Home » Các bệnh về máu » Hồng cầu là gì ? Cấu tạo và chức năng của hồng cầu trong máu

Hồng cầu là gì ? Cấu tạo và chức năng của hồng cầu trong máu

Hồng Cầu là một thành phần nằm trong tế bào máu. Hồng cầu có tác dụng vận chuyển Oxi và CO2 trong máu

Trong máu gồm hai thành phần chính là Tế bào và Huyết tương. Hồng cầu chính là một trong 3 thành phần của tế bào máu.
Thành phần Tế bào của máu còn bao gồm 3 thành phần chính đó là Hồng cầu, Bạch cầu và Tiểu cầu
Vậy Hồng cầu là gì ? Hồng cầu có chức năng gì và cấu tạo của nó ra sao?

Hồng cầu là gì ?

Hồng cầu là gì ?

1. Hồng cầu là gì ? Hình dạng và kích thước của Hồng cầu:

Hồng Cầu là yếu tố chiếm tới hơn 99% tỉ lệ các thành phần hữu hình của máu. Về mặt hình dạng, ở các loại động vật như cá, lưỡng cư, bò sát, chim thì Hồng Cầu có hình bầu dục có nhân; ở đa số các loài thú khác thì Hồng Cầu có dạng hình đĩa lõm ở hai mặt và không có nhân như của người.
Hồng Cầu trong máu của con người có hình đĩa với hai mặt lõm và là tế bào không có nhân. Kích thước của Hồng Cầu có đường kính 7-8 μm, bề dày phần ngoại vi 2-2,5 μm và bề dày phần trung tâm 1 μm, thể tích trung bình của Hồng Cầu là 90-95 μm3

2. Hình dạng của Hồng cầu có lợi thế gì?

– Hồng cầu hình đĩa giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của nó và làm tăng khả năng khuếch tán không khí lớn hơn 30% so với Hồng cầu cùng thể tích dạng hình cầu.
– Hình dạng của Hồng cầu làm cho nó trở nên rất mềm dẻo và có khả năng đi qua các mao mạch máu rất hẹp mà không bị cản trở hoặc gây ra tổn thương cho mao mạch cũng như bản thân Hồng cầu
Tóm lại, có thể nói cấu trúc của Hồng cầu trong máu đặc biệt thích ứng với chức năng của nó là vận chuyển khí oxy theo máu đi khắp cơ thể.

Hình dạng của hồng cầu

Hình dạng của hồng cầu

Hồng Cầu có chứa huyết sắc tố (HST) làm nhiệm vụ gắn kết ở 2 lá phổi. Hồng Cầu vận chuyển khí Oxi tới các tổ chức, cơ quan trong cơ thể người, sau đó tiếp tục phối hợp với huyết tương trong máu để vận chuyển C02 đào thải ra ngoài qua phổi. Hồng Cầu có khả năng sống trong 120 ngày kể từ lúc trưởng thành. Hồng Cầu sau khi chết đi sẽ tiêu huỷ ở lách và các tổ chức liên võng khác trong cơ thể.

3. Quá trình sản sinh của Hồng cầu trong máu

Quá trình sản sinh của Hồng Cầu trong máu

Sơ đồ quá trình sản sinh của Hồng cầu trong máu

Tiền nguyên hồng cầu là tế bào đầu tiên trong sự sản sinh của hồng cầu. Quá trình biệt hoá từ tiền nguyên hồng cầu cho tới khi Hồng cầu trưởng thành xảy ra theo sơ đồ bên trên.
Ở trong tủy xương thì quá trình chuyển biến từ tế bào gốc đến hồng cầu lưới diễn ra , sau đó hồng cầu lưới được phóng thích ra máu ngoại vi trong vòng 24 đến 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 sản sinh hồng cầu trong tuỷ xương sau liệu trình điều trị thiếu máu hoặc sau khi người bệnh bị mất máu cấp.
Số lượng hồng cầu trong hệ thống tuần hoàn chỉ thay đổi quanh một phạm vi rất nhỏ do được kiểm soát rất chặt chẽ và đảm bảo các yếu tố sau:
– Đủ cung cấp oxy cho tổ chức.
– Không quá nhiều để tránh cản trở sự lưu thông máu.
Nồng độ Oxy trong tổ chức là yếu tố chính kiểm soát tốc độ sản sinh hồng cầu. Tốc độ sản sinh hồng cầu sẽ tăng trong những trường lượng Oxy không đủ để vận chuyển tới các cơ quan của cơ thể và không đáp ứng đủ nhu cầu của các tổ chức trong cơ thể. Do đó tốc độ sản sinh hồng cầu sẽ tăng trong các trường hợp sau:
– Khi thiếu máu do mất máu, tuỷ xương sẽ tăng sinh sản hồng cầu nhiều hơn. 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 hoặc ở vùng cao thường xuyên
– Các bệnh nhân mắc chứng suy tim kéo dài hoặc những người mắc bệnh phổi mạn tính.
Yếu tố kích thích sinh sản hồng cầu chính là nội tiết tố Erythropoietin. Ở người bình thường, 90% Erythropoietin do tuyến 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. Tóm lại Erythropoietin là yếu tố chính gây sản sinh Hồng cầu trong máu

4. Thành phần cấu tạo nên Hồng cầu:

Hai thành phần chính và được nghiên cứu tới nhiều nhất đó là Màng hồng cầu và Hemoglobin. Đây cũng là 2 thành phần quan trọng nhất của Hồng Cầu. Màng hồng cầu là yếu tố mang nhiều kháng nguyên nhóm máu. Hemoglobin là thành phần có tác dụng trong việc vận chuyển oxi và CO2 trong máu.
Thành phần cụ thể của Hồng Cầu bao gồm: 63-67% là nước , chất khô chiếm 33-37% trong đó: Protein là 28%; các chất khác bao gồm có nitơ 0,2%, ure 0,02%, glucid 0,075%, lipid và lecithin, cholesterol 0,3%.
Hemoglobin trong Hồng Cầu (Hb) là thành phần chính, chiếm 34% trọng lượng của Hồng Cầu (nồng độ 34 g/dl). Cấu trúc của Hồng Cầu được cho là rất đặc biệt với nhiều thành phần khác nhau cấu tạo nên.

4.1. Màng Hồng cầu:

Bề dày của màng hồng cầu vào khoảng 10nm
Cấu trúc màng hồng cầu gồm 3 lớp:

a. Lớp ngoài của màng hồng cầu:

Có 3 thành phần chính của lớp ngoài Hồng cầu là glycoprotein, glycolipid và acid sialic, lớp này có nhiều lỗ nhỏ có đường kính khoảng 3 – 4 Å.

    • Trong trường hợp số lỗ ở màng hồng cầu tăng (hồng cầu hình liềm)  thì dẫn tới việc trao đổi chất tăng mạnh, làm mất nhiều năng lượng nên lúc này hồng cầu dễ bị vỡ.
    • Màng hồng cầu có tác dụng đưa ra ngoài các phân tử acid sialic tích điện âm để giúp cho các hồng cầu không bị dính vào nhau. Trong một số trường hợp, người mắc một số 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 hồng cầu dính vào nhau làm thay đổi tốc độ lắng máu ở người bệnh

b. Lớp protein màng hồng cầu:

Protein xuyên màng (protein mặt ngoài màng): bank 3 và glycophorin đây là thành phần chính.
Protein bank 3: chiếm 25% protein màng, tạo ra nhiễm sắc thể 17 vối 911 acid amin, mỗi hồng cầu có khoảng lxio6 bank 3, có quan hệ chặt chẽ với các protein bào tương (rìa trong) như spectrin, actin, ankyrin, Hb…
Glycophorin: là protein xuyên màng, có 4 typ: A, B, c, D. Chiếm khoảng 2% tổng số protein màng. Glycophorin A, B, c thuộc lãnh địa của polypeptid, chứa đựng khoảng 131 (A); 72 (B); 128 (C) acid amin. Glvco – A, B được tổng hợp bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể số 4, còn glyco – c được tổng hơp bởi gen trên nhiễm sắc thể số 2, bản chất là syalic acid giầu glycoprotein.
Các protein mặt trong của hồng cầu: các protein này lát bề mặt phía trong hồng cầu, gồm có:
Spectrin: có khoảng 200;000 copy, 260.000 dalton, gen mã hóa cho protein màng nằm trên nhiễm sắc thể số 1 (spectrin a) và số 14 (spectrin P).
Actin: liên kết với spectrin, protein màng được cod hóa bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể số 1, có khoảng 200.000 copy với 622 acid amin. Phức hợp liên kết giữa spectrin, actin, adducin và protein 4 – 1 khá chặt chẽ. Trong đó adducin là protein điều hòa calci gọi là calmodulin, protein này góp phần làm cho liên kết spectrin – actin càng thểm chặt chẽ.
Ankyrin (bank 21) được tổng hợp bởi gen nằm trên nhiễm sắc thể số 8, dài 1879 a.anin. Ankyrin liên kết spectrin a và |3 với protein bank 3 xuyên màng.

c. Lớp lipid trên màng hồng cầu: 

Thành phần của lớp này bao gồm 65% Phospholipid, 25% là Cholesterol và 10% còn lại là Glycolipid. Lớp lipid trên màng hồng cầu giúp giữ nguyên hình dạng của hồng cầu.

d. Lớp trong cùng của màng hồng cầu:

Lớp này bao gồm những sợi vi thể, những ống vi thể và những phân tử Calmodulin, Protein gắn Hemoglobin. Các phân tử Calmodulin ở trong lớp này có tác dụng điều hoà hoạt động của các Enzyme ở màng.

e. Yếu tố khác trên màng hồng cầu :

Ngoài ra, trên màng hồng cầu còn có các phân tử Glucose – 6 – Phosphat Dehydrogenaza (G6PD), Anhydrase Carbonic và Glutation Reductaza có vai trò đảm bảo tính bền vững và tính thẩm thấu của màng Hồng Cầu và sự trao đổi của các chất qua màng Hồng cầu.
Màng của tế bào hồng cầu là một màng bán thấm đặc biệt, đó là màng Lipoprotein có khả năng thấm chọn lọc. Nó không cho các chất keo thẩm thấu qua (như là các Protein, Lipid). Các khí Oxy, khí Co2, nước, Glucose, Ure, và các Ion âm có thể thấm qua được màng hồng cầu . Đối với các Ion muối khoáng, tính thấm của màng hồng cầu cũng có sự khác nhau và không đồng đều: các ion bao gồm H+, OH, HCOclip_image002[4]và một số ion hữu cơ khác có thể thấm qua dễ dàng màng Hồng cầu; ngược lại các ion K+, Na+ thấm qua rất ít và chậm, hoặc không thấm qua được ( như Ca++, Mg++).
Màng hồng cầu có vai trò sinh lý trong việc quyết định các nhóm máu ở người do trên màng hồng cầu có một số kháng nguyên A, B, và Rh+

f. Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu:

Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu phần lớn thuộc nhóm Carbohydrat. Tuy nhiên có thể chia 3 nhóm nhỏ:
Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu thuộc Carbohydrat gồm có nhóm máu hệ ABO, hệ Lewis, p, I.
Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu thuộc Protein gồm có Rh, MNS, Kell, Kidd, Lutheran, Duffy, Gerbich, Gromr, Xg…
Các kháng nguyên nhóm máu trên màng hồng cầu chưa rõ nguồn gốc: Dieg, Colton, Er.
Hoạt động của màng hồng cầu cần sử dụng năng lượng do đó có khả năng tạo ra các gốc tự do gây tác hại cho hồng cầu bảo quản.

Cấu tạo màng hồng cầu

Cấu tạo màng Hồng cầu

4.2 Hemoglobin (Hb)

Hemoglobin

Hemoglobin – Cấu tạo và chức năng

Hemoglobin là gì? Nó là một trong hai thành phần chính cấu tạo nên màng Hồng Cầu, nó còn được gọi dưới cái tên là huyết sắc tố. Cấu trúc của Hemoglobin là Chromoprôtêin gồm hai thành phần chính là nhân Heme và Globin (hình dưới đây).

a. Cấu trúc phân tử của Hemoglobin trong màng Hồng cầu

Cấu tạo của Hemoglobin

Cấu tạo của Hemoglobin

Heme là một sắc tố đỏ. Mỗi Heme gồm một vòng Porphyrin và một ion Fe++ chính giữa. Vòng Porphyrin là phổ biến trong thế giới sinh vật. Porphyrin kết hợp với Mg++ tạo thành chất diệp lục của thực vật. Một phân tử Hemoglobin có bốn nhân Heme, chiếm 5%. Heme có thể kết hợp với nhiều chất khác nhau. Nếu Heme kết hợp với Globin thì tạo thành Hemoglobin .
Nếu kết hợp với Albumin, NH3, Pyridin, Nicotin… tạo nên chất gọi là Hemochromogen. Heme phản ứng với NaCl trong môi trường Acid tạo ra Cloruahem (Hemin). Trong pháp y thì phản ứng này được ứng dụng rất nhiều và thường xuyên.
Globin là một Protein gồm 4 chuỗi Polypeptid giống nhau từng đôi một. Hemoglobin ở người bình thường là Hemoglobin A gồm hai chuỗi α và hai chuỗi β. Hemoglobin ở phụ nữ có thai và đang trong thời kỳ bào thai là Hemoglobin F gồm hai chuỗi α và hai chuỗi γ.
Sự bất thường của các chuỗi Globin sẽ làm thay đổi đặc điểm sinh lý của phân tử Hemoglobin . 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 Hemoglobin A trở thành Hemoglobin S.
Nồng độ Hemoglobin trong máu của người bình thường là:
Nam : 13,5-18 g/100ml (g%); Nữ : 12-16 g/100ml (g%).
Trẻ em : 14-20 g/100ml (g%).
Ở một số loài động vật hàm lượng Hemoglobin như sau: lợn 10,6 g%; bò cái 11,0 g%; ngựa 13,6 g%. Ở động vật Hemoglobin chứa sắt giống nhau khoảng 0,33%. Cứ 1 nguyên tử gam sắt kết hợp được tối đa 1 phân tử gam O2. Lượng O2 này đủ cho nhu cầu hoạt động bình thường của cơ thể.

b. Chức năng của Hemoglobin

Vai trò của hemoglobin trong vận chuyển khí

Vai trò của Hemoglobin trong vận chuyển khí

– Vai trò của Hemoglobin trong vận chuyển khí
+ Vai trò của Hemoglobin trong việc vận chuyển khí oxy
Hồng cầu vận chuyển khí Oxy từ phổi đến các cơ quan và bộ phận trên cơ thể nhờ phản ứng sau :
Hb + O2 ⇔ HbO2 (Oxyhemoglobin)
Trong đó khí Oxy được gắn một cách lỏng lẻo với các ion Fe++. Ðây là phản ứng thuận nghịch, chiều phản ứng do sự phân áp của khí Oxy quyết định. Trong phân tử Hemoglobin , Oxy không bị Ion hoá mà nó được vận chuyển dưới dạng phân tử O2. Hemoglobin O2 có màu đỏ tươi đặc trưng của màu máu trong động mạch người.
Trường hợp con người hít phải không khí nhiều CO (Carbon Monoxide), Hemoglobin sẽ có tác dụng là kết hợp CO để tạo ra Carboxyhemoglobin theo phản ứng :
Hb + CO ⇒ HbCO
Ái lực của Hemoglobin đối với CO gấp 210 lần đối với Oxy, vì vậy một khi đã kết hợp với CO thì Hemoglobin không còn khả năng vận chuyển Oxy nữa.
Dấu hiệu đầu tiên là da người bệnh chuyển màu đỏ sáng, bệnh nhân có thể rơi vào trạng thái kích thích, rồi buồn ngủ, sau đó hôn mê sâu và tử vong.
Khí CO thường được sinh ra khi đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn. Có thể phòng tránh và điều trị bệnh nhân trong trường hợp này bằng cách đưa bệnh nhân ra khỏi môi trường nhiều CO, đồng thời cho bệnh nhân thở Oxy phân áp cao để tái tạo lại Oxyhemoglobin. Nếu môi trường bị ô nhiễm thì lượng CO trong không khí sẽ cao hơn bình thường, do đó, người ta dùng chỉ số CO trong không khí để đo lường mức độ ô nhiễm.
Trường hợp máu tiếp xúc với những thuốc hoặc hoá chất có tính Oxy hoá, ion Fe++ trong nhân Heme chuyển thành ion Fe+++ và Hemoglobin sẽ biến thành Methemoglobin, lúc này nó không còn khả năng vận chuyển Oxy nữa. Methemoglobin khi hiện diện trong máu nhiều sẽ gây triệu chứng xanh tím trên cơ thể người. Tình trạng này xảy ra khi bệnh nhân bị ngộ độc một số dẫn chất của Anilin, Sulfonamide, Phenacetin, Nitroglycerin, Nitrate trong thực phẩm …

+ Vai trò của Hemoglobin trong việc vận chuyển khí Carbonic
Chức năng của Hemoglobin trong Hồng cầu không chỉ là đưa Oxy đến khắp nơi trên cơ thể mà còn vận chuyển CO2 từ các cơ quan về phổi theo phản ứng sau:
Hb + CO2 ⇔ HbCO2 (Carbaminohemoglobin)
CO2 trên các bộ phận được gắn với nhóm NH2 của Globin. Ðây cũng là phản ứng thuận nghịch, chiều phản ứng do phân áp CO2 quyết định. HbCO2 có màu đỏ thẫm, đặc trưng cho màu máu của tĩnh mạch. Chỉ khoảng 20% CO2 được vận chuyển dưới hình thức này, còn lại là do muối kiềm của huyết tương vận chuyển.

5. Số lượng hồng cầu của người bình thường là bao nhiêu?

Con người có bao nhiêu hồng cầu?

Con người có bao nhiêu hồng cầu?

Một câu hỏi đặt ra là cơ thể người bình thường có bao nhiêu hồng cầu?. Ở người bình thường thì số lượng hồng cầu trong máu ngoại vi là rơi vào các khoảng sau:
– Số lượng Hồng cầu trung bình ở Nam giới : 5.400.000 ± 300.000 /mm3 máu
– Số lượng Hồng cầu trung bình ở Nữ giới : 4.700.000 ± 300.000/mm3 máu
Số lượng hồng cầu trong máu có thể có chút thay đổi tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể. Hồng cầu có thể tăng lên một ít sau các bữa ăn hoặc vào mùa lạnh, khi lao động nặng và mất nhiều mồ hôi hoặc ở độ cao hơn 700mm so với mực nước biển. Ở trẻ sơ sinh thì số lượng hồng cầu có thể ở mức cao trong vòng một hai tuần đầu, sau đó có hiện tượng vỡ hồng cầu gây ra hiện tượng vàng da sinh lý thường gặp ở trẻ. Số lượng hồng cầu giảm khi con người bổ sung nhiều nước. Đối với nữ giới, số lượng hồng cầu giảm vào cuối kỳ kinh nguyệt của phụ nữ. Khi con người ở các trạng thái bệnh lý như xuất huyết, bệnh thiếu máu thì cũng gây giảm số lượng hồng cầu.

admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *