SINH LÝ MÁU - PHẦN 2 (ESSENTIALS OF ANATOMY AND PHYSIOLOGY)

(Dịch lại từ sách: Essentials of Anatomy and Physiology, Fifth Edition)

Các loại tế bào máu

Có ba loại tế bào máu: hồng cầu, bạch cầu, và tiểu cầu. Các loại tế bào máu đều được sinh ra từ tế bào gốc ở các mô tạo huyết (hemopoietic tissue). Sau khi sinh, đó là tủy đỏ của xương, trong các xương dẹt, xương vô định hình như xương ức, xương chậu, và các xương đốt sống. Lympho bào trưởng thành và phân chia ở các tổ chức lympho (lymphatic tissue) trong lách, hạch bạch huyết, và tuyến ức. Tuyến ức chứa các tế bào gốc sản sinh lympho bào T, và tế bào gốc ở các tổ chức lympho khác cũng sản sinh lympho bào.

 Hồng cầu (erythrocytes, red blood cells, RBCs )

Các tế bào hồng cầu có hình đĩa lõm hai mặt. Như bạn đã biết, hồng cầu là tế bào duy nhất trong cơ thể người không có nhân. Nhân của hồng cầu đã thoái triển khi hồng cầu trưởng thành và không cần thiết cho các chức năng của nó.

Số lượng hồng cầu (RBC count) bình thường ở người dao động từ 4,5 - 6,0 triệu tế bào/ 1 microlit máu. Số lượng hồng cầu ở nam thường gần cận trên của khoảng này, trong khi ở nữ lại thường gần cận dưới. Một cách khác để đo lường lượng hồng cầu là Hematocrit. Test này bao gồm việc lấy máu vào một ống thủy tinh mỏng gọi là ống mao dẫn, sau đó quay ly tâm để phân tách các loại tế bào. Dựa vào đó, tỉ lệ phần trăm giữa các loại huyết cầu và huyết tương có thể được xác định. Vì hồng cầu là thành phần phong phú nhất trong các loại huyết cầu nên môt test Hematocrit thông thường được xem như là tỷ lệ của hồng cầu: 38% đến 48%. Cả hai test RBC count và Hematocrit đều là các thông số của một test khác đầy đủ hơn, gọi là công thức máu toàn bộ (Complete Blood Count- CBC).

Chức năng của hồng cầu

Hồng cầu mang một loại protein là Hemoglobin (Hb), làm nó có khả năng vận chuyển oxy. Mỗi tế bào hồng cầu mang trong mình khoảng 300 triệu phân tử hemoglobin, mỗi phân tử có thể liên kết với 4 phân tử oxy (xem hình 2). Ở các mao mạch phế nang, hồng cầu nhận oxy và thể oxyhemoglobin được tạo thành. Trong hệ thống mao mạch của cơ thể, hemoglobin nhả nhiều oxy và trở về dạng ban đầu. Sự xác định hàm lượng hemoglobin trong máu cũng là một phần của CBC; thông thường là 12-18 gram/100mL máu. Sắt (Fe) là thành phần thiết yếu cho sự hình thành hemoglobin; mỗi phân tử hemoglobin có 4 nguyên tử sắt. Đó là các nguyên tử sắt có nhiệm vụ gắn kết với oxy và cũng là nguyên nhân làm hồng cầu có màu đỏ.
Hemoglobin cũng có khả năng gắn kết với carbon dioxide (CO2), và vận chuyển một phần CO2 từ mô đến phổi. Lượng hemoglobin vận chuyển khoảng 10% tổng lượng CO2 cần chuyên chở (phần lớn CO2 được vận chuyển trong huyết tương dưới dạng ion bicarbonate).

Hình 2  Cấu trúc của HbA, HbS và ảnh hưởng của chúng đối với hồng cầu 

Sự sinh sản và trưởng thành của hồng cầu

Hồng cầu được hình thành ở tủy đỏ xương, trong các xương dẹt và xương không định hình. Tiền thân của hồng cầu là tế bào gốc trong tủy xương. Như bạn đã biết, tế bào gốc là loại tế bào chưa biệt hóa và có thể phát triển, hay biệt hóa thành các loại tế bào khác. Tế bào gốc trong tủy đỏ xương có thể được gọi là Hemocytoblast (tạm dịch: nguyên bào huyết cầu), các tế bào này có thể nguyên phân nhiều lần để tạo ra tất cả các loại huyết cầu, trong số đó có hồng cầu (xem hình 3, 4). Tốc độ sản sinh hồng cầu là rất nhanh (ước tính vài triệu tế bào hồng cầu mới được tạo ra trong một giây), và một tác nhân ảnh hưởng chính là oxy. Nếu cơ thể đang trong tình trạng thiếu oxy (hypoxia), thận sẽ sản sinh một hormone gọi là erythropoietin, kích thích các nguyên bào huyết cầu tăng tốc độ sản sinh hồng cầu (có nghĩa là, gia tăng tốc độ nguyên phân của nguyên bào huyết cầu). Điều này sẽ xảy ra nếu một người bị mất máu hoặc ở vùng núi cao. Kết quả của việc sản sinh erythropoietin là nhiều tế bào hồng cầu mới được sinh ra, tăng khả năng vận chuyển oxy và giải quyết tình trạng thiếu oxy của cơ thể.

Hình 3. Sự sản xuất các loại tế bào máu. Tế bào gốc được tìm thấy ở tủy đỏ xương,

 là tiền thân của tất cả các loại tế bào máu khác.

CÂU HỎI: Nguyên hồng cầu và hồng cầu lưới thường được tìm thấy ở đâu? Trong trường hợp nào? Vì sao?

Các tế bào gốc biệt hóa thành hồng cầu qua nhiều giai đoạn, ở đây chúng ta chỉ đề cập đến 2 giai đoạn cuối (xem hình 3). Nguyên hồng cầu (normoblast) là giai đoạn cuối cùng mà tế bào còn có nhân, sau đó nhân tiêu biến. Hồng cầu lưới (reticulocyte) có lưới nội chất phân mảnh, có thể nhìn thấy được trên lam nhuộm dưới kính hiển vi. Các tế bào chưa trưởng thành này thường được tìm thấy trong tủy đỏ xương, một số ít được tìm thấy trong máu ngoại vi với lượng rất ít (khoảng 1,5% tổng lượng hồng cầu). Sự xuất hiện một lượng lớn hồng cầu lưới hay nguyên hồng cầu trong máu là bằng chứng cho thấy tình trạng thiếu hụt hồng cầu trưởng thành để vận chuyển lượng oxy cần thiết cho cơ thể. Một vài tình huống bao gồm mất máu cấp, hay bất cứ trường hợp nào làm hủy hoại hồng cầu, như do yếu tố Rh ở trẻ sơ sinh, hay bệnh sốt rét.
Sự trưởng thành của hồng cầu cần nhiều chất dinh dưỡng. Các loại protein và sắt rất cần thiết cho sự tổng hợp hemoglobin, là thành phần thiết yếu của phân tử này. Đồng (Cu) có vai trò thành phần của một vài loại enzyme xúc tác quá trình tổng hợp hemoglobin. Các vitamin như B12 và acid folic cần thiết cho sự tổng hợp ADN cho tế bào gốc trong tủy đỏ xương. Khi các tế bào thực hiện quá trình nguyên phân, chúng phải tạo ra các nhiễm sắc thể mới. Vitamin B12 cũng được gọi là yếu tố chống thiếu máu ngoại sinh, vì nguồn gốc của B12 là từ thức ăn bên ngoài cơ thể. Tế bào thành của dạ dày tiết ra yếu tố nội tại, một chất kết hợp với vitamin B12 để ngăn chặn sự tiêu hóa và tăng cường hấp thu vitamin này ở ruột non. Sự thiếu hụt B12 hay yếu tố nội tại gây nên bệnh thiếu máu ác tính.

Hình 4. Các loại tế bào máu nhìn dưới kính hiển vi.
(A) Hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu ái kiềm. (B) Lympho bào (trái) và bạch cầu trung tính (phải). (C) Bạch cầu ái toan. (D) Mono bào. (E) Tế bào nhân khổng lồ (megakaryocyte) và tiểu cầu. (Độ phóng đại từ A-E x600). (F) Tủy xương bình thường (x200).
CÂU HỎI: Vì sao hồng cầu có trung tâm bắt màu nhạt?

Tuổi thọ của hồng cầu

Hồng cầu có tuổi thọ khoảng 120 ngày. Vào lúc này, hồng cầu trở nên phân mảnh và bị tách khỏi tuần hoàn bởi hệ thống đại thực bào (thường được gọi là hệ thống võng nội mô, reticuloendothelial , hay hệ thống RE). Gan, lách, tủy đỏ xương là các cơ quan chứa các đại thực bào này. Sự thoái biến của hồng cầu được diễn tả trong hình 5. Các tế bào hồng cầu già bị thực bào và tiêu hóa bởi các đại thực bào, nguyên tử sắt trong Hb được đưa vào máu để vận chuyển đến tủy đỏ xương, được tái sử dụng để tổng hợp phân tử Hb mới, hoặc được dự trữ ở gan. Cứ như vậy, các nguyên tử sắt được cơ thể tái sử dụng nhiều lần. Thành phần protein của hemoglobin cũng được tái sử dụng. Chúng bị tiêu hóa thành các amino acid, nguyên liệu để tổng hợp protein mới.
Thành phần khác của hemoglobin là Heme không thể tái sử dụng, là sản phẩm thải của cơ thể. Heme được chuyển hóa thành bilirubin bởi đại thực bào. Gan lấy bilirubin từ máu tuần hoàn và chuyển hóa thành mật; bilirubin là sắc tố mật. Mật được đổ vào tá tràng, qua ruột non, ruột già, sau cùng bilirubin được thải qua phân, làm cho phân có màu nâu. Ở ruột già, một phần bilirubin được vi khuẩn chuyển thành urobilinogen. Một phần urobilinogen được hấp thu trở lại vào tuần hoàn., chuyển thành urobilin và được thận thải ra ngoài qua nước tiểu. Nếu bilirubin không được chuyển hóa, ví dụ như trong các bệnh về gan (viêm gan, xơ gan,...) bilirubin sẽ ứ đọng trong máu. Điều này dẫn đến vàng da, dễ thấy ở những người da trắng, hay biểu hiện ở mắt làm củng mạc có màu vàng.

Hình 5. Vòng đời của hồng cầu

CÂU HỎI: Thành phần nào của hồng cầu già được tái sử dụng? Thành phần nào bị đào thải?

Nhóm máu

Nhóm máu có liên quan tới di truyền; có nghĩa là, chúng ta tổ hợp gen từ cha và mẹ, trong đó đã có quy định sẵn nhóm máu. Có rất nhiều loại nhóm máu, trong đó, chúng ta sẽ bàn về 2 hệ nhóm máu quan trọng nhất: hệ nhóm máu ABO và yếu tố Rh.

Hệ nhóm máu ABO gồm 4 nhóm máu: A, B, AB, O. Kí tự A và B đại diện cho một loại kháng nguyên (protein-oligosacharide) trên bề mặt hồng cầu. Một người nhóm máu A có kháng nguyên A trên bề mặt hồng cầu, và người nhóm máu B có kháng nguyên B. Nhóm AB chỉ sự hiện diện của cả 2 loại kháng nguyên, và nhóm máu O đồng nghĩa với không có kháng nguyên nào trên hồng cầu.

Trong huyết tương của mỗi người có các kháng thể tự nhiên cho các loại kháng nguyên không có mặt trên hồng cầu. Tức là, người máu A có kháng thể chống kháng nguyên B trong huyết tương, người nhóm máu B có kháng thể chống kháng nguyên A; người nhóm máu AB không có kháng thể, trong khi người nhóm máu O có cả 2 loại kháng thể này trong huyết tương.

Các kháng thể tự nhiên này đóng vai trò rất quan trọng trong truyền máu. Nếu có thể, một người chỉ nên nhận máu cùng nhóm với chính mình. Chỉ khi nào không thể truyền máu cùng nhóm, truyền máu khác nhóm mới được cân nhắc. Ví dụ, một người nhóm máu A cần được truyền máu để thay thế cho lượng máu bị mất. Nếu người này nhận máu nhóm B, điều gì sẽ xảy ra? Người nhận máu nhóm A có kháng thể chống kháng nguyên B trong huyết tương, kháng thể này sẽ gắn kết với kháng nguyên B trên hồng cầu trong máu của người cho. Hậu quả là, các hồng cầu nhóm B bị kết dính, sau đó vỡ ra (hiện tượng tán huyết), thủ thuật truyền máu thất bại. Một tai biến nguy hiểm hơn, hemoglobin của các hồng cầu bị vỡ, khi này được gọi là hemoglobin tự do, có khả năng làm tắc nghẽn các mao mạch ở thận, dẫn đến tổn thương thận hay suy thận. Bây giờ có lẽ bạn đã nhận ra vì sao xác định nhóm máu và làm phản ứng chéo giữa máu người cho và người nhận là rất cần thiết trước khi chỉ định truyền máu trong các bệnh viện. Các công việc này giúp bảo đảm máu người cho không gây tán huyết trên người nhận.

Có lẽ bạn cũng đã từng nghe, nhóm máu O có thể truyền được cho tất cả nhóm khác. Thật vậy, thông thường, người nhóm máu O(-) có thể cho được với tất cả mọi người, là bởi vì hồng cầu O không có kháng nguyên A và B, do đó không gây tán huyết trên bất kì nhóm máu nào. Nếu chỉ với một đơn vị máu O, các kháng thể kháng A và B trong huyết tương người cho bị pha loãng, không đủ gây phản ứng có hại trên máu người nhận. Trong thuật ngữ O(-) ở trên, dấu (-) chỉ hệ nhóm máu Rh mà chúng ta sẽ bàn ở đây.

Yếu tố Rh là một loại kháng nguyên khác (thường gọi là kháng nguyên D) có thể xuất hiện trên bề mặt hồng cầu như các kháng nguyên A và B. Người có hồng cầu mang kháng nguyên Rh gọi là Rh(+), ngược lại là Rh(-). Người có Rh(-) không có kháng thể tự nhiên chống kháng nguyên Rh, với họ, đây là các kháng nguyên xâm nhập. Nếu có vấn đề trong khâu kiểm tra truyền máu, một người mang Rh(-) nhận nhầm máu có Rh(+), kháng thể sẽ được hình thành, giống như khi cơ thể bị nhiễm khuẩn hay virus. Sự nhầm lẫn lần đầu tiên không gây ra tai biến, bởi vì sự sản sinh kháng thể khá chậm so với số lượng hồng cầu có Rh(+). Tuy nhiên, nếu điều này diễn ra lần thứ hai, khi kháng thể chống Rh đã hiện diện sẵn trong máu sẽ gây ra tai biến tán huyết và có thể gây tổn thương thận.




Xem lại 

SINH LÝ MÁU - PHẦN 1 (ESSENTIALS OF ANATOMY AND PHYSIOLOGY)