Thiết kế phần mềm xử lý các kết quả xét nghiệm sinh hóa với dữ liệu thu được từ máy đo quang kế humalyzer 2000 qua đường truyền RS 232

Trên cơ sở đó, luận văn đã thực hiện thiết kế và xây dựng một phần mềm phục vụ cho phân khoa xét nghiệm sinh hóa gồm các chức năng sau: - Tự động thu nhận kết quả của các xét nghiệm sinh

-

LÊ NGỌC SINH

THIẾT KẾ PHẦN MỀM XỬ LÝ CÁC KẾT QUẢ XÉT

NGHIỆM SINH HÓAVỚI DỮ LIỆU THU ĐƯỢC TỪ

MÁY ĐO QUANG KẾ HUMALYZER-2000 QUA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:TS.Huỳnh Quang Linh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 12 tháng 09 năm 2009

KHOA-KHOA HỌC ỨNG DỤNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

TP HCM, ngày tháng 09 năm 2009

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: LÊ NGỌC SINH Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 24 - 09 - 1959 Nơi sinh: Đà lạt – Lâm đồng

Chuyên ngành: VẬT LÝ KỸ THUẬT

MSHV: 01207772

1- TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ PHẦN MỀM XỬ LÝ CÁC KẾT QUẢ XÉT NGHIỆM SINH HÓA

VỚI DỮ LIỆU THU ĐƯỢC TỪ MÁY ĐO QUANG KẾ HUMALYZER 2000 QUA ĐƯỜNG TRUYỀN RS-232

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

1– Khảo sát qui trình hoạt động của máy đo quang Humalyzer 2000 để thiết kế

một module của phần mềm thực hiện tự động việc kết nối và thu nhận dữ

liệu từ máy đo

………

2 – Khảo sát qui trình làm việc của khoa xét nghiệm để thiết kế một workflow

………

…

cơ sở dữ liệu quan hệ đáp ứng được yêu cầu của các hoạt động thực tế

……

4 – Thiết kế và thi công phần mềm có đủ các chức năng để xử lý giải quyết các

yêu cầu nêu ra ở trên thông qua các giao diện linh hoạt, dễ sử dụng, giao tiếp

đơn giản có yếu tố tự động hóa ………

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/2009

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/07/2009

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS HUỲNH QUANG LINH ………

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông

qua

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô của chuyên ngành Vật lý kỹ thuật - khoa

Khoa học ứng dụng – trường đại học Bách khoa TP Hồ chí Minh đã tận tình hướng

dẫn giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian theo học cao học và làm luận văn tốt

nghiệp Mặc dù biết rằng các lời cảm ơn của tôi có nhiều bao nhiêu cũng không thể

nào sánh được với công sức và sự tận tâm mà các thầy đã dạy bảo hướng dẫn cho

tôi trong thời gian qua

Tôi xin được ghi nhớ mãi thầy TS.HUỲNH QUANG LINH là người thầy tận tâm,

là nhà khoa học nghiêm túc để tôi phấn đấu noi theo

Tôi cũng xin nói lời cảm ơn đặc biệt đến thầy PGS.TS TRẦN MINH THÁI là

người luôn động viên giúp đỡ để tôi có thêm nghị lực hoàn thành nhiệm vụ của

mình

Xin được cám ơn ban chủ nhiệm khoa, bộ môn và quý đồng nghiệp ở đại học Y

Dược TP.HCH đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi trong khi làm luận văn

Xin cám ơn sự động viên, hy sinh thầm lặng của hiền thê và gia đình Xin cảm ơn

quý bạn hữu, đồng môn đã giúp đỡ động viên tôi hoàn thành luận văn này

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hiện nay, nhu cầu về số lượng cũng như chủng loại xét nghiệm sinh hoá được chỉ

định thực hiện ngày càng tăng cao Do đó yêu cầu nâng cao hiệu quả công việc của

khoa xét nghiệm trong việc quản lý hồ sơ bệnh nhân, thu nhận, lưu trữ và xử lý kết

quả của các loại xét nghiệm, xuất phiếu trả lời kết quả xét nghiệm vv… có tính cấp

thiết Từ yêu cầu trên luận văn đã thực hiện việc khảo sát và nghiên cứu:

- Qui trình làm việc và yêu cầu đặt ra đối với khoa xét nghiệm sinh hóa thường

qui

- Nguyên lý, qui trình hoạt động vận hành của các thiết bị xét nghiệm nói

chung và của máy đo quang Humalyzer 2000 nói riêng

Trên cơ sở đó, luận văn đã thực hiện thiết kế và xây dựng một phần mềm phục vụ

cho phân khoa xét nghiệm sinh hóa gồm các chức năng sau:

- Tự động thu nhận kết quả của các xét nghiệm sinh hóa thường qui từ máy đo

quang Humalyzer 2000 bằng máy tính qua cổng giao tiếp RS-232

- Tự động xuất phiếu kết quả xét nghiệm cho từng bệnh nhân từ cơ sở dữ liệu

quản lý hồ sơ bệnh nhân

- Thực hiện các thống kê phục vụ công tác kiểm tra chất lượng ở phòng xét

nghiệm và phục vụ nghiên cứu

Hướng phát triển phần mềm sẽ được mở rộng phạm vi áp dụng trên cơ sở dữ liệu

của cả khoa xét nghiệm và góp phần xây dựng bệnh án điện tử cho toàn bệnh viện

ABSTRACT

Nowadays, types and volume of biochemical testing in hospitals are increasing day

by day The need of improving the efficiency of clinical laboratory faculty in

patients’ profile management; in receiving, processing and archiving testing results;

in printing of testing result report etc becomes more demanding

Starting from the above-mentioned requirement, a study of operating workflow and

principles of equipments used in a clinical laboratory, especially the Humalyzer

2000 spectrophotometer, has been performed

Based on the above survey performance, author has designed and developed a

software to facilitate operating process with Humalyser 2000, which composes of

following functions:

- Automatic data transferring from the Humalyzer 2000 apparatus to a

computer via the RS-232 serial port

- Automatic printing of testing result report using data captured in patient

profile database

- Statistical utilities serving quality control and statistics for research

Software development orientation will enhance such application to all testing

processes at clinical laboratories and contribute to establish electronic medical

record project applied for the whole hospital

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan toàn bộ nội dung phần mềm và dữ liệu là do tác giả thực hiện,

không vi phạm bản quyền và chưa được công bố trên bất kỳ báo cáo khoa học hoặc

các phương tiện thông tin khác

1 CHƯƠNG 1 - PHẦN MỞ ĐẦU 13

1.1 Giới thiệu vấn đề 13

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn 15

2 CHƯƠNG II - PHẦN TỔNG QUAN 16

2.1 Giới thiệu tổng quan về hoạt động của khoa xét nghiệm trong hệ thống chẩn đoán cận lâm sàng 16

2.2 Phần mở đầu hoá sinh 19

2.2.1 Lịch sử 19

2.2.2 Vai trò của hoá sinh 20

2.2.2.1 Đối với lâm sàng 21

2.2.2.2 Đối với việc chẩn đoán 21

2.2.2.3 Đối với việc đánh giá chức năng các cơ quan và sự tiên lượng 22

2.2.2.4 Theo dõi kết quả điều trị và trực tiếp phục vụ điều trị 22

2.2.3 Sử dụng kết quả xét nghiệm trên lâm sàng 22

2.3 Dịch cơ thể và các nguyên liệu để làm xét nghiệm 23

2.3.1 Dịch cơ thể 23

2.3.2 Các nguyên liệu 24

2.4 Các quá trình chuyển hóa các chất cơ bản 24

2.4.1 Sự chuyển hoá và sử dụng glucide trong cơ thể 25

2.4.1.1 Sự vận chuyển glucose qua màng tế bào 25

2.4.1.2 Sự phosphoryl hóa glucose 25

2.4.1.3 Sự sử dụng glucose để cho ra năng lượng 26

2.4.1.4 Sự sử dụng glucose để tổng hợp glycogen và mỡ 26

2.4.1.5 Hiện tượng tân tạo đường từ protein và lipid 26

2.4.2 Sự chuyển hoá và sử dụng protein trong cơ thể 27

2.4.2.1 Sự tổng hợp protein trong máu 27

2.4.2.2 Sự sử dụng protein của huyết tương .27

Deleted: 12

Deleted: 12

Deleted: 14

Deleted: 15

Deleted: 15

Deleted: 18

Deleted: 18

Deleted: 19

Deleted: 20

Deleted: 20

Deleted: 21

Deleted: 21

Deleted: 21

Deleted: 22

Deleted: 22

Deleted: 23

Deleted: 23

Deleted: 24

Deleted: 24

Deleted: 24

Deleted: 25

Deleted: 25

Deleted: 25

Deleted: 26

Deleted: 26

Deleted: 26

2.4.2.4 Chuyển hoá protein khi bị đói 27

2.4.3 Chuyển hoá và sử dụng lipid 28

2.4.3.1 Các dạng lipid trong cơ thể 28

2.4.3.2 Sự chuyên chở cholesterol, triglycerit và phospholipit dưới dạng lipoprotein trong huyết tương .28

2.4.4 Chuyển hoá triglyceride 29

2.4.5 Chuyển hoá cholesterol 30

2.4.5.1 Nguồn gốc 30

2.4.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới nồng độ cholesterol trong máu 31

2.4.5.3 Vai trò của cholesterol trong máu và hiện tượng xơ cứng động mạch 32 2.5 Nội dung phương pháp đo quang 35

2.5.1 Kỹ thuật đo điểm cuối 36

2.5.2 Kỹ thuật động học 37

2.6 Các hệ máy đo quang 37

2.6.1 Khảo sát 37

2.6.2 Cấu tạo chung của một máy đo quang 39

2.7 Máy phân tích sinh hoá bán tự động Humalyser 2000 40

2.7.1 Các bộ phận bên ngoài 40

2.7.1.1 Mặt trước 40

2.7.1.2 Mặt sau 42

2.7.2 Các chi tiết kỹ thuật bên trong 42

2.8 Nguyên lý hoạt động của máy đo Humalyser-2000 44

2.8.1 Giao tiếp cổng nối tiếp 48

2.8.2 Các phương thức nối giữa DTE và DCE 49

2.8.3 Thông số kết nối giữa máy tính và máy đo Humalyzer-2000 50

2.9 Kiểm tra chất lượng xét nghiệm 51

2.9.1 Khái niệm 51

2.9.2 Thống kê – Phục vụ cho công tác đảm bảo và kiểm tra chất lượng 52

Deleted: 26

Deleted: 27

Deleted: 27

Deleted: 27

Deleted: 28

Deleted: 29

Deleted: 29

Deleted: 30

Deleted: 31

Deleted: 34

Deleted: 35

Deleted: 36

Deleted: 36

Deleted: 36

Deleted: 38

Deleted: 39

Deleted: 39

Deleted: 39

Deleted: 41

Deleted: 41

Deleted: 43

Deleted: 47

Deleted: 48

Deleted: 49

Deleted: 50

Deleted: 50

Deleted: 51

2.9.2.2 Xử lý số liệu, vật liệu, cách thức tiến hành nội kiểm tra 53

3 CHƯƠNG III – KẾT QUẢ THỰC HIỆN LUẬN VĂN 59

3.1 Qui trình hoạt động ở khoa xét nghiệm 59

3.2 Qui trình vận hành của máy đo Humalyzer.2000 60

3.3 Phân tích thiết kế hệ thống và cơ sở dữ liệu 63

3.3.1 Quy trình thực hiện 63

3.3.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu và hệ cơ sở dữ liệu 64

3.3.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ cơ sở dữ liệu 64

3.4 Hoạt động của phần mềm Humanlyser 65

3.5 Kết quả và ứng dụng thực tế 84

3.5.1 Những việc đã làm được 84

3.5.2 Những việc chưa làm được 85

3.5.3 Ứng dụng thực tế 85

3.6 Biện luận 85

4 CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 86

4.1 Kết luận 86

4.2 Hướng phát triển mở rộng 87

Deleted: 52

Deleted: 58

Deleted: 58

Deleted: 59

Deleted: 62

Deleted: 62

Deleted: 63

Deleted: 63

Deleted: 64

Deleted: 83

Deleted: 83

Deleted: 84

Deleted: 84

Deleted: 84

Deleted: 85

Deleted: 85

Deleted: 86

1 CHƯƠNG 1 - PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Giới thiệu vấn đề

Trong y học hiện đại ngày nay, các bác sĩ lâm sàng không chỉ dùng các y thuật

truyền thống để chẩn đoán mà còn dựa vào sự hỗ trợ của các phương tiện chẩn đoán

cận lâm sàng, trong đó xét nghiệm sinh hoá là một thành phần của quy trình chẩn

đoán đóng vai trò vô cùng quan trọng Với sự phát triển vượt bực và nhanh chóng

của khoa học và công nghệ, kết quả của các xét nghiệm cận lâm sàng đã trở nên

đáng tin cậy hơn, đa dạng, mang tính bổ sung cho nhau, tạo thành một nguồn tài

nguyên lớn về dữ liệu Do đó, dữ liệu xét nghiệm cận lâm sàng cùng với dữ liệu

chẩn đoán hình ảnh cần phải được sử dụng và quản lý một cách khoa học thì mới có

thể phục vụ hiệu quả không chỉ trong công tác điều trị tức thời, mà còn phục vụ cho

lưu trữ thống kê và nghiên cứu khoa học

Việc thu nhận, xử lý, lưu trữ và truyền tải qua mạng dữ liệu thông tin y tế với sự hỗ

trợ đắc lực của công nghệ thông tin ở nhiều nước tiên tiến đã trở thành hệ thống phổ

biến, có giá trị liên thông với những quy định nghiêm ngặt và không thể thiếu được

trong hệ thống y tế quốc gia, thậm chí quốc tế Điều đó cũng dẫn đến việc tất yếu là

các thiết bị chẩn đoán hiện đại đều có trang bị khả năng nối kết phần mềm để xử lý,

lưu trữ và truyền tải kết quả xét nghiệm

Riêng ở Việt nam, việc triển khai xây dựng một hệ thống thông tin y tế đồng bộ cho

đến nay vẫn chưa được thực hiện, mặc dù đã có chủ trương chung từ Bộ Y tế cho

đến những nỗ lực thử nghiệm của nhiều cá nhân, đơn vị Tuy nhiên, với tác động

phát triển của tin học y khoa trên thế giới và sự gia tăng sử dụng của các thiết bị y tế

hiện đại, vấn đề vận dụng công cụ máy tính nâng cao hiệu năng sử dụng của các

thiết bị y sinh trong các ứng dụng cụ thể luôn có ý nghĩa thực tiễn cấp thiết ở Việt

Nam

Trong lĩnh vực máy sinh hoá, cũng có nhiều công ty lớn thực hiện việc tự động hoá;

nhưng do được thực hiện theo yêu cầu của chính hãng cung cấp máy nên có giá đắt

Deleted: hóa

Deleted: hóa

và đôi khi có bất cập là chưa phù hợp khi vận hành ở Việt Nam, đặc biệt khi có sự

cố hay cần nâng cấp mở rộng Do vậy trong từng điều kiện cụ thể, nếu chúng ta giải

quyết được vấn đề tự động hoá và xử lý dữ liệu thì trong quá trình thực hiện sẽ hoàn

toàn chủ động nâng cấp để phù hợp với quá trình đổi mới qui trình quản lý của từng

cơ sở

Trong đề tài này, sở dĩ vấn đề được đặt ra là vì:

- Trước đây số lượng bệnh nhân được cho làm xét nghiệm khi khám chữa

bệnh có giới hạn do trang thiết bị còn thiếu, chưa hiện đại và qui trình kỹ

thuật còn phức tạp Do đó qui trình quản lý vận hành cũng chỉ ở mức thủ

công là chính

- Hiện tại do công nghệ và trang thiết bị đã đổi mới hiện đại hơn, với một

mẫu máu hoặc nước tiểu, bằng quy trình kỹ thuật đơn giản thiết bị có thể

cho ta biết đồng thời nhiều thông số sinh hoá cần thiết, độ tin cậy cao và

nhanh chóng Cho nên hầu hết tất cả các bệnh nhân, kể cả những người chỉ

tham gia kiểm tra sức khoẻ định kỳ, đều được cho làm xét nghiệm Tuy

nhiên do bất cập của qui trình quản lý như cũ nên dẫn đến tình trạng quá

tải, thất thoát dữ liệu và không hiệu quả Ví dụ: Với yêu cầu lưu trữ kết quả

trong vòng từ 3 đến 5 năm, việc ghi vào sổ lưu hoặc vào chương trình

Excel bằng tay với số lượng lớn là điều vô cùng bất cập khi cần truy xuất

dữ liệu Do đó, chỉ có tự động hoá quá trình lưu trữ thì mới thực hiện có

hiệu quả được

Đề tài được đề ra nhằm giải quyết vấn đề tự động hoá trong việc thu nhận, khai

thác, sử dụng và lưu trữ các dữ liệu là kết quả của các xét nghiệm sinh hoá thường

qui của phân khoa sinh hoá thuộc khoa xét nghiệm bệnh viện Đại học Y dược cơ sở

2 Đó là một hướng đi đúng và khả năng giải quyết vấn đề là khả thi nhằm phát huy

tác dụng của hệ máy vi tính được trang bị nhưng hiện nay chỉ để xử lý các vấn đề

nêu trên bằng các tác vụ của MS-Office một cách thủ công đồng thời góp phần hiện

đại hoá các quy trình của bệnh viện trong thời đại kỹ thuật số

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn

Mục tiêu của luận văn là thiết kế và xây dựng một phần mềm có các chức năng thực

hiện được việc tự động hoá một số công đoạn trong qui trình làm việc của bộ phận

xét nghiệm hoá sinh thường qui của phòng xét nghiệm, cụ thể:

• Tiếp nhận dữ liệu trực tiếp từ máy đo quang kế Humalyzer 2000 thông qua

đường truyền RS-232

• Quản lý danh sách bệnh nhân và kết quả xét nghiệm bằng cơ sở dữ liệu

thống nhất; qua đó có thể tìm kiếm, phân loại để phục vụ công tác chẩn

đoán thường trực hoặc thống kê phục vụ nghiên cứu v.v…

• Thực hiện biểu đồ theo dõi trong công tác đảm bảo chất lượng và quản lý chất

lượng xét nghiệm QC (Quality control)

Dựa vào mục tiêu trên, nhiệm vụ chính của luận văn bao gồm những phần sau:

1 Tìm hiểu qui trình làm việc của khoa xét nghiệm để thiết kế một lưu đồ tác

vụ thường xuyên

2 Phân tích thiết kế hệ thống dựa theo lưu đồ trên để xây dựng một hệ quản trị

cơ sở dữ liệu quan hệ đáp ứng được yêu cầu của các hoạt động thực tế

3 Khảo sát qui trình hoạt động của máy đo quang Humalyzer 2000 để thiết kế

một module của phần mềm thực hiện tự động việc kết nối và thu nhận dữ

liệu từ máy đo

4 Thiết kế và thi công phần mềm có đủ các chức năng để xử lý giải quyết các

yêu cầu nêu ra ở trên thông qua các giao diện linh hoạt, dễ sử dụng, giao tiếp

đơn giản và có yếu tố tự động hoá

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

2 CHƯƠNG II - PHẦN TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu tổng quan về hoạt động của khoa xét nghiệm trong hệ thống

chẩn đoán cận lâm sàng

Đối với các khoa chẩn đoán hình ảnh (X-Quang, siêu âm), bác sĩ và bệnh nhân gặp

mặt nhau trực tiếp khi bác sĩ tiến hành các y thuật trên bệnh nhân bằng các phương

tiện chẩn đoán, bệnh nhân sẽ có kết quả ngay sau khi các y thuật được thực hiện

Trên phiếu trả lời kết quả chẩn đoán hình ảnh thường có kèm theo kết luận chẩn

đoán sơ khởi hoặc có khi là chung thẩm

Trong khi đó, khi thực hiện xét nghiệm sinh hoá, bệnh nhân đến phòng xét nghiệm

gởi lại nghiệm phẩm của mình như mô, máu, phân, đàm, nước tiểu, dịch não tuỷ và

các dịch sinh vật khác v.v… Thầy thuốc khoa xét nghiệm không có sự tiếp xúc trực

tiếp với bệnh nhân, ngoại trừ bộ phận thu nhận mẫu mới có tiếp xúc với bệnh nhân

Đối tượng để tiến hành các y thuật ở đây chính là các mẫu bệnh phẩm, nghiệm

phẩm của bệnh nhân Xét nghiệm hoá sinh là thực hiện việc định lượng các cơ chất

chứa trong bệnh phẩm Bệnh nhân không thể có ngay được kết quả sau khi gởi

nghiệm phẩm, mà phải chờ một thời gian cần thiết cho các tương tác hoá sinh,

nhanh nhất là từ 20 phút đối với các ca cấp cứu cho đến 3 giờ sau với ca khám bệnh

bình thường

Sở dĩ có điều này là do:

- Mẫu bệnh phẩm của mỗi bệnh nhân cần được xử lý qua các công đoạn như

mã hoá, ly tâm để tách chất cần thiết; sau đó mẫu bệnh phẩm được chuyển

qua các bộ phận trong khoa xét nghiệm sinh hoá để tiến hành định lượng

các cơ chất khác nhau

- Mỗi xét nghiệm định lượng cơ chất được thực hiện không phải với bệnh

phẩm của từng bệnh nhân một mà là tiến hành đồng thời cùng lúc với bệnh

phẩm của nhiều bệnh nhân khác nhau Phản ứng của mỗi bệnh phẩm được

làm trong 1 buồng phản ứng (reaction cell) khác nhau

Deleted: tủy

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

- Sau khi tiến hành xong một xét nghiệm, một dãy số là kết quả của một lô

bệnh phẩm tương ứng thu được Các kết quả này sẽ được ghi lại vào sổ lưu

ứng với tên của mỗi bệnh nhân đã được mã hoá trước đó Khi trong sổ lưu

mỗi bệnh nhân nhận được đủ kết quả các xét nghiệm theo yêu cầu của

phiếu chỉ định xét nghiệm ban đầu thì kết quả sẽ được in ra thành phiếu kết

quả trả cho bệnh nhân Kết luận chẩn đoán sẽ được bác sĩ xét nghiệm đánh

giá ghi trên phiếu kết quả

Trên phiếu kết quả thường có in kèm theo các trị số bình thường đối với mỗi cơ

chất, đôi khi thuật ngữ trị số đối chiếu, khoảng giá trị bình thường v.v… Đó là

những trị số thu được trên một quần thể đối chiếu đồng nhất của những người được

chọn lọc và được coi là mạnh khoẻ Cho nên, đánh giá hoặc xác định những trạng

thái bệnh lý chính là so sánh hay đối chiếu những tính chất và thông số sinh học của

người được xét nghiệm với những tính chất và thông số sinh học của người khỏe

mạnh (bình thường) mà người ta coi là những tiêu chuẩn để so sánh

Thực tế, những trị số đối chiếu này được một cơ quan có thẩm quyền cấp quốc gia

thực hiện và công bố mang tính pháp lý, được cập nhật theo những chu kỳ thống

nhất với các thống kê dịch tễ học nghiêm túc Các bảng (2.1), (2.2) nêu lên các trị

số đối chiếu do cơ quan CDC (Control Diseases Committee) của Mỹ công bố

Ngoài ra khi đi vào chuyên sâu, người ta đưa ra những bảng trị số đối chiếu chi tiết

hơn dựa vào những ngân hàng dữ liệu về phân bố xác suất của những thông số sinh

học, ví dụ: phân bố cholesterol của nam và nữ theo các độ tuổi khác nhau, hay như

để khảo sát về mối quan hệ giữa lipid và bệnh tim mạch, có thể sử dụng các bảng

thông số công bố bởi mạng CRMLN (Cholesterol Refrence Methode Laboratory

Network) thuộc CDC.[2]

Deleted: hóa

Deleted: khỏe

Deleted: đươc

Bảng 2.1: Trị số đối chiếu các cơ chất sinh hoá trong máu [22]

Bảng 2.2: Phân bố của LDL- Cholesterol theo tuổi và giới của dân cư Bắc

Mỹ.[21]

Formatted: Justified Deleted: hóa

Theo [8] thì các hằng số sinh học của người Việt Nam cũng tương đương như các

hằng số sinh học của Âu Mỹ nên ở đây không nêu ra hằng số sinh học của người

Việt Nam

2.2 Phần mở đầu hoá sinh [7, 8, 9, 10, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27]

Hoá sinh là môn học nghiên cứu về thành phần hoá học, cấu tạo, tính chất, lý hoá,

chức năng sinh học của các chất trong cơ thể và các quá trình chuyển hoá của chúng

trên cơ thể sống

2.2.1 Lịch sử

Môn hoá sinh được hình thành bắt nguồn từ sự phát triển mạnh mẽ của các môn hoá

học và sinh học vào cuối thế kỷ XIX Sự hình thành đó bắt nguồn từ môn học hoá

hữu cơ và sinh lý, dựa vào sự tiến bộ của các ngành khoa học khác như vật lý, hoá

phân tích, cùng với sự phát triển của môn sinh lý học dẫn đến việc tách riêng môn

hoá sinh thành môn độc lập phục vụ cho nhiều ngành Nó phát triển như vũ bão với

bề dày của các công trình ngày một tăng lên

Sang thế kỷ XX, nhiều phát minh và ứng dụng về hoá sinh được ghi nhận Thời

gian này ATP được chiết xuất (Fiske và Subbaroe 1929), tiếp đó là phản ứng ATP –

phosphocreatin cơ bởi Lohmann (1932), đến năm 1940 Lipmann mô tả vai trò của

ATP trong quá trình dự trữ và vận chuyển năng lượng Tiếp đó sau, công trình hoá

sinh nổi bật của Hans-Krebs (1937) tìm ra chu trình acid citric; cùng với năm đó

Lohmann và Shuster tìm ra vitamin B1 là coenzyme của pyruvat carboxylase

Lipmann và Kaplan (1947 – 1948) tìm ra được coenzyme A có vai trò trong nhiều

phản ứng hoá học Kennedy và Lehninger (1950) tìm ra sự phân huỷ mở, quá trình

hô hấp tế bào, sản sinh ATP ở ty thể

Đến năm 1961, nhiều quá trình tổng hợp purin, acid amin, glucid, lipid được sáng

tỏ Năm 1965 Nirenberg, Khorana, Holley nghiên cứu được chức phận riêng biệt

mã hoá của acid amin trong quá trình tổng hợp Đến cuối thế kỷ XX đạt được

những thành tựu to lớn và phát triển thêm nhiều ngành nhỏ.Nhiều giải thưởng

Nobel đã ghi công các kết quả nghiên cứu quan trọng như gần đây công trình

nghiên cứu prion của Sraley Prusiner được trao giải thưởng Nobel y học năm 1997

2.2.2 Vai trò của hoá sinh

Hoá sinh có vai trò quan trọng trong toàn bộ lĩnh vực phát triển sinh học Nhờ sự

phát triển hết sức nhanh chóng của sinh học nói chung và sinh hoá nói riêng nhiều

cuộc “cách mạng” trong ngành sinh học đã bùng nổ, giải quyết nhiều vấn đề lớn

cho yêu cầu của con người như giải quyết bệnh tật, lương thực, thực phẩm

Hiện nay và tương lai, y học phải tiếp tục giải quyết nhiều vấn đề lớn:

- Tìm hiểu qui luật của sự sống, của di truyền để ứng dụng có lợi cho mục

đích con người

- Kéo dài tuổi thọ của con người

- Thanh toán bệnh ung thư, bệnh do virus và nhiều bệnh hiểm nghèo khác như

SIDA

Những vấn đề trên cũng đặt một vị trí xứng đáng cho ngành hoá sinh, đặc biệt là

hoá sinh về protein và acid nucleic

• Trong phạm vi y dược học, hoá sinh đã góp phần lớn trong việc bảo vệ

và không ngừng nâng cao sức khoẻ của con người thông qua các kết quả

chẩn đoán phục vụ Công tác phòng và chữa bệnh

• Trong di truyền học, người ta đã đề cập đến những mã di truyền do

những base purin và pyrimidin trong cấu trúc ADN Trong miễn dịch

học, một trong những quá trình chống đỡ bệnh tật của cơ thể là sự tạo ra

kháng thể có bản chất protein Cấu trúc và chức năng của nó đã được xác

định rõ trong những năm qua là nhờ hoá sinh

• Trong lĩnh vực dinh dưỡng, vấn đề lớn là xây dựng khẩu phần ăn hợp lý

tăng giảm glucid, lipid, protein như thế nào cho hợp lý, cũng như nhu cầu

vitamin ra sao cũng cần đến hoá sinh

• Trong dược lý học, hoá sinh là cơ sở khoa học giúp con người hiểu sâu

xa về cơ chế tác dụng thuốc ở mức độ dưới tế bào thông qua tác dụng của

thuốc kích thích hay kìm hãm một hay nhiều quá trình chuyển hóa nào đó

trong cơ thể

2.2.2.1 Đối với lâm sàng

Trước đây khi ngành xét nghiệm (XN) chưa có hoặc chưa phát triển, việc chẩn đoán

và điều trị hoàn toàn dựa trên sự hỏi và thăm khám trực tiếp của người thầy thuốc:

nhìn, sờ, gõ, nghe, ngửi… Dần dần ngành xét nghiệm phát triển, cùng với các XN

khác, XN hoá sinh lâm sàng cung cấp những triệu chứng khách quan rất có giá trị

giúp cho người thầy thuốc trong việc chẩn đoán, đánh giá chức năng cơ quan theo

dõi kết quả điều trị và trực tiếp phục vụ điều trị

2.2.2.2 Đối với việc chẩn đoán

- Quyết định chẩn đoán: nhiều bệnh hoặc trạng thái bệnh lý cần phải có xét

nghiệm hoá sinh (XNHS) mới xác định được Ví dụ: tiểu đường cần trước

hết xét nghiệm đường huyết (tăng), rồi đường niệu; rối loạn thăng bằng nước

– điện giải cần các số liệu về ion – đồ (Na+, K+, Ca2+,…)

- Góp phần chẩn đoán: đa số các xét nghiệm hoá sinh lâm sàng có tác dụng

góp phần chẩn đoán Ví dụ: kết quả điện di protein – huyết thanh giúp cho

chẩn đoán các bệnh tim gan, tiêu hoá; urê, creatinin, acid uric trong bệnh

thận; các hormone trong bệnh của các tuyến nội tiết…

- Chẩn đoán phân biệt: đối với những bệnh khác nhau nhưng bệnh cảnh lâm

sàng giống nhau đòi hỏi những biện pháp điều trị khác nhau Ví dụ: tắc mật

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

không hoàn toàn và viêm gan do virút có những triệu chứng lâm sàng giống

nhau (sốt, đau vùng gan…), nhưng có những xét nghiệm hoá sinh khác nhau:

- Chẩn đoán sớm: Có một số bệnh ở giai đoạn đầu hoặc ở thời kỳ ủ bệnh, các

triệu chứng lâm sàng chưa biểu hiện nhưng xét nghiệm hoá sinh đã có thay

đổi Ví dụ: Ở bệnh nhồi máu cơ tim khi chưa có biểu hiện lâm sàng thậm chí

chưa có rối loạn điện tâm đồ, transaminase đặc biệt GOT và Creatikinase đã

tăng cao

2.2.2.3 Đối với việc đánh giá chức năng các cơ quan và sự tiên lượng

Nhiều xét nghiệm hoá sinh, đặc biệt là những nghiệm pháp chức năng (ví dụ:

nghiệm pháp galac-toz-niệu, độ thanh thải creatinin…) có giá trị đánh giá hoạt động

chức năng của các cơ quan, do đó góp phần vào việc tiên lượng bệnh Ví dụ: độ

thanh thải creatinin phản ảnh mức độ suy thận, nếu càng ngày càng giảm thì tiên

lượng càng xấu

2.2.2.4 Theo dõi kết quả điều trị và trực tiếp phục vụ điều trị

Nhờ các tác dụng kể trên mà các XNHS còn được sử dụng để theo dõi kết quả điều

trị Ví dụ: phản ứng Maclagan, được dùng để theo dõi kết quả điều trị viêm gan,

protein-niệu đối với điều trị thận hư nhiễm mỡ…

Hơn nữa, những kết quả định lượng chính xác của các XNHS còn được dùng để

trực tiếp phục vụ điều trị Ví dụ: căn cứ vào đường huyết và đường niệu mà xác

định liều insulin trong điều trị bệnh tiểu đường

2.2.3 Sử dụng kết quả xét nghiệm trên lâm sàng

Để phát huy hết khả năng của XN (phục vụ chẩn đoán; đánh giá chức năng, cơ

quan; tiên lượng, theo dõi kết quả điều trị và phục vụ điều trị), đòi hỏi thầy thuốc

phải phân tích và tổng hợp cẩn thận các kết quả XN Cần chú ý mấy điểm sau đây:

• Việc nắm vững những yếu tố gây biến thiên các thông số sinh học (tuổi, giới

tính, hoạt động, dinh dưỡng…) giúp đánh giá những trạng thái bệnh lý một

cách xác đáng Ví dụ: urê – huyết làb 6,6 – 8,3mmol/L, thì người ăn chế độ

ăn giàu protid ta có thể coi là bình thường, nhưng ở người theo chế độ ăn rau

thì có thể là bệnh lý

• Chú ý quá trình diễn biến bệnh lý: bất kỳ bệnh nào cũng diễn biến đại thể

qua ba giai đoạn: phát sinh, phát triển và thoái lui Mỗi giai đoạn có những

triệu chứng và đặc điểm nhất định Những thông số sinh học cũng diễn biến

theo các giai đoạn đó

• Tác động của các phương pháp điều trị (dùng thuốc, truyền dịch) làm cho

những thông số sinh học bị biển đổi Ví dụ: thuốc gây mê (ete, chloroform,

morphin, aldrenalin…) gây tăng đường huyết, truyền huyết thanh ngọt nhiều

có thể gây thay đổi thăng bằng nước điện giải

2.3 Dịch cơ thể và các nguyên liệu để làm xét nghiệm

2.3.1 Dịch cơ thể

Nước chiếm khoảng 60% thân trọng người trưởng thành, gồm 40% là dịch trong tế

bào (DTTB) và 20% là dịch ngoài tế bào (DNTB) DNTB gồm dịch kẽ hay dịch

gian bào (15%) và huyết tương (5%) Có sự trao đổi nước thường xuyên giữa 3 khu

vực nước Mặt khác có sự trao đổi nước và nhiều chất khác giữa huyết tương và các

dịch cơ thể khác: dịch tuỷ não, dịch khớp, bạch huyết, dịch tiêu hoá, nước tiểu, mồ

hôi, dịch tiết của các niêm mạc,… Hằng ngày có nhiều lít dịch tiêu hoá (có thể tới

10 lít) được tiết ra và tái hấp thu vào máu, khoảng 180 lít nước tiểu ban đầu được

tiết qua cầu thận và hơn 99% được tái hấp thu ở ống thận

Deleted: tủy

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Trong các dịch cơ thể đều chứa các chất hoà tan nhất định Vì vậy, khi có những rối

loạn sự vận chuyển các dịch cơ thể, chúng bị mất quá nhiều hoặc bị ứ lại, cơ thể sẽ

chịu những rối loạn bệnh lý thứ phát

2.3.2 Các nguyên liệu

Qua trình bày ở trên ta thấy máu đóng vai trò trung tâm trong quá trình vận chuyển

nước và các chất hoà tan (chất dinh dưỡng và các chất cặn bã) Đó là nội môi của cơ

thể Cơ thể luôn luôn đảm bảo sự hằng định nội môi (homeostasis) nghĩa là các

thông số của máu (trong đó có các thông số hoá sinh) luôn luôn ở trạng thái ổn định

động (chúng dao động trong những giới hạn sinh lý nhất định) Khi các trị số của

một thông số nào đó vượt khỏi giới hạn sinh lý (cao hoặc thấp hơn) thì chúng phản

ánh những trạng thái bệnh lý nào đó Có nhiều cơ chế duy trì sự hằng định nội môi,

trong đó thận đóng vai trò rất quan trọng nhờ chức năng tạo thành nước tiểu của nó

Do những điểm trình bày trên, máu và nước tiểu là những nguyên liệu được xét

nghiệm nhiều nhất nhằm đánh giá các trạng thái bệnh lý

2.4 Các quá trình chuyển hoá các chất cơ bản

Nhờ hệ thống tiêu hoá thức ăn bị phân giải – chủ yếu ở ruột non – thành các sản

phẩm tiêu hoá cuối cùng còn gọi là chất dinh dưỡng hay dưỡng chất (glucoz, acid

amin…) Dưỡng chất được hấp thụ vào máu, rồi được dòng máu đưa đến các mô Ở

các mô, dưỡng chất được dùng để tổng hợp các đại phân tử hoặc bị thoái hoá trung

gian và cuối cùng, các sản phẩm này được đưa vào máu tới các mô: chúng được các

mô sử dụng hoặc các cơ quan bài tiết thải ra ngoài (qua nước tiểu, mồ hôi, hơi thở,

2.4.1 Sự chuyển hoá và sử dụng glucide trong cơ thể

2.4.1.1 Sự vận chuyển glucose qua màng tế bào

Muốn khuếch tán qua các lỗ của màng tế bào thì trọng lượng phân tử tối đa của một

chất là 100, nhưng glucose, galacotose, fructose có trọng lượng phân tử là 180 thế

mà vẫn qua màng tế bào khá tự do nhờ cơ chế khuếch tán có tăng cường

(facilitated diffusion) Glucose gắn với một chất protein chuyên chở ở màng tế bào,

nhưng chỉ đi theo bậc thang nồng độ và không cần năng lượng

Khi có insulin, lượng glucose và các monosaccharit khác đi vào phần lớn các tế bào

trong cơ thể tăng lên nhiều: lượng lớn insulin làm tốc độ chuyên chở glucose,

galactose, fructose tăng gấp 10 lần hơn khi không có insulin Ngược lại nếu không

có insulin thì lượng glucose đi vào các tế bào trong cơ thể (trừ gan và não) rất ít

không đủ cung ứng cho sự tạo năng lượng của tế bào

2.4.1.2 Sự phosphoryl hoá glucose

Khi vào tế bào, glucose lập tức bị phosphoryl hoá thành glucose 6 photphat theo

phản ứng sau:

Glucose Glucokinaz hay hexokinaz Glucose 6 photphat

Phản ứng này chỉ có một chiều, trừ tế bào gan, tế bào biểu mô ống thận và tế bào

ruột có chứa enzyme glucose phosphatase xúc tác phản ứng trên theo chiều ngược

Glucose được giữ trong tế bào dưới dạng glucose 6 photphat ở phần lớn các tế bào

trong cơ thể Sau khi vào tế bào glucose có thể được sử dụng để cho ra năng lượng

hoặc dự trữ dưới dạng glycogen, hay là dạng lipide

2.4.1.3 Sự sử dụng glucose để cho ra năng lượng

Bằng quá trình đường phân (glycolytic) theo con đường hexose diphosphat xảy ra

nhiều ở cơ, qua 2 giai đoạn biến 1 phân tử glucose thành 2 phân tử acetyl CoA Sau

đó acetyl CoA vào chu trình Krebs để tạo ra năng lượng ở dạng ATP, giải phóng

CO2 và nước

2Acetyl-CoA + 6H2O + 2 ADP 4CO2 + 16H + 2CoA + 2 ATP

Tóm lại, khi oxit- hoá hoàn toàn 1gram phân tử glucose, năng lượng được giải

phóng là 686.000 calories được dự trữ dưới dạng ATP (66%) phần còn lại ở dạng

nhiệt năng (34%) thải ra ngoài cơ thể

2.4.1.4 Sự sử dụng glucose để tổng hợp glycogen và mỡ

Nếu cơ thể có dư đường thì được ưu tiên dự trữ dưới dạng glycogen, khi glycogen ở

các tế bào chủ yếu là gan và cơ đã bão hoà thì glucose còn dư được biến đổi thành

lipit ở gan và mô mỡ sau đó được dự trữ ở mô mỡ dưới dạng triglycerit

Sự phân phối glucose ăn vào:

5% phần trăm lập tức biến thành glycogen ở gan

30 – 40 phần trăm thành mỡ ở mô mỡ

55 phần trăm được chuyển hoá ở cơ và các mô khác

2.4.1.5 Hiện tượng tân tạo đường từ protein và lipid

Khi dự trữ đường trong cơ thể giảm dưới mức bình thường và giảm lượng đường

trong máu thì có hiện tượng tân tạo đường tức là hiện tượng tổng hợp ra glucose từ

các axít amin và glycerol của lipide

Formatted: Portuguese (Brazil) Deleted: hóa

Deleted: giài

Deleted: hòa

Deleted: hóa

2.4.2 Sự chuyển hoá và sử dụng protein trong cơ thể

2.4.2.1 Sự tổng hợp protein trong máu

Tất cả albumin và fibrinogen, 50 – 80 phần trăm globulin được tổng hợp từ gan,

phầnglobulin n còn lại do mô bạch huyết sản xuất chủ yếu là γ globulin tạo nên

kháng thể

Tốc độ tạo protein của gan có thể xảy ra rất cao tới 30 gram một ngày

2.4.2.2 Sự sử dụng protein của huyết tương

Nhiệm vụ chính của albumin là tạo áp suất keo trong huyết tương, để giữ nước lại

trong thành mạch máu

- Globulin làm nhiệm vụ như một số enzyme trong huyết tương, ngoài ra còn

là kháng thể chống lại những vật lạ xâm nhập cơ thể

- Fibrinogen có vai trò trong sự đông máu

2.4.2.3 Chuyển hoá acid amin

Có hai loại là axit amin thiết yếu và axit amin không thiết yếu Có 10 axit amin thiết

yếu không tổng hợp được trong cơ thể, phải được cung cấp từ thức ăn gồm:

phenylalanine, valin, tryprophan, threonin, lysine, leucin, isoleucin, methionin,

histidin và arginin Những axit amin khác trong cơ thể có thể được tổng hợp theo

yêu cầu bằng phản ứng chuyển nhóm amin

2.4.2.4 Chuyển hoá protein khi bị đói

Khi một người ăn khẩu phần đủ năng lượng cần thiết nhưng có ít protein tổng

lượng nitrogen bài tiết không dưới 3,6g trong một ngày dù số lượng bài tiết urê,

sulfat trong nước tiểu giảm, lượng bài tiết axit uric giảm 50% lượng bài tiết

creatinin không thay đổi dẫn tới sự cân bằng chất đạm âm

Deleted: globugli

Deleted: ¶

Deleted: lăng lượng

Deleted: có it

Khi khẩu phần ăn vừa thiếu năng lượng vừa thiếu protein thì gluxit và lipit được sử

dụng để cho ra năng lượng trước, khi nguồn gluxit và lipit đã cạn, thì đến lúc đó

mới đến lượt các axit amin trong máu bị khử amin và oxit hoá để cho ra năng

lượng, khi đó tốc độ thoái hoá protein rất nhanh, tới 125g một ngày và cơ thể bị huỷ

hoại nhanh chóng Như vậy mỡ và đường giúp tiết kiệm protein

2.4.3 Chuyển hoá và sử dụng lipid

2.4.3.1 Các dạng lipid trong cơ thể

Lipid trong cơ thể sinh vật gồm có các loại sau đây: triglycerit, phospholipit,

cholesterol và một số chất khác ít quan trọng hơn

- Triglycerit do glycerol gắn với ba axit béo

- Phospholipit là thành phần của màng tế bào có thành phần hoá học gồm một

hay nhiều axit béo, một gốc axit phosphoric là một baznitrogen Ba loại

phospholipit chính là lecithin, cephalin, sphingomyelin

- Cholesterol là chất có nhân sterol Nhân sterol được tổng hợp từ sản phẩm

chuyển hoá của axit béo Từ nhân sterol cơ thể có thể tổng hợp axit cholic là

axit mật, các hormone steroid

Trong cơ thể: Triglycerit được sử dụng để cho năng lượng, Cholesterol,

phospholipit và các dẫn chất của các chất này được sử dụng khắp nơi trong cơ thể,

thực hiện nhiều chức năng của tế bào

2.4.3.2 Sự chuyên chở cholesterol, triglycerit và phospholipit dưới dạng

lipoprotein trong huyết tương

Lipoprotein là dạng vận chuyển các thành phần của lipide trong máu gồm 1 lõi kỵ

nước “triglycerit và cholesterol ester hoá ” bao quanh bởi phospholipit và protein

Thành phần lipit trong lipoprotein càng nhiều thì tỉ trọng lipoprotein càng thấp

Protein của lipoprotein được gọi là apoprotein Những apoprotein chính là E, C và

B Có 3 loại apoprotein B, một loại có lượng phân tử thấp là B48 đặc hiệu để chuyên

Formatted: English (U.K.)

chở lipit từ ngoài ăn vào, một loại có trọng lượng phân tử cao là B100 để chuyên chở

lipit được tổng hợp từ gan Có tất cả 6 loại lipoprotein tuỳ theo kích thước

2.4.4 Chuyển hoá triglyceride

Triglyceride được thuỷ phân cho ra glycerol và axit béo

- Glycerol khi vào mô hoạt động được biến đổi thành glycerol 3 phosphate và

chu trình đường phân để cho ra năng lượng

- Axit béo được chuyên chở vào ty thể, nhờ gắn với một chất chuyên chở là

carnitin Sau khi vào trong ty thể rồi, axit béo tách ra khỏi carnitin và được

oxit hoá Tất cả các tế bào trừ mô não có thể dùng axit béo thay cho glucose,

để cung cấp năng lượng cho nó

Sự oxit hoá axit béo: Xảy ra lần lượt theo các bước như ở hình 2.4 để tách acid béo

thành từng phân tử acetyl CoA

- Qua các bước như vậy thì axit béo giải phóng ra 1 acetyl CoA, và bị mất đi 2

carbon, phần còn lại là acetyl CoA ngắn đi 2 mẫu carbon lại tiếp tục các

bước trên, quá trình được lập đi lập lại , cuối cùng ta được nhiều phân tử

acetyl CoA

- Cứ mỗi phân tử acetyl CoA được tách ra từ axit béo thì có 4 nguyên tử

hydro được tách ra và sẽ được oxit hoá trong ty thể để tạo ra năng lượng dự

2.4.5 Chuyển hoá cholesterol

Cholesterol là tiền chất của hormone steroid, axít mật và là thành phần chính yếu

của màng tế bào Cholesterol chỉ có ở động vật, thức ăn có nhiều cholesterol là lòng

đỏ trứng gà và mỡ động vật

2.4.5.1 Nguồn gốc

Cholesterol trong cơ thể người có 2 nguồn gốc:

I/ Nguồn gốc ngoại sinh

Cholesterol được hấp thụ từ ruột vào thành máu, và tham gia vào cấu tạo niêm mạc

ruột Sau khi tách triglycerit ở chylomicron để cho vào mô mỡ, phần còn lại của

chylomicron mang cho cholesterol tới gan phần lớn cholesterol sau khi vào gan

được biến đổi thành axit mật, và được bài tiết theo mật vào hành tá tràng, nhưng sau

đó 90 phần trăm axit mật được tái hấp thụ trở lại vào máu, ở phần cuối của ruột non

và được sử dụng lại

II/ Nguồn gốc nội sinh

Phần lớn cholesterol được sinh tổng hợp ở gan, nhưng tất cả các tế bào khác trong

cơ thể cũng có thể tổng hợp được 1 ít cholesterol từ acetyl CoA (hình 2.3)

Hai dạng chính chuyên chở cholesterol nội sinh trong máu là LDL và HDL có vai

trò chuyên chở cholesterol tới các tế bào của các mô gan, đại thực bào, và cung cấp

cholesterol cần dùng cho nhu cầu tế bào Khi tế bào cần cholesterol thì sự tổng hợp

các thụ thể của LDL tăng lên

HDL chuyên chở cholesterol dư thừa không cần thiết ở những mô khác trở về gan

Một số cholesterol này được sử dụng lại để tạo VLDL, phần lớn được biến đổi

thành axit mật, và bài tiết theo mật ra ngoài

Deleted: tổng hơp

2.4.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới nồng độ cholesterol trong máu

Nếu thức ăn có nhiều cholesterol thì nồng độ cholesterol trong máu chỉ tăng 15 %,

nhờ sự điều hoà ngược âm tính trên sự sinh tổng hợp cholesterol bằng cách ức chế

men 3 hydroxy – 3 methylglutaryl CoA reductaz Tuy nhiên đáp ứng của mỗi cá

nhân không thay đổi khá lớn

Nếu thức ăn có nhiều lipit bão hoà: làm tăng nồng độ cholesterol trong máu từ 15%

- Estrogen làm giảm LDL và tăng HDL trong máu lên làm giảm nồng độ

cholesterol trong máu

- Khi bị tắc mật hoặc bệnh tiểu đường không điều trị: lượng cholesterol trong

máu tăng

- Hút thuốc, mập, người ít hoạt động: HDL trong máu giảm, làm tăng nồng độ

cholesterol trong máu

- Tập thể dục: HDL trong máu cao, làm giảm nồng độ cholesterol

- Một số hoá chất như cholestipol, thức ăn như bột mỳ lúa mạch, làm axit mật

không được tái hấp thụ từ ruột vào máu, như vậy sẽ làm cho cholesterol ở

gan sẽ được biến đổi thành axit mật nhiều hơn là tạo LDL, và làm cho

cholesterol trong máu giảm

2.4.5.3 Vai trò của cholesterol trong máu và hiện tượng xơ cứng động

mạch

Cholesterol cao trong máu sẽ đóng thành các tinh thể ở bề mặt nội mô và lớp cơ

trơn bên dưới, lâu ngày, các tinh thể này lớn dần và tụ lại thành mảng, ngoài ra các

tế bào sợi và tế bào cơ trơn cũng tăng sinh, và góp phần tạo lên mảng lớn và dày, có

thể lồi hẳn vào lòng mạch máu làm giảm lưu lượng máu và đôi khi làm tắc hẳn

mạch máu Tế bào sợi của mảng có thể phát triển làm xơ hoá mảng, và thành mạch

trở lên cứng, sau đó có hiện tượng hoá vôi làm cứng và cong động mạch Thành

mạch mất tính đàn hồi và rất dễ vỡ Ngoài sự không trơn láng của nội mô, khiến

cho dễ có cục máu đông được thành lập, làm nghẽn mạch máu hoặc tắc mạch

Người bệnh thường chết vì nhồi máu cơ tim, xuất huyết hay tắc mạch ở não, thận,

gan, đường tiêu hoá, chân tay

Người ta nhận thấy:

- LDL trong máu cao tăng nguy cơ bị xơ cứng động mạch và dễ gây biến

chứng

- Nếu làm giảm 1mg/dl LDL thì giảm được 2 % tỉ lệ chết

- Ngược lại HDL trong máu cao thì tỉ lệ xơ cứng động mạch thấp

- Do đó thường người ta cho tỉ lệ

LDL HDL

- Nếu tỉ lệ này tăng thì tiên lượng tốt tỉ lệ này thấp thì tiên lượng xấu

Tóm tắt lại ta thấy chuyển hoá của 3 cơ chất chính đều xoay quanh việc tạo nguyên

liệu đầu vào cho chu trình Krebs để tạo ra năng lượng ở dạng ATP, đồng thời có sự

chuyển hoá qua lại để tạo nguyên liệu tổng hơp lại cơ chất ban đầu khác

Chu trình Kreb có tính hai mặt, gồm cả hai phản ứng dị hoá và đồng hoá

• Dị hoá: Năng lượng từ oxy hoá acetyl CoA được dự trữ trong các coenzym

• Đồng hoá: Hàng loạt các hợp chất trung gian tham gia vào nhiều con đường

Chu trình chuyển hoá protid

Hình 2.2: Chu trình chuyển hoá protid

• Dị hoá: Năng lượng từ quá trình phân giải protein

• Đồng hoá: Sinh tổng hợp amino acid

Hình 2.4: Quá trình β-oxy hoá acid béo thành acetyl-CoA

2.5 Nội dung phương pháp đo quang

Các chất hoá học có thể tạo màu nhờ phản ứng trực tiếp với các chất hoá học khác

hoặc qua các sản phẩm trung gian của nó trong quá trình phản ứng, màu được tạo ra

có độ hấp thụ tối đa ở một bước sóng nào đó: bước sóng đó được sử dụng để đo mật

độ quang học (OD – optical density), từ đó tính ra nồng độ chất cần khảo sát dựa

vào định luật Lambert – Beer

Có 2 kỹ thuật đo quang:

Deleted: hóa

Deleted: hóa

Deleted: hóa

2.5.1 Kỹ thuật đo điểm cuối

Đối với những cơ chất cho phản ứng sinh màu đơn sắc, mật độ quang học được đo

ở vùng phổ khả kiến (400nm – 700nm)

Ví dụ:

Glucose + O2 + H2O Gluconic acid +H2O2

H2O2 + Phenol + 4-amino antipyrine Quinone + 4H2O

Glucose sau phản ứng ─> phức hợp màu tím hồng (màu của Quinone) hấp thụ

mạnh ở bước sóng 540 nm Khi đo màu ở bước sóng 540 nm và đối chiếu với dung

dịch glucose chuẩn (có nồng độ biết trước) được tiến hành trong cùng điều kiện, ta

xác định được nồng độ glucose trong dung dịch cần khảo sát, theo công thức:

xCchuan ODchuan

ODmauthu

Với:

- Cmauthu : Nồng độ của dung dịch mẫu thử có giá trị chưa biết

- Odmauthu : Mật độ quang học của dung dịch mẫu thử

- Odchuan : Mật độ quang học của dung dịch chuẩn

- Cchuan : Nồng độ của dung dịch chuẩn có giá trị đã biết

Hay đem so với với một đồ thị chuẩn được thực hiện với những nồng độ khác nhau

của dung dịch chuẩn như hình 2.5

Gluco-oxidase

Peroxidase

Hình 2.5: Đồ thị chuẩn với những nồng độ khác nhau của dung dịch chuẩn

2.5.2 Kỹ thuật động học

Đối với những cơ chất không sinh màu trong phản ứng, mật độ quang học được đo

ở vùng tử ngoại (325nm – 340nm)

Ví dụ:

Hoạt độ enzyme có thể được xác định bằng cách xác định hoặc bằng lượng cơ chất

mất đi hay bằng lượng sản phẩm tạo thành, hoặc bằng sự thay đổi nồng độ coenzym

tương ứng ví dụ: các coenzyme NADH, NADPH có hai đỉnh hấp thụ ở 265 nm

nữa Vì vậy, việc đo sự giảm mật độ quang ở bước sóng 340 nm chính là cơ sở để

tính toán lượng NAD+ hoặc NADP+ được tạo thành, nghĩa là xác định được hoạt độ

của enzym dehydrogenase tương ứng

2.6 Các hệ máy đo quang phổ hấp thu

2.6.1 Khảo sát

Các xét nghiệm sinh hoá thường qui đều được thực hiện bằng phương pháp đo

quang phổ, máy đo quang phổ hấp thu sử dụng để đọc kết quả các xét nghiệm gồm

hai loại:

- Quang kế (photometer)

- Quang phổ kế (spectrophotometer)

Điểm khác nhau cơ bản của hai loại máy này là ở bộ phận tạo phổ đơn sắc sử dụng

lăng kính hay cách tử Máy quang kế có bộ phận tạo phổ là kính lọc màu tạo ra tia

đơn sắc có bước sóng tương ứng với màu của kính lọc màu. Sau khi khảo sát các

loại máy đo tác giả đã ghi nhận được những điểm chính sau:

- Có máy quang phổ kế không có bộ nhớ và cổng kết nối; máy khác có cổng

kết nối thì yêu cầu máy chỉ phục vụ cho máy đo không làm được các việc

Deleted: hóa

Deleted: ều

Deleted: :

khác; có máy quang phổ kế có bộ nhớ, cổng kết nối nhưng yêu cầu phải mua

phần mềm (driver) và phải có cấu hình máy tính phù hợp

- Trong khi đó thì máy đo quang phổ hấp thu Humalyzer-2000 có những tính

năng phù hợp với yêu cầu của luận văn là có bộ nhớ lưu trữ được kết quả sau

mỗi lần đo, không cần driver khi kết nối với máy tính, chỉ cần kết nối khi

trao đổi dữ liệu Khi không cần trao đổi giữ liệu thì cả hai có thể vận hành

hoàn toàn độc lập

- Khuyết điểm: dữ liệu mà các máy đo quang phổ hấp thu, trong đó có máy

Humalyzer-2000, đổ vào máy tính chỉ là một bản báo cáo bằng tiếng Anh ở

dạng file text (.txt), không phải là cơ sở dữ liệu (Hình 2.6)

Hình 2.6: Tệp tin kết quả nhận được từ máy đo quang phổ Humalyze 2000

Deleted: nốivới

a Không có bộ nhớ b Phải mua driver

Hình 2.7: 1 số máy đo quang không phù hợp với yêu cầu kết nối

Hình 2.8: Máy đo quang phổ Humalyzer-2000

2.6.2 Cấu tạo chung của một máy đo quang [3]

Hình 2.9: Sơ đồ khối của một hệ máy đo quang phổ hấp thu

Một máy đo quang phổ hấp thu bao gồm các thành phần cơ bản sau:

- Lamp: nguồn ánh sáng trắng

- Lens: hệ thống thấu kính

- Monochromator: bộ phận tạo đơn sắc

- Sample cuvette: Cóng chứa dung dịch mẫu thử

- Detector: bộ phận cảm biến

- Amplifier: bộ phận khuếch đại và xử lý tín hiệu quang điện

- Readout: bộ phận hiển thị

2.7 Máy phân tích sinh hoá bán tự động Humalyser 2000 [30, 31]

Đây là máy phân tích sinh hoá máu bán tự động hoàn toàn mở, sử dụng với mọi loại

thuốc thử của các hãng và được điều khiển bằng bộ vi xử lý cho kết quả nồng độ

ngay trên màn hình

2.7.1 Các bộ phận bên ngoài

2.7.1.1 Mặt trước

Hình 2.10: Sơ đồ mặt trước của máy đo quang kế Humalyser-2000

1 Màn hình: Màn hình LCD tinh thể lỏng hiển thị 2 hàng với 24 ký tự dễ đọc

và theo dõi các chỉ dẫn tuần tự cho người sử dụng qua các câu lệnh, thông

báo tình trạng hoạt động của máy, hiển thị kết quả sau khi đo

2 Bàn phím: có 10 phím số và các phím chức năng để người dùng giao tiếp

với máy

Deleted: hóa

Deleted: hoạt dộng