Máu gồm hai phần: Tế bào và huyết tương. Tế bào gồm hồng cầu (HC), bạch cầu (BC), tiểu cầu (TC). Huyết tương gồm các yếu tố đông máu, kháng thể, nội tiết tô, protein, muối khoáng và nước. Máu là tổ chức lỏng lẻo điều hoà toàn bộ các hoạt động cơ thể nhờ các chức năng sau:
Điều hòa hoạt động tuần hoàn, duy trì huyết áp.
Cung cấp oxy để sản xuất năng lượng cho toàn bộ cơ thể.
Đào thải C02 qua phổi, đào thải nước – cặn bã qua đường nước tiểu, chuyển các chất về gan để tổng hợp chất mới và khử độc, đào thải qua mồ hôi, tiêu hủy tế bào già qua lách và tổ chức liên võng.
Cung cấp nguyên liệu cho tạo dựng cơ thể.
Bảo vệ cơ thể, chống nhiễm trùng bằng cơ chế miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu.
Cầm máu bằng cơ chế đông máu.
Với 6 chức năng chủ yếu nói trên, máu giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong sự sông của con người.
Các thành phần của máu (sinh lý – sinh hóa)
Thành phần tế bào
Hồng cầu
Một số đặc điểm hồng cầu
Hình đĩa, không có nhân, chứa huyết sắc tố (HST) làm nhiệm vụ gắn 02 ở phổi, vận chuyển tới tổ chức, sau đó phối hợp với huyết tương vận chuyển C02 đào thải qua phổi. Hồng cầu sông 120 ngày kể từ khi trưởng thành, chúng tiêu huỷ ở lách và các tổ chức liên võng khác. Màng hồng cầu có vai trò quan trong trong duy trì cân bằng giữa môi trường và hồng cầu, hoạt động này do bơm natri đảm nhận.
Màng hồng cầu
Hồng cầu không có nhân, không có ty lạp thể, không có polyribosom, hoặc acid nucleic, do vậy hồng cầu không có khả năng tổng hợp protein, hồng cầu chứa chủ yếu huyết sắc tố. Tuy nhiên hồng cầu tự tạo năng lượng để cho hoạt động của huyết sắc tố và cho sự tồn tại của hồng cầu.
Thành phần
Protein: 52%
Lipid: 40%, chủ yếu cholesterol, phospholipid, acid béo tự do và glucolipid (rất ít).
Carbohydrat: 8%
Cấu trúc màng hồng cầu (H. 1.22)
Bề dày: màng hồng cầu dày 10nm
Các thành phần cấu trúc màng gồm có:
Lớp ngoài cùng: carbon hydrat kỵ nước, liên kết với lipid và protein tạo thành glycoprotein. Trên lớp màng là các kháng nguyên nhóm máu (H.1.22).
Lớp lipid màng: phospholipid bảo vệ tính mềm dẻo của màng hổng cầu gồm hai lớp (lớp mỡ kép). Lipid màng có chotesterol, phospholipid và glycolipid.
Lớp protein màng:
Protein xuyên màng (protein mặt ngoài màng): bank 3 và glycophorin đây là thành phần chính.
Protein bank 3: chiếm 25% protein màng, tạo ra nhiễm sắc thể 17 với 911 acid amin, mỗi hồng cầu có khoảng 1×10^6 bank 3, có quan hệ chặt chẽ với các protein bào tương (rìa trong) như spectrin, actin, ankyrin, Hb…
Glycophorin: là protein xuyên màng, có 4 typ: A, B, C, D. Chiếm khoảng 2% tổng số protein màng. Glycophorin A, B, C thuộc lãnh địa của polypeptid, chứa đựng khoảng 131 (A); 72 (B); 128 (C) acid amin. Glyco – A, B được tổng hợp bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể số 4, còn glyco – C được tổng hợp bởi gen trên nhiễm sắc thể số 2, bản chất là syalic acid giầu glycoprotein.
Các protein mặt trong của hồng cầu: các protein này lát bề mặt phía trong hồng cầu, gồm có:
Spectrin: có khoảng 200.000 copy, 260.000 dalton, gen mã hóa cho protein màng nằm trên nhiễm sắc thể số 1 (spectrin α) và số 14 (spectrin β).
Actin: liên kết với spectrin, protein màng được cod hóa bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể số 1, có khoảng 200.000 copy với 622 acid amin. Phức hợp liên kết giữa spectrin, actin, adducin và protein 4 – 1 khá chặt chẽ. Trong đó adducin là protein điều hòa calci gọi là calmodulin, protein này góp phần làm cho liên kết spectrin – actin càng thêm chặt chẽ.
Ankyrin (bank 21) được tổng hợp bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể sô’ 8, dài 1879 a.amin. Ankyrin liên kết spectrin α và β với protein bank 3 xuyên màng.
Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu
Các kháng nguyên nhóm máu phần lớn thuộc nhóm carbohydrat. Tuy nhiên có thể chia 3 nhóm nhỏ:
Các kháng nguyên thuộc carbohydrat gồm có nhóm máu hệ ABO, hệ Lewis, P, I.
Các kháng nguyên thuộc protein gồm có Rh, MNS, Kell, Kidd, Lutheran, Duffy, Gerbich, Gromr, Xg…
Các kháng nguyên chưa rõ nguồn gốc: Dieg, Colton, Er.
Hoạt động của màng hồng cầu
Màng hồng cầu có kháng nguyên nhóm máu, các kháng nguyên này nằm trên bề mặt hồng cầu, chúng là các liên kết của carbohydrat – lipid – protein.
Màng hồng cầu không cho protein và các chất tan trong nước đi qua như albumin, globulin, Na, K…, nhưng lại cho các chất hòa tan trong lipid đi qua như: HC03-, 02.
Màng hồng cầu duy trì áp lực thẩm thấu giữa trong và ngoài hồng cầu nhờ hoạt động bơm của “Natri”.
Màng hồng cầu có tính mềm dẻo cao, nhờ đó hồng cầu uốn mình qua hệ thông mao mạch.
Hoạt động của màng hồng cầu cần năng lượng do đó có khả năng tạo ra các gốc tự do gây tác hại cho hồng cầu bảo quản.
Bạch cầu:
Làm nhiệm vụ bảo vệ cơ thể chông nhiễm trùng, bạch cầu có nhân, màu trong suốt, về hình thái có thể chia 3 nhóm:
Nhóm bạch cầu hạt, hoặc bạch cầu đa nhân.
Nhóm không có hạt hoặc bạch cầu đơn nhân. Nhóm này chia 2 nhóm nhỏ: Bạch cầu đơn nhân lớn (monocyte, dendritic cells) và bạch cầu nhân nhỏ (lymphocyte).
Về mặt chức năng, có thể chia 2 nhóm:
Nhóm miễn dịch gồm: lympho, tương bào sản xuất khống thể và tế bào trình diện kháng nguyên mono, đại thực bào, tê bào dendritic.
Nhóm thực bào: bạch cầu hạt, mono, đại thực bào; tế bào dendritic.
Bạch cầu đa nhân có đời sống ngắn, khoảng 14 ngày, trong đó có 6-7 ngày sinh sản và biệt hóa, 7 ngày còn lại là thời gian hoàn thiện trưởng thành, ở máu 24 giờ, vào tổ chức và tiêu hủy ở đó sau 24-48 giờ.
Mono, đại thực bào, lympho sau khi trưởng thành tủy khoảng 4-6 ngày, chúng ra máu tồn tại ở đây 8-72 giờ, rồi vào tổ chức, ở tổ chức mono và lympho có thể sống dài nhiều tháng.
tiểu cầu:
Là tế bào nhỏ nhất, hình đĩa, không có nhân, có hệ thống NSC khá phong phú, được hình thành từ NSC của mẫu tiểu cầu, thời gian từ nguyên mẫu tiểu cầu tới tiểu cầu khoảng 6-7 ngày, đời sông tiểu cầu ngắn, khoảng 8-14 ngày. Sau đó bị tiêu hủy ở lách và các tổ chức liên võng khác, bảo quản được 5 ngày ở 22°c, lắc liên tục.
Tiểu cầu làm nhiệm vụ cầm máu nhờ có chức năng dính (adhesion), ngưng tập (aggregation), chế tiết (secretion) nhiều chất gây hoạt mạch: ADP, serotonin, histamin, ííbrinogen, enzym, hyparin, P-Thromboglobulin, yếu tố 4 tiểu cầu, đồng thời kích thích tế bào nội mạch tăng tổng hợp acid arachidonic, tạo thành thromboxan A2 và kích thích nội mạch sản xuất prostacyclin.
Các thành phần huyết tương
Là phần dịch thể của máu gồm nhiều chất quan trọng cho sự sống. Tỷ trọng 1,051 ± 0,005, pH 7,3 – 7,4atm ở 37°c, áp thẩm thâu 7,2 – 8,1.
Nước:
Ở người trưởng thành, nước chiếm khoảng 70% trọng lượng toàn cơ
thế, nước phần lớn nằm ngoài tế bào ở dịch kẽ và máu tuần hoàn, duy trì cân bằng nước giữa, trong và ngoài tế bào.
Các chất khoáng:
Natri, kali, clo, hydro, magie, calci, các chất kiềm khác, sắt…
Protein gồm có:
Albumin và globulin. Trong globulin có 4 thành phần nhờ α1, α2, β và γ. Trong γ-globulin có các globulin miễn dịch (Immunoglobulin = Ig) đó là IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.
Về chức năng có thể phân chia ra các nhóm sau đây:
Chức năng miễn dịch: bao gồm các Ig và bổ thể tham gia vào quá trình bảo vệ cơ thể: tăng thực bào, phản ứng đặc hiệu với kháng nguyên và vi khuẩn, virus.
Duy trì áp lực keo – độ nhớt máu: Albumin.
Chức năng đông máu: gồm các chất đông máu và các chất kháng đông (AT III, protein c, protein S).
Vận chuyển các chất:
Vận chuyển chất dinh dưỡng đến tổ chức và vận chuyển các chất bã đào thải qua thận, phổi, mồ hôi, tiêu hóa như: transferrin vận chuyển sắt, transcobalamin vận chuyển B12, haptoglobin vận chuyển HST tự do.
Vận chuyển protein cần thiết tổng hợp tế bào và tổ chức.
Vận chuyển lipid, triglycerid, cholesterol nhò lipoprotein.
Các nội tiết tố và cytokin: Lượng của chúng tuy rất nhỏ nhưng chức năng rất quan trọng trong mọi hoạt động của cơ thể.
Lipid:
Tham gia điều hòa nội môi, dinh dưõng, tạo tổ chức.
Đường:
Dinh dưỡng tạo năng lượng.
Các sinh tố tham gia tổng hợp các chát và chuyển hóa năng lượng.
Chuyển hóa trong các tế bào máu
Chuyển hóa trong hồng cầu:
Chủ yếu là ly giải glucose tạo năng lượng duy trì hoạt động của hồng cầu, duy trì cân bằng Na/K trong và ngoài hồng cầu nhờ bơm natri. Trong hồng cầu K* chiếm ưu thế (100 – 150 mEg/1) còn Na chỉ có 20mEq/l.
Hoạt động của bơm natri
Mỗi chu kỳ hoạt động của bơm Na/K bơm được 3 ion Na* ra ngoài HC và hút vào trong HC 2 ion K*. Do sự chênh lệch ion Na* này mà Na* có khuynh hướng trả lại trong tế bào, kéo theo nước làm cho hồng cầu căng phồng thêm, hiện tượng này kích thích bơm natri hoạt động để đưa Na+ và nước ngoài HC, nhờ vậy thể tích HC không thay đổi. Hoạt động này phải có năng lượng (ATP). Năng lượng này được cung cấp nhờ chuyển hóa glucose (glucolysis). Đồng thòi nhờ hoạt động của bơm
natri mà glucose luôn luôn được vận chuyển vào trong tế bào và CO2 dược đưa ra ngoài đào thải qua phổi. Bơm natri về bản chất đó là 1 protein xuyên màng, mặt trong của màng có 3 vị trí tiếp nhận Na*, mặt ngoài màng có 2 vị trí tiếp nhận K*, và một tiểu protein khác gần nơi tiếp nhận Na* là vị trí thuỷ phân ATP cung cấp năng lượng cho hoạt động của bơm.
Khi thiếu ATP bơm natri không hoạt động do đó Na* và nước chỉ có vào mà không có ra, làm cho HC trương to và vỡ.
Chuyển hóa glucose trong hồng cầu:
Glucose trong HC được chuyển hóa theo hai đường: glucolysis và pentose phosphat. Trong đó chủ yếu là phân giải glucose tạo puruvat và lactat cung cấp ATP cho HC, xúc tác cho đường này là puruvatkinase. Còn đường pentose chỉ có khoảng 5-10% glucose HC, men xúc tác cho đường này là G6PD. Đường pentose cung cấp NADPH (Nicotinamid Adenin Dinucleotid Phosphat), NADPH rất quan trọng, đóng vai trò chính trong hoạt động chống oxy hóa của HC. HC trong môi trường của cơ thể hoặc trong máu bảo quản luôn bị oxy hóa, đường pentose giúp cho HC chống lại hiện tượng này để tồn tại.
Sự hình thành các gốc tự do trong hc
Gốc tự do là các phân tử hay nguyên tử mà lớp điện tử ngoài có điện tử không cùng đôi, chúng có thể mang điện tích (+) hoặc (-) hoặc không mang điện tích. Các gốc tự do thường gặp có thể kể:
0*2 : Anion superoxyd
(102) : Oxy đơn phân tử.
(HO*) : Gốc hydroxyl (có hoạt tính mạnh nhất).
(H202) : Hydroxyperoxyd.
Cốc nguyên nhân tạo gốc tự do:
Hô hấp tế bào: gốc đầu tiên được sinh ra là (02). Quá trình hô hấp tế bào tạo ra các gốc tự do khác: (H202), (HO*) v.v. Đây là một hoạt động bình thường của cơ thể, nghĩa là các gốc tự do thường xuyên sinh ra và cũng thường xuyên bị trung hòa để duy trì tỷ lệ thấp. Khi có tác động mới chẳng hạn như sự giảm pH máu thì gốc tự do lại tăng lên nhiều.
Tia xạ: bức xạ cao tần có thể bẻ gẫy các phân tử để tạo ra gốc tự do mới: – H202 -> Ḣ + HȮ2 ; Ḣ + 0̇2 → H0̇2 ; ho; -» H* + Ȯ
Trong viêm nhiễm trùng: Trong viêm bạch cầu thực bào và tiêu hủy vi trùng tạo ra gốc tự do: 02 + NADPH -> 0̇2. Khi có mặt 02 lại tạo ra các gốc tự do khác như HȮ, H202.
Tia tử ngoại: cơ chế tác động như trên.
Các stress: làm tăng nồng độ adrenalin, nor-adrenalin làm tăng chuyển hóa tạo gốc tự do.
Các tổn thương dập nát cơ xương cũng tạo ra nhiều gốc tự do từ myoglobin, hemoglobin.
Các rối loạn đông cầm máu, rôì loạn huyết động gây thiếu máu cục bộ cũng có thể tạo gốc tự do.
Hệ thống chống oxy hóa trong hổng cầu (antioxydants in reed cells)
Các chất chống oxy trong tế bào cơ thể nói chung và trong các tế bào máu bao gồm cả HC, BC, TC nói riêng có thể chia hai nhóm:
Nhóm 1: Gồm các enzym: nhóm này tồn tại chủ yếu trong HC, có các men sau đây:
SOD (superoxyd đismutase): Tác dụng phân hủy superoxyd (0̇2) theo phương trình sau: 2(0̇2) + 2(H+) -> H202 + 02.
Vì vậy nếu SOD tăng thì superoxyd giảm và ngược lại, khi SOD giảm thì 02
tăng và từ đây tạo ra nhiều gốc tự do khác như H202) 02, H02… Trong hồng cầu SOD là enzym chính chông oxy hóa.
GPx (glutathion peroxydase)
GR (glutathion reductase) liên quan đến NADPH.
Catalase: hủy peroxyd thành nước và oxy.
Nhóm 2: Các chất chống oxy hóa không phải enzym gồm cốc chất sau đây:
Nhóm các thiol: nhóm này có glutathion có tác dụng khử các chất tự do.
Nhóm polyphenol: gồm cốc sinh tố E, C, A…
Trong đó đặc biệt là sinh tố E, có tác dụng ngăn chặn quá trình oxy hóa bằng cách làm đứt gãy lan truyền của phản ứng oxy hóa, đồng thòi ngăn chặn oxy hóa acid béo không băo hòa à màng tê bào.
Chuyển hóa trong bạch cầu
Chuyển hóa trong bạch cầu quan trọng nhất là hiện tượng thực bào. Quá trình thực bào cần năng lượng để di chuyển, hoạt hóa và thực bào. Sau khi thực bào là quá trình tiêu huỷ đối tượng thực bào, khi này các men bạch cầu bao gồm proteinase, elatase, protease, lysozym, cathepsin. v.v… bao vây và tiêu diệt vi khuẩn. Có 3 con đường tiêu diệt vi khuẩn:
Oxygenase: NADPH tạo ra cốc gốc tự do: 0̇2, H202, H+. Các gốc này tiêu diệt vi khuẩn.
Nitric oxyd (NO): NO giết vi khuẩn bằng cách ức chế tổng hợp DNA và hô hấp tế bào, làm vi khuẩn không phát triển và bị tiêu hủy.
Protein diệt khuân: Cơ chế này cẩn cho các vi khuẩn không sinh ra gốc tự do như: E.Coli, Salmonella Thyphi.
Ngoài ra vi khuẩn còn bị tiêu diệt bởi hiện tượng mất hạt BC (deganulation).
Quá trình thực bào và tiêu hủy nói trên cần năng lượng, chuyển hóa năng lượng từ glucose lại tạo ra nhiều gốc tự do, gốc tự do tăng lên lại tác động ngược lại chống tế bào cơ thể (tương tự như chuyển hóa trong hồng cầu).
Chuyển hóa trong tiểu cầu
Hoạt động của tiểu cầu đòi hỏi ít năng lượng hơn hồng cầu và bạch cầu (cốc thực bào) nhưng khi tiểu cầu bị hoạt hóa giải phóng nhiều chất gây hoạt mạch, gây dị ứng, gây đau, gây sốt… Đồng thời tham gia vào hoạt hóa các yếu tố đông máu gây ra rối loạn đông máu. Đông máu rải rác trong lòng mạch.
Các xét nghiệm đánh giá sinh lý – sinh hóa máu
Xét nghiệm đếm tế bào máu
phương pháp thủ công:
Ưu điểm: Độ chính xác cao.
Nhược điểm: Độ pha loãng, độ lặp lại, phân bố tế bào trên lam máu không đều.
phương pháp máy tự động:
Nhanh, độ lặp lại tốt.
Nhược điểm: Nhân HC và nhân BC khó phân biệt
Xét nghiệm HST: Bình thường 120 – 150g (nữ) 130 – 160 g/1 (nam)
Các chỉ số HC: MCV, MHC, MHCH.
Đo thể tích máu
Thể tích máu toàn bộ: Gắn Cr 51 lên HC bệnh nhân rồi truyền trả lại, sau 30 phút đo lại mẫu
Thể tích máu tính bằng công thức sau:
Cpm HC truyền vào
Thể tích máu = ———————————————–
Cpm HC rút ra/ml máu rút ra
Cpm: Hoạt tính phóng xạ đo được Có giá trị trong chẩn đoán đa HC thật.
Khối hồng cầu: Tính theo công thức
Thể tích khối HC = thể tích máu (ml) X hematocrit X 0,92 Thể tích HT = (Thể tích máu toàn bộ) – (Thể tích khôi hồng cầu).
Ph máu:
Ở dạng trung tính 7,3; pH 7,6: nhiễm kiềm.
Các xét nghiệm sinh hóa máu:
Protoin, mon, gốc tự do, muối khoáng.
Ý nghĩa thực tiên của sinh lý, sinh hóa máu trong an toàn truyền máu
Vai trò của enzym: Các enzym được giải phóng do chuyển hóa trong tế bào làm giảm pH máu, đồng thời làm hại màng hồng cầu, giảm hoạt động của bơm natri làm cho chất lượng trao đổi oxy của hồng cầu giảm sút – chất lượng máu giảm.
Các gốc tự do làm tổn thương hệ thông chống oxy hóa (cả nhóm enzym và nhóm không phải enzym), do đó tê bào càng tổn thương.
Chuỗi phản ứng men tác động lên chuyển hóa acid arachidonic tạo ra nhiều chất gây tăng thấm mạch, đồng thời tác động lên hệ thống đông máu gây rối loạn đông máu, đông máu rải rác trong lòng mạch, chảy máu.
Trong máu bảo quản (khối hồng cầu) các men hồng cầu, các gốc tự do làm giảm chất lượng máu, giảm độ an toàn. Đồng thòi sự có mặt của gốc tự do, các chất hóa học trung gian trong huyết tương và dịch bảo quản sẽ gây phản ứng sốt, dị ứng, sốc phản vệ khi truyền máu chất lượng giảm.
