cHƯƠNG 1 SINH LÝ TẾ BÀO

cHƯƠNG 2 MÁU

cHƯƠNG 4 HÔ HẤP

CHƯƠNG 5 ĐIỀU NHIỆT

CHƯƠNG 6 CÂN BẰNG NƯỚC

1

CHƯƠNG 1  

SINH LÝ HỌC TẾ BÀO

I. Vận chuyển vật chất qua màng tế bào 

1. Cấu tạo cơ bản của một tế bào động vật

Một tế bào động vật điển hình có thể chia làm 4 phần cơ bản

(1) Màng bào tương: màng ngăn cách thành phần nội bào với thành phần vật chất và

môi trường bên ngoài tế bào.

(2) Dịch tế bào (cytosol): là một dịch keo chứa nhiều loại protein, enzym, chất dinh

dưỡng, các ion và các phân tử nhỏ hòa tan khác nhau, tham gia vào các quá trình chuyển hóa

khác nhau của tế bào. Các bào quan và thể vùi nằm lơ lững trong dịch tế tương. Từ bào tương

(cytoplasm) dùng để bao hàm cả dịch tế bào, tất cả các bào quan (trừ nhân) và các thể vùi.

(3) Các bào quan: gồm các cấu trúc có hình dạng và chức năng đặc trưng, bao gồm cả

nhân.

(4) Các thể vùi (inclusions): Các cấu trúc có mặt không thường xuyên trong dịch bào

tương, chứa các sản phẩm bài tiết hoặc các chất dự trữ của tế bào.  

2. Màng bào tương

Hình 1: Cấu trúc của màng bào tương

1: kênh; 2: lỗ; 3: cholesterol; 4: protein ngoại vi; 5: protein xuyên màng; 6: lớp kép phospholipid; 7: phần ưa

nước của phospholipid; 8: glycoprotein;  9: glycolipid; 10: protein ngoại vi; 11: dịch ngoại bào; 12: bào tương;

13: phần kỵ nước của phân tử phospholipid;

2.1. Cấu trúc

- Cấu trúc của màng bào tương (hình 1) là một cấu trúc dạng khảm lỏng (fluid mosaic

model) với các phân tử protein nằm xen kẻ trên một màng kép lipid. 

- Màng bào tương của các tế bào động vật điển hình có tỉ lệ về mặt khối lượng giữa

protein và lipid  xấp xỉ 1: 1 và tỉ lệ về mặt số lượng phân tử giữa chúng là 1 protein: 50 lipid.

 2

- Thành phần lipid rất ít thay đổi giữa các loại màng bào tương khác nhau nhưng thành phần

protein có sự thay đổi rất lớn và đóng vai trò quyết định trong hoạt động chức năng của tế

bào.

2.1.1. Thành phần lipid của màng

- Phospholipid: Chiếm 75% thành phần lipid của màng. Các phân tử phospholidid với

đặc điểm cấu trúc một đầu phân cực (đầu ưa nước do có chứa phosphat) và một đầu không

phân cực (đầu kỵ nước do chứa 2 đuôi acid béo) tạo thành một lớp lipid kép với 2 đầu kỵ

nước quay vào nhau tạo thành bộ khung của màng bào tương. Các phân tử phospholipid có

thể di chuyển dễ dàng giữa 2 lớp và thay đổi chỗ cho nhau tạo nên tính linh hoạt cho lớp lipid

kép. Màng này có khả năng tự hàn gắn khi bị thủng. 

- Glycolipid: Chiếm khoảng 5% thành phần lipid của màng, cũng có cấu trúc phân cực

nhưng chỉ có ở phần tiếp xúc với dịch ngoại bào của màng  bào tương. Chức năng chưa rõ, có

lẽ liên quan đến việc ghi nhận và truyền đạt thông tin giữa các tế bào, tham gia vào các cơ chế

điều hòa sự sinh trưởng và phát triển của tế bào.

-  Cholesterol: Chỉ chiếm 20% thành phần lipid của màng bào tương, loại lipid này

không có ở màng bào tương của tế bào thực vật. Cấu trúc dạng vòng của nhân steroid trong

cấu trúc hóa học của cholesterol tăng tính vững chắc nhưng lại làm giảm đi tính mềm dẻo của

màng tế bào động vật.

2.2. Thành phần protein của màng

2.1.2.. Phân loại

- Dựa vào cách thức phân bố trên màng mà các protein được chia làm 2 loại:

+ Protein xuyên màng (integral protein): Nằm xuyên qua chiều dày của lớp lipid kép,

hầu hết là các glycoprotein với thành phần đường nằm quay ra phía ngoài của màng tế bào.

+ Protein ngoại vi (peripheral protein). Chỉ gắn lỏng lẻo với mặt ngoài hoặc mặt trong

của màng lipid kép.

2.1.3. Chức năng

Hình 2: Các chức năng của protein trên màng

a: kênh; b: chất vận chuyển; c: receptor; d: enzyme; e: neo khung xương tế bào; f: dấu nhận dạng tế bào.

1: dịch ngoại bào; 2 màng bào tương; 3: bào tương; 4:ligand; 5:cơ chất;  6: sản phẩm; 7:vi sợi; 8:

protein MHC

 3

- Các protein  trên màng bào tương có những vai trò như sau trong hoạt động sống của

tế bào (hình 2):

+ Các kênh: là những lỗ nằm xuyên qua các protein xuyên màng cho phép  một số chất

nhất định đi ra ngoài hoặc vào bên trong tế bào.

+ Chất vận chuyển: là những protein xuyên màng thực hiện việc vận chuyển các chất từ

phía này sang phía khác của màng tế bào.  

+ Các receptor: là các protein xuyên m àng có vai trò xác định các phân tử đặc hiệu như 

horrmon, chất dẫn truyền thần kinh v.v..., gắn với chúng để qua đó khởi động một số các hoạt

động chức năng của tế bào.

+ Các enzyme: có thể là protein xuyên màng hay protein ngoại vi, xúc tác cho các hoạt

động sinh hóa diễn ra trên màng.

+ Các neo khung xương tế bào: là các protein ngoại vi ở mặt trong của màng bào tương,

đây là vị trí gắn của các vi sợi làm hình thành nên khung xương của tế bào.

+ Các dấu nhận dạng tế bào (cell identity markers: CIM): đóng vai trò của các dấu nhận

dạng tế bào, thường có cấu tạo glycoprotein hoặc glycolipid. Giúp tế bào của cơ thể nhận biết

được tế bào cùng loại trong quá trình tạo mô cũng như nhận dạng và đáp ứng với các tế bào

lạ.

2.3. Chức năng của màng bào tương

2.3.1. Thông tin

Hình 3: Gradient điện - hóa

a: mô hình chi tiết; b: mô hình đơn giản

1: dịch ngoại bào; 2: màng bào tương; 3: bào tương

 4

- Màng bào tương có chức năng thông tin tế bào, bao gồm việc tương tác với các tế bào

khác trong cơ thể, với các tế bào lạ và các ligand như các horrmon, các chất dẫn truyền thần

kinh, các enzyme, các chất dinh dưỡng và các kháng thể trong dịch ngoại bào

2.3.2. Duy trì gradient điện - hóa

- Màng bào tương  duy trì một sự khác biệt về nồng độ của các chất hóa học và các ion

giữa hai bên màng tạo nên một gradient điện - hóa giữa bào tương và dịch ngoại bào (hình

3)(bảng 1).

Bảng 1: Các thành phần ion chính trong dịch nội bào và ngoại bào

Ion

Nồng độ nội

bào (mEq/l)

Nồng độ ngoại

bào (mEq/l)

Na

+

15  142

K+

135  4

Ca

2+

2.10-4

4

Mg2+

40  2

Cl

-

4  106

HCO3

-

10  24

HPO4

2-

20  4

SO4

 2-

4  1

Các protein- , các amino

acid

-

 , urea v.v...

152  1

- Trong dịch ngoại bào cation chính là Natri (Na

+

) và anion chính là Clo (Cl

-

) trong khi

đó trong bào tương cation chính là Kali (K+

) và 2 loại anion chính là các phosphat hữu cơ (các

nhóm PO4

3-

 gắn vào các phân tử hữu cơ như ATP) và các acid amin mang điện tích âm trong

cấu trúc của các protein.

- Sự khác biệt về nồng độ của các ion làm cho mặt trong của màng âm hơn so với phía

ngoài màng.

2.3.3. Tính thấm chọn lọc

- Màng bào tương cho phép một số chất đi qua nhưng lại không cho hoặc hạn chế sự

vận chuyển qua màng của một số chất khác, tính chất này được gọi là tính thấm chọn lọc.

Tính chất này phụ thuộc vào các yếu tố sau của chất được vận chuyển:

+ Khả năng tan trong lipid: các chất tan trong lipid (không phân cực, các phân tử kỵ

nước) dễ dàng đi qua lớp phospholipid kép của màng bào tương.  

+ Kích thước: Hầu hết các phân tử có kích thước lớn như các protein đều không thể đi

qua màng bào tương.

+ Điện tích: Lớp phospholipid kép của màng bào tương không thấm với tất cả các phân

tử phân cực. Tuy nhiên một số các chất mang điện tích có thể qua màng nhờ các kênh xuyên

màng hoặc thông qua các chất vận chuyển. Điện thế âm hơn ở bên trong màng làm tăng dòng

chảy của các cation vào phía trong màng và cản trở sự đi vào của các anion.   

 5

+ Sự có mặt của các kênh và các chất vận chuyển đặc hiệu trên màng: Các kênh và các

chất vận chuyển trên màng giúp các chất phân cực hoặc mang điện tích như các ion có thể đi

qua màng, hầu hết chúng đều có tính chọn lọc rất cao, mỗi loại chỉ phục vụ cho một chất nhất

định.

+ Nước là một phân tử đặc biệt, có thể đi qua màng bào tương một cách dễ dàng hơn tất

cả các chất khác.

3. Sự vận chuyển các chất qua màng bào tương

- Sự vận chuyển qua màng được thực hiện thông qua 3 hình thức chính: (1)ì vận chuyển

thụ  động (passive transport), không tiêu tốn năng lượng, (2) vận chuyển chủ  động (active

transport), cần tiêu tốn năng lượng và (3) hình thức vận chuyển bằng các túi (vesicular

transport).

3.1. Các hình thức vận chuyển thụ động

3.1.1. Khuếch tán đơn giản (simple diffusion)

- Khuếch tán đơn giản là hình thức khuếch tán trong đó các phân tử vật chất được vận

chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp và không tiêu tốn năng lượng. 

- Sự khác biệt về nồng độ của một chất 2 bên màng bào tương tạo nên một gradient

nồng độ. Sự khác biệt này làm cho các phần tử chất đó đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi

có nồng độ thấp cho tới khi đạt tới sự cân bằng động ở hai bên màng mà không đòi hỏi phải

cung cấp năng lượng. 

Hçnh 4: Sæû

 khuãú

ch taï

n qua maì

ng baì

o tæång

a: khuãú

ch taï

n qua låï

p lipid keï

p; b: khuãú

ch taï

n qua kãnh

1: dëch ngoaû

i baì

o; 2: maì

ng baì

o tæång; 3: baì

o tæång; 4: låï

p phospholipid keï

p; 5:H20, O2, CO2, N2, caï

c steroid,

caï

c vitamintan trong måî

, glycerol, ræåü

u, ammonia; 6: kãnh; 7: läù

; 8: protein xuyãn maì

- Sau khi đã  đạt được cân bằng, sự khuếch tán của các phân tử vẫn được tiếp tục duy trì

tuy nhiên nồng độ của chúng ở hai bên màng không thay đổi. 

- Hiện tượng này phụ thuộc vào  động năng  (kinetic energy) của các phần tử nên sự

 6

khuếch tán sẽ xảy ra nhanh hơn khi (1) nhiệt độ tăng, (2) gradient nồng độ lớn và (3) vật thể

có kích thước nhỏ.

- Các phân tử tan trong lipid như oxygen, doxide carbon, nitrogen, các steroid, các

vitamin tan trong lipid như A, D, E và K, glycerol, rượu và ammonia có thể đễ dàng đi qua

lớp phospholipid kép của màng bào tương theo cả 2 phía bằng hình thức 

này (hình 4). Tốc độ khuếch tán của chúng tỷ lệ thuận vào khả năng tan trong lipid của các

phân tử.

- Các phần tử có kích thước nhỏ không tan trong lipid cũng có thể khuếch tán qua màng

theo hình thức này thông qua các kênh (hình 4), như các ion natri (Na

+

), ion kali (K+

), ion

calci (Ca

2+

), ion clo (Cl

-

),  ion  bicarbonate (HCO3

-

) và urê. Tốc độ khuếch tán của chúng tỷ lệ

thuận với kích thước phân tử, hình dạng và điện tích của các phần tử.

- Nước không những dễ dàng đi qua lớp phospholipid kép mà còn khuếch tán qua các

kênh này.

3.1.2. Hiện tượng thẩm thấu (hình 4)(osmosis)

- Hiện tượng thẩm thấu là hiện tượng vận chuyển thụ động của các phân tử nước từ nơi

có nồng độ nước cao (có nồng độ chất hòa tan thấp) tới nơi có nồng độ nước thấp (có nồng độ

chất hòa tan cao). Một dung dịch có nồng độ các chất hòa tan càng cao thì áp lực thẩm thấu

càng lớn và ngược lại.

- Gradient áp lực thẩm thấu được hình thành hai bên màng do sự có mặt của các chất

hoà tan với các nồng độ khác nhau ở mỗi bên.

- Dưới tác động của áp lực thẩm thấu nước sẽ di chuyển từ nơi có áp lực thẩm thấu thấp

đến nơi có áp lực thẩm thấu cao để đạt đến sự cân bằng áp lực thấm thấu.

- Bình thường áp lực thẩm thấu ở trong tế bào cân bằng với áp lực thẩm thấu trong dịch

ngoại bào nhờ đó thể tích của tế bào duy trì được sự hằng định một cách tương đối, trong khi

đó áïp lực thẩm thấu của huyết tương lại cao hơn so với dịch kẻ bao quanh các thành mao

mạch, sự khác biệt này làm nước sẽ di chuyển từ phía mô kẻ và trong lòng mao mạch. Các

tình huống làm giảm áp lực thẩm thấu của huyết tương sẽ làm ứ trệ nước trong dịch kẻ và

dịch ngoại bào.

3.1.3. Hiện tượng khuếch tán qua trung gian (facilitated diffusion)

- Hiện tượng khuếch tán qua trung gian (hình 5) là hiện tượng khuếch tán của các chất

từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp nhờ vai trò trung gian của các protein đóng vai

trò chất vận chuyển trên màng bào tương. Tốc độ của kiểu khuếch tán này phụ thuộc vào sự

khác biệt về nồng độ của chất được vận chuyển ở hai bên màng và số lượng của các chất vận

chuyển đặc hiệu.

- Trong cơ thể  các ion, urê, glucose, fructose, galactose và một số vitamin không có

khả năng tan trong lipid để đi qua lớp phospholipid kép của màng sẽ di chuyển qua màng theo

hình thức này. 

- Ví dụ: Glucose là một trong những chất quan trọng đối với hoạt động sống của tế bào

được vận chuyển vào theo hình thức khuếch tán qua trung gian để đi vào trong tế bào, quá

trình này diễn ra theo các bước trình tự như sau:

 7

Hçnh 5: Sæû

 khuãú

ch taï

n qua trung gian

1: dëch ngoaû

i baì

o; 2: maì

ng baì

o tæång; 3: baì

o tæång; 4: protein xuyãn maì

ngü

; 5: gradient näö

ng âäü

+ Glucose gắn vào chất vận chuyển  đặc hiệu  ở phía bên ngoài màng, các chất vận

chuyển này khác nhau tùy theo từng loại tế bào.

+ Chất vận chuyển thay đổi hình dạng.

+ Glucose đi qua màng và giải phóng vào trong tế bào, tại đây enzyme kinase sẽ gắn

một nhóm phosphat vào phân tử glucose  để tạo thành glucose 6-phosphate. Phản  ứng này

giúp duy trì nồng độ glucose trong tế bào luôn luôn ở mức thấp tạo điều kiện cho glucose luôn

luôn được vận chuyển vào bên trong.

3.2. Các hình thức vận chuyển chủ động

- Hình thức vận chuyển chủ động là hình thức vận chuyển tiêu tốn năng lượng ATP

nhằm đưa các chất đi ngược lại chiều gradient nồng độ của chúngü. 

- Hình thức vận chuyển này được thực hiện qua vai tròì của các protein xuyên màng đặc

hiệu đóng vai trò như các bơm hoạt động nhờ ATP để đẩy các ion như Na

+

, K+

, H+

, Ca

2+

, I

-

,

Cl

-

 hoặc các phân tử nhỏ như các acid amin, các monosaccharide  đi ngược lại chiều gradient

nồng độ của chúng. 

- Hình thức vận chuyển này được chia làm hai loại (1) vận chuyển chủ động nguyên

phát và (2) vận chuyển chủ động thứ phát tùy theo năng lượng ATP được sử dụng trực tiếp

hay gián tiếp trong qúa trình vận chuyển các chất.

3.2.1. Vận chuyển chủ động nguyên phát (primary active transport) 

- Vận chuyển chủ động nguyên phát là hình thức vận chuyển trong đó năng lượng từ

ATP được sử dụng trực tiếp để "bơm" một chất qua màng theo chiều ngược với chiều gradient

nồng độ. 

- Tế bào sẽ sử dụng năng lượng này thay đổi hình dạng của các protein vận chuyển trên

màng bào tương để qua đó thực hiện việc vận chuyển. Khoảng 40% ATP của tế bào phục vụ

cho mục đích này.

 8

Hçnh 6: Hoaû

t âäü

ng cuí

a Båm natri - kali

- Bơm natri (hình 6) là một ví dụ điển hình cho hình thức vận chuyển nguyên phát:

+ Qua hoạt động của bơm natri, các ion natri (Na

+

) sẽ được "bơm" ra khỏi tế bào (nơi có

nồng độ ion natri cao hơn) và ion kali (K+

) sẽ được "bơm" vào trong tế bào (nơi có nồng độ

ion kali cao hơn). 

+ Bằng cách này bơm natri sẽ duy trì được nồng độ ổn định của ion natri và kali ở trong

và ngoài tế bào, điều này rất quan trọng cho hoạt động sống của tế bào. 

+ Tất cả các tế bào đều có bơm natri, trên mỗi micro mét vuông màng bào tương có tới

hàng trăm bơm như vậy và chúng phải hoạt động liên tục để duy trì sự ổn định của các ion

Na

+

 và K+

 do các ion Na

+

 và K+

 liên tục khuếch tán qua màng thông qua các kênh làm phá vỡ

trạng thái ổn định của các ion này.

+ Bơm natri  đôi khi còn  được gọi là bơm Na

+

/K+

 ATPase do protein thực hiện vận

chuyển hoạt  động như một enzyme tách năng lượng từ ATP. Trong cấu trúc của phân tử

 9

ATPase gồm có 4 tiểu đơn vị (2 đơn vị α và 2 đơn vị β). Các tiểu đơn vị α có hoạt tính enzym

chuyển ATP thành ADP giải phóng năng lượng và trên chúng có có các vị trí gắn với các ion

ở phía trong và ngoài tế bào. Phía trong tế bào có các vị trí để gắn 3 ion Na

+

 và ATP, phía

ngoài tế bào có các vị trí để gắn với 2 ion K+

.

+ Quá trình hoạt động của bơm có thể chia làm hai giai đoạn:

(1) Khi ba ion Na

+

 và ATP gắn ở phía mặt trong của bơm, một nhóm phosphate được

chuyển từ phân tử ATP tới gốc acid aspartic của tiểu phần α. Sự có mặt của nhóm phosphate

giàu năng lượng sẽ làm thay đổi cấu trúc của bơm làm chuyển 3 ion Na ra phía ngoài tế bào.   

(2) Khi 2 ion K+

 gắn vào phía mặt ngoài tế bào, liên kết giữa nhóm phosphate và acid

aspartic bị thuỷ phân. Năng lượng  được giải phóng từ quá trình dephosphoryl

(dephosphorylate) này sẽ làm thay đổi cấu trúc của bơm lần thứ hai làm cho 2 ion K+

 được

đưa vào bên trong tế bào.

+ Sự ức chế hoạt động của bơm: Bơm sẽ không hoạt động nếu nồng độ của các ion Na

+

,

K+

 và ATP quá thấp. Tác dụng của digitalis, một loại thuốc được sử dụng trong việc điều trị

suy tim, dựa trên khả năng kết hợp với tiểu phần α ở phía mặt ngoài tế bào và qua đó can

thiệp vào quá trình dephosphoryl của bơm làm ức chế hoạt động của bơm.

- Ngoài bơm Na

+

/K+

, hiện tượng vận chuyển chủ động nguyên phát còn được thấy trong

hoạt động của bơm K+

/H+

 trên màng tế bào niêm mạc dạ dày, điều khiển việc bài xuất ion H+

vào dạ dày trong quá trình tiêu hoá, bơm Ca

2+

 có trên hệ lưới nội sinh chất của các tế bào cơ

để duy trì nồng độ ion Ca

2+

 trong tế bào luôn luôn dưới mức 0,1(mol/L.

3.2.2. Vận chuyển chủ động thứ phát (secondary active transport) (hình 7)

- Trong hình thức vận chuyển này năng lượng tồn trữ do sự khác biệt về gradient nồng

độ của ion Na

+

 được sử dụng để vận chuyển các chất đi ngược lại chiều gradient nồng độ của

chúng qua màng.

- Bơm natri duy trì một sự khác biệt lớn về nồng độ ion Na

+

 hai bên màng bào tương,

nếu có một con đường qua đó cho phép các ion Na

+

 đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng

độ thấp thì năng lượng tồn trữ do sự khác biệt về nồng độ của Na

+

 sẽ được chuyển thành động

năng để giúp vận chuyển một chất khác đi ngược lại chiều gradient nồng độ của chất đó. 

- Vì sự khác biệt nồng độ của ion Na

+

 được thiết lập qua hình thức vận chuyển chủ động

nguyên phát, đòi hỏi ATP một cách trực tiếp nên có thể coi hình thức vận chuyển thứ phát đã

sử dụng ATP một cách gián tiếp để thực hiện việc vận chuyển chủ động qua màng.

- Nhiều loại ion và chất dinh dưỡng được vận chuyển bằng hình thức này:

+ Sự vận chuyển glucose, galactose và các acid amin cùng với ion Na+ đi qua màng tế

bào lợp mặt trong ruột non và các tế bào của ống thận diễn ra theo cách này, qua đó các chất

dinh dưỡng trong thức ăn được hấp thu một cách triệt để tại ruột non và được ống thận tái hấp

thu để đưa trở lại vào máu.

+ Sự vận chuyển ion Ca

2+

 ra ngoài bào tương của các tế bào tâm thất và các loại tế bào

cơ khác (sự vận chuyển này của ion Ca

2+

 phối hợp với hoạt động bơm Ca

2+

trên lưới nội sinh

chất của các tế bào cơ  sẽ gây ra tình trạng giãn cơ)

 10

+ Các ion H+

 hình thành trong quá chuyển hóa tế bào được bơm ra khỏi tế bào theo hình

thức vận chuyển này. Cơ chế này hết sức quan trọng để duy trì pH ổn định trong tế bào và

trong lòng ống lượn gần của thận ( giúp tái hấp thu bicarbonate).

Hình 7: Hiện tượng đồng vận và đối vận

a: hiện tượng đồng vận; b: hiện tượng đối vận

1: dịch ngoại bào; 2: màng bào tương; 3: bào tương; 4: protein đồng vận; 5: amino acid; 6: ion Natri; 7: ion

calcium; 8: protein đối vận; 9:khuếch tán thụ động theo chiều gradient nồng độ; 

10: vận chuyển chủ động thứ phát.

-  Năng lượng tồn trữ do gradient điện hóa của ion Na

+

 sẽ làm thay đổi cấu hình của

protein vận chuyển

+ Khi ion Na

+

 gắn với protein vận chuyển sẽ làm tăng ái lực của protein này với chất

được vận chuyển.

+ Khi cả ion Na

+

và chất được vận chuyển đã gắn vào protein vận chuyển sẽ làm thay

đổi cấu trúc của protein này giúp ion Na

+

 và chất được vận chuyển được đưa qua màng.

 + Khi hai chất được vận chuyển theo cùng một hướng qua màng thì quá trình này được

gọi là hiện tượng đồng vận (symport) như sự vận chuyển của glucose, các acid amin qua niêm

mạc ruột và ống thận. 

+ Khi hai chất được vận chuyển theo hai hướng khác nhau qua màng thì quá trình này

được gọi là hiện tượng đối vận (antiport) như sự vận chuyển  chủ động của ion Ca

2+

 ion H+

qua màng.

- Sự chênh lệch về nồng độ ion Na

+

 hai bên màng càng lớn thì sự vận chuyển chủ động

thứ phát xảy ra càng nhanh.

3.3. Hình thức vận chuyển bằng các túi

- Đây là hình thức vận chuyển cho phép các phần tử có kích thước lớn có thể đi qua

được màng tế bào, hình thức này gồm có

(1) Hiện tượng nhập bào (endocytosis) bao gồm hiện tượng thực bào (phagocytosis),

hiện tượng ẩm bào (pinocytosis), hiện tượng nhập bào qua trung gian receptor.

(2) Hiện tượng thải bào (exocytosis)

 11

3.3.1. Hiện tượng nhập bào

- Thành phần vật chất ngoại bào được đưa vào trong các túi được tạo thành từ sự lõm

vào của màng tế bào

- Trong bào tương các túi nhập bào sẽ hoà lẫn với lysosome, các thành phần trong túi

nhập bào sẽ bị thủy phân bởi các enzyme và các đơn phân sẽ được đưa vào trong dịch nội

bào. 

Hiện tượng thực bào (hình 8)

Hình 8: Hiện tượng thực bào

1: vi khuẩn hoặc vật thể lạ; 2: giả túc; 3: túi thực bào;  4: màng bào tương.

- Bào tương và màng tế bào tạo thành các giả túc ôm lấy vật thể bên ngoài tế bào để vùi

vật thể này vào trong lòng bào tương, tại đây vật thể được bọc trong lớp màng xuất phát từ

màng bào tương và được gọi là túi thực bào (phagocytic vesicle) hay phagosome. 

- Chỉ có một số tế bào trong cơ thể thực hiện chức năng thực bào. Các thực bào quan

trọng nhất là các bạch cầu trung tính và đại thực bào (macrophage). Hiện tượng thực bào giúp

đưa các vi khuẩn, các mãnh vụn tế bào vào bên trong các tế bào có khả năng thực bào.

Hiện tượng ẩm bào:

 - Hiện tượng qua đó các dịch ngoại bào và các phân tử hòa tan ở phía ngoài tế bào được

đưa vào bên trong tế bào. Đây là chức năng được thấy ở mọi loại tế bào của cơ thể.

- Ẩm bào được thực hiện đơn giản qua sự lỏm vào của màng bào tương để tạo nên túi

ẩm bào (pinocytic vesicle) để mang các hạt dịch vào trong lòng bào tương. 

Hiện tượng nhập bào qua trung gian receptor (hình 9):

- Hiện tượng này diễn ra tương tự như hiện tượng ẩm bào nhưng có tính chọn lọc cao,

trong đó tế bào lựa chọn các phân tử hay các vật thể đặc hiệu để đưa vào trong bào tương, nhờ

đó mặc dầu nồng độ của chúng trong dịch ngoại bào rất thấp nhưng chúng vẫn có thể đi được

vào bên trong tế bào thông qua các protein xuyên màng đóng vai trò receptor đặc hiệu cho

chúng trên màng bào tương. 

- Chất có ái lực với một receptor đặc hiệu được gọi là ligand, những chất này có thể là

cholesterol, sắt và các vitamin rất cần thiết cho các quá trình chuyển hóa trong tế bào hoặc các

 12

horrmon v.v... nhưng đôi khi đây cũng là đường xâm nhập của một số loại virus trong đó có

virus HIV (human immuno- deficiency virus).  

Hình 9: Hiện tượng nhập bào qua trung gian receptor

a: ligand; b: receptor; c: enzyme tiêu hóa;d: ligand giáng hóa

- Quá trình nhập bào diễn ra theo các bước sau:

(1) Ligand gắn với receptor đặc hiệu của nó ở phía ngoài của  màng bào tương.

(2) Sự kết gắn này làm vùng màng bào tương ở vị trí phức hợp ligand - receptor lõm

xuống tạo thành túi nhập bào (endocytosis vesicle) mang phức hợp nói trên.

(3) Trong lòng bào tương các túi nhập bào hòa lẫn với nhau để tạo nên một cấu trúc lớn

hơn gọi là endosome.

(4) Trong endosome các receptor tách khỏi các ligand và chia làm hai phần, phần

endosome chỉ chứa các receptor và phần endosome chỉ chứa các ligand.

(5) Phần endosome chứa các receptor sẽ hoà nhập trở lại với màng bào tương để tiếp tục

nhiệm vụ.

 13

(6) Phần endosome chứa các ligand sẽ hòa nhập với các lysosome và các enzyme của

bào quan này sẽ phân hủy các ligand để sử dụng cho các hoạt động sống khác của tế bào.  

3.3.2.  Hiện tượng thải bào 

- Hiện tượng thải bào là hiện tượng các cấu trúc được gọi là túi tiết (secretory vesicle)

được tạo thành trong lòng bào tương tiến tới và hòa nhập màng của túi vào màng bào tương

để đưa các thành phần bên trong túi vào dịch ngoại bào.

  14

CHƯƠNG 2 

SINH LÝ HỌC VỀ MÁU

I. Đại cương

Máu được tim bơm vào hệ thống mạch máu và đi khắp cơ thể. Trong công tác chăm

sóc sức khoẻ, máu đặc biệt được quan tâm vì có nhiều xét nghiệm chẩn đoán được thực hiện

trên máu. 

Máu được cấu tạo bởi huyết tương và thành phần hữu hình. Huyết tương là thành phần

dịch chiếm 55-60%. 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 chiếm 40-45%, gồm hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu.

Sự hiện diện của các thành phần hữu hình và protein làm máu có độ quánh gấp năm

lần so với nước. Máu có độ pH khoảng 7,35-7,4, tùy thuộc vào lượng CO2 trong máu. Về khối

lượng, máu chiếm khoảng 8% so với toàn cơ thể.

Máu lưu thông trong hệ mạch và có ba chức năng chính như sau:

1.  Vận chuyển 

- Máu vận chuyển khí O2 và khí CO2.

- Vận chuyển chất dinh dưỡng, các sản phẩm đào thải.

- Vận chuyển hormon từ tuyến nội tiết đến các tế bào đích.

- Ngoài ra máu còn vận chuyển nhiệt.

2.  Bảo vệ 

- Máu có thể chống lại các vi sinh vật gây bệnh và các độc tố.

- Có thể chống mất máu khi tổn thương thành mạch nhờ quá trình cầm máu.

3.  Điều hoà 

- Máu tham gia điều hoà pH nội môi thông qua hệ thống đệm của nó.

- Điều hoà lượng nước trong tế bào thông qua áp suất thẩm thấu keo của máu.

- Máu còn tham gia điều nhiệt.

II. Quá trình tạo máu

1. Cơ quan tạo máu 

Trong suốt thời kỳ phôi thai, lần lượt túi noãn hoàng, gan, lách, tuyến ức, hạch bạch

huyết và tuỷ xương tham gia hình thành các tế bào máu. Tuy nhiên, sau khi sinh quá trình tạo

máu chỉ xảy ra ở tuỷ xương.

Dưới 5 tuổi, tuỷ của tất cả các loại xương đều là tuỷ đỏ, nghĩa là đều có khả năng tạo

máu. Sau lứa tuổi này, các tuỷ xương dài (trừ hai đầu xương cánh tay và xương đùi) bị mỡ

xâm lấn dần và từ tuổi hai mươi trở đi chúng hoàn toàn trở thành tuỷ vàng không tham gia tạo

máu nữa. Như vậy sau 20 tuổi, chỉ có tuỷ xương dẹt và hai đầu xương đùi, hai đầu xương

cánh tay tham gia tạo máu.

Tuỷ xương chứa các tế bào gốc tạo máu  đa năng (pluripotential hemopoietic stem

cell). Các tế bào này sinh sản liên tục trong suốt cuộc đời. Một phần nhỏ sẽ được giữ lại như

là các tế bào nguồn, tuy rằng số lượng sẽ giảm dần theo tuổi. Phần lớn được biệt hoá thành

các tế bào máu khác nhau.

2. Quá trình biệt hoá    

   15

Các tế bào gốc tạo máu  đa năng  được biệt hoá thành các loại tế bào gốc biệt hoá

(committed stem cell). Quá trình sinh sản và biệt hoá tiếp tục để tạo thành mỗi loại tế bào máu

sẽ diễn ra qua nhiều giai đoạn (xem hình 1). Các quá trình này cần sự tham gia của các chất

kích thích khác nhau như:

- Erythropoietin (EPO): kích thích tạo hồng cầu

- Thrombopoietin (TPO): kích thích tạo tiểu cầu

- Các yếu tố kích thích tạo cụm (CSFs: colony-stimulating factors) và các interleukin

(IL): kích thích tạo bạch cầu, riêng IL-3 có tác dụng tăng sinh sản tất cả các loại tế bào

gốc.

- Yếu tố tế bào gốc (SCF: stem cell factor): kích thích sự sinh sản của các tế bào gốc

biệt hoá, nó có hiệu quả lên nhiều dòng tế bào.

III. Hồng cầu

1. Hình dạng - cấu trúc 

Hồng cầu chiếm hơn 99% trong các thành phần hữu hình của máu. Đó là những tế bào

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 dẽo, có thể  đi qua các mao mạch hẹp mà

không gây tổn thương mao mạch cũng như bản thân hồng cầu.

Hồng cầu không có nhân cũng như các bào quan. Thành phần chính của hồng cầu là

hemoglobin (Hb), chiếm 34% trọng lượng (nồng độ 34 g/dl trong dịch bào tương). Cấu trúc

của hồng cầu đặc biệt thích ứng với chức năng vận chuyển khí oxy.

2. Số lượng 

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/mm3

 Theo kết quả bước đầu nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh học của người Việt Nam năm

1996, số lượng hồng cầu trong máu của người Việt Nam bình thường có khác nhau tuỳ theo

tác giả. (bảng 1).

Bảng 1: Số lượng hồng cầu trong máu ngoại vi của người Việt Nam

Tác giả  Đỗ Trung Phấn

(miền Bắc)

Nguyễn Ngọc Minh

(miền Trung)

Trần Văn Bé

(miền Nam)

Nam (/mm3

)  5.110.000 ± 300.000  4.510.000 ± 410.000  4.920.000 ± 680.000

Nữ (/mm3

)  4.600.000 ± 250.000  4.320.000 ± 210.000  4.520.000 ± 540.000

Số lượng hồng cầu có thể thay đổi trong một số trường hợp sinh lý. 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. Ngoài ra, số lượng hồng cầu có thể tăng ở những người lao động nặng, sống ở

vùng cao.

   16

Hình 1: Quá trình biệt hoá các dòng tế bào máu

   17

3. Chức năng 

Chức năng chủ yếu của hồng cầu là vận chuyển oxy tới các tổ chức. Ngoài ra hồng cầu

còn có các chức năng sau: vận chuyển một phần CO2 (nhờ hemoglobin), giúp huyết tương vận

chuyển CO2 (nhờ enzym carbonic anhydrase), điều hoà cân bằng toan kiềm nhờ tác dụng đệm

của hemoglobin.

3.1. Cấu trúc của hemoglobin 

Hemoglobin còn gọi huyết sắc tố, đó là chromoprotein gồm hai thành phần là nhân

heme và globin. (hình 2)

Heme là một sắc tố đỏ. Mỗi heme gồm một vòng porphyrin và một Fe

2+

 chính giữa.

Một phân tử hemoglobin có bốn nhân heme, chiếm 5%.

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.

Hình 2: Cấu trúc hemoglobin

                                  Hình 2: Cấu tạo phân tử hemoglobin

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/100 ml (g%)

 Nữ:   12-16 g/100 ml (g%)

 Trẻ em:   14-20 g/100 ml (g%)

 Nồng độ hemoglobin của người Việt Nam bình thường được nghiên cứu năm 1996 có

trị số khác nhau tuỳ theo từng tác giả. (bảng 2)

Bảng 2: Nồng độ hemoglobin của người Việt Nam bình thường.

  Tác giả  Đỗ Trung Phấn

(miền Bắc)

Nguyễn Ngọc Minh

(miền Trung)

Trần Văn Bé

(miền Nam)

Nam  157 ± 7 g/l  133,9 ± 9,8 g/l  142,8 ± 10,8 g/l

Nữ  135 ± 7 g/l  130 ± 5,7 g/l  128,5 ± 10,8 g/l

   18

3.2. Chức năng vận chuyển khí 

3.2.1. Vận chuyển khí O2 

Hồng cầu vận chuyển O2 từ phổi đến tổ chức nhờ phản ứng sau:

Hb +  O2 ⇔ HbO2 (oxyhemoglobin)

Trong đó O2 được gắn lỏng lẻo với Fe

2+

. Đây là phản ứng thuận nghịch, chiều phản

ứng do phân áp O2 quyết  định. Trong phân tử Hb, O2 không bị ion hoá mà nó  được vận

chuyển dưới dạng phân tử O2.

-  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 hơn 200 lần đối với O2, vì vậy một khi đã kết hợp với

CO thì Hb không còn khả năng vận chuyển O2 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. Điều trị bằng cách đưa bệnh nhân ra khỏi

môi trường nhiều CO, đồng thời cho thở O2.  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, Fe

2+

 trong nhân

heme chuyển thành Fe

3+

và hemoglobin trở thành methemoglobin không còn khả năng

vận chuyển O2. 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 ... 

3.2.2. Vận chuyển khí CO2 

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. Đây cũng là phản ứng thuận nghịch, chiều

phản ứng do phân áp CO2 quyết định. Chỉ khoảng 20% CO2 được vận chuyển dưới hình thức

này, còn lại là do muối kiềm của huyết tương vận chuyển.

4. Sự sinh sản hồng cầu 

4.1. Quá trình biệt hoá dòng hồng cầu     

Tiền nguyên hồng cầu

↓

Nguyên hồng cầu ưa kiềm

↓

Nguyên hồng cầu đa sắc

↓

Nguyên hồng cầu ưa acid

↓

Hồng cầu lưới

↓

Hồng cầu trưởng thành

Sơ đồ 1: Quá trình biệt hoá dòng hồng cầu

   19

Tiền nguyên hồng cầu là tế bào đầu tiên của dòng hồng cầu mà chúng ta nhận dạng

được. Quá trình biệt hoá từ tiền nguyên hồng cầu diễn ra theo sơ đồ 1.

Các giai đoạn từ tế bào gốc đến hồng cầu lưới diễn ra trong tuỷ xương, sau đó hồng

cầu lưới được phóng thích ra máu ngoại vi 24-48 giờ thì mạng lưới biến mất và trở thành

hồng cầu trưởng thành. Tỷ lệ hồng cầu lưới trong máu ngoại vi không quá 1%. Tỷ lệ này cho

phép đánh giá tốc độ sinh hồng cầu của tuỷ xương sau liệu trình điều trị thiếu máu hoặc sau

khi bị mất máu cấp.

Sự tổng hợp hemoglobin xảy ra từ giai đoạn tiền nguyên hồng cầu và ngày càng tăng

dần. Đến giai đoạn nguyên hồng cầu ưa acid thì đạt mức bão hoà.

4.2. Sự  điều hoà sinh sản hồng cầu 

Số lượng hồng cầu trong hệ thống tuần hoàn được điều hoà chặt chẽ để nó chỉ thay đổi

trong một phạm vi hẹp. Số lượng hồng cầu phải đảm bảo hai yêu cầu sau:

-  Đủ cung cấp oxy cho tổ chức.

-  Không quá nhiều để tránh cản trở sự lưu thông máu.

Nồng độ oxy tổ chức là yếu tố chính kiểm soát tốc độ sinh hồng cầu. Tốc độ sinh hồng

cầu sẽ tăng trong những trường hợp lượng oxy vận chuyển đến tổ chức không đáp ứng đủ nhu

cầu của tổ chức và ngược lại. Tốc độ sinh hồng cầu sẽ tăng trong các trường hợp sau:

-  Khi thiếu máu do mất máu, tuỷ xương sẽ tăng sinh sản hồng cầu. Ngoài ra, ở những

người bị thương tổn tuỷ xương một phần do liệu pháp tia X chẳng hạn, phần tuỷ

xương còn lại sẽ tăng sinh sản hồng cầu để đáp ứng nhu cầu cơ thể.

-  Những người sống ở vùng cao.

-  Các trường hợp suy tim kéo dài hoặc những bệnh phổi mạn tính.

Yếu tố kích thích sinh sản hồng cầu là nội tiết tố erythropoietin. Ở người bình thường,

90% erythropoietin do thận tiết ra, phần còn lại chủ yếu do gan sản xuất. Khi thiếu oxy tổ

chức, erythropoietin sẽ được tăng tiết trong máu và chính nó đã thúc đẩy quá trình tạo tiền

nguyên hồng cầu từ tế bào gốc tạo máu trong tuỷ xương. Khi tiền nguyên hồng cầu đã được

hình thành thì erythropoietin lại thúc đẩy nó nhanh chóng chuyển qua các giai đoạn nguyên

hồng cầu để hình thành hồng cầu trưởng thành. Ngoài ra erythropoietin còn tăng tổng hợp Hb

trong nguyên hồng cầu và tăng vận chuyển hồng cầu lưới ra máu ngoại vi.

4.3. Các thành phần dinh dưỡng tham gia tạo hồng cầu 

Để tạo hồng cầu, cần phải cung cấp đầy đủ protein, sắt, và các vitamin B12, B9 (acid

folic).

-  Protein cần cho sự tổng hợp các chuỗi globin và các thành phần cấu trúc của hồng cầu.

-  Sắt cần để tạo nhân heme: nhu cầu sắt hàng ngày là 1 mg ở nam giới và 2 mg ở nữ.

Đối với phụ nữ có thai nhu cầu sắt càng tăng cao nên phải cung cấp thêm viên sắt mỗi

ngày.

-  Vitamin B12 và acid folic cần cho quá trình tổng hợp DNA để phục vụ sự phân chia tế

bào. Nhu cầu B12 mỗi ngày là 1-3 μg.

5. Đời sống hồng cầu 

Đời 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. 

Đại 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 dến tuỷ xương để tạo hồng cầu mới, hoặc đến

gan và các mô khác để dự trữ dưới dạng ferritin và hemosiderin. 

   20

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 giáng hoá thành các acid amin mà sẽ được

sử dụng để tổng hợp các protein cho cơ thể.

6. Một số rối loạn lâm sàng của dòng hồng cầu 

6.1. Thiếu máu 

Theo Tổ chức Y tế thế giới, thiếu máu là giảm nồng độ hemoglobin:

Nam:     < 13 g/100 ml máu

Nữ:     < 12 g/100 ml máu

Trẻ sơ sinh:   < 14 g/100 ml máu

Thiếu máu có thể do giun móc, xuất huyết, huyết tán, suy tuỷ ...

6.2. Bệnh Đa hồng cầu 

Còn gọi là bệnh Vaquez, gây ra do sự khiếm khuyết gen xảy ra trong dòng nguyên bào

tạo máu. Những nguyên bào này không ngừng tạo hồng cầu dù số lượng đã quá đủ. Số lượng

hồng cầu thường là 7-8 triệu/mm3

.

IV. Bạch cầu

Bạch cầu là những tế bào máu có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân gây

bệnh.

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.

1.1. 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.

1.2. Bạch cầu không hạt

Trong bào tương không có các hạt mà có thể thấy được dưới kính hiển vi quang học

do kích thước 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. Sự sinh sản và đời sống bạch cầu    

2.1. 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.

Bạch cầu hạt sau khi rời tuỷ xương thì lưu hành trong máu khoảng 4-8 giờ rồi xuyên

mạch vào tổ chức, tồn tại thêm khoảng 4-5 ngày. Khi bạch cầu thực hiện chức năng bảo vệ cơ

thể của minh, chẳng hạn chống nhiễm trùng, thì nó sẽ chết sớm hơn.

Bạch cầu mono cũng có thời gian lưu hành trong máu ngắn, khoảng 10-20 giờ. Sau đó

sẽ xuyên mạch vào tổ chức. Tại tổ chức chúng sẽ tăng kích thước và trở thành đại thực bào tổ

chức. Ở dạng này chúng có thể sống hàng tháng, thậm chí hàng năm.

2.2. Bạch cầu lympho 

   21

Các tế bào lympho đều có chung nguồn gốc từ trong bào thai là tế bào gốc tạo máu đa

năng. Các tế bào này sẽ biệt hoá thành tế bào gốc biệt hoá của dòng lympho để tạo ra tế bào

lympho. Trước khi trở thành các tế bào lympho trưởng thành khu trú  ở các tổ chức bạch

huyết, chúng được “xử lý” tại những nơi khác nhau trong cơ thể. Một số di trú đến tuyến ức

để được “xử lý” ở đó và được gọi là lympho T. Một số khác được “xử lý” ở gan trong những

tháng giữa của thai kỳ, ở tuỷ xương trong những tháng sau của thai kỳ và sau khi sinh, chúng

được gọi là lympho B. 

Từ các tổ chức bạch huyết, bạch cầu lympho vào hệ tuần hoàn liên tục theo dòng bạch

huyết. Sau vài giờ, chúng xuyên mạch vào tổ chức rồi vào dòng bạch huyết để trở về tổ chức

bạch huyết hoặc vào máu lần nữa rồi lần nữa ... Các bạch cầu lympho có thời gian sống hàng

tuần, hàng tháng hoặc thậm chí hàng năm tuỳ thuộc nhu cầu của cơ thể.

3. Chức năng của bạch cầu 

Chức năng chung của bạch cầu là chống lại các tác nhân lạ xâm nhập vào cơ thể. Nhìn

chung, chúng có các đặc tính sau để thích hợp với chức năng này:

- Xuyên mạch: tự biến đổi hình dạng để chui qua giữa các tế bào nội mô mạch máu vào

tổ chức xung quanh.

-   Vận động: theo kiểu a-míp (bằng chân giả) để đến các tổ chức cần nó.

- Hoá ứng động: bạch cầu bị hấp dẫn đến vị trí tổn thương khi có các hoá chất được giải

phóng ra bởi tế bào tổn thương hoặc vi khuẩn, và khi có các phức hợp miễn dịch.

- Thực bào: bắt các vật lạ đưa vào trong bào tương rồi tiêu hoá chúng.

Tuy nhiên không phải loại bạch cầu nào cũng có đầy đủ các đặc tính trên.  

Hình 3: Các tế bào thực bào di chuyển từ máu đến tổ chức tổn thương

3.1. 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 bào tích cực.

Bạch cầu trung tính có thể tiêu hoá, huỷ hoại nhiều loại vi khuẩn, những thành phần

nhỏ, và fibrin. Hầu hết các hạt bào tương của chúng là các tiêu thể chứa enzym thuỷ phân.

Các hạt khác chứa các protein kháng khuẩn. Ngoài ra, bạch cầu hạt trung tính còn chứa các

chất oxy hoá mạnh có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn.

Bạch cầu hạt trung tính là bạch cầu đầu tiên đến vị trí vi khuẩn xâm nhập với số lượng

lớn. Trong quá trình thực bào vi khuẩn, nhiều bạch cầu trung tính bị chết và tạo thành mủ tại

vị trí tổn thương. Mỗi bạch cầu này thực bào tối đa khoảng 5-20 vi khuẩn.

   22

3.2. Chức năng của bạch cầu hạt ưa kiềm 

Bạch cầu hạt ưa kiềm rất giống một loại tế bào khác ở trong tổ chức bên ngoài mao

mạch gọi là dưỡng bào (mast cell).

Bạch cầu hạt ưa kiềm và dưỡng bào có thể phóng thích heparin ngăn cản quá trình

đông máu và thúc đẩy sự vận chuyển mỡ từ máu sau bữa ăn nhiều chất béo.

Các tế bào này đóng vai trò quan trọng trong phản ứng dị ứng. Do các kháng thể gây

phản ứng dị ứng (loại IgE) có khuynh hướng đến gắn trên bề mặt dưỡng bào và bạch cầu ưa

kiềm. Khi có sự kết hợp giữa kháng thể này với dị ứng nguyên, dưỡng bào và bạch cầu ưa

kiềm sẽ vỡ ra và giải phóng histamine, cũng như bradykinin, serotonin, chất phản ứng chậm

của sốc phản vệ (slow-reacting substance of anaphylaxis), enzym tiêu protein....tạo nên bệnh

cảnh điển hình của dị ứng.

3.3. Chức năng bạch cầu hạt ưa acid 

Bạch cầu hạt ưa acid ít vận động hơn bạch cầu trung tính và thực bào cũng ít tích cực

hơn, chúng không thực bào vi khuẩn.

Chức năng đầu tiên của bạch cầu hạt ưa acid là khử độc protein lạ nhờ các enzym đặc

biệt trong hạt bào tương. Bạch cầu ưa acid thường tập trung nhiều ở niêm mạc đường hô hấp,

tiêu hoá, tiết niệu-sinh dục để ngăn chặn các tác nhân lạ xâm nhập cơ thể.

Chúng có thể tiết ra các chất độc đối với ký sinh trùng. Đặc biệt là các loại sán máng

(schistosomum) hoặc giun xoắn (trichinella).

Bạch cầu hạt ưa acid còn tập trung ở nơi có phản ứng dị ứng xảy ra, chúng tiết ra các

enzym để chống lại tác dụng của histamine và các chất trung gian khác trong phản ứng dị

ứng. Ngoài ra, chúng còn có khả năng thực bào các phức hợp kháng nguyên-kháng thể. Vì

vậy, chúng ngăn cản không cho tiến trình viêm lan rộng.

3.4. Chức năng bạch cầu mono - đại thực bào 

Các bạch cầu mono chưa thực sự trưởng thành, khả năng tiêu diệt tác nhân nhiễm

khuẩn của chúng còn kém. Nhưng khi vào trong tổ chức, trở thành  đại thực bào với kích

thước lớn hơn và nhiều tiêu thể trong bào tương, chúng có khả năng chống tác nhân gây bệnh

rất mãnh liệt. Khả năng thực bào của chúng mạnh hơn bạch cầu hạt trung tính nhiều, chúng có

thể thực bào khoảng 100 vi khuẩn. Đại thực bào còn có thể thực bào các thành phần lớn hơn

như hồng cầu chết, ký sinh trùng sốt rét. Ngoài ra, chúng còn có  lipase giúp tiêu hoá các vi

khuẩn có vỏ bọc lipid dày. Sau khi thực bào, chúng có thể đẩy các sản phẩm ra và thường

sống sót vài tháng. 

Các đại thực bào còn có chức năng trình diện kháng nguyên cho các tế bào có thẩm

quyền miễn dịch.

3.5. Chức năng bạch cầu lympho 

Có 3 loại tế bào lympho là: 

3.5.1. Tế bào diệt tự nhiên (NK: natural killer)

Các tế bào NK hiện diện ở lách, hạch, tuỷ xương đỏ và máu. Chúng thường tấn công

các vi sinh vật gây bệnh và một số tế bào khối u tiên phát. Cơ chế tác dụng của chúng chưa

được rõ ràng.

3.5.2. Lympho B 

Bạch cầu lympho B bảo vệ cơ thể bằng đáp ứng miễn dịch dịch thể (qua trung gian

kháng thể). Nó chống lại các loại vi khuẩn và một số virus.

Khi có các vi khuẩn xuất hiện, lympho B nhận diện kháng nguyên tương ứng và được

hoạt hoá. Khi đó nó có khả năng phân bào và biệt hoá thành tương bào (plasma cell). Các

   23

tương bào này sẽ sản xuất kháng thể chống lại vi khuẩn đã xâm nhập. Kháng thểï tiêu diệt 

các vi khuẩn hoặc bất hoạt độc tố của chúng.

Một số lympho B được sinh ra ở trên không trở thành tương bào mà trở thành lympho

B nhớ sẵn sàng đáp ứng nhanh và mạnh khi có cùng loại vi khuẩn xâm nhập lần sau.

3.5.3 Lympho T 

Bạch cầu lympho T là tế bào tham gia  đáp  ứng miễn dịch qua trung gian tế bào.

Lympho T có khả năng chống lại các tác nhân như virus, nấm, tế bào mảnh ghép, tế bào ung

thư và vài loại vi khuẩn. Khi có các tác nhân đó xuất hiện trong cơ thể, các lympho T sẽ nhận

diện kháng nguyên đặc hiệu với nó và được hoạt hoá. Sau đó chúng trở nên lớn hơn, sinh sản

tạo nên hàng ngàn lympho T có thể nhận diện kháng nguyên xâm nhập này. Có 3 loại lympho

T chính:

-  T giúp đỡ (Th: helper):  kích thích sự phát triển và sinh sản của các lympho T độc, T

ức chế. Th còn kích thích sự phát triển và biệt hoá lympho B thành tương bào. Ngoài

ra, Th còn tiết các chất làm tăng cường hoạt động bạch cầu trung tính và đại thực bào. 

-  T độc (Tc: cytotoxic): tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm tương ứng. Tc cũng tiết

các chất khuếch đại khả năng thực bào của đại thực bào.

-  T ức chế (Ts: suppressor): phát triển chậm hơn, nó có tác dụng ức chế lympho Tc và

Th làm cho đáp ứng miễn dịch không phát triển quá mức. 

Một số lympho T trở thành tế bào T nhớ có khả năng khởi phát một đáp ứng miễn dịch

tương tự khi có cùng loại tác nhân gây bệnh (kháng nguyên) xâm nhập nhưng  ở mức  độ

nhanh, mạnh hơn nhiều, gọi là đáp ứng miễn dịch lần hai.

Lưu ý:

-  Các Th thuộc loại lympho T4, còn Tc và Ts thuộc loại lympho T8.

-  Tế bào Th đóng vai trò quan trọng trong cả quá trình miễn dịch trung gian tế bào lẫn

miễn dịch dịch thể. Trong bệnh AIDS các HIV tấn công dòng T4 (chủ yếu là Th) nên

các đáp ứng miễn dịch bị tê liệt và cơ chế bảo vệ không đặc hiệu cũng bị suy giảm.

Bệnh nhân sẽ chết do nhiễm trùng cơ hội.

-  Đáp ứng miễn dịch lần sau nhờ vai trò của T nhớ hoặc B nhớ là cơ sở miễn dịch của

việc chủng ngừa để phòng bệnh.

4. Số lượng bạch cầu - Công thức bạch cầu 

4.1. Số lượng bạch cầu 

Bình thường số lượng bạch cầu trong máu trung bình khoảng 7000/mm3

.

Tăng trong các bệnh nhiễm khuẩn cấp, viêm hoặc Leukemia

Giảm trong các trường hợp suy tuỷ.

4.2. Công thức bạch cầu 

Công thức bạch cầu là tỷ lệ phần trăm của các loại bạch cầu. Có nhiều loại công thức

bạch cầu nhưng trên lâm sàng thường sử dụng công thức bạch cầu thông thường. Người bình

thường có thể có công thức bạch cầu như sau:

-  Bạch cầu đa nhân trung tính:  60-70 %

-  Bạch cầu đa nhân ưa acid:   2-4 %

-  Bạch cầu đa nhân ưa kiềm:   0,5-1 %

-  Bạch cầu mono:     3-8 %

-  Bạch cầu lympho:     20-25 %

Sự thay đổi tỷ lệ các loại bạch cầu giúp các nhà lâm sàng chẩn đoán nguyên nhân.

4.2.1. Bạch cầu trung tính

   24

-  Tăng khi nhiễm khuẩn cấp, bỏng, stress, viêm. 

-  Giảm khi nhiễm tia xạ, sử dụng một vài loại thuốc (như thuốc kháng giáp), bệnh

Lupus ban đỏ.

4.2.2. Bạch cầu ưa acid 

-  Tăng khi có phản ứng dị ứng, nhiễm ký sinh trùng, bệnh tự miễn, suy thượng thận. 

-  Giảm khi sử dụng một số thuốc (corticoid), hội chứng Cushing, stress.

4.2.3. Bạch cầu ưa kiềm 

-  Tăng trong một số trường hợp dị ứng, bệnh bạch cầu, suy giáp. 

-  Giảm  trong trường hợp mang thai, rụng trứng, stress, cường giáp (vì bạch cầu này

chiếm tỷ lệ thấp nên rất khó phát hiện giảm).

4.2.4. Bạch cầu lympho

-  Tăng trong nhiễm virus, bệnh miễn dịch, bệnh bạch cầu. 

-  Giảm khi bị bệnh nặng kéo dài, tăng nồng độ steroid, bị ức chế miễn dịch.

4.2.5. Bạch cầu mono

-  Tăng khi bị nhiễm virus, nấm, lao, một số bệnh bạch cầu và bệnh mạn tính. 

-  Giảm bạch cầu mô-nô rất hiếm xảy ra.

5. Một số rối loạn lâm sàng dòng bạch cầu 

5.1. Giảm bạch cầu 

Giảm bạch cầu thường xảy ra khi tuỷ xương ngừng sản xuất bạch cầu, làm vi khuẩn và

tác nhân gây bệnh khác có điều kiện thuận lợi xâm nhập vào cơ thể.

Bệnh nhân có thể chết trong vòng 1 tuần do nhiễm khuẩn nặng. 

Nguyên nhân thường do bị nhiễm tia gam-ma (phóng xạ nguyên tử), hoá chất có nhân

benzene, anthracene. Ngoài ra có thể do một số thuốc như chloramphenicol, thiouracil,

barbiturate. 

5.2. Bệnh bạch cầu (Leukemia, ung thư máu) 

Đó là sự sinh sản bạch cầu không thể kiểm soát gây nên do đột biến ung thư của các tế

bào dòng tuỷ hoặc dòng lympho. Bệnh bạch cầu được đặc trưng bởi sự gia tăng quá mức số

lượng bạch cầu bất thường trong máu.

Bệnh nhân thường bị nhiễm trùng, thiếu máu nặng, dễ xuất huyết 

Bệnh nhân bệnh bạch cầu cấp có thể chết sau ít tháng không điều trị, còn bệnh bạch

cầu mạn có thể sống 10-20 năm.

V. Nhóm máu

Trên màng hồng cầu người, người ta đã tìm ra khoảng 30 kháng nguyên thường gặp và

hàng trăm kháng nguyên hiếm gặp khác. Hầu hết những kháng nguyên là yếu, chỉ được dùng

để nghiên cứu di truyền gen và quan hệ huyết thống. Tuy nhiên có hai nhóm kháng nguyên

đặc biệt quan trọng có thể gây phản ứng trong truyền máu đó là hệ thống kháng nguyên ABO

và Rh.

1. Hệ thống nhóm máu ABO 

1.1. 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 còn có 2 loại kháng thể là kháng thể kháng A (kháng thể α) và kháng thể

kháng B (kháng thể β). Kháng thể α có khả năng ngưng kết kháng nguyên A, kháng thể β có

khả năng ngưng kết kháng nguyên B.

   25

Người ta dựa vào sự hiện diện kháng nguyên A, B trên màng hồng cầu để phân loại hệ

thống nhóm máu ABO (bảng 3).

Bảng 3: Hệ thống nhóm máu ABO

Tỷ lệ %  Tên nhóm

máu

Da trắng  Việt Nam

KN trên màng hồng

cầu

KT trong huyết tương

A  41  21,5  A  β

B  9  29,5  B  α

AB  3  6  A và B  Không có α và β

O  47  43  Không có A, B  α và β

Sự xuất hiện kháng nguyên A, hoặc kháng nguyên B trên màng hồng cầu được quy

định bởi gien (gene).

Kháng thể α và β được tạo ra bởi các tế bào sản xuất kháng thể. Sau khi sinh, kháng

thể chưa xuất hiện trong huyết tương. Hai đến tám tháng sau cơ thể đứa trẻ mới bắt đầu sản

xuất kháng thể (người nhóm máu A thì sản xuất kháng thể β, tương tự cho các nhóm máu

khác). Nồng độ kháng thể đạt tối đa vào những năm 8-10 tuổi, sau đó nó sẽ giảm dần.

1.2. Phản ứng truyền máu 

Khi truyền nhầm nhóm máu, phản ứng truyền máu có thể xảy ra, trong đó hồng cầu

của máu người cho bị ngưng kết, rất hiếm khi máu truyền vào gây ngưng kết hồng cầu người

nhận. 

Các hồng cầu ngưng kết thành từng đám mà có thể bịt kín các mạch máu nhỏ. Vài giờ

hoặc vài ngày tiếp theo, sẽ xảy ra tan máu (vỡ hồng cầu). Đôi khi ngay sau khi truyền nhầm

nhóm máu, hiện tượng tan máu xảy ra lập tức. Một trong những hậu quả gây tử vong của phản

ứng truyền máu là suy thận cấp.

1.3. Ứng dụng trong truyền máu 

1.3.1. Nguyên tắc truyền máu 

-  Nguyên tắc chung: Không được để kháng nguyên và kháng thể tương ứng gặp nhau.

Như vậy chúng ta chỉ được phép truyền máu cùng nhóm.

-  Nguyên tắc tối thiểu: Khi truyền một lượng máu nhỏ (<200 ml), không được để kháng

nguyên trên màng hồng cầu của người cho gặp kháng thể tương ứng trong huyết tương

người nhận. Có thể truyền máu theo sơ đồ truyền máu kinh điển (hình 4).

Khi truyền máu khác nhóm (theo đúng sơ đồ truyền máu) phải tuân thủ các quy tắc

sau: 

 + Chỉ truyền một lần

 + Lượng máu truyền không quá 200 ml 

   + Tốc độ truyền chậm

1.3.2. Thử phản ứng chéo 

Trước khi truyền máu cần thử phản ứng chéo dù là truyền cùng nhóm.

Hồng cầu của người cho được trộn với huyết tương người nhận trên một phiến kính.

Nếu không xảy ra ngưng kết, chứng tỏ người nhận không có kháng thể tấn công hồng cầu

người cho. Cũng nên kiểm tra phản ứng giữa huyết tương nguời cho và hồng cầu người nhận,

dù rằng nó rất hiếm khi gây phản ứng truyền máu.

   26

Hình 4: Sơ đồ truyền máu kinh điển

2. Hệ thống nhóm máu Rhesus (Rh) 

2.1. Phân loại 

Có 6 loại kháng nguyên Rh, chúng được ký hiệu là C, D, E, c, d, e. Một người có

kháng nguyên C thì không có c và ngược lại, điều này cũng đúng đối với các cặp D-d và E-e.

Do phương thức di truyền của các yếu tố này, mỗi người chúng ta có 3 kháng nguyên thuộc 3

cặp C-c, D-d, E-e (chẳng hạn CDE; CdE; cdE; cDe...).

Kháng nguyên D là thường gặp nhất và có tính kháng nguyên mạnh nhất nên những

người mang kháng nguyên D được gọi Rh dương, những người không mang kháng nguyên D

được gọi là Rh âm.

Một điều cần lưu ý là trong hệ thống nhóm máu Rh, kháng thể kháng Rh không có sẵn

tự nhiên trong máu. Kháng thể chỉ sinh ra trong máu người Rh âm khi người này được truyền

máu Rh dương hoặc trường hợp mẹ Rh âm mang bào thai Rh dương. Đó là kết quả của quá

trình đáp ứng miễn dịch.

Bảng 4: Hệ thống nhóm máu Rhesus

Tỷ lệ %  Tên nhóm máu  Kháng nguyên

D

Kháng thể tự

nhiên

Âu Mỹ  Kinh (VN)  Mường

Rh +

Có  Không  85  99,92  100

Rh

-

Không  Không  15  0,08  0

2.2. Tai biến do bất đồng nhóm máu hệ Rh 

2.2.1. Trong truyền máu 

Người nhóm máu Rh âm được truyền máu Rh dương, lần đầu tiên hầu như không xảy

ra tai biến. Tuy nhiên, cơ thể người này bắt đầu sản xuất kháng thể kháng Rh. Nồng độ kháng

thể đạt tối đa sau 2-4 tháng. Nếu sau đó người này lại được truyền máu Rh dương thì tai biến

có thể xảy ra do kháng thể kháng Rh có sẵn cùng với kháng thể kháng Rh được tạo ra do đáp

ứng miễn dịch lần hai sẽ gây ngưng kết hồng cầu Rh dương được truyền vào. 

Cần lưu ý rằng, có một số người Rh âm trong lần nhận máu Rh dương đầu tiên đã sản

xuất kháng thể kháng Rh với số lượng có ý nghĩa sau 2-4 tuần. Như vậy, kháng thể đó có thể

gây ngưng kết những hồng cầu Rh dương còn lưu thông trong máu. Tuy nhiên,  phản ứng xảy

ra muộn này rất nhẹ nhàng.

   27

2.2.2. Trong sản khoa 

Xảy ra đối với những người phụ nữ Rh âm lấy chồng Rh dương. Khi có thai, thai nhi

có thể là Rh dương hoặc âm. Trong lần mang thai Rh dương đầu tiên, một lượng máu Rh

dương của thai nhi sẽ vào tuần hoàn mẹ chủ yếu là lúc sinh và kích thích cơ thể người mẹ sản

xuất kháng thể kháng Rh. Đứa trẻ sinh ra trong lần này không bị ảnh hưởng gì cả. Tuy nhiên,

đến lần mang thai tiếp theo, kháng thể kháng Rh sẽ vào tuần hoàn thai nhi. Nếu đó là thai Rh

dương thì kháng thể kháng Rh có thể làm ngưng kết hồng cầu thai nhi và gây các tai biến sảy

thai, thai lưu, hoặc đứa trẻ sinh ra bị hội chứng vàng da tan máu nặng. 

Thật ra, trong thời gian mang thai yếu tố Rh của bào thai đã phóng thích vào trong

dịch bào thai và có thể khuếch tán vào máu mẹ. Tuy nhiên, trong lần mang thai đầu tiên (lần

đầu tiên tiếp xúc kháng nguyên Rh) lượng kháng thể tạo ra ở cơ thể người mẹ không đủ cao

để gây hại cho thai nhi.

Hình 5: Tai biến sản khoa trong bất đồng nhóm máu Rhesus

VI. Cầm máu

Cầm máu là quá trình ngăn cản sự chảy máu. Khi mạch máu bị tổn thương hoặc đứt,

quá trình cầm máu phải đáp ứng nhanh chóng, khu trú tại vùng tổn thương và được kiểm soát

chặt chẽ. Quá trình cầm máu được thực hiện nhờ những cơ chế: co mạch, hình thành nút tiểu

cầu, đông máu, tan cục máu đông hoặc phát triển mô xơ trong cục máu đông để đóng kín vết

thương.

1. Co mạch 

Ngay khi mạch máu bị tổn thương, thành mạch co lại do các cơ chế sau:

-  Phản xạ thần kinh do đau.

-  Sự co mạch tại chỗ, được khởi phát trực tiếp bởi thương tổn thành mạch.

   28

-  Các yếu tố thể dịch từ tổ chức thương tổn và tiểu cầu (thromboxane A2, serotonin và

epinephrine).

Thành mạch bị thương tổn càng nhiều thì co mạch càng mạnh. Sự co mạch tại chỗ có

thể kéo dài nhiều phút đến vài giờ. Trong thời gian này có thể diễn ra sự hình thành nút tiểu

cầu và đông máu.

Ý nghĩa: Sự co mạch tức thời này hạn chế lượng máu ra khỏi thành mạch tổn thương.

2. Sự hình thành nút tiểu cầu 

2.1. Sinh lý tiểu cầu 

Tiểu cầu thực chất là một mảnh tế bào được vỡ ra từ tế bào nhân khổng lồ. Sau khi

được phóng thích từ tuỷ xương, chỉ có 60-75% tiểu cầu lưu thông trong máu, phần còn lại

được giữ ở lách. 

Số lượng bình thường của tiểu cầu trong máu là 150.000-300.000/mm3

.

Đời sống tiểu cầu thay đổi từ vài ngày đến hai tuần.

Tiểu cầu có kích thước 2-4 μm, không có nhân nhưng bào tương có nhiều hạt. Có 2

loại hạt là:

-  Hạt alpha chứa PDGF (platelet-derived growth factor) có tác dụng giúp liền vết

thương.

-  Hạt đậm đặc chứa ADP, ATP, Ca

2+

, serotonin và epinephrine.

Ngoài ra tiểu cầu còn chứa các enzym để tổng hợp thromboxane A2; yếu tố ổn định

fibrin, tiêu thể và các kho dự trữ Ca

2+

. Đặc biệt, trong tiểu cầu có các phân tử actin, myosin,

thrombosthenin giúp nó co rút. 

Màng của tiểu cầu chứa một lượng lớn phospholipid. Bề mặt của tiểu cầu có một lớp

glycoprotein ngăn cản nó dính vào nội mạc bình thường.

2.2. Sự hình thành nút tiểu cầu 

Diễn ra theo các pha như sau:

-  Kết dính tiểu cầu: khi thành mạch bị tổn thương, lớp collagen nằm bên dưới tế bào nội

mạc mạch máu được lộ ra. Tiểu cầu sẽ đến dính vào lớp collagen này.

-  Tiểu cầu giải phóng các yếu tố hoạt động: sau khi tiểu cầu kết dính với collagen, nó trở

nên được hoạt hoá. Tiểu cầu phình to ra, thò các chân giả và giải phóng nhiều chất,

trong đó có một lượng lớn ADP, thromboxane A2. 

-  Kết tập tiểu cầu: ADP và thromboxane A2 hoạt hoá các tiểu cầu ở gần và làm chúng

dính vào lớp tiểu cầu ban đầu gọi là kết tập tiểu cầu. Rồi lớp tiểu cầu đến sau này lại

giải phóng các chất hoạt động làm hoạt hoá và dính thêm lớp tiểu cầu khác. Cứ như

vậy, các lớp tiểu cầu đến dính vào chổ tổn thương càng lúc càng nhiều tạo nên nút tiểu

cầu. 

Nếu thương tổn ở mạch máu là nhỏ thì bản thân nút tiểu cầu có thể làm ngừng chảy

máu, nhưng nếu thương tổn lớn hơn thì phải nhờ thêm sự hình thành cục máu đông.

Ý nghĩa: Sự hình thành nút tiểu cầu có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc bít kín

các thương tổn nhỏ ở các mạch máu nhỏ xảy ra hàng trăm lần mỗi ngày.

3. Quá trình đông máu 

Bình thường máu trong lòng mạch luôn ở dạng lỏng (sol). Tuy nhiên, khi mạch máu bị

tổn thương hoặc máu chảy ra khỏi cơ thể, máu sẽ chuyển sang dạng đặc (gel). Quá trình hình

thành dạng gel đó được gọi là quá trình đông máu.

   29

Trong cơ thể có hơn 50 chất ảnh hưởng đến sự đông máu. Những chất thúc đẩy đông

máu được gọi là yếu tố đông máu, những chất ngăn cản đông máu được gọi là chất chống

đông. 

Các yếu tố đông máu kinh điển được ký hiệu theo thứ tự bằng chữ số La Mã như sau:

−  Yếu tố  I   :  Fibrinogen

−  Yếu tố  II   :  Prothrombin

−  Yếu tố  III   : Thromboplastin tổ chức

−  Yếu tố  IV   : Calcium 

−  Yếu tố  V   : Proaccelerin  

−  Yếu tố VII   : Proconvertin

−  Yếu tố VIII   : Yếu tố chống chảy máu A

−  Yếu tố  IX   : Yếu tố chống chảy máu B còn gọi là yếu tố Christmas

−  Yếu tố  X   : Yếu tố Stuart  

−  Yếu tố  XI    : Tiền  Thromboplastin  huyết tương

−  Yếu tố XII  : Yếu tố Hageman  

−  Yếu tố XIII  : Yếu tố ổn định Fibrin

Quá trình đông máu là một chuỗi các phản ứng xảy ra theo kiểu bậc thang được chia

thành 3 giai đoạn như sau:

3.1. Giai đoạn thành lập phức hợp prothrombinase 

Prothrombinase được hình thành bởi 2 con đường: ngoại sinh và nội sinh.

3.1.1.  Con đường ngoại sinh 

 Con  đường này  được khởi phát bởi yếu tố III (là thromboplastin tổ chức gồm

phospholipid và lipoprotein) được tiết ra từ bề mặt các tế bào tổ chức tổn thương ngoài thành

mạch. Yếu tố III vào máu hoạt hoá yếu tố VII. Rồi yếu tố VIIa (VII hoạt hoá) cùng

thromboplastin tổ chức hoạt hoá tiếp yếu tố X. Yếu tố Xa kết hợp với phospholipid (từ tổ

chức) và yếu tố V cùng sự có mặt Ca

2+

  tạo nên phức hợp prothrombinase.

                                   Tổ chức tổn thương

                                THROMBOPLASTIN TỔ CHỨC

                                    (lipoprotein + phospholipid)

                 VII                  VIIa

                          Ca++

       X                                    Xa

                                                     Ca++

                       Va                   V

                                                                Ca++

                    Thrombin                                                      

                                                        Phức hợp PROTHROMBINASE                                            

Sơ đồ 2: Sự hình thành prothrombinase theo con đường ngoại sinh

   30

3.1.2. Con đường nội sinh 

Con đường này được khởi phát khi bản thân máu bị tổn thương hoặc máu tiếp xúc với

lớp collagen (được lộ ra do tế bào nội mạc tổn thương). Điều này dẫn đến sự hoạt hoá yếu tố

XII và tiểu cầu (giải phóng phospholipid tiểu cầu). Yếu tố XIIa sẽ hoạt hoá yếu tố XI, phản

ứng này cần có kininogen và prekallikrein. Yếu tố XIa lại hoạt hoá yếu tố IX. Yếu tố VIIa

trong con đường ngoại sinh cũng tham gia hoạt hoá yếu tố IX. Yếu tố IXa cùng với yếu tố

VIIIa (yếu tố VIII được hoạt hoá bởi thrombin), phospholipid tiểu cầu sẽ hoạt hoá yếu tố X.

Yếu tố Xa kết hợp với phospholipid (từ tiểu cầu) và yếu tố V cùng sự có mặt Ca

2+

  tạo nên

phức hợp prothrombinase.

* Ngoại trừ 2 bước đầu của con đường nội sinh, tất cả các bước khác của cả hai con

đường đều cần Ca

2+

.

3.2. Giai đoạn thành lập thrombin 

 Sau khi prothrombinase được hình thành, nó chuyển prothrombin thành thrombin chỉ

sau vài giây. 

Trong phức hợp prothrombonase, yếu tố Xa là một enzym phân giải protein thực sự,

nó chuyển prothrombin thành thrombin. Một khi thrombin được hình thành, nó sẽ hoạt hoá

yếu tố V. Rồi yếu tố Va càng thúc đẩy tác dụng của yếu tố Xa tạo nên sự điều hoà ngược

dương tính (positive feedback). 

Thrombin cũng là enzym phân giải protein, nó còn có thể tác  động lên chính

prothrombin để tăng tạo thrombin. Ngoài ra nó còn thúc đẩy hoạt hoá các yếu tố VIII, IX, X,

XI, XII, và sự kết tập tiểu cầu. Như vậy, một khi thrombin được hình thành, nó sẽ khởi phát

sự điều hoà ngược dương tính làm nhiều thrombin được tạo ra hơn nữa và quá trình đông máu

tiếp tục phát triển cho đến khi có một cơ chế ngăn chặn nó lại.

MÁU BỊ TỔN THƯƠNG HOẶC

     TIẾP XÚC COLLAGEN

         XII                  XIIa

                                       Kininogen, prekallikrein

                     XI                  XIa

                               VIIa                  Ca++

                          IX                           IXa

                                             VIII

                      Thrombin

                                            VIIIa               Ca++

                                    X                               Xa

Phospholipid tiểu cầu                                              Ca++

                                        V              Va 

                                         Thrombin

                                             Phức hợp PROTHROMBINASE

Sơ đồ 3: Sự hình thành prothrombinase theo con đường nội sinh

   31

3.3. Giai đoạn thành lập fibrin và cục máu đông 

Thrombin cùng với Ca

2+

 chuyển fibrinogen thành phân tử fibrin đơn phân. Các fibrin

đơn phân này nối với nhau tạo thành các sợi fibrin để từ đó hình thành mạng lưới của cục máu

đông. Lúc đầu các cầu nối giữa các fibrin là cầu nối hydro lỏng lẽo nên cục máu đông yếu, dễ

tan rã. Sau vài phút, nhờ sự có mặt của yếu tố ổn định fibrin (yếu tố XIII, được hoạt hoá bởi

thrombin) các cầu nối đồng hoá trị thay thế cầu nối hydro, đồng thời có thêm các dây nối chéo

giữa các sợi fibrin kế cận tạo nên mạng lưới fibrin bền vững. Mạng lưới này giam giữ các tế

bào máu, tiểu cầu, huyết tương tạo nên cục máu đông. 

Ý nghĩa: Cục máu đông bít thành mạch tổn thương ngăn cản mất máu.

Trong quá trình  đông máu, con  đường ngoại sinh và nội sinh  được khởi phát  đồng

thời. Tuy nhiên, con đường ngoại sinh diễn ra nhanh hơn. Nó chỉ cần 15 giây, trong khi con

đường nội sinh phải cần 1-6 phút để gây đông máu.

Sau khi được hình thành 20-60 phút, cục máu đông co lại và tiết ra một chất dịch gọi

là huyết thanh. Như vậy, huyết thanh khác huyết tương ở chỗ là mất đi các yếu tố đông máu. 

Tiểu cầu bị giam giữ trong cục máu đông đóng vai trò quan trọng trong việc co cục

máu này, nhờ vào các protein co như thrombosthenin, actin và myosin. Tiểu cầu dính với các

sợi fibrin nên khi co lại chúng làm các sợi này càng nối chặt với nhau. Các tiểu cầu này còn

tiếp tục tiết yếu tố ổn định fibrin làm tăng cường các cầu nối giữa các sợi fibrin kế cận. Ngoài

ra, sự co này còn được thúc đẩy bởi thrombin và bởi Ca

2+

 được tiết ra từ các kho dự trữ trong

tiểu cầu. Cuối cùng, cục máu đông trở thành một khối nhỏ hơn và đặc hơn.

Ý nghĩa: Sự co cục máu đông đã kéo các bờ của thương tổn mạch máu sát vào nhau

nên càng làm vết thương được bít kín hơn và ổn định được sự chảy máu.

4. Tan cục máu đông - Sự hình thành mô xơ 

Một khi cục máu đông được hình thành, nó diễn tiến theo 2 cách sau:

-  Các cục máu đông hình thành tại vết thương nhỏ của thành mạch sẽ bị xâm lấn bởi các

nguyên bào xơ, rồi hình thành nên tổ chức liên kết giúp liền sẹo vết thương.

-  Các cục máu đông lớn hơn hoặc cục máu đông trong lòng mạch sẽ bị tan ra dưới tác

dụng của hệ thống tan máu. 

Hiện tượng tan cục máu đông diễn ra như sau: khi cục máu đông được hình thành,

plasminogen cũng bị giam giữ bên trong nó. Dưới tác dụng của yếu tố hoạt hoá plasminogen

tổ chức (t-PA), plasminogen sẽ chuyển thành plasmin có tác dụng tiêu protein. Plasmin sẽ tiêu

huỷ các sợi fibrin cũng như một số yếu tố đông máu và làm cục máu đông tan ra. t-PA được

tổ chức tổn thương hoặc tế bào nội mạc tiết ra khoảng 1 ngày (hoặc muộn hơn) sau khi cục

máu đông được hình thành. Ngoài ra, thrombin và yếu tố XIIa cũng đóng vai trò quan trọng

trong việc hoạt hoá plasminogen thành plasmin.

Ý nghĩa: Sự tan cục máu đông giúp dọn sạch các cục máu đông trong tổ chức và tái

thông mạch máu, tạo  điều kiện liền sẹo. Đặc biệt nó giúp lấy  đi các huyết khối nhỏ trong

mạch máu nhỏ để tránh thuyên tắc mạch.

5. Một số rối loạn cầm máu 

5.1. Thiếu vitamin K 

Vitamin K rất cần cho sự tổng hợp các yếu tố đông máu II, VII, IX, X tại gan. Vì vậy

khi thiếu hụt vitamin K sẽ gây xuất huyết. 

5.2. Bệnh Hemophilia (bệnh ưa chảy máu) 

   32

Do thiếu các yếu tố đông máu VIII (Hemophilia A); IX (Hemophilia B). Đây là bệnh

di truyền qua nhiễm sắc thể X. Bệnh nhân bị xuất huyết sau chấn thương, có khi là chấn

thương rất nhẹ không nhận biết được. 

5.3. Giảm tiểu cầu 

Thường gặp là bệnh giảm tiểu cầu nguyên phát (vô căn). Xuất hiện nhiều nốt xuất

huyết trên toàn cơ thể.

5.4. Huyết khối 

Gây thuyên tắc mạch. Thường gặp trong xơ vữa mạch máu, nhiễm trùng, chấn thương,

hoặc máu chảy chậm.

5.5. Đông máu rải rác trong lòng mạch 

Do sự hiện diện của các mô chết hoặc tổn thương trong cơ thể; hoặc có thể gặp trong

sốc nhiễm khuẩn (do vi khuẩn hoặc nội độc tố của nó). Đặc trưng của bệnh là triệu chứng

chảy máu do các yếu tố đông máu đã bị sử dụng trong quá trình đông máu, không còn đủ để

duy trì cầm máu.          „

63

CHƯƠNG 4

SINH LÝ HỌC HÔ HẤP

I. Chức năng thông khí 

1. Đặc điểm cấu trúc chức năng

1.1. Lồng ngực

Lồng ngực đóng vai trò quan trọng trong quá trình thông khí, được cấu tạo như một

khoang kín: 

- Phía trên là cổ, gồm các bó mạch thần kinh lớn, thực quản và khí quản. 

- Phía dưới là cơ hoành, một cơ hô hấp rất quan trọng, ngăn cách với ổ bụng. 

- Xung quanh là cột sống, 12 đôi xương sườn, xương ức, xương đòn và các cơ liên sườn

bám vào, trong đó quan trọng là các cơ hô hấp. 

Khi các cơ hô hấp co giãn, xương sườn sẽ chuyển động làm kích thước của lồng ngực

thay đổi và phổi co giãn theo, nhờ đó mà thở được. 

Hình 1: Sơ đồ phổi và đường dẫn khí

1.2. Đường dẫn khí 

Đường dẫn khí là một hệ thống ống, từ ngoài vào trong gồm có: mũi, họng, thanh quản,

khí quản, phế quản, phế quản đi vào hai lá phổi. Trong lá phổi, các phế quản chia nhánh nhiều

lần, tiểu phế quản tận, tiểu phế quản hô hấp, cuối cùng nhỏ nhất là ống phế nang dẫn vào các

phế nang (Hình 1). 

Ngoài chức năng dẫn khí, đường dẫn khí còn có các chức năng quan trọng khác:

- Điều hòa lượng không khí đi vào phổi

- Làm tăng khả năng trao đổi khí ở phổi

- Bảo vệ phổi

Sở dĩ như vậy là nhờ đường dẫn khí có những đặc điểm cấu tạo sau đây : 64

- Niêm mạc có hệ thống mao mạch phong phú để sưởi ấm cho luồng không khí đi vào,

có nhiều tuyến tiết nước để bão hòa hơi nước cho không khí. Không khí được sưởi ấm và bão

hòa hơi nước sẽ làm tăng tốc độ trao đổi khí

ở phổi.

- Niêm mạc mũi có hệ thống lông để cản các

hạt bụi lớn, niêm mạc phía trong có những

tuyến tiết ra chất nhầy để giữ lại các hạt bụi

nhỏ, đường dẫn khí càng vào trong càng hẹp

và gấp khúc nên bụi dễ bị giữ lại hơn. Ngoài

ra, các tế bào niêm mạc của khí phế quản

còn có hệ thống lông rung (hình 2), chúng

lay động theo chiều từ trong ra ngoài, có tác

dụng đẩy bụi và chất dịch ứ đọng trong

đường hô hấp ra ngoài.  Một trong các chất

liệt cử động lông là khói thuốc lá, do đó dễ

gây nhiễm khuẩn phổi.                                         Hình 2: Cấu trúc lông đường dẫn khí

- Khí quản và phế quản cấu tạo bằng những vòng sụn, nhờ đó đường dẫn khí luôn rộng

mở  không khí lưu thông dễ dàng. Ở các phế quản nhỏ, có hệ thống cơ trơn (cơ reissessen),

các cơ này có thể co giãn dưới tác dụng của hệ thần kinh tự động làm thay đổi khẩu kính của

đường dẫn khí để điều hòa lượng không khí đi vào phổi, thần kinh giao cảm làm giãn cơ, thần

kinh phó giao cảm làm co cơ. Khi lớp cơ trơn này co thắt sẽ gây cơn khó thở. 

1.3. Phổi và màng hô hấp

Phổi là một tổ chức rất đàn hồi, được cấu tạo cơ bản bởi các phế nang. Đây là nơi chủ

yếu xảy ra quá trình trao đổi khí. Cả hai phổi có khoảng 300 triệu phế nang. Tổng diện tích

mặt bên trong của các phế nang rất lớn, khoảng 70m2

 - 90m2

 và đó là diện tiếp xúc giữa phế

nang và mao mạch phổi. 

Xung quanh các phế nang được bao bọc bởi một mạng mạch máu rất phong phú. Thành

phế nang và thành mạch máu bao quanh tạo nên một cấu trúc đặc biệt đóng vai trò quan trọng

trong việc khuếch tán khí giữa máu và phế nang gọi là màng hô hấp. Màng hô hấp rất mỏng,

trung bình 0,5 (m, nơi mỏng nhất chỉ khoảng 0,2 (m (Hình 3).     

Màng hô hấp có 6 lớp :

- Lớp dịch lót phế nang chứa chất hoạt diện (Surfactan) làm giảm sức căng mặt ngoài

của dịch phế nang.

- Biểu mô phế nang là những tế bào biểu mô dẹt.

- Màng nề biểu mô.

- Khoảng kẽ rất hẹp giữa biểu mô phế nang và mao mạch.

- Màng nền mao mạch, có những đoạn hoà lẫn với màng nền biểu mô.

- Lớp nội mạc mao mạch.

Như vậy, cấu tạo của phổi có các đặc điểm phù hợp hoàn toàn với chức năng trao đổi

khí : diện trao đổi lớn, mạch máu phân bố phong phú , màng hô hấp rất mỏng.

Lượng máu chứa trong hệ mạch phổi khoảng 60 - 140 ml, đường kính mao mạch chỉ

5(m, như vậy hồng cầu  đi qua phải tự kéo dài và màng hồng cầu quẹt sát vào màng mao 65

mạch, do đó khí khuếch tán rất thuận lợi. 

Hình 3: Cấu tạo màng hô hấp

1.4. Chất hoạt diện và sức căng mặt ngoài

Bên trong lòng phế nang  được lót bởi một chất  đặc biệt gọi là chất hoạt diện

(Surfactant) là chất làm giảm sức căng mặt ngoài do các tế bào biểu mô phế nang týp II bài

tiết, các tế bào này chiếm 10% diện tích của phế nang.

Chất hoạt diện có các chức năng rất quan trọng như : 

-Ngăn cản các chất dịch từ mạch máu tràn vào lòng phế nang, nếu không có surfactant,

các phế nang sẽ bị tràn dịch dẫn đến suy hô hấp cấp. 

- Làm giảm sức căng bề mặt của thành phế nang, giúp cho các phế nang giãn ra dễ dàng

trong lúc hô hấp, chính vì vậy, nếu không có chất surfactant, sức căng bề mặt tăng lên, các

phế nang khó giãn ra mà luôn có xu hướng xẹp lại. 

- Giúp ổn định áp suất trong lòng các phế nang để tránh hiện tượng xẹp và vỡ phế nang.

Chất surfactant giảm ở những người hút nhiều thuốc lá, những bệnh nhân bị tắc mạch

máu phổi và đặc biệt là ở trẻ sơ sinh đẻ non, phổi không có surfactant, các phế nang sẽ bị xẹp,

vỡ hoặc tràn dịch gây ra suy hô hấp nặng dẫn đến tử vong. 

Phổi có đến 300 triệu phế nang với đường kính phế nang xấp xĩ  0,3 mm, cấu trúc như

vậy sẽ không ổn định. Sức căng mặt ngoài sẽ tạo ra lực co xẹp các phế nang đặc biệt các phế

nang nhỏ sẽ có khuynh hướng xẹp.

Dựa theo định luật Laplace : áp suất bên trong phế nang, cũng như các vật rỗng chung,

được tính theo công thức :   P  =  2T / r , trong đó T là sức căng mặt ngoài và r  là bán kính

phế nang. Như vậy phế nang càng nhỏ tạo áp suất càng lớn, với xu thế xẹp phế nang càng

mạnh, sẽ bơm khí sang phế nang to khiến có xu hướng càng to thêm, đó làì tính không ổn

định của phế nang. 

Trên thực tế, điều này không xảy ra nhờ 3 cơ chế : 66

- Các chất hoạt diện làm giảm sức căng tạo vách xơ giữ khung phế nang khỏi xẹp, đồng

thời khi phế nang co nhỏ thì làm tăng tế bào tiết chất hoạt diện, do đó làm giảm sức căng

khiến phế nang nở ra.

- Có hiện tượng phụ thuộc lẫn nhau giữa các yếu tố là phế nang, ống phế nang và các

khoảng không khác, các yếu tố này có chung vách và nẹp giữ nhau.

- Mỗi đơn vị chức năng gồm một hoặc vài ống phế nang, kèm theo các phế nang, được

bao bọc bằng một vách xơ, có lá xơ thâm nhập vào nhu mô, tổ chức xơ này tăng tính ổn định

của phế nang.

1.5. Màng phổi và áp suất âm khoang màng phổi 

Màng phổi gồm hai lá : lá thành dính vào lồng ngực và lá tạng dính vào phổi.

Hai lá không dính nhau mà chỉ áp sát vào nhau tạo nên một khoang ảo kín gọi là khoang

màng phổi, trong khoang chỉ chứa một ít dịch nhờn giúp 2 lá có thể trượt lên nhau một cách

dễ dàng. 

Bằng thí nghiệm, người ta thấy áp suất trong khoang màng phổi thấp hơn áp suất của

khí quyển và được gọi là áp suất âm (nếu qui ước áp suất khí quyển bằng 0).

 Để chứng minh áp suất âm đó, có thể chọc kim tiêm qua cơ liên sườn ở thành ngực,

mũi kim nằm ở khoang màng phổi, đuôi kim nối với một áp kế, áp kế sẽ chỉ áp suất âm kể cả

lúc ngừng thở và càng âm hơn khi hít vào

Phổi có tính đàn hồi do các sợi đàn hồi nên luôn có khuynh hướng co lại nhỏ hơn thể

tích của lồng ngực, lá tạng bị kéo tách khỏi lá thành nên thể tích khoang màng phổi có khuynh

hướng tăng lên. Khoang màng phổi là một khoang kín, theo định luật vật lý, trong một bình

kín, ở nhiệt độ không đổi, khi thể tích bình có khuynh hướng tăng lên thì áp suất trong bình sẽ 

giảm xuống thấp hơn áp suất bên ngoài bình, chính vì vậy mà khoang màng phổi có áp suất

thấp hơn áp suất khí quyển (hình 4).

           Hình 4: Cơ chế tạo áp suất âm khoang màng phổi

Áp suất âm của khoang màng phổi còn chịu sự chi phối của sự thay đổi kích thước của

lồng ngực khi thở, nên giá trị của nó thay đổi theo chu kỳ hô hấp, khi phổi càng nở ở thì hít

vào thì lực đàn hồi càng lớn nên áp suất càng âm và khi phổi xẹp bớt ở thì thở ra thì áp suất

bớt âm hơn : 67

- Hít vào bình thường : - 6 mm Hg ; - Thở ra bình thường :  - 2,5 mm Hg

Trong trường hợp hô hấp gắng sức thì giá trị này sẽ thay đổi lớn hơn : hít vào hết sức là

- 30 mmHg và thở ra hết sức là - 0,5 đến 0 mmHg, xấp xỉ áp suất khí quyển.

Ý nghĩa sinh lý của áp suất âm khoang màng phổi rất quan trọng :

- Để có áp suất âm, lồng ngực phải kín, áp suất âm làm lá tạng luôn dính vào lá thành

nên phổi sẽ co giãn theo cử động lồng ngực. Khi áp suất âm mất đi, phổi sẽ không co giãn

theo lồng ngực nữa dẫn đến rối loạn hô hấp. Điều này thể hiện rõ ở những bệnh nhân bị vết

thương lồng ngực hở, không khí từ bên ngoài đi qua vết thương tràn vào khoang màng phổi,

khi đó áp suất khoang màng phổi cân bằng với áp suất khí quyển, do tính đàn hồi phổi sẽ xẹp

lại. Khi bệnh nhân thở, không khí sẽ đi ra đi vào khoang màng phổi thông qua vết thương,

phổi hầu như không co giãn theo động tác hô hấp làm bệnh nhân bị suy hô hấp. 

- Nhờ áp suất âm này nên trong lồng ngực luôn có áp suất thấp hơn các vùng khác. Vì

vậy, máu từ các nơi theo tĩnh mạch trở về tim rất dễ dàng. 

- Áp suất âm làm cho tuần hoàn phổi có áp suất rất thấp tạo thuận lợi cho tim phải bơm

máu lên phổi, đặt biệt là lúc hít vào áp suất càng âm hơn, máu lên phổi cũng nhiều hơn cùng

lúc đó phân áp O2 trong phổi cũng cao hơn, sự trao đổi khí xảy ra tốt hơn. 

2. Cơ học thông khí

2.1. Khái niệm

 Thông khí là quá trình lưu thông của dòng không khí giữa khí quyển và phế nang hay

có thể nói đó là quá trình đưa không khí giàu O2 ít CO2 từ khí quyển vào phế nang và ngược

lại đưa không khí nghèo O2  nhiều CO2  từ phế nang ra ngoài. 

2.2. Động tác hô hấp

Qúa trình thông khí được thực hiện thông qua các động tác hô hấp.

Mục đích của động tác hô hấp là thay đổi kích thước của lồng ngực để làm phổi co giãn,

tạo nên một sự chênh lệch áp suất giữa phế nang và khí quyển. Sự chênh lệch áp suất đó có

tác dụng hút không khí từ ngoài vào phế nang và ngược lại đẩy không khí từ phế nang ra

ngoài.

2.2.1.Động tác hít vào 

Hít vào là động tác chủ động tốn năng lượng, có tác dụng hút không khí từ ngoài vào

phế nang. Khi bắt đầu hít vào thì các cơ hít vào co lại làm kích thước của lồng ngực tăng lên

theo cả 3 chiều:   

- Tăng chiều thẳng đứng

Chiều thẳng đứng tăng lên do cơ hoành co lại. Ở trạng thái thở ra, cơ hoành bị đẩy lên

cao do áp lực của các tạng trong ổ bụng. Khi cơ hoành co lại, nó sẽ hạ thấp xuống làm tăng

chiều thẳng đứng của lồng ngực. Cơ hoành có diện tích khá rộng, khoảng 250 cm2

, vì vậy chỉ

cần hạ 1 cm là đã làm tăng thể tích lồng ngực lên khoảng 250 ml. Khi cơ hoành co hết mức,

nó có thể hạ xuống 7 - 8 cm làm tăng thể tích lồng ngực tối đa đến 2 lít. Do vậy, cơ hoành là 1

cơ hô hấp rất quan trọng. Khi cơ hoành bị liệt, bệnh nhân sẽ bị suy hô hấp nặng có thể tử

vong.

- Tăng chiều trước sau và chiều ngang 

Hai chiều này tăng lên do các cơ hít vào đặc biệt là cơ liên sườn ngoài co lại.  68

Ở tư thế thở ra, các xương sườn nằm chếch xuống dưới và ra trước, khi các cơ này co

lại sẽ chuyển xương sườn sang tư thế nằm ngang và rộng ra hai bên làm tăng chiều ngang,

xương ức cũng dâng lên và nhô ra phía trước làm tăng kích thước trước sau của lồng ngực. 

Khi kích thước của lồng ngực tăng lên theo cả 3 chiều, lá thành sẽ bị kéo tách khỏi lá

tạng làm thể tích khoang màng phổi có khuynh hướng tăng lên và áp suất khoang màng phổi

giảm xuống. Khi áp suất khoang màng phổi giảm xuống đạt được giá trị khoảng -6 mm Hg,

áp suất âm này sẽ kéo phổi giãn ra theo lồng ngực. Phổi giãn ra, áp suất bên trong các phế

nang sẽ giảm xuống thấp hơn áp suất khí quyển bên ngoài và không khí từ bên ngoài sẽ bị hút

tràn vào các phế nang. 

Động tác hít vào bình thường, có khi là vô ý thức, huy động vào phổi lượng khí chừng

gần nửa lít gọi là thể tích khí lưu thông. 

Hít vào tối đa là cử  động theo ý muốn, thêm sự tham gia của cơ ức đòn chủm nâng

xương ức, cơ serratie trước nâng nhiều xương sườn và cơ scalen nâng hai xương sườn trên.

Động tác này huy động thêm vào phổi một lượng khí hơn 1 lít gọi là thể tích dự trữ hít vào.

Hình 5 : Cử động hô hấp của lồng ngực và cơ hoành

2.2.2. Động tác thở ra 

Khi ngừng hít vào, các cơ hít vào sẽ giãn ra, dưới tác dụng của lực đàn hồi, các xương

sườn hạ xuống, cơ hoành bị các tạng ổ bụng đẩy lên cao làm kích thước lồng ngực giảm theo

cả ba chiều. Kích thước lồng ngực giảm thì áp suất khoang màng phổi sẽ tăng lên. Khi áp suất

khoang màng phổi tăng lên đạt được giá trị khoảng -2,5 mm Hg, do lực đàn hồi, phổi sẽ co

lại, áp suất bên trong các phế nang tăng lên cao hơn áp suất khí quyển bên ngoài và không khí

bị đẩy từ phế nang ra ngoài.  69

Như vậy,  động tác thở ra bình thường là một  động tác thụ  động với áp suất khoang

màng phổi khoảng -2,5 mm Hg. Ở bệnh nhân hen phế quản, động tác thở ra rất khó khăn, vì

vậy bệnh nhân phải thở ra gắng sức, áp suất khoang màng phổi tăng lên cao thậm chí có thể

dương. Áp suất khoang màng phổi cao như vậy sẽ góp phần cùng các yếu tố khác gây ra tăng

áp lực tuần hoàn phổi và làm nặng gánh thất phải, dẫn đến suy thất phải. 

Thở ra tối đa là cử động theo ý muốn, có vai trò của các cơ liên sườn gây hạ thấp các

xương sườn và vai trò của của các cơ thẳng bụng đẩy tạng bụng nâng cao cơ hoành về phía

lồng ngực. Động tác này đẩy thêm lượng khí ra khỏi phổi gọi là thể tích dự trữ thở ra (Hình

5).

3. Khoảng chết và thông khí phế nang

 3.1. Khoảng chết

Khi ta hít một lượng không khí vào, không phải toàn bộ lượng khí này đều tham gia trao

đổi với máu mà chỉ có phần không khí đi đến được các phế nang bình thường mới thực sự

tham gia trao đổi, phần còn lại nằm trong đường dẫn khí và trong các phế nang bất thường thì

không tham gia trao đổi. Thể tích không khí không tham gia trao đổi này gọi là khoảng chết. 

Có hai loại khoảng chết : 

3.1.1. Khoảng chết giải phẫu

 Là thể tích khí chứa trong đường dẫn khí, bình thường khoảng 150 ml. 

3.1.2. Khoảng chết sinh lý 

 Bằng khoảng chết giải phẫu cộng với thể tích không khí chứa  ở các phế nang bất

thường mất khả năng trao đổi khí như: bị xơ hóa, thuyên tắc mao mạch quanh phế nang. 

Ở người bình thường, khoảng chết giải phẫu bằng khoảng chết sinh lý, nhưng ở những

bệnh nhân bị hen phế quản, khí phế thủng, xơ hóa phổi hoặc thuyên tắc mạch máu phổi thì

khoảng chết sinh lý lớn hơn khoảng chết giải phẫu, điều này gây bất lợi cho sự trao đổi khí vì

lượng không khí thực sự tham gia trao đổi giảm xuống.

 3.2. Thông khí phế nang

Do có khoảng chết nên lượng không khí thực sự tham gia trao đổi đến phế nang trong 1

phút, bằng thể tích khí lưu thông trừ đi khoảng chết. Nếu khi thở bình thường, thể tích khí lưu

thông là 500 ml thì lượng không khí thực sự trao  đổi trong một lần thở  là  :                       

500 ml - 150 ml =  350 ml

Vậy tốc độ thông khí phế nang trong 1 phút là  :

                         350 ml x 12 (tần số thở /phút)  =  4200 ml/phút

Trong khi đó, trong 1 phút thông khí toàn phổi là :

                         500 ml x 12  = 6000 ml/phút

Thông khí phế nang mới là thông khí hữu hiệu, thực sự mang oxygen đến cơ thể. Do đó

thông khí phế nang là một trong những yếu tố chính quyết định nồng độ  O2 và  CO2 trong phế

nang và máu. Cho nên kết quả sau cùng của cơ học thông khí là phải dựa trên thông khí phế

nang.

Như vậy, trong một số điều kịên bệnh lý, các phế nang bị phá huỷ vách sẽ không còn

chức năng trao đổi khí do đó làm tăng khoảng chết và sẽ làm giảm thông khí phế nang. Ngoài

ra, kiểu thở cũng làm ảnh hưởng đến thông khí phế nang, thở nhanh và cạn sẽ có thông khí 70

phế nang kém hơn là thở chậm và sâu cho dù có cùng một thể tích thông khí. 

Ví dụ :                        Thở nhanh và cạn              Thở chậm và sâu

-Nhịp thở  :                                   20 lần/phút                          10 lần/phút

-Khí lưu thông :                              300 ml                                 600 ml

-Thông khí phổi/phú:                   6000 ml                              6000 ml

-Thông khí phế nang:       (300 - 150) x 20 = 3000 ml         (600 - 150) x 10 = 4500 ml

4. Các thể tích, dung tích và lưu lượng thở

Để đo chức năng thông khí phổi, người ta thường sử dụng máy đo thông khí hay còn gọi

là hô hấp kế hoặc phế dung kế, qua đó có thể đo được các thông số của thông khí phổi. 

Thông khí phổi được đo theo nhịp hô hấp và theo các giá trị của các thể tích phổi khác

nhau. Người ta phân biệt thể tích phổi tĩnh và các lưu lượng phế quản hay là các thể tích

động.

4.1. Các thể tích và dung tích tĩnh của phổi

Có 4 thể tích và 4 dung tích thở (Hình 6) :

Hình 6 : Các thể tích và dung tích tĩnh của phổi

4.1.1. Thể tích lưu thông (TV: Tidal volume) 

Là lượng không khí một lần hít vào hoặc thở ra bình thường. Bình thường khoảng 500

ml, nam cao hơn nữ. 

Tuy nhiên, không phải toàn bộ thể tích này đều tham gia trao đổi khí mà phải trừ đi thể

tích khoảng chết, phần thực sự tham gia trao đổi chỉ khoảng 350 ml. Vì vậy, nếu thể tích lưu

thông quá thấp thì sự thông khí không hữu hiệu. 

 4.1.2. Thể tích dự trữ hít vào (IRV:Inspiratory reserved volume) 

Là thể tích không khí ta có thể cố gắng hít vào thêm nữa sau khi đã hít vào bình thường,

còn được gọi là thể tích khí bổ sung. 

 Bình thường khoảng 2000 - 3000 ml.  71

 4.1.3.Thể tích dự trữ thở ra (ERV: Expiratory reserved volume) 

Là thể tích không khí ta có thể cố gắng thở ra thêm nữa sau khi đã thở ra bình thường,

còn gọi là thể tích dự trữ của phổi. 

Bình thường khoảng 800 - 1200 ml. 

4.1.4. Thể tích cặn (RV: Residual volume) 

Là thể tích không khí còn lại trong phổi sau khi đã thở ra hết sức, đây là lượng không

khí mà ta không thể nào thở ra hết được. 

 Bình thường khoảng 1000 - 1200 ml. 

Thể tích cặn càng lớn, càng bất lợi cho sự trao đổi khí.

4.1.5. Dung tích sống (VC:Vital  capacity)

Theo quy ước, một thể tích không khí được gọi là dung tích hô hấp khi nó gồm tổng của

hai hay nhiều thể tích hô hấp. 

VC là số khí tối đa huy động được trong một lần thở,  gồm tổng của 3 thể tích:

VC = IRV + TV + ERV

4.1.6. Dung tích cặn chức năng  (FRC: Functional residual capacity) 

Là số lít khí có trong phổi cuối thì thở ra bình thường, tức là ở vị trỉ nghỉ thở, các cơ hô

hấp thư giãn hoàn toàn, bao gồm tổng của 2 thể tích: 

FRC = ERV + RV

Dung tích cặn chức năng có ý nghĩa lớn trong sự trao đổi khí, chính lượng khí này sẽ

pha trộn với không khí ta mới hít vào, sau đó hỗn hợp khí này mới trực tiếp trao đổi với máu.

Dung tích cặn chức năng có nồng độ O2 thấp, CO2  cao. Vì vậy, nếu dung tích cặn chức năng

càng lớn thì hỗn hợp khí càng có nồng độ O2 thấp CO2 cao, càng bất lợi cho sự trao đổi khí. 

Dung tích cặn chức năng bình thường khoảng 2500 - 3000 ml, cao ở bệnh nhân hen phế

quản, khí phế thũng... Dung tích cặn chức năng giảm đi khi chúng ta thở sâu, khi đó giá trị

của dung tích cặn chức năng chính là thể tích cặn. Vì vậy, trong các hoạt động thể lực (lao

động, luyện tập), thở sâu là điều rất cần thiết. 

4.1.7. Dung tích toàn phổi (TLC : Total Lung capacity) 

Là tổng số lít khí tối đa có trong phổi, gồm tổng các thể tích:

TLC = IRV + TV + ERV + RV hoặc

                                     TLC =            VC            +  RV

Bình thường khoảng 5 lít.

4.1.8. Dung tích hít vào ( IC : Inspiratory capacity)

Là số lít khí hít vào được tối đa kể từ vị trí nghỉ thở thư giãn

IC = TV + IRV

Dung tích sống là lượng khí huy động được tức là thở ra ngoài được nên có thể đo bằng

máy Spirometer. Dung tích sống là một chỉ số đánh giá thể lực.

Thể tích cặn là lượng khí không huy động được tức không thở ra ngoài được nên không 72

thể đo trực tiếp bằng máy Spirometer.

 4.2. Các thể tích động và các lưu lượng tối đa

Dung tích sống thở mạnh (FVC : Forced Vital  capacity) chính là dung tích sống chỉ

khác là đo bằng phương pháp thở ra mạnh. Trên đồ thị thở ra mạnh, có thể tính được thể tích

động và các lưu lượng phế quản (Hình 7).

4.2.1. Thể tích thở ra tối đa trong giây đầu tiên (FEV1 : Forced expiratory  volume) 

Là số lít tối đa thở ra được trong giấy đầu tiên. Đây là một thể tích hô hấp quan trọng

thường được dùng để đánh giá chức năng thông khí. 

Thể tích này được sử dụng để đánh giá xem đường dẫn khí có bị tắc nghẽn hay không,

đặc biệt trong bệnh hen phế quản. Để đánh giá FEV1, ta phải dựa vào dung tích sống. Thường

bằng 80% dung tích sống.

FEV1 giảm trong các bệnh có rối loạn thông khí tắc nghẽn như: hen phế quản, khối u

bên trong hoặc bên ngoài đường dẫn khí. Ngoài ra, FEV1 cũng giảm trong các bệnh: xơ hóa

phổi, giãn phế nang .                                        

Người ta còn dựa vào dung tích sống (VC) để đánh giá thể tích thở ra tối đa trong giây

đầu tiên (FEV1) qua chỉ số Tiffeneau, được tính như sau: 

                             %100 1

×=

VC

FEV

Tiffeneau 

 Thông số này giảm là là dấu hiệu gián tiếp của tắt nghẽn phế quản lớn.

4.2.2.  Các lưu lượng thở ra tối đa

- Các lưu lượng thở ra tối đa ở các quãng của dung tích sống : FEV 0.2-1,2 (thông số

này ít dùng); FEV 25-75% là lưu lượng từ vị trí 25% đến vị trí 75% của VC đã thở ra, thông

số này rất nhạy, biểu hiện rối loạn thông khí tắt nghẽn giai đoạn đầu khi các lưu lượng trên

còn bình thường.

- Lưu lượng thở ra đỉnh PEF (Peak expiratory flow) : lưu lượng tức thì cao nhất đạt

được trong một hơi thở ra mạnh, bình thường không quá 0,5 lít.

- Lưu lượng tối  đa tại một số  điểm xác  định của FVC, thông dụng nhất là MEF

(Maximal expiratory flow) ở điểm còn lại 75%, 50% và 25% của FVC ký hiệu là MEF75,

MEF50 và MEF25

Các lưu lượng tối đa tức thời trên cũng được sử dụng để đánh giá gián tiếp thông khí tắt

nghẽn, tức sự trỡ ngại đường dẫn khí.

 III. Chức năng trao đổi và  vận chuyển khí

Sau khi phế nang đã được thông khí, bước tiếp theo của quá trình hô hấp là sự khuyếch

tán O2 từ phế nang vào mao mạch phổi và CO2 theo chiều ngược lại. Sau khi trao đổi, máu

tĩnh mạch trở thành máu động mạch có phân áp O2 cao, CO2 thấp so với tổ chức, đó là động

lực cho sự trao đổi khí ở tổ chức. 

1. Nguyên tắc vật lý của khuyếch tán khí qua màng hô hấp 

1.1. Cơ sở vật lý của khuếch tán khí 

Các khí hô hấp là những phân tử đơn giản, di chuyển tự do, do đó sự khuếch tán chính

là sự vận động của các phân tử  khí hoà tan trong dịch và tổ chức của cơ thể. 73

Sự khuyếch tán  được thực hiện  đòi hỏi năng lượng, nguồn năng lượng  để vận  động

khuếch tán chính là sự vận động học. Các phân tử đều luôn ở trạng thái vận động trừ khi ở

nhiệt độ Oo tuyệt đối. Các phân tử  tự do vận động với tốc độ nhanh theo đường thẳng rồi va

vào phân tử khác và tiếp tục như thế mãi.

Các chất khí hô hấp khuếch tán theo bậc thang nồng độ, tức đi từ nơi nồmg độ cao đến

nơi nồng độ thấp.

1.2. Định luật khuếch tán

Sự khuếch tán qua tổ chức theo định luật Fick. Định luật này xác định rằng : vận tốc di

chuyển của một chất khí qua tổ chức tỉ lệ thuận với bề mặt tổ chức, với sự chênh lệch nồng độ

khí và tỉ lệ nghịch với bề dày tổ chức. Nồng độ khí càng cao càng có nhiều phân tử đập vào

bề mặt giáp khí và càng tạo áp suất cao hơn.

Ngoài ra khi các chất khí ở dạng hoà tan trong các dịch thì sự khuếch tán qua tổ chức

còn theo định luật Henry với công thức :

                        Nồng độ khí hoà tan        

 Áp suất  =  

   Hệ số hoà tan                                     

Chẳng hạn các phân tử  CO2 được phân tử nước hấp dẫn nên phân tử này hoà tan dễ

dàng. Khi áp suất biểu thị bằng átmotphe và nồng độ bằng thể tích khí hoà tan trong một đơn

vị thể tích nước, thì hệ số hoà tan các khí hô hấp là :

Oxy                          0,024

Carbon dioxid          0,57

Carbon monoxid      0,018

Nitơ                          0,012

Heli                          0,008

1.3. Khuếch tán khí qua màng hô hấp

Sau khi hệ thống cơ học hô hấp đã thực hiện sự thông khí phế nang, bước tiếp theo sẽ là

sự vận chuyển khí qua màng hô hấp, đây là quá trình khuếch tán và là giai đoạn quan trọng

nhất của thông khí tại phổi.

Vùng trao đổi khí ở phổi hay còn gọi là vùng hô hấp bao gồm tiểu phế quản hô hấp chia

thành các ống phế nang và đến các túi phế nang. 

1.3.1. Sự trao đổi khí qua màng phế nang-mao mạch

Khí muốn qua màng phế nang- mao mạch thì phải qua màng hô hấp như đã trình bày và

còn phải qua màng tế bào hồng cầu cũng như lớp tế bào chất trong hồng cầu mà oxy phải

vượt qua để kết hợp với Hb. Thành phần khí vào đến phế nang như sau :

PO2 = 100 mmHg; PCO2 = 40 mmHg; PN2 = 573 mmHg; PH20 = 47 mmHg

Máu ở phần đầu mao mạch phổi có các phân áp :

PO2 = 40 mmHg; PCO2 = 46 mmHg; PN2 = 573 mmHg; PH20 = 47 mmHg

Do có sự chênh lệch phân áp của các loại khí hai bên mao mạch phế nang mà sự khuếch

tán qua màng hô hấp sẽ xảy ra hoàn toàn thụ động từ nơi áp suất cao đến nơi áp suất thấp. Sự

khuếch tán khí qua màng hô hấp đạt được sự cân bằng rất nhanh và gần 100%.

Ở cuối mao mạch phổi máu thay đổi như sau : 74

PO2 = 99,9 mmHg; PCO2 = 40 mmHg; PN2 = 573 mmHg; PH20 = 47 mmHg.  

Tuy nhiên máu đổ vào tĩnh mạch phổi còn có máu đến từ các mao mạch nuôi rốn phổi

và tổ chức phổi, máu từ tĩnh mạch vành đổ thẳng vào thất trái nên máu động mạch đến mô

PO2 còn 95mmHg.

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán khí (D) qua màng hô hấp

Công thức về sự khuếch tán khí qua màng hô hấp với bề dày của màng hô hấp là

khoảng cách d giữa hai nơi khuếch tán :

ΔP × A × S

                       D   =

  d × PTL

?P : sự chênh áp càng lớn thì tốc độ khuếch tán càng nhanh.

A : diện khuếch tán càng lớn, vận tốc khuếch tán càng nhanh. Khi diện tích màng giảm

như trong cắt phổi, khí phế thủng thì cường độ trao đổi giảm gây thiếu oxy máu.

S : là độ tan của khí trong dịch, các khí hô hấp rất dễ tan trong mỡ nên qua các lớp của

màng hô hấp dễ dàng, tuy nhiên màng trao đổi còn có các lớp dịch nên chất khí nào hoà tan

trong nước càng dễ thì vận tốc khuếch tán càng lớn.

D : là bề dày của màng hô hấp càng lớn thì vận tốc khuếch tán càng giảm.

PTL : phân tử lượng của khí càng lớn thì càng chậm khuếch tán, dó  đó với một sự

chênh áp khoảng 1 mmHg thì độ khuếch tán của một loại khí qua phổi sẽ tuỳ thuộc vào tỉ lệ

S/PTL còn gọi là hệ số khuếch tán. Hệ số khuếch tán của CO2 là lớn nhất, gấp 20,7 lần O2 do

đó vấn đề khuếch tán thường chỉ đặt ra đối với O2 mà thôi.

1.3.3. Khả năng khuếch tán qua màng hô hấp

Khả năng khuếch tán của màng hô hấp là số mililít khí đi qua màng trong một phút,

dưới tác dụng chệnh lệch phân áp 1 mmHg.

Khả năng khuếch tán quan trọng nhất là đối với oxy (CO2 không thành vấn đề), thường

được đo gián tiếp qua carbon monoxid, lấy kết quả rồi nhân với hệ số 1,23 người ta có trị số

khả năng khuếch tán oxy. 

Khả năng khuếch tán oxy lúc nghỉ là 20 ml/phút/mmHg. Khi thở bình thường, chênh áp

hai bên màng hô hấp là 11 mmHg thì lực khuếch tán 20 ( 11 = 220 ml oxy qua màng mỗi

phút, đây là nhu cầu oxy cơ thể lúc nghỉ.

Khi vận cơ mạnh, khả năng khuếch tán oxy qua màng tăng nhiều, ở các vận động viên

trẻ  có thể đạt tới 65 ml/phút/mmHg.

1.3.4. Tỉ lệ thông khí- tưới máu (VA / Q)

Bình thường, lưu lượng khí vào phổi tức thông khí phổi hay thông khí phế nang (VA) 

khoảng 4 lít/phút, còn lượng máu lên phổi tức tưới máu phổi ( Q ) là 5 lít /phút.

Tỉ lệ  VA / Q = 0,8 là tỉ lệ thông khí - tưới máu bình thường.

Trong điều kiện sinh lý, ở đỉnh phổi áp suất máu rất thấp, thấp hơn áp suất khí trong phế

nang, mao mạch xẹp, tưới máu Q giảm nhiều so với thông khí VA do đó vùng này có khoảng

chết sinh lý. Ngược lại ở đáy phổi, thông khí ít hơn bình thường, đó là shunt sinh lý. 75

Trong trường hợp bệnh lý như bệnh phổi-phế quản tắt nghẽn mãn tính, sự giãn phế nang

và huỷ hoại vách phế nang dẫn đến hậu quả : (1) các phế nang không được thông khí do tắt

nghẽîn các tiểu phế quản, VA / Q gần bằng 0, đó là các mạch shunt sinh ly  (2)  tăng khoảng

chết sinh lý vì vách phế nang bị huỷ máu không đến mà các túi phế nang không vách vẫn

đuợc thông khí, Q xấp xỉ bằng 0, tỉ lệ VA / Q rất cao, gần vô cực. Trong trường hợp này khả

năng trao đổi khí giảm có thể chỉ còn 1/10.

Như vậy để đảm bảo sự trao đổi khí tốt, cần có sự tương xứng giữa thông khí và tưới

máu : những nơi CO2 phế nang cao, mao mạch phế nang sẽ co lại nghĩa là máu không đến

những nơi thông khí kém; ngược lại khí không đến những nơi máu ít chảy qua.

2. Máu vận chuyển 0xy

 2.1. Các dạng Oxy  được vận chuyển trong máu

 Phân áp oxy trong máu động mạch là 95 mmHg, thể tích oxy được vận chuyển là 19,8 

O2/dl máu ở dưới hai dạng : dạng hoà tan và dạng kết hợp với hemoglobin. Trong đó dạng kết

hợp với Hb là 19,5 ml chiếm 97% thể tích oxy chở được.

2.1.1. Dạng hòa tan

 Bình thường PO2 máu động mạch 95 mmHg thì có khoảng 0,3 ml oxy tan trong 100ml

máu trong  đó có 0,17 ml nhường cho mô, so với 5 ml do Hb  đem  đến cho mô thì quá ít.

Lượng oxy hoà tan tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần oxy phế nang.

2.1.2. Dạng kết hợp với hemoglobin 

Hình

8 : Đồ thị  phân ly

oxyhemoglobin

- Đây là dạng vận chuyển chủ yếu của O2 ở trong máu. Hemoglobin vận chuyển O2

bằng cách gắn O2 vào nguyên tử Fe

++

 của nhân Hem tạo nên Oxyhemoglobin (HbO2). Phản

ứng gắn này rất lỏng lẻo nên O2 có thể gắn vào hoặc tách ra dễ dàng:

Hb    +   O2                HbO2  76

1 gam Hb có thể vận chuyển 1,34 ml O2. 

Trong 100 ml máu có khoảng 15 gam Hb nên 100 ml máu có thể vận chuyển tối đa 20

ml O2, nhưng thực tế chỉ có khoảng 97( Hb kết hợp với O2, tức là có khoảng 19,5 ml  O2 được

Hb vận chuyển trong máu động mạch. - Ở phổi PO2 cao, oxy kết hợp thành HbO2, đến mô PO2

thấp, oxy lại tách khỏi hemoglobin. Đồ thị biểu diễn phần trăm bảo hoà oxy vào hemoglobin

theo phân áp oxy là một đường cong chữ S gọi là đồ thị phân ly oxyhemoglobin hay còn gọi

là đồ thị Barcroft (hình 8).

 Qua đồ thị ghi nhận, trong khoảng phân áp O2 thấp (20 - 40 mm Hg), đồ thị là một

đường dốc đứng, chứng tỏ rằng khi phân áp O2 tăng từ 20 mm Hg lên 40 mm Hg, tốc độ kết

hợp tăng lên rất nhanh, hay có thể nói ngược lại khi phân áp O2 giảm từ 40 mm Hg xuống 20

mm Hg tốc độ phân ly tăng lên rất nhanh. Điều này có ý nghĩa sinh lý hết sức quan trọng : ở

tổ chức có phân áp O2 rất thấp (< 40 mm Hg), điều này sẽ có tác dụng tăng cường phản ứng

phân ly HbO2 do máu động mạch mang đến để  cung cấp O2 cho tổ chức. Trong khoảng phân

áp O2 cao (80 - 100 mm Hg), đồ thị là một đường gần như nằm ngang, chứng tỏ khi phân áp

O2 tăng từ 80 mm Hg lên 100 mm Hg tốc độ kết hợp tăng lên không bao nhiêu, hay có thể nói

khi phân áp O2 giảm từ 100 mm Hg xuống 80 mm Hg, phần trăm bão hòa O2 của Hb giảm rất

ít. Vì vậy, mặc dù phân áp khí trời và phế nang có thể dao động nhiều nhưng tỷ lệ HbO2 ở

trong máu dao động rất ít.

Hình 9 : Sự dịch chuyển đồ thị phân ly của oxy dưới tác động của pH, PCO2 và nhiệt độ

 Như vậy, ngoài chức năng vận chuyển oxy, hemoglobin còn có chức năng  đệm oxy

giúp PO2 trong máu không bị biến động, mặc dù PO2 phế nang thay đổi lớn.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết hợp và phân ly  HbO2 :

+ Phân áp CO2  (PCO2) 

Khi PCO2 thấp, tăng phản ứng kết hợp, đường cong chuyển trái.  Khi PCO2 cao, tăng phản

ứng phân ly, đường cong chuyển phải.

Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Bohr : Máu ở mô có nhiều CO2 thì khiến nhường oxy

thêm cho mô, khi lên phổi CO2 thải đi, CO2 thấp lại gây lấy thêm  oxy cho máu. 77

 + Nhiệt độ tăng làm tăng phân ly HbO2 đường cong chuyển phải

 + pH  giảm làm tăng phân ly, đường cong chuyển phải, như vậy khi vận cơ, tạo nhiều

ion H+

, độ toan máu tăng thì hemoglobin tự động nhường thêm oxy cho mô. (Hình 9).

+ Chất 2,3 diphosphoglycerat có nhiều trong hồng cầu, khi tăng làm tăng phân ly gây

chuyển phải  đồ thị Barcroft vì chất này cũng gắn vào hemoglobin. 2,3 diphosphoglycerat

hồng cầu tăng khi lên vùng cao, khi vận cơ và giảm khi máu bị trữ lại trong ngân hàng máu.

2.2. Máu lấy oxy ở phổi và nhường oxy ở mô 

2.2.1. Máu lấy O2 ở phổi

 Khi máu tĩnh mạch đến phổi, do chênh lệch phân áp O2 giữa phế nang và máu (100 mm

Hg/ 40 mm Hg), gây khuếch tán O2 sang mao mạch phổi, sẽ tiếp tục khuếch tán vào hồng cầu

và kết hợp với Hb tạo thành Oxyhemoglobin, tổng lượng O2 của máu tăng lên, máu chứa

khoảng 19,8 ml O2 trong 100 ml máu, trở thành máu động mạch,  rời phổi để đi đến tổ chức.                          

 2.2.2. Máu mao mạch nhường oxy cho tổ chức 

        Khi máu  động mạch  đến tổ chức, do chênh lệch PO2 giữa máu và tổ chức 

(95 mm Hg/<40 mm Hg), O2 khuếch tán nhanh qua tổ chức làm PO2 trong huyết tương giảm 

xuống chỉ còn 40 mm Hg, khi đó HbO2 ở trong hồng cầu sẽ phân ly và O2 đi ra huyết tương

rồi đi vào tổ chức. Dung tích O2 của máu giảm xuống, chỉ còn chứa 15 ml O2 trong 100 ml

máu, trở thành máu tĩnh mạch rời tổ chức đi đến phổi .   

Như vậy, cứ 100 ml máu sau khi đi qua tổ chức đã trao cho tổ chức một lượng O2  là:

19,8 ml - 15 ml = 4, 8 ml .

Hiệu suất sử dụng O2 của tổ chức là:

4 8 100

19 8

24

,%

,

% ×

=  

Hiệu suất sử dụng O2 phụ thuộc vào tình trạng hoạt động của các cơ quan. Khi hoạt động

mạnh, hiệu suất sử dụng O2 tăng lên có thể đến 75%.  

3. Máu  vận chuyển carbon dioxid (CO2)

 CO2 được vận chuyển và thải dễ dàng vì có hệ số khuếch tán rất cao. Lượng carbon

dioxid trong máu ảnh hưởng lớn đến cân bằng toan kiềm của các dịch cơ thể. 

3.1. Các dạng CO2 được vận chuyển ở trong máu

CO2 được vận chuyển trong máu dưới 3 dạng : dạng hoà tan, dạng bicarbonat và dạng

carbamin. Các dạng vận chuyển này làm thành một tổng thể, trong đó các bộ phận tương tác

nhau thực hiện chức năng vận chuyển khí.

 3.1.1 Dạng hòa tan

 Một lượng nhỏ carbon dioxid lên tới phổi dưới dạng hoà tan, cứ 100 ml máu thì vận

chuyển khoảng 0, 3 ml CO2 dưới dạng hoà tan, chiếm khoảng 7% toàn lượng CO2  lên phổi. 

 3.1.2. Dạng bicarbonat

Đây là dạng vận chuyển chủ yếu chiếm gần 70(. Các bicarbonat được hình thành qua

phản ứng :

 78

  AC

CO2   +  H2 O                  H2CO3                 H+   +   HCO3-

Phản ứng thứ nhất xảy ra rất chậm trong huyết tương nhưng lại xảy ra rất nhanh trong

hồng cầu nhờ enzym carboanhydrase (CA). Phản ứng thứ hai  xảy ra rất nhanh trong hồng cầu

mà không có mặt CA. Phần lớn ion H+

 gắn ngay vào hemoglobin (Hb) vì Hb là chất đệm toan

kiềm rất mạnh. Còn phần lớn ion carbonat khuếch tán sang huyết tương  đổi chỗ cho ion

clorua từ huyết tương vào hồng cầu. Đây là hiện tượng vận chuyển đổi chỗ qua màng nhờ một

protein mang bicarbonat-clorua nằm trên màng hồng cầu. Hiện tượng này gọi là sự di chuyển

ion clorua hay hiện tượng Hamburger. Ý nghĩa hiện tượng này là huyết tương chỉ mang CO2

hoà tan quá ít, còn tự nó không tạo được bicarbonat là dạng mang nhiều CO2, nhờ enzym CA

trong hồng cầu nên phản ứng thứ nhất xảy ra nhanh đồng thời lập tức acid carbonic ion hoá

cho bicarbonat và huyết tương đổi ion clorua của mình lấy ion bicarbonat từ hồng cầu ra.

3.1.3. Vận chuyển CO2 dưới dạng carbamin

Chiếm khoảng 23 % Carbon dioxid gắn vào nhóm NH2 của phân tử hemoglobin và của

protein tạo nên các hợp chất carbamin, trong đó có chất carbaminohemoglobin (HbCO2) là

quan trọng vì mang CO2 nhiều gấp 4 lần hợp chất carbamin với protein. Các hợp chất này gắn

CO2 lỏng lẻo và thải CO2 ở phổi.

3.2. Đồ thị phân ly carbon dioxid và hiệu ứng Haldane

 Tất cả các dạng vận chuyển CO2  đều có thăng bằng  động với nhau và tổng lượng

carbon dioxid trong máu tỉ lệ với phân áp carbon dioxid  (PCO2). Hình 10 biểu thị mối tương

quan này và được gọi là đồ thị phân ly carbon dioxid. PCO2 chỉ dao động trong phạm vi hẹp từ

40 mmHg ở máu động mạch đến 45 mmHg ở máu tĩnh mạch. Như vậy ở tổ chức tổng lượng

CO2 là  52 ml/100 ml máu đến phổi xuống còn 48 ml/100 ml , nghĩa là cứ 100 ml máu thì vận

chuyển được 4 ml CO2 từ mô ra phổi.

Hình 10 : Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa PCO2 và tổng lượng CO2 trong máu 

Hiệu ứng Haldane là tác dụng của sự gắn oxy vào hemoglobin ở phổi làm đẩy CO2 ra

khỏi máu và tác dụng của sự nhường oxy cho mô để máu lấy thêm CO2. 

 3.3.  Máu nhận CO2 ở mô và thải ra ở phổi

3.3.1. Máu lấy CO2 ở mô 79

Khi máu động mạch đến tổ chức, do chênh lệch PCO2 giữa tổ chức và máu (>46 mm

Hg/40 mm Hg), CO2 từ tổ chức khuếch tán qua màng mao mạch vào huyết tương, vào hồng

cầu. Ở đó, khoảng 20%CO2 sẽ kết hợp với Hb tạo thành HbCO2, còn khoảng 75% kết hợp với

nước dưới tác dụng của enzym CA tạo nên H2CO3, H2CO3 sẽ phân ly và HCO3

-

 rời hồng cầu

đi ra huyết tương, HCO3

-

sẽ kết hợp với Na

+

 hoặc K+

 để tạo nên dạng vận chuyển chủ yếu là

bicarbonat.  Đồng thời ion clorua từ huyết tương  đi vào hồng cầu, gọi là hiện tượng

Hamburger.  Dung tích CO2 của máu lập tức tăng lên, máu chứa khoảng 52 ml CO2 /100 ml

máu với phân áp 46 mm Hg, trở thành máu tĩnh mạch rời tổ chức để đến phổi (Hình 11)

3.3.2. Máu thải CO2 ở phổi

Khi máu tĩnh mạch  đến phổi, do chênh lệch PCO2 giữa máu và phế nang 

(46 mm Hg/40 mm Hg), CO2 khuếch tán qua màng hô hấp đi vào phế nang làm phân áp CO2

trong huyết tương giảm xuống còn khoảng 40 mm Hg. Lúc đó, ở trong hồng cầu, HbCO2 sẽ

phân ly và CO2  đi ra huyết tương rồi  đi vào phế nang,  đồng thời trong huyết tương các

bicarbonat sẽ phân ly và HCO3

-

  đi vào hồng cầu. Ở đó, HCO3

-

 hợp với H+

 tạo nên H2CO3,

H2CO3 bị khử nước và CO2 đi ra huyết tương để vào phế nang. Quá trình phân ly HbCO2 ở

phổi càng được thúc đẩy do ở đây có PO2 cao (hiệu ứng Haldane). 

Dung tích CO2 của máu lập tức giảm xuống chỉ còn khoảng 48 ml CO2/100 ml máu với

phân áp 40 mm Hg, trở thành máu động mạch rời phổi theo các tĩnh mạch phổi về tim để đi

đến tổ chức (hình 12). 

Như vậy, sau khi đi qua phổi, cứ 100 ml máu tĩnh mạch đã thải ra ở phổi khoảng 4 ml

CO2, với lưu lượng tim lúc nghỉ khoảng 5 lít/ phút, thì lượng CO2 thải ra ở phổi mỗi phút

khoảng chừng 200 ml. 

       Hình 11: Máu nhận CO2 ở mô                             Hình 12: Máu thải CO2 ở phổi 

IV. Điều hòa hô hấp

Hô hấp là một quá trình không tự  ý nhờ sự điều khiển tự động của trung tâm hô hấp ở

hành tuỷ và cầu não.

Ở những trạng thái khác nhau của cơ thể, hoạt động của trung tâm hô hấp cần phải điều

chỉnh để giữ  PO2, PCO2, pH máu chỉ thay đổi trong giới hạn hẹp. Trung tâm hô hấp được điều

chỉnh kịp thời tuỳ theo tình trạng của cơ thể theo hai cơ chế : cơ chế thể dịch và cơ chế thần

kinh.  80

1. Trung tâm hô hấp

Trung tâm hô hấp là những nhóm tế bào thần kinh đối xứng hai bên và nằm rãi rác ở hành

não và cầu não. Mỗi bên có 3 nhóm điều khiển hô hấp của nửa lồng ngực cùng bên (h. 13)

-Nhóm nơron hô hấp lưng gây hít vào. 

-Nhóm nơron hô hấp bụng gây thở ra hoặc hít vào tuỳ nơron.

-Trung tâm điều chỉnh nằm ở phần lưng và trên của cầu não.

Giữa 2 nhóm có sự liên hệ ngang với nhau để 2 nửa lồng ngực có cùng một nhịp thở. 

1.1. Nhóm nơron hô hấp lưng 

Đảm nhiệm chức năng hít vào và chức năng tạo nhịp thở. Nhóm này kéo dài hết hành

não, các tế bào thần kinh trong nhóm này liên hệ chặt chẽ với bó đơn độc, đây là đầu tận cùng

của hai dây cảm giác IX và X đem xung động từ các receptor cảm thụ áp, cảm thụ hoá ở ngoại

vi và từ nhiều loại receptor ở  phổi, đem tín hiệu về trung tâm hô hấp nhằm kiểm soát thông

khí cho phù hợp PO2 và PCO2 trong máu.

Vùng này phát ra các xung động gây hít vào có nhịp một cách tự động cho dù cắt mọi

liên lạc thần kinh đi tới nó. Đều đặn theo chu kỳ, vùng hít vào phát ra những luồng xung động

đi xuống làm co các cơ hít vào gây nên động tác hít vào, sau đó ngừng phát xung động, các cơ

hít vào giãn ra gây nên động tác thở ra.

Tần số phát xung động của trung tâm hít vào khoảng 15 - 16 lần/phút, tương ứng với

nhịp thở bình thường lúc nghỉ. 

Hình 13 : Cấu tạo trung tâm hô hấp 

1.2. Nhóm nơron hô hấp bụng

Có chức năng thở ra lẫn hít vào, nhóm này nằm phía trước bên của nhóm lưng. Khi hô

hấp nhẹ nhàng bình thường, vùng này không hoạt động. Khi hô hấp gắng sức,  tín hiệu từ 81

nhóm nơron lưng lan sang thì nhóm nơron bụng mới tham gia điều khiển hô hấp. Nhóm này

quan trọng khi thở ra mạnh, khi đó, có các luồng xung động đi xuống làm co các cơ thở ra,

gây nên động tác thở ra gắng sức. 

 1.3.Trung tâm điều chỉnh thở

Trung tâm này liên tục truyền các xung động đến vùng hít vào. Xung động này ức chế

xung động gây hít vào của nhóm nơron lưng. Xung động từ trung tâm điều chỉnh mạnh thì

thời gian hít vào ngắn, độ nửa giây đã thơ íra ngay gây nhịp thở nhanh, ngược lại xung động

yếu thì động tác hít vào kéo dài tới 5 giây hoặc hơn gây nhịp thở chậm. 

 2. Điều hòa hô hấp theo cơ chế thể dịch

Yếu tố tham gia điều hòa hô hấp bằng thể dịch quan troûng nhất là CO2, kế đến là ion

H+

, còn oxy không có tác động trực tiếp lên trung tâm hô hấp mà gián tiếp qua các cảm thụ

hoá  ở ngoại vi.

2.1.Các receptor hóa học

2.1.1. Receptor hóa học ở hành não

Nằm ở phần bụng của hành não,  cạnh trung tâm hô hấp, có vai trò kích thích các nơ ron

hít vào làm tăng thông khí khi nồng độ H+

 trong dịch não tủy hoặc dịch kẽ của não tăng lên.

2.1.2. Receptor hóa học ở ngoại vi

Nằm ở xoang động mạch cảnh và quai động mạch chủ, từ đây có các nhánh hướng tâm

theo dây thần kinh  IX và X  lên hành não. Khi nồng độ O2 máu giảm, nồng độ H+

 hoặc CO2

máu tăng sẽ kích thích vào các receptor này và từ  đây sẽ có những luồng xung  động theo

nhánh hướng tâm đi lên hành não kích thích trung tâm hô hấp làm tăng thông khí .

2.2. Điều hoà hô hấp do nồng độ CO2 máu

Nồng độ CO2 máu đóng vai trò rất quan trọng. Khi nồng độ CO2 máu tăng sẽ tác dụng

kích thích hô hấp theo 2 cơ chế:

-CO2 kích thích trực tiếp lên các receptor hóa học ở ngoại vi, từ đây có luồng xung động

đi lên kích thích vùng hít vào làm tăng hô hấp.  

-CO2 thích thích gián tiếp lên receptor hoá học ở

hành não thông qua H+

 : CO2 đi qua hàng rào máu não

vào trong dịch kẽ. Ở đó, CO2 hợp với nước tạo thành

H2CO3, H2CO3 sẽ phân ly và H+

 sẽ kích thích lên

trung tâm nhận cảm hóa học nằm ở hành não, từ đây

có luồng xung động đi đến kích thích vùng hít vào làm

tăng thông khí. Vì CO2 đi qua hàng rào máu não rất dễ

dàng nên cơ chế gián tiếp này đóng vai trò quan trọng

(hình 14). 

Nồng  độ CO2 bình thường  ở trong máu có tác

dụng duy trì hoạt động của trung tâm hô hấp. 

Khi nồng độ CO2 giảm thấp dưới mức bình

thường sẽ ức chế vùng hít vào gây giảm thông khí và

có thể ngừng thở.                                                     Hình 14: Điều hoà hô hấp củaCO2 thông qua H+

 Khi nhiễm toan, nồng độ  CO2 máu tăng sẽ kích thích gây tăng cường hô hấp, mục đích 82

để tăng thải CO2.   Khi nhiễm kiềm, nồng độ CO2 máu giảm sẽ ức chế làm giảm hô hấp, mục

đích để giữ CO2 lại.        

2.3. Điều hoà hô hấp do nồng độ H+

 máu

Khi H+

 tăng lên sẽ kích thích làm tăng hô hấp theo 2 cơ chế :

-Kích thích trực tiếp lên các receptor hóa học ở ngoại vi. 

-Kích thích trực tiếp lên receptor hóa học ở hành não, tuy nhiên, tác dụng này của H+

yếu hơn so với CO2 vì ion H+

 khó đi qua hàng rào máu dịch não tuỷ. 

Tác dụng của H+

 cũng giúp cho bộ máy hô hấp có chức năng điều hòa thăng bằng toan

kiềm cho cơ thể. 

2.4. Điều hoà hô hấp do nồng độ O2 máu

Bình thường, nồng độ O2 không có tác dụng điều hòa hô hấp,chỉ tác động đến hô hấp

khi phân áp trong máu giảm rất thấp (< 60 mm Hg ) trong một số điều kiện bệnh lý hoặc vận

cơ mạnh, khi đó, nó sẽ tác động vào các receptor hóa học ở ngoại vi làm tăng thông khí. 

2.5. Sự tương tác của 3 yếu tố hoá học O2, CO2 và pH

Tác dụng của mỗi yếu tố trên đều liên quan mật thiết với nhau :

- PO2 thấp sẽ làm tăng thông khí phế nang thông qua sự tăng hiệu lực của CO2.

-pH giảm cũng làm tăng hiệu quả của CO2. 

3. Điều hòa hô hấp theo cơ chế thần kinh

3.1. Xung động thần kinh từ cảm thụ quan ngoại biên 

Khi kích thích ngoài da như vỗ nước lạnh, gây  đau có thể làm tăng thông khí. Các

receptor nhận cảm bản thể ở khớp, gân, cơ cùng với những kích thích từ vỏ não đã kích thích

trung tâm hô hấp làm tăng thông khí rất sớm và mạnh.

 3.2. Xung động từ các trung tâm cao hơn

3.2.1. Trung tâm nuốt ở hành não

Khi trung tâm nuốt hưng phấn sẽ phát xung động đến ức chế vùng hít vào. Vì vậy, khi

nuốt chúng ta không thở, mục đích để thức ăn không đi lạc vào đường hô hấp. 

3.2.2. Vùng dưới đồi

Khi thân nhiệt tăng lên sẽ kích thích vào vùng dưới đồi, từ đây sẽ phát sinh luồng xung

động đi đến kích thích vùng hít vào làm tăng thông khí, giúp thải nhiệt. 

3.2.3. Vỏ não

Vỏ não có thể điều khiển được trung tâm hô hấp, vì vậy ta có thể hô hấp chủ động. Điều

này có ý nghĩa quan trọng trong luyện tập. Khi vỏ não bị ức chế (ngủ, gây mê...), hoạt động

hô hấp giảm xuống. Xúc cảm, sợ hãi cũng làm thay đổi hô hấp, có khi  gây ngừng thở.

3.3. Dây thần kinh X

Phản xạ thở ra do các cảm thụ căng giãn nằm ở thành tiểu phế quản và phế quản truyền

về qua dây X chỉ xảy ra khi thể tích khí lưu thông trên 1,5 lít do đó đây là một phản xạ bảo vệ

phế nang khỏi bị căng phồng hơn là cơ chế điều hoà nhịp bình thường.     

83

CHƯƠNG 5

SINH LÝ HỌC ĐIỀU HOÀ THÂN NHIỆT

I. Đại cương 

Người thuộc loại động vật hằng nhiệt. Chúng ta thường điều hoà nhiệt độ trung tâm của

cơ thể trong một khoảng hẹp xung quanh 37o

C khi tiếp xúc với một khoảng biến đổi nhiệt độ

rộng của môi trường. 

Một người không mặc áo quần có thể tiếp xúc với nhiệt độ môi trường từ thấp là 12,8o

C 

đến cao là 54,5o

C trong không khí khô mà vẫn duy trì được thân nhiệt trong khoảng 36,1-

37,8o

C. Ở nhiệt độ 40-41o

C, con người có thể dung nạp chỉ trong một thời gian ngắn. Khi

thân nhiệt từ 42o

C trở lên, xảy ra sự giáng hoá nhanh chóng của protein trong tế bào và dẫn

đến tử vong.

Tất cả các phản ứng tế bào, sinh hoá và enzyme đều phụ thuộc nhiệt độ. Vì thế, sự điều

hoà thân nhiệt tối ưu là cần thiết cho các hoạt động sinh lý ở động vật hằng nhiệt .        

II. Thân nhiệt 

1. Nhiệt độ trung tâm  

Là nhiệt độ các phần sâu trong cơ thể như gan, não và các tạng ... , còn gọi là nhiệt độ

phần lõi cơ thể. Nhiệt độ trung tâm bình thường nằm trong giới hạn từ 36-37,5o

C nhưng hay

gặp nhất là 36,5-37o

C. Có 3 cách đo nhiệt độ trung tâm :

- Đo ở trực tràng : nhiệt độ đo ở trực tràng với độ sâu chuẩn là 5-10 cm được xem là

tiêu biểu cho nhiệt độ trung tâm.

- Đo ở miệng (dưới lưỡi) : thấp hơn ở trực tràng khoảng 0,4-0,6o

C. 

- Đo ở hõm nách : thấp hơn nhiệt độ trực tràng khoảng 0,65o

C. 

2. Nhiệt độ ngoại vi

Là nhiệt độ của da và tổ chức dưới da, còn gọi nhiệt độ phần vỏ cơ thể.

Nhiệt độ này thay đổi theo từng vị trí trên cơ thể và theo nhiệt độ môi trường. Ở nhiệt

độ phòng (24-25ο

C), nhiệt độ da vùng đầu, ngực, bụng là 35o

C; vùng cánh tay và cẳng chân là

31o

C; vùng bàn tay, bàn chân là 29o

C.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thân nhiệt 

3.1. Vận cơ 

Có thể làm tăng nhiệt độ trung tâm lên 2o

C hoặc hơn. Nhiệt độ trực tràng có thể lên đến

38,5-40o

C khi lao động thể lực nặng, lên đến 41o

C khi vận cơ quá mức và kéo dài. 

3.2. Nhịp sinh học (nhịp ngày đêm) 

Thân nhiệt giảm tối thiểu vào buổi đêm khi đang ngủ và tăng nhẹ vào sáng sớm. Thân

nhiệt đạt tối đa vào buổi chiều. Mức biến đổi nhiệt độ trong ngày là khoảng 1o

C.

3.3. Chu kỳ kinh nguyệt và thai kỳ 

Thân nhiệt sau ngày rụng trứng có thể tăng hơn trước ngày rụng trứng khoảng 0,3-

0,5ο

C.

 Những tháng cuối thai kỳ, thân nhiệt có thể tăng thêm 0,5-0,8ο

C.

3.4. Tuổi 

Trẻ em thường có thân nhiệt cao hơn người lớn do tăng các hoạt động vật lý lẫn chuyển

hoá. Trẻ sinh non, trẻ sơ sinh và người già đều có thân nhiệt không ổn định.

   84

3.5. Bệnh lý 

Tăng thân nhiệt có thể gặp trong nhiễm trùng, cường giáp hoặc u tuyến thượng thận...

Giảm thân nhiệt có thể gặp trong bệnh tả thể giá lạnh hoặc suy giáp.

III. Quá trình sinh nhiệt 

Nhiệt là sản phẩm phụ của chuyển hoá. Có các loại sinh nhiệt sau đây :

- Chuyển hoá cơ sở ở mọi tế bào.

- Chuyển hoá tăng thêm do co cơ, bao gồm cả run.

- Chuyển hoá tăng thêm do tác dụng của thyroxin (và một ít do hormone tăng trưởng và

testosterone) trên tế bào.

- Chuyển hoá tăng thêm do hiệu quả của epinephrine, norepinephrine và kích thích giao

cảm trên tế bào.

- Chuyển hoá tăng thêm do sự tăng nhiệt độ của chính tế bào.

Như vậy, quá trình sinh nhiệt là quá trình hoá học.

IV. Quá trình thải nhiệt 

Hầu hết lượng nhiệt sinh ra trong cơ thể được tạo thành từ các cơ quan ở sâu như gan,

não, tim và cơ (khi có vận cơ). Rồi thì nhiệt được vận chuyển đến da là nơi có thể thải nhiệt

vào môi trường xung quanh. Quá trình thải nhiệt là một quá trình vật lý.

1. Cấu trúc của cơ thể thuận lợi với chức năng điều nhiệt 

1.1. Lớp cách nhiệt 

Bao gồm da và tổ chức dưới da, trong đó mỡ là chất cách nhiệt tốt nhất vì độ dẫn nhiệt

của nó chỉ bằng 1/3 các tổ chức khác. 

Lợi điểm của lớp cách nhiệt là nó giúp duy trì nhiệt độ trung tâm trong khi nhiệt độ da

có thể bị xuống thấp theo nhiệt độ môi trường.

1.2. Dòng máu mang nhiệt từ phần lõi đến da 

Có nhiều mạch máu xuyên qua lớp cách nhiệt và phân chia chằng chịt ngay sát dưới mặt

da. Đặc biệt quan trọng là các búi tĩnh mạch dày đặc ngay dưới da. 

Các cấu trúc mạch này có khả năng thay đổi lưu lượng máu rất lớn. Từ chỗ không để

máu chảy qua đến mức có thể cho qua 30% lưu lượng tim. Lưu lượng dòng máu chịu sự điều

khiển của hệ thần kinh giao cảm.

2. Các phương thức thải nhiệt ở da 

2.1. Bức xạ nhiệt 

Sự mất nhiệt do bức xạ là sự mất nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, thuộc loại sóng

điện từ. Một người không mặc áo quần, ở nhiệt độ phòng, có lượng nhiệt mất bằng cách bức

xạ chiếm 60%.

2.2. Dẫn nhiệt trực tiếp

Là sự truyền nhiệt từ da sang các vật tiếp xúc có nhiệt độ thấp hơn như ghế, giường, nền

nhà ... Sự mất nhiệt bằng cách này chỉ chiếm 3% ở nhiệt độ phòng.

2.3. Dẫn nhiệt đối lưu 

Là sự truyền nhiệt đối lưu từ cơ thể sang không khí. Ở nhiệt độ phòng, sự mất nhiệt vào

không khí bằng đối lưu chiếm 15%.

2.4. Bay hơi nước 

Bay hơi là phương thức thải nhiệt đặc biệt ích lợi cho cơ thể khi nhiệt độ môi trường

cao hơn nhiệt độ da. Một gram nước bay hơi trên mặt da sẽ lấy đi 0,58 kcal nhiệt. Phương

   85

thức bay hơi giúp thải 22% lượng nhiệt trong điều kiện nhiệt độ phòng. Cơ thể có 2 loại bay

hơi nước là : 

- Bay hơi không cảm thấy : Đó là sự bay hơi qua da và bề mặt hô hấp, khoảng 450-700

ml/ngày. Sự bay hơi này không thể kiểm soát bởi hệ thống điều nhiệt.

- Bay hơi mồ hôi : Trong điều kiện nóng hoặc vận cơ mạnh, tuyến mồ hôi sẽ bài tiết

nhiều mồ hôi. Mồ hôi sau khi được tiết ra phải được bay hơi thì mới có tác dụng chống nóng.

Vì vậy, trong điều kiện khí hậu nóng, nếu độ ẩm cao sẽ rất khó chịu. Trong điều kiện cực kỳ

nóng, mồ hôi có thể được bài tiết 1,5 lít/giờ. Sự bay hơi mồ hôi có lợi là làm thải nhiệt nhanh

nhưng có thể làm cho cơ thể mất nước và muối.

V. Cơ chế điều nhiệt

Nhiệt độ cơ thể được điều hoà bởi cơ chế feedback thần kinh.

1. Khái niệm về điểm chuẩn (set-point)  

Điều hoà thân nhiệt là quá trình cơ thể điều chỉnh, cân đối cường độ sinh nhiệt và thải

nhiệt sao cho nhiệt độ trung tâm duy trì gần điểm chuẩn 37o

C. Khi nhiệt độ cơ thể tăng cao

hơn mức này, tốc độ thải nhiệt cao hơn sinh nhiệt để đưa thân nhiệt trở về 37o

C. Ngược lại,

khi thân nhiệt giảm dưới điểm chuẩn, tốc độ sinh nhiệt sẽ cao hơn thải nhiệt.

2. Các nơ-ron vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước 

Vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước có nhiều nơ-ron nhạy cảm nóng và một ít nơ-

ron nhạy cảm lạnh. Những nơ-ron này có chức năng như những cảm biến nhiệt để kiểm soát

thân nhiệt.

Khi vùng này bị kích thích nóng sẽ gây tăng tiết mồ hôi và giãn mạch da giúp chống

nóng, đồng thời các quá trình sinh nhiệt cũng bị ức chế. Vì vậy, nó cũng được xem là một

trung tâm điều nhiệt.

3. Các receptor nhiệt ở da và tổ chức 

Các receptor nhiệt ở da bao gồm receptor nhận cảm lạnh và nóng, trong  đó receptor

nhận cảm lạnh nhiều hơn gấp 10 lần. 

Các receptor nhiệt còn tìm thấy ở các tổ chức bên trong cơ thể như tuỷ sống, khoang

bụng và quanh tĩnh mạch lớn. Nó cũng phát hiện lạnh là chủ yếu. Tuy nhiên khác với receptor

ở da, nó tiếp xúc với nhiệt độ trung tâm hơn là nhiệt độ ngoại vi.

4. Vùng dưới đồi sau - Tích hợp các tín hiệu 

Các tín hiệu nhận cảm nhiệt ngoại biên tham gia điều nhiệt chủ yếu là thông qua vùng

dưới đồi. Vùng mà các tín hiệu này kích thích nằm ở hai bên rìa của vùng dưới đồi sau. Các

tín hiệu nhiệt trung  ương từ vùng trước chéo thị giác-dưới  đồi trước cũng  được truyền về

vùng dưới đồi sau. Tại đây, tất cả các tín hiệu nhận cảm nhiệt được tổng hợp lại để kiểm soát

quá trình sinh nhiệt và giữ nhiệt của cơ thể giúp điều hoà thân nhiệt. 

5. Các cơ chế đáp ứng 

Khi các trung tâm  điều nhiệt của vùng dưới  đồi phát hiện  được thân nhiệt quá nóng

hoặc quá lạnh, nó sẽ điều khiển các quá trình sinh nhiệt và thải nhiệt sao cho thích hợp.

5.1. Cơ chế chống nóng 

- Giãn mạch da : Có thể xảy ra ở nhiều vùng của cơ thể làm da đỏ ửng. Giãn mạch xảy

ra do sự ức chế trung tâm giao cảm (gây co mạch) ở vùng dưới đồi sau.

- Bay hơi mồ hôi : Khi nhiệt độ cơ thể cao hơn 37o

C, tốc độ thải nhiệt do bay hơi mồ

hôi sẽ tăng nhanh. Sự bài tiết mồ hôi được điều khiển bởi thần kinh giao cảm (nơ-ron giao

cảm này tiết acetylcholine thay vì norepinephrine).

   86

- Giảm sinh nhiệt : Ức chế sự run cơ và sự sinh nhiệt hoá học.

5.2. Cơ chế chống lạnh 

- Co mạch da : Do trung tâm giao cảm ở vùng dưới đồi sau bị kích thích. Co mạch có

tác dụng giảm mức mang nhiệt từ trung tâm cơ thể ra da nên giảm thải nhiệt.

- Phản xạ dựng lông : Kích thích giao cảm gây nên phản xạ dựng lông có giá trị chống

lạnh ở loài thú. Con người không thể dựng lông nhưng khi lạnh sẽ có hiện tượng sởn da gà.

Hiện tượng này không có giá trị chống lạnh, nó là vết tích của phản xạ dựng lông.

-  Tăng sinh nhiệt :

+ Run cơ : được điều khiển bởi trung tâm run cơ nằm ở phần sau vùng dưới đồi. Bình

thường nó bị ức chế bởi các tín hiệu từ vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước nhưng trở nên

hoạt động khi nhận tín hiệu lạnh từ da và tuỷ sống.

+ Sinh nhiệt hoá học do tác dụng giao cảm : sự kích thích giao cảm hoặc norepinephrine

và epinephrine trong máu có thể làm tăng ngay lập tức tốc độ chuyển hoá tế bào. Đó là sự

sinh nhiệt hoá học, xảy ra do tác dụng khử song hành quá trình phosphoryl hoá-oxy hoá, kết

quả là chỉ tạo nhiệt mà không hình thành ATP. Sự sinh nhiệt hoá học còn liên quan chặt chẽ

với một loại mỡ nâu chịu sự chi phối của thần kinh giao cảm.

+ Sinh nhiệt hoá học do tăng tiết thyroxine : thyroxine làm tăng sinh nhiệt hoá học do

tăng chuyển hoá tế bào. Trong thực nghiệm, người ta nhận thấy sự tăng chuyển hoá này

không xảy ra ngay mà phải cần vài tuần để tuyến giáp phì đại và tiết nồng độ thyroxine thích

ứng. Sự đáp ứng của tuyến giáp đối với lạnh ở người vẫn chưa được biết rõ. Tuy nhiên, những

người vùng địa cực có chuyển hoá cơ bản cao bất thường.

VI. Một số rối loạn thân nhiệt 

1. Sốt 

Sốt là trạng thái tăng thân nhiệt xảy ra do điểm chuẩn bị nâng lên cao hơn bình thường.

Khi đó, các đáp ứng tăng thân nhiệt xuất hiện và đưa thân nhiệt tăng lên bằng điểm chuẩn mới

gây nên sốt.

Chất gây sốt ngoại sinh bao gồm các sản phẩm giáng hoá, độc tố của vi khuẩn hoặc toàn

bộ một vi sinh vật.

Chất gây sốt nội sinh là các cytokin được tiết ra từ bạch cầu mono, đại thực bào, bạch

cầu hạt trung tính, bạch cầu lympho... Các chất gây sốt nội sinh thường được tiết ra khi các tế

bào trên thực bào hoặc nhận diện các chất gây sốt ngoại sinh. Chất gây sốt nội sinh thường

gặp là interleukin-1. Interleukin-1 thúc  đẩy nơ-ron vùng dưới  đồi tiết prostaglandin E2, và

chính chất này đã tác động làm tăng điểm chuẩn của vùng dưới đồi. Bản thân nội độc tố vi

khuẩn cũng có thể trực tiếp gây tăng tạo prostaglandin E2 ở vùng dưới đồi. 

Khi bắt đầu cơn sốt sẽ có các biểu hiện như ớn lạnh, co mạch, run. Khi hết cơn sốt thì

giãn mạch, ra mồ hôi.

2. Say nóng

Là tình trạng tăng thân nhiệt khi nhiệt độ môi trường quá cao, vượt quá khả năng thải

nhiệt. Nếu môi trường không khí khô và có gió đối lưu thì thải nhiệt do bay hơi còn thuận lợi.

Nếu độ ẩm 100% thì với nhiệt độ không khí 34o

C đã có thể làm tăng thân nhiệt. 

Khi bị say nóng, thân nhiệt lên đến 40,5-42o

C. Triệu chứng là hoa mắt, choáng váng, da

nóng và đỏ, có thể mê sảng và bất tỉnh. Nặng thì có thêm sốc tuần hoàn.

Say nắng là một dạng của say nóng có thêm tia bức xạ của mặt trời.

   87

3. Sự tiếp xúc của cơ thể với môi trường cực lạnh 

Một người bị rơi vào nước có băng trong vòng 20-30 phút sẽ chết do rung thất, ngừng

tim. Khi đó, thân nhiệt  giảm xuống còn 25o

C.

Khi thân nhiệt giảm xuống dưới 34o

C thì khả năng điều nhiệt của vùng dưới đồi sẽ bị

suy yếu và khi thân nhiệt còn 29o

C khả năng này sẽ bị mất hoàn toàn. Đầu tiên, nạn nhân sẽ

buồn ngủ và sau đó là hôn mê.

- Lạnh cóng : những phần thân thể phơi ra lạnh có thể bị đông lại gọi là lạnh cóng, hay

gặp ở dái tai, đầu ngón tay, chân. Có thể đưa đến tổn thương vĩnh viễn là hoại tử.

- Giãn mạch do lạnh : khi nhiệt độ tổ chức giảm xuống mức có thể gây đông, mạch máu

đột nhiên giãn ra biểu hiện bằng đỏ da. Hiện tượng này giúp bảo vệ khỏi bị lạnh cóng.  

            „ 

   88

CHƯƠNG 6

SINH LÝ HỌC CÂN BẰNG NƯỚC

VÀ CÁC CHẤT ĐIỆN GIẢI

I. Đại cương

Những phản ứng hoá học xảy ra trong dịch cơ thể là rất cần thiết cho sự sống. Nhiều

phản ứng được xúc tác bởi các enzyme mà chỉ hoạt động trong một khoảng điều kiện nhất

định. Sự thay đổi nhỏ về lượng nước toàn phần, độ pH, hoặc nồng độ các chất điện giải sẽ làm

thay đổi các phản ứng hoá học này. Thận, hệ hô hấp, hệ da, và hệ tiêu hoá tham gia điều hoà

các thông số trên nhằm ổn định nội môi. Hệ thần kinh và nội tiết cũng tham gia điều hoà cùng

với các hệ cơ quan trên.

II. Các khoang dịch cơ thể 

Các dịch trong cơ thể được chia làm hai loại :

- Dịch nội bào : chiếm 2/3 dịch cơ thể, đó là phần dịch nằm trong tế bào.

- Dịch ngoại bào : chiếm 1/3, gồm huyết tương và dịch kẽ  được tìm thấy trong các

khoảng giữa các tế bào tổ chức. Một phần dịch ngoại bào còn khu trú trong các khoang đặc

biệt như dịch bạch huyết; dịch não tuỷ; hoạt dịch; thuỷ tinh dịch; ngoại dịch và nội dịch trong

tai; dịch màng phổi, màng ngoài tim và màng bụng; dịch lọc cầu thận.

1. Thành phần của dịch cơ thể

1.1. Thành phần của dịch cơ thể

Nước là thành phần đơn độc lớn nhất của cơ thể. Trẻ em có tỷ lệ phần trăm nước so với

trọng lượng cơ thể cao nhất, chiếm 75%. Tỷ lệ này giảm dần theo tuổi. Ở nam giới trưởng

thành, nước chiếm 60%; còn ở nữ giới, tỷ lệ này là 55%.

1.2. Các chất hoà tan

Dịch cơ thể chứa nhiều hoá chất hoà tan khác nhau. 

- Chất điện giải : Là những chất phân ly thành các ion khi hoà tan trong nước. Hầu hết

là chất vô cơ như acid, base và muối. Một số ít chất hữu cơ như acid citric, acid oxaloacetic,

acid lactic và nhiều acid amin trong protein cũng được ion hoá. 

- Chất không điện giải: Là những chất không hình thành ion khi hoà tan trong nước.

Bao gồm hầu hết các chất hữu cơ, như glucose, urea và creatine. Chỉ có một tỷ lệ nhỏ các chất

hoá học trong dịch cơ thể là không điện giải.

2. Chất điện giải trong dịch cơ thể

2.1. So sánh giữa huyết tương và dịch kẽ 

Huyết tương có chứa nhiều anion protein, trong khi dịch kẽ hầu như chứa rất ít, vì màng

mao mạch bình thường không thực sự thấm đối với protein. Huyết tương cũng chứa nhiều

Na

+

 hơn dịch kẽ một tí, nhưng ít Cl

-

 hơn. Những thành phần khác của hai dịch hầu như tương

đương.

2.2. So sánh giữa dịch nội bào và dịch ngoại bào

     89

Thành phần điện giải của dịch nội bào khác biệt đáng kể so với dịch ngoại bào. Trong

dịch ngoại bào, cation nhiều nhất là Na

+

 và anion nhiều nhất là Cl

-

. Còn trong dịch nội bào,

cation nhiều nhất là K+

 và anion nhiều nhất là protein và HPO4

2-

.

III. Cân bằng nước trong cơ thể 

1. Sự cân bằng giữa lượng nước vào và nước ra 

Bảng 1 : Lượng nước vào và nước ra tính theo ml/ngày

NƯỚC VÀO  NƯỚC RA

Nước uống                                 1600

Nước trong thức ăn                    700

Nước từ quá trình chuyển hoá   200

Nước tiểu                                     1500

Bay hơi không cảm thấy qua da  400

Mồ hôi                                          200

Bay hơi qua phổi                          300

Phân                                             100

Tổng : 2500  Tổng : 2500

2. Điều hoà lượng nước vào

Lượng nước vào từ nguồn chuyển hoá là không thể điều hoà vì nó tuỳ thuộc vào nhu

cầu ATP trong tế bào. Vì vậy, cách chủ yếu để điều hoà nước vào của cơ thể là thay đổi lượng

nước uống vào. Khát là yếu tố điều hoà mạnh mẽ. Khi mất nước cảm giác khát xuất hiện do

trung tâm khát ở vùng dưới đồi bị kích thích. Sự mất nước gây cảm giác khát ít nhất bằng ba

cách : (1) giảm tạo nước bọt, (2) tăng áp suất thẩm thấu của máu, (3) giảm thể tích máu.

Sự mất nước thường xảy ra một thời gian ngắn trước khi cảm thấy khát. Trẻ em, người

già, người mất trí có thể không nhận biết được cảm giác khát.

3. Điều hoà lượng nước ra

Bình thường có ba hormone điều hoà lượng nước ra : 

- ADH (antidiuretic hormone):  được giải phóng khi có tăng nồng  độ thẩm thấu máu

hoặc giảm thể tích máu.

- Aldosterone: được giải phóng khi có tăng angiotensin II.

- Hormone lợi niệu nhĩ (ANP : atrial natriuretic peptide): được giải phóng khi có thể

tích máu tăng làm căng nhĩ phải (do máu về tim nhiều hơn).

Cả ADH và aldosterone làm giảm nước tiểu, trong khi ANP lại gây lợi niệu.

Trong một số trường hợp, những yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến dịch ra. 

- Khi mất nước nặng thì tiểu ít. Ngược lại khi quá thừa nước thì lượng nước tiểu tăng. 

- Tăng thông khí sẽ làm tăng mất dịch thông qua sự bay hơi nước từ phổi. 

- Nôn mửa và đi chảy dẫn đến mất dịch từ dạ dày ruột. 

- Sốt, bay hơi mồ hôi nhiều, bỏng diện rộng sẽ gây mất nước quá mức qua da.

     90

IV. Các chất điện giải

1. Natri (sodium)

Nồng độ Na

+

 huyết tương bình thường là 136-142 mEq/l. Na

+

 có vai trò chủ yếu trong

cân bằng nước, điện giải và là ion cần thiết để dẫn truyền xung động trong tổ chức thần kinh,

cơ. Nồng độ Na

+

 được kiểm soát bởi aldosterone, ADH và ANP.

- Aldosterone tác động lên ống lượn xa và ống góp của đơn vị thận làm tăng tái hấp thu

Na

+

. Khi Na

+

 di chuyển từ dịch lọc trở vào máu, nó tạo gradient thẩm thấu làm cho nước cũng

đi theo. Aldosterone được tiết ra khi thể tích máu hoặc cung lượng tim giảm, Na

+

 ngoại bào

giảm, và K+

 ngoại bào tăng. 

- ADH tăng tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp. Khi Na

+

 máu dưới 135 mEq/l,

thuỳ sau tuyến yên ngừng tiết ADH gây bài xuất nhiều nước tiểu loãng. 

- ANP tăng tốc độ lọc cầu thận và giảm tái hấp thu Na

+

 ở ống góp.

2. Clo (Chloride)

Nồng độ Cl

-

 huyết tương bình thường là 95-103 mEq/l. Cl

-

 có thể giúp cân bằng nồng

độ anion giữa các khoang dịch cơ thể khác nhau. 

Aldosterone điều chỉnh gián tiếp cân bằng Cl

-

 trong dịch cơ thể, vì nó điều hoà tái hấp

thu Na

+

 trong ống lượn xa. Trong nhiều trường hợp, Cl

-

 thụ động đi theo Na

+

 do sự hấp dẫn

điện tích.

3. Ka-li (potassium)

Ion K+

 là cation nhiều nhất trong dịch nội bào. K+

 đóng vai trò chủ chốt trong việc thiết

lập nên điện thế màng khi nghỉ và trong pha tái khử cực của điện thế hoạt động ở tổ chức thần

kinh, cơ. K+

 cũng đóng vai trò duy trì thể tích dịch trong tế bào. Khi K+

 hoán đổi với H+

, nó

giúp điều hòa pH.

Nồng độ K+

 huyết tương bình thường là 3,8-5,0 mEq/l. Nồng độ này được kiểm soát

chủ yếu bởi aldosterone. Khi K+

 huyết tương tăng cao, nhiều aldosterone được bài tiết vào

trong máu. Aldosterone sẽ kích thích tiết K+

 vào nước tiểu để tăng lượng K+

 ra khỏi cơ thể.

Khi nồng độ K+

 huyết tương thấp, hiện tượng xảy ra theo chiều ngược lại.

4. Bicarbonate 

Ion HCO3

-

 là anion phổ biến thứ hai của dịch ngoại bào. Nồng độ HCO3

-

 bình thường

của huyết tương là 22-26 mEq/l ở động mạch và 19-24 mEq/l ở tĩnh mạch. Sự hoán đổi Cl

-

cho HCO3

-

 giúp duy trì chính xác cân bằng anion ngoại bào và nội bào.

Thận là cơ quan  điều hoà chủ yếu nồng  độ HCO3

-

 của máu. Thận có thể hình thành

HCO3

-

 và giải phóng nó vào máu khi nồng độ HCO3

-

 thấp hoặc bài xuất nhiều HCO3

-

vào

nước tiểu khi nồng độ nó quá cao. 

5. Can-xi (Calcium)

Khoảng 98% calcium người lớn nằm trong xương (và răng), nó phối hợp với phosphate

để hình thành mạng lưới tinh thể muối khoáng. Nồng độ calcium toàn phần bình thường trong

huyết tương là khoảng 5mEq/l. Trong đó, khoảng 50% (2,4-2,5 mEq/l) tồn tại ở dạng ion hoá,

một lượng khoảng 40% ở dạng kết hợp với protein huyết tương, và khoảng 10% ở dạng kết

hợp phosphate hoặc citrate. Bên cạnh việc chi phối độ cứng cho xương và răng, calcium đóng

vai trò quan trọng trong đông máu, giải phóng chất vận chuyển thần kinh, duy trì trương lực

cơ, và tính hưng phấn của thần kinh, cơ.

     91

Nồng độ calcium huyết tương được điều hoà chủ yếu bởi hai hormone sau : 

- Hormone tuyến cận giáp (PTH) : giải phóng nhiều khi nồng độ Ca

2+

 huyết tương thấp.

PTH sẽ kích thích huỷ cốt bào trong xương để giải phóng calcium (và phosphate) từ muối

khoáng của cơ chất xương. PTH cũng làm tăng hấp thu Ca

2+

 từ ống tiêu hoá và thúc đẩy tái

hấp thu Ca

2+

 từ dịch lọc cầu thận. 

- Calcitonin : được tuyến giáp phóng thích nhiều khi nồng độ Ca

2+

 huyết tương cao. Nó

làm giảm Ca

2+

 bằng cách kích thích hoạt tính nguyên cốt bào và ức chế hoạt tính huỷ cốt bào. 

6. Phosphate

Khoảng 85% phosphate của người lớn hiện diện trong muối calcium phosphate. 15%

còn lại là dạng ion hoá (H2PO4

-

, HPO4

2-

, và PO4

3-

). Hầu hết ion phosphate là ở dạng kết hợp.

Ở pH bình thường, HPO4

2-

  là dạng phổ biến nhất. H2PO4

-

 và HPO4

2-

 đều đóng vai trò quan

trọng trong phản ứng đệm.

Nồng độ bình thường trong huyết tương của phosphate dạng ion hoá chỉ 1,7-2,6 mEq/l.

Cơ chế chủ yếu để điều hoà nồng độ phosphate là cơ chế vận chuyển phosphate trong đơn vị

thận. PTH cũng có vai trò trong điều hoà nồng độ phosphate.     

7. Ma-giê (Magnesium)

Ở người lớn, khoảng 54% magnesium cơ thể được lắng đọng trong cơ chất của xương

dưới dạng muối magnesium. 46% còn lại ở dạng ion magnesium của dịch nội bào (45%) và

dịch ngoại bào (1%). Mg2+

 là cation nội bào phổ biến thứ hai sau K+

. Về mặt chức năng, Mg2+

là đồng yếu tố của các enzyme liên quan trong chuyển hoá carbohyrate, protein và Na

+

/K+

ATPase (enzyme bơm Na

+

). Mg2+

 cũng quan trọng trong hoạt động thần kinh cơ, dẫn truyền

xung động, và chức năng của cơ tim.

Nồng độ Mg2+

 bình thường trong huyết tương chỉ 1,3-2,1 mEq/l. Nhiều yếu tố điều hoà

nồng độ Mg2+

 máu bằng cách thay đổi tốc độ bài xuất nó vào nước tiểu. Thận tăng bài xuất

Mg2+

 khi có tăng Ca

2+

 máu, tăng Mg2+

 máu, tăng thể tích dịch ngoại bào, giảm PTH, và nhiễm

toan. Những tình trạng ngược lại sẽ làm giảm bài xuất Mg2+

.

V. Sự trao đổi chất giữa các dịch cơ thể

Máu là phương tiện để vận chuyển và trao đổi vật chất giữa tế bào của cơ thể và môi

trường bên ngoài. Chất dinh dưỡng từ thức ăn vào máu rồi khuếch tán vào tổ chức khắp cơ

thể. Khí oxy được hít vào phổi rồi đi vào máu. Trong khi đó, chất thải từ quá trình chuyển hoá

tế bào được khuếch tán vào máu. Từ máu chúng được bài tiết ra ngoài qua nước tiểu, phổi,

hoặc một số con đường khác. Dịch kẽ là trung gian cho sự trao đổi giữa huyết tương và dịch

nội bào.

1. Sự trao đổi giữa huyết tương và dịch kẽ

Sự trao đổi này diễn ra tại thành mao mạch. Các chất đi vào và ra khỏi mao mạch thông

qua 3 cách sau :

1.1. Vận chuyển qua tế bào 

Các chất từ huyết tương đi qua thành mao mạch bằng phương thức nhập bào vào tế bào

nội mô, rồi thì chúng được xuất bào vào dịch kẽ. Sự vận chuyển này chỉ chiếm một phần nhỏ

trong sự trao đổi chất giữa huyết tương và dịch kẽ.

1.2. Khuếch tán

Hầu hết các chất trong máu hoặc dịch kẽ đều có thể khuếch tán qua thành mao mạch.

     92

Quá trình này chiếm phần lớn trong sự trao đổi tại mao mạch của toàn cơ thể ngoại trừ ở não.

1.3. Lọc và tái hấp thu 

Quá trình lọc xảy ra trội hơn ở đầu tiểu động mạch, trong khi quá trình tái hấp thu xảy

ra trội hơn ở đầu tiểu tĩnh mạch của mao mạch. Ở hầu hết các mao mạch, dịch lọc nhiều hơn

tái hấp thu một ít. Dịch không được tái hấp thu (ngoại trừ dịch trong cầu thận) cùng với một ít

protein sẽ vào mao mạch bạch huyết.

Phù xảy ra khi thể tích dịch kẽ tăng lên do sự gần cân bằng giữa quá trình lọc và tái hấp

thu này bị phá vỡ.

2. Sự trao đổi giữa dịch kẽ và dịch nội bào

 Áp suất thẩm thấu là yếu tố quyết định sự trao đổi chất giữa dịch kẽ và dịch nội bào.

Bình thường, áp suất thẩm thấu của dịch kẽ và dịch nội bào bằng nhau. Sự thay đổi các áp

suất thẩm thấu này chủ yếu được gây ra bởi sự biến đổi nồng độ Na+ hoặc K+

Sự giảm áp suất thẩm thấu trong dịch kẽ có thể dẫn đến ngộ độc nước hoặc sốc tuần

hoàn (sốc giảm thể tích). Điều này thường xảy ra khi nôn mữa, đi chảy hoặc bài tiết mồ hôi

quá nhiều nhưng chỉ được bù dịch bằng cách uống nước (không có điện giải).   

            „