Bai giảng sinh lý người và động vật - Chương 2

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

Chương 2 Sinh lý Máu 2.1. Ý nghĩa sinh học và chức năng chung của máu Máu là một tổ chức liên kết đặc biệt gồm hai phần là huyết tương và các thành phần hữu hình. Huyết tương gồm nước và các chất hoà tan, trong đó chủ yếu là các loại protein, ngoài ra còn có các chất điện giải, chất dinh dưỡng, enzym, hormon, khí và các chất thải. Thành phần hữu hình gồm hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu. Máu lưu thông trong hệ mạch và có các chức năng chính như sau : 2.1.1. Chức năng vận chuyển - Máu vận chuyển oxy từ phổi đến các tế bào của cơ thể và ngược lại vận chuyển khí carbonic từ tế bào về phổi để được đào thải ra môi trường bên ngoài. - Vận chuyển chất dinh dưỡng từ ống tiêu hoá đến các tế bào và vận chuyển các sản phẩm đào thải từ quá trình chuyển hoá tế bào đến cơ quan đào thải. - Vận chuyển hormon từ tuyến nội tiết đến các tế bào đích. - Ngoài ra máu còn vận chuyển nhiệt ra khỏi tế bào đưa đến hệ thống mạch máu dưới da để thải nhiệt ra môi trường. 2.1.2. Chức năng cân bằng nước và muối khoáng - Máu tham gia điều hoà pH nội môi thông qua hệ thống đệm của nó. - Ðiều hoà lượng nước trong tế bào thông qua áp suất thẩm thấu máu (chịu ảnh hưởng của các ion và protein hoà tan trong máu). 2.1.3. Chức năng điều hòa nhiệt Máu còn tham gia điều nhiệt nhờ sự vận chuyển nhiệt và khả năng làm nguội của lượng nước trong máu. 2.1.4. Chức năng bảo vệ - Máu có khả năng bảo vệ cơ thể khỏi bị nhiễm trùng nhờ cơ chế thực bào, ẩm bào và cơ chế miễn dịch dịch thể, miễn dịch tế bào. - Máu cũng có khả năng tham gia vào cơ chế tự cầm máu, tránh mất máu cho cơ thể khi bị tổn thương mạch máu có chảy máu. 2.1.5. Chức năng thống nhất cơ thể và điều hòa hoạt động cơ thể - Máu mang các hormon, các loại khí O2 và CO2, các chất điện gíải khác Ca++, K+, Na+ . để điều hòa hoạt động các nhóm tế bào, các cơ quan khác nhau trong cơ thể nhằm bảo đảm sự hoạt động đồng bộ của các cơ quan trong cơ thể. Bằng sự điều hòa hằng tính nội môi, máu đã tham gia vào điều hòa toàn bộ các chức phận cơ thể bằng cơ chế thần kinh và thần kinh-thể dịch. 2.2. Khối lượng, thành phần, tính chất lý hóa học của máu 2.2.1. Khối lượng máu Khối lượng máu trong cơ thể chiếm 7 - 9% khối lượng cơ thể (tức 1/13 thể trọng). Trung bình người trưởng thành có khoảng 75-80ml máu trong 1 kg trọng lượng tức là có khoảng 4-5 lít máu. Trẻ sơ sinh có 100ml máu/kg cân nặng, sau đó khối lượng máu giảm dần. Từ 2-3 tuổi trở đi khối lượng máu lại tăng dần lên, rồi giảm dần cho đến tuổi trưởng thành thì hằng định. Ở nam giới lượng máu nhiều hơn ở nữ giới. Ở động vật, khối lượng máu thay đổi theo loài. Tỷ lệ phần trăm máu so với khối lượng cơ thể ở cá là 3; ếch là 5,7; mèo 6,6; thỏ là 5,5; bồ câu 9,2; ngựa 9,8; lợn 4,6; bò 8,0; gà 8,5 . Lượng máu thay đổi theo trạng thái sinh lý của cơ thể: lượng máu tăng sau bữa ăn, khi mang thai, lượng máu giảm khi đói, khi cơ thể mất nước. Trạng thái sinh lý bình thường có khoảng 1/2 lượng máu lưu thông trong mạch , còn 1/2 dự trữ trong các kho chứa (lách: 16%, gan 20%, dưới da 10%). Khối lượng máu giảm đột ngột sẽ gây nguy hiểm tính mạng vì làm cho huyết áp giảm nhanh, mất nhanh khối lượng máu nguy hiểm hơn mất từ từ lượng hồng cầu. 2.2.2. Thành phần máu Máu gồm hai thành phần: thể hữu hình (huyết cầu) và huyết tương. Lấy máu chống đông rồi cho vào ống nghiệm và ly tâm, ta thấy máu được phân thành 2 phần rõ rệt: phần trên trong, màu vàng nhạt chiếm 55-60% thể tích đó là huyết tương. Phần dưới đặc màu đỏ thẫm. Chiếm 40-45% thể tích đó là các tế bào máu. Trong các tế bào máu thì hồng cầu chiếm số lượng chủ yếu còn bạch cầu, tiểu cầu chiếm tỷ lệ rất thấp. Các thể hữu hình chiếm 43-45% tổng số máu gồm hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu, chỉ số này được gọi là hematocrit. Hồng cầu là thành phần chiếm chủ yếu trong thể hữu hình. Huyết tương chiếm 55-57% tổng số máu, bao gồm: nước, protein, các chất điện giải, các hợp chất hữu cơ và vô cơ, các hormon, các vitamin, các chất trung gian hóa học, các sản phẩm chuyển hóa . huyết tương chứa toàn bộ các chất cần thiết cho cơ thể và toàn bộ các chất cần được thải ra ngoài. Huyết tương bị lấy mất fibrinogen thì được gọi là huyết thanh. 2.2.3. Các tính chất lý hóa học của máu Máu là một loại mô liên kết đặc biệt gồm chất cơ bản là chất lỏng (huyết tương) và phần tế bào (huyết cầu). Máu động mạch có màu đỏ tươi (đủ O2), máu tĩnh mạch có màu đỏ sẫm. Tỷ trọng toàn phần của máu là 1,050-1,060. Ở nam máu có tỷ trọng cao hơn nữ một ít. Tỷ trọng của huyết tương trung bình là: 1,028 (1,0245-1,0285), tỷ trọng của huyết cầu là 1,100. Tỷ trọng máu thay đổi theo loài, nhưng không lớn. Ở lợn, cừu, bò cái tỷ trọng của máu là 1,040; ở chó, ngựa, gà, bò đực là 1,060. - Ðộ nhớt của máu so với nước là 3,8-4,5/1, độ nhớt của huyết tương so với nước là 1,6 - 1,8/1. Ðộ nhớt phụ thuộc vào nồng độ protein và số lượng huyết cầu. - Áp suất thẩm thấu của máu bằng 7,6 Atmotpheres, trong đó phần lớn do muối NaCl, còn phần nhỏ do các protein hòa tan, nó quyết định sự phân bố nước trong cơ thể. - PH máu phụ thuộc vào các chất điện giải trong máu mà chủ yếu là HCO3-, H+. Khi có sự thay đổi nồng độ các chất điện giải trên, gây rối loạn điều hòa pH. Giá trị pH máu của một số loài động vật như sau: Trâu, bò 7,25 - 7,45; lợn 7,97; dê, cừu 7,49; chó 7,36; thỏ 7,58. Ở người: PH máu động mạch: 7,4 (7,38 - 7,43); PH máu tĩnh mạch: 7,37 (7,35 - 7,40) Khi pH <7,35 nhiễm toan có thể dẫn đến hôn mê và chết, pH > 7,43 nhiễm kiềm dẫn đến co giật và chết. Giá trị pH chỉ thay đổi trong phạm vi nhỏ ± 0,2 đã có thể gây rối loạn nhiều quá trình sinh học trong cơ thể, thậm chí dẫn đến tử vong. Giá trị pH là một hằng số. Trong cơ thể nó luôn ổn định nhờ một hệ đệm có mặt trong máu. Trong máu có 3 hệ đệm quan trọng đó là: Hệ đệm bicarbonat, hệ đệm phosphat, hệ đệm protein. - Hệ đệm bicarbonat (H2CO3/HCO3-) là hệ đệm quan trọng của máu và dịch ngoại bào. Khi cho một acid mạnh (HCl) vào dịch thể, sẽ có phản ứng: HCl + NaHCO3 → H2CO3 + NaCl Như vậy HCl là một acid mạnh được thay thế bằng H2CO3 là một acid yếu khó phân ly nên pH của dung dịch giảm rất ít. Khi cho một kiềm mạnh (NaOH) vào dịch thể sẽ có phản ứng: NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O NaOH được thay thế bởi NaHCO3 là một kiềm yếu do đó pH của dịch thể không tăng lên nhiều. Khả năng đệm là tối đa khi nồng độ của HCO3- và nồng độ CO2 của hệ thống đệm bằng nhau, nghĩa là pH = pK. Khi tất cả khí CO2 được chuyển thành HCO3- hoặc ngược lại HCO3- được chuyển thành CO2 thì hệ thống này không còn khả năng đệm nữa. Tuy nhiên, hệ đệm bicarbonat là hệ đệm quan trọng nhất của cơ thể vì các chất của hệ đệm này luôn được điều chỉnh bởi phổi (CO2) và thận (HCO3-)- Hệ đệm phosphat (H2PO4-/HPO4--): hệ đệm quan trọng nhất ở huyết tương và dịch gian bào là hệ đệm của muối và natri (Na2HPO4/NaH2PO4). NaH2PO4 có vai trò của acid yếu, còn Na2HPO4 là base của nó. Nếu cho một acid mạnh (HCl) vào cơ thể: HCl + Na2HPO4 → NaH2PO4 + NaCl HCl là một acid mạnh chuyển thành NaH2PO4 là một acid yếu hơn. Nếu cho kiềm (NaOH) vào cơ thể: NaOH + NaH2PO4 → Na2HPO4 + H2O NaOH là một kiềm mạnh chuyển thành Na2HPO4 là một kiềm rất yếu. Nhờ phản ứng trên mà pH của nội môi ít thay đổi khi có một acid hay kiềm mạnh thâm nhập vào cơ thể. PH của hệ phosphat là 6,8, pH của dịch ngoại bào là 7,4 do đó hệ thống đệm này hoạt động ở vùng có khả năng đệm tối đa. Tuy nhiên, vai trò của hệ đệm này không lớn vì hàm lượng muối phosphat trong máu thấp (2 mEp/l); hệ này có vai trò đệm rất quan trọng ở ống thận và ở nội bào. - Hệ đệm protein được tạo từ các protein tế bào và huyết tương. Protein là chất lưỡng tính do cấu trúc phân tử của chúng có nhóm - NH2 và nhóm -COOH, nên nó có vai trò đệm. Các protein có các gốc acid tự do -COOH có khả năng phân ly thành COO- và H+: R-COOH + OH- → R-COO- + H2O Đồng thời, các protein cũng có các gốc kiềm -NH3OH phân ly thành NH3+ và OH-: R-NH2 + H+ → R-NH3+ Tác dụng đệm của hemoglobin đối với cơ thể liên quan mật thiết với quá trình trao đổi khí ở phổi và tổ chức. Ở tổ chức, Hb thực hiện vai trò của hệ kiềm, phòng ngừa sự acid hoá máu do CO2 và ion H+ thâm nhập vào. Ở phổi, Hb đóng vai trò của acid yếu, ngăn ngừa sự kiềm hoá máu sau khi thải CO2. Do vậy, protein có thể hoạt động như những hệ thống đệm đồng thời cả toan và kiềm. Hệ đệm protein là hệ đệm mạnh bên trong tế bào, trong máu hệ này chiếm khoảng 7% dung tích đệm toàn phần. 2.3. Huyết tương Huyết tương là phần lỏng của máu, dịch trong, hơi vàng, sau khi ăn có màu sữa, vị hơi mặn và có mùi đặc biệt của các acid béo. Trong thành phần huyết tương nước chiếm 90 - 92%, chất khô 8 - 10%. Trong chất khô của huyết tương gồm có protein, lipid, glucid, muối khoáng, các hợp chất hữu cơ có chứa N không phải protein (đạm cặn), các enzym, hormon, vitamin. 2.3.1. Protein huyết tương Protein huyết tương là những phân tử lớn, có trọng lượng phân tử cao (tính theo Dalton), ví dụ: trọng lượng phân tử của albumin: 69000, của fibrinogen: 340000 v.v . Protein toàn phần: 68-72 g/l. Protein huyết tương gồm các phần cơ bản sau đây: Albumin: 42g/l Globulin: 24g/l Tỷ lệ albumin/globulin: 1,7 Fibrinogen: 4g/l Các loại protein có trong huyết tương động vật Loài Albumin (%) Globulin (%) Lợn 4,4 3,9 Bò 3,3 4,1 Chó 3,1 2,2 Ngựa 2,7 4,6 Trong sinh lý học tỷ số giữa albumin (A)/globulin (G) được coi là một hằng số và gọi là hệ số protein. Thường A/G = 1,7. Tỷ số này được dùng để nghiên cứu sự cân bằng nước, đánh giá trạng thái cơ thể trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Protein huyết tương có các chức năng chính sau: - Chức năng tạo áp suất keo của máu Thành phần quan trọng nhất của protein huyết tương là albumin, albumin có chức năng chính là tạo nên áp suất thẩm thấu ở màng mao quản (gọi là áp suất keo) nhờ các phân tử protein có khả năng giữ một lớp nước xung quanh phân tử, do đó giữ được nước lại trong mạch máu. Albumin là nguyên liệu xây dựng của tế bào. Fibrinogen tham gia vào quá trình đông máu. Globulin α và β tham gia vận chuyển các chất lipid như acid béo, phosphatid, steroid . còn γ globin có vai trò đặc biệt quan trọng trong cơ chế miễn dịch bảo vệ cơ thể. Trong 7,5 atmotphe áp suất của huyết tương chỉ có 1/30 atmotphe (28 mmHg) là do protein (chủ yếu là albumin). Tuy áp suất keo nhỏ nhưng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến sự trao đổi nước giữa hai bên thành mao mạch, giữ cân bằng nước giữa máu và dịch kẽ tế bào. Albumin do gan sản xuất và đưa vào máu. Vì vậy, trong những bệnh làm giảm chức năng gan, trong bệnh suy dinh dưỡng nặng, albumin trong máu giảm làm áp suất keo giảm, nước trong mạch máu thoát ra đọng trong các khoảng gian bào, gây phù. - Chức năng vận chuyển Các protein thường là các chất tải cho nhiều chất hữu cơ và vô cơ: ví dụ như lipoprotein vận chuyển lipid, tiền albumin liên kết thyroxin (thyroxin binding prealbumin), globulin liên kết thyroxin (thyroxin binding globulin . - Chức năng bảo vệ Một trong những thành phần quan trọng của huyết tương là các globulin miễn dịch (đó là các gamma globulin) gồm: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE (do các tế bào lympho B sản xuất). Các globulin miễn dịch có tác dụng chống lại kháng nguyên lạ xâm nhập vào cơ thể. Thông qua hệ thống miễn dịch, các globulin miễn dịch đã bảo vệ cho cơ thể. - Chức năng cầm máu Các yếu tố gây đông máu: I, II, V, VII, IX, X của huyết tương chủ yếu là các protein do gan sản xuất. - Cung cấp protein cho toàn bộ cơ thể 2.3.2. Các hợp chất hữu cơ không phải protein Ngoài thành phần protein, trong huyết tương còn có các hợp chất hữu cơ không phải protein. Các hợp chất hữu cơ không phải protein được chia làm hai loại: những chất có chứa nitơ và những chất không chứa nitơ. - Những chất hữu cơ không phải protein, có chứa nitơ: urê 300mg/l; acid amin tự do 500mg/l; acid uric 45mg/l; creatin, creatinin 30mg/l; bilirubin 5mg/l, amoniac 2mg/l. - Các chất hữu cơ không phải protein, không chứa nitơ: glucose 1g/l; lipid 5g/l; cholesterol 2g/l; phospholipid 1,5g/l; acid lactic 0,1g/l. Ða số các lipid huyết tương đều gắn với protein tạo nên lipoprotein, trong đó lipid gắn với α1- globulin (25%), với β-globulin (70%). Ngoài ra trong huyết tương còn có những chất có hàm lượng rất thấp nhưng có vai trò quan trọng đối với các chức phận cơ thể như: các chất trung gian hóa học, các chất trung gian chuyển hóa, các hormon, các vitamin và các enzyme. 2.3.3. Các thành phần vô cơ Các chất vô cơ thường ở dạng ion và được chia thành hai loại: anion và cation. Các chất vô cơ giữ vai trò chủ yếu trong điều hòa áp suất thẩm thấu, điều hòa pH máu và tham gia vào các chức năng của tế bào. - Áp suất thẩm thấu Bình thường áp suất thẩm thấu của máu là 300-310 mOsm. Áp suất thẩm thấu chủ yếu do Na+ và Cl- quyết định (95%), ngoài ra còn một số chất khác như: HCO3 -, K+, Ca++, HPO4--, glucose, protein, ure, acid uric, cholesterol, SO4-- . Áp suất thẩm thấu giữ nước ở vị trí cân bằng. Thay đổi áp suất thẩm thấu làm thay đổi hàm lượng nước trong tế bào và gây rối loạn chức năng tế bào. - Cân bằng ion Các ion (anion và cation) trong huyết tương là cân bằng điện tích. Ðo nồng độ ion bằng Equivalent (Eq). Eq là lượng một ion bằng trọng lượng Mol chia cho hóa trị (Eq=1000mEq). Bảng 2.1. Nồng độ các ion trong huyết tương Đơn vị các ion mg/ml MEq/l Các ion âm: Cl-HCO3-Protein HPO4--SO4--Acid hữu cơ 3650 1650 70000 5-106 45 45 103 27 15-18 3 1 5 Cộng 155 Các ion dương: Na+ K+ Ca++ Mg++ Các thành phần khác 3300 180-190 100 18-20 142 5 5 1,5 1,5 Cộng 155 Cân bằng ion có vai trò quan trọng đối với chức năng tế bào, với cân bằng acid-base máu. Sự cân bằng của các ion được thực hiện nhờ các cơ chế: khuếch tán, tĩnh điện, cân bằng Donnan, vận chuyển tích cực của tế bào, cơ chế siêu lọc, tái hấp thu và bài tiết tích cực của thận . 2.4. Hồng cầu 2.4.1. Cấu tạo và thành phần 2.4.1.1. Cấu tạo Hồng cầu chiếm hơn 99% trong các thành phần hữu hình của máu. Ở động vật như cá, lưỡng cư, bò sát, chim, hồng cầu hình bầu dục có nhân; ở đa số thú khác hồng cầu dạng hình đĩa lõm hai mặt và không có nhân như hồng cầu của người. Hồng cầu trưởng thành, lưu thông trong máu là tế bào không có nhân. Ở người trong điều kiện tự nhiên, hồng cầu có hình đĩa hai mặt lõm, đường kính 7-8 μm, bề dày phần ngoại vi 2-2,5 μm và phần trung tâm 1 μm, thể tích trung bình 90-95 μm3. Hình dạng này có hai lợi điểm như sau: + Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc làm tăng khả năng khuếch tán khí thêm 30% so với hồng cầu cùng thể tích mà có dạng hình cầu. + Làm cho hồng cầu trở nên cực kỳ mềm dẻo, có thể đi qua các mao mạch hẹp mà không gây tổn thương mao mạch cũng như bản thân hồng cầu. Cấu trúc của hồng cầu đặc biệt thích ứng với chức năng vận chuyển khí oxy. Hình 2.1 : Hình dáng và kích thước của hồng cầu 2.4.1.2. Thành phần Thành phần chung của hồng cầu gồm: nước 63-67%, chất khô 33-37% trong đó: protein 28%; các chất có nitơ 0,2%, ure 0,02%, glucid 0,075%, lipid và lecithin, cholesterol 0,3%. Thành phần chính của hồng cầu là hemoglobin (Hb), chiếm 34% trọng lượng (nồng độ 34 g/dl). Cấu trúc của hồng cầu đặc biệt với nhiều thành phần khác nhau. Hai thành phần quan trọng nhất của hồng cầu được nghiên cứu nhiều đó là màng hồng cầu và hemoglobin. Màng hồng cầu mang nhiều kháng nguyên nhóm máu. Hemoglobin là thành phần quan trọng trong sự vận chuyển khí của máu. 2.4.2. Số lượng hồng cầu Ở các loài động vật khác nhau, số lượng hồng cầu khác nhau. Bảng 2.2. Số lượng hồng cầu ở một số loài động vật (triệu/mm3 ) máu Trâu 4,5 - 5,3 Bò sữa 7,2 Lợn lớn 5,0 Lợn con 4,7 - 5,8 Bê 14,0 Cừu 8,1 Chó 6,5 Thỏ 5,8 Gà 3,5 Ở người bình thường, số lượng hồng cầu trong máu ngoại vi là: - Nam : 5.400.000 ± 300.000 /mm3- Nữ : 4.700.000 ± 300.000/mm3Số lượng hồng cầu thay đổi trong các điều kiện cụ thể. Tăng chút ít sau bữa ăn, vào mùa lạnh, khi lao động nặng, khi mất mồ hôi hoặc ở độ cao hơn 700mm so với mặt biển. Ở trẻ sơ sinh, số lượng hồng cầu cao trong vòng một hai tuần đầu, sau đó có hiện tượng vỡ hồng cầu gây vàng da sinh lý. Số lượng hồng cầu giảm khi uống nước nhiều, cuối kỳ kinh nguyệt của phụ nữ, ở các trạng thái bệnh lý như xuất huyết, bệnh thiếu máu. 2.4.3. Ðộ bền thẩm thấu của màng hồng cầu và tốc độ lắng hồng cầu - Ðộ bền thẩm thấu của màng hồng cầu Màng hồng cầu là một màng bán thấm. Nước có thể qua màng hồng cầu khi áp suất thẩm thấu bên trong và bền ngoài hồng cầu khác nhau. Người ta xác định sức bền hồng cầu bằng dung dịch muối NaCl nhược trương có nồng độ khác nhau (phương pháp Hamberger). Hồng cầu trong dung dịch muối NaCl nhược trương bị trương to lên và vỡ ra do nước từ dung dịch muối vào trong hồng cầu. Khi hồng cầu vỡ, hemoglobin giải phóng vào dung dịch và làm cho nó có màu hồng. Một số hồng cầu vỡ trong dung dịch muối NaCl nhược trương 0,44%. Nồng độ muối NaCl 0,44% được gọi là sức bền tối thiểu của hồng cầu. Toàn bộ hồng cầu vỡ hết trong dung dịch NaCl nhược trương 0,34%. Nồng độ muối NaCl 0,34% được gọi là sức bền tối đa của hồng cầu. Hồng cầu có thể bền trong dung dịch nước sinh lý 0,9% NaCl. Ðộ bền hồng cầu tăng sau khi cắt lách và giảm trong bệnh vàng da huyết tán. - Tốc độ lắng hồng cầu Máu được chống đông đặt trên ống nghiệm, hồng cầu lắng xuống dưới, huyết tương nổi lên trên. Vì tỷ trọng của hồng cầu (1,097) cao hơn tỷ trọng của huyết tương (1,028). Khi có quá trình viêm nhiễm diễn ra trong cơ thể làm hàm lượng các protein thay đổi, cân bằng điện tích protein huyết tương thay đổi, điện tích màng hồng cầu cũng bị biến đổi theo, hồng cầu dễ dính lại với nhau hơn và làm cho nó lắng nhanh hơn. Như vậy tốc độ lắng máu càng cao thì quá trình viêm đang diễn ra trong cơ thể càng mạnh. Chỉ số tốc độ lắng hồng cầu là chiều cao cột huyết tương tính bằng milimét (mm) trong 1 giờ, 2 giờ và 24 giờ. 2.4.4. Hemoglobin (Hb) Hemoglobin còn gọi huyết sắc tố, đó là chromoprotein gồm hai thành phần là nhân heme và globin (hình 2.2). 2.4.4.1. Cấu trúc của hemoglobin Hình 2.2 : Cấu trúc hemoglobin Heme là một sắc tố đỏ. Mỗi heme gồm một vòng porphyrin và một ion Fe++ chính giữa. Porphyrin là phổ biến trong thế giới sinh vật. Porphyrin kết hợp với Mg++ tạo thành chất diệp lục của thực vật. Một phân tử hemoglobin có bốn nhân heme, chiếm 5%. Hem có thể kết hợp với nhiều chất khác nhau. Nếu hem kết hợp với globin thì tạo thành Hb. Nếu kết hợp với albumin, NH3, pyridin, nicotin . tạo nên chất gọi là hemochromogen. Hem phản ứng với NaCl trong môi trường acid tạo ra cloruahem (hemin). Phản ứng này được sử dụng trong pháp y. Globin là một protein gồm bốn chuỗi polypeptid giống nhau từng đôi một. Hemoglobin người bình thường là HbA gồm hai chuỗi α và hai chuỗi β. Hemoglobin thời kỳ bào thai là HbF gồm hai chuỗi α và hai chuỗi γ. Sự bất thường của các chuỗi globin sẽ làm thay đổi đặc điểm sinh lý của phân tử Hb. Ví dụ, trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, acid amin valin thay thế cho glutamic tại một vị trí trong mỗi chuỗi β làm HbA trở thành HbS. Nồng độ hemoglobin của người bình thường là: Nam : 13,5-18 g/100ml (g%); Nữ : 12-16 g/100ml (g%) Trẻ em : 14-20 g/100ml (g%) Ở một số loài động vật hàm lượng Hb như sau: lợn 10,6 g%; bò cái 11,0 g%; ngựa 13,6 g%. Ở động vật Hb chứa sắt giống nhau khoảng 0,33%. Cứ 1 nguyên tử gam sắt kết hợp được tối đa 1 phân tử gam O2. Lượng O2 này đủ cho nhu cầu hoạt động bình thường cảu cơ thể. 2.4.4.2. Chức năng của hemoglobin - Chức năng vận chuyển khí + Vận chuyển khí oxy Hồng cầu vận chuyển oxy từ phổi đến tổ chức nhờ phản ứng sau : Hb + O2 ⇔ HbO2 (oxyhemoglobin) Trong đó oxy được gắn lỏng lẻo với ion Fe++. Ðây là phản ứng thuận nghịch, chiều phản ứng do phân áp oxy quyết định. Trong phân tử Hb, oxy không bị ion hoá mà nó được vận chuyển dưới dạng phân tử O2. HbO2 có màu đỏ tươi đặc trưng cho máu động mạch. * Khi hít phải không khí nhiều CO (carbon monoxide), hemoglobin sẽ kết hợp CO để tạo ra carboxyhemoglobin theo phản ứng : Hb + CO ⇒ HbCO Ái lực của Hb đối với CO gấp 210 lần đối với oxy, vì vậy một khi đã kết hợp với CO thì Hb không còn khả năng vận chuyển oxy nữa. Dấu hiệu đầu tiên là da đỏ sáng, bệnh nhân rơi vào trạng thái kích thích, rồi buồn ngủ, hôn mê và tử vong. Khí CO thường được sinh ra khi đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn. Ðiều trị bằng cách đưa bệnh nhân ra khỏi môi trường nhiều CO, đồng thời cho thở oxy phân áp cao để tái tạo lại oxyhemoglobin. Lượng CO trong không khí là chỉ số đo mức độ ô nhiễm môi trường. * Khi máu tiếp xúc với những thuốc hoặc hoá chất có tính oxy hoá, ion Fe++ trong nhân heme chuyển thành Fe+++ và hemoglobin trở thành methemoglobin không còn khả năng vận chuyển oxy. Methemoglobin khi hiện diện trong máu nhiều sẽ gây triệu chứng xanh tím. Tình trạng này xảy ra khi ngộ độc một số dẫn chất của anilin, sulfonamide, phenacetin, nitroglycerin, nitrate trong thực phẩm . + Vận chuyển khí carbonic Hồng cầu vận chuyển CO2 từ tổ chức về phổi theo phản ứng sau: Hb + CO2 ⇔ HbCO2 (carbaminohemoglobin) CO2 được gắn với nhóm NH2 của globin. Ðây cũng là phản ứng thuận nghịch, chiều phản ứng do phân áp CO2 quyết định. HbCO2 có màu đỏ thẫm, đặc trưng cho máu tĩnh mạch. Chỉ khoảng 20% CO2 được vận chuyển dưới hình thức này, còn lại là do muối kiềm của huyết tương vận chuyển. - Hemoglobin có tính chất đệm. Hệ đệm hemoglobin là một trong các hệ đệm quan trọng của máu, đó là hệ đệm HHb/KHb và hệ đệm HHbCO2/KHbO2. 2.4.5. Ðời sống của hồng cầu Ðời sống trung bình của hồng cầu trong máu ngoại vi là 120 ngày. Theo thời gian, màng hồng cầu sẽ mất dần tính mềm dẻo và cuối cùng hồng cầu sẽ vỡ khi đi qua các mao mạch nhỏ của lách. Hemoglobin phóng thích ra từ hồng cầu vỡ sẽ bị thực bào bởi các đại thực bào cố định của gan, lách và tuỷ xương. Ðại thực bào sẽ giải phóng sắt vào máu. Sắt này cùng với sắt từ thức ăn do ruột non hấp thu, được vận chuyển dưới dạng transferrin đến tuỷ xương để tạo hồng cầu mới, hoặc đến gan và các mô khác để dự trữ dưới dạng ferritin và hemosiderin. Phần porphyrin của heme sẽ được chuyển hoá qua nhiều giai đoạn trong đại thực bào để tạo thành sắc tố bilirubin, chất này được giải phóng vào máu, đến gan rồi bài tiết vào mật. Sự chuyển hoá của bilirubin sẽ được nghiên cứu kỹ trong chương tiêu hoá. Ngoài ra phần globin của hemoglobin được chuyển hoá như các protein khác trong cơ thể tạo thành các acid amin, sau đó được sử dụng để tổng hợp các protein cho cơ thể. 2.5. Bạch cầu và tiểu cầu 2.5.1. Bạch cầu Bạch cầu là những tế bào máu có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh. 2.5.1.1. Các loại bạch cầu. Dựa vào hình dáng, cấu trúc và cách bắt màu phẩm nhuộm, người ta chia bạch cầu ra làm hai nhóm chính là bạch cầu hạt và bạch cầu không hạt. + Bạch cầu hạt chứa những hạt trong bào tương mà có thể thấy dưới kính hiển vi quang học. Tuỳ theo cách bắt màu phẩm nhuộm của các hạt mà chúng có tên là bạch cầu hạt trung tính, ưa acid, ưa kiềm. Ngoài ra, do nhân của các bạch cầu hạt này có nhiều thuỳ nên chúng còn có tên là bạch cầu đa nhân. + Bạch cầu không hạt thì trong bào tương không có các hạt mà có thể thấy được dưới kính hiển vi quang học do kích thước các hạt của chúng nhỏ và bắt màu phẩm nhuộm kém. Có hai loại bạch cầu không hạt là bạch cầu lympho và bạch cầu mono. Nhân của các bạch cầu không hạt này không chia thuỳ nên chúng còn có tên là bạch cầu đơn nhân. 2.5.1.2. Sự sinh sản và đời sống bạch cầu + Bạch cầu hạt và bạch cầu mono Toàn bộ quá trình sinh sản và biệt hoá tạo nên các loại bạch cầu hạt và bạch cầu mono diễn ra trong tuỷ xương. Chúng được dự trữ sẵn ở tuỷ xương, khi nào cơ thể cần đến, chúng sẽ được đưa vào máu lưu thông. [...]... ưa acid (Eosinophil): 2- 4 % 2. 2. Khối lượng, thành phần, tính chất lý hóa học của máu 2. 2.1. Khối lượng máu Khối lượng máu trong cơ thể chiếm 7 - 9% khối lượng cơ thể (tức 1/13 thể trọng). Trung bình người trưởng thành có khoảng 7 5-8 0ml máu trong 1 kg trọng lượng tức là có khoảng 4-5 lít máu. Trẻ sơ sinh có 100ml máu/kg cân nặng, sau đó khối lượng máu giảm dần. Từ 2- 3 tuổi trở đi khối lượng máu... Bảng 2. 1. Nồng độ các ion trong huyết tương Đơn vị các ion mg/ml MEq/l Các ion âm: Cl - HCO 3 - Protein HPO 4 SO 4 Acid hữu cơ 3650 1650 70000 5-1 06 45 45 103 27 1 5-1 8 3 1 5 Cộng 155 Các ion dương: Na+ K+ Ca++ Mg++ Các thành phần khác 3300 18 0-1 90 100 1 8 -2 0 1 42 5 5 1,5 1,5 Cộng 155 Cân bằng ion có vai trị quan trọng đối với chức năng tế bào, với cân bằng acid- base... có các gốc kiềm -NH 3 OH phân ly thành NH 3 + và OH - : R-NH 2 + H + → R-NH 3 + Tác dụng đệm của hemoglobin đối với cơ thể liên quan mật thiết với quá trình trao đổi khí ở phổi và tổ chức. Ở tổ chức, Hb thực hiện vai trò của hệ kiềm, phòng ngừa sự acid hoá máu do CO 2 và ion H + thâm nhập vào. Ở phổi, Hb đóng vai trị của acid yếu, ngăn ngừa sự kiềm hoá máu sau khi thải CO 2 . Do vậy, protein... ngay và đông máu không xảy ra. Phức hợp heparin- antithrombin III còn làm bất hoạt các yếu tố IX, X, XI và XII cho nên cũng chống được sự đông máu. - 2- macroglobin 2- macroglobin có khối lượng phân tử 360.000, có khả năng kết hợp với các yếu tố gây đông máu và làm bất hoạt chúng, nhưng tác dụng chống đơng máu của nó yếu hơn rất nhiều so với heparin. - Coumarin Coumarin là chất đưa từ ngoài vào... tương động vật Loài Albumin (%) Globulin (%) Lợn 4,4 3,9 Bị 3,3 4,1 Chó 3,1 2, 2 Ngựa 2, 7 4,6 Trong sinh lý học tỷ số giữa albumin (A)/globulin (G) được coi là một hằng số và gọi là hệ số protein. Thường A/G = 1,7. Tỷ số này được dùng để nghiên cứu sự cân bằng nước, đánh giá trạng thái cơ thể trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Protein huyết tương có các chức năng chính sau: - Chức... yếu trong điều hòa áp suất thẩm thấu, điều hòa pH máu và tham gia vào các chức năng của tế bào. - Áp suất thẩm thấu hồng cầu gây vàng da sinh lý. Số lượng hồng cầu giảm khi uống nước nhiều, cuối kỳ kinh nguyệt của phụ nữ, ở các trạng thái bệnh lý như xuất huyết, bệnh thiếu máu. 2. 4.3. Ðộ bền thẩm thấu của màng hồng cầu và tốc độ lắng hồng cầu - Ðộ bền thẩm thấu của màng hồng cầu Màng hồng cầu... thu và bài tiết tích cực của thận 2. 4. Hồng cầu 2. 4.1. Cấu tạo và thành phần 2. 4.1.1. Cấu tạo Hồng cầu chiếm hơn 99% trong các thành phần hữu hình của máu. Ở động vật như cá, lưỡng cư, bị sát, chim, hồng cầu hình bầu dục có nhân; ở đa số thú khác hồng cầu dạng hình đĩa lõm hai mặt và khơng có nhân như hồng cầu của người. Hồng cầu trưởng thành, lưu thơng trong máu là tế bào khơng có nhân. Ở người. .. hiện tượng: huyết thanh của người này làm ngưng kết hồng cầu của người kia và ngược lại. Sau đó, người ta đã tìm được kháng ngun A và kháng nguyên B, kháng thể α (chống A) và kháng thể β (chống B). 1). Phân loại Trong hệ thống này có 2 loại kháng nguyên là A và B nằm trên màng hồng cầu. Ngoài ra trong huyết tương cịn có 2 loại kháng thể là kháng thể kháng A (kháng thể α) và kháng thể kháng B (kháng... 1,060. - Ðộ nhớt của máu so với nước là 3, 8-4 ,5/1, độ nhớt của huyết tương so với nước là 1,6 - 1,8/1. Ðộ nhớt phụ thuộc vào nồng độ protein và số lượng huyết cầu. - Áp suất thẩm thấu của máu bằng 7,6 Atmotpheres, trong đó phần lớn do muối NaCl, cịn phần nhỏ do các protein hịa tan, nó quyết định sự phân bố nước trong cơ thể. - PH máu phụ thuộc vào các chất điện giải trong máu mà chủ yếu là HCO 3 - ,... đông: - Thực bào: bắt các vật lạ đưa vào trong bào tương rồi tiêu hố chúng. Tuy nhiên khơng phải loại bạch cầu nào cũng có đầy đủ các đặc tính trên. Bạch cầu hạt trung tính và đại thực bào thể hiện đầy đủ và mạnh mẽ các đặc tính này nhất. - Chức năng của bạch cầu hạt trung tính Bạch cầu hạt trung tính là hàng rào của cơ thể có khả năng chống lại vi khuẩn sinh mủ. Chúng rất vận động và thực . (CO2) và thận (HCO 3-) - Hệ đệm phosphat (H2PO 4-/ HPO 4-- ): hệ đệm quan trọng nhất ở huyết tương và dịch gian bào là hệ đệm của muối và natri (Na2HPO4/NaH2PO4).. nhóm - NH2 và nhóm -COOH, nên nó có vai trò đệm. Các protein có các gốc acid tự do -COOH có khả năng phân ly thành COO- và H+: R-COOH + OH- → R-COO-