SINH LÝ HỒNG CẦU VÀ NHÓM MÁU

    

Mục tiêu:

1. Phân tích được quá trình sản sinh hồng cầu.

2. Trình bày được các đặc điểm chung và chức năng của hồng cầu.

3. Phân loại được nhóm máu hệ ABO và hệ Rh.

4. Trình bày được các ứng dụng xác định nhóm máu hệ ABO và truyền máu.

>>>>>>>>>>>>>DOWLOAD HERE
>>>>>>>>>>>>>Bài giảng tham khảo Học viện Quân Y

 

1. QUÁ TRÌNH SẢN SINH HỒNG CẦU

          Quá trình sản sinh hồng cầu là quá trình tăng sinh và chín của dòng hồng cầu từ các tế bào máu gốc vạn năng.

Tóm tắt chu trình hồng cầu trong cơ thể người

1.1. Các giai đoạn sản sinh hồng cầu

          Trong những tuần đầu của thời kỳ bào thai, hồng cầu được sinh ra từ lá thai giữa. Từ tháng thứ ba, quá trình sản sinh hồng cầu được thực hiện ở gan và lách. Từ tháng thứ năm cho đến lúc sinh ra, tủy xương là nơi duy nhất tạo hồng cầu. Có hai loại tủy xương, tủy đỏ và tủy vàng, chỉ có tủy đỏ mới có chức năng tạo máu. Ở trẻ sơ sinh, toàn bộ các xương đều chứa tủy đỏ. Sau đó, ở các xương dài, tủy dần dần bị nhiễm mỡ trở thành tủy vàng. Sau 20 tuổi, tủy đỏ chỉ khu trú ở các xương dẹt như xương sống, xương ức, xương sườn, xương sọ, xương chậu và một phần nhỏ xương dài (đầu trên xương đùi và xương cánh tay).

          Quá trình sản sinh hồng cầu bắt đầu từ tế bào máu gốc vạn năng biệt hóa thành tế bào dòng tủy ® tế bào định hướng dòng hồng cầu. Từ đây sẽ hình thành tiền nguyên hồng cầu ® nguyên hồng cầu ưa base ® nguyên hồng cầu đa sắc ® nguyên hồng cầu ưa acid ® hồng cầu lưới ® hồng cầu. Trong quá trình sản sinh, kích thước hồng cầu giảm dần, nhân đông đặc và bị đẩy ra ngoài, hình thành hemoglobin.  

1.2. Các chất cần thiết cho sản sinh hồng cầu

1.2.1. Vitamin B₁₂

          - Vai trò: vitamin B₁₂ cần thiết để biến đổi ribonucleotid thành deoxyribonucleotid, một trong những giai đoạn quan trọng trong sự tạo thành AND duy trì sự trưởng thành bình thường của hồng cầu.

- Chuyển hóa: vitamin B₁₂ là một vitamin tan trong nước có nhiều trong thức ăn có nguồn gốc động vật như thịt, trứng, sữa, không có trong thức ăn có nguồn gốc thực vật. Lượng B₁₂ cần thiết mỗi ngày là < 1 microgam, trong khi đó gan có khả năng dự trữ một lượng B₁₂ khoảng 1000 lần nhiều hơn. Sau khi ăn vào, B₁₂ sẽ kết hợp với yếu tố nội tại của dạ dày để tạo thành hợp chất thích ứng cho sự hấp thu. Vitamin B₁₂ được hấp thu ở ruột mà chủ yếu là hồi tràng.

          - Bệnh lý liên quan: thiếu B₁₂ sẽ ngăn chặn sự phân chia tế bào và sự trưởng thành của nhân dẫn đến ngưng biệt hóa dòng hồng cầu, kích thước hồng cầu to nhưng giảm số lượng. Các tế bào nguyên hồng cầu của tủy xương lớn hơn bình thường được gọi là đại hồng cầu sẽ vào máu tuần hoàn. Chúng vẫn có khả năng chuyên chở O₂, nhưng dễ bị vỡ gây thiếu máu ác tính, thường gặp trong trường hợp bệnh nhân bị teo niêm mạc dạ dày hoặc cắt bỏ dạ dày toàn bộ mà không tiêm B₁₂ thường xuyên.

1.2.2. Acid folic

          - Vai trò: acid folic cần thiết cho sự trưởng thành các hồng cầu do tăng sự methyl hóa trong quá trình thành lập ADN.

          - Chuyển hóa: acid folic là một vitamin tan trong nước có nhiều trong rau cải xanh và mô động vật như não, gan, thịt. Nhu cầu hàng ngày cần 50-100mg. Acid folic được hấp thu ở ruột mà chủ yếu là hỗng tràng dưới thể monoglutamat.

          - Bệnh lý liên quan: thiếu acid folic sẽ gây ra thiếu máu với các nguyên hồng cầu khổng lồ giống như thiếu máu do thiếu vitamin B₁₂, chủ yếu do chế độ ăn không đủ, kém hấp thu, tiêu chảy kéo dài.

1.2.3. Chất sắt

          - Vai trò: sắt là một chất quan trọng trong sự thành lập hemoglobin do sắt tham gia vào thành phần hem.

          - Chuyển hóa: sắt có nhiều trong thực phẩm có nguồn gốc động vật như thịt đỏ, phủ tạng và các loại thực vật có màu xanh đậm. Nhu cầu sắt mỗi ngày khoảng 0,6mg. Ở phụ nữ do mất máu trong chu kỳ kinh nguyệt nên nhu cầu chất sắt cao hơn (khoảng 1,3mg/ngày). Sắt được hấp thu dưới dạng Fe⁺⁺ (ferrous) hơn là dạng Fe⁺⁺⁺ (ferric) chủ yếu ở tá tràng bằng cơ chế chủ động. HCl của dạ dày và vitamin C có vai trò chuyển Fe⁺⁺⁺ thành Fe⁺⁺ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hấp thu. Sau khi hấp thu từ ruột, sắt nhanh chóng kết hợp với b-globulin để tạo thành transferrin. Dưới dạng này, sắt kết hợp một cách lỏng lẻo với phân tử globulin, và kết quả là nó dễ dàng phóng thích khi các mô cần. Chất sắt thừa trong máu sẽ được dự trữ ở hầu hết các tế bào của cơ thể, đặc biệt trong tế bào gan (60%). Tại gan, sắt kết hợp với apoferritin để tạo thành ferritin. Khi lượng sắt trong huyết tương giảm thấp, sắt sẽ được giải phóng khỏi ferritin.

          - Bệnh lý liên quan: thiếu sắt sẽ gây thiếu máu nhược sắc, hồng cầu nhỏ. Nguyên nhân thường do thiếu cung cấp, kém hấp thu, tăng nhu cầu (ví dụ phụ nữ có thai) và chảy máu rỉ rả kéo dài.

1.2.4. Các chất khác

          Ngoài các chất trên, quá trình sản sinh hồng cầu còn có sự tham gia của các amino acid, các vitamin nhóm B khác và các yếu tố vi lượng như mangan, cobalt…

1.3. Điều hòa sản sinh hồng cầu

          Điều hòa sản sinh hồng cầu chủ yếu bằng cơ chế thể dịch:

          - Erythropoietin:

          + Nguồn gốc: erythropoietin có nguồn gốc chủ yếu từ tế bào biểu mô ống thận, phần nhỏ còn lại là từ gan.

          + Bản chất: glycoprotein.

          + Tác dụng: kích thích sự biệt hóa của các tế bào tiền thân dòng hồng cầu và làm tăng quá trình tổng hợp hemoglobin trong các tế bào đã biệt hóa.           + Điều hòa bài tiết: khi nồng độ oxy ở mô giảm như trong trường hợp thiếu máu, lưu lượng máu thấp hoặc một bệnh lý hô hấp, sẽ kích thích thận sản sinh erythropoietin do đó tăng tạo hồng cầu; và ngược lại khi oxy mô tăng, ức chế tạo erythropoietin, do đó giảm tạo hồng cầu.

Hình 4.1. Điều hòa bài tiết erythropoietin

          - Một số hormon khác cũng tham gia vào quá trình tạo hồng cầu:

          + Testosteron của tinh hoàn: có thể làm tăng tạo erythropoietin hoặc kích thích trực tiếp tế bào gốc biệt hóa thành tế bào dòng hồng cầu.

          + GH của tuyến yên: gián tiếp làm tăng tạo erythropoietin qua somatomedin của gan.

          + LH của tuyến yên: làm tăng tạo hồng cầu vì tăng tiết testosteron và tăng tạo erythropoietin.

          + Thyroxin của tuyến giáp: cũng làm tăng tạo erythropoietin.

2. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỒNG CẦU

2.1 Hình dạng

          Hồng cầu là những tế bào hình đĩa, lõm hai mặt. Đường kính của hồng cầu khoảng 7-8mm, chiều dày ở trung tâm là 1mm và ở ngoại vi là 2-3mm. Đặc điểm hình đĩa lõm hai mặt thích hợp với khả năng vận chuyển khí của hồng cầu vì:

          - Làm tăng diện tích tiếp xúc của hồng cầu.

          - Làm tăng tốc độ khuếch tán khí.

          - Làm cho hồng cầu có thể biến dạng dễ dàng khi xuyên qua các mao mạch có đường kính rất nhỏ.

2.2. Thành phần cấu tạo

Hồng cầu là một tế bào nên về mặt cấu tạo cũng gồm hai thành phần: màng hồng cầu và bào tương. Tuy nhiên, hồng cầu không có nhân, rất ít bào quan nên bào tương chủ yếu chỉ chứa hemoglobin.

2.2.1. Màng hồng cầu

          Màng hồng cầu có một số tính chất quan trọng sau:

          - Màng hồng cầu là một màng bán thấm có nhiều lỗ nhỏ đường kính khoảng 3-4A⁰: màng không cho các chất keo thấm qua (protein, lipid). Trong khi tính thấm với các ion, muối khoáng cũng không đồng đều: các ion H⁺, OH^-, HCO₃^- và một số ion hữu cơ thấm qua dễ dàng; các ion K⁺, Na⁺, Ca⁺⁺ thấm qua rất ít và chậm, hoặc không qua được (Ca⁺⁺, Mg⁺⁺).

          + Do tính thấm này, hồng cầu không thay đổi hình dạng khi đặt trong dung dịch đẳng trương. Trong dung dịch ưu trương, nước trong hồng cầu thấm ra ngoài, làm hồng cầu teo lại. Trong dung dịch nhược trương, nước từ ngoài thấm vào hồng cầu làm hồng cầu trương to lên và cuối cùng vỡ ra gây tan máu.

                                  Hồng cầu bắt đầu vỡ              Hồng cầu vỡ hoàn toàn

                                    (sức bền tối thiểu)             (sức bền tối đa)

Máu toàn phần       NaCl 4,6^o/_oo                      NaCl 3,4^o/_oo

Hồng cầu rửa          NaCl 4,8^o/_oo                      NaCl 3,6^o/_oo

    Hồng cầu trong máu động mạch có độ bền cao hơn trong máu tĩnh mạch.

    + Trong trường hợp số lỗ trên màng tăng (hồng cầu hình liềm), quá trình trao đổi chất sẽ tăng, làm hồng cầu mất nhiều năng lượng nên dễ bị vỡ.

          - Lớp áo glycocalyx của hồng cầu được bao bởi nhiều acid sialic: các phân tử acid sialic tạo một lớp điện tích âm bên ngoài hồng cầu, đẩy các hồng cầu làm chúng không dính vào nhau. Trong xét nghiệm đo tốc độ lắng máu, hiện tượng này làm các hồng cầu lắng chậm. Tốc độ máu lắng bình thường ở người trưởng thành sau 1 giờ: nam là < 15mm, nữ là < 20mm. Trong một số trường hợp bệnh lý về cấu tạo màng, hoặc do dùng một số thuốc có khả năng kết hợp với acid sialic, làm mất điện tích âm của một số hồng cầu nên các hồng cầu dễ dính vào nhau; hoặc trong các trường hợp viêm, hàm lượng protein thay đổi làm cho cân bằng điện tích protein thay đổi, nên điện tích màng hồng cầu biến đổi theo, hồng cầu dễ bị kết dính lại với nhau hơn nên tốc độ lắng máu sẽ tăng.

           - Màng hồng cầu có rất nhiều kháng nguyên: kháng nguyên màng hồng cầu chính là những phân tử protein xuyên màng, thường ở dưới dạng glycoprotein. Người ta đã tìm thấy khoảng 30 loại kháng nguyên thường gặp và hàng trăm kháng nguyên hiếm gặp khác. Các kháng nguyên màng hồng cầu tạo thành nhóm máu thực hiện chức năng tương tác miễn dịch với các kháng thể. Khi các kháng nguyên và kháng thể tương ứng gặp nhau sẽ gây ra hiện tượng ngưng kết hồng cầu. Tuy nhiên, phần lớn kháng nguyên có tính miễn dịch yếu nên không gây tai biến khi truyền máu, chúng thường được dùng để nghiên cứu di truyền gen nhằm xác định huyết thống. Hai nhóm kháng nguyên quan trọng có thể gây các phản ứng trong truyền máu là hệ thống ABO và hệ thống Rh.

          - Lớp trong cùng màng hồng cầu có nhiều protein ngoại vi bám dính: đó là những sợi vi thể, những ống vi thể và những phân tử calmodulin, protein gắn hemoglobin, các enzym. Các phân tử calmodulin điều hòa hoạt động các enzym ở màng. Hệ thống enzym màng hồng cầu vô cùng phong phú và thực hiện nhiều chức năng quan trọng khác nhau.

          + Các enzym tham gia chuyển hóa glucose tạo năng lượng cho hồng cầu hoạt động như G6PD (glucose 6 phosphat dehydrogenase) và nhiều enzym khác: hồng cầu là một tế bào chứa oxy nên các cấu trúc của nó thường xuyên có nguy cơ bị oxy hóa, năng lượng sinh ra sẽ giúp bảo vệ hồng cầu. Do vậy, giảm hoạt tính các enzym này sẽ dẫn đến giảm khả năng chống oxy hóa và dập gốc tự do của hồng cầu.

          + Các enzym tham gia chuyển hóa 2,3-DPG (2,3 diphospho glycerat) như pyruvate kinase, diphosphoglycerat mutase…: 2,3-DPG có ảnh hưởng quan trọng đến ái lực của hemoglobin với oxy, do vậy giảm hoạt tính của các enzym này sẽ dẫn đến thay đổi ái lực của hemoglobin với oxy.

          + Enzym tham gia vào quá trình vận chuyển CO₂ là CA (carbonic anhydrase): CA trong hồng cầu làm tăng hàng nghìn lần vận tốc của phản ứng giữa CO₂ và H₂O tạo ra H₂CO₃. Nhờ đó, CO₂ được vận chuyển dưới dạng ion bicarbonat (HCO₃^-) từ các mô về phổi.

2.2.2. Hemoglobin

          Hemoglobin (Hb) là một protein màu nên còn gọi là huyết sắc tố, trọng lượng phân tử 68.000, có khả năng chuyên chở chất khí. Hemoglobin chiếm khoảng 32-34% trọng lượng tươi và trên 90% trọng lượng khô của hồng cầu. Nồng độ hemoglobin bình thường trung bình từ 14-16g/100mL máu. Mỗi hồng cầu có chứa khoảng 34-36mg hemoglobin.

* Cấu tạo và phân loại hemoglobin:

          Hemoglobin được cấu tạo gồm hai thành phần là 1 phân tử globin và 4 nhân hem.

          - Hem: là một sắc tố đỏ giống nhau ở tất cả các loài.

          - Phân tử globin: là một protein không màu khác nhau tùy theo loài. Mỗi phân tử globin gồm 4 chuỗi polypeptid giống nhau thành từng cặp. Ở người có 4 loại chuỗi polypeptid được ký hiệu là α, β, γ, δ; sự tổ hợp của các chuỗi polypeptid này tạo ra các loại hemoglobin khác nhau. Bình thường, hemoglobin chủ yếu ở người trưởng thành là HbA và hemoglobin ở bào thai là HbF. Khi đứa trẻ ra đời HbF được thay thế dần thành HbA, tỷ lệ các loại hemoglobin ở người trưởng thành bình thường: 95% HbA₁ (2 chuỗi α, 2 chuỗi β), 2% HbA₂ (2 chuỗi α, 2 chuỗi δ), 2% HbF (2 chuỗi α, 2 chuỗi γ).       Thứ tự các acid amin trong chuỗi polypeptid của phân tử hemoglobin đã được xác định trong mã gen di truyền.

          Khi đột biến xảy ra trên các gen qui định trình tự các acid amin trong chuỗi polypeptid của phân tử hemoglobin sẽ xảy ra sự sản xuất các hemoglobin không bình thường, ví dụ HbS, HbC, HbE, HbJ… Có những loại phân tử Hb bất thường nhưng không gây nguy hiểm, tuy nhiên có một số loại gây ra các trường hợp bệnh lý, ví dụ: bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm do trong máu có HbS, bệnh thalassemia do đột biến làm giảm tổng hợp chuỗi α hoặc β.

* Sự tổng hợp hemoglobin:   

          Tổng hợp hemoglobin bắt đầu từ giai đoạn tiền nguyên hồng cầu đến giai đoạn hồng cầu lưới. Quá trình tổng hợp diễn ra theo những bước sau:

          - Acid acetic được biến đổi trong chu trình Krebs thành succinyl CoA.

          - 2 succinyl CoA kết hợp với 2 phân tử glycin để thành lập hợp chất pyrrol.

          - 4 phân tử pyrrol sẽ kết hợp lại thành protoporphyrin IX.

          - 1 phân tử protoporphyrin IX  kết hợp với sắt để tạo thành phân tử hem.

          - 1 heme kết hợp với một chuỗi polypeptid của globin để tạo chuỗi hemoglobin.

          - 4 chuỗi hemoglobin kết hợp với nhau tạo thành hemoglobin.

* Sự thoái biến hemoglobin:

          Đời sống trung bình của hồng cầu trong máu ngoại vi khoảng 120 ngày.

Các hồng cầu già sẽ bị phá vỡ trong hệ thống võng nội mô như gan, lách. Khi đó hemoglobin được tách ra thành globin và hem.

          - Globin được chuyển hóa như các protein khác trong cơ thể.

          - Hem được phân hủy như sau: đầu tiên, sắt được tách ra và giải phóng vào huyết tương, transferrin sẽ vận chuyển sắt đến tủy xương để tạo hồng cầu mới, hoặc đến gan và các tổ chức khác để dự trữ dưới dạng ferritin. Phần còn lại của heme biến thành bilirubin có màu vàng. Bilirubin vào máu và được đưa đến gan. Tại gan, bilirubin kết hợp với acid glucuronic rồi bài tiết qua mật ra ngoài.

2.3. Số lượng hồng cầu và các chỉ số hồng cầu

          - Số lượng hồng cầu trong máu ngoại vi ở người Việt Nam trưởng thành bình thường:

Nam  : 5,11 M ± 0,3/mm³ máu

Nữ     : 4,6 M ± 0,25/mm³ máu

Số lượng hồng cầu phụ thuộc vào lượng oxy đến mô, mức độ hoạt động, lứa tuổi…Bình thường tủy xương sản xuất mỗi ngày từ 0,5-1% hồng cầu, để thay thế 1% hồng cầu chết mỗi ngày. Khi có nhu cầu, tủy xương có thể tăng sản xuất gấp 7-8 lần so với bình thường. Tình trạng tăng sinh đáp ứng này được biểu hiện bằng số lượng tế bào dòng hồng cầu trong tủy tăng, thời gian trưởng thành rút ngắn, đưa ra máu ngoại vi sớm những hồng cầu có kích thước lớn, đôi khi còn đa sắc, kiềm (hồng cầu còn nhân). Số lượng hồng cầu thay đổi trong các trường hợp bệnh lý:

+ Tăng trong bệnh đa hồng cầu, ngạt, mất nước nhiều. Ngoài ra, trong nhiều bệnh lý của hệ tuần hoàn gây thiếu oxy ở mô, sẽ dẫn đến tăng sản xuất hồng cầu để đảm bảo chức năng hô hấp.

+ Giảm trong thiếu máu do tán huyết, xuất huyết; suy thận; suy tủy…

- Tỷ lệ hồng cầu lưới: tỷ lệ này thường tăng trong thiếu máu tán huyết.

- Các chỉ số hồng cầu:

+ MCV (thể tích trung bình hồng cầu): là chỉ số đánh giá thể tích hồng cầu, MCV thấp là hồng cầu nhỏ, MCV cao là hồng cầu to.

MCV(femtolit)=(hematocrit x 1000)/số lượng hồng cầu (triệu/mm³).

+ MCH (lượng Hb trung bình hồng cầu): là chỉ số đánh giá lượng Hb bên trong hồng cầu. MCH thấp là nhược sắc, MCH cao có thể là ưu sắc.

MCH(pg)=[Hb (g/100mL) x 10]/số lượng hồng cầu (triệu/mm³)

+ MCHC (nồng độ Hb trung bình hồng cầu): là tỷ lệ giữa Hb và Hct. MCHC thấp là nhược sắc, MCHC cao có thể là hồng cầu nhỏ.

MCHC(g/100mL)=Hb (g/100mL)/Hct

3. CHỨC NĂNG CỦA HỒNG CẦU

3.1 Chức năng hô hấp của hồng cầu

          Chức năng hô hấp là chức năng chính của hồng cầu, được thực hiện nhờ hemoglobin.

3.1.1. Hemoglobin vận chuyển oxy từ phổi đến các mô

          - Sự tạo thành oxyhemoglobin ở phổi: sau khi hít vào, oxy được gắn với Fe⁺⁺ trong thành phần hem, khi đó hemoglobin trở thành oxyhemoglobin (HbO₂). Phản ứng tạo thành oxyhemoglobin xảy ra rất nhanh trong hồng cầu và tùy thuộc vào phân áp oxy.

          Một phân tử Hb có thể gắn với 4 phân tử O₂, sự gắn với một phân tử O₂ đầu tiên vào Hb làm tăng ái lực của Hb với phân tử O₂ tiếp theo. Lưu ý: đây là phản ứng kết hợp O₂ vào nguyên tử Fe, không phải là phản ứng oxy hóa, nên Fe vẫn có hóa trị 2 (Fe⁺⁺).

          Vì một phân tử Hb gắn tối đa 4 phân tử O₂ nên 1 gam Hb gắn được 1,34mL O₂. Như vậy, trung bình 100mL máu, có 14-16g Hb, gắn được tối đa khoảng 20mL O₂.

          - Sự phân ly oxyhemoglobin ở mô: khi đến mô, hemoglobin sẽ nhả oxy cho mô. Phản ứng phân ly oxyhemoglobin xảy ra phụ thuộc ái lực của Hb với O₂. Các yếu tố làm giảm ái lực, tăng phân ly oxyhemoglobin để cung cấp O₂ cho mô:

          + Phân áp O₂ giảm.

          + CO₂ tăng, pH giảm.

          + Nhiệt độ tăng.

          + Chất 2,3-DPG (2,3-diphosphoglycerate) tăng trong hồng cầu (2,3-DPG tăng khi lên vùng cao, khi hoạt động).

          + Hợp chất phosphat thải ra lúc hoạt động.

          - Liên hệ bệnh lý:

          + Trong trường hợp máu tiếp xúc với nhiều loại thuốc khác nhau, và nhiều tác nhân oxy hoá khác nhau, ion Fe⁺⁺ trở thành Fe⁺⁺⁺, khi đó Hb sẽ chuyển thành metHb không có khả năng vận chuyển O₂ nữa. MetHb có màu sậm và chất này có nhiều trong tuần hoàn sẽ gây ra triệu chứng xanh tím (cyanosis).

           + Khí CO (oxide carbon), một sản phẩm của sự cháy không hoàn toàn carbon, có trong khói của những vụ cháy nổ, các động cơ nổ, than đốt... có ái lực rất mạnh với hemoglobin (gấp 250-350 lần so với oxy), rất dễ kết hợp với hemoglobin trong máu để thành HbCO (carboxyhemoglobin) gây nên hội chứng thiếu oxy ở máu, máu có màu đỏ anh đào. Tùy theo nồng độ khí CO trong không khí mà nồng độ HbCO được hình thành trong máu sẽ tăng cao và các triệu chứng nhiễm độc sẽ nặng dần lên.

3.1.2. Hemoglobin vận chuyển CO₂ từ mô về phổi

Một phần nhỏ, khoảng 20% CO₂ trong máu được kết hợp Hb để tạo carbaminhemoglobin. CO₂ kết hợp vào Hb qua các nhóm amin (NH₂) của globin. Đây là phản ứng thuận nghịch còn gọi là phản ứng carbamin.

Hb + CO₂ Û HbCO₂

       (R – NH₂ + CO₂ Û R – NH – COOH)

          Phản ứng thuận nghịch này xảy ra theo chiều nào tùy thuộc vào phân áp CO₂. Ở các mô, phân áp CO₂ cao, phản ứng xảy ra theo chiều thuận. Ngược lại, ở phổi phân áp CO₂ thấp, HbCO₂ sẽ phân ly và CO₂ được thải ra khỏi cơ thể qua các động tác hô hấp.

3.2. Chức năng miễn dịch hồng cầu

          Hồng cầu có vai trò miễn dịch do:

          - Giữ lấy các phức hợp kháng nguyên - kháng thể - bổ thể tạo thuận lợi cho quá trình thực bào.

- Các kháng nguyên màng hồng cầu là đặc trưng của các nhóm máu.

3.3. Chức năng điều hòa thăng bằng toan kiềm

          Hb trong hồng cầu là một hệ thống đệm quan trọng. Ngoài ra, hồng cầu còn tạo ra HCO₃^- trong quá trình vận chuyển CO₂, do vậy đã góp phần tạo ra hệ đệm bicarbonat.

3.4. Chức năng tạo áp suất keo

          Những thành phần cấu tạo của hồng cầu chủ yếu là protein nên góp phần tạo áp suất keo của máu.

4. NHÓM MÁU

4.1. Định nghĩa

          Năm 1900, Landsteiner nhận thấy có sự ngưng kết hồng cầu khi trộn máu của các cá thể trong cùng một loài với nhau. Từ đó ông đã phát hiện ra có kháng nguyên trên màng hồng cầu và kháng thể trong huyết thanh và ông đã phân loại nhóm hồng cầu trên người. Trong y học, người thường gọi nhóm hồng cầu là nhóm máu.

          Như vậy, nhóm máu là kháng nguyên nằm trên màng hồng cầu. Các loại máu được phân nhóm dựa theo sự hiện diện của các kháng nguyên đó. Các kháng nguyên thường có bản chất là glycoprotein.

          Các kháng thể nhóm máu có thể là kháng thể tự nhiên (IgM) nhưng cũng có thể là kháng thể miễn dịch (IgG). Các kháng thể miễn dịch khác với kháng thể tự nhiên ở chỗ chỉ hình thành khi có tiếp xúc với kháng nguyên; có khả năng khuếch tán mạnh, qua được màng nhau thai nên có thể từ mẹ sang thai nhi; có hoạt tính mạnh ở 37^oC với cường độ, hiệu giá và độ nhạy cao hơn kháng thể tự nhiên, nếu bị kích thích lập lại (tiếp xúc kháng nguyên) thì hoạt tính sẽ càng cao, nhưng nếu không lặp lại thì sẽ giảm dần đến mất hẳn.

4.2. Phân loại nhóm máu

          Sau này, ngoài những kháng nguyên mà Landsteiner đã tìm ra, người ta còn tìm thấy nhiều kháng nguyên khác có trên màng hồng cầu và từ đó phân ra nhiều hệ thống nhóm máu: ABO, Rh, MNSs, Kell, Kidd, Duffy, Lewis…      Trong đó, hai hệ thống nhóm máu có nhiều ứng dụng trên lâm sàng là ABO và Rh.

4.2.1. Các nhóm máu hệ ABO

* Các kháng nguyên của nhóm máu hệ ABO:

          Các kháng nguyên nhóm hồng cầu hệ ABO là các chất mucopolysaccharid gồm kháng nguyên A và B. Các kháng nguyên này là sự thể hiện của các gen A và B trên bề mặt hồng cầu. Kháng nguyên A và B có thể phát hiện được từ lúc bào thai 5-6 tuần. Trong suốt thời kỳ bào thai lượng kháng nguyên tăng không đáng kể. Sau khi sinh, lượng kháng nguyên tăng dần và đạt đến mức ổn định sau 2-4 năm và tồn tại hằng định suốt đời.

Dựa vào sự có mặt hay không có mặt của các kháng nguyên A và B trên màng hồng cầu, Landsteiner phân loại thành 4 nhóm máu: A, B, AB và O (bảng 4.1). Ở người Việt Nam, khoảng 48% là nhóm máu O, 28% nhóm máu B, 20% nhóm máu A và 4% nhóm máu AB.

Các nhóm phụ của hệ ABO: nhóm máu A có thể chia làm 2 nhóm phụ là A₁ và A₂. Hồng cầu A₁ phản ứng mạnh với anti-A, còn hồng cầu A₂ phản ứng yếu hơn. 80% nhóm máu A hay AB là thuộc loại A₁ và 20% là A₂. Tương tự, nhóm máu B cũng có các dưới nhóm. Tuy nhiên, việc xác định các các nhóm phụ cũng ít có giá trị trong thực hành lâm sàng.

Bảng 4.1. Thành phần và genotype của nhóm máu hệ ABO

Nhóm máu	Kháng nguyên trên màng hồng cầu	Kháng thể trong huyết thanh	Genotype
A	A	Anti-B (b)	OA, AA
B	B	Anti-A (a)	OB, BB
AB	A, B	Không có anti-A và anti-B	AB
O	Không có A và B	Anti-A và anti-B	OO

* Các kháng thể của nhóm máu hệ ABO:

Ở trẻ sơ sinh hầu như không tìm thấy sự có mặt các kháng thể nhóm máu. 2-8 tháng sau, cơ thể trẻ bắt đầu sản xuất các kháng thể trong huyết thanh với nồng độ tăng dần và đạt tối đa vào khoảng 8-10 tuổi. Sau đó, giảm dần theo tuổi.

Hình 4.2. Nồng độ anti-A và anti-B trong huyết thanh người

(Nguồn: Guyton A.C. (2006), Textbook of Medical Physiology).

          Các kháng thể anti-A, anti-B thường là kháng thể tự nhiên (IgM) nhưng cũng có thể là kháng thể miễn dịch (IgG). Các kháng thể miễn dịch anti-A, anti-B, mà đặc biệt là anti-A, có thể gặp ở một số người nhóm máu O, vì vậy những người này được gọi là người có nhóm máu O nguy hiểm, không dùng để truyền phổ thông như các nhóm máu O thông thường. Các kháng thể miễn dịch cũng có thể gặp ở những người nhóm máu A hoặc B nhưng hiếm hơn.

* Phương pháp định nhóm máu hệ ABO:

          - Nghiệm pháp hồng cầu (định nhóm xuôi): đây là nghiệm pháp trực tiếp nhằm xác định kháng nguyên hệ ABO trên hồng cầu (Nghiệm pháp Beth-Vincent). Nguyên tắc phương pháp này là sử dụng những kháng huyết thanh đã chuẩn hóa, chứa kháng thể anti-A, anti-B và anti-A, B trộn với máu cần thử, dựa trên phản ứng ngưng kết với hồng cầu để định nhóm máu người thử.

          - Nghiệm pháp huyết thanh (định nhóm ngược): nguyên tắc là sử dụng những hồng cầu chứa kháng nguyên đã biết, đem làm phản ứng ngưng kết với huyết thanh của người cần định nhóm máu, nhằm xác định sự có mặt hay không có mặt của kháng thể anti-A, anti-B trong huyết thanh. Từ đó suy ra được nhóm máu người thử.

Để đảm bảo chính xác khi định nhóm máu ABO nên:

          - Tiến hành đồng thời cả 2 nghiệm pháp nói trên và kết quả phải khớp nhau, nếu không phải dùng thêm kỹ thuật cao hơn để xác định.

          - Huyết thanh mẫu phải đủ anti-A, anti-B, anti-A, B. Hồng cầu mẫu phải đủ hồng cầu A, B, O.

          - Huyết thanh mẫu phải đạt đủ độ nhạy, độ mạnh và hiệu giá. Hồng cầu mẫu phải là hồng cầu mới, đã rửa sạch 3 lần bằng nước muối sinh lý (NaCl 9‰) rồi pha thành huyền dịch 5-10‰.

Bảng 4.2. Bảng kết quả định nhóm máu hệ ABO

Nghiệm pháp hồng cầu (dùng huyết thanh mẫu)			Nghiệm pháp huyết thanh (dùng hồng cầu mẫu)			Nhóm máu
Anti-A	Anti-B	Anti-A,B	HC A	HC B	HC O	ABO
+	-	+	-	+	-	A
-	+	+	+	-	-	B
+	+	+	-	-	-	AB
-	-	-	+	+	-	O

4.2.2. Hệ Rhesus

          Năm 1904, Landstainer tìm thấy một loại kháng nguyên ở hồng cầu khỉ Maccacus Rhesus, ông đặt tên cho kháng nguyên này là yếu tố Rh. Sau đó, người ta nhận thấy ở một số người hồng cầu chứa đựng yếu tố Rh, và ở một số người khác thì không. Người ta qui ước, máu người nào hồng cầu có chứa yếu tố Rh gọi là Rh⁺, còn không thì gọi là Rh^-. Yếu tố Rh là một hệ thống gồm 13 kháng nguyên trong đó yếu tố D là mạnh nhất, có ý nghĩa quan trọng trong truyền máu. Người Việt Nam hầu hết là Rh⁺ (99,96%).

          Các kháng thể hệ Rh không có sẵn trong máu, chỉ xuất hiện khi có sự tiếp xúc với kháng nguyên. Vì vậy, người ta gọi kháng thể hệ Rh là kháng thể miễn dịch. Trong các kháng thể của hệ Rh, anti-D là kháng thể quan trọng nhất còn các kháng thể khác yếu hơn nhiều và mức độ gây phản ứng cũng rất thấp. Anti-D là một loại IgG.

          Những phản ứng ngưng kết do Rh thường xảy ra trong hai trường hợp:

          - Người có máu Rh^- nhận nhiều lần liên tục máu Rh⁺.

          - Mẹ có nhóm máu Rh^- nhiều lần mang thai có máu Rh⁺.

4.2.3. Các hệ thống nhóm máu khác

          Nhiều loại protein khác trên màng hồng cầu tạo các kháng nguyên ngoài A, B, O, Rh dẫn đến hình thành các nhóm máu như: MN, Kell, Lewis, Duffy, Kidd, Doego, Lutheran… Những yếu tố kháng nguyên này không có tính nguyên cao, tức là gây ra phản ứng truyền máu rất yếu, chậm hoặc thậm chí không có phản ứng.

4.3. Ứng dụng nhóm máu trong truyền máu

4.3.1. Chỉ định

          Chỉ định truyền máu trong những trường hợp: giảm thể tích máu, điều trị thiếu máu, cung cấp các thành phần của máu…

4.3.2. Nguyên tắc truyền máu

          Từ những hiểu biết về nhóm máu trong hệ thống nhóm máu, người ta đã đề ra những nguyên tắc để tránh xảy ra những tai biến trong truyền máu:

          - Phải truyền máu cùng nhóm tức là không để cho kháng nguyên và kháng thể tương ứng gặp nhau trong máu người nhận. Ví dụ, A truyền cho A, B truyền cho B…

          - Nhưng nhiều khi không có máu cùng nhóm để truyền, nên người ta có thể cho truyền khác nhóm theo nguyên tắc: kháng nguyên trên màng hồng cầu người cho không bị ngưng kết bởi kháng thể tương ứng trong huyết tương người nhận. Như vậy, có 2 trường hợp đáng lưu ý:

          + Nhóm O không có kháng nguyên trên màng hồng cầu, nên không bị kháng thể trong huyết tương người nhận làm ngưng kết. Do đó nhóm O có thể truyền cho cả 3 nhóm và cho chính nó.

          + Nhóm AB không có kháng thể trong huyết tương, nên không thể ngưng kết bất kỳ hồng cầu người cho nào. Do đó nhóm AB có thể nhận máu của cả 3 nhóm và của chính nó.

                            

                                  

                                                        

                                           

                         

Hình 4.3. Sơ đồ truyền máu

          Khi truyền máu khác nhóm, nguyên tắc không đề cặp đến vấn đề kháng thể trong huyết tương người cho gây ngưng kết hồng cầu người nhận. Nguyên nhân là vì kháng thể được truyền vào với lượng rất nhỏ, nên bị pha loãng ngay trong máu người nhận, không đủ ngưng kết hồng cầu người nhận. Ngoài ra, kháng thể còn có thể bị trung hòa bởi những kháng nguyên có trong các tế bào và các dịch của cơ thể. Tuy nhiên, cần lưu ý khi truyền máu khác nhóm, mỗi lần truyền không được vượt quá 250mL và phải truyền thật chậm.

4.3.3. Phản ứng chéo

          Phản ứng chéo là một kỹ thuật rất cần thiết áp dụng trước khi truyền máu dù đã thử nhóm máu hệ ABO và Rh. Kỹ thuật như sau:

          - Lấy một giọt hồng cầu hoặc máu người cho và một ít huyết thanh của máu người nhận trộn đều với nhau, quan sát kỹ xem hiện tượng ngưng kết xảy ra không.

          - Rồi trộn lẫn dịch hồng cầu của người nhận với huyết thanh người cho, quan sát xem có hiện tượng ngưng kết không.

Nếu không có hiện tượng ngưng kết xảy ra, có thể xem như hai máu không tương kỵ và truyền được. Nếu thấy ngưng kết là hai loại máu tương kỵ nhau không truyền được.      Phương pháp này tránh nhầm lẫn khi truyền máu và phát hiện những kháng thể bất thường.

4.3.4. Phản ứng trong truyền máu

          - Những phản ứng không gây tán huyết: sốt, rét run, dị ứng, lây truyền các mầm bệnh qua máu truyền vào.

          - Những phản ứng gây tán huyết: phản ứng gây tán huyết trong truyền máu có thể do 2 nguyên nhân:

          + Nguyên nhân miễn dịch: không hòa hợp kháng nguyên và kháng thể thuộc hệ nhóm máu hồng cầu; sẽ gây ra phản ứng kết hợp giữa kháng nguyên và kháng thể tương ứng trong máu tuần hoàn người nhận, dẫn tới tiêu hủy hồng cầu (tán huyết).

          + Nguyên nhân ngoài miễn dịch: có thể do điều kiện bảo quản máu không tốt (nhiệt độ), dung dịch giữ máu không đủ nồng độ đường dextrose, dung dịch chống đông pha chế không đúng nồng độ và pH quy định. Ngoài ra, hồng cầu cũng có thể bị vỡ khi truyền với áp lực quá cao. Ví dụ: khi truyền máu qua một kim quá nhỏ với tốc độ nhanh, hồng cầu có thể bị phá hủy nếu mắc bệnh thiếu men hoặc những trạng thái có myoglobin máu, myoglobin niệu từ trước.