Bài giảng chủ đề HOÁ SINH THẬN

Bài giảng HÓA SINH THẬN B.S Nguyễn Thu Uyển 1.ĐẠI CƯƠNG * Cấu trúc thận Về cấu trúc vi thể, thận chứa khoảng triệu đơn vị thận gọi nephron Mỗi nephron gồm cầu thận , ống lượng gần, quai Henle, ống lượn xa ống góp Cuối đổ vào đài thận, bể thận… * Chức thận Thận quan có vai trị quan trọng việc đào thải chất cặn bã có hại khơng cần thiết ngồi thể thơng qua việc xuất nước tiểu Ngồi thận cịn đóng vai trị quan trọng việc trì cân nội môi chức nội tiết Cấu tạo nephron CÁC HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG CỦA THẬN Hàng ngày có khoảng 1.000-1.500 lít máu qua thận, 10% lượng máu làm NV dinh dưỡng cho thận cịn 90% làm nhiệm vụ tiết, tức tạo nước tiểu (NT) Có giai đoạn tạo thành NT là: + Giai đoạn lọc cầu thận + Giai đoạn tái hấp thu tiết ống thận Đối với tạo thành NT có chức thận cần nghiên cứu là: chức lọc cầu thận, chức tái hấp thu chức tiết ống thận 2.1 Lọc huyết tương tiểu cầu thận Bước đầu tạo nước tiểu lọc huyết tương tiểu cầu thận, tạo dịch siêu lọc khoang Bawman, bình thường phút có khoảng lít máu(650ml HT) lọc có khoảng 120 ml dịch lọc tạo thành Sự lọc tiểu cầu thận tượng vật lý (siêu lọc) , trình siêu lọc phụ thuộc chủ yếu vào áp lực lọc áp lực lọc tính theo cơng thức: PL = PM - (PK + PB) PL: áp lực lọc PM: áp lực thủy tĩnh tiểu cầu thận (P M =1/2 huyết áp) PK: áp lực keo máu PB: áp lực thủy tĩnh khoang Bawman Bình thừơng PM = 50 mmHg, PK = 25mmHg, PB = mmHg PL = 20mmHg • PL giảm do: + Giảm PM: V máu giảm, suy tim, co tiểu ĐM đến + Tăng PK : máu bị cô đặc + Tăng PB tắc ống dẫn niệu (viêm, sỏi, chèn ép, ) • PL tăng do: + Tăng PM tiểu cầu thận đưa nhiều nước vào thể + Giảm PK máu máu bị pha loãng, nhiều protein Các yếu tố ảnh hưởng đến lọc cầu thận:  Kích thước phân tử lọc: + Kích thước phân tử lọc lớn khó qua MLCT + Các phân tử protein TLPT > 70.000 bình thường khơng qua MLCT + Các dextran có đường kính 20 Å qua MLCT dễ dàng, hệ số lọc Với dextran đường kính 42 Å có hệ số lọc gần  Tình trạng huyết động cục hay lưu lượng máu: + Lưu lượng máu qua thận lớn áp suất máu lên thành mao mạch lớn làm giảm clearance phân tử lớn trung bình + Sự giảm lưu lượng máu ngược lại Khi truyền angiotensin II vào chuột gây giảm lưu lượng máu vào thận thấy có tăng độ thải albumin gây protein niệu Điều giải thích protein niệu tăng huyết áp Các yếu tố ảnh hưởng đến lọc cầu thận:  Sự tích điện phân tử protein: + pH sinh học, albumin gần polyanion + Bề mặt lớp màng có điện tích âm thuộc loại: * Các glycoprotein chứa nhiều gốc acid sialic *Các proteoglycan có nhiều nhóm sulphat heparin sulphat glycosaminglycan thành phần mang điện tích âm màng bản, tế bào nội mô,biểu mô phủ đầy mucoproytein giau acid sialic + Kết luận: lớp polyanion lực cản protein mang điện tích âm  Vai trị hình dáng phân tử: Những phân tử có cấu trúc mềm dẻo dung dịch lọc qua ML dễ dàng 2.2 Tái hấp thu ống thận Thành phần nước tiểu khác với thành phần NT ban đầu Đó kết hoạt động ống thận Bằng cách tái hấp thu tiết, ống thận làm thay đổi thành phần NT ban đầu, tạo nước tiểu cuối Các chất tái hấp thu ống thận khác - Chất không tái hấp thu: inulin, manitol, natri hyposulfit→ đo độ thải chất để đánh giá mức độ tổn thương cầu thận - Tái hấp thu hoàn toàn (glucose) - Tái hấp thu 99% (nước) Nước tái hấp thu ống lượn gần, ống lượn xa, quai Helle ống góp ống lượn gần nước tái hấp thu 80%, quai Helle ống lượn xa 90% lượng nước lại tái hấp thu, phụ thuộc vào ADH, hormon chống niệu - Tái hấp thu phần lớn (natri, clo, urê): ống lược gần 70% muối tái hấp thu, đòi hỏi lượng lớn Clo tái hấp thu thụ động song song với natri Urê tái hấp thu đến 40 –50% - Chất tiết cầu thận, ống thận tái hấp thu ống thận: acid uric - Tái hấp thu protein: 99% albumin lọc qua cầu thận tái hấp thu ống lượn gần Các protein có TLPT nhỏ (các chuỗi nhẹ lamda, kappa, lysozym, β2 – microglobulin, hormon) tái hấp thu hầu hết ống lượn gần Dịch lọc cầu thận tính khoảng 160L/24h, THT ống thận xảy tích cực kết lượng NT xuất ngày 1,0-1,5L • THT thụ động (chênh lệch nđ), chủ động (tiêu hao lượng) • nhóm chất THT: 1- chất khơng có ngưỡng THT 2- có ngưỡng THT: có ngưỡng THT tối đa (glucose, a.a, acid uric) khả THT phụ thuộc nđ chất dịch lọc CT + Tái hấp thu glucose: Glucose tái hấp thu gần hoàn toàn ống lượn gần; chất có ngưỡng thận cao (10 mmol/l) Glucose tái hấp thu theo chế vận chuyển tích cực, kèm theo tái hấp thu Na+ + Tái hấp thu amino acid: A.a tái hấp thu gần hoàn toàn, theo chế vận chuyển TC + THT NA+, H2O với HCO3- * Các yếu tố ảnh hưởng đến tái hấp thu ống thận: +Tình trạng tế bào ống thận: tế bào ống thận tổn thương, tái hấp thu giảm gây đa niệu; tái hấp thu tăng gây thiểu niệu có vơ niệu + Hormon: -Aldosteron: làm tăng tái hấp thu Na+ tiết K+ Thiếu aldosteron làm giảm tái hấp thu Na+ nước, làm thể lượng lớn Na + , đồng thời làm giảm tiết K+, nồng độ K+ huyết tương tăng -ADH: Có tác dụng tới chế tái hấp thu nước không bắt buộc; thiếu ADH gây đái nhạt + áp suất thẩm thấu huyết tương: -áp suất thẩm thấu huyết tương giảm, đưa lúc vào thể lượng nước lớn, máu bị pha loãng, làm tăng dịch lọc cầu thận, giảm tái hấp thu nước không bắt buộc -Khi áp suất thẩm thấu huyết tương tăng, dịch lọc cầu thận giảm, đồng thời ADH tiết nhiều, làm tăng tái hấp thu nước không bắt buộc + Cân acid-base: • -Cơ thể bị nhiễm kiềm làm giảm tái hấp thu Na+ HCO3- -Cơ thể bị nhiễm acid, ngược lại, tái hấp thu Na+ HCO3- tăng ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA CỦA THẬN Chuyển hóa chất xảy thận mạnh nhằm cung cấp lượng cho thận họat động (thận sử dụng 10% oxy toàn thể).Thận giàu enzym chu trình Krebs, thối biến G L chiếm ưu  Chuyển hoá G: chủ yếu đường đường phân, hexoseP trioseP bị khử P nhờ phosphatase, thận có khả tân tạo đường, tạo glu tự (G6Pase đặc hiệu), chu trình pentose xảy khơng mạnh  Chuyển hố L: lecithin khử phosphat nhờ glycerophosphatase, chất cetonic thối hố hồn tồn  Chuyển hố P: thận có nhiều hệ thống enzym khử amin D-amino acid oxidase, L amino acid oxidase, xúc tác phản ứng khử acid amin tạo ∝ cetonic acid tương ứng, giải phóng NH3 dạng NH4+ CÁC CHỨC NĂNG CỦA THẬN 4.1 CHỨC NĂNG ĐÀO THẢI Nhờ hoạt động chức năng, thận đào thải chất chuyển hóa, đặc biệt gốc acid vơ (SO4-, HPO42- , PO43-, ), chất ngoại lai (thuốc ) Mỗi ngày thận đào thải khỏi thể mmol H+/kg thể trọng; cách liên kết với NH3: H+ + NH3 = NH4+ liên kết với HPO42- : H+ + HPO42- = H2PO4Thận quan tiết H+ theo chế 4.2 Vai trò thận thăng acid – base - Thận đào thải acid không bay hơi: acid lactic, thể cetonic, acid sulfuric, acid phosphoric, - Thận tái hấp thu bicarbonat - Thận tân tạo ion bicarbonat - Thận tiết ion H+dưới dạng muối amon 4.3 Chức phận nội tiết Thận cịn có vai trị điều định nội môi, thăng bàng nước, điện giải, huyết áp thông qua hệ thống Renin – angiotensin – aldosteron 4.3.1 Hệ thống Renin – angiotensin – aldosteron Hệ thống bên cạnh cầu thận tổng hợp tiết protein enzym renin, có tác dụng thuỷ phân protein Renin có trọng lượng phân tử 40.000 * Sự điều hồ tiết giải phóng renin: - Hệ thống thần kinh giao cảm catecholamin điều hồ giải phóng renin qua trung gian chất cảm thụ beta adrenergic (chất giải phóng adrenalin) Hệ giao cảm bị kích thích gây tăng xuất renin Angiotensinogen 10 11 12 13 14 asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu-Leu-Val-Tyr-Ser-R Renin Angiotensin I 10 asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu Enzym chuyển Angiotensin II asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe Amino peptidase Angiotensin III Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe Kích thích hệ giao cảm Angiotensinogen (+) ↓ ↓ (-) Tăng Natri tế bào ống thận ← ↓ ← Angiotensin RENIN ← (+) Hạ HA → ↓ Angiotensin II (-) (+) Hạ Natri tế bào ống thận * Sự điều hoà tổng hợp tiết aldosteron - Nồng độ Na+ máu: tổng hợp aldosteron ↑ nồng độ natri máu hạ Khi natri máu hạ 10mEq/l, aldosteron ↑ cách chuyển corticosteron thành aldosteron - Nồng độ kali máu: Kali máu ↑ kích thích chuyển cholesterol thành pregnenolon để thành aldosteron - Nồng độ natri máu ↑ (áp suất thẩm thấu khu vực tế bào ↑ (→ vùng đồi) gây ↑ suất ADH→ ↑ tái hấp thu nước ống thận, tác dụng trở lại với tiết renin Tăng Na+/máu ←Tăng K+ ↓ ↑ADH →// Hạ Na+/máu Corticosteron →→ ↓ Renin ↓ Angiotensin II ↓ Cholesterrol ← ↓ Aldosteron↑ ↑ → → Hình 18.7 Điều hồ tiết aldosteron 4.3.2 Sự tổng hợp yếu tố tạo hồng cầu thận Khi thiếu oxy, tế bào cạnh tiểu cầu thận tiết REF, giúp tạo chất tạo hồng cầu (erythropoietin – Ep), có tác dụng kích thích tế bào tiền hồng cầu phát triển thành hồng cầu GAN → α -Globulin (tiền Ep) → Ep ↑ REF ↑ REF Protein kinase (+) ↑ ADP ATP ↑ PGE2 → ↓ ATP HUYẾT TƯƠNG THẬN 4.3.3 Prostaglandin - Có ba typ prostaglandin sx thận PGE2, PGI2, TXA2 - PGE2, PGI2 có tác dụng giãn mạch, chống lại tác dụng co mạch angiotensin II, làm ↓ đào thải Na+ PGE2 cịn có tác dụng lên tổng hợp REF hoạt hoá adenyl cyclase (AC) để tạo cAMP - TXA2 yếu tố co mạch 4.3.4 Vitamin D3 - Vitamin D3 (cholecalciferol) tiền hormon phụ thuộc vào tia tử ngoại Vit D3 tạo thành từ da tới huyết tương, vận chuyển D3- binding protein tới gan oxy hoá thành 25-OH-D3, chất chuyển tới thận nhờ 25-OH-D3 binding protein Níc tiĨu Nước tiểu dịch xuất quan trọng chứa phần lớn chất cặn bã thể Những thay đổi số hoá lý thành phần hoá học nước tiểu phản ánh rối loạn chuyển hố 5.1 Tính chất chung nước tiểu 5.1.1 Thể tích nước tiểu Thể tích nước tiểu trung bình người lớn 24h khoảng 1.000- 1.400mL, thay đổi theo điều kiện sinh lý, bệnh lý, >2500mL/24h đái tháo đường, đái nhạt; thiểu niệu, vô niệu viêm cầu thận, ống thận cấp, ngộ độc, máu, bỏng nặng 5.1.2 Tính chất vật lý nước tiểu * Màu sắc Nước tiểu có màu vàng nhạt, bệnh gan mật có màu nâu vàng bilirubin, hồng máu, đục dưỡng chấp * Độ sánh Độ sánh nước tiểu thường cao nước chút Khi có máu, mủ, protein, dưỡng chấp nước tiểu sánh có nhiều bọt * Mùi Nước tiểu có mùi đặc biệt, để lâu có mùi khai urê biến thành NH3 Có thể mùi ceton, mùi hôi (sốt cao, K thận, K bàng quang) * Sức căng bề mặt nước tiểu 5.1.3 Thành phần hoá học nước tiểu * Các chất vô - Cl-: viêm thận, nhiễm trùng Cl- nước tiểu giảm - Phosphat: suất phosphat tăng bệnh nhuyễn xương, ưu tuyến giáp thiểu cận giáp trạng * Các chất hữu - Urê: chiếm 80 – 85% nitơ toàn phần nước tiểu Nồng độ urê nước tiểu ↑ ăn giàu đạm, sốt cao, đái tháo đường, ưu tuyến thượng thận, nhiễm độc asenic phospho Nồng độ urê nước tiểu ↓do tổn thương biểu mô ống thận nhiễm độc - Creatinin: suất creatinin trung bình người 20 – 25mg/kg thân trọng Bài xuất ↑ teo cơ, thoái hoá cơ, ưu cận giáp trạng 5.2 Các chất bất thường nước tiểu Các chất gọi làXuất thường chất xuất bất trong trường hợp bệnh lý 5.2.1 Glucid Xuất đái tháo đường, khả tái hấp thu ống thận giảm Rối loạn enzym bẩm sinh xuất galactose, fructose 5.2.2 Protein Nước tiểu bình thường có lượng nhỏ protein khoảng 50 – 100 mg/24h, >150 mg/24h bệnh lý, xuất trường hợp: sốt cao, đái tháo đường có microalbuminurie, viêm đa động mạch, xơ cứng bì, suy tim đặc biệt 5.2.4 Sắc tố mật, muối mật Xuất tổn thương gan đường mật 5.2.5 Hồng cầu hemoglobin Xuất viêm thận cấp, lao thận, ung thư thận, sốt rét ác tính, hồng đản tiêu huyết, bỏng nặng 5.2.6 Porphyrin Xuất thiếu enzym tổng hợp Hem tuỷ xương gan, thứ phát nhiễm chất độc ức chế tổng hợp Hem 5.2.7 Dưỡng chấp Xuất bệnh giun 5.2.8 Nitrit Nitrit tạo thành từ nitrat bị khử enzym reductase số vi khuẩn sản xuất nhiễm trùng đường tiết niệu XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ... trúc thận Về cấu trúc vi thể, thận chứa khoảng triệu đơn vị thận gọi nephron Mỗi nephron gồm cầu thận , ống lượng gần, quai Henle, ống lượn xa ống góp Cuối đổ vào đài thận, bể thận? ?? * Chức thận Thận... HÓA CỦA THẬN Chuyển hóa chất xảy thận mạnh nhằm cung cấp lượng cho thận họat động (thận sử dụng 10% oxy toàn thể) .Thận giàu enzym chu trình Krebs, thối biến G L chiếm ưu  Chuyển hoá G: chủ yếu... H2PO 4Thận quan tiết H+ theo chế 4.2 Vai trò thận thăng acid – base - Thận đào thải acid không bay hơi: acid lactic, thể cetonic, acid sulfuric, acid phosphoric, - Thận tái hấp thu bicarbonat - Thận