Metabolism of Hemoglobin 🩸

Giải thích hệ đệm là gì? Phân loại hệ đệm?

• Hệ đệm (Buffer system) = Bất kỳ hệ thống phân tử nào có khả năng nhận-nhả H⁺.

• Có 2 loại hệ đệm:
  - HĐ dd (bicarbonate; phosphate; v.v)
  - HĐ protein (Hb; albumin; v.v)
  *protein cũng có các nhóm mang tính acid-base như -COOH/-COO; -NH₃⁺ / -NH₂; v.v.

Hb là gì?

Một loại protein trong tế bào hồng cầu (RBC).

*Hb chiếm ~95% khối lượng khô (kl đã trừ nước) của RBC!

Tên viết tắt khác ngoài Hb của Hemoglobin?

Hgb.

Vai trò chính của Hb

Vận chuyển:

• O₂ từ phổi → mô.

• CO₂ từ mô → phổi.

Hb có cấu tạo phù hợp với việc gì?

• Gắn với O₂ ở nơi có PaO₂ cao.

• Nhả O₂ ở nơi có PaO₂ thấp.

Hb được vận chuyển khắp tất cả các mô nhờ

RBC.

Hb cũng là một trong

Các hệ đệm quan trọng của cơ thể.

Hệ đệm chính trong máu?

Bicarbonate

*Trong toàn bộ máu → mạnh nhất: Bicarbonate

Trong RBC → mạnh nhất: Hb

Hệ đệm chính/quan trọng nhất trong RBC?

Hb.

Hb chiếm khoảng bao nhiêu % tổng lượng protein của RBC?

~ 34%.

Tuổi thọ trung bình của RBC?

~ 120 days.

RBC già đi sẽ bị gì?

Bị phá hủy trong hệ thống liên võng nội mô → giải phóng Hb.

Từ đồng nghĩa với “thoái hoá”?

Phân huỷ, v.v

Hệ thống liên võng nội mô là gì? Vai trò?

Còn gọi là HT lưới võng nội mô (RES)

Vai trò:

• Tiêu hóa các tế bào già/hư hỏng.

• Miễn dịch.

• Thải các phức hợp miễn dịch.

• Hỗ trợ s/x máu.

Hb bị thủy phân thành gì?

1. Heme.

2. Protein globin.

Globin bị thủy phân thành gì?

Các amino acid → (phần lớn) reuse để tạo protein.

Heme sẽ thoái hóa thành gì?

Bilirubin.

Lượng bilirubin phụ thuộc vào

Lượng Heme bị thoái hóa.

Sự tăng bilirubin máu gây ra

Các hội chứng vàng da.

Qúa trình tổng hợp Hb bao gồm

Tổng hợp:

• Globin.

• Heme.

Trong quá trình tổng hợp Hb, sai sót 1 a.a chuỗi hoặc sai sót về tỷ lệ các chuỗi có thể gây ra

Các bệnh lý Hb.

Rối loạn tổng hợp Heme gây ra bệnh gì?

Porphyria.

Có mấy con đường thoái hóa Hb chính? Kể tên.

Có 2 con đường thoái hóa Hb chính:

1. Thoái hóa Hb ngoài mạch.

2. …nội mạch.

Đâu là con đường thoái hóa Hb chính?

Thoái hóa Hb ngoài mạch.

*Thông thường, ~80-90% Hb được thoái hóa theo con đường này.

Tại sao lại gọi là “thoái hóa ngoại mạch“?

Vì quá trình này xảy ra:

• Bên ngoài hệ thống tuần hoàn.

• Bên trong các đại thực bào của lách, gan & tủy xương.

Trong bước đầu tiên, Hb bị thủy phân thành?

• Nhân Heme.

• Globin.

Thành phần của nhân Heme?

2 phần:

1. Vòng protoporphyrin IX.

2. Fe2+.

Nhân Heme được chuyển hoá thành biliverdin dưới sự xúc tác của enzyme nào?

Heme oxygenase của ty thể.

Biliverdin là sản phẩm có sắc tố màu?

Xanh lục.

Enzyme nào xúc tác cho quá trình chuyển hoá biliverdin → bilirubin?

Biliverdin Reductase.

Mỗi phân tử Heme sau khi được chuyển hoá theo con đường ngoại mạch tạo ra các sản phầm gì?

1 Fe2+.

1 CO.

1 bilirubin.

Enzyme chủ chốt trong quá trình thoái hoá nhân Heme → bilirubin?

Heme Oxygenase.

Trong 1 day, lượng bilirubin tạo ra của người bình thường là?

Khoảng 250-300 mg.

Có phải tất cả lượng bilirubin có nguồn gốc từ nhân Heme của Hb (được giải phóng từ RBC già)?

Không!

• ~85% \Sigma lượng bilirubin từ Hb của RBC già.

• ~15% \Sigma lượng bilirubin từ các protein (chứa Heme) khác (vd: myoglobin; cytochrome & peroxidase).

Bilirubin có sắc tố màu

Vàng cam.

Bilirubin được hình thành bên trong

Tế bào liên võng nội mạc.

Bilirubin là phân tử có đặc điểm gì?

Có 4 vòng pyrrol được nối với nhau bằng cầu nối Carbon.

Bilirubin tan ntn trong nước?

Khó tan trong nước - Tan tốt trong các dm không phân cực.

Bilirubin có mấy dạng đp quang học?

Có 2 dạng:

• -Cis.

• -Trans.

2 dạng đp -cis và -trans của bilirubin có khác nhau gì không?

Khác về khả năng tan trong nước.

*Dạng -cis tan trong nước tốt hơn.

*Nhưng bilirubin tự do dù ở dạng -cis hay -trans thì đều không tan trong nước nhé! Chúng vẫn kỵ nước.

Khi nào thì bilirubin dạng -trans → -cis?

Khi bilirubin tiếp xúc với ánh sáng.

Có mấy loại bilirubin được phân lập trong huyết thanh? Kể tên.

Có 4 loại:

• bilirubin tự do (α-bilirubin).

• bilirubin liên hợp đơn (β-bilirubin).

• bilirubin liên hợp kép (γ-bilirubin).

• bilirubin gắn với protein (δ-bilirubin).

Tên gọi khác của bilirubin tự do?

Bilirubin dạng không liên hợp.

Bilirubin được vận chuyển & chuyển hoá phần lớn ở đâu?

Gan.

Sau khi được tạo ra, bilirubin được giải phóng vào đâu?

Hệ tuần hoàn.

Sau khi được đưa vào hệ tuần hoàn, bilirubin làm gì?

Gắn với albumin & được vận chuyển tới gan.

Sau khi được vận chuyển & chuyển hoá tại gan, sản phẩm từ bilirubin được đưa đi đâu?

Được bài tiết vào mật & nước tiểu.

Ái lực liên kết của albumin với bilirubin ntn?

Super high!

*Trong điều kiện lý tưởng hầu như không thấy bilirubin tự do trong huyết tương!

Albumin: 🤱🏻 (bảo mẫu)

Bilirubin: 👶🏻 (em bé không tự bơi được mà còn phá phách!)

Albumin gắn với bilirubin với ái lực rất cao, khoảng bao nhiêu %?

~ 99%.

*Còn 1% còn lại:

• Bilirubin tự do - tồn tại trong vài giây.

• Sau đó bị albumin “lôi về” ngay.

Bilirubin tự do có thể được lọc ở cầu thận & đưa vào nước tiểu đầu không? Vì sao?

Không thể!

Vì: Bilirubin tự do có bản chất kỵ nước, ưa dầu → Nó không thể qua lỗ lọc cầu thận.

Sự gắn giữa albumin với bilirubin có vai trò gì?

• Giúp bilirubin di chuyển được trong hệ tuần hoàn.

• Giúp hạn chế sự thoát mạch.

• Giảm thiểu việc lọc ở cầu thận.

• Ngăn chặn sự lắng đọng của nó ở tổ chức.

Phức hợp vận chuyển albumin-bilirubin giúp “giảm thiểu” việc lọc ở cầu thận.
Tại sao lại là “giảm thiểu” trong khi ở người bình thường, bilirubin không thể lọt qua lỗ lọc được?

Vì tránh cách nói một cách tuyệt đối! → Thực tế: hiểu “giảm thiểu” = “hạn chế MAX”

*Đối với người có bệnh lý về albumin hoặc màng lọc hỏng → bilirubin vẫn lọt qua được.

Khi phức hợp albumin-bilirubin được đưa đến các tế bào gan thì chuyện gì sẽ xảy ra?

Bilirubin:

1. Tách khỏi albumin.

2. Được đưa qua màng theo cơ chế khuếch tán tăng cường.

Bản chất của bilirubin gắn protein (δ-bilirubin) là?

Bilirubin không liên hợp.

Khi đã vào tế bào gan, bilirubin tiếp tục ở dạng không liên hợp đúng hong?

Đúng!

Bilirubin sẽ gắn với các protein hòa tan (gọi là protein Y).

Sau khi bilirubin gắn với protein Y, nó sẽ làm gì tiếp theo?

Nhanh chóng liên hợp với acid glucuronic → Bilirubin LH đơn & LH kép.

Các UB sẽ đi về đâu?

Được bài tiết vào túi mật (thành phần chính của sắc tố mật).

Trong sắc tố mật, bilirubin LH đơn hay kép chiếm ưu thế?

Bilirubin LH kép.

Trong ĐK bình thường, % của di-glucuronide và mono-glucuronide trong mật là? 

di-glucuronide: ~ 60-80%

mono-glucuronide: ~ 20-40%

Phần lớn sp LH tạo thành là mono-glucuronide khi nào?

Khi hệ thống LH bị quá tải trong TH bilirubin được tạo ra quá mức.

Tên gọi khác cho CB?

Bilirubin trực tiếp.

*Do trực tiếp pư với thuốc thử diazo → chất màu azo (pư Van der Bergh).

Tên gọi khác cho UCB?

Bilirubin gián tiếp.

*Do không trực tiếp pư với thuốc thử diazo.

Ở ruột, các bilirubin glucuronide bị thủy phân bởi?

Enzyme β-glucuronidase (nguồn gốc: gan, tế bào biểu mô ruột & vk).

Bilirubin tự do được … bởi hệ vk đường ruột.

Khử.

Bilirubin được khử bởi hệ vk đường ruột → sp gì?

Có 3 sp:

• Stercobilinogen.

• Mesobilinogen.

• Urobilinogen (main product).

Đâu là sản phẩm chính từ quá trình khử bilirubin tự do của hệ vk đường ruột?

Urobilinogen.

Hệ vk đường ruột đã làm gì để biến CB → UCB?

Tách glucuronic acid của CB.

Chu trình gan-ruột in a nutshell?

Một phần urobilinogen được tái hấp thu vào ruột → gan → bài tiết vào túi mật.

Từ urobilinogen, có bao nhiêu con đường để nó đi tiếp? % mỗi “ngả đường”?

Có 3 con đường:

1. Thải ra phân (→ stercobilin, urobilin): ~ 80-90%.

2. Chu trình gan-ruột: ~ 10-20%.

3. Đi thận (→ stercobilin, urobilin) → nước tiểu: ~ 2-5%.

Thông thường, RBC được phá hủy ngay trong lòng mạch chiếm %?

~ 10-20%.

Hb được giải phóng trực tiếp vào trong máu & …?

Phân ly thành các dimer \alpha & \beta

Khi xảy ra sự thoái hóa Hb → trước đó chắc chắn có xảy ra sự tan máu?

Sai!

Khi xảy ra sự thoái hóa Hb → trước đó có 2 TH có khả năng xảy ra:
1. Tan máu (RBC bị “nổ tung”).

2. RBC bị rò rỉ.

Các dimer α & β được gắn với cái gì?

Haptoglobin.

Các dimer a & b gắn với haptoglobin nhằm mục đích gì?

Tạo phức hợp có size lớn hơn để ngăn ngừa việc bài tiết Hb huyết tương qua thận & làm bền vững LK Hb.

Phức hợp dimer (a/b) - haptoglobin được loại bỏ khỏi hệ tuần hoàn bởi cơ quan nào?

Gan.

*Quá trình này cũng diễn ra tương tự như thoái hoá Hb ngoài mạch.

Nếu lượng haptoglobin trong máu giảm chuyện gì sẽ xảy ra tiếp theo?

Dimer không được gắn sẽ được bài tiết qua thận; được tái hấp thu và Fe được dự trữ lại dưới dạng hemosiderin.

Một vài dimer Hb có thể được bài xuất ra nước tiểu → ?

Bệnh Hb niệu.

Khi tế bào ống thận bị tổn thương thì?

Hb tự do, methemoglobin và/hoặc hemosiderin sẽ ở trong nước tiểu.

Bilirubin toàn phần?

Tổng các loại bilirubin:

• Gián tiếp (b dạng tự do & b gắn protein).

• Trực tiếp.

Ở người, nồng độ bilirubin trong máu ntn được coi là bình thường?

Dưới 1mg/dL.

Trong hệ tuần hoàn của người bình thường (gan khỏe mạnh, đường mật “thông thoáng”) thì % UB vầ CB ntn?

• UB: ~80-90%

• CB: ~10-20%

Máu là đường đi chính của …

UB.

Mật là đường đi chính của …

CB.

Tăng bilirubin máu là?

Sự tăng bilirubin tự do hoặc liên hợp.

Cả 2 loại tăng bilirubin máu đều dẫn tới hậu quả gì?

Sự lắng đọng bilirubin ở tổ chức (vd: da, củng mạc mắt, nhân não, …).

Tên gọi khác của hội chứng vàng da?

Hội chứng hoàng đản.

Khi mắc hội chứng vàng da, bộ phận nào sẽ bị ảnh hưởng đầu tiên? Và nguyên nhân là gì?

Củng mạc mắt bị ảnh hưởng đầu tiên.

Nguyên nhân: Do C.M.M chứa nhiều sợi elastin - một protein có ái lực cao với bilirubin.

2 đặc điểm khác biệt quan trọng giữa UB và CB?

• Chỉ có UB tan được trong lipid & có khả năng đi vào não (*ở trẻ sơ sinh).

• Chỉ có CB mới được bài xuất qua thận.

Nguyên nhân gây hội chứng vàng da (Jaundice).

Gồm 3 nhóm chính:

• VD trước gan.

• VD tại gan.

• VD sau gan.

Tên gọi khác của VD trước gan?

VD do tán huyết (tan máu).

Tên gọi khác của VD sau gan?

VD ứ mật.