KHÍ OXYGEN ĐƯỢC VẬN CHUYỂN TRONG CƠ THỂ NHƯ THÊ NÀO ?
Bạn có biết trung bình mỗi ngày bạn thở đến 17.000 lần không? Việc hít thở nhịp nhàng giúp phổi có thể lấy O2 từ không khí vào cơ thể. Vậy cơ thể của chúng ta làm sao có thể nhận được khí O2 từ không khí đì vào phổi đây ?
Video sau miêu tả mối quan hệ của các cơ quan trong cơ thể trong việc điều chỉnh số lượng, sự di chuyển và hoạt động của hồng cầu để tối ưu hóa vận chuyển O2 đến từng tế bào trong cơ thể. (Để bật phụ đề tiếng Việt, click vào Settings/Cài đặt rồi Subtitles/Phụ đề chọn Vietnamese) (xem trên điện thoại sẽ là nút CC rồi chọn Vietnamese)
1. HỒNG CẦU LÀ CÁC ANH SHIPPER VUI TÍNH
Trong cơ thể có một mạng lưới tế bào chuyên trách vận chuyển khí O2 gọi là hồng cầu (red blood cells). Mỗi người có khoảng 20 nghìn tỷ tế bào hồng cầu. Mỗi tế bào hồng cầu có chứa khoảng 270 triệu phân tử haemoglobin màu đỏ có chức năng chuyên chở khí O2 và CO2. Đặc biệt, do chức năng chính là vận chuyển khí nên nhân tế bào hồng cầu được triệt tiêu để việc tiện cho việc đi lại trong các mạch máu lớn nhỏ. Cứ khoảng 2 tháng, cơ thể lại tạo ra một loạt hồng cầu mới và thải loại hồng cầu già cũ khỏi cơ thể.
Tế bào hồng cầu hệt như những "anh cửu vạn" chuyên chở khí sạch (O2) và khí thải (CO2), do vậy có hình đĩa lõm hai mặt để "bốc vác" các phân tử khí lên xuống tế bào thật nhanh. Hồng cầu sẽ thả khí O2 xuống tặng cho tế bào cần nhận và thu gom luôn chất thải là khí CO2. Hầu như tất cả các tế bào trong cơ thể của chúng ta đều cần khí O2 vì đây là nguyên liệu cho quá trình hô hấp hiếu khí (aerobic respiration) của mỗi tế bào để tạo ra năng lượng dưới dạng ATP. Phân tử ATP là đồng tiền năng lượng giúp cho từng tế bào có thể tồn tại và làm việc. Cơ sở sinh học của quá trình này khá thú vị và phức tạp, sẽ được giải thích ở một bài viết khác.
2. DI CHUYỂN CỦA HỒNG CẦU CẦN NÃO, PHỔI, TIM
Hít thở là một việc hầu như chẳng bao giờ bạn phải nghĩ đến đúng không? Thực ra, trong từng hơi thở, có rất nhiều cơ quan trong cơ thể của bạn phải cùng phối hợp làm việc. Những cơ quan này gồm có não, ruột, xương, phổi, máu, và tim cùng tham gia vào việc vận chuyển khí oxygen tới khắp nơi trong cơ thể.
Não và phổi
Để bắt đầu mỗi nhịp thở, não của bạn dẫn truyền thông tin dưới dạng xung thần kinh xuống khu lồng ngực, làm co cơ hoành và lồng ngực. Lồng ngực theo đó được nở rộng ra, giảm áp suất trong phổi. Do phổi nở ra, áp suất phổi sẽ giảm thấp hơn áp suất khí quyển, không khí sẽ dễ dàng đi vào phổi khi bạn hít vào.
Hai lá phổi thường được so sánh với hai quả bóng bay chứa khí nhưng thực ra cấu tạo của nó phức tạp hơn rất nhiều. Nguyên nhân là do tế bào hồng cầu lúc nào cũng phải "canh me" ở gần mạch máu để trả CO2 và nhận O2 còn "nhanh nhanh" đi ship hàng. Nếu phổi của bạn có cấu tạo như một quả bóng bay trống rỗng thì tế bào hồng cầu sẽ bị "thất nghiệp" do không nhận đủ O2 để vận chuyển đi, làm cho cơ thể bị thiếu khí và mặt mày bạn "xanh rớt như tàu lá chuối".
Để khắc phục, phổi có cấu trúc các ống khí, túi khí dày đặc nhưng vẫn thoáng khi như một miếng bọt biển để đảm bảo rất ít khí O2 từ không khí đi vào bị lãng phí. Phía cuối của các ống khí phân nhánh dày đặc trong phổi là hàng triệu phế nang trông như những chùm hoa nhỏ. Sự phân bố này làm tăng diện tích tiếp xúc giữa không khí và mạch máu tới 100m2. Hơn nữa, thành của mỗi phế nang chỉ gồm 1 lớp tế bào mỏng và dẹt, lại được bao bọc bởi mao mạch máu. Do vậy, qua lớp thành phế nang và thành mao mạch rất mỏng, sự trao đổi khí có thể diễn ra dễ dàng.
Tim và hệ thống mạch máu
Từ phổi, các tế bào hồng cầu chứa đầy O2 sẽ đi khắp nơi trong cơ thể trong hệ thống mạch máu phân bố dày đặc. Hệ thống mạch máu này trong mỗi người có thể dài gấp vài lần chu vi Trái đất. Để hồng cầu có thể được chuyển đến khắp nơi, máu cần được bơm bới một áp lực rất mạnh nhờ hoạt động của tim. Trung bình, tim của người đập khoảng 100,000 lần mỗi ngày để đảm bảo máu liên tục lưu thông trong hệ mạch.
3. HỒNG CẦU TẠO RA NHỜ THẬN VÀ TỦY XƯƠNG
Điều kỳ lạ là sự kiến thành hồng cầu bắt đầu từ việc tiêu hóa thức ăn. Sau khi bạn ăn, thức ăn được nghiền nát bởi trong khoang miệng rồi đi vào dạ dày, sau đó được enzyme trong dạ dày (stomach) và ruột non (small intestine) phân giải thành những chất đơn giản để cơ thể dễ hấp thụ. Trong thức ăn có một chất là sắt (iron), đây là nguyên liệu chính của haemoglobin trong tế bào hồng cầu. Từ ruột non, sắt được hấp thụ vào máu và được chuyển đến tủy xương. Đây là nơi có chứa các tế bào gốc tủy xương (bone marrow stem cells) để tạo ra các tế bào hồng cầu mới qua nhiều bước khác nhau (erythroblast -> reticulocyte -> red blood cells). Việc tạo thêm hồng cầu được điều hành bởi hormone erythropoietin do thận tiết ra. Trong mỗi giây, cơ thể của chúng ta có thể sản xuất được 2.5 triệu hồng cầu mới.
Các hồng cầu già cũ được thu gom bởi các tế bào đại thực bào ham ăn (macrophages) trong lá lách, gan và tủy xương để đào thải ra khỏi cơ thể. Khi đó, phần protein (globin) của hồng cầu sẽ được phân giải thành các phân tử nhỏ để được tái sử dụng trong cơ thể. Nhân heme của hồng cầu được phân tách thành sắt và bilirubin. Sắt sẽ được chuyển ngược lại về tủy xương nhờ protein vận chuyển transferrin để tạo hồng cầu mới. Trong khi đó, bilirubin sẽ đi vào ruột non để thải ra khỏi cơ thể qua phân, làm phân có màu vàng đặc trưng.
4. CÁCH CHĂM SÓC CÁC TẾ BÀO HỒNG CẦU
Việc vận chuyển khí oxy là một công việc khá phức tạp, đòi hỏi nhiều cơ quan trọng trong cơ thể như ruột, não, xương, phổi, máu và tim luôn phối hợp hoạt động nhịp nhàng. Sự trục trặc của một cơ quan trong cơ thể có thể làm ảnh hưởng đến hô hấp và vận chuyển khí O2. Điều này vô cùng quan trọng vì hầu như mọi tế bào trong cơ thể đều cần O2 để phục vụ cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cho các hoạt động sống của chính các tế bào đó và duy trì cả sự sống cho cơ thể bạn nữa. Khi bạn ngừng thở là khi mọi hoạt động sống trong cơ thể đều không cần thiết nữa, có đúng không nào?
Có thể bạn đã nghe qua hiện tượng thiếu máu ? Khi bạn bị thiếu máu, cơ thể hay cảm thấy mệt mỏi, bạn hay bị thở hụt hơi, da dẻ nhợt nhạt. Đây là hiện tượng thường gặp khi bạn bị mất nhiều máu (ví dụ sau phẫu thuật hay bị tai nạn) hoặc ở các bà mẹ đang mang thai. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do cơ thể bị thiếu hụt sắt. Chính vì vậy mà các bà mẹ mang thai được khuyên nên uống bổ sung sắt để đảm bảo cơ thể có thể tạo đủ hồng cầu để vận chuyển O2 tốt, giúp thai nhi phát triển bình thường.
Một điều thú vị nữa là khi bạn sống ở vùng núi cao một thời gian, cơ thể bạn sẽ thấy khỏe mạnh và da dẻ thường hồng hào lên đúng không? Nguyên nhân là do khi ở vùng cao, các tế bào hồng cầu cũng mải vui chơi như bạn nên không buồn giữ nhiều khí O2 nữa. Do vậy, thận thiếu O2 sẽ nhận ra ngay, tiết ra hormone erythropoietin để thúc giục tủy xương tạo thêm ra nhiều hồng cầu mới, giúp cơ thể vận chuyển O2 hiệu quả.
Để hiểu hơn về sự an nhiên trong từng hơi thở ở chốn bồng lai tiên cảnh diễn ra thế nào, bạn hãy tìm đọc cuốn truyện ngoại sử "Am mây ngủ" của Thiền sư Thích Nhất Hạnh. Truyện kể về cuộc đời của Huyền Trân công chúa sau khi thoát khỏi cái chết hỏa táng cùng chồng theo tục lệ xứ Chiêm Thành, đã trở về nước và tới thăm cha tại núi Hổ Sơn. Nơi đây, công chúa được gặp lại cha mình khi đó đã là Trúc Lâm đại sĩ (tức vua Trần Nhân Tông) để bắt đầu con đường hạnh ngộ của chính mình. Đây là một cuốn sách tràn đầy tình yêu thương, sự an lạc từ cuộc đời chuyên tâm tu tập, trau dồi đạo đức và làm việc thiện nguyện của Trúc Lâm đại sĩ trên am Ngọa Vân và tiếp đó là Ni Sư Hương Tràng (tức công chúa Huyền Trân) tại chùa Vũ Ninh.
