Sharing Chemistry with the Community

Hóa học của máu

Máu là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hóa học. Chính những hợp chất này điều khiển màu của máu, cũng như đóng góp vào đặc điểm máu có mùi kim loại. Vì thế, trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về hóa học của máu và giải thích một vài sự khác biệt quyết định đến loại máu của một người nhé!

Máu chứa gì?

Chủ đề này có vẻ nghe hơi “kinh dị” một chút nhưng hóa học đằng sau màu sắc của máu có lẽ là tất cả chúng ta đều quen thuộc với. Hầu hết chúng ta đều biết rằng máu chứa hemoglobin; đây là protein, được tìm thấy trong các tế bào hồng cầu, cho phép máu của chúng ta vận chuyển oxy đến các tế bào trong cơ thể. Bên cạnh đó, nó cũng giúp mang một số carbon dioxide trở lại phổi, dưới dạng carbaminohaemoglobin, mặc dù phần lớn carbon dioxide được mang trong máu dưới dạng ion bicarbonate.

Tại sao máu có màu đỏ?

Màu đỏ của máu là do các tiểu đơn vị (sub-units) của protein hemoglobin tạo ra. Mỗi một trong bốn tiểu đơn vị bao gồm một chuỗi protein gắn với một nhóm haem. Đó là những nhóm haem, có chứa các nối nguyên tử với sắt, gây ra màu đỏ đậm của máu.

Cấu trúc của chúng xen kẽ các liên kết đôi và đơn, vì thế có khả năng hấp thụ ánh sáng của các bước sóng đặc biệt, khiến chúng ta thấy nó là màu đỏ. Màu đỏ không thực sự là màu máu duy nhất có thể; một số loài động vật có thể có máu xanh lá cây, xanh dương, hoặc thậm chí tím, do nó sử dụng các protein mang oxy khác nhau.

Máu tĩnh mạch có phải là màu xanh dương như chúng ta thấy?

Có một quan niệm sai lầm phổ biến về máu của chúng ta là máu deoxygenated hay máu khử oxy (đây là máu chảy ngược từ các tế bào thông qua các tĩnh mạch) có màu xanh dương. Tĩnh mạch xuất hiện màu xanh da trời khi chúng ta nhìn vào chúng thông qua da của chúng ta, do đó, hoàn toàn dễ hiểu rằng rất nhiều người nghĩ rằng đây là nguyên nhân.

Bạn có thể tìm thấy lý thuyết này trong bất kỳ sách giáo khoa sinh học nào, và có thể là trong một sơ đồ mô tả các mạch máu tĩnh mạch sẽ được đánh dấu bằng một màu xanh dương.

Trong khi ngược lại hemoglobin oxygenated có màu đỏ sáng, còn hemoglobin oxygenated lại có một màu đỏ đậm hơn – nhưng không phải là màu xanh dương! Tại sao nhỉ? Lý do máu xuất hiện màu xanh dương khi chúng ta nhìn vào tĩnh mạch qua da là do sự tương tác của ánh sáng với cả máu và da bao phủ các mạch máu.

Ánh sáng đỏ có thể xâm nhập sâu hơn vào mô của chúng ta hơn là ánh sáng xanh, và vì máu khử oxy (deoxygenated) hấp thụ nhiều ánh sáng hơn ánh sáng đỏ so với máu oxy (oxygenated), nên tĩnh mạch của chúng ta có xu hướng có màu xanh dương.

Tại sao máu chảy ra ngoài cơ thể khi nó khô có màu nâu sẫm?

Ngoài ra, hemoglobin cũng có thể giúp chúng ta giải thích sự thay đổi màu sắc mà chúng ta thấy trong máu khi nó được lấy ra khỏi cơ thể. Nếu bạn đã từng bị chảy máu mũi, bạn sẽ có thể nhận thấy rằng bất kỳ máu nào bạn lấy từ một mô sẽ biến thành màu nâu đậm khi nó khô. Điều này là do quá trình oxy hóa các nguyên tử sắt trong các tiểu đơn vị hemoglobin, từ sắt (II) thành sắt (III), tạo ra methaemoglobin có màu nâu sẫm.

Nguyên nhân máu có mùi?

Nếu bạn đã từng nói và vô tình cắn lưỡi, bạn cũng sẽ nhận thấy máu có vị hơi kim loại. Điều này một phần do sự hiện diện của chất sắt trong hemoglobin; nó cũng có thể phản ứng với các phân tử chất béo để tạo ra một loạt các hợp chất giúp tạo ra một hương vị kim loại.

Các hợp chất được tạo ra bao gồm oct-1-en-3-one, được mô tả là có mùi kim loại giống nấm. Đây cũng là hợp chất đằng sau mùi kim loại bạn có thể phát hiện trên da sau khi chạm vào các vật bằng kim loại. Vì vậy trong những trường hợp này không phải là kim loại bạn đang ngửi có mùi, mà là sản phẩm phân hủy hóa học của các phân tử trong da của bạn.

Máu tự nó có mùi kim loại trên chính nó. Các nhà nghiên cứu đã xác định rằng một hợp chất đặc biệt trong máu góp phần vào mùi kim loại mờ này, đó chính là trans-4,5-epoxy- (E)-2-decenal, đây cũng là một hợp chất quan trọng được phát hiện bởi các loài ăn thịt.

Một nghiên cứu cách đây vài năm đã xác định được hợp chất này, sau đó họ tiến hành một số xét nghiệm với các loài ăn thịt khác nhau, nơi họ ngâm các mẫu vật trong hợp chất, cũng như ngâm các mẫu vật khác trong máu thực, chất có mùi trái cây và một hợp chất gần như không mùi. Họ phát hiện ra rằng những kẻ săn mồi đã bị cuốn hút vào mẫu vật được ngâm trong 4,5-epoxy-(E)-2-decenal nhiều như ngâm trong máu thực tế.

Phân loại nhóm máu

Mặc dù tất cả máu của chúng ta đều có màu hemoglobin, và máu từ những người khác nhau sẽ tạo ra mùi kim loại giống nhau, tuy vậy, vẫn có sự khác biệt về máu từ người này sang người khác. Chúng ta thường đề cập đến những khác biệt này dưới dạng nhóm máu. Có rất nhiều loại máu khác nhau (35 loại được Hiệp hội truyền máu quốc tế công nhận) nhưng có hai loại phân loại mà chúng ta thường nói đến.

Việc phân loại đầu tiên là hệ thống ABO. Một người có thể có loại A, loại B, loại AB hoặc máu loại O. Sự phân loại này được xác định bởi sự có mặt của các kháng nguyên, đó là các cấu trúc tìm thấy trên bề mặt hồng cầu. Nó là đường hoặc protein, và các loại kháng nguyên có trong máu của một người xác định nhóm máu của họ.

Loại máu A có kháng nguyên A trên hồng cầu; máu loại B có kháng nguyên B. Loại máu AB có cả kháng nguyên A và B, trong khi loại máu O không có. Các kháng nguyên máu bị bỏ qua bởi hệ thống miễn dịch của chúng ta; tuy nhiên, nếu trong quá trình truyền máu, chúng ta nhận được máu chứa kháng nguyên không tìm thấy trong máu của chúng ta, nó có thể gây ra phản ứng miễn dịch bất lợi.

Ngoài ra, máu của chúng ta cũng chứa kháng thể; đây là các protein trong huyết tương giúp chống lại nhiễm trùng. Trong hầu hết các lần truyền máu, nó chỉ là các tế bào hồng cầu chuyển từ máu người hiến cho người nhận. Nếu những tế bào hồng cầu này có các kháng nguyên khớp với kháng thể trong máu của người nhận, các kháng nguyên sẽ liên kết với các kháng thể, và phản ứng bất lợi sẽ chuyển động. Đây là lý do tại sao những người có một số loại máu chỉ có thể nhận máu từ một số loại máu khác.

Nhóm máu O được biết đến như là người hiến tặng phổ quát, bởi vì, kể từ khi các tế bào hồng cầu không chứa các kháng nguyên A hoặc B, nó có thể được trao an toàn cho người nhận với bất kỳ loại máu nào. Tương tự, nhóm máu AB được biết đến như là chất chấp nhận phổ quát, bởi vì nó không chứa kháng thể A hoặc B, do đó không phản ứng sẽ được kích hoạt ngay cả khi máu có kháng nguyên A hoặc B.

Bên cạnh đó, loại máu cũng có thể được gọi là dương tính (ví dụ như A+) hoặc âm tính (A-). Điều này đề cập đến sự có mặt hoặc không có các kháng nguyên Rh trên các hồng cầu, và đây cũng là một cái gì đó phải được xem xét trong quá trình truyền máu. Rh dương tính không thể được trao cho người nhận Rh âm tính, vì người nhận có thể phát triển các kháng thể Rh, sau đó có thể tấn công máu hiến. Những người có máu Rh dương tính có thể nhận máu từ cả những người hiến máu Rh dương tính hoặc Rh âm.

Đọc mấy cái này có vẻ làm chúng ta bối rối và khó hiểu. Nhưng trên thực tế thì có một biểu đồ tiện dụng cho thấy những loại máu có thể được trao cho các bệnh nhân với một loại máu nào đó. Bạn không cần phải hiểu nhiều chỉ biết sơ sơ như vậy là được rồi, trừ khi bạn là bác sĩ huyết học mà thôi!

Đến đây thì bài viết cũng hết rồi, hi vọng các bạn sẽ có thể hiểu phần nào về hóa học đằng sau của máu. Lần sau có ai hỏi thì có thể tự tin “chém gió” rồi nhé!

Tham khảo Compound Interest, NCBI và Scotblood.

Leave a Reply