Giao trinh sinh ly hoc

Mặc dù nhiều tế bào của cơ thể khác nhau, nhưng chúng có một số đặc tính cơ bản giống nhau, những đặc tính này gồm: – Trong tất cả các tế bào, oxy sẽ kết hợp với các sản phẩm chuyển hóa

GIÁO TRÌNH SINH LÝ

Bộ môn Sinh lý - Năm 2014 Lưu hành nội bộ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG

KHOA DƯỢC

GIÁO TRÌNH SINH LÝ

Biên soạn: PGS TS Nguyễn thị Đòan Hương

TS Nguyễn Xuân Cẫm Huyên

TS Nguyễn thị Hoàng Lan

Bộ môn Sinh lý - Năm 2014 Lưu hành nội bộ

MỤC LỤC

Bài 1: SINH LÝ TẾ BÀO 1

Bài 2: SINH LÝ MÁU 19

Bài 3: SINH LÝ TIM 37

Bài 4: SINH LÝ HỆ MẠCH 60

Bài 4: SINH LÝ HÔ HẤP 73

Bài 5: SINH LÝ TẾ BÀO CƠ 107

Bài 6: SINH LÝ TẾ BÀO THẦN KINH 117

Bài 7: SINH LÝ THẬN 128

Bài 8: SINH LÝ HỆ THẦN KINH 151

Bài 9: SINH LÝ HỆ TIÊU HÓA 216

Bài 10: SINH LÝ HỆ NỘI TIẾT- SINH DỤC 222

Bài 1: SINH LÝ TẾ BÀO

MỤC TIÊU

1 Trình bày chức năng của các cấu trúc trong tế bào

2 Trình bày sự vận chuyển vật chất qua màng tế bào

Mọi cơ thể sống đều gồm những đơn vị cơ bản là tế bào.Trong cơ thể đơn bào, mọi quá trình sống đều diễn ra trong một tế bào Trong quá trình tiến hóa của động vật, các cơ thể đơn bào tiến lên thành cơ thể đa bào, trong cơ thể đa bào có nhiều nhóm chuyên chức Trên động vật cấp cao và người, những tế bào chuyên chức kết lại với nhau thành nhiều

cơ quan Tế bào cơ thể người có khả năng biệt hóa và phân chia Đại đa số tế bào đều phân chia sinh ra nhiều tế bào con, kết lại với nhau thành tổ chức hay mô

Mặc dù nhiều tế bào của cơ thể khác nhau, nhưng chúng có một số đặc tính cơ bản giống nhau, những đặc tính này gồm:

– Trong tất cả các tế bào, oxy sẽ kết hợp với các sản phẩm chuyển hóa từ đường, đạm,

mỡ để phóng thính năng lượng cho các chức năng của tế bào

– Hầu hết các tế bào đều có chức năng sinh sản

– Các tế bào có khả năng biệt hóa

I CẤU TRÚC – CHỨC NĂNG CỦA MÀNG TẾ BÀO

1.1 Cấu trúc màng tế bào

Màng tế bào và màng bào quan được cấu tạo chính là các chất glucid, lipid, protid Màng tế bào là một cấu trúc mỏng, đàn hồi, dày khoảng 7,5 – 10 nanomet, bao gồm hầu như là protein và lipid Thành phần :

Protein 55%

Phospholipid 25%

Cholesterol 13%

Lipid khác 4%

Glucid 3%

Danielli và Davson đề nghị mô hình cấu trúc màng gồm:

Đặc tính: không thấm với những chất tan trong nước nhưng thấm với những chất tan trong mỡ

Chức năng

– Tạo thể tích và hình dáng tế bào

– Ngăn cách môi trường bên trong – ngoài tế bào

1.1.2 Protein

Màng tế bào chứa nhiều loại protein khác nhau :

Dựa theo tính hòa tan và vị trí :

– Protein nằm ngoài lớp lipid : tan trong nước, còn gọi là protein ngoại biên

– Protein cắm sâu nhiều hay ít vào lớp lipid, gắn vào lớp lipid bằng đầu kỵ nước, gắn vào lớp ngoài bằng đầu ưa nước, gọi là protein nguyên, chiếm 50-70% tổng số, gồm

lipoprotein, glycoprotein

Protein có thể di chuyển tự do trong lớp lipid và thường vận tốc di chuyển chậm hơn lipid Dựa theo chức năng :

– Protein có chức năng như bơm ion

– Protein có chức năng như kênh ion

– Protein có chức năng như chất tiếp nhận

– Protein có chức năng như men xúc tác

Hình 1 Lớp lipid kép Hình 2 Màng tế bào

Hình 3 Protein màng: chuyên chở, họat động men, truyền tín hiệu, nhận biết tế

bào-tế bào, liên kết tế bào, thành phần của khung tế bào

Vùng ưa nước Vùng kỵ nước

1.1.3 Đường (Carbohydrate)

Ở dạng kết hợp với protein (glycoprotein) hoặc lipid (glycolipid)

– Các protein thường là glycoprotein

– 1/10 phân tử lipid màng là glycolipid

– Proteoglycans: gắn lỏng lẽo ở mặt ngoài màng

– Toàn mặt ngoài của tế bào thường có một lớp carbohydrate lỏng lẽo gọi là glycocalyx

Chức năng : chúng mang điện âm nên có khả năng đẩy các chất điện âm

Glycocalyx của một vài tế bào gắn với glycocalyx của tế bào khác và làm các tế bào dính nhau

Nhiều carbohydrate là các thụ thể và một vài loại tham gia trong đáp ứng miễn dịch

1.2 Chức năng màng tế bào

1.2.1 Chức năng chia ngăn

Màng tế bào gồm màng của tế bào, màng nhân, màng của hệ võng nội bào, màng của ty lạp thể, tiêu thể và bộ Golgi Mỗi tế bào là một đơn vị chức năng chứa đựng những vật chất riêng biệt, các bào quan cũng có chức năng riêng Nhờ màng tế bào chia ngăn, mỗi thành phần của tế bào có thể tiến hành chức năng của mình Chia ngăn không có nghĩa là đóng kín

mà vẫn có trao đổi vật chất qua lại màng

1.2.2 Chức năng thấm qua

Sự khác biệt nồng độ các chất trong nhiều ngăn của dịch cơ thể là do có những màng ngăn cách chúng.Vật chất được trao đổi qua màng theo nhiều cách:

1.2.2.1 Khuếch tán đơn thuần

Hòa tan trong lớp lipid của màng

Khuyếch tán qua các vi lỗ của màng

Sự khuyếch tán qua màng tùy thuộc:

– Tính thấm của màng

– Nhiệt độ: càng nóng, khuyếch tán càng nhanh

– Bản chất của vật chất xuyên màng

– Nồng độ chất ấy bên trong và bên ngoài màng

– Điện tích của các ion qua màng

– Thiết diện và độ dày của màng

– Khoảng cách di chuyển

1.2.2.2 Khuyếch tán hỗ trợ

Còn gọi là khuyếch tán qua trung gian chất chuyên chở Chất chuyên chở làm tăng sự khuyếch tán, nhưng độ khuyếch tán sẽ đạt đến mức tối đa (Vmax) khi nồng độ chất khuyếch tán tăng cao

1.2.2.3 Vận chuyển qua kênh ion

Màng tế bào có những glycoprotein xuyên màng có chức năng cho các ion qua lại màng một cách đặc hiệu

Ngăn I Ngăn II Ngăn I Ngăn II NaCl KCl K+ K+

Na+ Na+ Na+

Cl- Cl- Cl- Cl- K

Khi cân bằng

Thí dụ 2:

R- có đường kính lớn hơn lỗ hỗng vách ngăn nên R- không đi qua được ngăn I

Ngăn I Ngăn II Ngăn I Ngăn II aNaCl bR- Na (a-x)Na+ bR-

b R- (a-x)Cl- xCl-

aNa+ (b+x)Na+ aCl- bNa+

Khi cân bằng x: số ion Na+ và Cl- di chuyển từ ngăn I qua II

(a - x): số ion còn lại của Na+, Cl- ở ngăn I (b + x): số ion Na+ bên ngăn II

Khi đạt đến cân bằng :

Số lượng cation và anion ở mỗi bên ngăn giống nhau:

R- + Cl- (ngăn II) = Na+ (ngăn II)

Sự hiện diện của một ion có đường kính lớn không qua màng làm cho số ion ở ngăn bên kia di chuyển qua nó

Tích số nồng độ ion bên ngăn I bằng tích số nồng độ ion bên ngăn II:

(a-x) Cl- (a-x)Na+ = xCl- (b+x) Na+Ngăn I Ngăn I Ngăn II Ngăn II Thăng bằng Donnan rất quan trọng đối với màng tế bào vì trong tế bào có những ion có đường kính phân tử lớn như protid không ra ngoài màng được và điều này làm cho những ion nhỏ bên ngoài di chuyển vào bên trong màng

1.2.2.5 Sự thẩm thấu

Sự thẩm thấu là sự di chuyển của các phân tử dung môi qua một màng thấm đến vùng

có nồng độ chất tan cao hơn mà màng không có tính thấm đối với chất tan đó

Áp suất cần để ngăn sự di chuyển của dung môi gọi là áp suất thẩm thấu của dung dịch

Áp suất thẩm thấu của dung dịch tùy số lượng hơn là loại ion trong dung dịch

Áp suất thẩm thấu liên quan đến nhiệt độ và thể tích:

Đơn vị đo áp suất thẩm thấu là osmol

Một osmol là áp lực thẩm thấu gây ra bởi sự hòa tan một trọng lượng phân tử một chất vào trong một lít nước với điều kiện là chất ấy không bị thủy giải

Thí dụ: một phân tử gram glucose (180g) khi tan trong 1 lít nước sẽ có một áp suất thẩm thấu là 1 osmol tương đương với 22,4 atm

Một phân tử HCl khi để vào nước sẽ phân ly để cho H+ và Cl-, tạo nên một áp suất thẩm thấu là 2 osmol, tuy nhiên vì sự điện giải HCl không hoàn toàn nên áp suất ấy chỉ gần bằng 2 x 22,4 atm

* Nồng độ thẩm thấu của huyết tương – Trương lực của huyết tương

Osmolality: số osmol trong 1 lít dung dịch

Osmolarity: số osmol trong 1kg dung môi

Nồng độ thẩm thấu của huyết tương là 290 mosmol/L tương ứng với áp suất thẩm thấu

là 7,3 atm

Nồng độ thẩm thấu của huyết tương có thể ước tính theo công thức sau:

Osmolality = 2[ Na+] + 0.05 [ Glucose] + 0,33 [BUN]

(mosmol/L) mEq/L mg/dL mg/dL

Trên lâm sàng osmolality của huyết tương trong giới hạn: 285 < osmolality < 320 mEq

Từ “trương lực“ để mô tả áp suất thẩm thấu có hiệu quả của một dung dịch liên quan đến huyết tương

Một dung dịch “đẳng trương“ khi áp suất thẩm thấu có hiệu quả bằng với huyết tương, thấp hơn huyết tương thì gọi là dung dịch “nhược trương“, cao hơn huyết tương thì gọi

là dung dịch “ưu trương”

1.2.2.6 Khuyếch tán không ion hóa

Một vài acid yếu và base yếu tan trong màng tế bào dưới dạng không phân ly, còn khi

ở dạng phân ly thì chúng không qua màng được Do đó, nếu phân tử của chất không phân ly khuếch tán từ một bên màng sang bên kia màng, rồi sau đó phân ly chúng không thể khuyếch tán trở lại được

Thí dụ : ở pH=2 trong dạ dày, hơn 95% aspirin ở dạng không ion hóa và tan trong mỡ, hấp thu qua niêm mạc dễ dàng Vào trong tế bào, pH gần như trung hòa, hợp chất ion hóa trở lại và không trở lại lòng dạ dày được Hiện tượng khuyếch tán không ion hóa này thấy rõ ở hệ tiêu hóa và thận

1.2.2.7 Vận chuyển chủ động

Các chất được chở qua màng ngược với độ sai biệt nồng độ và điện thế Tùy theo nguồn năng lượng sử dụng, chuyên chở chủ động được chia thành 2 lọai:

– Nguyên phát: nguồn năng lượng được cung cấp trực tiếp từ sự phá vỡ ATP hay một

vài hợp chất phosphat có năng lượng cao khác

có đặc tính chuyên biệt quan trọng cho chức năng của bơm:

 Có 3 vị trí gắn Na+ trên phần protein đẩy về phía trong màng

 Có 2 vị trí gắn K+ trên mặt ngoài màng

 Phần phía trong của protein này gần vị trí gắn Na+ có họat động men ATPase

Cơ chế họat động của bơm:

– Khi 3 ion Na+

gắn vào phía trong protein chở, men ATPase bị kích họat, sau đó một phân tử ATP tách ra, phóng thích năng lượng, năng lượng này dùng làm thay đổi cấu hình của phân tử protein chở, lọai K+ vào trong màng và Na+ ra ngoài màng

– Bơm Na - K còn có khả năng điều hòa thể tích tế bào Bên trong màng tế bào có một lượng lớn protein và các hợp chất hữu cơ khác không qua màng được, mang điện âm, các chất này sẽ thu hút một số ion dương quanh nó, tạo một lực thẩm thấu, nước di chuyển vào trong tế bào Bơm Na+- K+ bơm Na+ ra ngòai, mang nước ra ngòai tế bào Khi tế bào bị phồng tự động kích hoạt bơm Na+- K+, huy động nhiều

Na+ ra ngoài và mang nước ra ngoài nhiều hơn

Hình 4: Bơm Na + - K + Chuyên chở chủ động Ca ++: Ion Ca++ bình thường được giữ ở mức độ thấp trong

tế bào (thấp hơn dịch ngọai bào 10.000 lần ) do họat động của hai bơm Ca++:

 Một bơm Ca++ ở trong màng tế bào, bơm Ca++

ra ngoài màng

 Các bơm Ca++

khác ở một hay nhiều bào quan trong tế bào

Chuyên chở chủ động H + nguyên phát

Cơ chế này quan trọng ở hai nơi:

 Trong tuyến của dạ dày

 Trong phần sau của ống thận xa và ống góp của thận

Cơ chế chuyên chở chủ động có tính đặc hiệu, có độ bảo hòa và cần chất chuyên chở

– Thứ phát: đồng chuyên chở (co-transport) hoặc chuyên chở trao đổi

(counter-transport)

Glucose và nhiều acid amin được chở qua màng ngược với độ sai biệt nồng độ bằng

cơ chế đồng chuyên chở Trong cơ chế này, protein chuyên chở có hai vị trí gắn bên ngòai, một cho Na+ và một cho glucose Chỉ khi Na+ và glucose cùng gắn vào protein chở, sự thay đổi cấu hình tự động xảy ra và cả Na+ và glucose sẽ được mang vào trong màng cùng lúc

Cơ chế trao đổi Na + - Ca ++ hoặc Na + - H + :

Trong cơ chế trao đổi Na+

- Ca++ , ion Na+ di chuyển vào trong và Ca++ ra ngòai, cả hai đều gắn vào cùng một protein chở

Vận chuyển chủ động qua khe tế bào:Trong nhiều nơi của cơ thể, vật chất được chở

qua khe tế bào thay vì xuyên qua màng tế bào Lọai chuyên chở này xảy ra ở biểu bì ruột, biểu bì ống thận

Cơ chế:

Có một cơ chế chuyên chở chủ động ở một bên tế bào

Sau đó là khuyếch tán đơn thuần hoặc có hỗ trợ qua màng phía đối diện của tế bào Chức năng biến hình và hòa màng trong quá trình thực bào và bài tiết

1.2.3 Chức năng biến hình và hòa màng trong quá trình thực bào và bài tiết

Màng tế bào là một cấu trúc sinh động, có khả năng tạo hình rất cao Khả năng này thấy rõ trong quá trình thực bào và bài tiết sản phẫm của tế bào

– Thực bào và ẩm bào: Màng tế bào lấy vật chất bằng cách thành lập những nếp ở màng, sau đó tạo thành nang để mang vật chất vào trong tế bào Nếu tạo nang lớn thì gọi là thực bào, nếu tạo túi nhỏ thì gọi là ẩm bào

– Xuất bào: Các protein do tế bào bài tiết đi từ hệ võng nội bào đến bộ Golgi, ở đây chúng được đóng gói và thành hạt bài tiết.Các hạt này khi đến màng tế bào, màng hạt tiết và màng tế bào hòa nhau và được thải ra ngòai tế bào

1.2.4 Trao đổi ion và điện thế màng

Hai bên màng bào tương có những ion mang điện tích dương hoặc âm Những ion quan trọng quyết định tính điện hai bên màng là các ion Na+, K+, và Cl-

Điện thế màng (Điện thế nghĩ)

– Khi tế bào nghĩ, bên trong tế bào mang điện (–) so với bên ngoài Màng tế bào khi nghỉ không có tính thấm với protein trong tế bào và các anion hữu cơ khác, có tính thấm ít với Ca++ và cao với K+ và Cl- Điện thế màng khi nghỉ vào khoảng - 90mV – Ở một thời điểm đã cho, điện thế màng tùy thuộc:

+ Sự phân phối Na+, K+, Cl-

+ Tính thấm của màng đối với những ion này

+ Họat động của bơm Na+ - K+

Hình 5 Hiện tượng thực bào (phagocytosis) và xuất bào (exocytosis)

Điện thế màng được tính theo phương trình Goldman:

o]: nồng độ Na+ ngoài màng – [Na+

i]: nồng độ Na+ trong màng

Ion Nồng độ ngòai tế bào Nồng độ trong tế bào

10mEq/L 141mEq/L

< 1mEq/L 4mEq/L 10mEq/L

Điện thế động

Khi bị kích thích, màng tế bào thay đổi tính thấm, ion Na+ vào trong, ion K+ chuyển ra ngoài tế bào Điện thế màng tiến về phía 0 mV, sau đó vượt qua phía dương trước khi trở về trị số lúc đầu Điện thế động gồm:

– Giai đọan khử cực: màng tăng tính thấm với Na+

và giảm tính thấm với K+– Giai đọan tái cực: điện thế màng trở về trị số lúc đầu

1.2.5 Chức năng thông tin

Cơ thể là một khối thống nhất luôn tự điều chỉnh mọi hoạt động bằng các cơ chế điều hòa ngược, duy trì trạng thái hằng định nội môi trong điều kiện môi trường luôn thay đổi Cơ thể truyền tin bằng 2 hệ thống: thần kinh và thể dịch

Hệ thống thông tin trong tế bào

Sự thông tin liên tế bào có thể thực hiện qua chất truyền tin hóa học Ở một vài lọai

mô, các chất hóa học có thể đi từ tế bào này sang tế bào khác qua nơi tiếp hợp hở Các chất hóa học có thể gắn vào các thụ thể trên màng tế bào, trong tế bào chất hoặc trong nhân

– Nhận tin từ kênh thần kinh

o Hệ thần kinh truyền tin bằng các xung thần kinh, xung này có bản chất là một điện thế hoạt động lan truyền dọc sợi thần kinh đến tận các synapse với tế bào thần kinh khác, tế bào cơ hay tuyến Tại các synapse, thông tin được tiếp nhận và xử lý nhờ các chất dẫn truyền thần kinh (neurotransmitter), chất này khuếch tán qua màng trước synapse, đến gắn với thụ thể (receptor) ở màng sau synapse Sự kết hợp này làm mở kênh natri - kali  xung động được truyền qua

o Tại tế bào đích, như tế bào cơ hay nơron có thụ thể, tùy thụ thể, tác dụng có thể là kích thích hoặc ức chế

Ví dụ: Với chất dẫn truyền acetylcholine, có 2 loại thụ thể tiếp nhận, đó là thụ thể nicotic và muscarinic Nếu acetylcholine gắn với thụ thể nicotic sẽ gây khử cực màng

 gây hưng phấn Nếu gắn với thụ thể muscarinic sẽ gây tăng phân cực màng  gây

ức chế

– Nhận tin từ hệ thống thể dịch

o Thông tin được truyền đi bằng các cấu trúc đặc hiệu của chất truyền tin, chủ yếu

là các hormon Kênh truyền tin là dịch ngoại bào, bộ phận nhận tin là các thụ thể đặc hiệu ở các tế bào đích Có 3 loại thụ thể khác nhau tiếp nhận tin của 3 loại hormon có bản chất hóa học khác nhau:

Thụ thể trên màng tế bào

o Loại hormon có bản chất là protein, polypeptit, peptit, catecholamin tác dụng lên loại thụ thể này Ví dụ: hormon của vùng dưới đồi, tuyến yên, tuyến cận giáp, tuyến tụy nội tiết, tủy thượng thận

o Cơ chế tác dụng của hormon: thông qua chất truyền tin thứ hai, như AMP vòng, GMP vòng, Ca2+, các sản phẩm phân hủy của phospholipid màng tế bào

Cụ thể:

 Hormon được tiết ra theo máu đến tác dụng lên các tế bào có thụ thể đặc hiệu (tế bào đích)

 Hormon gắn với thụ thể bằng cầu nối hóa trị  tạo thành hợp chất

"hormon - thụ thể" Hợp chất này hoạt hóa adenylcyclase ở phía trong màng

 Men này cùng với ion Mg2+ trong bào tương tác dụng lên ATP tạo thành 3' - 5' - adenosine monophosphat (AMP) có cấu trúc vòng -> cAMP (c: cyclic)

 cAMP là chất truyền tin thứ hai gây ra các tác dụng của hormon lên tế bào như: hoạt hóa enzym, thay đổi tính thấm của màng, gây co hay giãn cơ

Thụ thể trong bào tương

o Loại hormon có bản chất là lipid, có nhân steroid tác dụng lên các thụ thể trong bào tương Ví dụ: hormon của vỏ thượng thận, buồng trứng, tinh hoàn

o Cơ chế tác dụng: làm tăng tổng hợp protein trong tế bào qua các bước sau:

 Hormon khuếch tán qua màng, kết hợp với thụ thể trong bào tương tạo thành hợp chất hormon - thụ thể

 Hợp chất này khếch tán qua màng nhân vào trong nhân, gắn lên điểm đặc hiệu của ADN, hoạt hóa quá trình sao chép của những gen đặc hiệu, tổng hợp nên các protein mới tại các ribosom trong bào tương

Ví dụ: hormon aldosteron của vỏ thượng thận đẩy mạnh tổng hợp protein trong tế bào biểu mô của ống lượn xa và ống góp của thận, đó là các protein mang Na+ và K+, làm tăng tái hấp thu Na+

và bài tiết K+ của ống thận

Thụ thể trong nhân

o Hormon tuyến giáp T3, T4 (là acid amin - tyrosin - có gắn iod)

o Cơ chế tác dụng cũng là tổng hợp protein nhưng khác các hormon là steroid ở chỗ:

 Thụ thể nằm trong nhân, trong phức hợp nhiễm sắc thể

 Protein được tổng hợp trên lưới nội sinh chất hạt Những protein này chủ yếu

là các enzym của ty thể, thúc đẩy quá trình dị hóa sinh năng lượng

 Khi gắn với thụ thể trong nhân, hormon có thể phát huy chức năng trong nhiều ngày, nhiều tuần

Các chất hóa học có thể tác dụng theo nhiều cách:

+ Qua trung gian của AMP vòng

+ Qua trung gian của Ca++

Kháng nguyên HLA

Trên màng tế bào có một số glycoprotein có chức năng đa dạng Một trong những glycoprotein đó là một kháng nguyên có chức năng đặc biệt là nhận dạng tế bào và phân biệt tế bào quen lạ, đó là kháng nguyên tương hợp tổ chức hay gọi là HLA(Human leucocyte antigen) Gen của HLA nằm trong nhánh ngắn của nhiễm sắc thể số 6.Tùy sự phân bố trong mô và tùy chức năng, có 2 loại:

– Thứ nhất : gồm HLA A, HLA B, HLA C nằm trong tất cả các tế bào có nhân và được đại thực bào trình diện với kháng nguyên họat hóa lympho T8

– Thứ hai : gồm HLA nằm trong đại thực bào, tế bào lympho B và tế bào lympho T hoạt hóa, tại đó HLA đượctrình diện để họat hóa tế bào lympho T4

Có 3 ổ gen HLA II, đó là DR, DQ, và DP Những người sinh đôi cùng bọc có cùng một HLA, ngoài ra có ít người có HLA giống nhau, trong đó có hàng triệu người mới có 2 người có cùng nhóm HLA Mỗi người sinh ra có ½ HLA giống cha, ½ HLA giống mẹ

1.2 CHỨC NĂNG CÁC BÀO QUAN

1.2.1 Mạng lưới nội bào tương

Trong bào tương có mạng lưới các cấu trúc ống và túi gọi là mạng nội bào tương Các ống và túi này nối với nhau, thành là màng có 2 lớp lipid chứa một số lượng lớn protein Tổng diện tích các cấu trúc này có thể lớn từ 20-40 lần diện tích màng tế bào Một số chất được thành lập trong vài vùng của tế bào sẽ vào mạng nội bào tương và sau đó được dẫn đến cácphần khác của tế bào Có nhiều hệ thống men gắn vào màng

tham gia vào chức năng chuyển hóa tế bào

Hình 6 Mạng lưới nội bào tương 1.2.2 Ribosom và hệ võng nội bào hạt

Hạt ribosom là những hạt nhỏ hình cầu, bao gồm một hỗn hợp acid ribonucleic (RNA) và

protein, có chức năng tổng hợp protein Những protein nào đã được tổng hợp tại

ribosome thì xuyên qua màng của lưới nội bào tương, vào trong ống lưới, tập trung tại các túi của lưới, sau đó tách ra thành hạt bài tiết hoặc được chuyển sang bộ Golgi

1.2.3 Phức hợp Golgi

Bộ Golgi rất phát triển trong các tế bào bài tiết Màng lipoprotein của phức hợp Golgi

không chứa đựng nhiều men nhưng có khả năng tổng hợp các mucopolysaccharide

và những hạt lipoprotein Khi các protein được tổng hợp tại ribosome, chúng được

chuyển vào trong lưới nội bào tương, ở đây protein được vận chuyển trong ống, đến các đọan ống trơn kết hợp với polysaccharide và lipid của ống trơn, tập trung tại các đầu ống Đầu các ống trơn phình ra thành những túi nhỏ và tách khỏi ống, di chuyển đến bộ Golgi, chất chứa trong túi được bổ sung lần nữa, ống phình ra, thắt lại thành

túi, túi này sẽ tách ra khỏi phức hợp Golgi và trở thành túi Golgi Túi này sẽ ở lại bào tương như là tiêu thể (lysosome) hay được bài tiết ra ngòai gọi là hạt bài tiết

Hình 7 Phức hợp Golgi 1.2.4 Ty lạp thể

Nơi sản xuất năng lượng của tế bào Cấu trúc cơ bản của ty lạp thể là một màng

protein - lipid kép, có nhiều nếp tạo thành ngăn bên trong, trong đó có nhiều men oxy hóa Ngoài ra chất nền bên trong ty lạp thể chứa nhiều men hòa tan cần cho việc trích năng lượng từ các chất dinh dưỡng Các men này phối hợp với các men trên các ngăn

sẽ oxyt hóa các chất dinh dưỡng, ATP (adenosin triphosphate) sau đó được đưa ra ngoài ty lạp thể và được sử dụng cho các chức năng của tế bào

Hình 8 Ty lạp thể

1.2.5 Peroxisome

Về hình thể thì giống tiêu thể, nhưng khác với tiêu thể vì:

Chúng được thành lập bằng cách tự nhân đôi hơn là từ bộ Golgi

Chứa men oxidase hơn là hydrolase

Các men oxidase kết hợp với oxy và hydrogen từ các chất hóa học trong tế bào để tạo thành hydrogen peroxyde (H2O2) là chất oxyt hóa mạnh, cùng với men catalase trong peroxisome oxyt hóa các chất độc cho tế bào

1.2.6 Tiêu thể (lysosome)

Được thành lập từ bộ Golgi và nằm rải rác trong tế bào, tiêu thể cung cấp hệ thống tiêu hóa trong tế bào Tiêu thể có kích thước thay đổi từ 250-750 nanomet, được bao quanh bởi màng lipid kép, chứa nhiều hạt nhỏ là protein lắng tụ của các men thủy phân Men thủy phân này có thể tách các hợp chất hữu cơ thành một hay nhiều phần bằng cách gắn với hydrogen từ phân tử nước hay gắn với nhóm hydroxyl Do đó, protein bị thủy giải thành acid amin, glycogen thành glucose Có khỏang 40 men hydrolase có trong lysosome dùng để tiêu hóa đường, đạm, mỡ Đôi khi cần phải tiêu hóa ngay bản thân tế bào, lúc đó tiêu thể tiến hành tự thực bào

1.2.7 Nhân

Nhân là trung tâm điều hòa của tế bào, chứa một lượng lớn DNA, gọi là gene Gene xác định đặc tính của protein tế bào, điều hòa sinh sản Nhân được bao ngoài bởi màng nhân Màng nhân: có hai màng riêng biệt, lớp ngoài liên tục với mạng nội bào tương Giữa hai lớp màng nhân có những lỗ nhỏ, nhiều phức hợp lớn phân tử protein gắn vào viền các lỗ nhỏ này và có thể xuyên qua các lỗ này

Hình 9 Cấu trúc nhân tế bào

1.2.8 Hạt nhân

Hình cầu, có thể chứa một hay nhiều hạt nhân, có hạt nhân không có màng giới hạn, chứa RNA và protein thuộc loại tìm thấy trong ribosome Hạt nhân phồng to khi tế bào tổng hợp protein RNA của hạt nhân là tiền thân của 3 lọai RNA: RNA truyền tin , RNA vận chuyển, RNA của ribosome Các genes của 5 đôi nhiễm sắc thể tổng hợp RNA của ribosome, sau đó chúng được dự trữ trong hạt nhân, bắt đầu bằng RNA dạng sợi lỏng lẽo, sau đó đặt lại thành hạt Các hạt này sẽ được chuyển qua các lỗ ở màng nhân vào tế bào chất, ở đây chúng trở thành ribosome trưởng thành

* Tế bào không nhân

Trong cơ thể, có những tế bào không nhân như hồng cầu Ngoài cơ thể có những vi sinh vật đơn bào không nhân như vi khuẩn, tế bào nấm

Bài 2: SINH LÝ MÁU

MỤC TIÊU

1 Trình bày chức năng của máu

2 Mô tả những đặc tính lý học và thành phần chính của máu

3 Mô tả cấu trúc, chức năng, đời sống, và sản xuất tế bào hồng cầu

4 Mô tả cấu trúc, chức năng, và trình bày quá trình sản xuất bạch cầu

5 Mô tả cấu trúc, chức năng, nguồn gốc của tiểu cầu

6 Mô tả 3 cơ chế tham gia trong quá trình đông máu

7 Phân biệt các giai đoạn đông máu, giải thích những yếu tố làm thuận lợi và ức

chế đông máu

8 Phân biệt nhóm máu hệ ABO và Rh

9 Giải thích tầm quan trọng của sự phù hợp giữa nhóm máu người cho và người

nhận trước khi truyền máu

Máu tham gia vào hằng định nội môi vì máu chuyên chở oxy, CO2, chất dinh dưỡng và hormon đến và từ tế bào của cơ thể Máu giúp điều hòa pH và nhiệt độ cơ thể, bảo vệ

cơ thể chống lại bệnh qua cơ chế thực bào và sản xuất kháng thể

Máu chuyên chở nhiều chất khác nhau, giúp điều hòa nhiều quá trình sống Máu là một

mô lỏng có màu đỏ, là một tổ chức di động được tạo thành từ thành phần hữu hình là các tế bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) và huyết tương Chức năng chính của của máu

là cung cấp các chất nuôi dưỡng và cấu tạo các tổ chức cũng như loại bỏ các chất thải trong quá trình chuyển hóa của cơ thể như khí carbonic và acid lactic Máu cũng là phương tiện vận chuyển của các tế bào (cả tế bào có chức năng bảo vệ cơ thể lẫn tế bào bệnh lý) và các chất khác nhau (các amino acid, lipid, hormone) giữa các tổ chức và cơ quan trong cơ thể Các rối loạn về thành phần cấu tạo của máu hoặc ảnh hưởng của chúng đến sự tuần hoàn bình thường có thể dẫn đến rối loạn chức năng của nhiều cơ quan khác nhau

I CHỨC NĂNG VÀ ĐẶC TÍNH CỦA MÁU

Máu là mô liên kết gồm có chất nền lỏng ngoài tế bào gọi là huyết tương trong đó có nhiều tế bào và các mảnh tế bào Máu chuyên chở oxy từ phổi và chất dinh dưỡng từ

hệ tiêu hóa đến mô kẻ và sau đó vào tế bào CO2 và các chất đào thải di chuyển theo

hướng ngược lại, từ tế bào vào mô kẻ rồi vào máu Sau đó máu chuyên chở chất đào thải đến nhiều cơ quan khác nhau-phổi, thận và da để loại ra khỏi cơ thể

1.1 Chức năng của máu

– Điều hòa: máu giúp giữ hằng định nội môi cho tất cả dịch cơ thể Máu điều hòa pH

qua các chất đệm Máu điều hòa nhiệt độ cơ thể bằng cách hấp thu nhiệt và làm mát nhờ nước trong huyết tương và thay đổi lưu lượng qua da, do đó nhiệt thừa sẽ mất từ máu ra môi trường bên ngoài Ngoài ra áp suất thẩm thấu ảnh hưởng đến thành phần nước trong tế bào, qua các phản ứng qua lại của các ion tan và protein

– Che chở: Máu có thể đông, giúp giảm bớt mất máu sau khi bị tổn thương hệ tim

mạch Ngoài ra các bạch cầu che chở cơ thể chống bệnh tật qua hiện tượng thực bào Nhiều loại protein của máu như kháng thể, interferon, và bổ thể giúp che chở cơ thể chống bệnh tật qua nhiều cách khác nhau

1.2 Đặc tính lý học của máu

Máu đặc và nhớt hơn nước Nhiệt độ của máu vào khoảng 380C (100.40F), 10C cao hơn nhiệt độ ở miệng và hậu môn, pH hơi kiềm thay đổi từ 7.35 đến 7.45 Màu thay đổi theo nồng độ oxy, khi nồng độ oxy cao, máu có màu đỏ sáng, khi nồng độ oxy thấp máu có màu đỏ sẫm Máu tạo thành 20% dịch ngoại bào và 8% tổng khối lượng toàn

cơ thể Thể tích máu từ 5 - 6 lít ở người nam trưởng thành cỡ trung bình và 4 - 5 lít ở người nữ trưởng thành cỡ trung bình Sự khác biệt về thể tích là do sự khác biệt về cỡ lớn của cơ thể Nhiều hormon qua các cơ chế điều hòa ngược âm tính (negative feedback) giữ thể tích máu và áp suất thẩm thấu hằng định đặc biệt quan trọng là các hormon aldosterone, hormon kháng lợi niệu (ADH) và ANP (atrial natriuretic peptide)

1.3 Thành phần của máu

Máu có hai thành phần:

– Huyết tương: là chất nền, lỏng, chứa các chất hòa tan

– Các yếu tố hữu hình: tế bào và các mảnh vỡ tế bào

Nếu đem một mẫu máu để trong một ống thủy tinh nhỏ và ly tâm, tế bào sẽ lắng xuống dưới và huyết tương ở trên Máu có 45% yếu tố hữu hình và 55% huyết tương 99% yếu

tố hữu hình là hồng cầu màu đỏ, bạch cầu màu trắng và tiểu cầu chỉ chiếm 1%

1.3.1 Huyết tương

Huyết tương chứa 91.5% là nước và 8.5% là chất tan, phần lớn là protein Các protein của huyết tương có vai trò duy trì áp suất thẩm thấu của máu và áp suất này là yếu tố quan trọng trong trao đổi dịch ngang qua thành mao mạch

Tế bào gan tổng hợp các protein của huyết tương gồm :

do chúng được sản xuất trong một vài loại đáp ứng miễn dịch

Ngoài protein, các chất tan khác gồm: các chất điện giải, chất dinh dưỡng, các chất điều hòa như men và hormones, khí máu, các sản phẫm đào thải như urê, acid uric, creatine, ammoniac, và bilirubin

o Bach cầu đa nhân trung tính ( neutrophils)

o Bạch cầu đa nhân ưa kiềm (basophils)

o Bạch cầu đa nhân ưa acid (eosinophils)

 Bạch cầu không hạt

o Lymphô T và B, tế bào sát thủ tự nhiên (natural killer cells: NK cells)

 Bạch cầu đơn nhân (monocytes)

– Tiểu cầu

Hình 1 Hồng cầu: erythrocyte, tiểu cầu: Platelets,bạch cầu trung tính: neutrophils, bạch cầu ưa acid: eosinophils, bạch cầu ưa base: basophils, bạch cầu

lymphô: lymphocytes, bạch cầu đơn nhân: monocytes

Phần trăm thể tích máu chiếm bởi hồng cầu gọi là dung tích lắng đọng hồng cầu (hematocrit) Thí dụ: hematocrit = 40 % có nghĩa là 40% thể tích máu là hồng cầu Hematocrit bình thường :

– Nữ trưởng thành: 39 - 46% ( trung bình: 42)

– Nam trưởng thành: 40 - 54% ( trung bình: 47)

Hormon testosterone có nồng độ cao ở nam giới kích thích tổng hợp erythropoietin, hormon này sau đó kích thích sản xuất hồng cầu Do đó, nam giới có số lượng hồng cầu cao hơn ở nữ giới

Hồng cầu ở nữ giới cũng thấp hơn nam giới do mất máu trong các chu kỳ kinh nguyệt Trong bệnh đa hồng cầu (polycythemia) hematocrit có thể lên đến 65% hay hơn, điều này làm tăng độ nhớt máu, tăng kháng lực đối với dòng chảy, tim khó bơm máu hơn Nguyên nhân gây đa hồng cầu bao gồm tăng sản xuất bất thường hồng cầu, thiếu máu

ở mô, mất nước hoặc sử dụng nhiều erythropoietin

1.4 Thành lập tế bào máu

Mặc dù có một số tế bào lymphô có đời sống hàng năm, đa số đời sống các yếu tố trong máu chỉ kéo dài vài giờ, ngày, tuần và được thay thế liên tục Quá trình thành lập các yếu tố của máu gọi là tạo máu (hemopoiesis hoặc hematopoiesis: -poiesis = making) Trước khi sinh, sự thành lập các yếu tố của máu xảy ra đầu tiên trong túi noãn hoàng (yolk sack) rồi sau đó ở gan, lách, hung tuyến Sau khi trẻ ra đời, quá trình tạo

máu chủ yếu xảy ra ở tủy xương (phần tủy đỏ) Khoảng 0,5% - 0,1% tế bào tủy đỏ là tế bào mầm (hemocytoblast), tế bào này có khả năng phát triển thành nhiều lọai tế bào

Các tế bào mầm tự sinh sản, biệt hóa thành nhiều lọai tế bào máu, đại thực bào, tế bào lưới, tế bào mast hay tương bào, và tế bào mỡ Một khi tế bào được thành lập trong tủy xương, chúng theo dòng máu qua các xoang tĩnh mạch Ngọai trừ tế bào lymphô, các yếu tố hữu hình không phân chia nữa sau khi đã rời tủy xương Tế bào mầm trong tủy xương sản xuất 2 lọai tế bào mầm khác gọi là tế bào mầm dòng myeloid (myeloid stem cells) và tế bào mầm dòng lymphoid (lymphoid stem cells)

Tế bào mầm dòng myeloid phát triển trong tủy xương và tạo ra hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu đơn nhân, bạch cầu đa nhân ưa acid, kiềm, và trung tính

Tế bào mầm dòng lymphoid phát triển trong tủy xương và hoàn tất trong mô bạch huyết, chúng tạo ra các tế bào lymphô

Trong quá trình tạo máu, một vài tế bào mầm dòng myeloid biệt hóa thành tế bào nguồn (progenitor cells), các tế bào này không có khả năng tự sinh sản và chuyển đổi thành một số yếu tố chuyên biệt của máu Một số tế bào này gọi là đơn vị thành lập cụm (colony-forming units, CFUs): CFU-E sản xuất ra hồng cầu, CFU - Meg sản xuất

ra các megacaryocytes, nguồn gốc của tiểu cầu, và CFU - GM sản xuất ra các tế bào có hạt (granulocytes) đặc biệt là bạch cầu trung tính (neutrophils) và bạch cầu đơn nhân (monocytes) Các tế bào nguồn cũng giống tế bào mầm, giống tế bào lymphô (lymphocyte) và không phân biệt được nếu chỉ nhìn dưới kính hiển vi

Thế hệ kế tiếp được gọi là tế bào tiền thân (precursor cells), nhiều phân bào liên tiếp và sản xuất ra các yếu tố hữu hình của máu: monoblast phát triển thành bạch cầu đơn nhân (monocytes), eosinophilic myeloblasts phát triển thành bạch cầu ưa acid (eosinophils) Nhiều hormones được gọi là yếu tố tăng trưởng tạo máu (hemopoietic growth factors) điều hòa sự biệt hóa và phát triển của các tế bào tiền thân:

– Erythropoietin (EPO) do thận sản xuất, làm tăng số tế bào tiền thân của hồng cầu – Thrombopoietin (TPO) do gan sản xuất, kích thích sự thành lập tiểu cầu từ các

megakaryocytes

– Cytokin: nhiều cytokins khác nhau điều hòa sự phát triển nhiều lọai tế bào máu,

chúng tác dụng như một hormon tại chỗ Cytokines kích thích sự phát triển các tế bào tiền thân trong tủy xương và điều hòa họat động của các tế bào liên quan đến đề kháng không chuyên biệt (thực bào) và đáp ứng miễn dịch (tế bào B va T) Hai lọai cytokins quan trọng kích thích thành lập tế bào bạch cầu là yếu tố kích thích cụm (colony - stimulating factors,CSFs) và interleukins

II SINH LÝ HỒNG CẦU

Hình 2 Tế bào hồng cầu

Tế bào hồng cầu (red blood cells hoặc erythrocytes: erythro = red; cyte = cell) chứa protein chuyên chở oxy là hemoglobin là một chất màu cho máu có màu đỏ

Số lượng: Người nam trẻ trưởng thành: 5,4 triệu/µl máu

Nữ trẻ trưởng thành 4,8 triệu/µl máu

Việt nam: Nam 5,11 ± 0,3 triệu/µl máu

Nữ 4,6 ± 0,25 triệu/µl máu

Ở trẻ sơ sinh số lượng hồng cầu khoảng 6 triệu/µl máu, sau khi sinh hai tuần giảm xuống 5 triệu/µl,rồi 4,5 triệu/µl Đến tuổi dậy thì hơi tăng lên Số lượng hồng cầu cũng hơi tăng sau bữa ăn, mùa lạnh, lao động nặng, ở độ cao từ 700 m so với mặt biển trở lên và khi mất nhiều mồ hôi, tiểu nhiều Số lượng hồng cầu giảm khi uống nhiều, cuối

Mỗi hemoglobin chứa một protein gọi là globin, gồm 4 chuỗi polypeptide (2 alpha và 2 beta) và chất màu vòng nhẫn không phải là protein gọi là heme được 4 chuỗi protein bao quanh Trung tâm mỗi vòng heme là ion Fe++ kết hợp một cách hoàn nghịch với một phân tử oxy cho phép mỗi phân tử hemoglobin gắn với 4 phân tử oxy Ở mỗi một phân tử, oxy sẽ gắn vào một ion Fe++, khi máu qua mao mạch ở mô phản ứng Fe++

- oxy

sẽ xảy ra theo chiều nghịch lại, hemoglobin phóng thích oxy, sau đó oxy khuyếch tán vào mô kẻ và vào tế bào

Hemoglobin cũng chuyên chở khỏang 23% CO2 tổng cộng , máu qua mao mạch ở mô

sẽ lấy CO2, CO2 gắn với amino-acid trong phần globin của hemoglobin, khi máu đến phổi, CO2 được phóng thích khỏi hemoglobin và được thải ra ngòai

Hemoglobin cũng giữ vai trò trong điều hòa lưu lượng máu và huyết áp Tế bào nội mô (epithelium) sản xuất nitric oxyde (NO) gắn với hemoglobin, trong một số tình huống hemoglobin phóng thích NO gây dãn mạch

Hình 3 Cấu trúc của Hb 2.3 Đời sống hồng cầu

Chỉ khỏang 120 ngày Màng tế bào hồng cầu trở nên dễ vỡ khi tuổi tăng Các tế bào hồng cầu bị vỡ sẽ được các tế bào đại thực bào trong lách và gan lấy đi, globin và heme được tách ra, globin được tách thành amino acid và được dùng để tái tổng hợp protein khác Fe được lấy từ heme dưới dạng Fe+++ và được chuyên chở bởi một protein của huyết tương là transferrin Trong cơ, tế bào gan và đại thực bào của lách và gan, Fe+++

sẽ tách khỏi transferrin và gắn vào một protein dự trữ Fe là ferritin

Khi cần thiết Fe++

sẽ được phóng thích khỏi nơi dự trữ hoặc được hấp thu từ đường tiêu hóa lại gắn vào transferrin, phức hợp này đến tủy đỏ của xương, tại đây các tế bào tiền thân sẽ lấy chúng qua hiện tượng nội nhập tế bào (endocytosis) để tổng hợp hemoglobin Vitamin B12 cũng cần cho tổng hợp hemoglobin

Khi Fe được tách ra khỏi heme, phần còn lại của heme sẽ chuyển hóa thành biliverdin, một chất có màu xanh lá cây, sau đó thành bilirubin, có màu vàng – cam Bilirubin vào máu đến gan, tại gan, bilirubin được tiết trong mật vào ruột Tại ruột già, vi khuẩn chuyển đổi bilirubin thành urobilinogen Một ít urobilinogen được tái hấp thu vào máu, chuyển thành urobilin và thải trong nước tiểu Hầu hết urobilinogen được lọai trong phân dưới dạng một chất màu nâu gọi là stercobilin cho phân có màu đặc trưng

2.4 Sản xuất hồng cầu

Sản xuất hồng cầu bắt đầu trong tủy xương từ tế bào tiền thân gọi là proerythroblast Proerythroblast phân chia nhiều lần, sản xuất tế bào và bắt đầu tổng hợp hemoglobin Erythroblast ưa kiềm → erythroblast đa sắc → normoblast → hồng cầu lưới

(reticulocyte) → và cuối cùng thành hồng cầu (erythrocyte)

Tế bào gần cuối của quá trình phát triển mất nhân và trở thành hồng cầu lưới (reticulocyte), hồng cầu lưới phát triển thành hồng cầu trưởng thành trong 1 - 2 ngày sau khi rời tủy xương

Bình thường, sự tạo hồng cầu và hủy hồng cầu xảy ra cùng khỏang thời gian Nếu khả năng chuyên chở oxy của máu giảm do tạo hồng cầu chậm hơn hủy hồng cầu, một cơ chế điều khiển ngược (feedback) âm làm tăng sản xuất hồng cầu, yếu tố điều hòa là lượng oxy phóng thích cho mô Thiếu oxy ở tế bào (hypoxia) có thể do nhiều nguyên nhân: giảm nồng độ oxy trong khí trời khi ở độ cao, thiếu máu (anemia), các vấn đề bệnh lý về hệ tuần hòan Dù nguyên nhân nào, thiếu oxy ở mô kích thích thận tăng sản xuất erythropoietin, làm tăng phát triển proerythroblast thành hồng cầu lưới (reticulocytes) trong tủy xương Trẻ sơ sinh thiếu tháng thường có thiếu máu do sản xuất không đủ erythropoietin Trong những tuần đầu sau sinh, gan, chứ không phải thận, sản xuất hầu hết erythropoietin (EPO)

Vì gan ít nhạy cảm với thiếu oxy hơn thận, trẻ sơ sinh có đáp ứng EPO với thiếu máu kém hơn người lớn Vì hemoglobin của thai nhi chỉ chở hơn 30% oxy, mất hemoglobin thai nhi, do sản xuất erythropoietin không đủ ,làm thiếu máu nặng hơn

III SINH LÝ BẠCH CẦU

3.1 Các loại bạch cầu

Bạch cầu có nhân và không chứa hemoglobin Bạch cầu được phân lọai:

– Có hạt: Phát triển từ tế bào mầm dòng myeloid gồm bạch cầu trung tính

(neutrophils), ưa acid (eosinophils), và ưa base (basophils)

– Không hạt: Phát triển từ tế bào mầm dòng lymphoid gồm bạch cầu lymphô

(lymphocytes), bạch cầu đơn nhân (monocytes)

3.1.1 Bạch cầu có hạt

Phân loại dựa vào màu nhuộm khi xem dưới kính hiển vi:

– Bạch cầu ưa acid màu đỏ cam với màu acid, có thùy (2) nối nhau bằng sợi chromatin

– Bạch cầu ưa base màu xanh tím với màu kiềm, các hạt tối, có thùy (2)

– Bạch cầu trung tính: nhân có từ 2-5 thùy nối nhau bằng sợi chromatin, màu hoa cà,

tế bào càng già càng có nhiều nhân, tế bào non có dạng “dài, dẹt và mỏng (band)” vì nhân có hình que

Hình 4: Bạch cầu đa nhân trung tính

Hình 5 Bạch cầu ưa acid và ưa base

3.1.2 Bạch cầu không hạt

Các hạt không nhìn thấy dưới kính hiển vi thường

– Bạch cầu Lymphô (Lymphocytes): nhân tròn, nhuộm màu sẫm, tế bào chất màu

xanh da trời tạo thành vòng nhẫn quanh nhân, lọai nhỏ có đường kính 6 - 9 µm, lọai lớn có đường kính 10 - 14 µm Sự khác biệt về chức năng của 2 loại không rõ ràng, nhưng trên lâm sàng số lượng bạch cầu lymphô tăng trong nhiễm siêu vi và trong một số bệnh do suy giảm miễn dịch Có 3 loại bạch cầu lymphô: T, B và NK( natural killer)

– Bạch cầu đơn nhân (Monocytes): có đường kính 12 - 20 µm , nhân thường hình

quả thận hay hình móng ngựa, tế bào chất màu xanh xám Màu và hình dạng thường

là do các tiêu thể (lysosomes) Máu mang bạch cầu đơn nhân đến mô, tại đây bạch cầu đơn nhân phình ra và biệt hóa thành đại thực bào, một số đại thực bào thường trú trong các mô đặc biệt như đại thực bào phế nang ở phổi, đại thực bào trong lách,

tế bào Kupffer trong gan Một số khác trở thành đại thực bào lang thang, đi lang thang trong mô và đến các vùng có nhiễm khuẩn hay viêm

Tế bào bạch cầu và tất cả tế bào có nhân khác trong cơ thể có protein gọi là kháng nguyên phức hợp phù hợp tổ chức (major histocompatibility (MHC) antigens) Những dấu ấn đồng nhất của tế bào này là duy nhất cho một người (ngọai trừ song sinh thật) Hồng cầu có kháng nguyên nhóm máu nhưng không có kháng nguyên phù hợp tổ chức

3.2 Chức năng của bạch cầu

Trong cơ thể khỏe mạnh, một vài bạch cầu, nhất là bạch cầu lymphô, có thể sống nhiều tháng hoặc nhiều năm, nhưng hầu hết chỉ sống một ít ngày Trong giai đọan nhiễm khuẩn, các bạch cầu thực bào chỉ sống vài giờ

– Khi số lượng bạch cầu > 10.000/µl: tăng bạch cầu (leucocytosis), bạch cầu tăng trong các đáp ứng bảo vệ với stress như nhiễm khuẩn, vận động nặng, phẫu thuật

– Khi số lượng bạch cầu < 5000/µl: giảm bạch cầu (leukopenia), bạch cầu giảm khi

dùng tia xạ, sốc, và điều trị bằng hóa chất

Chức năng

– Da và màng niêm mạc của cơ thể được liên tục phơi bày, tiếp xúc với vi khuẩn và độc tố Một vài vi khuẩn xâm nhập sâu vào mô gây bệnh Một khi yếu tố gây bệnh vào cơ thể, chức năng chính của bạch cầu là chống lại yếu tố gây bệnh bằng cách

thực bào hoặc gây đáp ứng miễn dịch Nhiều bạch cầu rời dòng máu, tụ tập quanh

tác nhân gây bệnh hoặc viêm Các bạch cầu hạt hoặc bạch cầu đơn nhân rời dòng máu sẽ không trở lại Bạch cầu lymphô thì từ máu vào mô kẻ rồi vào mạch bạch huyết và trở lại máu Ở một thời điểm nào đó, chỉ có 2% bạch cầu lymphô có trong máu, phần còn lại ở trong dịch bạch huyết và các tổ chức như da, phổi, hạch bạch

huyết và lách Các bạch cầu rời dòng máu và chuyển di Tín hiệu chính xác kích thích sự chuyển di qua các mạch máu đặc biệt thay đổi tùy loại tế bào bạch cầu Các phân tử dính giúp bạch cầu dính vào lớp nội mô (selectins, integrins) Bạch cầu trung tính và đại thực bào rất chủ động trong hiện tượng thực bào, chúng có thể tiêu hóa vi khuẫn và làm tan các vật chất đã chết

– Nhiều chất hóa học khác nhau do vi khuẩn và mô bị viêm phóng thích thu hút các thực bào, gây hiện tượng hóa ứng động (chemotaxis) Chất gây hiện tượng hóa ứng động gồm toxins do vi khuẩn sản xuất, kinins là chất do mô bị tổn thương sản xuất và một vài yếu tố kích thích cụm (colony - stimulating factors ,CSFs)

– CSFs cũng tạo thuận lợi cho hoạt động thực bào của bạch cầu trung tính và đại thực bào Trong các loại bạch cầu, bạch cầu trung tính đáp ứng nhanh nhất với mô tồn thương do vi khuẩn Sau khi bao tác nhân gây bệnh trong lúc thực bào, bạch cầu trung tính phóng thích nhiều hóa chất tiêu hủy chất gây bệnh Các chất đó là men lysozyme, tiêu hủy vi khuẩn, và các chất oxy hóa mạnh như anion peroxide (O2- -), hydrogen peroxide (H2O2) và anion hypochloride (OCl-) Bạch cầu trung tính cũng

có chứa defensins là protein có tính kháng sinh chống vi khuẩn và nấm

– Bạch cầu đơn nhân đến vùng bị viêm chậm hơn bạch cầu trung tính, nhưng chúng đến với số lượng lớn và tiêu hủy nhiều vi khuẩn hơn Khi đến, bạch cầu đơn nhân phình ra và biệt hóa thành đại thực bào lang thang, dọn dẹp các mảnh vỡ tế bào và vi khuẩn bằng hiện tượng thực bào

– Ở vị trí viêm, bạch cầu ưa base rời mao mạch vào mô, phóng thích các hạt chứa heparin, histamin và serotonin Những chất này làm đáp ứng viêm mạnh hơn và liên quan đến phản ứng dị ứng Bạch cầu ưa base có chức năng giống tương bào (tế bào mast)

– Bạch cầu ưa acid rời mao mạch vào dịch mô, phóng thích men như histaminase, làm mất tác dụng của histamine và những chất khác liên quan đến viêm trong phản ứng dị ứng Bạch cầu ưa acid thực bào các phức hợp kháng nguyên - kháng thể và các ấu trùng của các ký sinh trùng Do đó khi bạch cầu ưa acid tăng trong máu cho biết có dị ứng hoặc có nhiễm ký sinh trùng

– Bạch cầu lymphô giữ vai trò chính trong hệ miễn dịch Hầu hết bạch cầu lymphô di chuyển trong mô bạch huyết và chỉ một số nhỏ hiện diện trong máu

Có 3 loại bạch cầu lymphô:

– Lymphô B hiệu quả trong việc tiêu hủy vi khuẩn và làm bất hoạt toxins của chúng

– Lymphô T tấn công siêu vi, nấm, tế bào ghép, tế bào ung thư và một vài loại vi khuẩn, chịu trách nhiệm trong phản ứng khi truyền máu, dị ứng và thải mô ghép

Đáp ứng miễm dịch do tế bào B và T giúp chống lại vi khuẩn, che chở cơ thể chống lại một số bệnh

– Tế bào sát thủ tự nhiên (NK: natural killer) tấn công nhiều vi khuẩn và tế bào bướu Khi số lượng bạch cầu tăng cho biết có viêm hoặc nhiễm khuẩn Do đó việc đếm số lượng bạch cầu cần thiết để khám phá có nhiễm khuẩn hay viêm, hiệu quả độc của một vài hóa chất hay thuốc, theo dõi các rối loạn máu, hóa trị liệu, phát hiện phản ứng dị ứng hay nhiễm ký sinh trùng Vì mỗi loại bạch cầu có chức năng khác nhau nên việc xác định tỷ lệ % của mỗi loại rất cần thiết để hỗ trợ chẩn đoán

Ý nghĩa của số lượng bạch cầu cao hoặc thấp:

Loại bạch cầu Tăng bạch cầu Giảm bạch cầu

Bạch cấu trung tính

Neutrophils

Nhiễm khuẩn, bỏng , stress, viêm Do tia xạ

Ngộ độc thuốc Thiếu vitamin B12 Lupus đỏ hệ thống Bạch cầu lymphô

Lymphocytes

Nhiễm siêu vi Ung thư máu

Bệnh kéo dài Suy giảm miễn dịch Điều trị với cortisolBạch cầu đơn nhân

Monocytes

Nhiễm siêu vi hoặc nấm Lao

Ung thư máu, 1 số bệnh mãn tính

Suy tủy xương Điều trị với cortisol

Bạch cầu ưa acid

Eosinophils

Đáp ứng dị ứng Nhiễm ký sinh trùng Bệnh tự miễn

Ngộ độc thuốc Stress

Bạch cầu ưa base

Basophils

Phản ứng dị ứng Ung thư

Nhược giáp

Có thai Rụng trứng Stress hay cường giáp

IV SINH LÝ TIỂU CẦU

Số lượng: 150.000 - 400.000/µl máu

Hình dạng: hình dĩa, đường kính 2 – 4 µm có nhiều nang nhưng không có nhân Tế bào mầm cũng có khả năng biệt hóa thành tế bào sản xuất tiểu cầu Dưới ảnh hưởng của thrombopoietin, tế bào mầm dòng myeloid phát triển thành tế bào tạo cụm megacaryocyte (megacaryocyte - colony - forming cells) là tiền thân của tế bào megakaryoblast Megakaryoblast sẽ chuyển thành megakaryocyte, tế bào này sẽ tách thành 2000 - 3000 mảnh Mỗi mảnh được bao bên ngoài bởi màng bào tương, gọi là tiểu cầu

Tiểu cầu có đời sống ngắn, từ 5 - 9 ngày

Chức năng

Tiểu cầu có khả năng dính kết vào các tiểu phần khác, vào vi khuẩn lạ

Tiểu cầu có khả năng ngưng kết, tạo thành từng đám không có hình dạng nhất định Tiểu cầu dễ vỡ và giải phóng một số chất như thromboplastin, serotonin

Với những tính chất đó, tiểu cầu có các chức năng chính như sau:

– Chức năng co mạch: khi mạch máu bị thương tổn, chất serotonin do tiểu cầu giải phóng tham gia vào quá trình làm co mạch

– Chức năng đông máu: Chất thromboplastin do tiểu cầu giải phóng là yếu tố quan trọng tham gia vào quá trình đông máu, biến protein fibrinogen hoà tan thành dạng sợi fibrin, rồi thành cục máu đông bịt kín vết thương

– Chức năng làm co cục máu đông: Tiểu cầu có khả năng tiết ra một chất làm cho cục máu đông co lại, củng cố sự cầm máu khi bị thương Tiểu cầu giúp làm ngưng chảy máu khi có tổn thương mạch máu vì thành lập cục máu đông

Các tiểu cầu già và chết được đại thực bào lấy đi trong gan và lách

V CƠ CHẾ ĐÔNG MÁU

Đông máu là một chuỗi đáp ứng làm máu ngưng chảy

Khi mạch máu bị tổn thương hay bị vỡ, đáp ứng đông máu phải nhanh, khu trú ở vùng

bị tổn thương Có 3 cơ chế làm giảm mất máu:

– Co mạch: khi mạch máu bị tổn thương, cơ trơn thành mạch co lại ngay làm giảm

mất máu trong vài phút đến vài giờ Co thắt mạch có thể do tổn thương cơ trơn hoặc

do những chất do tiểu cầu phóng thích và do phản xạ được khởi động từ các thụ thể đau

– Thành lập nút chận tiểu cầu: dù kích thước nhỏ nhưng tiểu cầu có chứa nhiều nang

trong đó có các yếu tố đông máu, ADP, ATP, Ca++

, và serotonin, các men sản xuất thromboxane A2 , yếu tố ổn định fibrin (fibrin-stabilizing factor) giữ độ bền của cục máu đông , tiêu thể (lysosomes), một ít ty lạp thể, màng có khả năng lấy và dự trữ Calcium và glycogen Trong tiểu cầu còn có yếu tố tăng trưởng dẫn xuất từ tiểu cầu (Platelet derived growth factor, PDGF) gây tăng sinh tế bào nội mô thành mạch, các sợi cơ trơn mạch và các tế bào tạo sợi (fibroblast) giúp sửa chửa thành mạch máu bị tổn thương

Sự thành lập nút chận tiểu cầu xảy ra như sau

o Đầu tiên tiểu cầu dính vào các mạch máu bị tổn thương như các sợi collagen của

mô liên kết

o Do kết dính, tiểu cầu bị kích hoạt, chúng kéo dài ra, tiếp xúc với tế bào khác, bắt đầu phóng thích các chất chứa trong nang Giai đoạn này gọi là phản ứng phóng thích của tiểu cầu, ADP và trhomboxane A2 được phóng thích kích hoạt các tiểu cầu lân cận Serotonin và thromboxane A2 gây co mạch, duy trì co cơ trơn mạch, làm giảm lưu lượng máu qua mô bị tổn thương

o Sự phóng thích ADP làm cho các tiểu cầu khác dính và tập hợp tạo thành nút chận tiểu cầu

o Nút chận tiểu cầu rất hiệu quả ngăn chận mất máu trong các mạch nhỏ Lúc đầu nút chận tiểu cầu khá lỏng lẻo nhưng sau đó chúng chặt chẽ hơn do sự thành lập nhiều sợi fibrin Nút chận tiểu cầu có thể làm ngưng chảy máu hoàn toàn nếu tổn thương trong mạch không lớn

– Đông máu : Bình thường, máu ở trạng thái lỏng trong mạch, nếu rút ra khỏi cơ thể máu ở

trạng thái gel, sau đó gel tách ra khỏi dịch Dịch màu vàng gọi là huyết thanh (serum) là máu không chứa các protein đông máu Phần gel được gọi là cục máu đông, chúng chứa các sợi protein không tan gọi là fibrin trong đó có các yếu tố hữu hình của máu

Quá trình thành lập gel gọi là thành lập cục máu đông hay đông máu là một lọat phản ứng hóa học để thành lập các sợi fibrin Nếu quá trình lành lập cục máu đông xảy ra quá dễ dàng sẽ gây nghẽn mạch, nếu quá trình này kéo dài sẽ gây xuất huyết

Sự đông máu liên quan đến những yếu tố đông máu gồm: Ca++, các men không họat động do gan sản xuất, nhiều phân tử khác nhau do mô bị tổn thương sản xuất và phối hợp với tiểu cầu

Quá trình đông máu có thể xảy ra theo hai đường:

– Ngoại sinh

Xảy ra nhanh trong vòng vài giây, tế bào ngòai mạch máu sản xuất thromboplastin

mô (yếu tố mô, tissue factor: TF) TF là một hỗn hợp lipoprotein và phospholipids được phóng thích ở mặt ngòai của tế bào bị tổn thương Với sự hiện diện của Ca++

,

TF khởi động một lọat phản ứng kích họat yếu tố đông máu X Một khi yếu tố X bị kích họat, sẽ kích họat yếu tố V với sự hiện diện của Ca++ để thành lập prothrombinase họat động

– Nội sinh

Xảy ra chậm hơn, thường sau vài phút Khi tế bào nội mô bị tổn thương hoặc không trơn láng, máu tiếp xúc với sợi collagen trong mô liên kết quanh tế bào nội mô thành mạch Tiểu cầu bị tổn thương, phóng thích phospholipids kích họat yếu tố XII, bắt đầu chuỗi phản ứng kích họat yếu tố X Phospholipids của tiểu cầu và Ca++ cũng tham gia trong quá trình kích họat yếu tố X Khi bị kích họat, yếu tố X sẽ kết hợp với yếu tố V để thành lập men prothrombinase họat động

– Đường chung

Trong giai đọan 2, từ khi prothrombinase được thành lập cả hai đường giống nhau prothrombinase và Ca++ xúc tác quá trình chuyển prothrombin thành thrombin Trong giai đọan 3, thrombin với sự hiện diện của Ca++, chuyển fibrinogen , hòa tan, thành sợi fibrin lỏng lẻo không tan, thrombin cũng kích họat yếu tố XIII (yếu tố ổn định fibrin: fibrin stabilizing factor) làm sợi fibrin ồn định và mạnh hơn Huyết tương có chứa yếu tố XIII do tiểu cầu bị nhốt trong cục máu đông phóng thích Thrombin có hai hiệu quả điều khiển ngược dương tính:

o Cơ chế thứ nhất liên quan đến yếu tố V, làm gia tăng việc thành lập prothrombinase, prothrombinase gia tăng sự thành lập thrombin và tiếp tục như thế

o Cơ chế thứ hai, thrombin kích họat tiểu cầu, làm tích tụ và phóng thích phospholipids

– Co rút cục máu đông

Một khi cục máu được thành lập, nó sẽ chận chỗ bị vỡ ở thành mạch và máu ngưng chảy, sau đó các sợi fibrin dính vào thành mạch bị tổn thương bắt đầu co lại Khi cục máu đông co lại, chúng làm hai bờ tổn thương tiến lại gần nhau, làm giảm nguy cơ bị tổn thương rộng hơn Khi cục máu co lại, một ít huyết thanh (serum) sẽ thóat ra Sự co rút tùy thuộc vào số lượng tiểu cầu có trong cục máu đủ hay không, phóng thích yếu tố

XIII và những yếu tố khác làm ổn định và chắc cục máu đông Sau đó là quá trình sửa chữa mạch máu, các tế bào sợi (fibroblast) thành lập mô liên kết trong vùng bị vỡ, tế bào nội mô mới sẽ lát lại thành mạch

Sơ đồ 1 Cơ chế đông máu Chức năng của vitamin K trong quá trình dông máu

Sự đông máu bình thường lệ thuộc nồng độ vitamin K đủ hay không trong cơ thể Vitamin K cần cho sự tổng hợp 4 yếu tố đông máu Vitamin K tan trong mỡ và được hấp thu ở đường ruột cùng với hấp thu mỡ Nếu có rối lọan hấp thu mỡ sẽ dễ bị xuất huyết do thiếu vitamin K

– Cơ chế hằng định nội môi

Nhiều lần trong ngày những cục máu đông nhỏ bắt đầu thành lập ở nơi thành mạch không trơn láng hoặc từ mảng xơ vữa trong mạch Vì sự đông máu có hiện tượng

khuyếch đại và các chu kỳ điều khiển ngược âm tính, cục máu đông có khuynh hướng

to ra và có thể làm giảm lưu lượng máu qua mạch Hệ thống làm tan fibrin sẽ làm tan các cục máu đông nhỏ Sự tan cục máu đông gọi là quá trình tan fibrin (fibrinolysis) Khi cục máu đông thành lập, men plasminogen không họat động sẽ gắn vào cục máu đông Mô trong cơ thể và máu có chứa fibrinolysin kích họat plasminogen thành plasmin Khi plasmin được thành lập, sẽ tiêu hủy các sợi fibrin và làm tan cục máu đông và bất họat fibrinogen, prothrombin, yếu tố V và XII

Dù thrombin có cơ chế điều khiển ngược dương tính trên đông máu, sự thành lập cục máu đông chỉ khu trú ở nơi bị tổn thương Cục máu đông không lan rông trong hệ tuần hòan một phần vì fibrin hấp thu thrombin vào trong cục máu đông, phần khác do sự phân tán các yếu tố đông máu trong máu, nồng độ không đủ cao để làm lan rộng cục máu đông

– Các cơ chế khác

Tế bào nội mô và bạch cầu sản xuất prostacyclin có tác dụng ngược với thromboxane A2, ức chế sự phóng thích và kết dính của tiểu cầu

Các chất chống đông (anticoagulants) có trong máu:

o Antithrombin: ngăn tác dụng của nhiều yếu tố: XII, X và II (prothrombin)

o Heparin: do tế bào mast hay tương bào và tế bào bạch cầu ưa base phóng thích

kết hợp với antithrombin và làm tăng hiệu quả ức chế thrombin

Protein C hoạt động (actived protein C: APC) làm bất họat hai yếu tố đông máu chính không bị ức chế bởi antithrombin, hỗ trợ tác dụng của chất kích họat plasminogen Trẻ

em thiếu khả năng sản xuất APC do biến dị di truyền thường chết do cục máu đông

– Đông máu trong mạch

Mặc dù có các cơ chế kháng đông và tan fibrin, cục máu đông đôi khi cũng được thành lập trong mạch có thể từ bề mặt thô ráp của mạch do xơ vữa, chấn thương hay nhiễm khuẩn Khi đó sẽ gây kết dính tiểu cầu, các cục máu đông này được thành lập khi máu chảy chậm cho phép các yếu tố đông máu tích tụ tại chỗ với nồng độ cao gây đông máu làm nghẽn mạch Cục máu đông khi đó có thể tan một cách tự nhiên, hoặc bật ra khỏi

vị trí và bị cuốn theo dòng máu, đến một mạch máu nhỏ và ngăn chận dòng máu đến

cơ quan sống như trong phổi gây thuyên tắc phổi (pulmonary embolism)

VI NHÓM MÁU VÀ CÁC LỌAI MÁU

Bề mặt hồng cầu có chứa kháng nguyên (antigen) gọi là agglutinogens Dựa trên sự hiện diện hoặc vắng mặt của nhiều kháng nguyên khác nhau, máu được phân nhiều

nhóm Trong một nhóm máu có nhiều lọai máu Có ít nhất 24 nhóm máu và hơn 100 kháng nguyên có trên bề mặt tế bào hồng cầu Ở đây chỉ nói đến 2 nhóm máu chính –ABO và Rh, các nhóm khác gồm Lewis, Kell, Kidd, và hệ Duffy

O Không có alpha và beta

Kháng thể gọi là agglutinin bắt đầu xuất hiện trong máu vài tháng sau khi sinh, nguyên nhân tại sao thì chưa rõ, có thể chúng được thành lập do đáp ứng với vi khuẩn bình thường khu trú trong đường ruột Các kháng thể này là IgM lớn nên chúng không qua nhau được Agglutinins bao gồm kháng thể anti-A kết hợp với kháng nguyên A, kháng thể anti-B kết hợp với kháng nguyên B

Hình 6 Phân biệt các loại máu (ABO)