Tế bào là đơn vị cấu trúc , chức năng sống cơ bản của cơ thể . Mỗi tế bào đều tham gia vào hoạt động của cơ thể bằng những tác động của nó đối với tế bào khác nhằm góp phần tuy trì sự hoạt động của các tế bào trong trạng thái tương đối hằng định về điện giải và thăng bằng acide – base được gọi là trạng thái cân bằng nội mô . Tế bào là cơ sở của sự sống , cấu trúc và chức năng của tế bào là không thể tách rời . Ngay từ thế kỷ 19 nhà khoa học người Đức Rudolf Virchow ( 1821-1902 ) đã đưa ra thuyết về bệnh học tế bào và ngày nay chúng ta đều hiểu rằng mọi bệnh tật đều liên quan đến sự rối loạn về cấu trúc và chức năng của tế bào trong một cơ thể thống nhất . Để thấy được tổn thương cơ bản của tế bào và tổ chức , cần phải hiểu được cấu trúc và chức năng bình thường của chúng . 1- Cấu trúc và chức năng của tế bào bình thường . Tất cả các tế bào trong cơ thể con người đều có đặc điểm chung gồm các thành phần cơ bản nhân , bào tương và màng tế bào .  1-1. Nhân : gồm có màng nhân , chất nhân (dịch nhân ), hạt nhân và chất nhiễm sắc . Màng nhân : là phần ngăn cách nhân và bào tương , màng nhân thông với lưới nội bào , ở mặt ngoài có các hạt ribosom bám . Dịch nhân : là chất thuần nhất , dưới kính hiển vi quang học có thành phần chủ yếu là nucleoprotein , glucoprotein và nhiều enzym tham gia vào quá trình chuyển hoá các nucleotit . Hạt nhân : có hầu hết ở các loại nhân tế bào , số lượng , kích thước hạt nhân biểu hiện hoạt động chức phận mạnh hay yếu của tế bào . Hạt nhân là nơi tổng hợp RNA . Chất nhiễm sắc và thể nhiễm sắc : + chất nhiễm sắc gồm : DNA là cơ sở vật chất chủ yếu của tế bào mang tính di truyền ; histon ; các protein acid các photpholipit ; các ion và RNA . + Thể nhiễm sắc ở người : bộ thể nhiễm sắc 2n là 46 được đánh số từ 1đến 22 và một đôi nhiễm sắc thể giới tính ở nữ là XX , ở nam là XY. Nhân giữ vai trò quan trọng cho đời sống của tế bào ngoại trừ một số tế bào như hồng cầu và tiểu cầu không có nhân . Nhân có vai trò quan trọng trong việc tổng hợp protein để duy trì sự sống , protein cần thiết cho sự phát triển, tái tạo , chuyển hoá hô hấp và các chức năng cần thiết khác của tế bào , ngoài ra protein còn có vai trò như những phần tử cấu trúc giữ cho tế bào và các bào quan ở bên trong tế bào có hình dáng ổn định . 1-2 . Bào tương : Tất cả các tế bào đều có bào tương , tuy nhiên số lượng của chúng tuỳ thuộc vào cấu trúc khác nhau của các loại tế bào . Các tế bào phôi thai , bào tương và các bào quan thường ít hơn các tế bào của các cơ quan đã trưởng thành đặc biệt như trong tế bào gan và thận , trong các tế bào này số lượng bào tương và các bào quan thường nhiều hơn . Trong tế bào thường có một tỷ lệ nhất định giữa nhân và bào tương , tỷ lệ này thường cao ở các tế bào phôi thai kém biệt hoá và thấp hơn ở các tế bào biệt hoá của các tổ chức đã trưởng thành . Chính vì vậy ở các tế bào u kém biệt hoá có tỷ lệ nhân / bào tương cao . Các bào quan chính của bào tương gồm có : ti thể (mitochondri ) , ribosom , lưới nội nguyên sinh có hạt và không hạt ( rough endoplasmic reticulum ; smooth endoplasmic reticulum ), bộ gongi ( golgi apparatus ) và lysosom .Ngoài ra ở một số tế bào còn có một số bào quan đặc biệt phục vụ cho một số chức năng đặc biệt như : các sợi cơ của tế bào cơ chứa actin và myosin cần thiết cho sự co cơ , các tế bào tuyến trong bào tương của chúng có các hạt chế tiết trong đó chứa các enzyms và chất nhầy dành cho việc chế tiết của các tuyến . * Chất căn bản trong bào tương còn gọi là chất trong ( nguyên sinh trong – hyaloplasm ) . Nguyên sinh trong là môi trường quan trọng cho việc trao đổi chất của tế bào , là nơi cung cấp nhiên liệu cần thiết cho mọi hoạt động của tế bào đồng thời là nơi chứa các chất thải trong quá trình trao đỏi chất , chúng có cấu trúc không rõ ràng và độ chắc giống như gel và có mạng lưới sợi được gọi là “bộ khung của tế bào “ (cytoskeleton ) , dưới kính hiển vi điện tử nguyên sinh trong biểu hiện là các khoảng trống . Về mặt hoá sinh , chất trong chủ yếu là nước, ngoài ra còn có thể có muối khoáng , protein , carbohydrate và lipid . Chất trong là pha dịch ( lỏng) của tế bào trong chứa các bào quan và mạng lưới sợi có tác dụng giữ cho tế bào có sự ổn định về hình dáng , sắp xếp của bào tương và tạo nên sự chuyển động của các bào quan và tế bào . + Các sợi được chia làm 3 loại : Sợi siêu nhỏ (microfilament) , sợi trung gian ( intermediate filament) và các siêu vi ống ( microtubules) căn cứ vào kích thước đường kính của chúng . – Microfilament có đường kính 5 nm (nanomet ) trong đó gồm các sợi actin và myosin . – Vi ống ( microtubules) có kích thước 22 nm là thành phần của các ống (tubulin) . – Sợi trung gian ( intermediate filament) có kích thước trung bình khoảng 10nm . Các sợi này khác nhau về kích thước , thành phần và chức năng nhưng tất cả đều có tác dụng chung là tạo nên cấu trúc , sự sắp xếp bào tương và hình dạng tế bào . Các sợi actin và các vi ống tạo nên sự chuyển động của các bào quan hoặc của toàn bộ tế bào , các sợi vi ống có vai trò hình thành các thoi trong quá trình phân chia tế bào và làm cho chúng thích ứng hơn với áp lực bên ngoài tác động vào tế bào . Các sợi siêu nhỏ ( microfilament) và các siêu vi ống ( microtubules ) có thành phần hoá sinh như nhau trong mọi tế bào , còn sợi trung gian (intermediate filament) là thành phần đặc biệt của các loại tế bào , như trong các tế bào biểu mô chúng chứa keratin , trong tế bào trung mô chúng chứa vimentin , ở tế bào cơ là desmin , còn tế bào thần kinh đệm là glial acidic fibrilary protein (GAFP) , tế bào thần kinh chứa protein neurofilament . Protein của các sợi trung gian được sử dụng như những dấu ấn ( marker ) cho việc định loại các tế bào này qua sự hiện diện của các kháng nguyên tế bào trong hoá mô miễn dịch . Các nhà giải phẫu bệnh dùng các kháng thể tác dụng với các sợi trung gian để định loại các khối u do các tế bào u vẫn còn các protein này như tế bào bình thường mà từ đó chúng phát triển lên . Các khối u có nguồn gốc biểu mô biểu hiện rõ ràng cytokeratin ( CK) dương tinh (+) , còn với u ác tính của tổ chức liên kết ( sarcoma ) thì vimen tin (+) 1-3. Ty thể ( mitochondria ): là những hạt nhỏ hình cầu hay hình bầu dục , mỗi ty thể có hai màng bao bọc có cấu trúc như màng tế bào , màng trong tạo thành các mào trên có các tinh thể nhỏ bám vào . Mỗi tinh thể có hai phần đầu và chân , phần đầu hình cầu chứa các enzyme tổng hợp ATP , phần chân chứa các enzyme tham gia quá trình oxy hoá . Chức năng của ty thể là cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của cơ thể , năng lượng sinh ra do ty thể rất cần thiết cho nhiều chức năng của tế bào . Tế bào có chức năng phức tạp như tế bào gan hoặc tế bào thần kinh thường đòi hỏi nhiều năng lượng cho nên chúng thường có nhiều ty thể trong tế bào . Trái lại trong các tế bào kém biệt hoá , kể cả các tế bào u ác tính thường chỉ có một vài ty thể . 1-4 . Ribosomes : bào quan này có thể thấy ở mọi tế bào và chỉ thấy được dưới kính hiên vi điện tử ; chúng là những hạt nhỏ hình cầu hay hình trứng có đường kính khác nhau . Ribosom được tạo nên bởi hai phần không đều nhau: tiểu phần lớn và tiểu phần nhỏ , ở nơi hai tiểu phần gắn vào nhau chứa m- RNA , tRNA. Ribosomes có vai trò trong việc tổng hợp protein gồm các protein cấu trúc và các enzym giữ cho hoạt động sống của tế bào . Tuy nhiên vấn đề sinh tổng hợp protein ở ribosom tự do còn đang được nghiên cứu . 1- 5 . Lưới nội bào : trừ hồng cầu trưởng thành còn tất cả các tế bào đều có lưới nội bào . Lưới nội bào là hệ thống túi có một đầu thông với khoang quanh nhân còn một đầu mở ra màng tế bào để thông với môi trường bên ngoài . Trên kính hiển vi điện tử ta có thể thấy rõ hai loại lưới nội bào có hạt và không hạt . Lưới nội bào không hạt có vai trò quan trọng trong chuyển hoá dị hoá các thuốc, hormon , các chất dinh dưỡng khác và trong sự tổng hợp các hormon steroid , cho nên chúng thường có nhiều trong tế bào gan . Các hormon được chế tiết từ các tế bào tuyến sinh dục như tinh hoàn hoặc buồng trứng , hay các steroid hormones từ vỏ thượng thận cũng thường có nhiều lưới nội bào không hạt . 1-6 .Bộ Golgi : bao gồm các túi dẹt hay hệ thống ống nằm song song với nhau, cấu trúc thành ống túi như cấu trúc màng tế bào . Thành phần hoá học của bộ máy golgi chưa được biết đầy đủ nhưng người ta thấy giàu protein photpholipit như có một số enzyme photphataza axit , photphataza kiềm . Đặc biệt trong bộ máy golgi của tế bào thần kinh có ATP-aza . Nó còn tạo ra các hạt chế tiết như melannosomes , là các bào quan chứa melanin của tế bào sắc tố ở da và mắt . Rất nhiều các protein được tổng hợp ở trong lưới nội nguyên sinh được chuyển qua phức hợp Golgi , ở đó chúng sẽ được biến đổi về mặt sinh hoá bằng cách thêm sulfat , cacbonhydrate hoặc các phần lipid vào các chuỗi bên của các acid amin nhất định trước khi đưa vào các hạt chế tiết hoặc các lysosom . Chúng sẽ được đưa đến các nơi thích hợp như glycoprotein và lipoprotein được hình thành trong bộ Golgi và các protein này sẽ cung cấp cho màng tế bào trong quá trình phát triển của tế bào . 1-7 . Lysosom : đây là các túi hình cầu hay hình trứng , xung quanh có màng bao bọc, màng này có nguồn gốc từ lưới nội bào hay từ bộ golgi , gồm có lysosom nguyên phát (primary lysosome) và lysosom thứ phát (secondary lysosome) . Chúng có chức năng là các bào quan tiêu hoá của tế bào . Các lysosom nguyên phát còn gọi là các hạt tích luỹ chứa nhiều acide hydrolase ( acide thuỷ phân ) , các enzym tiêu hoá thường hoạt động tối đa trong môi trường acide . Trong điều kiện được kiểm soát chặt chẽ , các men này không thể gây hại cho tế bào . Nếu như một số lysosom để dò rỉ các men này vào trong bào tương tế bào , chúng có thể gây tổn thưong nhẹ trong bào tương . Nếu như tế bào bị tổn thương và PH toan hoá , các en zym của lysosom được giải phóng sẽ gây tổn thương nặng cho tế bào hơn . Lysosome nguyên phát có thể có thể hoà với các lysosom thứ phát ( không bào chứa dị vật – “ heterophagosom” ) hay là hốc thực bào (phagosom ) do sự lõm vào của màng tế bào để chứa dị vật và còn được gọi là không bào tiêu hoá . Không bào tự tiêu “ autophagosomes ” , trong không bào tự tiêu có những cấu trúc của bản thân tế bào như ty thể , các ống của lưới nội bào đang trong giai đoạn bị tiêu hoá , các men trong không bào tự tiêu sẽ tiêu huỷ các chất này. Một số chất không tiêu huỷ được thường là các chất có nguồn gốc từ phức hợp lipid như thành phần của màng tế bào , chúng còn ở trong bào tương và được gọi là thể vùi “residual body “. Các thể vùi này chứa nhiều sắc tố lipid màu vàng nâu còn được gọi là lipofucin , từ này có nguồn gốc từ tiếng Hy lạp lipos nghĩa là mỡ (fat) ; fucsin là từ Latin có nghĩa là màu nâu ( brown). Sắc tố này thường thấy trên người già và vì vậy nó được gọi tên sắc tố “ màu nâu của tuổi già – brown pigment of aging “ . Ở người già hoạt động của tế bào giảm , năng lượng cần cho quá trình ngoại tiết bào giảm đi . Chính vì vậy trong các tế bào của cơ quan người già thường nhiều lipofucin hơn trong tế bào của cơ thể người trẻ tuổi Trong quá trình chuyển hoá vật chất một số chất không thể tiêu được sẽ bị đẩy từ bào tương của tế bào ra ngoài tế bào bởi quá trình thuận nghịch : Nội thực bào và ngoại tiết bào . Nội thực bào là sự vận chuyển các chất của môi trường xung quanh đi vào bào tương , Trong quá trình thực bào. một vùng của màng bào tương lõm vào và chứa đựng một thể tích nhỏ của dịch ngoài tế bào tạo thành một túi nhỏ (endosome) có thể đi vào bên trong tế bào , chuyển các chất chứa vào bào quan khác được bao quanh bởi một màng đơn ví dụ như lysosome bằng cách hoà hai màng . Endosome thực sự là là một vật dẫn đi vào trong tế bào của màng bào tương , cho phép sự tiếp xúc chung giữa các thành phần của môi trường ngoài tế bào với các vùng sâu hơn trong bào tương là việc không thể đạt được chỉ bằng riêng sự khuyếch tán vật chất . Thực bào ( Phagocytosis) là một trường hợp đặc biệt của nội thực bào trong đó các mảnh vật chất nhỏ được mang vào trong tế bào dưới dạng một thể thực bào (phagosome). Ngược lại với nội thực bào là ngoại tiết bào (exocytosis) là hiện tượng một túi trong bào tương chuyển động đến bề mặt bên trong của màng tế bào và hoà màng với nó, giải phóng các chất chứa trong túi ra bên ngoài màng , nhiều protein dành riêng cho sự bài tiết ra ngoài tế bào được giải phóng bởi ngoại tiết bào sau khi được đựng trong các hạt chế tiết . 1-8 . Màng tế bào : hay màng bào tương ngăn cách tế bào với môi trường bên ngoài . Tất cả các màng có nguồn gốc khác nhau đều có hai thành phần chính là protein và lipid ngoài ra còn có một số thành phần khác là carbonhydrat như glycoprotein glycolipid nhưng với số lượng nhỏ . Các thành phần được sắp xếp thành hai lớp phân cực lipid nối tiếp nhau gọi là lớp lipid kép ( bilayer ) bên trong và bên ngoài của màng tế bào . Thành phần lipid của màng chủ yếu là phospholipids và cholesterol , cholesterol thường ở dạng este hoá và nó liên kết lỏng lẻo với màng và liên quan mật thiết với tính lỏng của màng . Thành phần protein của màng , thành phần này cũng khác nhau giữa các loại tê bào . Các acid amin của protein màng chia làm hai loại : acid amin có cực (ưa nước ) gồm acid amin kiềm , acid amin acid và acid amin không cực (kỵ nước ) gồm các acid amin trung tính . Protein màng đảm nhiệm nhiều chức năng . Chúng vận chuyển các phân tử ngoài vào trong tế bào và ngược lại . Chúng nhận thông tin từ các hormone và các chất hoá học khác ở dịch gian bào ( ngoài tế bào ) và vận chuyển các thông tin này vào bên trong tế bào . Nhiều protein còn đóng vai trò như những neo cho các thành phần chất nền (matrix) của tế bào . Một số protein nối màng do khư trú ở mặt ngoài của tế bào nên chịu trách nhiệm kết dính có chọn lọc các tế bào với nhau . Nhiều các protein enzyme liên kết với màng của các bào quan tế bào đóng vai trò xúc tác những phản ứng hoá học trong các phần khác nhau của tế bào . Thành phần glucid của màng : Thành phần này phủ bên ngoài của màng bào tương, là lớp áo bề mạt tế bào . Thành phần chính của nó là oligosaccarit gồm monosaccarit và dẫn xuất của chúng . Các monosaccarit ở màng bề mặt tế bào hình như đóng vai trò trong quá trình biệt hoá và phát triển tế bào . Ở mạt bên trong màng bào tương tiếp nối với màng lưới nội nguyên sinh , trên bề mặt có các chỗ bám (anchorage) cho các sợi của cytoskeleton như sợi trung gian có thành phần keratin được sắp xếp ở desmosome , loại cầu nối liên kết của các tế bào biểu bì da hoặc họng , âm đạo . Các vi ống microtubule có vài trò rất quan trọng trong các vi nhung mao , là phần đặc biệt trên bề mặt của các tế bào. Các vi ống microtubule có vài trò rất quan trọng trong các vi nhung mao , là thành phần đặc biệt trên bề mặt của các tế bào tế bào chế tiết ( niêm mạc đờng tiêu hoá ) hay biểu mô có lông chuyển đường hô hấp , chất nhầy được di chuyển do tác dụng đẩy đi đẩy lại bởi vi nhung mao hoặc ở các tế bào có khả năng di động như tinh trùng . Ở bề mặt ngoài của màng tế bào có các vị trí tiếp xúc của tế bào với môi trường .Tác động qua lại giữa tế bào và môi trường dược duy trì thông qua một số thành phần hoạt động đặc biệt của tế bào như các receptor , phân tử dính ( adhesion molecules) , các tín hiệu vận chuyển hoặc các đường chuyển hoá . Tóm lại màng bào tương tế bào là một cấu trúc sống , vì nó tự chuyển hoá , tự sinh sản , tự thích nghi, tự điều hoà và nhờ nó mà các tổ chức tồn tại và phát triển . Trong tế bào màng đóng vai trò quan trọng chủ yếu vì nó chiếm khoảng 80% khối lượng của tế bào và chúng tạo ra các bào quan của tế bào . Màng tế bào không những là trung tâm của quá trình chuyển hoá năng lương sinh học mà còn là quá trình thông tin giữa tế bào với tế bào . Nhờ các màng mà tế bào cũng như các bào quan của nó ngăn cách được với môi trường bên ngoài để duy trì các chức phận riêng biệt của mỗi bào quan . Màng tế bào ngăn cách tế bào mới môi trường bên ngoài. làm cho tế bào tuy sống trong môi trường có cả chất dinh dưỡng và các sản phẩm đào thải nhưng bên trong tế bào vẫn là một tổ chức riêng có trật tự và làm việc theo một nguyên tắc chặt chẽ có chỉ huy . Ta có thể ví dụ sau : dịch dạ dày có pH 1à3 trong khi đó pH của tế bào niêm mạc dạ dày là 7 như vậy nồng độ ion hydro ( H +) giữa trong và ngoài tế bào chênh lệch nhau hàng triệu lần . Màng tế bào , nhất là màng bề mặt giữ vai trò quan trọng trong vận chuyên năng lượng sinh tổng hợp lipid , vận chuyển thông tin , sinh tổng hợp protein … từ đó sẽ kiểm tra và điều hoà các chức phận cơ bản của tế bào như sinh sản, biệt hoá và nhận diện … Chính vì vậy sự toàn vẹn của màng tế bào là điều kiện tiên quyết để duy trì các chức năng của chúng . Nếu màng tế bào bị đứt vỡ hay tổn thương nghiêm trọng chúng không thể hồi phục và hậu quả cuối cùng là chết tế bào 2- Sự thống nhất ( Integration ) và phối hợp (coordination) chứcnăng của tế bào và đáp ứng của chúng với tổn thương 2-1 Sự thống nhất về chức năng của các tế bào bình thường . Ta đều biết các tế bào trong cơ thể con người cấu tạo nên tổ chức , các tổ chức hình thành nên các cơ quan , các cơ quan là một phần của hệ thống . Mỗi một tế bào , tổ chức , cơ quan đều có các chức năng riêng biệt . Tất cả các chức năng đó phối hợp với nhau để đảm bảo nhu cầu sống cơ bản của cơ thể . Sự thống nhất của tế bào , tổ chức và cơ quan cho một chức năng đạt được phải qua hàng loạt cơ chế , điều này được chứng minh rõ ràng nhất là đáp ứng của tế bào với các yếu tố kích thích phát triển . Ví dụ đơn giản nhất của sự thống nhất xảy ra ở mức độ tế bào : là tê bào lim phô T tiết ra interleukin-2 (IL-2) đây là một cytokine , chúng tác động ngay vào chính bản thân tế bào , ngoài ra còn tác động vào một số tế bào khác như một yếu tố phát triển . Những kích thích vào chính bản thân tế bào được gọi là kích thích tự tiết ( autocrin stimulation ). Sở dĩ các cytokine tác động được như vậy là do trên bề mặt các tế bào có các thụ thể tiếp nhận interleukin-2 (IL-2) . Các IL2 được giải phóng ra tới kích thích các recepter của chính chúng như là tác dụng của yếu tố phát triển kích thích lên tế bào . Sự thống nhất trong hoạt động của các tế bào còn phụ thuộc vào các tín hiệu hormon truyền từ tế bào này sang tế bào khác . Để làm được điều này cần có các yếu tố trung gian được giải phóng từ một tế bào và chúng tác động đến tế bào cùng loại nằm lân cận chúng , quá trình này được gọi là kích thích cận tiết ( paracrin stimulation ). Những tế bào này được gọi là tế bào nội tiết tại chỗ (paracrin) sản xuất những chất có tác dụng trực tiếp đến những tế bào gần kề hoặc khư trú ngay trong cơ quan nội tiết mà không cần sự vận chuyển của dòng máu , những chất này được gọi là hormone tại chỗ . Các yếu tố trung gian thường là các amin sinh học như epinephrin hoặc các hormone thần kinh ( hormon neuropeptid) như glucagon và gastrin . Có thê lấy ví dụ gastrin được chế tiết từ tế bào thần kinh nội tiết G , các tế bào thần kinh nội tiết G thường cũng nằm ở trong niêm mạc dạ dày và nó nằm cạnh tế bào viền , khi gastrin được giải phóng chúng sẽ kích thích tế bào viền tiết HCl . Ngoài tác dụng kích thích bài tiết HCl gastrin còn kích thích co bóp dạ dày . Ngoài hai loại kích thích trên tế bào còn chịu tác động của các hormon của các cơ quan tổ chức khác , tác động này gọi là kích thích nội tiết (endocrin stimulation ) : các kích thích này được thực hiện bởi các hormon do các tuyến nội tiết sản xuất ra và tiết vào máu . Chúng là minh chứng rõ ràng cho sự thống nhất về chức năng của các tế bào trong cơ thể , nó thường liên quan đến nhiều loại tế bào . Ta có thể lấy ví dụ insulin được chế tiết từ các tế bào bê ta của tuỵ đảo Langerhans , hormon này có thể tác động đến nhiều loại tế bào như gan, cơ, mỡ và nhiều tế bào khác . Cuối cùng sự thống nhất cao nhất các chức năng của tế bào đạt được là do kích thích ở mức độ cao nhất là kích thích thần kinh (neural stimulation ) trong đó có sự phối hợp của hệ thống thần kinh trung ương và hệ thống thần kinh tự động chỉ đạo cơ bản phối hợp mọi chức năng của tế bào và cơ quan trong cơ thể . Có thể nói không có hệ thần kinh trung ương không có con người hoàn thiện như chúng ta hiện nay . Trên cơ sử các nhìn nhận về bệnh lý tế bào , mỗi một tế bào được coi như đơn vị chức năng riêng biệt ở trong môi trường của nó, chúng tuân theo quy luật để duy trì đời sống và các chức năng bình thường ,vì vậy chúng luôn phải ở trong môi trường hằng định ( Cân bằng nội mô ) là môi trường cân bằng bên trong và bên ngoài tế bào . Từ môi trường này , tế bào nhận chất nuôi dưỡng , ô xy, nước và các muối khoáng cần thiết để sản xuất năng lượng cho hoạt động của tế bào . Năng lượng này dùng để bảo dưỡng sửa chữa cho nhân tế bào, cho tính toàn vẹn và chức năng của bào tương , bào quan và màng tế bào . Để duy trì tính toàn vẹn của tế bào , các tế bào cần phải ổn định trong môi trường sống của nó . Môi trường bên trong ổn định rất cần thiết cho các chức năng bình thường của tế bào do tế bào và môi trường bên trong của chúng hoàn toàn phụ thuộc lẫn nhau . Nước và các chất vô cơ giữ vai trò quan trọng trong quá trfnh sống . Chúng không cung cấp năng lượng như mọi chuyển hoá nhưng trong cơ thể sống việc trao đổi các chất vô cơ và nước liên quan chặt chẽ với nhau đồng thời cũng liên quan mật thiết với chuyển hoá các chất hữu cơ . Nước là môi trường để các chuyển hoá xảy ra . Nước và các chất vô cơ có ở tất cả các tế bào và tham gia cấu tạo tế bào . Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và các chất vô cơ . Cho nên việc cung cấp đầy đủ nước và các chất vô cơ là rất cần thiết , chúng giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì tính cân bằng nội mô. Các chất vô cơ cần thiết là Na, Cl, K, Ca. Fe . Còn Mg , Ze, Cu, Se, là các yếu tố vi lượng chúng cần thiết cho một số en zym cơ bản và được gọi là oligominerals (chất vô cơ đệm ). Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và các chất vô cơ và gây hậu quả nghiêm trọng . Rối loạn trao đổi nước và các chất vô cơ là bệnh cảnh thường gặp trong bệnh học tế bào . Ngoài các yếu tố trên , tế bào còn phụ thuộc rất nhiều vào việc cung cấp ô xy và các chất dinh dưỡng từ hệ thống tuần hoàn máu , chúng sẽ được bao quanh tế bào, cùng thời gian này máu sẽ mang các chất thoái biến (degradation) của chuyển hoá tế bào đào thải ra ngoài . 2-2 Đáp ứng của tế bào với tổn thương Tế bào luôn ở trong trạng thái hằng định ( trạng thái không thay đổi – steady state ) khi có sự cân bằng (equilibrium) giữa tế bào và môi trường của chúng . Các kích thích bên ngoài có thể thay đổi trạng thái này . Nếu như các kích thích tăng hoặc giảm trong khoảng biến thiên của trạng thái hằng định , tế bào có thể thay đổi chuyển hoá của nó tới mức độ cao hơn để đạt được trạng thái hằng định mới và ngược lại ở mức thấp hơn . Trong cả hai trường hợp này , đáp ứng của tế bào là nhất thời và nó sẽ trở về trạng thái ban đầu khi các kích thích bên ngoài dừng lại . Các tổn thương của tế bào trong giai đoạn này chủ yếu là các tổn thương thoái hoá . Tuy nhiên khi các kích thích vượt quá khả năng đáp ứng của tế bào . Trạng thái mất cân bằng kéo dài sẽ chắc chắn xẩy ra , giống như khi co kéo cơ quá mức sẽ làm căng cơ và thậm chí làm đứt rách sợi cơ và nó không thể co cơ lại được . Các tế bào khi vượt qua ngưỡng (điểm không trở về – point of no return ) , tế bào sẽ bị tổn thương không thể sửa chữa được ( hoại tử tế bào) và không thể trở lại trạng thái hằng định ban đầu . 3 . Nguyên nhân gây tổn thương tế bào Tế bào bị tổn thương có thể do nhiều cơ chế bệnh sinh , trong đó quan trọng nhất phảI kể đến thiếu ô xy , các loại mầm bệnh vi sinh vật , các yếu tố trung gian nội sinh của các phản ứng viêm và phản ứng miễn dịch , các rối loạn chuyển hoá và rối loạn về gen . 3-1 . Thiếu ô xy / không có ô xy . Thiếu ô xy là giảm ô xy cần thiết , còn không có ô xy là tình trạng hoàn toàn không có ô xy trong tế bào và tổ chức . Trong nhiều nguyên nhân quan trọng gây tổn thương tế bào thì nguyên nhân thiếu hoặc không có ô xy là nguyên nhân thường gặp nhất . Ô xy cần thiết cho sự hô hấp tế bào , nếu thiếu ô xy quá trình sản xuất năng lượng sẽ dừng lại , không có năng lượng tế bào không thể sống được . Thiếu ô xy trong thời gian ngắn tổn thương tế bào có thể hồi phục , ngược lại nếu kéo dài tổn thương sẽ không hồi phục .Không phải tất cả các tế bào đều đáp ứng một cách như nhau với tổn thương thiếu ô xy . Tế bào não chết nếu không có ô xy trong vài phút , tế bào cơ tim có thể sống sót từ 1đến 2 giờ .Tế bào của tổ chức liên kết sức chịu đựng tốt hơn chúng có thể kéo dài như nguyên bào sợi (fibroblast ) có thể tồn tại trên xác tử thi một (24 giờ ) ngày sau chết . Trên thực tế lâm sàng, thiếu hoặc không có ô xy có thể gặp trong một số trường hợp :(1) tắc nghẽn đường thở như ngạt thở trong chết đuối , treo cổ , dị vật phế quản ở trẻ em ;. ( 2) không đảm bảo việc trao đổi khí ở các phế nang do viêm , phù phổi ; (3) không đảm bảo ô xy được vận chuyển trong máu như trong thiếu máu ; (4) mất khả năng sử dụng ô xy của tế bào cho quá trình hô hấp tế bào như trong nhiễm độc cyanide , cyanide sẽ ức enzyme ô xy hoá trong tế bào ngăn cản quá trình oxidative phosphorylation . Tổn thương thứ phát do thiếu ô xy trong thời gian ngắn có thể hồi phục hoàn toàn nếu như được tái cung cấp ô xy , ở những bệnh nhân bị block tim và mất ý thức do thiếu máu não , có thể hồi phục đời sống nếu như cung cấp máu kịp thời đầy dủ đảm bảo về mặt thời gian trong những giờ đầu . Ở những bệnh tổn thương thiếu máu cơ tim mà nguyên nhân do nghẽn động mạch vành ( thrombosis) có thể giảm đến mức tối thiểu và đôi khi có thể ngăn cản được chúng bằng các men phân huỷ cục nghẽn mạch ( angioplastic removal) Tuy nhiên sự cung cấp quá thừa ô xy lại đưa lại kết quả làm giảm tác dụng của nó với tổn thương tế bào có hồi phục . và người ta gọi nó là tình trạng nhiễm độc ô xy do hoạt động của các gốc tự do , các gốc tự do này được hình thành trong tổ chức bằng cách hoạt hoá ô xy bởi các ion sắt hoạc bằng các phản ứng hoá học dẫn đến hình thành hydrogen peroxide (H2O2) và superoxide( O2-). Trong trường hợp bình thường các gốc tự do này được hình thành với số lượng nhỏ và nó bị bất hoạt bởi cơ chế phá huỷ gốc tự do bởi các men của tế bào . Nếu ô xy tiêu thụ trong tổ chức tăng và cơ chế phá huỷ bởi men của tế bào ( men catalase hoặc superoxide dismutase ) không hoạt động . Sự hình thành quá mức của các gốc tự do làm cho tổn thương tế bào ở mức hoại tử. Trong bệnh nhân nhồi máu cơ tim tổn thương này được gọi là “ tôn thương cơ tim sau tràn ngập “post – perfusion myocardial injury ” hay tổn thương cơ tim do quá thừa ô xy . 3-2 . Tổn thương do chất độc Tổn thương chất độc thường do các chất độc , các chất này có thể tác động trực tiếp trên tế bào là chất gây độc trực tiếp , hoặc nó phải qua quá trình chuyển hoá để trở thành chất độc gọ là chất gây độc gây độc gián tiếp . Kim loại nặng như thuỷ ngân là chất độc trực tiếp do chúng có thể làm bất hoạt các enzym do làm đứt cầu nối S-S ( sulfhydryl ) của chuỗi polypeptide của enzyme . Carbontetrachloride (CCl4) là chất độc gián tiếp vì sau khi được tiêu hoá chúng sẽ chuyển thành ( CCl3) , chất này sẽ hoạt động như gốc tự do độc , gây tổn thương màng tế bào . Có rất nhiều thuốc và các sản phẩm chuyển hoá của chúng là nguyên nhân gây tổn thương tế bào nhất là khi cho chúng vào cơ thể với số lượng lớn . Cơ chế gây tổn thương tế bào của các loại thuốc có thể khác nhau song hậu quả của chúng vẫn có thể so sánh được . Tác động của các loại thuốc khác nhau đến các cơ quan thường khác nhau và biểu hiện lâm sàng cũng thay đổi đáng kể . Tác dụng của các loại thuốc phụ thuộc vào liều lượng , nếu dùng liều lượng lớn có thể nhiễm độc nặng và thậm chí gây tử vong như tự tử do dùng thuốc quá liều . 3- 3 . Các loại mầm bệnh vi sinh vật ( microbial pathogens ). Các loại vi sinh vật gây tổn thương tế bào bằng nhiều cách . Vi khuẩn thường gây nhiễm độc bằng độc tố , chúng có thể ức chế các chức năng khác nhau của tế bào như hô hấp tế bào hay sự tổng hợp protein . Trong các trường hợp như ngộ độc thực phẩm từ thức ăn ôi thiu , không bảo quản trong tủ lạnh , thức ăn thừa thường do các ngoại độc tố của vi khuẩn . Virus tác động trực tiếp vào bào tương và giết chúng từ bên trong “ kill from wthin” bằng cách làm rối loạn các quá trình hoặc phá vỡ tính toàn vẹn của nhân và màng tế bào Một số loại virus khác không tác động trực tiếp vào bào tương mà chúng xâm nhập vào hệ gen của tế bào , những virus này mã hoá và sản xuất ra protein lạ , protein này sẽ tác động lên bề mặt tế bào và chúng được ghi nhận bởi các tế bào miễn dịch của cơ thể ( lymphocyte) , Các kháng thể được sinh ra và sẽ phản ứng với bất kỳ protein được nhận biết như vật lạ là các biến đổi của tế bào làm chúng “ lạ “ đi và kết quả là tế bào bị nhiễm virus sẽ bị tiêu diệt . 3-4 . Các chất trung gian của viêm và phản ứng miễn dịch . Các chất trung gian của viêm và phản ứng miễn dịch như lymphokine , cytokine , hoặc bổ thể có thể gây tổn thương tế bào bằng nhiều cách . các chất có tác động sinh học này được sinh ra bởi phản ứng của cơ thể với nhiễm trùng hoặc các phản ứng miễn dịch khác . Các chất này ngoài giá trị hạn chế tác hại của tác nhân nhiễm trùng , chúng không những giết các vi sinh vật gây bệnh mà còn gây tổn thương cả tế bào của chính cơ thể mình . 3-5 . Các rối loạn gen/ chuyển hoá . Các rối loạn này cũng là nguyên nhân quan trọng của tổn thương tế bào , nhiều sai sót bẩm sinh của gen là nguyên nhân của rối loạn chuyển hoá , các sản phẩm chuyển hoá trung gian tích tụ và gây nhiễm độc tế bào như trong bệnh Tay-Sachs bệnh thiếu hụt gen của men hexosaminidase , gangliocide tích tụ trong lysosome của tế bào thần kinh và mắt , làm cho bệnh nhân trì trệ về tâm thần , mù và chết trong thời kỳ niên thiếu . Rối loạn chuyển hoá ở tuổi trưởng thành cũng thường là nguyên nhân gây tổn thương tế bào , chúng có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp như trong bệnh đái đường do thiến insulin đưa đến các biến đổi bệnh lý trong các mạch máu nhỏ . Thành mạch máu bị tổn thương sẽ làm cho tổ chức thiếu máu và dẫn đến tổn thương ở nhiều cơ quan . 4. Các loại tổn thương tế bào : có hai loại tổn thương tế bào là tổn thương có hồi phục và tổn thương không hồi phục . 4-1 . Tổn thương tế bào có hồi phục ( reversible cell injury ) . Là tế bào tổn thương ở mức độ nhẹ có thể trở về trạng thái ban đầu bình thường . Khi các tác động bất lợi của môi trường ảnh hưởng lên tế bào và đáp ứng của tế bào còn ở trong phạm vi của trạng thái cân bằng nội mô (homeo -stasis ), sẽ có những biến đổi tế bào và chúng được gọi là tổn thương tế bào hồi phục vì khi các tác nhân có hại dừng hoặc chúng được loại trừ tế bào dần trở lại tình trạng cân bằng ban đầu .Tổn thương tế bào hồi phục thường do các tác nhân tác động đến tế bào trong thời gian ngắn và nhẹ, , nó có thể gây ra bởi nhiễm độc với liều lượng thấp , thiếu ô xy trong thời gian ngắn . Tổn thương tế bào có hồi phục gọi là các tổn thương thoái hoá . Như vậy thoái hoá là tổn thương do tình trạng rối loạn chuyển hoá của tế bào gây nên . Thoái hoá có ba loại chính là : thoái hoá hạt , thoái hoá nước và thoái hoá mỡ . 4-1.1 Thoái hoá hạt còn gọi thoái hoá nhu mô , thoái hoá an-bu-min – (albuminous degeneration ) hay sưng đục ( cloudy swelling ). Tổn thương thường do rối loạn của chuyển hoá protein cho nên còn được gọi là thoái hoá anbumin , nguyên nhân của tổn thương là do nhiễm độc tố của vi khuẩn , chất độc hoá học , thiếu nuôi dưỡng và các rối loạn khác . Tổn thương này thấy sớm nhất ngay sau khi tế bào bị tác động. Thoái hoá hạt liên quan rất gần với thoái hoá nước hoặc thoái hoá hốc ( hydropic degeneration or vacuolar degeneration ) Hình ảnh đại thể : cho thấy các cơ quan khi bị tổn thương như thận , gan , cơ tim thường sưng đục ( cloudy swelling ), mềm nhẽo , rãn to hơn bình thường ,không còn tươi , nhạt mầu . Trên mặt cắt thấy bị vồng lên , phần nào mờ đục, có ít dịch phù của tổ chức nhu mô . Hình ảnh vi thể : các tế bào to ra , bào tương trở thành những hạt lấm tấm mà bình thường không có , các hạt này phần lớn là các hạt albumin và phần lớn có nguồn gốc từ ty thể ( do các ty thể bị trương to , tròn đi). Nhân của tế bào trông vẫn bình thường , tuy nhiên khi làm hoá mô miễn dịch thấy giảm DNA và cả RNA ở nhân tế bào . 4-2 . Thoái hoá nước hoặc thoái hoá hốc ( hydropic degeneration or vacuolar degeneration ) . Hình ảnh đại thể : do trong thoái hoá nước các tạng chứa nhiều nước hơn thoái hoá hạt nên chúng thường to lên nhiều , ví dụ như trong các trường hợp phù , khi cắt qua các tạng ta thường thấy nhiều nước chảy ra . Hình ảnh vi thể : thấy tế bào to sáng nhạt màu , trong bào tương có các hố hốc nhỏ ranh giới không rõ ràng ( cho nên còn gọi là thoái hoá hốc , thoái hoá rỗ ) . Cơ chế của thoái hoá nước là có sự tăng nước trong bào tương tế bào, nước qua màng tế bào và vào trong bào tương , ngoài ra chúng còn tích tụ trong ty thể và làm chúng sưng lên (mitochondria swelling ), sự tạo thành các hốc chứa đầy nước do sự lõm vào của màng tế bào giải thích cho sự hình thành các hốc trong bào tương và lưới nội nguyên sinh . Tổn thương lưới nội nguyên sinh thường kèm với mất các hạt ribosom . Sinh bệnh học của tình trạng tăng nước trong bào tương tế bào liên quan đến thay đổi tính thấm của màng tế bào . Tinh thấm có chọn lọc của màng tế bào đã duy trì độ tập trung (gradient ) của chất điện giải là các ion Na + , K+, Cl- trong và ngoài tế bào . Màng tế bào cho qua nước và các ion ở các mức độ khác nhau . Nước ra vào tự do và thường đi theo các chất vận chuyển qua màng là các chất điện giải . Còn các chất điện giải (ion ) và các chất hoà tan khác qua màng một cách chọn lọc cao chính thế mà tế bào giữ vững được môi trường bên trong hằng định của nó . Sự vận chuyển này theo cơ chế vận chuyển tích cực để tế bào duy trì tình trạng chênh lệch nồng độ của nhiều chất giữa hai khu vực , kết quả là có sự tích luỹ một loại ion hay một chất ở một phía của màng . Cơ chế vận chuyển tích cực giữ vai trò quan trọng trong sinh học , chúng cần đến các chất mang cùng năng lượng chuyển hoá và làm cho hướng vận chuyển ngược với gradient nồng độ ion Trong tế bào nồng độ của Na + thấp hơn và nồng độ của K+ cao hơn so với môi trường bên ngoài tế bào . Mặc dù vậy các ion Na+ , K+ vẫn qua lại màng tế bào và nồng độ của chúng không phụ thuộc vào định luật can bằng Donan . Sự không cân bằng về nồng độ của các ion ở hai bên mặt tế bào này được thiết lập và tồn tại là nhờ hệ thống vận chuyển tích cực nguyên phát có ở màng tế bào gồm enzyme NA+K+ – ATPase cùng đi kèm với sự chặt đứt liên kết giàu năng lượng trong ATP để chuyển dời đồng thời cả hai ion Na+, K+ chống lại gradient nồng độ . Ứng với sự chặt đứt liên kết trong một phân tử ATP để thành ADP và Pi ở màng tế bào sẽ có 2 ion K+ vào trong tế bào và ba ion Na+ ra ngoài tế bào. Enzym NA+K+ – ATPase là một protein xuyên màng hay là protein vận chuyển Na+ và K+ . ATPase là hợp chất có năng lượng cao giống như ATP . ATP là chất liên kết giữa hệ thống sử dụng năng lượng và hệ thống sản sinh ra năng lượng , ATP không chỉ có trong bào tương tế bào mà còn có trong ty thể ,nhân . Thiếu ô xy hay các dạng thiếu năng lượng khác sẽ là nguyên nhân rối loạn chức năng của enzyme men này . Không có ATPase màng tế bào sẽ mất khả năng duy trì gradient các ion ở trong và ngoài tế bào . Khi nồng độ Na+ cao trong khoảng gian bào sẽ làm cho Na+ và Cl- đi vào tế bào , tiếp theo là nước vào và làm cho tế bào sưng lên. Tổn thương thoái hoá nước có thể hồi phục sau khi tác nhân gây tổn thương tế bào được loại trừ . Quá trình hồi phục bởi vận chuyển (bơm ) nước ra ngoài tê bào . Tổn thương tế bào thường kết hợp với nhiều biến đổi chức năng . Một trong biến đổi chức năng quan trọng đó là sự sưng của ty thể làm thiếu ATP và dẫn đến quá trình chuyển hoá glucoza sang con đường kị khí và kết qủa là acid lactic sẽ tăng quá mức trong tế bào, PH tế bào trở nên toan tính và họat động chuyển hoá của tế bào sẽ giảm đi . Tổn thương dãn và đứt , gãy của lưới nội nguyên sinh có hạt làm mất khả năng dính gắn của các ribosome làm cho việc tổng hợp protein của tế bào giảm . Sự sưng lên của các bào quan có khuynh hướng làm tan rã và các màng của chúng xoắn cuộn thành thể đồng tâm được gọi là hình myelin (myelin figure ). Nếu như các enzyme thuỷ phân của lysosome bị lọt ra từ các túi thực bào (phagosom) , bào tương sẽ bị acid hoá , tổn thương nặng của tế bào chắc chắn xẩy ra . Tuy nhiên nếu nhân tế bào không bi tổn thương và nguồn cung cấp năng lượng của nó được phục hồi hay các độc tố được trung hoà, tế bào có thể hồi phục trở lại tình trạng ban đầu .
4- 1- 3. Thoái hoá mỡ . Đó là sự xuất hiện mỡ ( triglyceride ) trong bào tương do rối loạn chuyển hoá mỡ ở các tế bào nhu mô. Thoái hoá mỡ thường gặp ở các tạng hoặc tổ chức như gan, thận hoặc tim . Khi nghiên cứu các bệnh về gan , Virchow (1858) đã dùng hai thuật ngữ thoái hoá mỡ ( fatty degeneration ) và xâm nhiễm mỡ ( fatty infiltration ) để mô tả các biến đổi mà ông quan sát thấy . Trong thoái hoá mỡ , bào tương tế bào có các hạt mỡ nhỏ không đẩy nhân ra một bên . Còn trong xâm nhiễm mỡ là hiện tượng làm tăng khối lượng mỡ ở trong bào tương tế bào , các hạt mỡ to hơn sẽ đẩy nhân lệch về một bên . Tuy nhiên trong thực tế phân biệt hai hiện tượng này thường khó nên hiện nay nhiều tác giả gọi các tổn thương này là biến đổi mỡ ( fatty changes ) hay sự tích tụ mỡ trong tế bào ( lipid accummulation ) do sự rối loạn chuyển hoá a xit béo dẫn đến tích tụ mỡ ( triglyceride ) trong bào tương tế bào . Nguyên nhân của thoái hoá mỡ (các biến đổi mỡ ) thường do nhiễm độc , đặc biệt nhiễm độc rượu và hoặc các hydrocarbon như chloroform , thiếu ô xy mạn tính Thoái hoá mỡ ở gan . Hình ảnh đại thể : các tạng khi thoái hoá mỡ như ở gan thường xảy ra đều khắp cả gan . Ở mức độ nhẹ gan có thể bình thường hoặc to lên một ít . Mặt ngoài và mặt cắt của gan có màu vàng nhạt đồng đều hoặc lốm đốm . Ở mức độ nặng gan to nhiều , màu vàng sáng , mặt cắt vàng , bóng mỡ mềm nhẽo và bở , giới hạn các tiểu thuỳ rõ . Hình ảnh vi thể : thấy các hố sáng trong bào tương tế bào gan , có thể ở vùng trung tâm hoặc cả tiểu thuỳ gan . Nếu các hạt mỡ còn nhỏ thì hình dáng tế bào gan còn rõ với hố sáng ở bào tương . Nếu mỡ quá nhiều trong những trường hợp tổn thương kéo dài , thì cả bào tương sẽ bị thay thế bởi hố mỡ còn nhân tế bào bị đẩy lệch sang một bên trông giống như tế bào mỡ . Để chứng minh các hố sáng trong bào tương tế bào là những hạt mỡ đã bị tan đi trong quá trình làm tiêu bản , ta phải cắt lạnh tổ chức để cho mỡ khỏi tan đi do hoá chất , sau đó nhuộm bằng các thuốc nhuộm mỡ như nhuộm Soudan III các hạt mỡ có màu cá vàng . Cơ chế của biến đổi mỡ ở gan Lipid được cung cấp qua thức ăn hầu hết là triglyceride . Khi vào tá tràng nó được lipase của tuỵ tách triglyceride ra các acide béo và glycerol và chúng được vận chuyển qua tĩnh mạch cửa đến gan . Tại gan chúng được tổng hợp thành lipoprotein cung cấp cho tổ chức , đặc biệt là mô mỡ để dự trữ và ô xy hoá (oxidation ) để cung cấp năng lượng . Bình thường mỡ được dự trữ trong gan ở dạng triglyceride . Mỡ tích tụ trong gan thường thấy ở những người nghiện rượu . Rượu làm tích tụ mỡ trong gan qua hàng loạt các cơ chế , rượu có tỷ lệ calori cao và nó là nguyên liệu cho hình thành mỡ mới trong gan , ngoài ra nó còn ức chế hàng loạt các enzym ô xy hoá ( oxidation ) để sử dụng mỡ trong việc cung cấp năng lượng cho cơ thể , cuối cùng là rượu làm giảm sự tổng hợp apoprotein là loại protein cần thiết cho sự hình thành lipoprotein của màng tế bào . Trong một số bệnh khác cơ chế gây thoái hoá mỡ trong tế bào gan có thể tóm gọn như sau : + Tăng huy động của các a xít béo tự do ( FFA – free fatty acids ) tổ chức mỡ ngoại vi vào trong tế bào làm tăng tổng hợp mỡ , gặp ở những bệnh nhân đái đường và suy mòn (1) + Tăng tổng hợp mỡ ( free fatty acids ) mới từ glucose , amino acid alcohol từ đó tích tụ triglyceride , gặp ở người nghiện rượu . + Giảm quá trình ô xi hoá FFA tới acetyl – Co A do thiếu máu và nhiễm độc, trong đó có cả nhiễm độc rượu dẫn đến tăng triglyceride . + Giảm các các protein tiếp nhận lipid như apoprotein dẫn đến giảm xuất triglyceride theo con đường lipoprotein dể cung cấp cho cơ thể gặp trong nhiễm độc carbon tetrachlorid và thiếu protein nuôi dưỡng . Các biến đổi mỡ có thể hồi phục nếu như các nguyên nhân được loại trừ . các biến đổi mỡ có thể kết hợp với các loại tổn thương thoái hoá khác. Tế bào gan sẽ bị hoại tử nếu tổn thương kéo dài nhiều năm và kết thúc bằng xơ gan khoảng cửa , dẫn đến rối loạn chức năng gan , vàng da , nếu nặng hôn mê và làm chết bệnh nhân Thoái hoá mỡ ở thận . Khi bị thoái hoá mỡ thận hơi chương to , nhạt màu hoặc trắng . Trong các tế bào biểu mô ống thận thấy các hố mỡ giữa nhân và màng đáy của ống thận . Thoái hoá mỡ ở thận thường kèm theo protein niệu nhẹ và tăng ure máu . Thoái hoá mỡ ở tim . Tổn thương có thể xảy ra ở trong một vùng hoặc toàn bộ tim . Thoái hoá mỡ từng vùng có thể do thiếu máu nặng , đặc biệt thấy rõ ở các mặt của tâm thất thể hiện bằng những giải , những vệt màu vàng nhạt . Thoái hoá mỡ lan tràn ở tim có thể gặp trong tình trạng bị ngộ độc hoặc nhiễm trùng nặng , tim có thể mềm nhũn vàng nhợt . Thoái hoá mỡ ở tim làm yếu cơ tim và có thể dẫn đến suy tim đột ngột . 5– Tổn thương tế bào không hồi phục . Là tổn thương tế bào ở mức độ nặng không thể trở về trạng thái ban đầu bình thường . 5-1 Hoại tử tế bào ( cell death – necrosis ) Hoại tử là tình trạng chết của tế bào và tổ chức xảy ra trên một vùng nào đó của cơ thể sống . Khi tế bào bị tác động bởi chất độc liều cao, tình trạng thiếu và không có ô xy hoặc các tác nhân gây tổn thương tế bào nặng nề ( vượt quá ngưỡng của trạng thái cân bằng ) , chúng không thể hồi phục được lúc này các tổn thương được gọi là tổn thương không hồi phục (irreversible cell injury ) Hình thái của tổn thương tế bào này là những tổn thương biến đổi trong nhân hoặc mất tính toàn vẹn , đứt rách của màng tế bào . Các thử nghiệm về chức năng cho thấy các chức năng của nhân bị rối loạn . Năng lượng sản xuất ra từ ty thể giảm sút đến mức tối thiểu cho hoạt động của nó và tê bào không thể trở lại được trạng thái ban đầu . Chức năng trao đổi chất của màng tế bào không còn và tế bào sẽ bị chết . Tổn thương không hồi phục thường thấy rõ hơn trên những biến đổi về siêu cấu trúc . Trên kính hiển vi quang học những biến đổi này có thể thấy rõ là những biến đổi về nhân tế bào : gồm biến đổi về nhân , bào tương và xung quanh tổ chức hoại tử 5-1-1 Các biến đổi về nhân gồm nhân đông , nhân vỡ , nhân tan.
5-1-2 . Các biến đổi về bào tương . Bào tương của tế bào lúc đầu giống như thoái hoá hạt , sau đó protein bào tương trở nên đông đặc và bắt màu eosin (toan ) đậm hơn , chúng có thể thuần nhất hoặc vón lại và vỡ ra từng mảnh . Có thể thấy trong tế bào gan bị chết ở bệnh nhân viêm gan do virus các thể ưa eosin “ eosinophilic body” . Khi một tế bào bị tổn thương , thường nó trở nên tròn đi và tách rời khỏi tế bào bên cạnh . Nếu nhiều tế bào bị tổn thương thì các màng tế bào mất đi và các tế bào gần nhau sẽ hoà lẫn với nhau thành một đám protein . Đám protein này sẽ được các đại thực bào ăn đi hoặc sẽ tan rã và tiêu biến đi mất . Nếu trước đó bào tương tế bào có một lượng mỡ lớn ở dạng những giọt mỡ hoặc dạng lipoprotein thì sẽ xuất hiện chất mỡ trong tế bào bị hoại tử hoặc trong dịch khe . Cho nên về hình ảnh đại thể tổ chức chết đa số thường có màu vàng nhạt , một phần do chất mỡ đó . Ngoài ra khi bị chết , tế bào sẽ giải phóng ra một số chất , các chất này được đào thải qua đường tuần hoàn , một số ezym của bào tương như aspartate aminotr- ferase (AST) hay latacte dehydrogenase ( LDH) được giải phóng vào máu được sử dụng trong các xét nghiệm huyết thanh đánh giá tổn thương ở bệnh nhân nhồi máu cơ tim hay viêm gan virus . 5-1-3. Các biến đổi ở tổ chức xung quanh. Các tế bào chết và các mảnh tan rã của nó sẽ trở thành tác nhân kích thích và gây nên phản ứng viêm với các mức độ nặng nhẹ khác nhau . Ở đây sau một thời gian sẽ xảy ra quá trình hồi phục tổ chức sửa chữa và tái tạo , tổ chức hoại tử sẽ thành sẹo xơ . 5-2 . Các loại hoại tử phân loại theo hình ảnh đại thể. * Hoại tử đông (coagulative necrosis ) : là loại hoại tử thường gặp , nó được gọi là hoại tử đông do tổ chức hoại tử là một khối rắn nhưng bở , tương đối khô, màu vàng xám hay có thể trông giống như thịt đã được luộc trong nước sôi , trong đó thành phần protein đông đặc lại do sức nóng . Hoại tử đông là do sự bất hoạt nhanh chóng của các men thuỷ phân (hydrolytic enzymes ) Hình ảnh mô bệnh học của hoại tử đông là nhân của tế bào không còn. Bào tương tế bào đông khô thành các hạt nhỏ mịn tuy nhiên tổ chức hoại tử có đặc điểm là vẫn còn hình bóng của tế bào và tổ chức cũ , nhưng kiến trúc chi tiết của các tế bào thì hoàn toàn mất hẳn . Hoại tử đông hay gặp ở các tạng đặc trong cơ thể và hay gặp sau thiếu máu cục bộ như nhồi máu cơ tim ngoài ra còn có thể thấy trong nhiễm độc tố và bỏng .
Hoại tử đông có thể hoá lỏng thường do có tác động của bạch cầu đa nhân , chúng xâm lấn vào trong tổ chức hoại tử để tiêu huỷ các té bào chết . Các men phân huỷ của bạch cầu sẽ phân huỷ protein tạo nên hoại tử ướt . Chú ý ổ hoại tử ướt có chứa nhiều bạch cầu đa nhân thì gọi là mủ . Mủ là dịch nhớt có màu vàng có thành phần gồm các mảnh tế bào và bạch cầu đa nhân . Nhồi máu cơ tim lúc đầu là hoại tử đông sau đó thành hoại tử nước thứ phát khi bạch cầu đa nhân xâm nhập thường xẩy ra từ 4-6 ngày sau khi mạch máu bị tắc nghẽn .
Hoại tử bã đậu thường gặp trong bệnh lao , các bệnh nấm như histopla -smosis , và đôi khi ở trung tâm các khối ung thư .
Tổn thương khu trú ở bất cứ cơ quan phủ tạng nào trong cơ thể . Hình ảnh đại thể tổ chức hoại tử có một độ rắn tương tự như cao su hoặc chất keo . Hình ảnh vi thể tổ chức hoại tử ở vùng trung tâm giống như hoại tử đông thông thường , nó vẫn còn “ hình dáng của các mô trước “ , đặc biệt là các mạch máu , xung quanh hình thành nang có hình ảnh xâm nhiễm tương bào quanh mạch máu , nhiều tế bào lympho , một ít tế bào khổng lồ ( giống như tế bào khổng lồ Langhans trong lao ) và phía ngoài là vỏ xơ bao quanh . Tổn thương giang mai thường gây nên xơ hoá mạnh làm cho tổ chức rúm ró gây nên hình ảnh điển hình như “ gan bó giò “ do có rất nhiều dải xơ trong tổ chức gan bó gan lại không theo trật tự nào .
+ Hoại thư ướt ( wet gangrene ) là hoại tử đông của các chi bị nhiễm khuẩn . Nhiễm khuẩn tổ chức hoại tử đông dẫn đến viêm và hoại tử nước thứ phát . Hoại thư sinh hơi là một thể của hoại thư ướt do các vi khuẩn sinh hơi , đặc biệt do clostridium và những độc tố của nó , ở vùng hoại thư ta thấy có dịch màu nâu bẩn lẫn máu , hôi thối và chứa nhiều bọt khí . Tổ chức cơ chương to , mềm nhũn , nhợt màu và bở , đặc biệt hình ảnh vi thể thấy ít bạch cầu đa nhân + Hoại thư khô ( dry gangrene ) là hoại tử đông bị mất nước do bốc hơi do sức nóng làm tổ chức khô kiệt và làm cho các men tự phân huỷ bị ức chế . ví dụ như ở các xác ướp Ai Cập cổ đại , trong khí hậu nóng của sa mạc , xác là tổ chức hoại tử khô , thấy da nhăn nheo , dai cứng , xẫm màu . Hoại tử này còn gọi mô mi hoá ( mummy ) thường do thiếu máu nuôi dưỡng gây nên . Các tế bào của hoại thư khô bị dúm dó và đông đặc . + Hoại tử dạng tơ huyết : là loại hoại tử chỉ thấy trên hình ảnh vi thể , là sự hình thành trong tổ chức một chất bắt màu eosin đậmvà giống với chất tơ huyết , màu đỏ lăn tăn hoặc thuần nhất . Có hai loại chất tơ huyết căn cứ vào nhuộm hoá tổ chức là. – Chất dạng tơ huyết mạch máu gặp ở thành mạch trong bệnh cao huyết áp ác tính do hoại tử tế bào cơ trơn ở lớp áo giữa của mạch máu . – Chất dạng tơ huyết của tổ chức liên kết được hình thành từ các thành phần của tổ chức liên kết như các sợi tạo keo bị thoái biến và chất cơ sở mucopolysacharide bị ngưng kết lại , tổn thương này hay gặp trong những bệnh có liên quan đến trạng thái quá mẫn nhưng nó không phải tổn thương đặc hiệu mà còn có thể gặp trong nhiều tổn thương khác như trong loét dạ dày . 5-3 Tiến triển của hoại tử. Tuỳ theo loại hoại tử , nguyên nhân và vị trí mà có những tiến triển khác nhau . * Tổ chức hoại tử bị tiêu biến bởi hiện tượng thực bào và được thay thế bằng tổ chức biểu mô mới bình thường ( tái tạo tổ chức ) hay là một tổ chức xơ ( sửa chữa). * Tạo thành ổ loét hay gặp ở tổ chức hoại tử trên các bề mặt như da, niêm mạc đường têu hoá . * Tạo thành một nang khi tổ chức hoại tử hoá lỏng và nằm trong một bao xơ . * Tạo thành các sỏi và được gọi là canxi hoá loạn dưỡng ( dystrophic -calcification ). 6 . Các đáp ứng thích nghi của tế bào Tế bào là một đơn vị luôn đáp ứng với sự thay đổi trong môi trường của nó . Trong trạng thái đó tế bào cũng thường xuyên biến đổi , các biến đổi này là một quá trình thích nghi sinh lý bình thường bao gồm 2 loại : các đáp ứng thích nghi trao đổi chất sinh lý (physiological metabolic adaptation) và các đáp ứng thích nghi cấu trúc sinh lý ( physiological structural adaptation) Thích nghi trao đổi chất sinh lý ( physiological metabolic adaptation ) là tế bào thích nghi với những biến đổi có thể chấp nhận được trong môi trường của chúng bằng cách điều hoà qúa trình chuyển hoá vật chất như : + Trong giai đoạn nhịn ăn , các a xít béo sẽ được huy động từ tổ chức mỡ tới để cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của cơ thể . + Trong một số tình trạng thiếu canxi , canxi sẽ được huy động từ chất gian bào của xương ( bone matrix ) do sự hoạt động của các huỷ cốt bào dưới ảnh hưởng của hor môn tuyến cận giáp . Thích nghi cấu trúc sinh lý ( physiological structural adaptation) là thay đổi cách phát triển bình thường của tế bào và thường kèm theo sự thay đổi sớm về cấu trúc của tế bào . Các thay đổi cấu trúc thích nghi bình thường được chia làm ba loại chính sau . + Tế bào giảm hoạt động : dẫn đến giảm kích thước hoặc số lượng tế bào còn gọi teo đét ( atrophy ) thường do giảm đòi hỏi hay yêu cầu về chức năng của tổ chức hoặc giảm sự kích thích của các hormon . + Tế bào tăng hoạt động : sẽ làm tăng kích thước hoặc số lượng tế bào được gọi là phì đại ( hypertrophy) hay tăng sản ( hyperplasia) thường do tăng đòi hỏi hay yêu cầu về chức năng của tổ chức hoặc tăng sự kích thích của các hormon . + Thay đổi về hình thái của tế bào : thay đổi về sự biệt hoá của tế bào , thường xẩy ra khi có sự thay đổi môi trường của tế bào dẫn đến thay đổi về cấu trúc tế bào , từ một tế bào này chuyển thành tế bào khác . Sự thay đổi hình thái đó là dị sản (metaplasia) 6-1 Teo đét ( atrophy ) Là hiện tượng giảm kích thước của tế bào , tổ chức cơ quan hoặc toàn bộ cơ thể . Teo đét của một tạng hoặc tổ chức có thể do giảm về kích thước tế bào hoặc về số lượng té bào hợp thành tạng hay tổ chức đó hay do cả hai nguyên nhân . Teo đét có thể chia làm hai cách : theo đáp ứng của cơ thể ( teo đét sinh lý và teo đét bệnh lý ) và theo khu vực ( teo tại chỗ và teo toàn thể ). + Teo sinh lý : điển hình là teo ở tuổi già , thường là teo toàn bộ cơ thể . Teo ở tuổi già có thể do nhiều yếu tố , những thay đổi nội tiết làm teo một số cơ quan tổ chức như teo vú , teo não do neuron thần kinh chết không thể thay thế lam các cuộn não hẹp , khe cuộn não rộng ra , teo cơ , giảm sút canxi trong xương làm xương thưa mỏng dễ gãy . Teo sinh lý còn có thể thấy trong teo tuyến ức , tuyến ức chỉ còn di tich khi đến tuổi trưởng thành ; teo buồng trứng , tử cung ở phụ nữ tuổi mãn kinh . + Teo bệnh lý : teo do thiếu dinh dưỡng sẽ đẫn đến teo toàn bộ cơ thể . Khi cơ thể có các tổn thương ở đường tiêu hoá ( viêm loét , khối u , bệnh lý gan mật …) hoặc do chán ăn , do nuôi dưỡng không đầy đủ cơ thể sẽ phải sử dụng vào phần dự trữ các chất glucid , lipid và protid là cho cơ thể sẽ suy kiệt . Teo đét có thể ở một vùng nào đó , một cơ quan nào đó khi bị thiếu nuôI dưỡng làm cho các cơ quan thường nhỏ , như thận teo nhỏ khi bị xơ vữa động mạch . Teo cơ do tổn thương dây thần kinh , cơ không hoạt động sẽ teo đi . Các tuyên khi bị tắc thì các tế bào chế tiết liên quan đến ống đó cũng bị teo đi . Sự mất kích thích nội tiết của tuyến yên trong bệnh Simmond sẽ dẫn đến teo tuyến giáp , tuyến thượng thận , buồng trứng và một số tạng khác . Hình ảnh mô bệnh học của teo đét là các tạng thu nhỏ lại , màu thẫm hơn bình thường . Trong tế bào bào tương tế bào ít đi , trong bào tương xuất hiện các hạt sắc tố màu nâu gọi là sắc tố hao mòn ( lipofuchsine ) . Trong một số tế bào một só chất nguyên sinh biệt hoá như tơ cơ , tơ thần kinh , các ty thể bị mất . Teo đét là nguyên nhân làm giảm chức năng của tế bào và cơ quan . đánh giá mức độ giảm chức năng có thể xác định đựoc tình trạng teo đét của chúng như teo đét não ở người già thường làm cho họ có biểu hiện lú lẫn gặp trên 50% ở ngừoi già trên tuổi 85 . 6-2 Phì đại và tăng sản ( hypertrophy and hyperplasia ) + Phì đại là sự tăng kích thước của tế bào dẫn đến tăng kích thước của tổ chức và cơ quan hoặc phì đại là sự tăng kích thước của tổ chức và cơ quan do sự to lên của từng tế bào còn tăng sản là sự tăng kích thước của tổ chức và cơ quan do tăng số lượng tế bào . Phì đại và tăng sản thường cùng phối hợp với nhau . Phì đại đơn thuần chỉ xảy ra trong cơ và cơ vân xương là các cơ quan mà tế bào không thể phân chia được .Phì đại ở cơ tim thường là biểu hiện bệnh lý khi cơ tim tăng cường khối lượng công việc . Phì đại tâm thất trái của tim là một biến chứng của cao huyết áp . Sự tăng áp lực ở trong dòng máu làm tâm thất trái phải tăng sức co bóp làm các sợi cơ tim phải to lên . Cũng như vậy phì đại còn xảy ra khi hẹp lỗ van động mạch chủ đây là biến chứng của viêm nội tâm mạc nhiễm trùng . Tế bào cơ tim phì đại sẽ tăng lên về kích thước , trong tế bào sẽ nhiều các sợi cơ (myofilament ) hơn và sự co bóp của chúng sẽ hiệu quả hơn . Tế bào cơ vân xương phì đại thường do tập thể dục và đặc biệt là ở những vận động viên thể hình . Phì đại cùng với tăng sản thường xảy trong một số trường hợp khác nhau như : tế bào cơ trơn ở thành bàng quang sẽ tăng kích thước và số lượng khi nứoc tểu trong bàng quang bị tắc nghẽn bởi tăng sản tuyến tiền liệt ( hyperplasia prostate ) làm cho thành bàng quang sẽ dày lên . Phì đại sinh lý của tử cung trong thời kỳ có thai còn có thể đi cùng với tăng sản . Khi cắt một bên thận sẽ làm cho thận bên kia to lên, do trong thận đó tăng kích thước của các ống thận và chúng lớn hơn các ống thận bình thường . Tăng sản đơn thuần (pure hyperplasia ) là loại hay gặp do các kích thích của hormone như tăng sản nội mạc tử cung ( nội mạc tử cung dày) khi tác dụng của estrogen kichs thích liên tục tử cung . Hình ảnh mô học của nó thấy rõ tăng sản số lượng các tuyến và tổ chức đệm .Trong tăng sản lành tính tuyến tiền liệt tuyến, tuyến tiền liệt to ra ở người già có thể do hormone , tăng sản này gồm tăng sản cả biểu mô và tăng sản mô đệm tạo thành các cục có thể nhìn thấy được bằng mắt thường . Tăng sản còn có thể gặp trong đáp ứng với các tổn thương mạn tính , các kích thích mạn tinh da , như khi đi giầy chật chính là nguyên nhân làm cho tăng sản biểu bì và tạo thành các chai chân . Một số tổn thương tăng sản ta không thể quan sát được nguyên nhân và có thể là biểu hiện giai đoạn sớm của khối u như tăng sản các polip ở đại tràng hay các ổ tăng sản ở trong gan . Một số dạng tăng sản nội mạc tử cung nếu như không điều trị chúng có thể tiến triển thành u . 6-3 . Dị sản (metaplasia) là một dạng đáp ứng tiêu biểu của tế bào với các kích thích bởi sự biến đổi từ loại tế bào này thành ra tế bào khác . Ví dụ các tế bào biểu mô trụ của niêm mạc phế quản khi bị kích thích bởi khói thuốc sẽ biến đổi thành biểu mô vảy ( stratified squamous epithelium ) . Hay như tế bào nguyên bào sợi biên thành xương và được gọi là dị sản sản xương (osseous metaplasia) , đôi khi nó còn thấy trong tế bào cơ vân xương và gọi là viêm cơ xương hoá . Dị sản là tổn thương có thể phục hồi nếu như dừng tác động của khói thuốc khi bỏ thuốc lá , biểu mô gai sẽ trở lại biểu mô trụ . Nếu như kích thích đó vẫn tồn tại ( vẫn còn hút thuốc ) dị sản gai sẽ có thể tiến triển tới loạn sản , trái ngược với sư sắp xếp lớp có trật tự của tế bào vẩy bình thường trong dị sản gai , loạn sản là mất sự sắp xếp lớp của tế bào và có sự biến đổi về nhân tế bào , nhân không điển hình . Loạn sản vẫn còn có thể hồi phục nếu như các kích thích dừng, nhưng trường hợp này ít và chúng thường tiến triển dến ung thư . 6-4 Tích tụ trong tế bào ( intracellular accumulations) Tích tụ trong tế bào là tích tụ quá nhiều các sản phẩm chuyển hoá khác nhau hoặc là các chất ngoại sinh từ bên ngoài vào tế bào . Chúng được cho là có sự rối loạn chuyên hoá , ngăn cản sự bài tiết các sản phẩm chuyển hoá hoặc chế tiết bình thường của tế bào . Trong nhiều trường hợp cơ chế phức tạp bao gồm cả hai quá tải , không bài tiết / sự sử dụng không đúng mức (underexcretion / underutilization). 6-4-1.Bệnh bụi than (Anthracosis- tích tụ bụi than đá ) là hình ảnh điển hình về tích tụ các chất ngoại sinh , bệnh bụi than nặng gặp ở công nhân mỏ than , bụi than trong không khí vào trong phổi người công nhân . Bụi than còn có thể từ các ống khói , cho nên bất cứ sự ô nhiễm không khí nào cũng có thể là nguyên nhân gây ra bụi than . 6-4-2. Tích tụ sắc tố hemosiderin máu ( hemosiderosis ) là các sắc tố màu vàng nâu có nguồn gốc từ máu (hemosiderin trong tếng Hy Lạp haima nghĩa là máu – blood , còn sideros nghĩa là sắt –iron ) . Hemosiderin thường từ hemoglobin của hồng cầu hoá giáng trong hemosiderin có nhiều sắt (iron) cho nên nó có màu vàng nâu . Hemosiderin thường là hậu quả của chảy máu , hemosiderin hình thành trong các thực bào của hệ thống võng nội mô trong thời gian ngắn nhất là một ngày . Trong trạng thái bình thường cũng có những hồng cầu bị phá huỷ trong gan lách nên có chất này ở đó. Trong trạng thái bệnh lý như truyền nhầm máu , thiếu máu huỷ huyết , ổ chảy máu , , sốt rét hemosiderin sẽ tích tụ nhiều chúng nằm trong các tế bào võng của lách , tế bào Kuffer , tế bào gan , ở thận là tế bào ống thận , nội mô , khe thận . Trong phổi là các tế bào tim trong suy tim 6-4-3 . Sự tích tụ mỡ ở trong gan đã được nói ở phần thoái hoá mỡ .
7 . Sự già (lão hoá ) Lão hoá (senescence), xuất phát từ senex trong tiếng Latin có nghĩa là “người già” hay “tuổi già”) là trạng thái hay quá trình tạo nên tuổi tác già nua. Lão hóa là quá trình tất yếu diễn ra trong cơ thể con người. . Điều không may mắn với chúng ta là các tế bào già sẽ không hồi phục , cho nên sự già không thể tránh khỏi và không thể ngăn ngừa được chúng . Tuy nhiên nếu thực hiện tích cực một số biện pháp, giảm tối thiểu các tác động bất lợi của môi trường đến cơ thể con người chúng ta có thể làm chậm được quá trình lão hóa. Ở các nước tiên tiến như Nhật Bản, các kiến thức về lão hóa được phổ biến rộng rãi cho người dân và các biện pháp này đã giúp cho tuổi thọ của người Nhật kéo dài đến 86 tuổi. Ở Hàn Quốc, các dược thảo chống lão hóa như nhân sâm, dinh dưỡng, thuốc bổ dưỡng, thể dục được dùng phổ cập cho người dân và đã giúp kéo dài tuổi thọ đến 78,5 tuổi. Các danh nhân Hy Lạp có thể có các nhân tố di truyền tốt hầu hết đều có tuổi thọ rất cao, Pythagoras sống gần 80 tuổi, Sophocles thọ gần 90 tuổi. Triết gia nổi tiếng như Gorgias 107 tuổi, Democritus 90 tuổi, Platon 80 tuổi, Diogenes thành Sinope 89 tuổi, Cleanthes 99 tuổi. Sự già của các tế bào là các đáp ứng phức tạp (complex) của cơ thể với tác động của môi trường . Quá trình già cho đên nay vẫn còn chưa được hiểu biết đầy đủ . Có nhiều thuyết về sự già nhưng không có thuyết nào giải thích hoàn toàn cơ bản về hiện tượng sinh học phức tạp này . Các thuyết giải thích quá trình lão hóa cho đến nay được thừa nhận gồm : thuyết gen , thuyết gốc tự do, thuyết hormon. thuyết miễn dịch , thuyết hao mòn ( hay “hao mòn tả tơi” – wear –and – tear) , thuyết tích trữ những đột biến . Trong đó thuyết gen là quan trọng và được thừa nhận nhiều nhất . 7-1 . Thuyết gen Thuyết gen hay thuyết di truyền có lẽ là thuyết khoa học nhất. Theo thuyết này thì con người có sẵn trong các tế bào của mình một chương trình – mang trong các “gen”. Các gen hoạt động theo thứ tự, bất di bất dịch: sinh, lão, bệnh, tử. Các tế bào th©n ( soma ) của người bình thường đều có một đời sống có giới hạn. Thông thường tế bào chết đi sau 40-60 chu kì sao chép. Thời gian sống của mỗi tế bào được quyết định về di truyền học bởi hai hệ thống độc lập với nhau. + Hệ thống kiểm soát đời sống tế bào nhờ quà trình làm hao mòn các telomere ở các đầu tận cùng nhiễm sắc thể: Ở các đầu tận nhiễm sắc thể thường được bảo vệ bằng các telomere (theo tiếng Hy Lạp, telo có nghĩa là cuối, còn mere là phần), Telomere có nhiệm vụ bảo đảm sự bền vững của nhiễm sắc thể, chống lại thoái hóa có hại, chống lại sự tái tổ hợp sai lạc và có vai trò điều hòa gen. Mỗi lần phân chia, các nhiễm sắc thể đều mất một số lượng nhỏ ADN của telomere,. Khi các telomere trở nên quá ngắn thì các nhiễm sắc thể sẽ kém bền vững, chúng không thể bám vào được màng nhân tế bào, bị dính vào nhau và có hình dạng kì dị. Hậu quả là các tế bào không thể phân chia được nữa. Hiện nay các nhà nghiên cứu đang bắt đầu đánh giá kích thước của telomere như một “ thước đo” chuẩn xác tuổi thọ của các tế bào. Tuy nhiên enzym telomerase hoạt động ở tế bào mầm và tế bào ung thư, giúp cho tế bào phân chia liên tục bằng cách kéo dài các chuỗi ADN của telomere, khiến cho tế bào trở nên “bất tử”. + Hệ thống kiểm soát sự tiến triển chu kì tế bào thông qua các gen ADN- PK , p53 và INK4: Gen ADN- PK có tác dụng sửa chữa những gen bị tổn thương. Gen p53 không cho các gen bị tổn thương tự nhân lên. Khi có một biến cố lớn trong tế bào, protein p53 còn gọi là “vệ sĩ của bộ gene” sẽ phát đi một hiệu lệnh để tế bào này tự hủy. Các nhà khoa học cũng cho biết rằng các yếu tố lối sống ảnh hưởng đến cơ chế hoạt động bình thường của gen p53. Việc tránh các chất độc hại tác động đến p53 là một bước đi quan trọng tiến tới một lối sống lành mạnh hơn ,. và có thể kéo dài được tuổi thọ . Gen INK4 có vai trò trong việc mã hoá tổng hợp Protein p16INK4a , còn được gọi là protein ức chế ung thư p16INK4a . Protein này có vai trò trong sự điều hòa chu trình tế bào khi ở dạng liên kết . Sự biểu hiện p16INK4a sẽ gia tăng theo tuổi tác và quá trình biểu hiện này thì liên quan đến quá trình già hoá của tế bào và được thừa nhận là chi phối tới quá trình lão hóa. Khi càng lớn tuổi thì nồng độ p16INK4a sẽ càng cao. Kết quả nghiên cứu từ các tế bào có các nguồn gốc khác nhau như tủy xương, tuyến nội tiết ở tụy. Cũng như não cho thấy là p16INK4a đã chi phối quá trình lão hóa bằng cách giới hạn sự tự làm mới của các tế bào có khả năng nhân đôi. 7-2 . Thuyết gốc tự do Tế bào luôn vận động không ngừng , trong quá trình chuyển hoá các phản ứng sinh hóa bên trong tế bào sẽ tạo phóng ra các gốc tự do (radical libre, free radical). Thực chất một gốc tự do là một nguyên tử oxy “không ổn định”, sẵn sàng bám vào các phân tử quanh nó (để trở thành ổn định), Thuyết này phát xuất từ nghiên cứu của BS. Denham Harman (Trường Đại học Nebraska) đưa ra năm 1950: các gốc tự do là nguyên nhân chính gây rối loạn hoạt động của các ty lạp thể (mitochondries), bám vào các AND , là cơ sở mật mã di truyền, gây đột biến bên trong các tế bào….Nói một cách khác là các gốc tự do là nguyên nhân của sự tự hủy hoại, của sự lão hóa ở cấp tế bào. Gốc tự do là những tiểu phân hóa học (phân tử, nguyên tử, ion) có một nguyên tử đơn dộc ở lớp ngoài cùng. Với áp lực mạnh của điện tử đơn độc, gốc tự do có khả năng tương tác với tất cả các phân tử của những tế bào bên cạnh nó, phá vỡ hoàn toàn màng tế bào, làm hư hại gen di truyền hoặc hủy hoại toàn bộ tế bào. Nó làm tế bào già đi và gây ra các bệnh lý tim mạch, viêm khớp, bệnh dạ dày- ruột, đục thủy tinh thể,thoái hóa võng mạc, bệnh phổi, tiểu đường, ung thư, sa sút trí tuệ, parkinson, suy giảm hệ thống miễn dịch… Ngoài các gốc tự do được sinh ra do chính hoạt động sống của mỗi tế bào nó còn do tác động của môi trường sống (tia phóng xạ, các bức xạ có năng lượng cao, tia tử ngoại, bụi, các chất độc). Thông thường, chúng được sinh ra với lượng rất nhỏ và bị phá hủy ngay bởi các hệ thống chống gốc tự do của cơ thể. Nhưng khi hệ thống bảo vệ này bị quá tải hay rối loạn (do môi trường ô nhiểm, tâm lý căng thẳng, tuổi tác…), quá trình lão hóa và các bệnh lý sẽ tiến triển rất nhanh. Gốc tự do và hiện tượng nhăn da: Bình thường các phân tử của chất tạo keo collagen (vốn đứng riêng rẽ với nhau) bị các gốc tự do tác động làm chúng “dán “ vào nhau, gây nên những “liên kết chéo” (cross- linkage): cấu trúc căn bản của collagen bị xáo trộn. Các tế bào của mô liên kết chịu trách nhiệm sản xuất và sửa chữa cũng bị thoái biến nên da mất dần tình đàn hồi và Các vết nhăn xuất hiện. Như vậy tác dụng gây nhăn da là tác dụng bất lợi cần phai giảm bớt nó đi . Nhưng điều mâu thuẫn là , gốc tự do rất cần thiết cho đời sống, nhờ có gốc tự do mà các bạch cầu bám vào được các vi khuẩn và siêu vi để tiêu diệt chúng! Nhưng tế bào cũng sản xuất ra các chất kháng oxy (anti- oxydants) và sự sống bên trong tế bào được thể hiện bởi sự xuất hiện liên tục của hai chất – gốc tự do và kháng oxy – trong khoảnh khắc ngắn ngủi (1/1000 giây ) 7-4 . Thuyết hao mòn Trong quá trình sống , để tăng trưởng, cơ thể liên tục phảI tổng hợp các phân tử protein và ADN. Nhưng những phần tử này không phải lúc nào cũng được sản xuất hoàn hảo. Có nhiều tổn thương trong việc tổng hợp chất chúng , việc tạo ra protein bất thường mà khi chúng tích tụ với nhau sẽ gây “ hư hao “ cho tế bào, mô và các bộ phận. Theo thuyết này, khi càng về già thì cơ thể dễ phạm các sai sót trên và kết quả là đưa đến sự già. Trong quá trình chuyển hóa của từng tế bào, có sự tích lũy các chất phế thải. Sự tích lũy này có thể xem như một phần của tiến trình lão hóa. Về phía các tế bào không có khả năng phân chia cơ tim, và não, có một sự tích lũy dần các chất một trong những chất đó là “lipofuscin”, một chất biểu hiện tình trạng “hao mòn tả tơi” ( wear –and – tear) của tế bào về già. Khoa học chưa tìm được nguồn gốc và ảnh hưởng của lipofuscin, mà chỉ biết rằng nó tích lũy trong não bộ người già và có thể loại khỏi cơ thể bằng vài dược phẩm. 7-4 .Thuyết hormon . Là thuyết cũng được chú ý vì thuyết này dựa vào nhận xét rằng mọi giai đoạn của đời sống đều do các hormon điều hành. Lúc nhỏ có . hormon tăng trưởng . Từ tuổi dậy thì có các hormon sinh dục. Khi sự bài tiết các hormon yếu đi thì cơ thể già dần. Người ta còn thấy nhiều loại hormon khác cũng ảnh hưởng tới sự lão hóa, ví dụ như DHEA và Melatonin. Đáng chú ý nhất là hormone tăng trưởng hGH. hGH.là loại hormone tăng trưởng được sản xuất ở tuyến yên. Các nhà khoa học đã khám phá một yếu tố quan trọng liên quan mật thiết với tuổi già, đó là sự thiếu hụt hormone tăng trưởng hGH. Việc tìm ra các chất kích thích cơ thể sản xuất hGH đã tạo niềm hy vọng về chuyện đảo ngược quá trình lão hóa. Giống như các hormone khác, lượng hGH trong hệ tuần hoàn sẽ đạt tối đa lúc 20 tuổi và sau đó giảm dần. Đến tuổi 60 thì lượng hGH chỉ bằng khoảng 15-20% so với lúc trẻ. hGH giúp tăng chiều dài xương đến tuổi 20 (vì vậy qua tuổi này chúng ta không thể cao hơn); một số người cao to bất thường là do tình trạng cường hGH làm cơ thể phát triển quá mức. Nó cũng làm tăng tổng hợp protein trong tế bào, giúp cho cơ rắn chắc, phục hồi sự hư hỏng của da và tim, chống lại sự thoái hóa của tế bào, từ đó ngăn chặn được sự lão hóa. hGH được phóng thích từ tuyến yên vào máu trong khi ngủ. Khi trẻ đang tuổi lớn, hGH sẽ giúp các chất dinh dưỡng hấp thu và chuyển tới xương, cơ, các mô khác mà không tích tụ thành mỡ còn ở người cao tuổi thì hay tích tụ thành mỡ . Hormon này kích thích sự tổng hợp hallogen – một chất có tính đàn hồi giúp tạo sự khỏe mạnh, dẻo dai cho sụn, gân, dây chằng và xương. Khi tuổi cao, việc giảm collagen dẫn đến nhăn da, yếu cơ xương khớp…Đối với người lớn tuổi, việc bổ sung hGH cho kết quả rất tốt. Tiến sĩ lão khoa Julian Whitaker thuộc viện Wellness ở California cho rằng những khám phá về hGH thực sự là một cuộc cách mạng. Nghiên cứu của bác sĩ Beng Ale Bengtsson ở Thụy Sĩ cũng cho kết quả tương tự về tác dụng của hGH trên người già. Khó khăn lớn nhất là sản phẩm tổng hợp hGH còn quá đắt tiền, chỉ mới có thể dùng trong nghiên cứu. Vì vậy, các nhà khoa học đã nổ lực tìm kiếm nhằm đưa ra các sản phẩm có thể áp dụng một cách rộng rãi, và người ta đã tìm ra được hai chất: Alpha-GPC và Somabol. Alpha-GPC là một chất chiết xuất từ đậu nành, được chứng minh là có kích thích tuyến yên tiết ra hGH và cũng có thể ức chế vùng dưới đồi trong việc tiết somatostatin (chất ngăn cản việc sản xuất hGH). Somabol là toàn bộ nhóm yếu tố tăng trưởng như EGF, FGF, TGF, được chiết xuất từ lòng đỏ trứng hữu cơ. Như đã nêu trên, khi hGH được phóng thích vào máu, chúng sẽ đến gan và được chuyển hóa thành các yếu tố tăng trưởng và chính các yếu tố này mới có hoạt tính sinh học của hormone tăng trưởng. 7-5 . Thuyết miễn dịch Miễn dịch là phản ứng của cơ thể sinh ra để chóng lại xâm nhập của các vật lạ Miễn dịch bảo vệ cơ thể bằng nhiều cách. Có thể là các bạch cầu trực tiếp tấn công, tiêu diệt vi sing vật gây bệnh . Có thể là các bạch cầu đặc biệt tạo ra kháng thể, lưu thông trong máu . Ở tuổi già, cơ thể sản xuất ít kháng thể đồng thời chất lượng cũng kém hơn người trẻ và với tuổi già, cơ thể đôi khi lại tạo ra kháng thể chống lại chính các phân tử cấu tạo cơ thể, đưa tới các rối loạn chức năng và cơ thể dần suy yếu. Như trường hợp viêm khớp ở người cao tuổi hay khi bị bệnh cảm cúm thì sức chịu đựng của người cao tuổi kém người 7-6 . Hiện tượng lão hoá liên quan đến đột biến gen . + Hội chứng già trước tuổi Căn bệnh lão hóa ở trẻ em, hay còn gọi là hội chứng già trước tuổi Hutchingson-Gilford , lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1886. Bệnh nhân khi mới đẻ không có biểu hiện gì phải 18 tháng sau đó mới có các triệu chứng của tuổi già, như bị lão hóa, còi cọc, da nhăn nheo, mặt nhỏ, quai hàm to gần bằng đầu, xương trở nên giòn, bị hói vào lúc 4 tuổi, cơ quan nội tạng rệu rã và thường tử vong ở tuổi 13 vì những bệnh của người già như bệnh tim, đột quỵ. Chiều cao của trẻ không quá 1m và chỉ cân nặng khoảng 13-15 cân. Tuy nhiên, trẻ mắc căn bệnh này thường có trí thông minh trên mức bình thường. Ví dụ như trường hợp mắc bệnh của cậu bé John Tacket, 15 tuổi, bang Michigan, Mỹ. Cậu chỉ cao khoảng 1m. Tacket học lớp 9, rất giỏi môn toán và chơi trò pool chuyên nghiệp. Tuy nhiên, Tacket bị đau thắt ngực – một triệu chứng của bệnh tim chỉ xuất hiện ở người già vào khoảng 60-70 tuổi. Gần đây một nhóm nghiên cứu phát hiện ra 18 trong số 20 bệnh nhân già trước tuổi đều bị đột biến ở gen lamin A, thuộc nhiễm sắc thể số một. Tại đó, trật tự của hai đơn vị ADN cơ bản là guanine và adenine bị đổi chỗ cho nhau.Tiến sĩ Maria Eriksson thuộc nhóm nghiên cứu nói: “Ban đầu, chúng tôi không thể tin được kết quả này, làm sao một đột biến nhỏ như thế lại dẫn đến hậu quả khủng khiếp nhường ấy”. Bà cho biết lamin A, hay còn gọi là LMNA còn liên quan đến sáu căn bệnh khác. Ngoài ra, hiện tượng lão hóa có liên quan đến đột biến gen còn gây hội chứng già trước tuổi hay liên quan đến tuổi thọ con người. Việc phát hiện ra tác nhân gây lão hóa ở trẻ, nghiên cứu này còn giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá trình phát triển tuổi già bình thường. + Đột biến gen tạo nên sự trường thọ Các nhà khoa học đã tìm thấy một đột biến gen chung trên những người sống lâu trăm tuổi. Phát hiện này có thể là chìa khóa quan trọng để tìm ra cách thức tránh được sự lão hóa.Trong nghiên cứu trên 52 cụ già người Italy, đều thọ hơn trăm tuổi, các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ California ở Pasadena (Mỹ) nhận thấy: 17% trong số này có chứa đột biến C150T trong ADN ty thể (loại ADN nằm ngoài nhân tế bào). Trong khi đó, chỉ có 3,4% trong số 117 người dưới tuổi 99 là chứa đột biến trên, nghĩa là chỉ bằng một phần trăm. Theo các nhà nghiên cứu, dường như đột biến C150T đã kích thích sự tái tạo của ADN ty thể, cho phép cơ thể thay thế những tế bào già nua một cách nhanh hơn. Để kiểm tra xem đột biến trên có phải là do di truyền hay không, các nhà khoa học đã nghiên cứu mẫu tế bào da của những người thí nghiệm được thu thập hai lần cách nhau 9-19 năm. Trên một số người, cả hai mẫu đều chứa đột biến, trong khi những người khác đột biến xuất hiện sau. Điều đó chứng tỏ, đột biến này có thể di truyền, cũng có thể phát sinh trong quá trình sống. 8 . Chết Chết thông thường được xem là sự chấm dứt các hoạt động của một sinh vật hay nói cách khác chết là bước tận cùng không thể tránh khỏi của đời sống sinh vật. Trong y học, chết là giai đoạn cuối cùng của sự sống. Môn khoa học nghiên cứu về cái chết đã trở thành ngành riêng gọi là ” tử vong học” ( thanatology;). Dưới góc độ sinh học, cái chết có thể xảy ra cho toàn bộ cơ thể hoặc chỉ một vài thành phần của cơ thể. Thí dụ, một số tế bào riêng lẻ hoặc thậm chí một vài cơ quan có thể chết, trong khi cơ thể, với tư cách là một tổng thể, vẫn tiếp tục sống. Trong cơ thể sinh vật, rất nhiều tế bào có tuổi thọ rất ngắn so với đời sống của cơ thể, chúng chết đi và được thay thế bởi các tế bào mới – đó là quá trình đổi mới thường xuyên các tế bào, một đặc điểm sinh lý của các cơ thể đa bào. Ngược lại, khi một cơ thể chết đi, các tế bào của nó chỉ có thể sống thêm một giai đoạn ngắn. Các cơ quan có thể được lấy ra khỏi cơ thể để thực hiện việc ghép tạng – trong trường hợp này, tạng được ghép phải nhanh chóng đem ghép, nếu không nó sẽ chết do không được cung cấp các chất cần thiết để duy trì hoạt động sống. Tất cả mọi tế bào trong cơ thể đều có thời gian sống nhất định và cuối cùng là chết . Một số tế bào có thể được thay thế từ tế bào thân của tổ chức , còn số khác thì không thể thay được như tế bào tim chẳng hạn , tuy nhiên nếu như tất cả tế bào tim chết , người ta có thể ghép tim thay thế và kéo dài cuộc sống . Tóc và móng có vẻ mọc dài thêm sau khi chết, thật ra, khi xác chết bị mất nước (bắt đầu “khô đi”), mô mềm co rút lại làm lộ ra phần tóc và móng chưa mọc [1]. Thời cổ đại, chuyện này khiến người ta xác định nhầm lẫn thời điểm chết thật sự, và thêu dệt thêm vào đó để thành các truyền thuyết về ma cà rồng. Theo định nghĩa, một cơ thể chết không thể sống lại; nếu có chuyện chết đi sống lại (hồi sinh), điều đó có nghĩa là lần đó không phải là chết. Xác định chết .Xác định chính xác thời điểm chết có ý nghĩa quan trọng vì nhiều lý do. Hiện nay nó đặc biệt quan trọng trong trường hợp hiến cơ quan, bởi lẽ tạng đem ghép phải được lấy ra khỏi cơ thể người chết càng sớm càng tốt. Trong lịch sử, các cố gắng để xác định thời điểm chết một cách chính xác luôn là đề tài gây tranh cãi. Hiện nay, trạng thái ngừng tim ngừng thở được gọi là chết lâm sàng . Ngày nay, khi cần xác định chính xác thời điểm chết, các bác sĩ thường căn cứ vào “chết não” hay “chết sinh học”: một người được xem là chết nếu không còn hoạt động điện não, sự ngưng hoạt động điện não là dấu hiệu chấm dứt ý thức. Hoạt động não là điều kiện cần của sự tồn tại của một cá nhân về mặt pháp lý, nó cũng đồng thời là điều kiện đủ của sự sống . Cho nên trong thực tế lâm sàng “Một khi sự chết não đã được khẳng định, việc ngưng sử dụng các thiết bị hỗ trợ sự sống không cấu thành một tội dân sự hay hình sự”. (Dority, tại tòa án tối cao hạt San Bernardino, 193 Cal.Rptr. 288, 291 (1983)). Về vấn đề chết não còn có nhiều tranh luận , có những người lý luận rằng chỉ có vỏ não mới có chức năng ý thức, cho nên chỉ cần hết hoạt động điện của vỏ não thì có thể xem là chết. Nhưng ở một số thì chết não là khi toàn bộ các phần của não đều đã ngưng hoạt động điện, không riêng gì vỏ não . Cho nên hiện nay, chúng ta biết rằng về mặt y học, một người còn sống nếu thân não của người đó chưa chết. Nhiều người bị rơi vào đời sống thực vật, thân não của họ vẫn còn hoạt động. Ngay cả khi dùng điện não, việc xác định cái chết cũng khó khăn. EEG có thể ghi nhận một tín hiệu giả trong khi não đã thực sự ngưng hoạt động, hay ngược lại, não còn sống, nhưng hoạt động điện của nó thấp hơn ngưỡng ghi nhận của máy. Vì lý do này, các bệnh viện thường thiết lập một quy trình để xác nhận cái chết trong đó bao gồm EEG ghi nhận trong những khoảng thời gian khác nhau. Tiêu chuẩn để tuyên bố một người là chết thường được quy định bởi các ủy ban cấp nhà nước, tùy từng nước. EEG không là một xét nghiệm đại trà, trên thực tế, người ta hay dựa vào các triệu chứng như mất ý thức, ngưng thở, mất mạch, đồng tử giãn và không phản xạ với ánh sáng, điện tâm đồ (ECG) phẳng v.v. Một người được coi là chắc chắn chết khi có các dấu hiệu hiển nhiên sau . Giai đoạn sớm sau khi chết 15–120 phút tùy nhiều yếu tố, xác trở nên mát lạnh (mát lạnh tử thi – algor mortis), trở nên tái nhạt (tái nhạt tử thi – pallor mortis), các cơ vòng giãn ra, dẫn đến việc bài xuất nước tiểu, phân, những gì chứa trong dạ dày cũng trôi ra ngoài nếu xác bị di chuyển. Máu dồn xuống tạo thành các hồ ở phần thấp của xác (theo trọng lực) gọi là vết bầm tử thi (livor mortis) trong vòng 30 phút máu bắt đầu đông lại. Các cơ co lại tạo nên co cứng tử thi (rigor mortis) với đỉnh điểm là 12 giờ sau khi chết và kết thúc 24 giờ sau khi hình thành, tùy vào nhiệt độ môi trường. Trong vòng một ngày, bắt đầu có các dấu hiệu phân hủy (phân rã), cả do cơ chế tự hủy lẫn do sự tấn công của vi sinh vật, nấm, côn trùng, thú vật v.v. Bên trong cơ thể, các cấu trúc bắt đầu sụp đổ, da mất sự liên kết với các mô bên dưới, hoạt động của vi khuẩn sẽ sinh hơi và khiến xác sưng, phình ra. Không có một yếu tố xác định cụ thể cho tốc độ phân hủy sau khi chết; một xác chết có thể chỉ còn bộ xương sau vài ngày hoặc còn gần như nguyên vẹn sau hàng chục năm. |
