SINH LÝ THẬN

SINH LÝ THẬN

SINH LÝ THẬN

BS Lê Quốc Tuấn

Bộ môn Sinh Lý Học

NỘI DUNG

• Khái quát các chức năng của thận

• Giải phẫu – mô học thận

• Sự lọc tại cầu thận

• Thăm dò chức năng cầu thận

• Sự bài tiết và tái hấp thu tại ống thận

• Chức năng nội tiết của thận

CHỨC NĂNG CỦA THẬN

• Tạo nước tiểu, bài xuất các sản phẩm chuyển hóa

• Điều hòa dịch cơ thể, giữ hằng định nội môi

• Chức năng nội tiết

GIẢI PHẪU – MÔ HỌC THẬN

Thận được cấu tạo bởi các nephron (> 2 triệu):

• Tiểu cầu thận (glomerulus): có mao mạch cầu thận

NEPHRON

Thận có 2 nhóm nephron:

• Nephron vỏ: 80%

• Nephron cận tủy: 20%, quai Henle thọc sâu vào tủy

NEPHRON

MẠCH MÁU THẬN

• Chiếm ¼ cung lượng tim (khoảng 1200ml/phút)

• Động mạch chủ  Động mạch thận  nhánh gian thùy  nhánh bán cung  nhánh gian tiểu thùy  tiểu động mạch vào (ngành thẳng, ngắn)  mao mạch cầu thận  tiểu động mạch ra  mao mạch quanh ống : “hệ mạch gánh”

• Mao mạch tiểu cầu: mao mạch chức năng (lọc)

• Mao mạch quanh ống: mao mạch dinh dưỡng

• Nephron cận tủy: có động mạch thẳng (vasa recta) thay cho mao mạch quanh ống

PHỨC HỢP CẬN TIỂU CẦU

Phức hợp cận tiểu cầu gồm 2 thành phần:

• Vết đặc (macula densa): do các tế bào biểu mô ở

phần đầu ống lượn xa tạo thành

• Tế bào cận tiểu cầu: do các tế bào cơ trơn tiếp xúc với vết đặc, chứa renin chưa hoạt động trên thành tiểu động mạch vào tạo thành

 Vai trò quan trọng trong hệ thống renin-angiotensin

PHỨC HỢP CẬN TIỂU CẦU

SỰ LỌC Ở TIỂU CẦU THẬN

MÀNG LỌC TIỂU CẦU THẬN

được lọc vào bao Bowman.

• Về sinh lý:Gồm màng lọc cơ học và màng lọc điện tích

– Màng lọc điện tích: do cấu tạo chủ yếu bởi các

protein mang điện âm  hạn chế các chất tích điện

âm như protein đi qua.,cho các điện tích tích điện dương đi ngang qua.

– Màng lọc cơ học gồm 3 lớp tạo thành các lỗ lọc  hạn chế các phân tử kích thước lớn đi qua.

MÀNG LỌC TIỂU CẦU THẬN

Gồm 3 lớp:

• Lớp tế bào nội mô mao mạch tiểu cầu: 160 angstrom

• Lớp màng đáy: 110 angstrom

• Lớp tế bào biểu mô cầu thận: 70 angstrom

Màng đáy là lớp có điện tích âm mạnh nhất

Biểu mô là lớp quyết định sự chọn lọc kích thước

MÀNG LỌC TIỂU CẦU THẬN

CÁC ÁP SUẤT TRONG TIỂU CẦU – ĐỘNG HỌC CỦA SỰ LỌC

CÁC ÁP SUẤT TRONG TIỂU CẦU – ĐỘNG HỌC CỦA SỰ LỌC

CÁC ÁP SUẤT TRONG TIỂU CẦU – ĐỘNG HỌC CỦA SỰ LỌC

• Áp suất cầu thận cao hơn áp suất trong bao

Bowman

Các áp suất trong tiểu cầu quyết định sự lọc các chất:

• Áp suất thủy tĩnh mao mạch tiểu cầuPgc: 60 mmHg

(1)

• Áp suất keo trong máu: 32 mmHg (2),pbc

• Áp suất thủy tĩnh bao Bowman: 18 mmHg (3)

 (1) đẩy dịch qua màng lọc, (2) và (3) kéo dịch giữ lại

 Áp suất lọc tiểu cầu: 60 – (32 + 18) = 10 mmHg

ĐỘ LỌC CẦU THẬN GFR

• GFR (glomerular filtration rate) là lượng dịch lọc qua

các tiểu cầu cả hai thận trong 1 phút

THÀNH PHẦN DỊCH LỌC

Giống dịch kẽ tế bào nhưng:

• Không chứa tế bào máu

– Các ion âm (Cl-, HCO3-) qua nhiều hơn để thay thế (5% cao hơn huyết tương)

– Các ion dương ít hơn 5% so huyết tương

– Các chất không ion hóa (ure, creatinin, glucose)

nhiều hơn 4% so huyết tương

HỘI CHỨNG THẬN HƯ

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG GFR

• Các áp suất ở tiểu cầu thận (áp suất thủy tĩnh mao

mạch, áp suất keo máu, áp suất thủy tĩnh bao Bowman)

• Sự co giãn tiểu động mạch vào

SỰ ĐIỀU HÒA GFR

• Điều hòa ngược cầu ống (tubuloglomerular feedback): quan trọng nhất, có sự tham gia của phức hợp cận tiểu cầu, gồm:

– Điều hòa ngược giãn tiểu động mạch vào

– Điều hòa ngược co tiểu động mạch ra

• Điều hòa tự động dòng máu thận dù huyết áp thay đổi nhiều: do điều hòa ngược cầu ống, và do sự co cơ trơn thành tiểu động mạch vào

 Sự thay đổi huyết áp làm thay đổi nhẹ GFR, nhưng lại thay đổi đáng kể lượng nước tiểu ???

SỰ ĐIỀU HÒA GFR

• Điều hòa ngược cầu ống (tubuloglomerular feedback): quan trọng nhất, có sự tham gia của phức hợp cận tiểu cầu, gồm:

– Điều hòa ngược giãn tiểu động mạch vào

– Điều hòa ngược co tiểu động mạch ra

• Điều hòa tự động dòng máu thận dù huyết áp thay đổi nhiều: do điều hòa ngược cầu ống, và do sự co cơ trơn thành tiểu động mạch vào

 Sự thay đổi huyết áp làm thay đổi nhẹ GFR, nhưng lại thay đổi đáng kể lượng nước tiểu ???

SỰ ĐIỀU HÒA GFR

THĂM DÒ CHỨC NĂNG CẦU THẬN

QUÁ TRÌNH LỌC – TÁI HẤP THU – BÀI TIẾT – BÀI XUẤT CỦA NEPHRON

(Tái hấp thu: Na+, K+, nước…

Bài tiết: K+, H+, acid hữu cơ…)

Bài xuất = lọc – tái hấp thu + bài

tiết

Ux : nồng độ chất X trong nước tiểu (mg/ml)

Px : nồng độ chất X trong huyết tương (mg/ml)

V : lưu lượng nước tiểu (ml/phút)

• Đây là kết quả của cả 3 quá trình: lọc tại cầu thận,

tái hấp thu và bài tiết tại ống thận

ĐỘ LỌC CẦU THẬN GFR

• GFR chỉ phản ánh chức năng lọc của cầu thận mà không tính đến chức năng tái hấp thu hay bài tiết của ống thận

• Đo bằng hệ số thanh lọc của “chất đánh dấu cầu thận” – là chất chỉ được lọc qua cầu thận mà không được tái hấp thu hay bài tiết thêm ở ống thận

• Chất đánh dấu lý tưởng: Inulin

GFR: CHẤT ĐÁNH DẤU CẦU THẬN

ĐỘ LỌC CẦU THẬN GFR

• Thực tế, GFR được ước đoán từ CCreatinine

• Creatinine: chất thoái giáng từ creatinephospate của mô cơ, được sản sinh hằng định tùy thuộc khối lượng cơ

• Creatinine được bài tiết thêm 1 lượng rất nhỏ tại ống thận → Thực tế: Ccreatinin > GFR, nhưng chênh lệch này không đáng kể

ĐỘ LỌC CẦU THẬN GFR

Trên thực tế, GFR thường được ước đoán theo 3 cách:

(1) Ước đoán GFR từ hệ số thanh lọc creatinin 24 giờ

(2) Ước đoán GFR theo công thức Cockcroft Gault

(3) Ước đoán GFR theo công thức MDRD

ƯỚC ĐOÁN GFR TỪ HỆ SỐ THANH LỌC CREATININ 24h

• Bệnh nhân phải lấy nước tiểu 24h, vì nồng độ creatinine trong máu ổn định, nhưng creatinine trong nước tiểu thay đổi theo hoạt động trong ngày

ƯỚC ĐOÁN GFR TỪ HỆ SỐ THANH LỌC CREATININ 24h

ƯỚC ĐOÁN GFR THEO CÔNG THỨC COCKCROFT GAULT

• Để tiện lợi hơn, không cần phải lưu trữ nước tiểu 24 giờ, người ta dùng công thức:

• Như vậy, chỉ cần định lượng creatinin huyết thanh là

có thể ước đoán được GFR, nhưng phải hiệu chỉnh theo diện tích da

ƯỚC ĐOÁN GFR THEO CÔNG THỨC COCKCROFT GAULT

• GFR sau khi ước đoán từ hệ số thanh lọc Creatinin cần hiệu chỉnh theo diện tích da:

GFRHC (ml/ph/1.73m2 da) = (GFR x 1.73) / BSA

BSA (Body Surfare Area): diện tích bề mặt cơ thể

• BSA tính theo công thức Mosteller:

ƯỚC ĐOÁN GFR THEO CÔNG THỨC MDRD

Công thức MDRD (Modification of Diet in Renal Disease study) không cần hiểu chỉnh diện tích da:

Nhân với 0,742 nếu là nữ, nhân với 1,21 nếu là người Mỹ gốc Phi.

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO GFR

NHẬN ĐỊNH KẾT QUẢ GFR

Theo Hội Thận Học Hoa Kỳ KDOQI 2002, bệnh thận mạn được chia thành 5 giai đoạn dựa vào GFR:

Giai đoạn Mô tả GFR (ml/ph/1.73m2 da)

1 Tổn thương thận với GFR bình thường hoặc tăng ≥ 90

3 Tổn thương thận với GFR giảm trung bình 30-59

SUY THẬN MẠN

SỰ TÁI HẤP THU VÀ

BÀI TIẾT CỦA ỐNG THẬN

VAI TRÒ CỦA ỐNG THẬN

Dịch lọc cầu thận được đưa vào ống thận, tại đây:

• Tái hấp thu các chất còn cần thiết trong dịch lọc như: glucose, lipid, protid, vitamin, điện giải …

• Bài tiết các sản phẩm chuyển hóa như: ure,

creatinine, … và các điện giải dư thừa

ỐNG LƯỢN GẦN

• Các tế bào biểu mô tạo bờ bàn chải

• Là nơi chủ yếu diễn ra sự tái hấp thu của ống thận:

– Tái hấp thu hoàn toàn glucose, protein, acid amin, acetoacetat, vitamin …

– Tái hấp thu 65% các chất khác như: nước, Na+, K+, Cl-, HCO3-, ure, creatinin, …

• Bài tiết ion H+ và NH3

ỐNG LƯỢN GẦN: TÁI HẤP THU

Tái hấp thu Na+:

• Tại bờ lòng ống:

– Khuếch tán thụ động theo chiều gradient nồng độ– Đồng vận chuyển tích cực thứ phát với một chất khác như: glucose, acid amin, …

• Tại bờ màng đáy: vận chuyển tích cực nguyên phát qua bơm Na+K+ATPase

ỐNG LƯỢN GẦN: TÁI HẤP THU

• Tái hấp thu glucose, acid amin, acetoacetat, lipid, viatmin, các ion dương khác (Ca++, Mg++, …):

– Tại bờ lòng ống: đồng vận chuyển tích cực thứ phát với ion Na+

– Tại bờ màng đáy: khuếch tán hỗ trợ

• Tái hấp thu protein: ẩm bào

• Tái hấp thu HCO3-: hấp thu dưới dạng CO2

• Tái hấp thu Cl- và các ion âm khác: khuếch tán thụ động theo bậc thang điện tích

ỐNG LƯỢN GẦN: TÁI HẤP THU

• Tái hấp thu nước: 65% (117 L/24h), do tái hấp thu

chất hòa tan sẽ kéo theo nước vào dịch kẽ (qua các liên kết vòng bịt lỏng lẻo giữa các tế bào biểu mô)

• Tái hấp thu ure thụ động: do sự tái hấp thu nước làm tăng nồng độ ure trong dịch ống tạo thành gradient nồng độ

• Màng tế bào không thấm đối với: creatinine, inulin, mannitol, sucroz

ỐNG LƯỢN GẦN: BÀI TIẾT

• Bài tiết H+: vận chuyển tích cực thứ phát ngược

chiều với ion Na+ ở bờ lòng ống

• Bài tiết NH3: khuếch tán thụ động qua màng ra lòng ống  kết hợp với H+ tạo thành NH4+

 Điều hòa pH dịch ống

– Tăng nồng độ ngược dòng trong quai Henle

– Trao đổi ngược dòng trong mạch vasa recta

và cô đặc nước tiểu.

QUAI HENLE

• Duy trì sự ưu trương cao của tháp tủy theo hướng tăng dần từ vùng vỏ vào vùng tủy  giúp cô đặc nước tiểu tại ống góp

• Tái hấp thu 15% nước tại cành xuống (27L/24h)

• Tái hấp thu 27% Na+ tại phần dày cành lên

ỐNG LƯỢN XA VÀ ỐNG GÓP

Gồm 3 phần:

• Đoạn đầu ống lượn xa (đoạn pha loãng): cấu trúc và hoạt động như phần dày quai Henle)  góp phần làm loãng dịch ống

• Đoạn sau ống lượn xa và ống góp vùng vỏ

• Đoạn ống góp vùng tủy

ỐNG LƯỢN XA VÀ ỐNG GÓP

Đoạn sau ống lượn xa và ống góp vùng vỏ:

• Không thấm đối với ure

• Tái hấp thu Na+: phụ thuộc aldosterone

• Tái hấp thu nước: 10% (18L/24h) nhờ ADH

• Bài tiết K+: thông qua bơm Na+K+ATPase

• Bài tiết H+: tích cực nguyên phát, giúp bài tiết H+ chống lại bậc thang nồng độ cao gấp 1000 lần,có vai trò chính trong sự axit hóa nước tiểu

• Bài tiết NH3 thụ động

ỐNG LƯỢN XA VÀ ỐNG GÓP

Đoạn ống góp vùng tủy:

• Tái hấp thu một lượng lớn ure  tăng độ thẩm thấu dịch

kẽ  tái hấp thu nước.

Ure ở đây lại khuếch tán vào quai Henle  bài xuất

• Tái hấp thu Na+, bài tiết K+ nhờ aldosterone

• Tái hấp thu nước nhờ ADH (quan trọng nhất): 9.3%

(16.74 L/24h)  còn 0.7% (1.26 L/24h)

• Bài tiết H+: tích cực nguyên phát, giúp bài tiết H+ chống lại bậc thang nồng độ  điều hòa pH máu

• Bài tiết NH3 thụ động

ỐNG LƯỢN XA VÀ ỐNG GÓP

DIURETIC DRUGS

CHỨC NĂNG ĐIỀU HÒA NỘI MÔI

CHỨC NĂNG ĐIỀU HÒA NỘI MÔI

Qua sự tạo nước tiểu, thận có khả năng duy trì ổn định:

+ thành phần và nồng độ các chất trong huyết tương+ áp suất thẩm thấu

+ thể tích máu và dịch ngoại bào

+ pH máu

+ huyết áp

CHỨC NĂNG NỘI TIẾT

CHỨC NĂNG NỘI TIẾT

• Hệ Renin Angiotensin

• Hệ Erythropoietine

• Hệ 1,25-dihydroxycholecalciferol

HỆ RENIN – ANGIOTENSIN

HỆ RENIN – ANGIOTENSIN / THA

HỆ ERYTHROGENIN – ERYTHROPOIETIN

HỆ 1,25- (OH)2-D3

- Vitamin D3 ( cholecalciferol) do 2 nguồn đưa và cơ thể: tia cực tím chuyển 7-dehydrocholesterol thành D3 và từ thức ăn

- Khi qua gan: dưới tác động của men 25-hydroxylaz,

vitamin D3 biến đổi thành 25-hydroxycholecalciferol

- Khi qua thận: dưới tác động của men 1-hydroxylaz (tế bào biểu mô ống sản xuất) 25-hydroxycholecalciferon biến đổi thành 1,25-dihydroxycholecalciferon ( 1,25 –

(OH)2 – D3)

• Tác dụng của 1,25-(OH)2-D3:

+ Tại ruột: tăng hấp thu canxi, phosphat

+ Tại thận: tăng tái hấp thu canxi, phosphat

+ Tại xương: kích thích hủy xương và huy động canxi, phosphat từ xương ra máu

Tăng canxi + phosphat máu, giảm canxi + phosphat nước tiểu

• Canxi, phosphate máu ↓ làm tăng bài tiết

1,25-(OH)2-D3

HỆ 1,25- (OH)2-D3

CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE

CỦA CÁC BẠN!