BÀI GIẢNG CHUYÊN ĐỀ: SINH LÝ HỌC: SINH LÝ CỦA TIỂU CẦU, BẠCH CẦU VÀ HỒNG CẦU 1

BÀI GIẢNG CHUYÊN ĐỀ: SINH LÝ HỌC: SINH LÝ CỦA TIỂU CẦU, BẠCH CẦU VÀ HỒNG CẦU 1

MỤC TIÊU CHUYÊN ĐỀ: Sau khi học xong chuyên đề Sinh lý học: Sinh lý của Tiểu cầu, Bạch cầu và Hồng cầu, người học nắm được những kiến thức có liên quan như: Đời sống, cấu trúc, chức năng, vai trò của tiểu cầu; Hính dáng và số lượng, phân loại, đời sống, đặc tính, sức bền, tốc độ lắng,... của Hồng cầu và Bạch cầu. 2

NỘI DUNG I. SINH LÝ CỦA TIỂU CẦU Tiểu cầu là tế bào máu nhỏ nhất, không có nhân, đường kính 3-4m, được sản xuất từ nguyên mẫu tiểu cầu ở tuỷ xương. Số lượng tiểu cầu lưu hành ở máu ngoại vi khoảng 150-400 G/l. Nguyên mẫu tiểu cầu bắt nguồn từ tế bào nguồn dòng tủy (CFU-GEMM), do tế bào gốc sinh máu tạo nên. Mỗi mẫu tiểu cầu có thể tạo được 3000 tiểu cầu. 1. Đời sống của tiểu cầu Tiểu cầu có đời sống ngắn, khoảng từ 8-14 ngày. Với điều kiện lắc liên tục ngoài cơ thể ở nhiệt độ phòng có thể lưu giữ tiểu cầu khoảng 5 ngày. 2. Cấu trúc của tiểu cầu Tiểu cầu có kích thước 2-4mm, thể tích 7-8mm 3. Bình thường có 150-300 x 109 tiểu cầu trong 1 lít máu ngoại vi. Quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy tiểu cầu có một siêu cấu trúc phức tạp gồm lớp màng, các hạt, hệ thống vi ống, hệ thống các kênh mở. 2.1. Màng tiểu cầu Gồm 2 lớp lipid kép bao quanh tiểu cầu, là các glycoprotein quan trọng, đóng vai trò như các receptor bề mặt, là nơi diễn ra một số hoạt động đông máu của tiểu cầu. Các thành phần quan trọng của màng tiểu cầu: Glycoprotein Ib (GpIb): là protein xuyên màng có nhiệm vụ liên kết với yếu tố Von-Willebrand (wwf) giúp cho tiểu cầu dính bám vào collagen Glycoprotein IIb/IIIa (GpIIb/IIIa): là protein màng, hoạt động phụ thuộc vào ion Ca, có nhiệm vụ liên kết với fibrinogen, giúp cho tiểu cầu ngưng tập với nhau tạo thành đinh cầm máu. 3

2.2. Hệ thống vi ống và vi sợi - Vi ống: Nằm ngay cạnh màng tiểu cầu tạo nên khung đỡ và tham gia vào hoạt động co rút khi tiểu cầu bị kích thích. - Vi sợi: gốm các sợi actin, liên hệ chặt chẽ với các vi ống và tham gia vào hoạt động tạo giả túc của tiểu cầu. 2.3. Hệ thống ống dày đặc Hệ thống ống dày đặc gắn với Canxi lưỡng cực một cách chọn lọc và đóng vai trò kho dự trữ canxi của tiểu cầu. Đây cũng là nơi tổng hợp men cyclooxygenase và prostaglandin tiểu cầu. 2.4. Hệ thống các hạt đặc hiệu - Các hạt đặc: là các hạt dày đặc điện tử, chứa nhiều ADP, canxi, serotonin và các nucleotid khác. Các chất này được giải phóng khi tiểu cầu bị kích thích và tăng cường độ ngưng tập tiểu cầu. - Các hạt a: chứa nhiều loại protein khác nhau là: yếu tố phát triển tiểu cầu (platelet derived growth factor - PDGF), fibrinogen, yếu tố V, vwf và nhiều protein quan trọng giúp cho hiện tượng dính của tiểu cầu như thrombospondin, fibronectin. 2.5. Hệ thống các kênh mở Gồm các kênh mở vào trong tiểu cầu như các không bào làm tăng diện tích bề mặt tiểu cầu, các hạt tiểu cầu phóng thích các chất qua hệ thống kênh này. 3. Chức năng tiểu cầu Chức năng chính của tiểu cầu là làm vững bền mạch máu, tạo nút cầm máu ban đầu và tham gia vào quá trình đông máu huyết tương. Tiểu cầu thực hiện các chức năng này nhờ các đặc tính sau: 4

3.1. Chức năng dính bám Bình thường tiểu cầu không dính vào thành mạch (có thể do prostaglandin gây ức chế dính tiểu cầu). Khi thành mạch tổn thương thì lập tức tiểu cầu được hoạt hoá và dính vào nơi tổn thương. Tiểu cầu còn có thể dính vào các bề mặt lạ như thuỷ tinh, lam kính... Các thành phần tham gia vào hiện tượng dính: + Collagen: là chất quan trọng để tiểu cầu bám dính, kích thích tiểu cầu ngưng tập. Collagen tồn tại ở vùng gian bào mạch máu + GPIb: giúp cho hoạt động của chức năng dính + vwf: gắn với tiểu cầu qua GPIb như cầu nối tiểu cầu với một lớp nội mô bị tổn thương + Các yếu tố khác bao gồm: fibronectin, thrombospondin, ion Ca. 3.2. Chức năng ngưng tập tiểu cầu Đây là hiện tượng tiểu cầu dính với nhau thành từng đám (nút tiểu cầu). Hiện tượng dính hoạt hoá tiểu cầu, tạo điều kiện cho hiện tượng ngưng tập (aggregation) xảy ra. Một số chất có khả năng gây ngưng tập tiểu cầu là: ADP, thrombin, adrenalin, serotonin, acid arachidonic, thromboxan A2, collagen, ristocetin..., trong đó ADP đóng vai trò quan trọng nhất. Cơ chế ngưng tập là qua trung gian của liên kết fibrinogen- GPIIb/GPIIIa đã được hoạt hoá có mặt ở lớp ngoài bào tương 3.3. Chức năng phóng thích các chất của tiểu cầu Sau hiện tượng ngưng tập, tiểu cầu thay đổi hình dạng: phồng to, trải rộng, kết dính, ngưng tập, hình thành chân giả, mất hạt, co lại...) và phóng thích các chất chứa bên trong tiểu cầu như ADP, serotonin, fibrinogen, men lysosome, b -thromboglobulin, heparin và nhiều loại men khác. Hiện tượng 5

này có sự tham gia của thrombin, collagen và có tiêu hao năng lượng. Đây là hiện tượng có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc tham gia hình thành đinh cầm máu khi thành mạch bị tổn thương. 4. Vai trò của tiểu cầu trong đông cầm máu 4.1. Vai trò bảo vệ nội mô. Tiểu cầu rất cần thiết cho sự toàn vẹn của mạch máu nhờ khả năng làm non hoá tế bào nội mạch và củng cố màng nội mạch thông qua hoạt động của yếu tố tăng trưởng nội mạc nguồn gốc từ tiểu cầu. 4.2. Tham gia vào quá trình cầm máu. Nhờ có khả năng kết dính, ngưng tập và phóng thích các chất mà tiểu cầu tham gia rất tích cực vào quá trình cầm máu kỳ đầu. 4.3. Tham gia vào quá trình đông máu. Tiểu cầu cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông máu thông qua một số hiện tượng sau: - Ngay sau khi có hiện tượng dính, ngưng tập để khởi động quá trình cầm máu thì đã có một quá trình hoạt hoá ngay tại màng tiểu cầu để chuyển yếu tố XI thành XIa - Tiểu cầu cung cấp bề mặt điện tích âm tạo thuận lợi cho việc hoạt hoá yếu tố XI nhờ kallikrein và HMWK, là bước đầu tiên trong dòng thác đông máu - Sau khi có hiện tượng thay hình đổi dạng, tiểu cầu phóng thích các chất trong đó có yếu tố 3 tiểu cầu, đó là yếu tố có vai trò quan trọng trong hình thành phức hợp prothrombinase gồm Xa, Va, ion Ca và phospholipid (yếu tố 3 tiểu cầu) - Tiểu cầu gắn với yếu tố Xa làm tăng đáng kể tốc độ hoạt hoá prothrombin do yếu tố Xa. 6

- Ngoài ra tiểu cầu còn liên quan đáng kể đến đông máu qua phức hệ yếu tố VIII và làm ổn định hoạt tính đông máu của yếu tố này. II. SINH LÝ CỦA BẠCH CẦU 1. Hình dáng và số lượng Bạch cầu là các tế bào có nhân, hình dáng và kích thước rất khác nhau tuỳ từng loại. Bạch cầu không phải chỉ lưu thông trong máu, mà nó còn có mặt ở nhiều nơi trong cơ thể: bạch huyết, dịch não tuỷ, hạch bạch huyết, các tổ chức liên kết... Thành phần bạch cầu rất phức tạp, gồm nhiều chất hữu cơ và vô cơ. Bào tương của bạch cầu chứa nhiều sắt, calci, lipid (cholesterol, triglycerid và acid béo). Các lipid này liên quan tới vai trò chống nhiễm trùng của bạch cầu. Bạch cầu chứa nhiều lipid được xem như tiên lượng tốt chống nhiễm trùng (Boyd,1973). trong bạch cầu còn có nhiều acid ascorbic, hạt glycogen. Hạt glycogen nhiều lên trong quá trình tiêu hoá và mắc bệnh đái tháo đường. Bạch cầu có một hệ thống enzym rất phong phú (oxydase, peroxydase, catalase, lipase, amylase) và một số chất diệt khuẩn. Trên màng tế bào bạch cầu có rất nhiều thụ thể liên quan tới chức năng của bạch cầu. Dựa vào các thụ thể này, nhờ các kỹ thuật hiện đại, ta có thể phân loại được bạch cầu và theo dõi các giai đoạn phát triển của bạch cầu. Trên bề mặt lympho bào có hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức. Mặc dù một số kháng nguyên có mặt trên tế bào của nhiều mô, nhưng chúng lại bị phát hiện dễ dàng trên lympho bào. Do đó tất cả kháng nguyên phù hợp tổ chức chủ yếu của người được ký hiệu là HLA (humanlymphocyt antigen). Tất cả HLA hợp thành hệ thống kháng nguyên phù hợp tổ chức của người, còn gọi là hệ thống HLA, chia thành 5 nhóm. Nhóm HLA-A, nhóm HLA-B, nhóm HLA-C, nhóm HLA-D và nhóm HLA-DR. Dưới các nhóm này có rất 7

nhiều phân nhóm đã được đặt tên. Hệ thống kháng nguyên HLA di truyền và rất có ý nghĩa trong đáp ứng miễn dịch thải ghép. Trong 1lít máu ngoại vi có 7,0 x 109 bạch cầu (đối với nam) 6,2 x109 bạch cầu (đối với nữ), nhìn chung vào khoảng 5,0 x 109 đến 9,0 x 109 bạch cầu (đối với người trưởng thành). Trẻ sơ sinh có số lượng bạch cầu rất cao: 20,0 x109 bạch cầu/1lít máu ngoại vi. Lúc một tuổi còn 10,0 x 109bạch cầu/1lit máu. Từ 12 tuổi trở đi số lượng bạch cầu trở về ổn định bằng người trưởng thành. Số lượng bạch cầu tăng lên khi ăn uống, khi lao động thể lực, tháng cuối của thời kỳ mang thai, sau khi đẻ. Đặc biệt số lượng bạch cầu tăng lên khi nhiễm khuẩn, bệnh bạch cầu. Một số hormon và một số tinh chất mô cũng làm tăng số lượng bạch cầu như: hormon tuyến giáp, adrenalin, estrogen, tinh chất gan, tinh chất lách, tuỷ xương. Số lượng bạch cầu giảm khi bị lạnh, khi bị đói, khi già yếu, suy nhược tuỷ, nhiễm virus, nhiễm độc, nhiễm trùng quá nặng, hoặc điều trị bằng các hormon corticoid, insulin kéo dài... 2. Phân loại Về mặt đại thể, với kỹ thuật kinh điển, dựa vào hình dáng, kích thước tế bào, hình dáng nhân, sự bắt màu của hạt trong bào tương. Ngày nay nhờ kỹ thuật hiện đại còn phát hiện được các thụ thể bề mặt tế bào bạch cầu v.v...; người ta có thể phân loại bạch cầu thành bạch cầu hạt (bạch cầu đa nhân) và bạch cầu không hạt (bạch cầu đơn nhân). Bạch cầu đa nhân được chia làm 3 loại: trung tính, ưa acid và base. Bạch cầu đơn nhân được chia làm 2 loại: monocyt và lymphocyt. Ở người bình thường, tỷ lệ các bạch cầu trong máu ngoại vi như sau: Bạch cầu hạt ưa acid (E): 2,3% Bạch cầu hạt ưa base (B): 0,4% 8

Bạch cầu monocyt (M) : 5,3% Bạch cầu hạt trung tính (N): 62,0% Bạch cầu lymphocyt (L): 30,0% Các nhà lâm sàng thường gọi tỷ lệ % các loại bạch cầu ở máu ngoại vi là công thức bạch cầu phổ thông. Công thức thay đổi khi ăn uống, khi lao động, khi có kinh nguyệt, khi có thai trên 4 tháng, khi đẻ. Trẻ sơ sinh có tới 70% là bạch cầu đa nhân, từ tháng thứ 3 trở đi chỉ còn 35% là các bạch cầu đa nhân (lúc này chủ yếu là lympho bào). Công thức bạch cầu dần ổn định đến sau tuổi dậy thì mới bằng người trưởng thành. Ngày nay nhờ kỹ thuật cao chúng ta có thể phân loại bạch cầu một cách chi tiết hơn với mục đích tìm hiểu chức năng của từng loại bạch cầu phục vụ cho nghiên cứu khoa học, chẩn đoán và điều trị. Tuy vậy việc xác định công thức bạch cầu phổ thông và số lượng bạch cầu vẫn được coi là xét nghiệm thường quy của bệnh viện vì nó vẫn còn giá trị thực tiễn. Đồng thời với xác định giá trị tương đối (là tỷ lệ % của từng bạch cầu), các nhà lâm sàng còn xác định giá trị tuyệt đối (số lượng từng loại bạch cầu có trong 1lít máu). Chỉ số này rất cần cho sự tiên lượng bệnh. Bạch cầu đa nhân trung tính (N) tăng >70% trong các trường hợp nhiễm khuẩn cấp, quá trình làm mủ, viêm tĩnh mạch, nghẽn mạch, nhồi máu cơ tim, nhồi máu phổi. Nó còn tăng trong co giật động kinh, đưa protein vào trong cơ thể, chảy máu phúc mạc nhẹ. Đồng thời với N tăng còn có bạch cầu đũa (stab) tăng. - Bạch cầu đa nhân trung tính giảm <60% trong các trường hợp nhiễm trùng tối cấp, nhiễm virus kỳ toàn phát, sốt rét, cường lách, nhiễm độc, suy nhược tuỷ. 9

- Bạch cầu đa nhân ưa acid (E) tăng nhẹ và thoáng qua gặp trong hồi phục sau nhiễm trùng, khử độc protein. E tăng liên tục trong các bệnh giun sán, dị ứng, bệnh chất tạo keo.bạch cầu đa nhân ưa acid giảm trong sốc, trong hội chứng Cushing, trong giai đoạn điều trị bằng corticoid. - Bạch cầu đa nhân ưa base (B) tăng trong một số trường hợp viêm mạn tính kéo dài, viêm hồi phục. B còn thay đổi trong một số trường hợp nhiễm độc. - Bạch cầu đơn nhân monocyt (M) tăng trong nhiễm trùng, bệnh bạch cầu, nhiễm virus. M giảm trong một số trường hợp nhiễm độc. - Bạch cầu đơn nhân lymphocyt (L) tăng do tăng sinh trong nhiễm khuẩn mạn tính, nhiễm virus, giai đoạn lui bệnh của nhiễm trùng. 3. Đời sống của bạch cầu Như đã phân loại ở phần trên, bạch cầu được chia ra thành 3 dòng: dòng bạch cầu hạt, dòng monocyt và dòng lymphocyt. Ba dòng bạch cầu này được sinh ra từ tế bào gốc vạn năng trong tuỷ xương. Dòng bạch cầu hạt: tế bào gốc phát triển qua nhiều giai đoạn trở thành myeoblat promyelocyt myelocyt metamyelocyt bạch cầu đa nhân trưởng thành. Từ myelocyt, bạch cầu chia thành ba loại bạch cầu đa nhân (bạch cầu hạt) khác nhau: bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu hạt ưa acid, bạch cầu hạt ưa base. Dòng lymphocyt: tế bào gốc vạn năng phát triển qua nhiều giai đoạn để biệt hoá và được "xử lý" ở các mô đặc biệt rồi thành lympho trưởng thành dự trữ trong các mô bạch huyết lưu thông máu các mô mô bạch huyết v.v... chu kỳ xảy ra liên tục. Dòng monocyt: tế bào gốc vạn năng phát triển qua nhiều giai đoạn biệt hoá thành monocyt. 10