Tóm tắt
Huyết học là ngành nghiên cứu về máu và các rối loạn liên quan. Máu người bao gồm tế bào máu và huyết tương. Máu đảm nhận nhiều chức năng, bao gồm vận chuyển oxy và dưỡng chất đến các mô, loại bỏ các chất thải (ví dụ: carbon dioxide, urea), điều hòa thân nhiệt, và vận chuyển các tế bào chịu trách nhiệm cho quá trình đông máu và đáp ứng miễn dịch. Có ba loại tế bào máu chính, tất cả đều bắt nguồn từ tế bào gốc tạo máu nằm chủ yếu ở tủy xương: hồng cầu (erythrocytes), bạch cầu (leukocytes), và tiểu cầu (thrombocytes). Hồng cầu là những tế bào chứa hemoglobin với chức năng chính là vận chuyển oxy. Bạch cầu bao gồm hai loại: bạch cầu hạt và bạch cầu lympho. Bạch cầu hạt là một phần của hệ miễn dịch bẩm sinh và đóng vai trò then chốt trong đáp ứng miễn dịch đối với vi khuẩn, nấm và ký sinh trùng. Bạch cầu lympho bao gồm các tế bào chịu trách nhiệm cho cả hệ miễn dịch bẩm sinh (tế bào tiêu diệt tự nhiên) và hệ miễn dịch thích nghi (tế bào T và B). Khác với các tế bào tham gia vào miễn dịch bẩm sinh, tế bào T và B có thể nhắm vào các kháng nguyên đặc hiệu được trình diện bởi các tế bào trình diện kháng nguyên. Tiểu cầu, những tế bào không nhân kích thước nhỏ được tạo ra từ tế bào mẫu tiểu cầu, là thành phần cần thiết cho quá trình cầm máu.
Tổng quan
Chức năng của máu
- Vận chuyển:
- Oxy, chất dinh dưỡng và hormone đến các mô
- Carbon dioxide đến phổi để đào thải
- Các sản phẩm chuyển hóa đến thận và gan để đào thải
- Bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh
- Cầm máu
- Điều hòa thân nhiệt, truyền tín hiệu và cân bằng nội môi acid-base
Thể tích máu
- Trung bình, máu chiếm khoảng 7% tổng trọng lượng cơ thể ở người trưởng thành (khoảng 70 mL/kg).
- Thể tích máu lưu thông thực tế thay đổi tùy thuộc vào tuổi, cân nặng và chiều cao.
- Đối với trẻ em ≥ 35 kg, thanh thiếu niên và người trưởng thành, tổng thể tích máu có thể được ước tính bằng phương trình Nadler:
- Nam: BV = (0.3669 × H3) + (0.03219 × W) + 0.6041
- Nữ: BV = (0.3561 × H3) + (0.03308 × W) + 0.1833
- BV: thể tích máu tính bằng lít
- H: chiều cao tính bằng mét
- W: cân nặng tính bằng kilôgam
- Đối với trẻ sơ sinh, trẻ nhũ nhi và trẻ em đến 14 tuổi, có thể sử dụng các ước tính sau:
| Thể tích máu theo độ tuổi | |
|---|---|
| Độ tuổi | Thể tích máu ước tính (mL/kg) |
| 0–30 ngày | 80–85 |
| 1–12 tháng | 75–80 |
| 13–24 tháng | 85 |
| 2–3 tuổi | 80 |
| 4–6 tuổi | 76–77 |
| 7–14 tuổi | 70–75 |
Thành phần của máu
- Huyết tương: khoảng 55%
- Thành phần lỏng của máu
- Bao gồm nước, protein huyết tương (bao gồm các yếu tố đông máu), chất điện giải, hormone và các chất có hoạt tính sinh học khác
- Tế bào máu: khoảng 45%
| Tổng quan về các loại tế bào máu | ||||
|---|---|---|---|---|
| Tế bào | Đặc điểm | Chức năng | ||
| Hồng cầu (erythrocyte) |
|
|
||
| Bạch cầu (leukocyte) | Bạch cầu trung tính |
|
|
|
| Bạch cầu ưa acid (Eosinophil) |
|
|
||
| Bạch cầu ưa kiềm (Basophil) |
|
|
||
| Bạch cầu đơn nhân (Monocyte) |
|
|
||
| Bạch cầu lympho (Lymphocyte) |
|
|
||
| Tiểu cầu (Thrombocyte) |
|
|
||
| Các tế bào máu trong mô ngoại vi | ||||
| Đại thực bào |
|
|
||
| Tế bào mast (Tế bào phết) |
|
|
||
| Tế bào gai (Dendritic cell) |
|
|
||
| Tương bào (Plasma cell) |
|
|
||
Mẹo ghi nhớ (Never Let Monkeys Eat Bananas): Bạch cầu trung tính > Bạch cầu lympho > Bạch cầu mono > Bạch cầu ưa acid > Bạch cầu ưa kiềm.
Tủy xương và quá trình tạo máu
Tủy xương
- Định nghĩa
- Là mô mềm, xốp lấp đầy các khoang rỗng bên trong xương xốp
- Chứa các tế bào gốc tạo máu và tế bào mô đệm
- Chức năng
- Quá trình tạo máu (chức năng chính của tủy xương)
- Lọc các hồng cầu già
- Là nơi trú ngụ của các tế bào miễn dịch (ví dụ: tương bào)
| Các loại tủy xương | ||
|---|---|---|
| Đặc điểm | Tủy đỏ | Tủy vàng |
| Vị trí |
|
|
| Chức năng |
|
|
| Thành phần |
|
|
Tế bào mô đệm của tủy xương
Các tế bào thuộc thành phần mô đệm của tủy xương không tự tham gia vào quá trình tạo máu, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và điều hòa quá trình tạo máu (ví dụ: bằng cách loại bỏ các tế bào và chất có khả năng gây hại).
- Tế bào lưới ngoại mạc
- Chia tủy xương thành các đảo tế bào tạo máu
- Tích tụ mỡ: có thể chuyển đổi tủy đỏ thành tủy vàng
- Tế bào gốc trung mô
- Là các tế bào gốc đa năng
- Có thể biệt hóa thành đại thực bào, tế bào mỡ, nguyên bào sợi, nguyên bào xương, hủy bào xương, tế bào sụn, tế bào cơ hoặc tế bào nội mô
- Tiết ra các yếu tố kích thích cần thiết cho quá trình tạo máu
- Đại thực bào: : nằm xung quanh các xoang tĩnh mạch, tại bề mặt ngoài mạch của tủy xương
Quá trình tạo máu (sản xuất tế bào máu)
- Định nghĩa: Quá trình tạo máu là quá trình mà các tế bào gốc tạo máu đa tiềm năng biệt hóa thành các tế bào tiền thân dòng tủy hoặc dòng lympho, và cuối cùng trở thành các tế bào máu trưởng thành.;
- Tế bào tiền thân dòng tủy phát triển thành hồng cầu, bạch cầu hạt hoặc tế bào mẫu tiểu cầu.
- Tế bào tiền thân dòng lympho phát triển thành lympho bào hoặc tế bào tiêu diệt tự nhiên
- Các tế bào gốc và tế bào tiền thân tạo máu biểu hiện protein xuyên màng CD34 (được sử dụng như một dấu ấn để định danh và làm giàu tế bào gốc tạo máu trong ghép tủy xương).
- Tế bào tua có thể có nguồn gốc từ tiền thân dòng tủy hoặc dòng lympho.
- Vị trí
- Trước khi sinh: túi noãn hoàng, lách, gan
- Sau khi sinh
- Tủy xương
- Có thể tại lách và gan, ví dụ trong trường hợp thiếu máu mạn nặng và một số bệnh ác tính huyết học (ví dụ: u lympho Hodgkin)
Yếu tố tăng trưởng cho quá trình tạo máu
- Các yếu tố tăng trưởng tạo máu ảnh hưởng đến sự biệt hóa và trưởng thành của các tế bào máu trong tất cả các giai đoạn phát triển.
- Một số interleukin (ví dụ: IL-3, IL-6) cũng hoạt động như các yếu tố tăng trưởng tạo máu. Xem thêm tại “Cytokine và eicosanoid” để biết thêm thông tin.
| Tổng quan về các yếu tố tăng trưởng tạo máu | ||
|---|---|---|
| Yếu tố tăng trưởng | Nơi sản xuất | Chức năng |
| Yếu tố tế bào gốc (SCF) |
|
|
| Yếu tố kích thích colony bạch cầu hạt-bạch cầu đơn nhân (GM-CSF) |
|
|
| Yếu tố kích thích colony bạch cầu hạt (G-CSF) |
|
|
| Yếu tố kích thích colony đại thực bào (M-CSF) |
|
|
| Erythropoietin (EPO) |
|
|
| Thrombopoietin (TPO) |
|
|
Mẹo ghi nhớ: RomiPLoSTIM KÍCH THÍCH (STIMulates) tiểu cầu (PLatelets). SarGRaMoSTIM KÍCH THÍCH (STIMulates) bạch cầu hạt (GRanulocytes) và bạch cầu đơn nhân (Monocytes).
Dòng hồng cầu: các tế bào hồng cầu
Quá trình sinh hồng cầu (sản xuất hồng cầu)
- Vị trí
- Trong quá trình phôi thai/phát triển thai nhi
- Tuần 3–8: túi noãn hoàng
- Tuần 6–lúc sinh: gan
- Tuần 10–28: lách
- Sau tuần 18: tủy đỏ
- Sau khi sinh: tủy đỏ
- Ở trẻ em: thân xương của các xương dài (VD: xương đùi, xương chày)
- Ở người trưởng thành: chủ yếu ở xương dẹt (xương chậu, xương sọ, đốt sống, xương ức) và hành xương của các xương dài
- Trong quá trình phôi thai/phát triển thai nhi
- Thời gian: khoảng 1 tuần (từ lúc sản xuất đến khi trưởng thành)
- Điều hòa: chủ yếu bởi erythropoietin, cùng với các yếu tố tăng trưởng tạo máu khác, bao gồm yếu tố kích thích colony đại thực bào và bạch cầu hạt, yếu tố tế bào gốc và interleukin-3
- Các giai đoạn
- Tại tủy xương
- Tế bào gốc tạo máu (tế bào tiền thân dòng hồng cầu)
- Nguyên hồng cầu giai đoạn sớm (Proerythroblast): tế bào lớn với bào tương ưa kiềm và nhân lớn
- Nguyên hồng cầu (Erythroblast): nhân nhỏ hơn so với proerythroblast; không có hạch nhân
- Hồng cầu bình thường (Normoblast): bào tương ngày càng ưa acid với nhân đặc
- Hồng cầu lưới: bào tương ưa acid với các hạt cấu tạo từ RNA ribosome của bào tương (cho phép nhuộm hồng cầu lưới bằng xanh methylene)
- Trong máu
- Hồng cầu lưới được giải phóng vào máu.
- Số lượng hồng cầu lưới trong máu ngoại vi phản ánh hoạt động sinh hồng cầu.
- Tăng hồng cầu lưới cho thấy tăng sinh hồng cầu (VD: do tan máu).
- Giảm hồng cầu lưới cho thấy giảm sinh hồng cầu (VD: do thiếu máu bất sản).
- Số lượng hồng cầu lưới trong máu ngoại vi phản ánh hoạt động sinh hồng cầu.
- Sau 1–2 ngày, hồng cầu lưới trưởng thành thành hồng cầu.
- Hồng cầu lưới được giải phóng vào máu.
- Tại tủy xương
Để ghi nhớ trình tự các vị trí sinh hồng cầu trước khi sinh, hãy nhớ cụm từ "Young Livers Synthesize Blood": Yolk sac (Túi noãn hoàng), Liver (Gan), Spleen (Lách), Bone marrow (Tủy xương).
Hình thái và sinh lý hồng cầu
- Để biết thông tin về cấu trúc và chức năng của hồng cầu, xem “Hình thái hồng cầu và hemoglobin.”
- Để biết các giá trị xét nghiệm liên quan, xem “Các thông số huyết học” trong phần “Y học xét nghiệm.”
Dòng bạch cầu: bạch cầu
- Bạch cầu được phân thành hai dòng tế bào:
- Dòng tủy: bạch cầu hạt, tế bào mast và bạch cầu đơn nhân
- Dòng lympho: tế bào lympho
- Để biết thêm thông tin về số lượng bạch cầu và các bất thường, hãy xem phần “Thông số huyết học” trong mục “Y học xét nghiệm.”
Dòng tế bào tủy
Quá trình tạo tủy
- Định nghĩa: là quá trình mà bạch cầu hạt, bạch cầu đơn nhân và tế bào mast phát triển từ các tế bào tiền thân dòng tủy
- Vị trí: tủy xương
- Thời gian: 6 ngày
- Các giai đoạn phát triển
- Bạch cầu hạt (quá trình tạo bạch cầu hạt): tế bào gốc tạo máu đa năng → tế bào tiền thân tủy chung → nguyên tủy bào → tiền tủy bào → tủy bào (ưa acid, trung tính hoặc ưa kiềm) → hậu tủy bào → bạch cầu đũi → bạch cầu hạt (bạch cầu ưa acid/bạch cầu trung tính/bạch cầu ưa kiềm)
- Bạch cầu đơn nhân: tế bào gốc tạo máu đa năng → tế bào tiền thân tủy chung → nguyên tủy bào → nguyên bào đơn nhân → tiền đơn nhân bào → bạch cầu đơn nhân
- Tế bào mast: tế bào gốc tạo máu đa năng → tế bào tiền thân tủy chung → tế bào mast
Bạch cầu hạt
- Bạch cầu hạt chiếm tỷ lệ lớn nhất trong bạch cầu (WBCs): 1.500–8.500/mm3.
- Sự gia tăng (tăng bạch cầu hạt) hoặc sụt giảm (giảm bạch cầu hạt; xem “Mất bạch cầu hạt”) thường là yếu tố đóng góp nhiều nhất vào sự thay đổi tổng số lượng bạch cầu (xem “Tăng bạch cầu” và “Giảm bạch cầu”).
- Xem thêm “Các thông số huyết học” trong phần “Y học xét nghiệm.”
| Các loại bạch cầu hạt | ||||
|---|---|---|---|---|
| Loại tế bào | Đặc điểm | Chức năng | Nguyên nhân tăng | Nguyên nhân giảm |
| Bạch cầu hạt trung tính |
|
|
|
|
| Bạch cầu hạt ưa eosin |
|
|
|
|
| Bạch cầu hạt ưa kiềm |
|
|
|
|
Bạch cầu đơn nhân, đại thực bào và tế bào mast
| Đặc điểm của các tế bào miễn dịch cư trú tại mô | ||||
|---|---|---|---|---|
| Loại tế bào | Đặc điểm | Chức năng | Nguyên nhân tăng | Nguyên nhân giảm |
| Bạch cầu đơn nhân |
|
|
|
|
| Đại thực bào |
|
|
|
|
| Tế bào mast |
|
|
|
|
Dòng tế bào lympho
Quá trình tạo lympho (sản xuất lympho bào)
- Các giai đoạn phát triển: tế bào gốc tạo máu đa năng → tế bào tiền thân dòng lympho → tế bào T, tế bào B hoặc tế bào NK
- Vị trí tạo lympho: ban đầu tại tủy xương
- Vị trí trưởng thành tùy thuộc vào loại tế bào.
- Tế bào T trưởng thành tại tuyến ức. Xem “Sự phát triển của tế bào T.”
- Tế bào B trưởng thành tại tủy xương.
- Các lympho bào trưởng thành di chuyển đến các cơ quan lympho thứ cấp (ví dụ: hạch bạch huyết).
- Vị trí trưởng thành tùy thuộc vào loại tế bào.
- Sự trưởng thành của lympho bào
- Trong vòng đời của lympho bào, một số cơ chế đảm bảo rằng tế bào T và B đáp ứng với nhiều loại kháng nguyên lạ, trong khi không phản ứng với các kháng nguyên tự thân.
- Tái tổ hợp soma: Sự tái tổ hợp ngẫu nhiên của các đoạn gene mã hóa cho các thụ thể lympho cho phép một tế bào chuyên biệt hóa trong việc đáp ứng với một kháng nguyên cụ thể.
- Dung nạp trung ương: hiện tượng apoptosis (chết tế bào theo chương trình) được gây ra ở các tế bào tự phản ứng (đáp ứng với kháng nguyên tự thân)
- Các lympho bào trưởng thành lưu thông trong máu, di chuyển vào mô và trở lại máu thông qua các mạch bạch huyết.
- Dung nạp ngoại vi: Các tế bào trưởng thành phản ứng với kháng nguyên tự thân sẽ trở nên vô đáp ứng (anergic) (mất chức năng) hoặc trải qua quá trình apoptosis.
- Để biết thêm thông tin chi tiết về sự trưởng thành và chọn lọc tế bào T và B, xem “Hệ miễn dịch thích ứng.”
- Trong vòng đời của lympho bào, một số cơ chế đảm bảo rằng tế bào T và B đáp ứng với nhiều loại kháng nguyên lạ, trong khi không phản ứng với các kháng nguyên tự thân.
Sinh lý học lympho bào
- Nồng độ (trong máu)
- Khoảng tham chiếu: 1.000–4.000/mm3 hoặc 25%–33% tổng số bạch cầu
- Về các nguyên nhân gây tăng và giảm, xem “Tăng lympho bào” và “Giảm lympho bào.”
- Chức năng
- Đáp ứng miễn dịch dịch thể (tế bào B)
- Đáp ứng miễn dịch trung gian tế bào (tế bào T, tế bào diệt tự nhiên - NK)
- Ghi nhớ miễn dịch
- Xem “Hệ miễn dịch thích ứng” để biết thêm thông tin.
Lympho bào T (tế bào T)
- Chức năng: một phần của hệ miễn dịch thích ứng; xem “Hệ miễn dịch thích ứng”
- Dấu ấn bề mặt
- Tất cả các tế bào T trưởng thành đều biểu hiện các protein bề mặt đặc hiệu giúp phân biệt chúng với các lympho bào khác và cho phép chúng nhận diện các kháng nguyên được trình diện bởi các phân tử phức hợp hòa hợp mô chính (MHC) của các tế bào trình diện kháng nguyên.
- Các dấu ấn chung của tế bào T: CD3, CD28, thụ thể tế bào T (TCR)
- Sự khác biệt trong biểu hiện protein bề mặt (ví dụ: CD4 so với CD8) quyết định chức năng cụ thể của các phân nhóm tế bào T.
- Phân nhóm: Tế bào T có thể được chia thành hai nhóm chính là tế bào T CD8+ (tế bào T gây độc) và tế bào T CD4+ (các phân quần thể tế bào T hỗ trợ). Xem “Các phân nhóm tế bào T.”
Tỷ lệ CD4/CD8
- Định nghĩa: Số lượng tế bào T CD4+ chia cho số lượng tế bào T CD8+
- Giải thích
- ↑ Tỷ lệ CD4/CD8 liên quan đến:
- Bệnh sarcoidosis
- Bệnh Crohn
- Một số bệnh viêm mạch và bệnh collagen (ví dụ: bệnh u hạt với viêm đa mạch)
- ↓ Tỷ lệ CD4/CD8 liên quan đến:
- HIV
- Viêm phế nang dị ứng ngoại lai
- ↑ Tỷ lệ CD4/CD8 liên quan đến:
Tế bào T diệt tự nhiên (tế bào NKT)
- Đặc điểm
- Là một phân nhóm của tế bào T
- Mang các đặc điểm chung của cả tế bào NK và tế bào T
- Có các thụ thể tế bào T
- Chức năng
- Sản xuất một lượng lớn các cytokine điều hòa miễn dịch trong quá trình nhiễm trùng hoặc viêm → điều hòa đáp ứng miễn dịch
- Nhận diện các glycolipid được trình diện thông qua CD1d
Lympho bào B (tế bào B)
- Chức năng: một phần của hệ miễn dịch thích ứng (đặc biệt là sản xuất kháng thể); xem “Hệ miễn dịch thích ứng”
- Các dấu ấn bề mặt bao gồm:
- CD20
- Thụ thể tế bào B (BCR)
- Phân nhóm
- Tương bào (Plasma cells): Sau khi được kích hoạt, tế bào B biệt hóa thành tương bào, nơi sản xuất và bài tiết kháng thể.
- Tế bào B nhớ: các tương bào chuyên biệt cung cấp đáp ứng miễn dịch nhanh và đặc hiệu khi tiếp xúc lại với kháng nguyên
Tế bào diệt tự nhiên (tế bào NK)
- Chức năng
- Một phần của hệ miễn dịch bẩm sinh
- Phát hiện và tiêu diệt:
- Tế bào u
- Tế bào bị nhiễm virus (đặc biệt là họ virus herpes người - HHV)
- Sinh lý học
- Có thể phát sinh từ cả tế bào tiền thân dòng lympho và dòng tủy
- Dấu ấn bề mặt
- Thụ thể Fc (CD16): một protein thụ thể màng nhận diện và liên kết với các kháng thể đã bám vào mầm bệnh
- Điều phối đáp ứng thực bào và/hoặc gây độc tế bào
- Có mặt trên nhiều tế bào miễn dịch, ví dụ: tế bào NK, bạch cầu trung tính và đại thực bào
- CD56: một phân tử bám dính tế bào thần kinh đặc hiệu cho tế bào NK
- Thụ thể Fc (CD16): một protein thụ thể màng nhận diện và liên kết với các kháng thể đã bám vào mầm bệnh
- Sản xuất IFN-γ và TNF-α (các cytokine tiền viêm giúp huy động đại thực bào và thúc đẩy thực bào)
- Được kích thích bởi IFN-α, IFN-β, IL-2 và IL-12
- Cơ chế tác động
- Tế bào NK được kích hoạt trong các điều kiện sau:
- Kích hoạt không đặc hiệu bởi tín hiệu từ một tế bào gây hại (ví dụ: các kháng nguyên lipid được trình diện cùng phân tử CD1)
- Thiếu hụt các thụ thể MHC I trên tế bào gây hại (ví dụ: các tế bào nhiễm virus không biểu hiện MHC I do bị giảm điều hòa)
- Cơ chế loại bỏ mầm bệnh
- Gây ra apoptosis, ví dụ qua các enzyme sau:
- Granzyme: một serine protease được tiết ra bởi tế bào NK và tế bào T gây độc
- Perforin: một protein tạo lỗ được tiết ra bởi tế bào NK và tế bào T gây độc
- Perforin tạo lỗ để granzyme B xâm nhập vào tế bào đích
- Độc tính tế bào trung gian phụ thuộc kháng thể (được kích hoạt bởi vùng Fc của IgG bám vào CD16)
- Gây ra apoptosis, ví dụ qua các enzyme sau:
- Tế bào NK được kích hoạt trong các điều kiện sau:
Tiểu cầu
Quá trình tạo tiểu cầu (thrombopoiesis)
- Vị trí: tủy xương
- Thời gian: khoảng 1 tuần để sản xuất và trưởng thành
- Điều hòa: thrombopoietin (TPO)
- Được tiết ra bởi gan và thận
- Kích thích sự tăng sinh và trưởng thành của tế bào mẫu tiểu cầu trong tủy xương (quá trình tạo tế bào mẫu tiểu cầu)
- Các giai đoạn của quá trình tạo tiểu cầu: tế bào tiền thân dòng tủy → nguyên bào mẫu tiểu cầu → tế bào mẫu tiểu cầu → tiểu cầu
Sinh lý tiểu cầu
- Tuổi thọ: 8–10 ngày
- Nồng độ
- Khoảng tham chiếu: 150.000–400.000/mm3
- Lách dự trữ khoảng một phần ba lượng tiểu cầu của cơ thể, và số lượng này không được bao gồm trong kết quả đếm tiểu cầu.
- Số lượng tiểu cầu bất thường: Xem “Tăng tiểu cầu” và “Giảm tiểu cầu.”
- Chức năng: cầm máu ban đầu
- Hạt tiểu cầu
- Hạt đậm đặc (Dense granules): ADP, Ca2+, serotonin, histamine
- Hạt alpha (Alpha granules): yếu tố von Willebrand (vWF), fibrinogen, fibronectin, yếu tố tiểu cầu 4 (PF4)