có tính axít vừa có tính bazơ, nên nó trung hoà được cả axit lẫn bazơ khi chúng

xuất hiện trong máu

- Duy trì nồng độ ion của máu

- Giúp trao đổi nước và muối

1.4.1.3 Huyết sắc tố: (Hemoglobin - Hb)

Thuộc loại Poocphyrin, chúng có khả năng kết hợp với những nguyên tử kim

khác nhau nhưng máu đều có cấu tạo sắc tố Hem như nhau

Hình 1.1 Cấu trúc hemoglobin

* Globin:

Globin ở Người do 4 dãy polypeptit hợp thành, mỗi dãy có khoảng 500 axit amin gắn với 1 nhân Hem, 4 dãy giống nhau từng đôi một Mỗi dãy, một đầu có nhóm

học lớn phụ thuộc vào thành phần Globin

Khi có biến loạn lớn trong cấu trúc Globin thì hồng cầu sẽ biến đổi (Bệnh thiếu máu hồng cầu liềm do 1 chuỗi Globin ở vị trí 7 có Glutamin bị đột biến thay bằng Valin)

* Tính chất của huyết sắc tố

+ Kết hợp thuận nghịch với O2

Hợp chất HbCO rất bền vững Người ta thấy rằng Hb có khả năng kết hợp với

HbO2 + CO HbCO + O2 HbCO có nhiều trong máu sẽ gây ngạt thở, muốn tách CO ra khỏi Hb thì cần

+ Kết hợp với HCl tạo kết tinh Hêmin

G Fe++ + HCl G Fe+++ + Cl-

Khi Fe++ chuyển thành Fe+++ sẽ làm Hb mất khả năng kết hợp với O2 Đây là

phản ứng định tính xác định sự tồn tại của máu, cũng đồng thời xác định được là máu

của loài nào, do kiểu kết tinh đặc thù của máu loài đó với HCl

Dùng muối ăn và axit axêtic nhỏ lên hiện vật và hơ nóng trên ngọn lửa sẽ làm

xuất hiện những tinh thể Hêmin, hay còn gọi là kết tinh Hêmin

Người ta thấy rằng: cứ 1g Hb có khả năng kết hợp được với 1,39 ml O2, nên

được gọi là dung tích oxy của máu

Dung tích oxy của máu phụ thuộc vào nồng độ Hb trong máu và phân áp oxy

Khi phân áp oxy ở máu động mạch là 100 mmHg sẽ có 96% oxy kết hợp với Hb, còn

ở máu tĩnh mạch có phân áp oxy là 40 mmHg sẽ có 66% Hb kết hợp với oxy Như

vậy, khi có sự chệnh lệch phân áp giữa tĩnh mạch và động mạch là 60 mmHg thì sẽ có

20

1.4.1.4 Ảnh hưởng của luyện tập thể dục thể thao với hống cầu

Trong hoạt động cơ mạnh như với các vận động viên trong luyện tập, theo nghiên cứu của Egorop, khi luyện tập ở những bài tập có công suất lớn sẽ làm lượng hồng cầu non xuất hiện nhiều Theo ông, do khi ở trạng thái đó máu thường bị nhiễm axit, nhiễm xetonic hay một vài chất khác gây nên sự sản sinh hồng cầu non

Trong hoạt động cơ mạnh, số lượng hồng cầu được tăng lên do:

+ Tăng hồng cầu nhờ có sự tạo ra hồng cầu mới từ cơ quan sản xuất hồng cầu Hiện tượng trên có thể gặp đối với những người khi sống ở trên núi cao hay vận động viên luyện tập trên những nơi có độ cao lớn Sự tăng sản xuất hồng cầu có được là do

ở những nơi có độ cao lớn lượng oxy trong không khi thấp hơn nơi thấp, nên sự tăng

số lượng hồng cầu là để đáp ứng đủ nhu cầu cho vận chuyển oxy trong hoạt động cơ thể Sự tăng hồng cầu như trên gọi là sự tăng hồng cầu thật

+ Sự tăng hồng cầu giả xẩy ra khi cơ thể vận động nhiều, lượng nước trong máu giảm xuống, làm cho tỷ lệ giữa yếu tố hữu hình trong máu tăng lên, lượng hống cầu trong một đơn vị thể tích máu tăng lên

Khi hoạt động kéo dài, thường dẫn tới sự phá huỷ hồng cầu Nguyên nhân có thể là do sự va chạm của cơ thể với dụng cụ lao động hay dụng cụ thể thao gây ra sự xây xước trên cơ thể, làm chảy máu và hồng cầu bị chảy ra ngoài hay bị vỡ Cũng có thể là do khi hoạt động với công suất cao lượng máu lưu thông lớn, tốc độ cao, cùng với sự thay đổi thành phần của máu trong vận động (độ nhớt máu tăng) làm cho hồng cầu già dễ bị vỡ, gây giảm hồng cầu

1.4.2 Nhóm máu và sự truyền máu

1.4.2.1 Nhóm máu

Từ năm 1901 người ta đã chứng minh không thể truyền máu của vật cho người

và đôi khi truyền máu giữa người này với người khác cũng xảy ra hiện tượng đông máu Nguyên nhân là do trong hồng cầu có các yếu tố gọi là ngưng kết nguyên và trong huyết tương có các yếu tố gọi là ngưng kết tố Các chất này khi gặp nhau nếu phù hợp sẽ tạo ra hiện tượng ngưng kết hồng cầu

Theo Landsteiner nhóm máu ABO của người có 4 nhóm cơ bản Trong hồng cầu có 2 loại ngưng kết nguyên (A, B) và trong huyết tương có 2 loại ngưng kết tố α

và β, chúng tồn tại trong máu và tạo ra các nhóm máu A, B, AB và O

21

Người ta nhận thấy rằng khi ngưng kết nguyên A gặp ngưng kết tố α và ngưng

kết nguyên B gặp ngưng kết tố β thì máu sẽ đông

Bảng 1.2: Ngưng kết nguyên và ngưng kết tố của các nhóm máu ABO ở người

Nhóm máu

Ngưng kết nguyên trên hồng cầu

Ngưng kết tố trong huyết tương

Hình 1.2: Sơ đồ truyền máu ở người

Qua sơ đồ ta nhận thấy nhóm máu O có thể cho mọi nhóm máu khác và chỉ nhận của chính nó Nhóm máu AB không cho nhóm khác mà chỉ nhận của các nhóm máu khác và chỉ có thể cho chính nó Nhóm A và B có thể nhận của nhóm O và nhận của chính nó

Bảng 1.3: Tỷ lệ các nhóm máu của người một số dân tộc ở Việt Nam

22

Hình 1.3 Tai biến trong sản khoa khi bất đồng nhóm máu Rh

Năm 1940, Landsteiner đã phát hiện ra một nhóm máu mới (ngưng kết nguyên mới có trên hồng cầu người) là nhóm Rhezut (Tình cờ khi nghiên cứu ở trên khỉ

Macacus Rhezut đã phát hiện ra nhóm máu này, vì vậy nó được gọi tên là Rhezut) viết

(Rh dương); người không có gọi là

tồn tại kháng nguyên (ngưng kết nguyên) trên hồng cầu, còn trong huyết tương những

này là dạng kháng thể tạo được Còn với kháng thể (ngưng kết tố) của nhóm máu ABO, thì chúng thuộc loại kháng thể tự nhiên (hay bẩm sinh), đã có sẵn trong huyết tương của máu từ khi sinh ra

Người châu Âu, Mỹ 85% có Rh+ và 15% không có Rh (Rh-) Người Việt Nam có

hiện tượng máu bị ngưng kết lại

Người ta còn phát hiện ra một số ngưng kết nguyên khác như M, N, P, Các kháng nguyên này không làm tăng số nhóm máu nhưng có thể gây những biến cố do miễn dịch ở Tây Ban Nha người ta còn phát hiện ra nhóm máu được gọi tên là ―Y trái bom‖, hiện nay cả thế giới chỉ có khoảng 30 người có nhóm máu này

Hiện nay người ta đã bảo quản được máu nhờ phương pháp để máu trong điều kiện nhiệt độ thấp hay ở dạng máu khô Đặc biệt là có những công trình điều chế máu

23

nhân tạo Loại máu này lần đầu tiên được Horvard thay máu chuột bằng dung dịch nhân tạo giống như máu của chúng nhưng không có yếu tố có hình

Fluorocacbon là chất được phát hiện ở thời kỳ chiến tranh thế giới II, nó có khả

Ở Liên Xô (cũ) và Mỹ đã tổng hợp được máu nhân tạo, máu tổng hợp của Mỹ chỉ thọ 3-4 ngày và thay cho 50% máu lưu thông Ở Nhật cũng đã tổng hợp được từ

hai hợp chất Per flodecalin và Per flotriprydamin

Ưu điểm của máu nhân tạo là:

- Không phản ứng xấu với cơ thể (không đông), có thể truyền cho mọi nhóm máu

- Bảo quản đơn giản

- Bị thải ra ngoài khi hết tác dụng

Nhược điểm: Chưa mang được chất hữu cơ

1.5 Bạch cầu và sự miễn dịch

1.5.1 Bạch cầu

Bạch cầu là những tế bào hoàn chỉnh, có khả năng di động và lách qua thành mao mạch đi ra ngoài

nữ Lượng bạch cầu trong máu thường xuyên dao động: tăng lên sau bữa ăn từ 2 - 3 giờ, khi làm việc nặng, sau khi khóc, khi có thai, tăng nhiều khi cơ thể bị nhiễm trùng

máu của động vật khác nhau cũng khác nhau

1.5.1.1 Phân loại bạch cầu

Căn cứ vào hình dạng và cấu trúc, cũng như khả năng bắt màu với thuốc nhuộm bình thường, người ta chia bạch cầu thành 2 loại:

* Bạch cầu không hạt

Là những bạch cầu có một nhân không chia múi, trong bào tương không có hạt bắt màu khi nhuộm bằng thuốc nhuộm bình thường Chúng được chia ra hai loại:

- Loại đơn nhân (monocite):

Là loại lớn nhất có đường kính 12 - 20μ, vận chuyển mạnh, thực bào nhiều (khi trở thành đại thực bào)

- Bạch huyết bào (limfocite):

Gồm hai loại to và nhỏ, kích thước 8 - 10μ, loại nhỏ chiếm 90% tổng số bạch huyết bào Các bạch huyết bào có chức năng tạo kháng thể miễn dịch

24

* Bạch cầu có hạt

Là loại nhân chia thành nhiều múi, trong bào tương có nhiều hạt bắt màu với thuốc nhuộm bình thường Nhân của chúng đều bắt màu đỏ còn tế bào chất bắt màu khác nhau

Căn cứ vào màu sắc của hạt bắt màu chia bạch cầu hạt làm các loại như sau:

- Bạch cầu ưa axit (eosinophil): Khi nhuộm bào tương có hạt bắt màu đỏ

- Bạch cầu ưa kiềm (basophil): Khi nhuộm bào tương có hạt bắt màu xanh

- Bạch cầu trung tính (neutrophil): Khi nhuộm có hạt bắt màu cả hai loại

Trong 3 loại bạch cầu trên thì loại bạch cầu trung tính có số lượng lớn nhất, linh hoạt nhất và có khả năng thực bào lớn

Bảng1.4: Số lượng bạch cầu của một số vật nuôi (ngàn/mm3 máu)

Số lƣợng bạch cầu

Bò Ngựa

20,0 15,0 13,0 12,0 8,2 8,0

Gà Ngan

9,6 8,2 9,4 8,0 30,0 30,8

thức bạch cầu, thường rất ổn định, gồm:

- Limfocite: 25 - 30%

Bạch cầu có đời sống ngắn từ 2 - 4 ngày, trung bình limphocite chỉ sống độ 4 giờ

1.5.1.2 Chức năng bạch cầu

- Thực bào và phân huỷ vi khuẩn lạ khi chúng xâm nhập vào cơ thể

- Thực hiện sự đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào

Dª Tr©u

Chã Thá

Gµ

52,4 31,0 43,0 34,2 49,0 39,2 63,0 30,0 27,0

0,6 0,7 1,4 0,6 1,0 0,8 1,0 5,0 4,0

4,0 7,0 4,0 4,5 2,0 10,0 6,0 1,0 4,0

40,0 54,3 48,6 57,7 42,0 54,0 25,0 60,0 59,0

3,0 7,0 3,0 3,0 6,0 5,0 5,0 4,0 6,0

1.5.2 Miễn dịch - Các dạng miễn dịch

1.5.2.1 Khái niệm

Miễn dịch là khả năng của cơ thể chống lại một cách có hiệu quả đối với một số yếu

tố gây bệnh, hoặc chống lại một số chất độc và cơ thể lạ khi chúng xâm nhập vào cơ thể

Cơ thể người và động vật luôn có những khả năng thích ứng với môi trường Khi có một sinh vật hay yếu tố gây bệnh nào đó muốn xâm nhập và gây bệnh cho cơ thể lập tức cơ thể sẽ có hàng loạt phản ứng chống lại sự xâm nhập đó Các phản ứng

đó được tập hợp thành hàng loạt các cơ chế thích ứng rất phức tạp và hoàn hảo, toàn

bộ hệ thống bảo vệ đó gọi chung là hệ thống miễn dịch Khi hệ thống miễn dịch hoạt động có hiệu quả cơ thể không bị bênh, nếu hệ thống bị trục trặc mất khả năng hoàn thành nhiệm vụ, cơ thể sẽ bị bệnh

Hệ thống miễn dịch được chia thành 2 loại là hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch tự nhiên) và hệ thống miễn dịch đặc hiệu

1.5.2.2 Cơ chế bảo vệ không đặc hiệu (non - specificimmunity) hay miễn dịch

tự nhiên (native immunity, natural immunity)

Đây là hệ thống ngoài cùng có chức năng bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh, hệ thống bảo vệ này mang tính chất bẩm sinh Sự bảo vệ có thể là hàng rào cản kiểu vật lý, hoá học hay sinh học, nhưng nó có vai trò rất quan trọng trong chống nhiễm trùng, ngăn cản làm chậm thời gian lây lan của vi sinh vật gây

26

bệnh, ngoài ra cơ chế này hoạt động ngay cả khi kháng nguyên mới xâm nhập lần đầu hay các lần sau Từ đó giúp cho hệ thống miễn dịch đặc hiệu có thời gian chuẩn bị và tiêu diệt bệnh một cách triệt để

* Sự bảo vệ không đặc hiệu bên ngoài (hàng rào vật lý)

Đó là hàng rào do da và niêm mạc ngăn cách môi trường bên trong với môi trường ngoài tạo ra

+ Da: trên mặt ngoài của da có các tế bào biểu mô sắp xếp sít nhau, khoảng

gian bào rất bé, ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật Trên mặt ngoài của biểu bì có lớp bị sừng hoá và chủ yếu là tế bào chết, không tan trong nước và không thấm nước, làm hạn chế sự nhân lên của virut và xâm nhập của vi khuẩn

+ Niêm mạc: trên niêm mạc thường có các tuyến tiết nhầy và tiết enzim, các

chất này vừa có tác dụng hạn chế sự di chuyển lây lan của vi sinh vật, lại có thể có tác dụng diệt khuẩn Niêm mạc đường hô hấp còn có hệ thống lông chuyển có tác dụng đẩy vi sinh vật ra ngoài,

Các chất tiết của da và niêm mạc có tác dụng kìm hãm sự phát triển lây lan của

vi khuẩn vừa có tác dụng tiêu diệt chúng (HCl ở dạ dày, lisozim ở nước bọt, các enzim tiêu hoá v.v )

Khi do một sai sót nào đó làm cho lớp hàng rào ngoài bị thủng, vi sinh vật gây bệnh sẽ xâm nhập vào bên trong và lúc bấy giờ cơ chế không đặc hiệu bên trong lại bắt đầu hoạt động

* Sự bảo vệ không đặc hiệu bên trong

Sự bảo vệ không đặc hiệu bên trong được thực hiện bởi các yếu tố như các tế bào thực bào, các chât hoá học hay các vi sinh vật có ích

là một tế bào trưởng thành có thể thực bào ngay Khi gặp vật lạ, bạch cầu trung tính gắn vào vật lạ rồi thò chân giả bao vây và tạo thành một túi kín chứa vật lạ Túi đó xâm nhập vào khoang bào tương, tách khỏi màng ngoài của tế bào tạo ra túi thực bào

Bạch cầu monocite được sinh ra ở tuỷ xương, sau khi thuần thục và hoạt hoá liên tiếp chúng được biệt hoá thành monocite, monocite phần lớn được đi vào mô và sau khi được hoạt hoá bởi hệ thống miễn dịch chúng sẽ có kích thước lớn và được gọi

là đại thực bào.Các đại thực bào được tìm thấy ở tất cả các cơ quan và các mô liên kết

và được gọi theo các tên đặc trưng cho các vị trí mà chúng cư trú Ví dụ: ở thần kinh

trung ương được gọi là tế bào thần kinh đệm nhỏ; ở các xoang mao mạch của gan gọi

là tế bào Kupffer; ở lòng phế nang gọi là tế bào đại thực bào của phế nang; các thực bào nhiều nhân ở tủy xương được gọi là hủy cốt bào v.v

Sự thực bào của đại thực bào có khác so với của bạch cầu trung tính Sau khi trở thành đại thực bào, chúng có khả năng ăn tới hàng trăm vi khuẩn, và có thể ăn được những vật lớn hơn nhiều so với khả năng của bạch cầu trung tính (bạch cầu trung tính chỉ có thể ăn được vật có kích thước tương đương vi khuẩn), chúng có thể ăn được

cả hồng cầu, ký sinh trùng sốt rét.v.v sau khi ăn đại thực bào có thể tiêu hoá các sản phẩm chúng bắt được và tống các sản phẩm thừa ra ngoài, sau đó chúng lại có thể tiếp rục thực bào và sống thêm nhiều tháng nữa Đại thực bào khi gặp virut thì tiết ra xytokin là một loại protein hoà tan Trong số các xytokin có interferon  và interleukin 1 Interferon 

có vai trò hoạt hoá các monocite để biệt hoá chúng thành các đại thực bào, còn interleukin

1 hoạt hoá hệ thống chịu trách nhiệm về nhiễm trùng, đại thực bào có vai trò quan trọng trong chống nhiễm virut

Ngoài chức năng thực bào vi khuẩn vật lạ hay tế bào già, đại thực bào còn có khả năng tiết ra các enzim, các chất oxi hoá, có vai trò tiêu diệt vi khuẩn và ngăn chặn sự lan tràn của chúng Chúng sản xuất ra một số chất cùng với nguyên bào xơ và

tế bào nội mô huyết quản sửa chữa các mô bị tổn thương Ngoài ra các đại thực bào còn có vai trò giúp cho quá trình miễn dịch đặc hiệu thực hiện tốt

28

thực hiện chức năng cũng có thể được phóng thích ra ngoài và có tác dụng khuếch đại quá trình thực bào, như các polypeptit gây viêm cấp làm tăng tính thấm mạch máu để

di tản bạch cầu tới ổ viêm Như vậy sự thực bào xẩy ra gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn gắn: Do sự hoá ứng động của vi sinh vật hay sản phẩm của chúng,

tế bào thực bào sẽ đi tới Sự di chuyển này có được là do chất hoá ứng động của vi sinh vật tác động lên rêceptor ở màng tế bào bạch cầu và tạo ra tín hiệu hoạt hoá một

số kinase làm thay đổi hình dạng tế bào, tạo ra chân giả bao lấy con mồi, đồng thời tạo

ra các lizosom để tiêu vi sinh vật

- Giai đoạn tiêu: Các lizosom tiến tới phagosom và hoà màng tạo ra phagolizosom, trong phagolizosom vi sinh vật bị tiêu diệt theo 2 cơ chế chính:

+ Cơ chế phụ thuộc ôxy:

Trong quá trình thực bào do nhu cầu năng lượng tăng nên sự tiêu thụ oxi tăng

Cơ chế thực bào phụ thuộc ôxy còn bao gồm việc tạo thành NO (oxit nitơ),

Quá trình lên men lactic làm giảm pH, do đó tăng hoạt tính nhiều enzim trong lisoxom, cũng đồng thời ức chế vi sinh vật

+ Cơ chế thực bào không phụ thuộc oxi: bao gồm hoạt động của nhiều enzim phân giải của lysoxom như phospholipase, ribonuclease, lysozim dezoxiribonuclease, chúng còn tham gia phân hủy vi sinh vật

Bạch cầu trung tính còn tổng hợp defensin thuộc nhóm prptit có khả năng tiêu diệt vi sinh vật Defensin chứa trong hạt sinh chất của tế bào đại thực bào, khi gặp vi khuẩn hay nấm, chúng sẽ làm tăng tính thấm màng sinh chất của vi khuẩn và nấm, làm chúng bị chết

+ Hàng rào vi sinh vật:

Trên bề mặt của cơ thể có rất nhiều vi sinh vật sống, những vi sinh vật này không xâm nhập vào các phần khác của cơ thể và chúng cũng không gây hại cho cơ thể, ngược lại chúng còn có vai trò tham gia vào bảo vệ Những vi sinh vật này phân

bố nhiều ở da, xoang miệng, đường hô hấp, đường tiêu hoá, bộ phận sinh dục.v.v Các

vi sinh vật này khi ở các vị trên sẽ làm sự thay đổi theo hướng bất lợi cho các vi sinh vật khác khi đến sau (các vi sinh vật gây bệnh) như:

- Chúng chiếm lĩnh trước các vị trí thuận lợi, cạnh tranh oxi, thức ăn

- Tiết ra một số chất có tác dụng diệt những vi sinh vật đến sau

29

Sự hình thành khu hệ vi sinh vật là kết quả của cả quá trình thích nghi lâu dài của từng loài với môi trường Khu hệ vi sinh vật thường ở trạng thái cân bằng, nếu khi

bị mất trạng thái cân bằng có thể sẽ gây nên hậu quả xấu là bị nhiễm bệnh Ví dụ: khi

sử dụng kháng sinh nhiều, không hợp lý sẽ làm mất cầ bằng hệ vi sinh vật đường ruột,

sẽ gây ra hậu quả rối loạn tiêu hoá do không kiểm soát được sự phát triển của

Clotridium difficile, gây nhiễm trùng đường ruột

+ Hàng rào hoá học:

Hàng rào hoá học chính là các dịch tiết của cơ thể dùng để rửa các mô, máu và dịch bach huyết, những dịch này đều có chứa các tác nhân hoá học có khả năng gây ức chế hoạt động của vi sinh vật hay diệt chúng Những nhân tố đó là:

- Độ pH: khi độ pH thấp sẽ làm cho vi sinh vật không sinh trưởng được Tuyến

mỡ có chất nhờn trong đó có lipid, khi vi sinh vật phân giải lipid thành axit béo sẽ làm tăng độ axit của da, ức chế sinh trưởng của các vi sinh vật khác

- Dịch tiêu hoá: Dịch vị có độ pH 1 - 2 là mức mà hầu hết vi sinh vật không có khả năng sinh trưởng, và thường bị phân hủy Các dịch tiêu hoá ở các vùng khác cũng

có tác dụng như ở tuyến nước bọt, tuyến ruột, tụy Ngoài ra sản phẩm của qúa trình lên men trong đường tiêu hoá như các axit lactic, axetic làm pH giảm bất lợi cho vi sinh vật Một số còn sinh ra bacterioxin có tính kháng khuẩn

- Lysozim: là enzim phân giải được thành tế bào vi khuẩn Gram dương, nó có ở trong nước mắt, nước mũi, nước bọt, ráy tai, sữa.v.v Nó có tác dụng ức chế sự tổng hợp khung peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn Loại vi khuẩn gram âm ít loại này nên ít chịu tác động của nó

- Protein gắn sắt: Có một số protein liên kết với sắt như lactoferrin, transferrin, nên làm giảm lượng sắt trong máu và mô xuống hàng tỷ lần so với nhu cầu dùng sắt của vi khuẩn, làm cho vi khuẩn thiếu sắt không phát triển được Chất này có nhiều trong tinh dịch, nước mắt, sữa mẹ, mật, nước mũi, dịnh tiết tử cung (Lactoferrin), hay trong gain bào, huyết thanh của các mô (transferrin)

- Intecferon: là nhóm glycoprotein cảm ứng do các tế bào cơ thể sinh ra để đáp ứng lại sự nhiễm virut và các vi sinh vật khác, không cho chúng nhân lên trong tế bào chủ IFN còn ngăn cản sự tăng sinh của tế bào, đồng thời cũng ức chế sự nhân lên của virut trong tế bào Nó được sinh ra để đáp ứng với một loại virut nhưng lại có tác dụng ngăn cản sự nhân lên của các loài khác Nó còn có vai trò trong việc ức chế sự nhân lên của các tế bào ác tính

- Bổ thể: là một nhóm glycoprotein, khi hoạt động chúng gây tổn thương thành

tế bào và sau đó là làm tan tế bào vi khuẩn, đồng thời tăng cường hiện tượng thực bào

+ Hàng rào thể chất hay cơ địa:

30

Cơ chế theo hàng rào thể chất hay cơ địa đến nay người ta vẫn chưa hiểu rõ hết các yếu tố của sự đề kháng này Cơ địa có thể hiểu là sự tổng hợp tất cả các đặc điểm hình thái và chức năng sinh lý của cơ thể, đó là những đặc điểm rất bền vững và có khả năng di truyền, đồng thời quyết định mức độ phản ứng của cơ thể khi có các yếu

tố lạ xâm nhập vào cơ thể Hàng rào này đã tạo ra sự khác nhau trong miễn dịch giữa các loài và trong từng cá thể của mỗi loài

+ Sốt:

Đây là sự tăng nhiệt do cơ chế bảo vệ tự nhiên của cơ thể Khi sốt, tốc độ phản ứng tăng lên, tăng hoạt động của interferon, giảm nồng độ sắt trong máu, làm tăng khả năng diệt khuẩn

Nguyên nhân gây sốt có thể do: một số vi sinh vật tạo ra các chất gây sốt (pyrogen) chui vào máu, đến vùng dưới đồi kích thích tăng tạo nhiệt, gồm:

- Polisaccharit của vi khuẩn Gram dương (nội độc tố)

- Một đoạn peptidoglycan trong thành tế bào vi khuẩn Gram

- Ngoại độc tố gây sốt đặc hiệu như staphylococus aureus và độc tố phá hủy hồng cầu của streptococcus pyogenes

Khi đại thực bào tiêu hoá vi sinh vật giải phóng ra nội độc tố và peptiđoglycan Các chất này kích thích đại thực bào giải phóng interleukin 1, cũng là chất gây sốt nội bào Ngoại độc tố của vi sinh vật được tạo thành trong quá trình nhiễm trùng đi vào máu cũng kích thích đại thực bào và tế bào trung tính giải phóng interleukin 1, chất đó

sẽ kích thích vùng dưới đồi tiết prostagladin điều chỉnh cho nhiệt độ cao lên, gây sốt

+ Viêm cấp không đặc hiệu:

Viêm cấp được tạo thành để khu trú vi sinh vật xâm nhập vào một nơi, không cho chúng lan rộng thêm, chúng có 4 triệu chứng:

- Đỏ: do bạch cầu kiềm và tế bào mast (Tế bào mast là loại tế bào mà trong mô của chúng có chứa nhiều bọng kiềm, trong các bọng kiềm có chứa các chất amin hoạt mạch (serotonin, hystamin, leucotrien) khi IgE gắn với thụ thể Fc trên mặt tế bào mast sẽ gây thoát bọng) tiết các chất hoạt mạch như histamin làm giản mạch giúp máu

dồn về nhiều hơn, các mạch ngọai vi bị co lại, giúp dồn máu vào chỗ mạch giản

- Nóng (sốt): khi giản mạch, máu tăng lên ở chỗ bị nhiễm trùng làm nhiệt độ tăng lên Do đó hoạt động trao đổi chất của bạch cầu trung tính và đại thực bào cũng tăng lên theo Hiện tượng sốt khi viêm có được là do các IL-1 khi được tạo ra trong quá trình viêm sẽ tác động vào trung tâm điều hoà nhiệt gây sốt

- Sưng: do tính thấm mạch tăng, cùng với sự xâm nhập của tế bào trung tính và đại thực bào tới ổ viêm làm cho sưng

31

- Đau: do tế bào máu bị tan, khởi động một số tế bào tiết ra bradkinin và prostaglandin thay đổi mức độ kích thích dây thần kinh gây đau Brakinin làm giảm, prostaglandin làm tăng kích thích (Aspirin làm ức chế tạo prostalandin, giảm đau, nhưng không hết đau)

1.5.2.3 Cơ chế bảo vệ cơ thể đặc hiệu-Miễn dịch đặc hiệu (speccific immunity) hay miễn dịch tạo được (acquired immunity)

Đó là sự tạo miễn dịch khi cơ thể đã tiếp xúc với kháng nguyên và có phản ứng sinh ra kháng thể đặc hiệu chống lại chúng theo cơ chế kháng nguyên - kháng thể

Miễn dịch tạo được có 2 điểm khác miễn dịch tự nhiên là khả năng nhận dạng và trí nhớ miễn dịch với kháng nguyên

* Phân loại miễn dịch đặc hiệu

Dựa vào phương thức tạo ra tình trạng miễn dịch, phân miễn dịch đặc hiệu ra các loại sau:

+ Miễn dịch chủ động (active immulity):

Là trạng thái của một cơ thể, do bộ máy miễn dịch của bản thân cơ thể đó chủ động tạo ra khi có kháng nguyên kích thích Miễn dịch chủ động có 2 loại:

Miễn dịch chủ động tự nhiên: Có được khi cơ thể tình cờ tiếp xúc với kháng

nguyên và được mẫn cảm mà tạo ra được trạng thái miễn dịch

Ví dụ: những người thường xuyên tiếp xúc với phân trâu bò hay ngựa thì dễ tạo

ra miễn dịch nhẹ với vi trùng uốn ván hơn những người không tiếp xúc thường xuyên với phân

Miễn dịch chủ động tạo được: Là sự miễn dịch được tạo ra khi người ta chủ

động đưa vào cơ thể một loại kháng nguyên nào đó

Ví dụ: tiêm chủng vacxin Vacxin là những vi sinh vật bất hoạt hoặc các kháng nguyên đặc hiệu của chúng được đưa vào cơ thể với liều thấp, để giúp tạo ra kháng thể miễn dịch, với mục đích phòng bệnh nhiễm khuẩn do các vi sinh vật tương ứng gây ra (vacxin chống uốn ván, sởi, ho gà, viêm màng não, tả, thương hàn…)

+ Miễn dịch thụ động:

Là trạng thái miễn dịch của cơ thể có được nhờ các kháng thể được đưa từ ngoài vào, không do cơ thể sản xuất Miễn dịch thụ động có 2 loại:

Miễn dịch thụ động tự nhiên: Là hiện tượng kháng thể được chuyển từ cơ thể này

qua cơ thể khác một cách tự nhiên, như mẹ truyền kháng thể cho con qua rau thai, sữa

Miễn dịch tạo được: Là hiện tượng chủ động đưa vào cơ thể các kháng thể miễn

dịch để tạo ra sự miễn dịch Ví dụ: tiêm kháng huyết thanh hay kháng thể chiết xuất từ

32

huyết thanh vào cơ thể để tạo ra miễn dịch với một hay một vài bệnh nào đó Chú ý còn có loại miễn dịch mượn là hiện tượng đưa tế bào limfocite đã được mẫn cảm từ ngoài vào cơ thể để tạo ra miễn dịch

1.5.2.4 Các giai đoạn đáp ứng của miễn dịch đặc hiệu

+ Giai đoạn nhận diện kháng nguyên: Đây là giai đoạn đầu, khi có một kháng

nguyên phức tạp đi vào, sẽ bị phân thành những peptid nhỏ chỉ có một nhóm quyết định kháng nguyên, để cho các tế bào có trách nhiệm của hệ thống miễn dịch có thể nhận mặt được Hầu hết kháng nguyên (trừ kháng nguyên là chất đường đa hay kháng nguyên protein có cấu trúc lặp lại nhiều lần, là những kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức, những kháng nguyên này nhận diện bởi rêceptor của tế bào B) đều được xử

lý và nhận diện bởi APC (Antigen presenting cell - Tế bào trình diện kháng nguyên) thông qua những phân tử MHC ( Major histocompatibility complex - Phức hợp phù hợp tổ chức) có sẵn trên mặt các tế bào đó với các rêceptor tương ứng TCR ( T- cell receptor - Thụ thể tế bào T) có trên tế bào limpho T

+ Giai đoạn cảm ứng: hoạt hoá, tương tác và trí nhớ: Khi phân tử MHC có

mang trong mình mảnh peptid nhỏ có 1 êpitốp tiếp xúc với phân tử rêceptor của tế bào

T, cùng với sự hỗ trợ của nhiều phân tử bề mặt khác, sẽ tạo ra một phản ứng hoạt hoá

tế bào T này Quá trình hoạt hoá thực chất là một loạt các phản ứng bên trong tế bào nhằm củng cố và phát triển sự nhận diện êpitốp Cùng với nó có sự sắp xếp lại các gen giúp cho tế bào tổng hợp được phân tử TCR có cấu trúc ăn khớp với êpitốp, có nghĩa

là có khả năng nhận mặt chính xác hơn và có ái lực cao hơn Sự nhận mặt được khuếch đại bởi tế bào mới được hoạt hoá tiết ra những cytokin (cyto = tế bào; kin = hoạt hoạt hoá) gây tăng sinh tế bào, đồng thời tác động đến những tế bào khác làm cho chúng tăng cường hoạt động Tất cả tạo ra một dòng tế bào phản ứng đặc hiệu với kháng nguyên Ngoài ra có một số tế bào trở thành tế bào trí nhớ tương đối bền vững đối với kháng nguyên trên, để sẵn sàng đáp ứng khi có tiếp xúc với chúng lần sau

Quá trình hoạt hoá giúp làm tăng số lượng tế bào có phản ứng đặc hiệu với kháng nguyên, song song với quá trình trên sẽ có quá trình ức chế để phản ứng không

đi quá mức cần thiết và đáp ứng mang tính chất điều hoà phát triển Do mỗi cytokin có thể tác dụng trên nhiều tế bào khác nhau và mỗi tế bào lại có thể tiết ra nhiều loại cytokin, đã tạo nên mạng lưới rất phức tạp mà khi mất khả năng điều hoà thì sẽ trở thành bệnh lý

Những tế bào nhận thông tin, tham gia vào đáp ứng miễn dịch lần đầu (tiên

phát) được gọi là đã mẫn cảm, tức là đã tiếp xúc với kháng nguyên và đã sản xuất ra

những chất đặc hiệu chống lại được với kháng nguyên đó, những chất đó là kháng thể

Kháng thể có thể nằm lại trên màng tế bào sinh ra nó gọi là kháng thể tế bào (hay TCR đặc hiệu), loại này do một quần thể tế bào T sản xuất Loại kháng thể dịch thể do tế

+ Giai đoạn hiệu ứng: Sau khi đã sản xuất ra kháng thể, kháng thể sẽ kết hợp

với kháng nguyên đặc hiệu, tạo ra ổ viêm và kháng nguyên bị tiêu diệt

1.5.3 Các cơ quan và tế bào tham gia vào hệ thống miễn dịch

Hệ thống miễn dịch rất phát triển ở lớp chim và thú, đặc biệt là ở người hệ thống miễn dịch chiếm 1/60 khối lượng cơ thể Nó bao gồm tất cả các dòng bạch cầu của hệ thống tạo máu mà vai trò chủ yếu thuộc về các mô limpho Mô limpho là những

tổ chức liên kết trong đó chứa những tế bào của hệ thống thực bào đơn nhân và tế bào limpho Về mặt tổ chức, hệ thống miễn dịch có thể phân biệt ra những có quan gốc (tuỷ xương), cơ quan tiên phát (limphô trung tâm, cơ quan gây biệt hoá) và cơ quan thứ phát (Cơ quan limphô ngoại vi, cơ quan tác động)

1.5.3.1 Cơ quan limpho gốc

Tuỷ xương là cơ quan gốc của hệ thống miễn dịch, đây cũng là cơ quan tạo huyết Ngay từ tuần thứ 10 của thai người, người ta đã thấy những tế bào gốc trong xương, sang tuần thứ 20 quá trình tạo máu hoàn toàn do tuỷ xương đảm nhiệm và bao gồm tạo tế bào hồng cầu, tế bào tiểu cầu và tế bào miễn dịch (tế bào mầm của tế bào miễn dịch trong các tuần đầu của thai nằm ở phôi giữa ngoài phôi (túi noãn hoàng), ở thai chúng di chuyển đến cư trú ở gan, sau cùng là tuỷ xương)

Khu vực tạo ra các tế bào miễn dịch gốc bị thu hẹp dần tuỳ theo tuổi Trẻ em,

tất cả các xương đều tham gia tạo máu, người lớn chỉ còn xương thân và chi, người già chỉ còn các đốt sống và xương đùi là tạo máu Người trưởng thành có khối lượng 60

kg có thể tích tuỷ xương khoảng 5 lít

1.5.3.2 Cơ quan limphô tiên phát

Là nơi sản sinh, huấn luyện và dự trữ các tế bào limpho, chúng được gọi cơ quan limpho trung tâm, gồm tuyến ức và túi Fabricius Đây là nơi biệt hoá tế bào nguồn để giúp nó trở thành các tế bào limpho chín Sự tăng sinh của các tế bào limpho

ở trong các cơ quan này không cần có kháng nguyên kích thích và tại đây không xẩy ra đáp ứng miễn dịch

Tuyến ức là một khối dẹt, có 2 thùy nằm ngay sau xương ức, trước động mạch tim Nó là cơ quan limpho xuất hiện sớm nhất trong thời kỳ thai và cực đại lúc mới sinh, giảm dần sau tuổi dậy thì, lúc già teo lại Người lớn tuổi, tuyến ức chỉ còn là đám

limpho-biểu mô nằm rải rác xen lẫn tổ chức mỡ và mô Trong tuyến có 2 loại tế bào là

34

limpho chưa biệt hoá được sinh ra ở tuỷ xương và đưa tới cư trú ở đây và loại tế bào thứ 2 là biểu mô

Tuyến ức có 2 vùng vỏ và tủy Miền vỏ chiếm phần lớn, ở đây gồm chủ yếu các

tế bào dạng limpho, nhiều tế bào biểu mô và một ít đại thực bào Vùng tủy chứa chủ yếu các tế bào biểu mô, ít dạng limpho và thể Hassal (tế bào biểu mô xếp thành hình ống được bao quanh bởi tế bào limpho)

Khi các tế bào gốc từ tuỷ xương di cư tới đây, chúng được tăng sinh nhanh chóng Tại phần vỏ, tiền tế bào T được biệt hoá và phân chia nhiều lần thành tế bào T chín Các gen từ AND dòng phôi, kiểm tra sự hình thành thụ thể tế bào T được sắp xếp lại nhờ tái tổ hợp di truyền để hình thành tính đa dạng của thụ thể tế bào T Phần lớn các tế bào T có thụ thể nhận diện kháng sinh của bản thân sẽ bị loại trừ và bị chết Các

tế bào còn lại di cư vào phần tủy, sau một quá trình biệt hoá tạo thành tế bào T trợ giúp chín (có thể nhận diện quyết định kháng nguyên gắn với phân tử MHC-II) và tế bào T độc hoặc T ức chế (Nhận diện quyết định kháng nguyên gắn với phân tử MHC-I) Sự biệt hoá xẩy ra nhờ tế bào biểu mô tiết ra một số hormon (tymoxin) kích thích Khoảng 95% tế bào T chỉ sống 3-5 ngày rồi chết tại chỗ, chỉ có 5% tế bào T trở thành tế bào T chín, chúng đi vào mạch máu để tới cơ quan ngoại vi (hạch limpho, lách, ) để tiếp nhận kháng nguyên và tham gia vào đáp ứng miễn dịch tế bào

Túi Fabrricius là cơ quan limpho trung tâm ở gia cầm, chúng nằm gần hậu môn, cũng có cấu trúc limpho-biểu mô, chủ yếu gồm các nếp nhăn chứa nhiều nang limpho Túi phát triển cực đại khi gia cầm nở và teo dần khi trưởng thành Chức năng của túi liên quan tới biệt hoá tạo limpho B và tạo kháng thể, đáp ứng miễn dịch dịch thể Limpho trong túi có thể do túi sinh ra hay do tủy xương đưa tới

Động vật có xương sống khác, không có túi Fabricius, thì tủy xương và các cơ quan limpho hệ tiêu hoá có thể tạo limpho B

Các tế bào B chín được chuyển tới cơ quan limpho ngoại vi, tại đây chúng tiếp xúc với kháng nguyên, biệt hoá thành tế bào plasma sản xuất kháng thể

Tóm lại các cơ quan limpho tiên phát có các vai trò:

+ Cho phép biệt hoá và nhân lên của tế bào limpho gốc trong giai đoạn đầu + Cho phép chúng tập nhận biết các ―kháng nguyên‖ của bản thân cơ thể đó để dung nạp chúng trong khi đó tăng tính đa dạng các cấu trúc nhận biết khấng nguyên lạ

Sự hoạt động của cơ quan limpho tiên phát phụ thuộc vào sự cung cấp tế bào limpho gốc từ tuỷ xương Khi một tế bào đã rời cơ quan limpho gây biệt hoá thì không quay lại đó nữa, vì những cơ quan này đứng ngoài con đường tái tuần hoàn của các tế bào limpho đã trtưởng thành

35

1.5.3.3 Các cơ quan limpho thứ phát ( limpho ngoại vi, cơ quan tác động)

Gồm lách, hạch limpho, các cơ quan có vỏ bao bọc và tập hợp các mô limpho không có vỏ bao bọc, phân tán khắp cơ thể Chúng được gắn lên bề mặt ống tiêu hoá,

hô hấp và ống niệu

+ Lách:

Là cơ quan ngoại vi lớn nhất Có 2 loại mô chính: vùng tủy đỏ chứa đầy hồng cầu và ở đây có nhiệm vụ phá hủy các hồng cầu già và bất hoạt; vùng tủy trắng chứa các tế bào limpho sắp xếp xung quanh các tiểu động mạch, chúng có vùng tế bào T phụ thuộc tuyến ức và vùng tế bào B không phụ thuộc tuyến ức Trung tâm mầm nằm trong nang limpho của vùng tế bào B, chứa đầy tế bào B và tế bào plasma, một số đại thực bào và tế bào tua

Trong lách có tới 50% tế bào B và 30 - 40% tế bào T Đây là nơi tập trung và bẫy kháng nguyên bằng đường tĩnh mạch, lách là cơ quan chính sản xuất kháng thể

+ Hạch limpho:

Là các cơ quan nhỏ hình hạt đậu, phân bố ở một số vùng nhất định của cơ thể như: hạch dưới hàm, hạch màng treo ruột, hạch bẹn, đây là nơi tập trung dịch limpho của một số vùng cơ thể và sau đó đưa vào một nhóm hạch limpho khác hay vào ống bạch huyết ngực

Hạch limpho hoạt động như một hệ thống lọc, các sinh vật lạ được di chuyển theo các mạch hẹp và gấp khúc, với vận tốc nhỏ để chúng dễ tiếp xúc với đại thực bào

và các tế bào limpho khác, khi nếu chúng vượt qua được hạch trước thì sẽ tới hạch sau

và bị giữ lại

Hạch limpho được chia thành 2 phần vỏ và tuỷ Phần vỏ có vỏ nông và vỏ sâu; vùng nông có nhiều nang limpho chứa tế bào B, khi có kích thích kháng nguyên, các nang nới rộng ra tạo trung tâm mầm chứa các limpho bào non, chủ yếu là các tế bào B chuẩn bị phân chia Vùng sâu vỏ sâu chứa chủ yếu các tế bào T, có cả đại thực bào và một ít tế bào B Các đại thực bào bẫy, chế biến và trình diện kháng nguyên cho các tế bào T và hoạt hoá tế bào T Phần tủy hạch có nhiều xoang chứa dịch limpho Các tế bào plasma sản xuất kháng thể, đi từ phần vỏ sang phần tủy

Khi không có kháng nguyên, phần lớn các tế bào limpho rời khỏi hạch Khi xâm nhập vào cơ thể, kháng nguyên sẽ theo dịch linpho vào hạch gần nhất Tại đây chúng bị các đại thực bào bắt và xử lý Các tế bào limpho có khả năng tương tác với kháng nguyên sẽ ở lại làm nhiệm vụ, các tế bào còn lại sẽ ra khỏi hạch Các tế bào B,

T và đại thực bào hợp tác với nhau thực hiện đáp ứng miễn dịch, tạo kháng thể sau đó cũng rời khỏi hạch để khuếch đại đáp ứng miễn dịch

36

+ Các cơ quan khác:

+ Mảng Payer: là những hạch limpho tập hợp thành từng đám nằm dưới niêm

mạc ruột non Trong hạch chứa nhiều limpho bào B biệt hoá thành tế bào sản xuất IgA, các trung tâm mầm và các vùng phụ thuộc tuyến ức

+ Hạch hạnh nhân họng: là đám limpho ở niêm mạc vùng giữa miệng và hầu,

chúng chứa nhiều tế bào limpho (2/3 B và 1/3 T)

+ Một số nơi khác như phế nang, phế quản, đường niệu, đường sinh dục cũng chứa mô limpho nằm dưới lớp niêm mạc

Chúng là các cơ quan chứa nang limpho, trung tâm mầm và tham gia đáp ứng miễn dịch, chúng tạo thành mạng lưới miễn dịch đa dạng và hoàn thiện cùng với các

cơ quan chính

1.5.3.4 Các tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch

* Sự biệt hoá tạo các dòng tế bào

Từ tế bào nguồn ở tủy xương các tế bào được biệt hoá thành 2 dòng: dòng tạo máu và dòng limpho

+ Dòng tạo máu: biệt hoá thành 3 dòng: dòng tủy, dòng hồng cầu và dòng tế bào khổng lồ Cả 3 dòng đi vào máu ngoại vi và tiếp tục biệt hoá thành các tế bào tham gia trực tiếp hay gián tiếp đáp ứng miễn dịch

Các tế bào dòng tủy biệt hoá thành 2 nhánh: một nhánh tạo tế bào đơn nhân cơ

sở để tạo đại thực bào; nhánh còn lại tạo tế bào đa nhân và phân hoá bạch cầu trung tính, ưa kiềm, ưa axit Dòng hồng cầu tạo hồng cầu Dòng tế bào khổng lồ tạo các tế bào tiểu cầu

+ Dòng tế bào limpho: đi vào các cơ quan limpho trung tâm để tiếp tục quá trình biệt hoá tạo thành các tế bào limpho chín (Tế bào NK (Natural Killer) , limpho

và đại thực bào)

* Tế bào limpho

Là tế bào có mặt ở trong vòng tuần hoàn máu đỏ và bạch huyết, là loại tế bào có nhiều ở động vật có vú Có 2 loại tế bào limpho là limpho B và limpho T Tế bào T biệt hoá trong tuyến ức (Thynus), tế bào B biệt hoá trong tủy xương (Bone marrow) Trên gia cầm tế bào B cũng biệt hoá từ túi fabricius (Bursa fabricius)

Tế bào B có mặt xù xì, có nhiều mấu, đó là các phân tử kháng thể bề mặt Sig (surface immunoglobulin ), bề mặt tế bào T nhẵn hơn do không có Sig

37

thể và thụ thể dành cho kháng nguyên phù hợp tổ chức (MHC)

Trên bề mặt tế bào T ở chuột có kháng nguyên teta, còn ở người có thụ thể dành cho hồng cầu cừu (E), khi ủ tế bào này với hồng cầu cừu sẽ tạo ra hoa hồng E Một số

mặt nhưng tế bào T lại có phân tử glycoprotein tương ứng, đó là thụ thể tế bào T, dùng

để nhận diện kháng nguyên và phân tử MHC

* Quá trình biệt hoá tế bào T

Tế bào T qua máu rồi vào tuyến ức, đa số bị chết tại chỗ, chỉ có tế bào sống lâu mới có thể biệt hoá và trở thành tế bào T chín Trong quá trình biệt hoá, chúng chuyển

từ phần vỏ vào phần tủy rồi vào máu Trong quá trình đó chúng mất đi những kháng nguyên bề mặt riêng của mình Nhờ kháng thể đơn dòng đặc hiệu với từng loại kháng nguyên mà người ta xác định được thành phần kháng nguyên của mỗi loại tế bào T Các kháng thể đơn dòng được ký hiệu từ OKT - 1 đến OKT - 11, ứng với các kháng nguyên được ký hiệu từ T1 đến T11

Các tế bào limpho trong tuyến ức có tên chung là thymo Tại phần vỏ có thymo

vỏ bào sớm sinh ra từ tế bào nguồn, chiếm 10% tổng số thymo bào tuyến ức và chứa

không bị hoạt hoá bởi kháng nguyên Khi chuyển từ phần vỏ vào tủy chúng sẽ thu thêm kháng nguyên T3, mất đi kháng nguyên T6 và biệt hoá thành 2 dòng tế bào T phân lớp: một dòng có kháng nguyên T4 gọi là tế bào T4, dòng còn lại có kháng

Các dòng này rời tuyến ức vào máu để tạo quần thể tế bào T ở cơ quan limpho

- Limpho T hỗ trợ (TH-Helper T-cell) có nhiệm vụ hoạt hoá và thúc đẩy hoạt động của các tế bào T khác thông qua việc tiết interleukin-2

tiết limphokin hoạt hoá đại thực bào và các bạch cầu khác dẫn đến biểu hiện quá mẫn

muộn (quá mẫn là trạng thái xuất hiện khi tiêm kháng nguyên lần sau cho một cơ thể

đã được mẫn cảm sơ bộ với chính kháng nguyên đó, sự kết hợp kháng nguyên-kháng thể sẽ dẫn đến tổn thương một số tổ chức có 2 loại quá mẫn: loại tức thì gây ra do kháng thể lưu động kết hợp với kháng nguyên và loại quá mẫn muộn gây ra do phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào)

38

T cảm ứng ức chế, có tác dụng hoạt hoá limpho T ức chế

tế bào kháng nguyên lạ trên bề mặt, như tế bào mang virut

- Limpho T ức chế (TS-Supressor T-cell) có nhiệm vụ điều hoà đáp ứng miễn dịch, ức chế hoạt động của các loại limpho khác

* Quá trình biệt hoá tế bào B

Sự biệt hoá tế bào B xẩy ra đầu tiên ở Túi Fabricius (với chim) và tuỷ sống (với động vật có vú) Tế bào nguồn biệt hoá thành tiền limpho B chưa gắn kháng thể bề mặt IgM, nhưng trong tế bào chất đã có IgM Lúc này chưa cần có sự kích thích của

Tiền limpho B biệt hoá tiếp thành nguyên bào limpho B, là tế bào B chưa chín Trên mặt mỗi tế bào gắn khoảng 200 000 phân tử IgM dạng monome, mật độ đó cao hơn nhiều mật độ khi chín Limpho B tiếp tục thu nạp thêm IgD trên bề mặt để trở thành limpho B chín Một số tế bào B biệt hoá tiếp và thu nạp thêm IgG hay IgA, IgE Các Sig( Ig bề mặt) này đóng vai trò thụ thể tiếp nhận kháng nguyên

Khi kháng nguyên vào cơ thể sẽ lựa chọn tế bào B có Sig tương ứng để kích thích biệt hoá thành nguyên bào plasma, sau đó tăng sinh và biệt hoá thành tế bào plasma chín chỉ sản xuất một loại Ig (Immunoglobin-globulin miễn dịch hay kháng thể) Quá trình này xảy ra trong máu ngoại vi và cần sự kích thích của kháng nguyên cùng với sự hỗ trợ của tế bào

quá trình chín dần thành tế bào plasma các SIg sẽ mất đi

Khoảng 5% tế bào limpho trong máu ngoại vi không phân loại được là tế bào T hay B, nên gọi là tế bào Null Một số tế bào loại này tham gia đáp ứng miễn dịch trung gian tế bào do chúng gây độc tế bào và được gọi là tế bào K (tế bào giết-Killer) và NK (tế bào giết tự nhiên-natural killer)

Tế bào NK chỉ hoạt động khi tế bào cơ thể bị mất hoặc ít MHC-I, hay MHC-I

đã bị biến đổi Như ở tế bào u hay tế bào bị nhiễm virut Tế bào NK tiết ta perforin làm tan tế bào vi khuẩn

thụ thể của vi khuẩn Chức năng chính là gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể

Các enzim lyzosym, neuraminidase và trypsin có thể làm thay đổi dấu ấn bề mặt tế bào limpho, ngăn cản sự tuần hoàn của chúng và gây bệnh giảm bạch cầu Khi

ở tuổi dậy thì tuyến ức bị teo làm giảm tế bào T, làm cho miễn dịch trung gian tế bào

để tiếp cận với tế bào limpho trong mô limpho Trong các mô như mô thần kinh đại

thực bào được gọi là tế bào thần kinh đệm nhỏ, trong mao mạch của gan được gọi là tế bào kupffer, trong lòng phế nang được gọi là đại thực bào của phế nang, ở xương gọi

là huỷ cốt bào,… Loại di động là các tế bào đi lang thang và monoxite, chúng có nhiều

trong máu và bạch huyết Đại thực bào có khả năng dung hợp để tạo ra tế bào khổng lồ

nhiều nhân

Sự tham gia của đại thực bào vào đáp ứng miễn dịch như sau:

+ Chế biến kháng nguyên: khi có kháng nguyên xâm nhập vào biểu mô sẽ tiếp xúc với với thực bào, như đại thực bào, chúng sẽ bắt giữ, nuốt các tế bào có kích thước lớn như vi khuẩn và tiết ra enzim phân huỷ proteinase, lipase để tiêu hoá chúng, làm bộc lộ quyết định kháng nguyên nằm trong đại thực bào

+ Giới thiệu kháng nguyên: Các kháng nguyên sau khi xử lý cùng với kháng nguyên nuốt trực tiếp từ bên ngoài vào sẽ được đại thực bào dùng để bắt đầu giai đoạn sớm của quá trình tổng hợp kháng thể đại thực bào đóng vai trò tế bào giới thiệu kháng nguyên, gọi tắt là APC (antigen presnting cell) Vì chúng sẽ đẩy kháng nguyên

lạ ra bề mặt, tạo điều kiện cho kháng nguyên tiếp cận tế bào T Đây là bước khởi đầu của sự hình thành kháng thể Đại thực bào không có khả năng phân biệt kháng nguyên nên không mang tính đặc hiệu Chúng có thể bắt giữ và nuốt bất cứ chất lạ nào khi chúng gặp, kể cả có hay không có tính kháng nguyên, tuy nhiên phần lớn là nuốt kháng nguyên vì các cao phân tử và tế bào lạ thường chứa kháng nguyên Sự giới thiệu kháng nguyên có vai trò quan trọng trong sản xuất kháng thể, vì một số lớn kháng nguyên chỉ kích thích các tế bào limpho thông qua đại thực bào

khả năng thực bào

+ Sau khi tác động qua lại với kháng nguyên, tế bào limpho mẫn cảm tiết yếu tố

ức chế di tản đại thực bào, làm cho chúng tập trung vào nơi có kháng nguyên

+ Hoạt hoá tế bào T xẩy ra khi kháng nguyên lạ và MHC-II của đại thực bào tương tác với TCR của tế bào T