Sinh Lý Máu: Bạch Cầu

Máu là một dịch lỏng màu đỏ bao gồm các tế bào máu như hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu và một dịch vàng chanh là huyết tương. Máu chảy trong hệ thống tuần hoàn. Máu cùng với hệ tuần hoàn tạo thành một hệ thống vận chuyển và liên lạc giữa các tế bào của cơ thể, giúp duy trì sự hằng định nội môi, là điều kiện tối thuận cho hoạt động của các tế bào.

5. BẠCH CẦU

Bạch cầu là những tế bào có chức năng chống lại các tác nhân lạ đi vào cơ thể. Chúng là một phần của hệ thống bảo vệ cơ thể. Các tế bào này sẽ thực bào các chất hoặc vi khuẩn, khử độc, sản xuất kháng thể, giải phóng các chất truyền tin hóa học, các enzym và những chất khác. Trong quá trình bảo vệ cơ thể, mỗi loại bạch cầu thực hiện những chức năng khác nhau, nhưng mỗi chức năng này đều cần thiết để cho sự bảo vệ được thống nhất và có hiệu quả.

5.1. Phân loại bạch cầu

Bằng các phương pháp nhuộm đặc hiệu, người ta có thể nhận biết và đếm được các loại bạch cầu. Người ta phân loại bạch cầu dựa trên hình dáng của nhân và sự có mặt hay vắng mặt các hạt trong bào tương của tế bào. Các hạt này chủ yếu là các tiêu thể (lysosome) Những bạch cầu chứa những hạt lớn trong bào tương được gọi là bạch cầu hạt (granulocyte). Nhân của bạch cầu hạt chia làm nhiều thuỳ nên chúng còn được gọi là bạch cầu đa nhân. Tuỳ theo sự bắt màu của các hạt trong bào tương, bạch cầu hạt lại được chia thành bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu hạt ưa acid, bạch cầu hạt ưa base.

Những bạch cầu không có hạt trong bào tương là bạch cầu không hạt (agranulocyte). Chúng có nhân không chia thành các thuỳ nên còn được gọi là bạch cầu đơn nhân. Có hai loại bạch cầu không hạt là bạch cầu mono và bạch cầu lympho (hình 7.5).

5.2. Số lượng bạch cầu và công thức bạch cầu

5.2.1. Số lượng bạch cầu trong máu ngoại vi

Số lượng bạch cầu trong máu ngoại vi thay đổi trong khoảng 4,0 – 11,0 G/l (Giga/lít).

Nam 8,0 ± 2 G/L (x10⁹ tế bào/lít).

Nữ 8,1 ± 2 G/l (x10⁹ tế bào/lít).

Dùng phương pháp nhuộm đặc hiệu người ta có thể nhận biết và đếm được số lượng của từng loại bạch cầu (BC) trong 100 bạch cầu, gọi là định công thức, bạch cầu.

Công thức bạch cầu của người trưởng thành:

BC hạt trung tính: 57,4 ± 8,4%

BC hạt ưa acid: 3,2 ± 2,6%

BC hạt ưa base: rất hiếm gặp

BC mono: 3,8 ±0,5%

BC lympho: 35 ± 7,2%

Không có sự khác biệt giữa công thức bạch cầu của nam và của nữ.

5.2.2. Thay đổi sinh lý và bệnh lý của số lượng bạch cầu

Khi số lượng bạch cầu tăng trên 11,0 G/l thì gọi là tăng bạch cầu, giảm dưới 4,0 G/l gọi là giảm bạch cầu.

5.2.2.1. Thay đổi sinh lý

Số lượng bạch cầu thường tăng sau khi ăn, sau khi lao động, tập luyện, trong thời kỳ kinh nguyệt. Bạch cầu cũng tăng trong những tháng cuối của thời kỳ có thai. Lúc sắp sinh, bạch cầu có thể tăng tới 17,0 G/L. Số lượng bạch cầu của trẻ sơ sinh rất cao, khoảng 20,0 G/L. Sau 2 tuần số lượng bạch cầu giảm dần và bằng số bạch cầu của người lớn khi đứa trẻ ở lứa tuổi 5 đến 10 tuổi.

5.2.2.2. Thay đổi bệnh lý

– Tăng bạch cầu bệnh lý thường gặp trong các bệnh nhiễm khuẩn cấp tính hoặc nhiễm virus, các bệnh rối loạn chuyển hóa hoặc rối loạn hormon, dị ứng và một số bệnh ác tính.

Leukemia là một bệnh ác tính do sự tăng rất cao số lượng bạch cầu bất thường trong máu ngoại vi. Có hai loại leukemia là leukemia thể lympho và leukemia thể tuỷ.

Leukemia thể lympho là sự quá sản của bạch cầu lympho thường bắt đầu trong các hạch bạch huyết hoặc các mô bạch huyết khác rồi lan khắp cơ thể. Leukemia thể tuỷ là sự quá sản của các tuỷ bào non trong tuỷ xương rồi lan khắp cơ thể đến mức bạch cầu có thể được sinh ra ở các cơ quan ngoài tuỷ. Trong leukemia thể tuỷ, quá trình ung thư có thể tạo ra những tế bào đã biệt hóa một phần, do đó có thể có leukemia bạch cầu hạt trung tính, leukemia bạch cầu hạt ưa acid, leukemia bạch cầu mono. Nhưng thông thường các tế bào leukemia thường dị dạng, không biệt hóa và không giống bất kỳ loại bạch cầu nào. Tế bào càng không biệt hóa leukemia càng cấp tính và bệnh nhân chết trong vài tháng nếu không được điều trị. Nếu các tế bào đã biệt hóa, bệnh thường là mạn tính và có thể kéo dài từ 10 đến 20 năm.

– Giảm bạch cầu: xảy ra khi tuỷ xương giảm hoặc ngừng sản xuất bạch cầu. Trong điều kiện này cơ thể không có khả năng chống đỡ lại sự xâm nhập của vi khuẩn và các tác nhân khác.

Bình thường cơ thể người sống cộng sinh với nhiều loại vi khuẩn. Các vi khuẩn có mặt ở mắt, miệng, đường hô hấp, đường tiêu hóa… Khi số lượng bạch cầu giảm, các vi khuẩn này lập tức xâm nhập vào các mô. Hai ngày sau khi tuy xương ngừng sản xuất bạch cầu, các vết loét có thể xuất hiện ở miệng, đại tràng hoặc bệnh nhân bị nhiễm khuẩn đường hô hấp. Vi khuẩn từ những vết loét nhanh chóng xâm nhập vào các mô xung quanh và vào máu. Nếu không được điều trị, bệnh nhân có thể chết trong vòng 3 đến 6 ngày sau khi giảm bạch cầu hoàn toàn.

Nguyên nhân của giảm bạch cầu là nhiễm tia γ, dùng thuốc hoặc tiếp xúc với các chất hóa học có nhân benzen hoặc nhân anthracen. Các thuốc chloramphenicol, thiouracil, thuốc ngủ cũng có thể gây giảm bạch cầu.

5.3. Những đặc tính của bạch cầu

Bạch cầu không chỉ khu trú trong máu hoặc bạch huyết. Chúng cũng ở trong các mô khác, đặc biệt là trong các mô liên kết lỏng lẻo.

Bạch cầu là những tế bào có khả năng vận động. Chúng di chuyển theo kiểu amip: tế bào phóng ra các tua bào tương bám vào một điểm nào đó rồi kéo toàn bộ tế bào đi theo. Bạch cầu hạt trung tính và bạch cầu mono có thể vận động theo kiểu amip trong các mô với tốc độ 40 km trong 1 phút. Bạch cầu có khả năng đi qua các lỗ của thành mao mạch (cho dù các lỗ này nhỏ hơn kích thước của bạch cầu) bằng quá trình xuyên mạch để vào các khoang quanh mạch máu khi cần thiết.

Bạch cầu di chuyển đến các mô bị viêm nhiễm, bị tổn thương do chúng bị hấp dẫn bởi các hóa chất của tế bào tổn thương hoặc của vi khuẩn giải phóng ra hoặc do các phức hợp miễn dịch tạo ra trong đáp ứng miễn dịch. Bạch cầu di chuyển theo sự hấp dẫn của các chất hóa học được gọi là hiện tượng hóa ứng động (chemotaxis)(hình7.6). Hóa ứng động phụ thuộc vào bậc thang nồng độ của chất gây hóa ứng. Nồng độ cao nhất ở gần nguồn sẽ hấp dẫn bạch cầu rời các mao mạch chuyển động về hướng đó.

5.4. Chức năng của các loại bạch cầu

5.4.1. Bạch cầu hạt trung tính

Bạch cầu hạt trung tính tạo ra hàng rào bảo vệ đầu tiên chống lại sự xâm nhập của các vi khuẩn sinh mủ. Chúng có khả năng vận động và thực bào rất mạnh. Quá trình thực bào xảy ra như sau:

– Đầu tiên tế bào phải lựa chọn những chất hoặc vật để ăn. Có ba cách chọn vật bị thực bào: (1) Nếu bề mặt của vật xù xì, chúng dễ bị thực bào; (2) các mô chết, các vật lạ không có vỏ bọc và tích điện mạnh thường dễ bị thực bào; (3) cơ thể có những phương tiện để nhận biết vật lạ – đó là chức năng của hệ thống miễn dịch. Hệ thống miễn dịch sản xuất ra kháng thể. Các kháng thể này gắn vào màng vi khuẩn làm chúng dễ bị thực bào. Đó là quá trình opsonin hóa.

– Sau đó bạch cầu trung tính gắn vào vật lạ rồi phóng chân giả bao vây tạo thành một túi kín chứa vật lạ. Túi này xâm nhập vào khoang bào tương, tách khỏi màng ngoài của tế bào tạo thành túi thực bào trôi tự do trong bào tương.

– Các hạt lysosom và các hạt khác trong bào tương sẽ đến tiếp xúc và hoà màng với túi thực bào rồi trút các enzym tiêu hóa vào túi thực bào. Như vậy, túi thực bào trở thành túi tiêu hóa và sự tiêu hóa của vật bị thực bào bắt đầu ngay lập tức. Các hạt của bạch cầu trung tính cũng chứa những tác nhân giết vi khuẩn có khả năng giết hầu hết các vi khuẩn ngay cả khi chúng không bị tiêu hóa bởi các enzym của lysosom. Điều này rất quan trọng vì một số vi khuẩn có vỏ bọc bảo vệ hoặc có các yếu tố khác ngăn cản tác dụng của các enzym tiêu hóa. Các chất này giết khuẩn gồm các tác nhân oxy hóa mạnh như superoxid (O^2-), hydrogen peroxid (H₂O₂), ion hydroxyl, chúng giết vi khuẩn với liều lượng rất nhỏ. Ngoài ra enzym myeloperoxydase của lysosom có tác dụng xúc tác cho phản ứng giữa H₂O₂và ion Cl^– để tạo ra hypoclorit là chất giết khuẩn rất mạnh. Lysozym của lysosom cũng có tác dụng giết khuẩn vì nó làm tan màng lipid của vi khuẩn.

Mặc dù vậy, một số vi khuẩn, chủ yếu là vi khuẩn lao có vỏ bọc chống lại các enzym của lysosom, đồng thời bài tiết những chất chống lại các tác nhân giết khuẩn của bạch cầu trung tính. Các vi khuẩn này thường gây ra các bệnh mạn tính.

Bạch cầu trung tính có thể thực bào một số loại vi khuẩn, các tiểu hạt, các tơ fibrin của cục máu đông. Trong quá trình bảo vệ cơ thể, một số bạch cầu hạt bị chết tạo thành mủ ở nơi vi khuẩn xâm nhập. Các bạch cầu hạt bị chết cũng giải phóng những enzym tiêu hóa vào mô liên kết xung quanh gây ra triệu chứng sưng và đau tại chỗ viêm. Sau khi yếu tố xâm nhập và gây chấn thương đã được kiểm soát, nhiều bạch cầu trung tính ở lại tham gia vào quá trình làm lành chỗ tổn thương.

5.4.2. Bạch cầu hạt ưa acid

So với bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu hạt ưa acid ít có khả năng vận động và thực bào. Bình thường, bạch cầu ưa acid không thực bào vi khuẩn. Các hạt lysosom của bạch cầu ưa acid chứa các enzym oxidase, peroxidase và phosphatase. Điều đó chứng tỏ rằng chức năng đầu tiên của bạch cầu ưa acid là khử độc các protein lạ và các chất khác. Bạch cầu ưa acid cũng có khả năng hóa ứng động nhưng yếu tố hấp dẫn chúng là sự có mặt của các kháng thể đặc hiệu với các protein lạ. Phức hợp kháng nguyên – kháng thể hấp dẫn bạch cầu ưa acid di chuyển từ máu vào các mô liên kết. Ở đó chúng thực bào và phá huỷ các phức ức hợp này. Bạch cầu hạt ưa base và dưỡng bào (mastocyte) cũng giải phóng yếu tố hấp dẫn bạch cầu ưa acid đến vùng mô tổn thương.

Bình thường, bạch cầu ưa acid có nhiều ở mô liên kết hơn ở trong máu, đặc biệt là ở phổi, tuyến vú, mạc treo, thành trong của ruột non. Số lượng bạch cầu ưa acid tăng cao trong các phản ứng miễn dịch và tự miễn dịch, trong quá trình phân huỷ protein của cơ thể và trong một số bệnh nhiễm ký sinh trùng. Mặc dù ký sinh trùng có kích thước rất lớn so với bạch cầu hạt ưa acid nhưng bạch cầu hạt ưa acid tấn công được ký sinh trùng và giải phóng ra nhiều chất để giết ký sinh trùng. Ví dụ trong bệnh sán lá máng là bệnh rất phổ biến ở các nước nhiệt đới, ký sinh trùng xâm nhập khắp nơi trong cơ thể. Bạch cầu hạt ưa acid tấn công ấu trùng của sán máng và diệt chúng bằng cách: (1) Giải phóng các enzym thuỷ phân từ các hạt của tế bào; (2) giải phóng ra những dạng hoạt động của oxy có thể giết ký sinh trùng; (3) giải phóng ra một polypeptid giết ấu trùng.

5.4.3. Bạch cầu hạt ưa base

Bạch cầu hạt ưa base là loại hiếm nhất trong các loại bạch cầu và thường khu trú bên ngoài mạch máu, trong các mô liên kết lỏng lẻo với số lượng lớn hơn gọi là các dưỡng bào. Chúng ít có khả năng vận động và không chứa các hạt lysosom. Các hạt của bạch cầu ưa base thường chứa heparin và histamin. Cả bạch cầu ưa base và dưỡng bào đều giải phóng heparin vào máu. Heparin là một chất chống đông máu có tác dụng làm tan các cục máu đông rất nhỏ ở các mao mạch. Dưỡng bào và bạch cầu ưa base cũng giải phóng histamin, một lượng nhỏ bradykinin và serotonin. Chính các dưỡng bào trong các mô bị viêm đã giải phóng ra các chất kể trên. Dưỡng bào và bạch cầu ưa base đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong một số phản ứng dị ứng vì kháng thể IgE gây phản ứng dị ứng rất hay gắn vào dưỡng bào và bạch cầu ưa base. Khi có kháng nguyên đặc hiệu phản ứng với kháng thể, kháng nguyên sẽ gắn vào kháng thể làm cho dưỡng bào và bạch cầu ưa base vỡ ra và giải phóng một lượng lớn histamin, bradykinin, serotonin, heparin, chất phản ứng chậm của sốc phản vệ và một số enzym thuỷ phân của lysosom. Những chất này gây ra các phản ứng của mạch và phản ứng mô tại chỗ để gây ra các biểu hiện của dị ứng.

5.4.4. Bạch cầu lympho

Dưới kính hiển vi quang học, các bạch cầu lympho trông rất giống nhau, nhưng chúng thực sự khác nhau về sự phát triển, chức năng và đời sống. Có hai loại bạch cầu lympho là lympho T (CD8+, CD4) và bạch cầu lympho B.

Bạch cầu lympho T (CD8⁺) và (CD4⁺)

Bạch cầu lympho T bắt nguồn từ những tế bào gốc sinh máu vạn năng trong tuỷ xương. Chúng đi vào máu và hoàn thành sự phát triển của chúng trong tuyến ức (một cơ quan bạch huyết trong lồng ngực). Bạch cầu lympho T là loại bạch cầu lympho có nhiều nhất trong máu. Chúng liên tục di chuyển giữa lách, hạch bạch huyết và các mô liên kết. Khi các bạch cầu lympho T đi qua tuyến ức, những receptor bề mặt ký hiệu CD4 và CD8 được cài vào màng tế bào. Bạch cầu lympho T mang receptor CD4 được gọi là CD4⁺, bạch cầu lympho T mang receptor CD8 được gọi là CD8⁺. Các recepor bề mặt này cho phép bạch cầu lympho T nhận biết được các kháng nguyên peptid. Đó là những tế bào có thẩm quyền (competent) miễn dịch hoặc các tế bào hoạt hóa. Các bạch cầu lympho T hoạt hóa này đáp ứng với kháng nguyên bằng cách tấn công trực tiếp hoặc bằng cách giải phóng ra các hóa chất gọi là lymphokin. Những lymphokin này hấp dẫn bạch cầu hạt đến vùng xâm nhập và cũng kích thích bạch cầu lympho B và các bạch cầu lympho T khác. Thông qua quá trình phân bào, các bạch cầu lympho T hoạt hóa này cũng tạo ra những dòng (clone) bạch cầu lympho đáp ứng với sự hoạt hóa kháng nguyên. Một số bạch cầu lympho T mới được tạo thành trở thành tế bào nhớ, có khả năng nhận biết kháng nguyên nếu sau đó kháng nguyên này lại xâm nhập cơ thể. Bạch cầu lympho T cũng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động chức năng của bạch cầu lympho B.

Chức năng đáp ứng miễn dịch của bạch cầu lympho T được gọi là miễn dịch qua trung gian tế bào. Những người bị hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS) có số lượng bạch cầu lympho T (CD4⁺) rất giảm.

Bạch cầu lympho B: bạch cầu lympho B phát triển trong tuỷ xương rồi theo máu đến các mô bạch huyết trong lách, hạch amygdal, hạch bạch huyết và thành của ruột non. Chúng ở lại đó một số thời gian trước khi trở lại máu và bạch huyết. Khi bị kích thích bởi một kháng nguyên đặc hiệu, một số bạch cầu lympho B được hoạt hóa để thành nguyên bào lympho. Một số nguyên bào lympho này tiếp tục biệt hóa thành nguyên tương bào (plasmoblast). Các nguyên tương bào phân chia và biệt hóa rất nhanh thành tương bào là những tế bào sản xuất ra kháng thể. Kháng thể được bài tiết vào bạch huyết rồi được đưa vào máu tuần hoàn để phản ứng với kháng nguyên và phá hủy chúng. Các nguyên bào lympho khác phân chia và biệt hóa thành bạch cầu lympho B hoạt hóa. Một số bạch cầu lympho B được đặc hiệu hóa để trở thành tế bào nhớ. Bạch cầu lympho B có thể sống nhiều năm và thực hiện chức năng miễn dịch dịch thể của cơ thể hay còn gọi là miễn dịch qua trung gian kháng thể.

5.4.5. Bạch cầu mono

Bạch cầu mono là một loại tế bào lớn nhất trong các loại bạch cầu. Một số bạch cầu mono có kích thước gấp 3 lần kích thước hồng cầu. Bạch cầu mono được sinh ra trong tuỷ xương và cần khoảng 3 ngày để phát triển trước khi được giải phóng vào máu. Chúng ở lại trong máu tuần hoàn vài ngày rồi di chuyển đến các mô liên kết của các cơ quan khác nhau. Tại đây chúng phát triển thành các đại thực bào của mô như đại thực bào trong gan (tế bào Kupffer), đại thực bào trong phổi (đại thực bào phế nang), đại thực bào của lách và tuỷ xương góp phần bảo vệ cơ thể chống lại vi khuẩn và các hóa chất độc hại.

Một số các đại thực bào của mô không di chuyển nhiều như các đại thực bào trong các mô liên kết lỏng lẻo, nhưng tất cả các đại thực bào đều có khả năng vận động và thực bào rất mạnh. So với bạch cầu hạt trung tính, đại thực bào có thể thực bào nhiều vi khuẩn hơn và ăn các phần tử có kích thước lớn hơn kể cả bản thân bạch cầu hạt trung tính và một số lượng lớn các mô hoại tử. Do đó chúng có tác dụng dọn sạch các vùng mô tổn thương. Ngoài ra đại thực bào còn đóng vai trò quan trọng trong sự khởi động quá trình sản xuất kháng thể của bạch cầu lympho B. Khi các kháng nguyên xâm nhập vào các mô bạch huyết, các đại thực bào có mặt ở đó sẽ thực bào và tiêu hóa kháng nguyên rồi chuyển các tín hiệu của kháng nguyên cho các bạch cầu lympho B và T ở bên cạnh để các bạch cầu lympho B và T này nhận biết được kháng nguyên và sản xuất ra các kháng thể đặc hiệu (lympho B) hoặc hoạt hóa lympho T.

5.5. Quá trình sinh bạch cầu

Bạch cầu có nguồn gốc từ các tế bào gốc sinh máu vạn năng (Pluripotential Hemopoietic Stem Cell – PHSC) trong tuỷ xương. Các tế bào gốc sinh máu vạn năng phát triển thành những tế bào tiền thân dòng lympho và các tế bào tiền thân dòng tuỷ.

– Các tế bào tiền thân dòng lympho sinh ra các tế bào tiền bạch cầu lympho T và tiền bạch cầu lympho B. Hầu hết bạch cầu lympho rời khỏi tuy xương trước khi chín. Bạch cầu lympho T trưởng thành trong tuyến ức, bạch cầu lympho B phát triển và trưởng thành trong các mô bạch huyết ở ruột, lách và tuỷ xương. Sự tạo thành bạch cầu lympho được điều hoà bởi các lymphokin (interleukin).

– Các tế bào tiền thân dòng tuỷ gồm:

+ Đơn vị tạo cụm – bạch cầu hạt, bạch cầu mono (Colony Forming Unit – Granulocyte monocyte: CFU-GM).

+ Đơn vị tạo cụm bạch cầu ưa acid (Colony Forming Unit – Eosinophil: CFU-Eo).

+ Đơn vị tạo cụm dưỡng bào (Colony Forming Unit – Mastocyte: CFU – Ma).

Những tế bào tiền thân này sẽ tăng sinh và biệt hóa qua các giai đoạn để tạo ra bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu hạt ưa acid, dưỡng bào và bạch cầu ưa base, bạch cầu mono…

Các bạch cầu hạt và bạch cầu mono phát triển và trưởng thành trong tuy xương. Quá trình sinh bạch cầu hạt được kích thích bởi yếu tố gây tăng bạch cầu, một yếu tố đặc hiệu được tìm thấy trong huyết tương khi có giảm bạch cầu. Nhiều chất hóa học khác được giải phóng vào máu khi mô bị tổn thương cũng kích thích qua trình sinh bạch cầu.

Sự sinh bạch cầu hạt, bạch cầu mono, mẫu tiểu cầu cũng được điều hoà bởi các chất hóa học gọi là yếu tố kích thích cụm (Colony Stimulating Factor – CSF), đó là những glycoprotein do nhiều loại tế bào bên trong và bên ngoài tuỷ xương bài tiết.

5.6. Đời sống của bạch cầu

Đời sống của bạch cầu phụ thuộc vào vai trò của chúng trong quá trình bảo vệ cơ thể. Bạch cầu trung tính và những bạch cầu có khả năng vận động và thực bào mạnh thường chỉ sống từ vài phút đến vài ngày vì chúng liên tục bảo vệ cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn và bị chết trong quá trình này. Ngược lại, các bạch cầu lympho B và một số bạch cầu lympho T có thể sống và thực hiện chức năng liên tục một cách bình thường trong vài năm trước khi bị phá huỷ. Các bạch cầu già bị phá huỷ ở gan, lách, tuỷ xương và các hạch bạch huyết.

Cập nhật thông tin mới nhất về kiến thức y học và test y học tại facebook TEST Y HỌC

Tham gia nhóm zalo: Tài Liệu Y Học Tổng Hợp

Ôn thi nội trú, sau đại học Giải Phẫu TẠI ĐÂY

Sinh Lý Máu: Bạch Cầu – Sinh Lý Y Hà Nội