Sinh lý máu

Trong quá trình phát triển phôi thai, đầu tiên quá trình tạo máu (haematopoiesis) xuất hiện ở túi noãn hoàng (york sack (?)hay la` yolk sack) rồi sau đó ở gan. Sau khi trẻ ra đời, quá trình tạo máu chủ yếu xảy ra ở tủy xương (phần tủy đỏ). Thành phần protein (nhất là albumin) được sản xuất chủ yếu bởi gan. Hormone dĩ nhiên được sản xuất bởi các tuyến nội tiết. Thành phần nước được cân bằng chủ yếu bởi hai cơ quan là tiêu hóa và thận dưới sự điều hòa của một mạng lưới thần kinh-thể dịch phức tạp.

Các tế bào máu bị giáng hóa chủ yếu ở lách và các tế bào Kupffer ở gan. Gan cũng có nhiệm vụ thanh lọc các protein và amino acid. Thận bài tiết các chất thải của quá trình chuyển hóa được máu mang đến để tạo thành nước tiểu. Đời sống bình thường của các hồng cầu kéo dài khoảng 120 ngày. Sau đó chúng sẽ bị phá hủy và được thay thế bởi các tế bào máu mới. Một phần vật chất của hồng cầu bị phá hủy được tái sử dụng cho quá trình tạo máu, phần khác được đào thải ra ngoài (ví dụ sắc tố mật bilirubin).

Các mạch máu chính: Đỏ mang khí Oxy, xanh mang khí carbonic.

Có nhiều cách đánh giá tình trạng ôxy hóa máu, trong đó độ bão hòa haemoglobin thường được sử dụng và có ý nghĩa quan trọng. Độ bão hòa haemoglobin là một hàm không tuyến tính của áp lực riêng phần ôxy trong máu. Khi áp lực riêng phần ôxy trong máu động mạch thấp, sự thay đổi nhỏ của nó cũng làm ảnh hưởng rất lớn đến độ bão hòa ôxy của haemoglobin. Tuy nhiên khi áp lực này đã ở một mức cao nhất định nào đó thì sự thay đổi của nó ít ảnh hưởng đến độ bão hòa. Khoảng 98,5% tổng lượng ôxy trong máu động mạch của người khỏe mạnh ở dạng gắn với haemoglobin (Hb). Chỉ có 1,5% ở dạng hòa tan vật lý trong máu và không gắn với Hb. Phân tử Hb là chất vận chuyển ôxy chính ở động vật có vú.

Trong tuần hoàn hệ thống, các động mạch mang máu được ôxy hóa (máu đỏ) từ tim trái vào các tiểu động mạch rồi các mao mạch ở các cơ quan và tổ chức. Tại đây, một phần ôxy được tiêu thụ và màu nhận thêm khí carbonic cũng như chất thải đi vào các tiểu tĩnh mạch sau mao mạch, về tĩnh mạch rồi trở lại tim phải để sau đó được đưa lên phổi trao đổi ôxy. Máu có độ bão hòa ôxy khác nhau sẽ hấp thu sóng ánh sáng hồng ngoại khác nhau. Đây là nguyên tắc sử dụng trong các phương pháp đo bão hòa ôxy máu qua mạch nảy (pulse oxymetry) trong cấp cứu và hồi sức. Tuần hoàn phổi và nhau thai không tuân theo nguyên tắc này. Bình thường máu rời phổi (về tim trái qua các tĩnh mạch phổi) có độ bão hòa ôxy từ 96 đến 97%. Máu bị khử ôxy từ tim phải lên phổi có độ bão hòa xấp xỉ 75% .Ở thai nhi do nhận ôxy từ nhau thai nên áp lực ôxy riêng phần thấp hơn nhiều do vậy thai nhi sản xuất một dạng haemoglobin khác là Hb F (F có nguồn gốc từ Fetus: thai nhi)có ái tính rất cao đối với ôxy so với Haemoglobin của người lớn là Hb A (A có nguồn gốc từ Adult: trưởng thành). Nhờ ái tính cao của HbF mà thai nhi có thể thu nhận một lượng thỏa đáng ôxy từ nguồn cung cấp có độ bão hòa ôxy thấp này. [4]

Ở côn trùng, máu không có nhiệm vụ vận chuyển ôxy. Các lỗ mở nhỏ trên cơ thể các sinh vật này cũng gọi là khí quản cho phép ôxy môi trường khuyếch tán trực tiếp vào các tổ chức. Máu ở côn trùng chỉ có nhiệm vụ vận chuyển chất dinh dưỡng đến tổ chức và đào thải chất cặn bã.

Tương tự như ở côn trùng, một số các động vật không xương sống nhỏ cũng thu nhận ôxy bằng cách khuyếch tán trực tiếp từ môi trường vào huyết tương. Các động vật lớn cần phải có các protein hô hấp để nâng cao năng lực vận chuyển ôxy. Haemoglobin (màu đỏ chứa sắt) là loại protein hô hấp thường gặp nhất trong tự nhiên. Haemocyanin (màu xanh dương) có chứa đồng hiện hiện ở các loài giáp xác và động vật thân mềm.

Ở nhiều động vật không xương sống các protein mang ôxy này vận chuyển tự do trong máu. Ngược lại, động vật có xương sống chứa những hồng cầu được biệt hóa, nhờ đó cơ thể có thể chứa được một lượng lớn các sắc tố hô hấp này mà không làm tăng độ nhớt của máu hay phá hủy các cơ quan có chức năng lọc như thận.

Khi máu động mạch lưu thông qua các mao mạch, khí carbonic khuyếch tán từ tổ chức vào máu. Một lượng khí carbonic sẽ được hòa tan trong máu. Một phần khác kết hợp với Hb để tạo nên dạng carbamino hemoglobin. Phần carbonic còn lại được chuyển đổi thành bicarbonate và ion hydro. Phần lớn khí carbonic được vận chuyển trong máu dưới dạng ion bicarbonate.

Một lượng oxyhaemoglobin mất ôxy trở thành Hb khử ôxy. Dạng Hb khử ôxy này có ái tính với ion hydro cao hơn so với oxyhaemoglobin. Lượng Hb khử này tăng cao sau khi máu đã trao đổi khí ở tổ chức, đồng thời lúc này ion hydro cũng gia tăng. Nhờ đó phần lớn H+ được Hb khử vận chuyển.