Bài 1 KHÁI QUÁT VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THẬN NIỆU 1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG THẬN Hai thận có kích thước tương đối nhỏ (300 mg), nhưng lại được tưới máu rất phong phú, khoảng 20% cung lượng tim Mỗi thận gồm hai vùng vùng vỏ (cortex) ở phía ngoài và vùng tủy (medulia) ở phía trong Vùng vỏ điển hình màu nâu đỏ và có các hạt, là nơi chứa các cấu trúc cầu thận (glomeruli), ống lượn gần (proximal convoluted tubule), ống lượn xa (distal convoluted tubule) và ống góp vỏ (cortical collecting duct).
Bài 1: KHÁI QUÁT VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THẬN NIỆU TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG THẬN : Hai thận có kích thước tương đối nhỏ (300 mg), lại tưới máu phong phú, khoảng 20% cung lượng tim Mỗi thận gồm hai vùng: vùng vỏ (cortex) phía ngồi vùng tủy (medulia) phía Vùng vỏ điển hình màu nâu đỏ có hạt, nơi chứa cấu trúc: cầu thận (glomeruli), ống lượn gần (proximal convoluted tubule), ống lượn xa (distal convoluted tubule) ống góp vỏ (cortical collecting duct) Vùng tủy sáng màu có vân tạo thành từ xếp song song quai Henle (loop of Henle), ống góp tủy (medullary collecting duet), mạch máu tủy Vùng tủy bao gồm tủy (outer medulla) gân với vùng vỏ, tủy (inner medulla) nằm xa vùng vỏ Bao thận tổ chức mỏng dai chắc, bao quanh thận Nếu thận bị phù viêm, bao giới hạn phình thận, làm áp suất khoảng kẽ tăng lên, gây giảm độ lọc cầu thận Mỗi thận chia thành 8-10 thùy nhỏ, thùy gôm tháp tủy (medullary pyramid) vùng vỏ bên Đỉnh tháp thận gọi nhú thận (renal papilla) Mỗi nhú thận dẫn nước tiểu vào đài thận nhỏ (minor calyx), sau tập hợp lại thành đài thận lớn (major calyx), đổ vào xoang thận (renal pelvis) Nhu động đẩy nước tiểu theo niệu quản xuống bàng quang, lưu giữ tống xuất Chức thận: - Ngoại tiết: loại bỏ sản phẩm chuyển hóa, chất dư thừa, chất độc … nước tiểu > giữ định nội mội • Lọc: xảy cầu thận • Tái hấp thu tiết: xảy ống thận, tái hấp thu chất cần thiết tiết thêm chất chưa lọc hết - Nội tiết: • Tiết renin: chuyển hóa angiotensin điều hịa huyết áp • Tiết erythropoietine: kích thích tủy tạo hồng cầu • Chuyển hóa vitamin D thành dạng hoạt động calcitriol I.1 Nephron— đơn vị cấu trúc chức thận Mỗi thận chứa khoảng triệu đơn vị có khả tạo nước tiểu độc lập với nhau, gọi nephron Mỗi nephron cầu tạo hai thành phần: cầu thận (glomeruli), dịch lọc từ máu; ống thận (tubule), dịch biến đổi để tạo thành nước tiểu đổ vào bể thận Cầu thận có đường kính khoảng 200 microns, bao quanh bao Bowman (Bowman's capsule), bao gồm chùm mao mạch xuất phát từ tiểu động mạch vào (afferent arteriole) tập trung lại thành tiểu động mạch (efferent arteriole) có đường kính nhỏ Có hai lớp tế bào phân cách máu mao mạch dịch lọc cầu thận là: nội mô mao mạch biểu mô bao Bowman, hai lớp tế bảo màng nên Dưới kính hiển vi điện tử, tế bào nội mơ có nhiều lỗ thủng gọi cửa sổ, cịn chân tế bào biểu mơ bao quanh thành mao mạch tạo lỗ lọc Diện tích tồn phần qua diễn q trình lọc khoảng 1,5m2 người bình thường Ống thận chia thành bốn đoạn Thành toàn hệ thống ống thận cấu tạo từ lớp tế bào biểu mô đơn Tuy nhiên, tế bào biểu mô đoạn nephron có tính chất mơ học riêng biệt, tương ứng với chức khác nhau: Ống lượn gần (proximal convoluted tubule) phần ống thận nằm gần cầu thận nhất, dài khoảng 45 mm đường kính 55 µm Thành ơng lượn gần lót lớp tế bào biểu mơ, có nhiều vi nhung mao phía bờ lịng ống (màng đỉnh), nên gọi bờ bàn chải Tiếp theo quai Henle, gồm có hai cành, cành xuống cành lên Thành cành xuống đoạn cành lên mảnh, cấu tạo lớp tế bào biểu mơ dẹp, nên cịn gọi cành mỏng (thin limb) Đoạn cành lên cầu tạo lớp tế bào biểu mô cao hơn, với kết nối chặt tế bào, khơng có tính thấm nước, nên cịn gọi cành dày (thick limb) Ống lượn xa (distal convoluted tubule) phần tiếp nối với quai Henle, cấu tạo lớp tế bào biểu mô thấp ống lượn gần, có vi nhung mao khơng tạo nên bờ bàn chải Các ống lượn xa từ vài nephron dẫn vào ống góp vỏ (cortical collecting duet) đến vùng tủy Trong tủy thận, ông giúp túy (medulla collecting duct) song song với quai Henle, tập hợp lại thành ông nhú lớn, đổ vào đài thận Mỗi thận có khoảng 250 ống góp lớn, ống tập hợp nước tiểu từ khoảng 4.000 nephron Các ống góp ống thận khác nguồn gốc phôi thai, lại thực chức tương tự Do vậy, ống góp xem thành phần nephron Có hai nhóm nephron khác nhau, phân biệt dựa vào vị trí cầu thận phần vỏ thận: nephron vỏ (cortical nephron) nephron cận tủy (Juxtamedullary nephron) Các nephron cận tủy có cầu thận nằm sát phần tủy, chiếm khoảng 1/8 tổng số nephron So với nhóm cịn lại, chúng có quai Henle thọc sâu vào tủy thận nên đoạn cành mỏng dài hơn; nồng độ renin tiết thấp hơn; khác biệt khả vận chuyển tính thấm; khơng có mạng mao mạch quanh ống mả thay cấu trúc mạch thẳng(vasa recta), I.2 Phức hợp cận cầu thận Phức hợp cận cầu thận (juxta-glomerular apparatus) nơi đoạn đầu ống lượn xa tiếp xúc với cực mạch máu cầu thận Vùng cấu tạo vết đặc, tế bào trung mơ ngồi cầu thận, tế bào hạt Vết đặc (macula densa) tế bào biểu mô phần đầu ống lượn xa nơi tiếp xúc với chùm mạch máu cầu thận, xếp thành lớp dày đặc so với nơi khác ống thận Các tế bào có nhiệm vụ theo dõi thành phần dịch lòng ống qua Bộ máy Golgi tế bào hướng thành tiểu động mạch vào, không hướng lịng ống tế bào biểu mơ ống khác Điều chứng tỏ vai trò chúng tiết chất tác động vào tế bào cận cầu thận thành tiểu động mạch vào Các tế bào trung mơ ngồi cầu thận (extraglomerular mesangial cell) liên tiếp với tế bào trung mô cầu thận, chúng truyền thông tin từ vết đặc sang tế bào hạt Các tế bào hạt (granular cell), gọi tế bào cận cầu thận (juxtaglomerular cell), biến đổi từ tế bào trơn mạch máu (tại vị trí tiếp xúc với vết đặc), nằm chủ yếu vùng tiểu động mạch vào gần cầu thận Chúng phình lên chứa hạt đơng đặc (tiền chất renin) Các tế bào có vai trị tổng hợp phóng thích renin, enzym có chức chuyển angiotensinogen thành angiotensin I, tham gia điều hòa huyết áp dòng máu qua thận I.3 Sự phân bố thần kinh mạch máu thận - Phân bố mạch máu vùng vỏ thận: động mạch thận tách từ động mạch chủ, vào rốn thận (hilum), tách năm nhánh lớn, phân thành động mạch gian thùy (interlobar artery); đến ranh giới vỏ tủy lại chia thành động mạch bán cung (arcuate artery) Động mạch bán cung tách động mạch nhỏ xuyên qua lại vùng vỏ đến bề mặt thận; từ xuất phát ngành thẳng, ngắn, rộng gọi tiểu động mạch vào (afferent arteriole) Tiểu động mạch vào tỏa mạng lưới mao mạch thứ cầu thận, sau tập hợp lại thành tiểu động mạch (efferent arteriole) Tiểu động mạch tiếp tục tỏa mạng lưới mao mạch thứ hai gọi mao mạch quanh ống (“hệ mạch gánh”) Như vậy, tiểu động mạch nằm hai lưới mao mạch nên gọi mạch gánh hay mạch cửa; lưới mao mạch tiểu cầu mao mạch chức có nhiệm vụ lọc máu; cịn lưới mao mạch quanh ống mao mạch dinh dưỡng cho thận Hệ thống tĩnh mạch nằm song song bên cạnh động mạch có tên gọi tương tự - Phân bố mạch máu vùng tủy thận: nguồn máu cung cấp cho tủy thận có nguồn gốc từ động mạch cầu thận cận tủy Các động mạch tạo thành hai loại mao mạch: mao mạch quanh ống tương tự vùng vỏ, mạch thẳng (vasa recta) chạy song song với cành quai Henle nephron cận tủy Một số mạch thẳng chọc sâu vào tận vùng tủy Trong vùng tủy ngoài, nhiều cành lên cành xuống mạch thắng nằm gần nhau, xếp thành bó mạch, tạo điều kiện thuận lợi cho trao đối chất dòng máu vào khỏi tủy thận Tóm lại, dịng máu qua hai thận người lớn bình thường khoảng 1.200mL/phút, lên đến gần 1/4 cung lượng tim bơm Dòng máu vỏ thận (90%), nơi có nephron, nhiều nhanh so với dịng máu tủy thận (ít chậm, khoảng 10% dịng máu thận tồn phần) Sau qua cầu thận, phần lớn dòng máu chảy lưới mao mạch quanh ống, có 1-2% chảy qua mạch vasa recta - Phân bố thần kinh cho thận: thận nhận phân bố phong phú sợi thần kinh giao cảm, chủ yếu từ thần kinh tủy ngực X, XI, XII, tủy lưng I Kích thích sợi giao cảm gây co mạch máu thận, làm giảm lưu lượng máu qua thận (RBF: renal blood flow) Các sợi giao cảm phân bố đến tế bào ống thận làm tế bào tăng tái hấp thu Na+, tế bào cận cầu thận gây tăng phóng thích renin vào máu Mặt khác, sợi cảm giác thận lại kích thích kéo căng học từ hoạt chất khác nhu mơ thận - Phân bố mạch bạch huyết: thận có mạng lưới mạch bạch huyết phong phú, đổ ống ngực, nhiên chức chúng chưa biết rõ I.4 Thận — quan trì định nội môi Thận quan chịu trách nhiệm cho hầu hết chức trì cân nội môi thể Những chức quan trọng bao gồm: (1) điều hòa áp suất thẩm thấu (osmolality) dịch thể cách pha loãng hay đặc nước tiểu; (2) điều hịa nồng độ phần lớn ion máu như: Na+, K-; Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-, phosphate, sulphate; (3) điều hòa cân acid-base cách tiết ion H+ dư thừa acid, tiết ion HCO3- dư thừa base; (4) điều hịa thể tích dịch ngoại bào qua kiểm soát tiết Na+ nước; (5) điều hòa huyết áp qua tiết Na+, sản sinh số chất ảnh hướng lên huyết áp renin; (6) loại bỏ chất thải trình chuyển hóa, bao gồm ure (chất cuối chứa nitơ chủ yếu từ q trình chuyển hóa protein người), acid uric (chất cuối từ q trình chuyển hóa purine), creatinine (chất cuối từ trình chuyển hóa cơ); (7) đào thải nhiều loại thuốc (như penicillin), hợp chất ngoại sinh, chất độc thể; (8) thoái giáng số hormon peptide: insulin, glucagon, hormon cận giáp; (9) tổng hợp NH3, đóng vai trị cân acid-base; (10) Sản sinh số hormon gồm: erythropoietin, renin, calcitriol (vitamin D3), (11) tổng hợp chất ảnh hưởng lên dòng máu thận tiết Na+, gồm dẫn xuất acid arachidonic (prostaglandin, thromboxane A2), kalli-krein (một enzyme phân giải protein sản sinh kinin) Có thể chia chức thận thành hai nhóm lớn: - Chức tạo nước tiểu xuất sản phẩm chuyển hóa (chức ngoại tiết) - Chức nội tiết: tổng hợp hormon tham gia điều chỉnh thăng nội môi Như vậy, trường hợp suy thận, hàng loạt vấn đề xảy ra, bao gồm ứ đọng hàng loạt sản phẩm chuyên hóa thể, gây tính định nội môi, rối loạn chức nội tiết Trên lâm sàng, thẩm phân phúc mạc, lọc máu (dialysis) ghép thận (kidney transplantation) liệu pháp điều trị thường sử dụng để điều trị cho bệnh nhân suy thận giai đoạn cuối (end-stage renal failure) KHÁI QUÁT VỀ HOẠT ĐỘNG TẠO NƯỚC TIỂU CỦA THẬN Sự tạo thành nước tiểu gắn liền với ba trình: lọc cầu thận, tái hấp thu tiết ống thận Quá trình lọc cầu thận (giomerularfiliradiom) liên quan đến chế siêu lọc (ultrafiltration) huyết tương cầu thận Dịch lọc vào khoang nước tiểu nang Bowman, sau xuống hệ thống ống thận Các tế bào biểu mô ống thận có nhiệm vụ làm giảm thể tích thay đổi thành phần dịch lọc Quá trình tái hấp thu ống thận (tubular reabsorption) liên quan đến vận chuyển chất cần thiết cho thể khỏi lòng ống, trở máu qua mạng mao mạch quanh ống Các chất tái hấp thu bao gồm nước, nhiều loại ion (như Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3- phosphate), chất chuyển hóa quan trọng (như glucose, acid amin), chí số chất thải (như ure, acid uric) Quá trình tiết ống thận (tubular secretion) liên quan đến vận chuyển chất từ mao mạch quanh ống vào lòng ống thận, chẳng hạn nhiều cation anion hữu Một vài chất (như ion H+ ammonia NH3), sản sinh từ tế bào biểu mô, tiết thêm vào ống thận Sự vận chuyển chất qua ống thận, bao gồm tái hấp thu tiết, xảy cách thụ động chủ động, tùy thuộc vào chất vận chuyển số điều kiện khác Sự xuất (exertion) định nghĩa loại bỏ chất nước tiểu sau qua tồn nephron, nghĩa gồm ba q trình: lọc, tái hấp thu, tiết Nhìn chung, lượng xuất tính theo cơng thức sau: “Bài xuất= Lọc - Tái hấp thu + Bài tiết” Lượng xuất chất từ máu nước tiểu đơn vị thời gian hệ số lọc (clearance) chất Tình trạng chức thận đánh giá qua test đo hệ số lọc chất tương ứng ; ví dụ test đo độ lọc cầu thận, lưu lượng máu qua thận, tái hấp thu tiết chất khác nhau, Trong đó, test đo độ lọc cầu thận GFR (glomerular filtration rate) gần sử dụng thường quy lâm sàng để thăm dò chức thận SỰ VẬN CHUYỂN NƯỚC TIỂU QUA ĐƯỜNG NIỆU Nước tiểu từ ống góp đổ vào hệ thống đài bể thận Mỗi bể thận có ống dẫn niệu quản đưa nước tiểu xuống bàng quang Từ bàng quang có ống dẫn niệu đạo đưa nước tiểu khỏi thể 3.1 Vận chuyển nước tiểu qua niệu quản Niệu quản ống trơn nhỏ, xuất phát từ bể thận xuống phía cắm vào bàng quang Mỗi niệu quản phân phối hai loại sợi thần kinh: giao cảm đối giao cảm Khi thể tích nước tiểu chứa bể thận tăng dần, áp suất bể thận tăng theo Điều kích thích hình thành nhu động bể thận, xuống dọc theo niệu quản, đẩy nước tiểu vào bàng quang Sóng nhu động với tốc độ cm/giây, xảy cách 10 giây, hay từ – phút Sóng nhu động giúp vận chuyển nước tiểu niệu quản, chống lại tắc nghẽn với áp suất cao từ 50 – 100 mmHg Các kích thích giao cảm làm giảm tần số cường độ sóng nhu động; kích thích đối giao cảm đưa đến biểu ngược lại Niệu quản phân phối sợi thần kinh cảm giác đau Khi niệu quản bị tắc (do sỏi hay u chèn ép), dẫn đến phản xạ co mạnh gây đau nhiều Thêm vào đó, xung động đau lại tạo phản xạ giao cảm trở thận, làm co tiểu động mạch thận, gây giảm lượng nước tiểu từ thận Tác dụng gọi phản xạ niệu quản - thận, có ý nghĩa quan trọng để phòng ngừa dòng dịch mức bể thận, niệu quản bị tắc không dẫn nước tiểu 3.2 Lưu trữ vận chuyển nước tiểu qua bàng quang 3.2.1 Cấu trúc phân bố thần kinh quang Bàng quang buồng trơn gồm hai phần: (1) thận bàng quang phần chứa nước tiểu (2) cổ bàng quang xuống phía nối với niệu đạo, phần thấp cổ bàng quang gọi niệu đạo sau Các sợi trơn bàng quang gọi chóp (detrusor muscle), căng theo hướng, làm tăng áp suất bàng quang lên từ 40 - 60 mmHg, có tác dụng đẩy nước tiểu xuống niệu đạo Ở thành sau, phía cổ bàng quang vùng nhỏ, gọi tam giác bàng quang (rigone) Hai niệu quản đổ vào bàng quang hai góc cao tam giác, cịn phần cổ bàng quang đổ vào niệu đạo sau đỉnh thấp tam giác Để tống nước tiểu niệu đạo, thành bàng quang co lại, ép chặt hai lỗ niệu quản, ngăn không cho nước tiểu trào ngược lên bể thận Cổ bàng quang (niệu đạo sau) dài khoảng - cm, bao gồm sợi trơn xen lẫn với sợi chun Cơ vùng thường gọi thắt trơn, trương lực tự nhiên ngăn cản nước tiểu từ bàng quang thoát niệu đạo Nước tiểu tống xuất vào niệu đạo áp suất bàng quang thắng lực tự nhiên Phía thắt trơn thắt vân hay thắt Cơ thắt vân chịu phối vỏ não, “đóng mở” theo ý muốn Thần kinh chậu chi phối cho bàng quang, xuất phát từ tủy S2 S3 Thần kinh chậu gồm hai loại sợi: sợi cảm giác sợi đối giao cảm (sợi vận động) Các sợi cảm giác nhận cảm mức độ căng từ thành bàng quang, với dấu hiệu căng từ niệu đạo sau tín hiệu để khởi đầu phản xạ tiểu tiện Các sợi đối giao cảm tận tế bào hạch thành bàng quang, gây co bàng quang qua thụ thể M2 (muscarinic 3) acetylcholine Ngoài ra, bàng quang chịu chi phối từ thần kinh thẹn sợi giao cảm Thần kinh thẹn sợi vận động, phối thắt theo ý muốn Các sợi giao cảm xuất phát từ đốt L2 tủy sống, theo dây thần kinh hạ vị, có tác dụng làm giãn quang qua thụ thể beta norepinephrine Một số dây thần kinh cảm giác, qua sợi giao cảm, quan trọng cảm giác đầy đau bàng quang 3.2.2 Phản xạ tiểu tiện Khi bàng quang đầy, co kích thích tiểu tiện bắt đầu xuất Đó kết phản xạ căng, khởi đầu từ thụ thể cảm giác thành bàng quang, thụ thể niệu đạo sau Các tín hiệu cảm giác dẫn truyền tới khoanh tủy qua thần kinh chậu, trở lại bàng quang qua sợi đối giao cảm Khi phản xạ tiểu tiện bắt đầu, bàng quang co lại đợt, áp suất bàng quang tăng theo, co bóp lại tác động vào thụ thể cảm giác mạnh Vòng điều hòa ngược dương tính lặp lặp lại, bàng quang đạt mức độ co mạnh Sau vài giây tới phút, phản xạ tiểu tiện ngừng lại, làm giảm nhanh co bàng quang Khi phản xạ tiểu tiện xảy không đạt mục đích thải nước tiểu, yếu tố thần kinh phản xạ thường tình trạng ức chế vài phút, tới hay nữa, trước đợt phản xạ tiểu tiện khác xảy Tuy nhiên, bàng quang ngày đầy hơn, phản xạ tiểu tiện sau ngày dày tần số, mạnh cường độ Một phản xạ tiểu tiện trở nên đủ mạnh, gây nên phản xạ khác, qua thần kinh thẹn ức chế thắt Nếu ức chế mạnh dấu hiệu co tùy ý từ não đến thắt ngồi, xảy tiểu tiện Phản xạ tiểu tiện phản xạ tủy tự động hồn tồn, chịu tác động trung tâm não (thường có xu hướng ức chế phản xạ tiểu tiện) Người bị tổn thương tủy sống hôn mê, phản xạ tủy phối từ vỏ não, dẫn đến tiểu tiện tự động Lâm sàng: Hội chứng bàng quang tăng hoạt (OAB: overactive bladder) theo ICS 2002 tình trạng liên quan đến triệu chứng: tiểu gấp (cảm giác buồn tiểu đột ngột cần phải khó nhịn được), tiểu nhiều lần (trên lần ngày từ lúc thức dậy đến lúc ngủ), tiểu đêm (phải thức ban đêm từ lần trở lên để tiểu), kèm theo tiểu không tự chủ sâu cảm giác tiêu gấp Đây rối loạn giai đoạn chứa đựng nước tiểu bàng quang, co bóp khơng chủ ý chóp xuất bệnh nhân kiềm chế phản xạ tiểu Bàng quang tăng hoạt xảy ba nguyên nhân chính: (1) bệnh thần kinh ảnh hưởng đến điều hòa hoạt động bàng quang cổ bàng quang (như bệnh Parkinson, đột quỵ, xơ hóa tủy, tổn thương tủy sống chấn thương, tiểu đường, ); (2) tuổi già (chức não suy giảm); (3) tắc nghẽn đường tiết niệu (như u, sỏi bảng quang, bướu lành tuyến tiền liệt) Niệu động học thăm dò chức sinh lý cho phép đánh giá hoạt động bàng quang niệu đạo, cho biết thông số niệu dòng (như tốc độ dòng chảy tối đa, tốc độ dịng chảy trung bình, thể tích nước tiểu tiểu, thể tích nước tiểu tồn lưu sau tiểu, thời gian tiểu), áp lực bàng quang, áp lực dòng tiểu Qua đó, niệu động học giúp chẩn đốn hai tình trạng tăng hoạt chóp tăng cảm giác bàng quang OAB Các liệu pháp hành vi như: tập luyện bàng quang sàn chậu, thay đổi thói quen dùng chất kích thích (rượu, bia, cà phê, thuốc lá), điều chỉnh lượng nước uống, kiểm soát cân nặng, chống táo bón, xem bước điều trị quan trọng OAB Các thuốc làm giảm co thắt quang nhóm kháng muscarin (ức chế cạnh tranh thụ thể đối giao cảm M3 acetylcholin chóp), hay nhóm đồng vận thụ thể beta giao cảm xem lựa chọn hàng thứ hai việc làm giảm triệu chứng rối loạn tiểu OAB II Chức tạo nước tiểu xuất sản phẩm chuyển hóa Q trình lọc cầu thận 1.1 Nguyên lý siêu lọc Quá trình lọc cầu thận diễn thơng qua chế siêu lọc (ultrafiltration) cho phép phân tử nhỏ qua, hạn chế đại phân tử protein huyết tương Siêu lọc định nghĩa di chuyển nước qua màng bán thấm tác dụng chênh lệch áp lực Đề hiểu rõ tượng siêu lọc, liên tưởng đến cách pha cà phê phin Phin cho phép nước nhỏ giọt xuống ly nhờ trọng lực, bã cà phê bị giữ lại Như vậy, trình siêu lọc xảy cầu thận cần hai điều kiện: (1) phin lọc nephron, màng lọc cầu thận (glomerular filtration barrier), (2) chênh lệch áp lực hai bên màng lọc, tức mao mạch cầu thận khoang Bowman, tạo áp suất siêu lọc (ultrafiltration pressure) đẩy dịch qua màng Lượng dịch lọc qua cầu thận phút hai thận gọi độ lọc cầu thận GFR (glomerular filtration rate) Ở người bình thường, GFR vào khoảng 125 mL/phút, tức băng 180 L/24giờ Tuy vậy, 99% dịch lọc tái hấp thu ống thận, 1% (khoảng 1,8 L/24giờ) trở thành nước tiểu thức 1.2 Màng lọc cầu thận 1.2.1 Cấu trúc màng lọc cầu thận Các chất huyết tương từ mao mạch cầu thận vào khoang Bowman qua lỗ màng lọc cầu thận Màng gồm ba lớp: (1) Thứ lớp tế bào nội mô mao mạch cầu thận (endothelium), tạo thành cửa sổ có đường kính lớn (70-100 nm), cho phép phân tử protein qua Tuy nhiên, bề mặt tế bào nội mơ cầu thận có màng phức hợp glycocalyx tích điện âm (gồm sialoprotein proteoglycan) góp phần tạo rào cản điện thế, làm chậm di chuyển qua đại phân tử mang điện âm (2) Thứ hai lớp màng cầu thận GBM (glomerular basement membrane) Đây lớp mồng chất ngoại bào, gồm bốn thành phần chính: laminin, collagen típ IV, nidogen/entactin, proteoglycan Tương tự lớp nội mơ, phân tử mang điện tích âm (mạnh nhất) màng nên cầu thận tạo nên rào cản cho đại phân tử mang điện âm (3) Thứ ba lớp biểu mô tạng (visceral epithelium) bao Bowman, hay cịn có tên lớp tế bào có chân (podocyte) Các tế bảo tạo thành nhiều giả túc bám màng đáy Khoảng cách nằm hai chân giả liền kề gọi khe lọc (filtration slit), rộng khoảng 40 nm, nối liền bới màng khe SD (slit díaphragm), tạo nên hàng rào chọn lọc kích thước phân tử qua Như vậy, trình lọc cầu thận diễn theo lộ trình hình ống, từ cửa số bề mặt tế bào nội mô, qua màng đáy, sau qua lỗ phân tử nephrin thuộc lớp biểu mô tạng Case lâm sàng: Bệnh thận màng mỏng (TBMN: thin basement membrane trephropatly): cịn gọi bệnh tiểu máu gia đình lành tính, nguyên nhân phổ biến tiểu máu không triệu chứng Bất thường bệnh phát màng mỏng cầu thận qua sinh thiết thận, bệnh nhân thường có tiên lượng tốt, chức thận bình thường suốt đời họ Bệnh thận màng mỏng cân phân biệt với hai nguyên nhân phổ biến khác tiểu máu nguồn gốc cầu thận là: bệnh thận IgA, hội chứng Alport Bệnh nhân hội chứng Alport thường có tiền sử gia đình bị suy thận, kết hợp tình trạng khiếm thính Ngồi ra, nam giới có xu hướng mắc hội chứng Alport nhiều nữ giới di truyền theo kiểu liên kết với nhiễm sắc thể X Trong bệnh thận IgA, tiểu máu tái phát thường xuyên hơn, gặp tiền sử gia đỉnh Sinh thiết thận cách để chẩn đoán bệnh thận màng mỏng Nó cho thấy độ dày màng cầu thận giảm từ mức bình thường (300-400 nm) xng cịn 150-250 nm Tuy nhiên, sinh thiết thận thực trường hợp bệnh nhân có tiểu máu vi thể đơn độc, chức thận bình thường, protein niệu âm tính Có gen quy định collagen típ IV màng từ COL4A1 đến COL4A6 nằm thành cặp kiểu “đối đầu” ba nhiễm sắc thể 13, 2, X, quy định nên chuỗi α Ba chuỗi α kết hợp với nhau, tạo nên ba đồng phân xoắn ốc: (α1: α1: α2), (α3: α4: α5), (α5: α5: α6) Đồng phân (α1: αl: α2) cấu tạo nên màng nên cầu thận giai đoạn phôi thai Sau sinh ra, đồng phân thay dần (α3: α4: α5), loại collagen có nhiều cầu nối disulphide, đề kháng tốt với ly giải protein ngoại bào Khiếm khuyết (α3: α4: α5) dẫn đến bệnh thận màng nên mỏng hội chứng Alport.\ 1.2.2 Tế bào biểu mô cầu thận (tế bào có chân) Biểu mơ cầu thận dẹt, dày khoảng micromét Biểu mơ cầu thận có nguồn gốc từ tế bào trung mô (precursor mesenchymal cell), khơng có khả phân bào Do đó, tổn thương chúng dẫn đến suy giảm chức màng lọc theo thời gian Có nhiều nguyên nhân khác đưa đến bệnh lý cầu thận Quá trình sinh bệnh khởi đầu theo diễn tiến riêng tùy trường hợp cụ thể, kết sau tác động lên màng lọc cầu thận Trong đó, tổn thương chân giả tế bào biểu mô quan trọng nhất, đặc biệt hệ thống khung xương actin, protein màng khe SD (như nephrin), biểu qua xóa chân giả Lâm sàng: Bệnh cầu thận (glomerular disease) rối loạn ảnh hưởng chủ yếu cấu trúc chức máy cầu thận Bệnh cầu thận nghĩ đến qua hỏi bệnh sử, tìm thấy nước tiểu hồng cầu, trụ hồng cầu, protein niệu Theo nguyên nhân Bệnh cầu thận phân loại thành nhóm: bệnh cầu thận nguyên phát, bệnh cầu thận thứ phát (là rối loạn tồn thể có ảnh hưởng thận) Do đó, tiếp cận với bệnh nhân bệnh cầu thận, cần phải phân biệt có phải bệnh hệ thống hay khơng Dù nguyên nhân gây nên, bệnh cầu thận biểu lâm sàng qua ba hội chứng chính: hội chứng thận hư, hội chứng viêm vi cầu thận bất thường nước tiểu không triệu chứng (tiểu đạm đơn độc tiểu máu đơn độc kéo dài, phát qua xét nghiệm nước tiểu) Tuy nhiên, thực tế thường có chồng lấp hội chứng nảy bệnh nhân Vì vậy, sinh thiết thận có vai trị quan trọng tiêu chuẩn vàng đánh giá bệnh cầu thận Hội chứng thận hư (nephrotic syndrome) đặc trưng tình trạng tổn thương xóa chân giả gây nhiều protein qua nước tiểu, với biểu lâm sàng sau: protein niệu > 3,5g/1,73 m da/24 > 3g/24 (quan trọng nhất), giảm albumin máu < g/dL protid toàn phần < g/dL, phù toàn thân kèm tiểu ít, tăng lipid máu, tiểu lipid tăng đông Hội chứng viêm cầu thận (nephritic syndrome) đặc trưng tiến trình viêm Mức độ viêm xác định dựa vào lâm sàng độ nặng rối loạn chức thận Có chế gây tổn thương cầu thận qua trung gian kháng thể xác định: (1) kháng thể chống lại trực tiếp thành phần cấu trúc cầu thận (ví dụ kháng thể kháng màng cầu thận bệnh Goodpasture), (2) lắng đọng phức hợp kháng nguyên kháng thể cầu thận (ví dụ phức hợp DNA-nucleosome bệnh lupus đỏ hệ thống) Trên lâm sàng, viêm cầu thận có biểu sau: tiểu máu nguồn gốc cầu thận (quan trọng nhất), trụ hồng cầu nước tiêu, tiêu đạm khơng có định, suy thận với giảm GER hay thiểu niệu (nước tiểu < 400ml/24 giờ), giữ muối (tăng huyết áp, phù) 1.2.3 Động lực học trình lọc - Lọc trình vật lý thụ động, có tính chọn lọc tương đối - Năng lượng lọc: chủ yếu đến từ lượng học tim cung cấp (thể qua huyết áp hệ thống) - Phụ thuộc: Các áp suất cầu thận; Điện tích âm kích thước lỗ lọc Tiểu đạm (proteinuria), dấu hiệu quan trọng bệnh cầu thận, định nghĩa protein nước tiểu > 150mg/24 Đạm niệu có ba nguyên nhân chính: (1) tiểu đạm trước thận: máu có nhiều protein nhỏ vượt khả tái hấp thu ống thận (như đa u tủy gây tăng sản xuất protein BenceJones); (2) tiểu đạm thận: rối loạn chức cầu thận (lỗ lọc bị dãn rộng, đạm niệu chủ yếu albumin, gặp hội chứng thận hư viêm cầu thận), rối loạn chức ống thận (kém tái hấp thu protein kích thước nhỏ); (3) tiểu đạm sau thận: thường viêm nhiễm, tổn thương đường niệu (như nhiễm trùng tiểu, sỏi thận Tiểu đạm yếu tố quan trọng góp phần vào tiến triển bệnh thận mạn Khi có nhiều protein lọc qua cầu thận, biểu mô ống lượn gần thực bào lượng lớn protein nhằm tái hấp thu trở lại máu Điều gây độc cho tế bào, làm tăng biểu yếu tố hoạt mạch hóa ứng động, dẫn đến thiếu máu cục bộ, viêm, xơ hóa mơ kẽ Vi đạm niệu (microalbuminuria), dạng tiểu đạm, định nghĩa xuất albumin niệu khoảng 30-300 mg/ngày Vi đạm niệu dấu hiệu sớm tổn thương thận bệnh nhân đái tháo đường tăng huyết áp Tiểu máu (hematuria) tình trạng diện nhiều hồng cầu nước tiểu, phân loại thành tiểu máu vi thể (chỉ quan sát kính hiển vi làm cặn Addis), tiểu máu đại thể (nước tiểu màu trà, màu cola, hồng, chí đỏ) Theo định nghĩa: tiểu máu xác định có hai hồng cầu quang trường HPF (high-power field) nước tiểu ly tâm Que dipstick thử nước tiêu test nhạy, phát 1-2 hồng cầu quang trường HPF Một kết dipstick âm tính loại trừ tiểu máu Tương tự tiểu đạm, tiểu máu có ba ngun nhân chính: (1) tiểu máu trước thận: gặp, tình trạng rối loạn đông máu nặng; (2) tiểu máu thận: viêm cầu thận (đặc trưng có diện trụ hồng cầu), viêm ông thận mô kẽ; (3) tiểu máu sau thận: vỡ mạch máu vào đường niệu (như sỏi, viêm nhiễm, chấn thương đường niệu) Tiểu máu cầu thận đặc trưng biến dạng hồng cầu “stress” thấm thấu áp lực hồng cầu qua nephron Việc phát protein (nhất > g/ngày), trụ hồng cầu, hemoglobin nước tiểu giúp nhận định tiểu máu có nguồn gốc cầu thận Trong trường hợp này, nước tiểu thường có màu nâu hay màu cola, khơng có cục máu đơng; so với tiểu máu vị trí khác đường niệu thường gây tiểu đỏ tươi, có cục máu đơng Các chẩn đốn phân biệt tiểu máu nguồn gốc cầu thận đơn độc kéo dài (không kèm đạm niệu, suy thận trụ hồng cầu) gồm bệnh thận IgA, bệnh thận màng móng hội chứng Alport 1.3 Sự chênh lệch áp suất: - Các áp suất cầu thận định lên hướng lọc: • Áp suất thủy tĩnh mao mạch: 55 - 60 mmHg (1) • Áp suất keo máu: 30 mmHg (2) • Áp suất thủy tĩnh bao Bowman: 15 mmHg (3) • Áp suất keo bao Bowman: mmHg (4) - (1) đẩy dịch qua màng lọc cầu thận, (2) (3) kéo dịch lại máu mao mạch cầu thận - Áp suất lọc: 55 (60) – (30 + 15) = + 10 - 15 mmHg Công thức tính độ lọc cầu thận GFR: GFR = Kf x UP = Kf x (áp suất thủy tĩnh mao mạch – áp suất thủy tĩnh khoang Bowman – áp suất keo máu) (K f hệ số siêu lọc) Hệ số lọc Kf bình thường vào khoảng 12,5 mL/phút/mmHg, nên GFR = 125 mL/phút (120-130 ml/phút/1.73m2 , vào khoảng 170-180 L/24h (diện tích da chuẩn 1.73m 2: cao 1.7m nặng 70kg) 1.4 Thành phần dịch lọc Dịch lọc cầu thận có thành phần giống dịch kẽ tế bào Tuy nhiên, dịch không chứa tế bào máu (hồng cầu, bạch cầu) có hàm lượng protein thấp ống lượn gần tái hấp thu, nước tiểu khơng có albumin (< 150 mg/24h) Do thiếu protein tích điện âm dịch lọc, nên gây thăng Donnan Một số ion âm Cl- HCO3- qua dịch lọc để thay protein, làm cho nồng độ chúng cao khoảng 5% so huyết tương Ngược lại, ion dương dịch lọc có nồng độ thấp khoảng 5% so huyết tương “Ngoài ra, nồng độ chất khơng ion hóa như: urê, creatinin glucose tăng lên 4% tình trạng khơng có protein 1.5 Tăng albumin dịch lọc Khi tổn thương màng lọc (tế bào chân giả) gây tiểu albumin tái hấp thu albumin stress oxy ống thận bất toàn cầu thận kéo theo bất tồn ống thận, tạo vịng xốy bệnh lý suy thận mạn tiềm ức chế tiểu đạm (ức chế hệ RAAS) ức chế tái hấp thu albumin (ức chế cubulin) cho cải thiện tình trạng nephron bệnh thận mạn (1) Ghép thận: phương pháp gần với sinh lý thay thận Bệnh nhân có chế độ sinh hoạt gần bình thường; khó áp dụng do: kinh phí lớn, kỹ thuật cao, nguồn cho thận hạn chế, nguy thải ghép, tác dụng phụ thuốc chống thải ghép (2) Thẩm phân phúc mạc: phương pháp sử dụng màng bụng (phúc mạc) để lọc liên tục nước, điện giải dư thừa, sản phẩm chuyển hóa thể Bệnh nhân có chế độ điều trị lọc máu đơn giản kiểm sốt thân họ nhà, gồm lần thay dịch ngày, lần ngâm 1,5 2,5 lít dịch, với lần ngâm dịch ban đêm kéo dài khoảng 8-9 lần ngâm dịch ban ngày kéo dài 4-6 lần Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp dễ gây nhiễm trùng phúc mạc bệnh nhân khơng có kiến thức tốt gây xơ hóa phúc mạc sau thời gian dài sử dụng (3) Thận nhân tạo: làm việc theo nguyên tắc đưa máu khỏi thể, bơm vào lọc nhân tạo đề lấy chất độc nước dư thửa, sau trả máu lọc lại thể bệnh nhân Cấu tạo lọc gồm hệ thống ống với nhiều lỗ cực nhỏ thành ống (tạo thành màng bán thấm), chia thành hai ngăn: ngăn chứa máu, ngăn chứa dịch lọc Hai chế hoạt động thận nhân tạo chế khuếch tán chế siêu lọc Cơ chế khuếch tán xảy chênh lệch gradient nồng độ chất tan hai ngăn chứa máu chứa dịch lọc Các chất ure, creatinine, ion K+ có nồng độ cao máu khuếch tán sang ngăn dịch lọc; ion HCO3-, Ca2+ khuếch tán vào ngăn máu Cơ chế siêu lọc xảy tương tự trình lọc cầu thận hoạt động sinh lý người: nước đẩy qua màng lọc áp lực thủy tĩnh, kéo chất hòa tan theo Nhược điểm thận nhân tạo nguy đông máu, tác dụng phụ thuốc kháng đông, huyết động không ổn định lọc, bệnh nhân phải đến bệnh viện trung bình lần/tuần, lần từ - gây tải bệnh viện, tắc cầu nối động, tĩnh mạch sau thời gian sử dụng (nhất bệnh lý mạch máu) 1.6 Thay đổi GFR cấp tính - Tăng độ lọc cầu thận (GFR): dẫn đến tăng nước tiểu (đa niệu) • Do tăng áp suất thủy tĩnh mao mạch: gặp tăng huyết áp - Giảm độ lọc cầu thận (GFR): dẫn đến giảm nước tiểu (thiểu niệu) • Do giảm áp suất thủy tĩnh mao mạch: sốc tuần hoàn (mất dịch) • Do tăng áp suất keo máu: đa u tủy (tăng protein kích thước nhỏ) • Do tăng áp suất thủy tĩnh Bowman: tắc đường niệu (sỏi, u …) - Nếu GFR thấp lọc ứ đọng sản phẩm chuyển hóa - Nếu GFR cao lọc nhiều thể nhiều chất cần thiết GFR phải định, dao động 120-130 ml/phút người trẻ: - Cơ chế tự điều hòa chỗ (autoregulation): • Điều hịa ngược cầu ống • Điều hòa co trơn tiểu động mạch vào - Cơ chế điều hịa hệ thống (central regulation): • Thần kinh:kích thích giao cảm gây co mạch thận • Các chất co mạch thận: angiotensin II, endothelin, ADH … • Các chất giãn mạch thận: kinin, NO, ANP, dopamine, histamine, prostaglandin E2 I2 1.7 Điều hòa ngược ống Điều hòa ngược cầu ống (tubuloglomerular feedback): chế quan trọng nhất, có tham gia phức hợp cận cầu thận, hiệu huyết áp dao động khoảng 80-180 mmHg Huyết áp tăng co tiểu động mạch vào, gây giảm lọc Huyết áp giảm giãn tiểu động mạch vào, gây tăng lọc trở lại 1.8 Điều hòa co trơn tiểu động mạch vào Trong chế này, tăng áp suất thủy tĩnh dịng máu gây căng thành mạch, làm mở kênh ion nhạy cảm kéo căng (stretch-activated cation channel), cịn có tên protein Degenerin tế bào trơn Sự khử cực màng sau đưa đến mở kênh Ca2+ nhạy cảm điện VGCC (voltage-dependent Ca2+ channel), kết tăng nồng độ Ca2+ nội bào, gây co trơn tiểu động mạch vào, làm giảm RBF GFR bình thường Sự giảm áp suất máu đưa đến kết ngược lại III Hoạt động ống thận Vai trò ống thận - Dịch lọc từ cầu thận xuống ống thận, đây: • Tái hấp thu chất cần thiết dịch lọc như: nước, glucose, lipid, protid, vitamin, điện giải, • Bài tiết sản phẩm chuyển hóa như: ure, creatinine, H+ , điện giải dư thừa … Vận chuyển ống lượn gần Dịch lọc cầu thận chuyển qua hệ thống ống thận nephron gồm ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa ông góp, đổ vào bể thận Tại đây, nhờ hệ thơng mao mạch quanh ống: (1) có chất tái hấp thu hoàn toàn glucose, profein, acid amin, lipid, vitamin; (2) có chất tái hấp thu phần chất điện giải, ure; (3) có chất tiết hoàn toàn sản phẩm chuyến hóa; (4) có chất tiết phần chất điện giải dư thừa 2.1 Tế bào biểu mô ống lượn gần Tế bào biểu mơ ống lượn gần có nhiều ty thể, thích hợp cho q trình vận chuyển tích cực nhiều chất khác Tại bờ bàn chải (brush border) tế bào có vi nhung mao (mierovill), làm tăng diện tiếp xúc lên khoảng 20 lần, thuận lợi cho trình trao đối chất với dịch ống Quá trình tái hấp thu chủ yếu diễn ống lượn gần (khoảng 65% lượng tái hấp thu) Các chất cần thiết glucose, protein, acid amin, acetoacetat, vitamin tái hấp thu gần hoàn toàn Một số chất khác tái hấp thu phần như: ion Na+, K+, Cl- , HCO3- , nước, ure, Giữa mức lọc cầu thận mức tái hấp thu ống lượn gần có thăng bằng, mức tái hấp thu ln giữ khoảng 65% mức lọc Ví dụ mức lọc 100 mL/phút mức tái hấp thu 65 mL/phút, mức lọc tăng lên 200 mL/phút mức tái hấp thu 130 mL/phút Sự thăng quan trọng phòng ngửa tải đoạn sau ống thận Nước: tái hấp thu thụ động theo áp suất thẩm thấu Ure chất tan lipid: tái hấp thu theo chế khuếch tán thụ động (không cần kênh hổ trợ) Protein: tái hấp thu chế ẩm bào 2.2 Tái hấp thu ion Na+ K+ Đầu tiên, bờ bàn chải tế bào biểu mô ống lượn gần, ion Na+ tái hấp thu theo hai chế: (1) khuếch tán thụ động (passive diffusion) theo bậc thang nồng độ, (2) đồng vận chuyên tích cực thứ phát (secondary active transport) Tại có protein đồng vận chuyển Na+ với glucose, acid amim, phosphat, Ca2+, Mg2+, Sau gắn đủ ion Na+ chất khác (như glucose), đồng vận chuyển hai từ lòng ống vào tế bào mà không cần lượng ATP cung cấp Sau đó, bờ màng đáy, ion vận chuyển trở máu theo chế vận chuyển tích cực nguyên phát (primary active transport) nhờ bơm Na+-K+ -ATPase Đầu bơm gắn với ion K+, đầu gắn với ion Na+ Khi gắn đủ ion enzyme ATPase phân hủy ATP cho lượng để bơm ion Na+ từ bào tương dịch kẽ ion K+ từ dịch kẽ vào bào tương Màng đáy bên tế bào biểu mơ ống lượn gần có tính thấm mạnh với ion K+, nên tất K+ vào tế bào thấm ngồi dịch kẽ Vì vậy, tác dụng thực vận chuyển tích cực nguyên phát bơm Na+ ngồi, làm giảm nơng độ Na' tế bào, tạo điều kiện cho vận chuyển ion Na+ liên tục bờ bàn chải Như vậy, bờ chải lịng ống ln có hai u tố làm Na+ khuếch tán liên tục từ dịch ống vào tế bào biểu mô: (1) tồn gradient nồng độ Na+ hai bên màng, với nồng độ cao lòng ống nồng độ thấp tế bào; (2) tồn gradient điện hai bên màng (do iơn Na+ tạo điện dương cao dịch ống so với điện -70 mV tế bảo) 2.3 Tái hấp thu glucose Ở người bình thường, glucose huyết tương lọc tự qua màng lọc cầu thận Mức lọc phụ thuộc vào nơng độ glucose máu, ví dụ với đường huyết 100 mg/dL, độ lọc cầu thận 125 mL/phút, mức lọc glucose phút là: (100 mg glucose x 125 mL/phút)/100 mL huyết tương = 125 mg/phút Nhưng sau đó, glucose tái hấp thu ống lượn gần Bình thường, mức tái hấp thu tương ứng với mức lọc, nghĩa lượng glucose lọc qua câu thận tái hập thu hoàn toàn ống thận Sự tái hấp thu glucose thực nhờ vào chế đồng vận chuyên tích cực thứ phát glucose-natri qua bơm SGLT (sodium-glucose cotransporters) bờ bàn chải tế bào biểu mô ống lượn gần Sau vào tế bào, glucose vận chuyển qua bờ màng đáy dịch kẽ theo chế khuếch tán hỗ trợ thụ động nhờ kênh glucose GLUT2 (glucose transporter) Có hai loại bơm SGLT ống lượn gần SGLTI SGLT2, SGLT2 bơm chịu trách nhiệm cho tái hập thu glucose thận Như vậy, khả tái hấp thu glucose tối đa ống lượn gần định khả vận chuyển tối đa hệ thống SGLT Khi lượng glucose qua màng lọc nhiều, vượt khả vận chuyển tối đa Tm (transport maximum) hệ thống SGLT, glucose xuất nước tiểu thức Bình thường, khả vận chuyên tối đa hệ thống SGLT toàn nephron hai thận lên đến 375 mg/phút (tương ứng với độ lọc, cầu thận GFR 125 ml/phút nồng độ đường huyết 300 mg/dl), Tuy nhiên, thực tế, glucose bắt đầu diện nước tiểu nồng độ đường huyết đạt từ mức 180-200 mg/dl trở lên (trơng ứng với vận chuyển hệ thông SGLT 250 mg/phút) khác biệt mức độ hoạt động nephron Nồng độ đường huyết 180 mg/dL gọi ngưỡng thận glucose Điều có nghĩa mức đường huyết đưới 180 mg/dL, glucose tái hấp thu hết, cịn mức glucose không tái hấp thu hết ống lượn gần, xuất nước tiểu Glucose chất có tính thẩm thấu cao, nên khơng tái hấp thu kéo theo nước gây lợi niệu, dẫn đến tiêu nhiều đái tháo đường Hiện nay, chất ức chế SGLT2, cịn có tên gliflozins, ứng dụng lâm sàng để làm giảm nồng độ đường huyết điều trị bệnh lý đái tháo đường 2.4 Bài tiết H+ NH3 ống gần Các ion H+ tế bào biểu mô vận chuyển lòng ống chế vận chuyển tích cực thứ phát ngược chiều nhờ bơm Na+-H+ bờ bàn chải Bơm có đầu gắn với ion H+, cịn đầu ngồi gắn với ion Na+ Khi gắn đủ hai ion, bơm quay ngược lại đưa Na+ từ lòng ống vào tế bào, H+ từ tế bào lòng ống NH3 từ tế bào biểu mơ tiết ngồi lịng ống chế khuếch tán thụ động, hịa tan dễ dàng lớp lipid kép bờ bàn chải Trong lòng ống, NH3 kết hợp với H+ tạo thành ion NH4+, giúp điều hòa pH dịch ống Vận chuyển chất quai henle 3.1 Tế bào biểu mô quai Henle Tiếp theo ống lượn gần quai Henle, gồm hai cành: cành xuống cành lên Cành xuống mỏng có tính thấm mạnh với nước, NaCl, ure, diễn vận chuyển chất theo chế khuếch tán đơn Cành lên có hai đoạn: đoạn đầu mỏng có tính thấm nước hạn chế, đoạn sau dày (bắt đầu từ cành lên) không thấm nước Tế bào biểu mô đoạn dày có khả vận chuyển tích cực ion Na+ Cl- từ lòng ống vào dịch kẽ, vùng ranh giới hai tế bào liền kề đoạn tồn nhiều nối kết chặt so với ống lượn gần, tế bào lại khơng có diện kênh nước (kênh aquaporin), nước ure không thấm qua Quai Henle nephron cận tủy khơng có mạng lưới mao mạch quanh ống nephron vỏ, mà thay mạch thẳng (vasa recta) chọc sâu vào tủy thận Các quai Henle cận tủy có chức đặc biệt, giúp trì đặc tính ưu trương vùng tủy thận, tạo điều kiện thuận lợi cho tái hấp thu nước đoạn cuối ống góp, đóng vai trị quan trọng đặc nước tiểu (tái hấp thu 10 – 15% nước cành xuống: 27L/24h; tái hấp thu 27% Na+ phần dày cành lên) Chức thực thông qua hai chế: tăng nơng độ ngược dịng quai Henle, trao đổi ngược dòng mạch vasa recta Quá trình vận chuyển chất phần xa nephron 4.1 Tế bào biểu mô phần xa nephron Phần xa nephron bao gồm: - Đoạn đầu ống lượn xa: đoạn pha loãng, hoạt động giống đoạn dày cành lên quai Henle, có khả tái hấp thu NaCl, không thấm nước ure, không chịu điều phối hormon - Đoạn sau ống lượn xa ống góp vỏ: có đặc điểm giống nhau, vận chuyển muối nước chịu điều phối ADH, aldosterone ANP - Ống góp tủy: có khả tái hấp thu ure 4.2 Tái hấp thu Na+: Ion Na+ xuống ống xa cịn khoảng 8%, 65% tái hấp thu ống lượn gần 27% tái hấp thu đoạn dày cành lên quai Henle Ở nửa đầu ống lượn xa (đoạn pha loãng), ion Na+ Cl- đưa từ dịch ống vào tế bào biểu mô qua chế vận chuyển tích cực thứ phát nhờ bơm đồng vận chuyển Na+-Cl- bờ lịng ống Sau đó, ion Na+ vận chuyển tích cực nguyên phát bờ màng đáy nhờ bơm Na+-K+ - ATPase để tái hấp thu dịch kẽ Bơm Na+-Cl- bờ lòng ống bị ức chế nhóm thuốc lợi tiểu thiazide (Na+-Cl- symporter inhibitor), ứng dụng điều trị tăng huyết áp lâm sàng Ở nửa sau ống lượn xa ống góp vỏ, tái hấp thu ion Na+ gắn liền với hoạt động tiết ion K+, phụ thuộc hồn tồn vào tác dụng kích thích hormon aldosterone từ tuyến vỏ thượng thận Tái hấp thu nước: phụ thuộc hormon ADH từ tuyến yên - 10% (18L/24h) ống lượn xa - 9.3% (16.74L/24h) ống góp - 0.7% (1.26L/24h) nước tiểu thức Bài tiết K + : qua bơm Na+-K +-ATPase, phụ thuộc vào chế tái hấp thu Na+ (aldosterone) Bài tiết H+ : theo chế tích cực nguyên phát, chống lại bậc thang nồng độ Bài tiết NH3 thụ động 4.3 Bài tiết H+ NH3 Đoạn sau ống lượn xa ống góp vỏ có chứa loại tế bào biêu mô đặc biệt (alpha intercalated cell), nằm xen kẽ với tế bào biểu mơ bình thường, có khả tiết ion H+ chế vận chuyên tích cực nguyên phát qua bơm H+-ATPase bờ lịng ống Tế bào tiết ion H+ chống lại bậc thang nông độ cao gấp 1.000 lần, tiết tích cực thứ phát ion H+ ống lượn gần chống lại bậc thang nồng độ cao gấp vài ba lần Vì vậy, đoạn ống thận đóng vai trị hoạt động acid hóa nước tiểu Ngồi ra, ống lượn xa ống góp tiết NH3 theo chế khuếch tán thụ động chất tan màng phospholipid kép tế bào 4.4 Sự cô đặc nước tiểu - Sự cô đặc tạo nước tiểu có độ thẩm thấu cao địi hỏi chức liên hợp : quai Henle, quai mạch vasa recta, ống góp - Các điều kiện cần thiết để cô đặc nước tiểu diễn thuận lợi ống góp tủy: • Phóng thích hormon ADH • Tăng nồng độ “ngược dòng” quai Henle trao đổi “ngược dịng” mạch vasa recta trì NaCl cao tủy thận • Tái hấp thu ure ống góp tủy góp phần trì áp suất thẩm thấu tủy thận - Thành phần nước tiểu: nước (95%); ure (2%); ion chất hòa tan (2,8%); creatine, NH3 acid uric (0,2%) IV Chức nội tiết thận Hệ renin – angiotensin – aldosterone (RAA) Khi huyết áp hay Na+ máu giảm, độ lọc cầu thận giảm theo, gây tác dụng kích thích tế bào cận cầu thận tiết renin vào máu Ngoài ra, kích thích thần kinh giao cảm thận gây co tiêu động mạch vào, độ lọc cầu thận giảm gây tiết renin Trong máu, renin đóng vai trị enzyme có tác dụng chuyển hóa angiotensinogen (một protein gan sản xuất ra) thành anglotensin I (có 10 acid amin) Angiotensin I tiếp tục men chuyển ACE (angiotensin converting enzyme) phổi nội mô mạch máu thận tiếp tục cắt hai acid amin trở thành angiotensin II (có acid amin) Đây chất có tác dụng sinh học cao 1.1 Tác dụng hệ mạch: anglotensin II gây co tiểu động mạch ngoại biên, làm tăng huyết áp tâm thu tâm trương Đây chất gây co mạch mạnh nhất, gấp từ đến lần tác dụng co mạch noradrenaline 1.2 Tác dụng tuyến thượng thận: angiotensin II tác dụng trực tiếp lớp cầu vỏ thượng thận, làm tăng tổng hợp tiết hormon aldosterone Hormon kích thích tế bào biểu mô đoạn sau ống lượn xa ống góp thận tăng tái hấp thu Na+ nước, dẫn đến tăng thể tích máu huyết áp 1.3 Tác dụng hệ thần kinh: angiotensin II tác dụng trực tiếp tế bào sau hạch hệ giao cảm, kích thích tiết noradrenaline, làm tăng dẫn truyền qua synapse Nó có tác dụng vùng postrema não gây tăng huyết áp, kích thích nhân thị tiết ADH làm tăng tái hấp thu nước ơng thận Ngồi ra, anglotensin II cịn gây cảm giác khát để uống bố sung nước, làm tăng thể tích máu 1.4 Tác dụng thận Angiotensin II gây co mạnh tiểu động mạch co nhẹ tiểu động mạch vào Kết co tiểu động mạch làm tăng áp suất mao mạch cầu thận, làm gỉam dòng máu thận Hệ erythropoietin (EPO) Erythropoietin có hai nguồn gốc: (1) từ nguyên bào sợi mê kẽ, nằm cạnh ống lượn gần hệ mao mạch quanh ống (2) từ tế bào quanh xoang gan Hoạt động tạo erythropoietine gan chiếm ưu giai đoạn bào thai sơ sinh, người trưởng thành lại chủ yếu thận tiết Erythropoietin hormon cần thiết cho việc sản xuất hồng cầu tủy đỏ xương Trong điều kiện thiếu máu hay thiếu oxy, thận tăng tiết erythropoietin kích thích tế bào gốc giai đoạn CFU-E, tế bào biểu thụ thể với erythropoietine nhiều tiến trình biệt hóa, phát triển thành tiền ngun hồng cầu (proerythroblasts) cách bảo vệ chúng khỏi chết theo chương trình (thơng qua hoạt hóa địng thác tín hiệu JAK2) Các tiền nguyên hồng cầu trải qua nhiều giai đoạn trung gian chuyên thành hồng cầu trưởng thành máu ngoại biên Như vậy, trình sản sinh hồng cầu tủy xương phụ thuộc vào nồng độ erythropoietin máu Sự tiết erythropoietin tăng lên tác dụng muối cobalt, hormon testosteron, T3-T4, glucocorticoid, LH, TSH, ACTH, catecholamine; lại bị ức chế estrogen Ngồi kích thích tạo hồng cầu, erythropoietin cịn ghi nhận có khả làm tăng huyết áp co mạch, tân sinh mạch máu (angiogenesis), thúc tồn tế bào hiệu đối kháng lại chết theo chương trình (anti- apoptotic effect) mơ bị thiếu máu cục hay nhồi máu Hệ 1,25-dihydroxycholecalciferol (calcitriol) - Vitamin D3 (cholecalciferol) nguồn đưa vào thể: từ thức ăn tia cực tím chuyển 7dehydrocholesterol thành D3 - Tại gan: tác động 25- hydroxylase, D3 thành 25- hydroxycholecalciferol - Tại thận: 1-hydroxylase xúc tác cho phản ứng chuyển 25- hydroxycholecalciferon thành 1,25dihydroxycholecalciferon (1,25-(OH)2-D3) hay calcitriol - Calcitriol hormon thể tự tổng hợp ánh sáng mặt trời Tuy nhiên, hoạt động xã hội lồi người, diện tích da bị che phủ quần áo ngày nhiều, thời gian tiếp xúc với ánh ngày ít, nguồn cung câp calcitriol cho thể phụ thuộc chủ yếu vào thức ăn calcitriol trở thành “vitamin” bất đắc dĩ - Tác dụng 1,25-(OH)2-D3: • Trên ruột: tăng hấp thu calci, phosphate • Trên thận: tăng tái hấp thu calci, phosphate • Trên xương: kích thích huy động calci, phosphate từ xương máu tác dụng làm tăng calci phosphat máu, giảm calci phosphat nước tiểu - Calci phosphate máu ↓ làm tăng tiết 1,25-(OH)2-D3 ... trạng nephron bệnh thận mạn (1) Ghép thận: phương pháp gần với sinh lý thay thận Bệnh nhân có chế độ sinh hoạt gần bình thường; khó áp dụng do: kinh phí lớn, kỹ thuật cao, nguồn cho thận hạn chế,... nghẽn đường tiết niệu (như u, sỏi bảng quang, bướu lành tuyến tiền liệt) Niệu động học thăm dò chức sinh lý cho phép đánh giá hoạt động bàng quang niệu đạo, cho biết thơng số niệu dịng (như tốc... cầu thận qua sinh thiết thận, bệnh nhân thường có tiên lượng tốt, chức thận bình thường suốt đời họ Bệnh thận màng mỏng cân phân biệt với hai nguyên nhân phổ biến khác tiểu máu nguồn gốc cầu thận