Sinh lý thận

chơng Sinh lý thận Trong thể thờng xuyên có chất cần đợc đào thải Đây chất đợc sinh trình chuyển hoá, sản phẩm phân huỷ tế bào mô già cỗi, chất độc lạ nhiều đờng khác xâm nhập vào thể Những chất không thải làm tính định nội môi Vì chúng đợc máu vận chuyển tới quan tiết Phổi đào thải khí carbonic, phần nớc Bộ máy tiêu hoá đào thải chất cặn bã thức ăn, nớc, muối vô cơ, chất độc, lạ theo phân Hệ thống da đào thải nớc, muối vô theo mồ hôi Thận đào thải sản phẩm chuyển hoá protid nh urê, acid uric, creatinin chất có chứa nitơ khác, sản phẩm chuyển hoá không hoàn toàn glucid, lipid nh acid lactic, thể cetonic muối vô cơ, chất điện giải, chất độc, lạ thể tạo trình chuyển hoá, trình khử độc đa từ vào đờng khác cuối nớc Nh vậy, thận quan quan trọng hệ tiết Mất chức thận ngời tồn đợc Trong ngày đêm thận thải ngoài: Nớc: 1,2-1,5lít Cl-: 6-10g Na+ 5-6g K+ 2-3g Ca++ , Mg++ 0,1-0,2g Sulfat: 3-15g phosphat: 1-5g NH3 0,6-0,8g urê 20-30g Creatinin 1-1,5g acid uric 0,1-2g Giải phẫu mô học thận 155 Hai thận nằm hai bên cột sống, phúc mạc, hố thắt lng Nếu bổ dọc thận từ phía nhìn vào mặt cắt thấy thận đợc chia làm hai vùng rõ rệt: vùng vỏ (màu đỏ) vùng tuỷ (màu trắng) Vùng vỏ đợc chia thành hai vùng nhỏ vùng vỏ vùng vỏ (còn gọi vùng cận tuỷ) Vùng tuỷ đợc chia thành hai vùng nhỏ vùng tuỷ (còn gọi vùng cận vỏ) vùng tuỷ Sự phân chia có liên quan tới chức nephron: nephron nephron (còn gọi nephron cận tuỷ) Tổ chức thận gồm đơn vị thận (ống sinh niệu), ống góp ống nối, máy cận tiểu cầu, mạch máu, thần kinh thực vật tổ chức liên kết Đơn vị thận Đơn vị thận (còn gọi nephron) đơn vị cấu trúc - chức thận Mỗi thận có khoảng triệu đơn vị thận Một đơn vị thận có hai phần: tiểu cầu thận tiểu quản (hình 8.1) Tiểu cầu thận (tiểu thể Malpighi) thể hình cầu đờng kính 200àm, gồm bao Bowman cuộn mạch Bao Bowman bọc có hai lớp, ôm lấy cuộn mạch Giữa hai lớp khoang Bowman, khoang chứa dịch siêu lọc (nớc tiểu đầu) Khoang Bowman thông trực tiếp với ống lợn gần Miệng bao hẹp nơi vào động mạch Động mạch đến (nhánh động mạch thẳng) sau vào bao Bowman chia khoảng 50 mao mạch chạy song song có chỗ thông sang nhau, tạo nên Hình 8.1 Sơ đồ nephron 156 mạng lới mao động mạch(cuộn mạch) nằm gọn bao Bowman Sau mao động mạch tập trung lại thành động mạch khỏi tiểu cầu Thông thờng động mạch nhỏ động mạch đến Tiểu quản (có ngời gọi ống thận) có ba phần khác nhau: ống lợn gần, quai Henle ống lợn xa ống lợn gần có đờng quanh co, uốn khúc Thành ống lớp tế bào biểu mô hình lập phơng Mặt tự tế bào có nhiều lông xếp theo hình bàn chải Trong tế bào có nhiều ty lạp thể ống lợn gần có đờng kính 50 àm, dài 15 mm Tiếp theo ống lợn gần quai Henle Quai Henle hình chữ U, nằm sâu vùng tuỷ Nhánh xuống mỏng nhỏ nhánh lên Thành quai Henle lớp tế bào biểu mô dẹt ống lợn xa đoạn cuối nephron Đờng uốn lợn quanh tiểu cầu thận Có phần sát vào động mạch đến, động mạch tiểu cầu để tạo nên máy cận tiểu cầu Thành ống lợn xa lớp tế bào biểu mô hình lập phơng, mặt tự tế bào lông Chiều dài nephron 35-50mm Nếu cộng chiều dài toàn nephron hai thận, lên tới 70-100 Km, diện tích mặt chúng 5-8m2 Trong trình tạo thành nớc tiểu, ống góp (tiếp theo ống lợn xa) thành phần quan trọng, có chức tăng cờng tái hấp thu nớc Do ống góp đợc xếp vào thành phần ống sinh niệu Về mặt chức ngời ta chia nephron làm hai loại: nephron vỏ nephron tuỷ (nephron cận tuỷ) Nephron vỏ chiếm 70% có tiểu cầu nằm vùng vỏ ngoài, quai Henle nằm vùng tuỷ Các nephron thiên chức tiết Nephron tuỷ chiếm 30% có tiểu cầu nằm vùng vỏ quai Henle dài nằm sâu vùng tuỷ Các nephron thiên chức tái hấp thu Bình thờng cần 25% số nephron hoạt động đủ đảm bảo cho chức thể Tuỳ điều kiện cụ thể mà ta thấy nephron vỏ hay nephron tuỷ hoạt động mạnh (hình 8.2) 157 Hình 8.2 Sự phân bố nephron Bộ máy cận tiểu cầu Bộ máy (hay phức bộ) cận tiểu cầu gồm phần ống lợn xa tiếp giáp với động mạch đến động mạch tiểu cầu phần tiểu cầu Cấu trúc đặc biệt chủ yếu nephron vỏ gồm tế bào sau - Tế bào macula densa Đây tế bào ống lợn xa, sát vào động mạch đến Các tế bào hẹp cao tế bào khác Nhân tế bào sát mặt tự Mặt tự tế bào có nhiều lông Bộ máy Golgi bào quan phát triển tế bào Tế bào Macula densa vừa tế bào nhận cảm vừa tế bào chế tiết, sản xuất chất đổ vào máu động mạch đến, động mạch nớc tiểu - Tế bào cận tiểu cầu (tế bào hạt) Tế bào cận tiểu cầu nằm xung quanh động mạch (đặc biệt nhiều xung quanh động mạch đến) Các tế bào cận tiểu cầu tiếp xúc trực tiếp với tế bào nội mô 158 động mạch vào tiểu cầu thận Tế bào cận tiểu cầu đa dạng, nguyên sinh chất có nhiều sợi fibril Đặc biệt tế bào có nhiều hạt (nên gọi tế bào hạt) Trong hạt có renin không hoạt động - Tế bào lacis Các tế bào nằm rải rác phần tế bào động mạch đến, động mạch tiểu cầu, tế bào ống lợn xa tiểu cầu Các tế bào có tính thực bào (hình 8.3) Hình 8.3 Cấu trúc máy cận tiểu cầu Bộ máy cận tiểu cầu hoạt động theo chế tự điều hoà Hệ mạch máu Sau khỏi tiểu cầu thận, động mạch chia thành hệ mao mạch thứ hai chi phối toàn tiểu quản Các mao mạch sau chuyển từ động mạch sang tĩnh mạch, tập trung tĩnh mạch lớn đổ vào tĩnh mạch thận Mạng mao mạch quanh tiểu quản có áp lực máu thấp (18-13-10mm Hg), tạo điều kiện thuận lợi cho hấp thu ống thận Riêng nephron tuỷ có hệ mạch thẳng, hệ mạch chạy song song với quai Henle, đóng vai trò quan trọng chức tái hấp thu nephron tuỷ Do chức nephron khác nên cung cấp máu cho vùng thận khác 80-90% máu cung cấp cho vùng vỏ, 10-15% cho vùng tuỷ ngoài, có 3-5% cho vùng tuỷ Điều chứng tỏ nephron vỏ có nhu cầu oxy lớn nhiều so với nephron tuỷ Các tế bào 159 nephron vỏ khả thoái biến yếm khí nh tế bào nephron tuỷ vậy, lu lợng tuần hoàn qua thận giảm vùng vỏ dễ bị rối loạn chức vùng tuỷ Hệ thần kinh Hệ thần kinh thực vật (đặc biệt hệ giao cảm) có tận chi phối tới hệ mạch máu thận Vì hệ thần kinh giao cảm có khả điều hoà đợc lu lợng tuần hoàn qua thận trình tạo thành nớc tiểu Để có đợc nớc tiểu, thận có ba trình: siêu lọc tiểu cầu thận, tái hấp thu tiết tích cực tiểu quản thận Quá trình siêu lọc Quá trình siêu lọc thực tiểu cầu thận Qúa trình trình thụ động, lọc nớc chất hoà tan nớc từ huyết tơng mao mạch cuộn mạch sang khoang bao Bowman qua màng siêu lọc Nh vậy, muốn có dịch siêu lọc ( dịch lọc, nớc tiểu đầu) , cần phải có hai yếu tố màng siêu lọc áp lực lọc Màng siêu lọc áp lực lọc định số lợng thành phần chất dịch siêu lọc 1.1 Màng siêu lọc Màng siêu lọc gọi màng tiểu cầu thận Màng ngăn cách huyết tơng mao mạch cuộn mạch dịch siêu lọc khoang bao Bowman Màng có ba lớp: lớp tế bào nội mô mao mạch, lớp màng lớp tế bào biểu mô (lá trong) bao Bowman Lớp tế bào nội mô mao mạch láng lớp màng đáy Trên tế bào có lỗ thủng gọi cửa sổ (fenestra) Đờng kính cửa sổ 160 A0 Lớp màng mạng lới sợi collagen proteoglycan, có tạo 160 lỗ nhỏ đờng kính 110 A0 Các lỗ tích điện âm (do cấu trúc proteoglycan) Lớp tế bào biểu mô bao Bowman lớp tế bào biểu mô có chân (tua) tế bào có nhiều chân bám lên màng Giữa tua nhỏ có khe nhỏ (slit-pore) có đờng kính khoảng 70-75 A0 Trên siêu cấu trúc, lỗ thông trực tiếp mà bề mặt chúng có màng bịt siêu mỏng( hình 8.4) A B Hình 8.4 Màng siêu lọc (A) siêu cấu trúc (B) Màng siêu lọc có nhiều lớp nh nhng lại màng sinh học có tính thấm chọn lọc cao Kích thớc phân tử tích điện âm phân tử định khả thấm qua màng siêu lọc: Chất hoà tan Trọng lợng phân tử Khả thấm qua Inulin 52000 1,000 Các protein phân tử nhỏ 30.000 0,500 Albumin 69.000 0,005 Inulin có trọng lợng phân tử nhỏ nên thấm qua 100% Albumin có trọng lợng phân tử lớn, lại tích điện âm nên thấm qua có 0,5% Các tế bào máu, đơng nhiên qua đợc màng siêu lọc Vì dịch siêu lọc tế bào máu, hợp chất hữu có phân tử lợng cao 70.000 161 Các protein phân tử lợng thấp thấm qua màng siêu lọc, nhng ít, hàm lợng dịch siêu lọc 0,03%, có nghĩa 1/240 hàm lợng protein huyết tơng Do có chênh lệch hàm lợng protein huyết tơng dịch siêu lọc (chênh lệch diện tích âm) nên dịch siêu lọc có nồng độ ion Cl - HCO3- cao 5% so với huyết tơng để giữ cân điện tích âm (cân Donnan) Nhìn chung, trừ thành phần mô tả không qua đợc màng siêu lọc, lại gần nh toàn chất huyết tơng dịch siêu lọc có nồng độ ngang dịch siêu lọc có áp suất đẳng trơng so với huyết tơng 1.2 áp lực lọc: FP (filtration pressure) áp lực lọc áp lực tác động lên huyết tơng mao mạch cuộn mạch, để đẩy nớc chất hoà tan nớc sang khoang bao Bowman áp lực lọc đợc tạo nên tổng hợp áp lực máu mao mạch cuộn mạch , áp lực keo huyết tơng mao mạch cuộn mạch áp lực khoang bao Bowman áp lực máu mao mạch cuộn mạch: GP (glomerular pressure) Mao mạch cuộn mạch có áp lực máu cao, cao hệ thống mao mạch, thông thờng 60mm Hg Đây động lực tạo áp lực lọc Ap lực đẩy nớc chất hoà tan nớc từ máu mao mạch cuộn mạch vào khoang bao Bowman áp lực keo huyết tơng mao mạch cuộn mạch: GCP (glomerular colloid osmotic pressure) GCP đợc tạo nên nhờ hợp chất hữu phân tử lợng cao, đặc biệt protein huyết tơng Các chất có khả giữ nớc lại cho huyết tơng GCP động mạch đến 28mm Hg (đây áp lực keo máu), động mạch 36mm Hg (vì nớc thoát vào khoang bao Bowman) nên áp lực keo động mạch cao áp lực keo động mạch đến GCP trung bình máu mao mạch tiểu cầu thận 32mm Hg áp lực khoang bao Bowman: CP (capsular pressure) Đây áp lực dịch siêu lọc nằm khoang bao Bowman tạo nên, gọi áp lực bao áp lực đẩy nớc từ khoang bao Bowman trở lại huyết tơng mao mạch cuộn mạch áp lực 18mm Hg Nh áp lực keo huyết tơng mao mạch cuộn mạch áp lực bao ngợc chiều với áp lực máu mao mạch 162 cuộn mạch Muốn có dịch siêu lọc FP phải lớn 0, nghĩa GP phải lớn tổng GCP + CP công thức áp lực lọc là: FP = GP-(GCP + CP) = 60 - (32 + 18) = 10 (mmHg) Tổng lợng dịch siêu lọc 24 lớn, trung bình 170-180l Vì việc nghiên cứu đánh giá chức lọc tiểu cầu thận vô quan trọng nhà lâm sàng đặc biệt nhà gây mê-hồi sức Ngoài FP ra, để đánh giá chức lọc tiểu cầu, ngời ta xác định số số nh sau: Phân số lọc tiểu cầu:FF (filtration faction) tỷ số (%) dịch lọc (ml) lợng huyết tơng qua thận (ml) phút: bình thờng tỷ số 1921% FF = GFR RPF Hệ số lọc tiểu cầu (filtration coefficient), ký hiệu Kf Hệ số lọc Kf số ml dịch siêu lọc có phút, áp lực lọc 1mm Hg, bình thờng Kf=12,5ml/min mmHg Mức lọc cầu thận: GFR (glomerular filtration rate) Mức lọc cầu thận gọi lu lợng lọc cầu thận GFR số ml dịch siêu lọc có phút Nó đợc tính tích hệ số lọc với áp lực lọc tiểu cầu GFR = Kf x FP = 12,5 x 10 = 125ml/min Ngời ta xác định GFR hệ số thải inulin (hệ số thải inulin 125ml/min) 1.3 Những yếu tố ảnh hởng tới trình siêu lọc - Cơ chế tự điều hoà mức lọc cầu thận máy cận tiểu cầu Cơ chế tự điều hoà mức lọc cầu thận chế điều hoà ngợc ống thận-tiểu cầu (tubuloglomerular feed bach mechanism) Đây chế điều hoà ngợc vận mạch gây giãn động mạch đến co động mạch chế điều hoà ngợc âm tính Khi lu lợng lọc cầu thận giảm tốc độ dòng dịch qua ống thận bị chậm lại 163 Hiện tợng làm cho tăng cờng tái hấp thu ion Na + Cl- nhánh lên quai Henle Nớc tiểu qua ống lợn xa có nồng độ ion Na + Cl- giảm bình thờng Các tế bào macula densa nhận cảm đợc giảm nồng độ ion Na + Cltrong dịch lòng ống thận chất qua chúng Các tế bào macula densa cho tín hiệu mà thông qua làm giãn động mạch đến kích thích tế bào cận tiểu cầu giải phóng renin Khi giãn động mạch đến, lu lợng tuần hoàn qua thận (RBF: renal blood flow) đợc tăng lên, làm tăng áp lực lọc nh tăng mức lọc cầu thận Chức lọc tiểu cầu thận trở bình thờng Khi tế bào cận tiểu cầu giải phóng renin, tham gia vào khâu quan trọng xúc tác cho trình chuyển angiotensinogen thành agiotensin II Angiotensin II làm co động mạch (vì tế bào thành động mạch mẫn cảm với angiotensin II) Động mạch co, làm cho áp lực máu mao mạch cuộn mạch tăng Lu lợng lọc cầu thận tăng lên chức lọc tiểu cầu thận trở bình thờng Hai chế giãn động mạch đến co động mạch nhằm mục đích tự trì mức lọc cầu thận định, huyết áp động mạch thay đổi phạm vi rộng từ 75-160mm Hg - Cơ chế điều hoà hệ thần kinh giao cảm Các tận thần kinh giao cảm đợc phân bố tới tận tế bào trơn thành động mạch đến động mạch tiểu cầu thận Các tế bào có thụ thể nhận cảm chất trung gian hoá học hệ thần kinh giao cảm Vì hệ thần kinh giao cảm bị hng phấn hay bị ức chế, chất trung gian hoá học hệ thần kinh giao cảm tăng lên nhiều hay phản ứng thích nghi thể biến đổi môi trờng, làm cho lu lợng tuần hoàn qua thận biến đổi (dòng máu thận biến đổi) Khi lu lợng tuần hoàn qua thận thay đổi mức lọc cầu thận bị thay đổi theo nh vậy, chức lọc tiểu cầu đợc trì trạng thái sinh lý bình thờng - Sự biến đổi áp lực lọc có biến đổi huyết áp động mạch, áp lực keo huyết tơng áp lực bao (trong thận) Trong tất trờng hợp có huyết áp động mạch giảm (shock, máu, suy tim v.v ) dẫn đến giảm áp lực máu mao mạch cuộn mạch làm giảm áp lực lọc áp lực lọc giảm lu lợng lọc cầu thận giảm Khi huyết áp động mạch 164 Trong điều kiện sinh lý, thận đào thải khỏi thể phần thừa acid thể tạo trình chuyển hoá mà phổi đảm nhiệm đợc.Thông thờng nớc tiểu thải có phản ứng acid, pH 4,5 nồng độ H+ tự tới 800 lần cao huyết tơng Nồng độ H+ nớc tiểu vào khoảng 0,03m Eq/l Bình thờng hai thận thải 0,03-0,06 mEq H+/24h Nh trình bày trên, H+ đợc tạo trình CO2 + H2O để tạo thành H2CO3 (có enzym carboanhydrase xúc tác) Sau H2CO3 phân ly thành H+ HCO3- H+ đợc vận chuyển qua màng tế bào, có phần nhỏ H + khuếch tán qua màng tế bào vào lòng ống lợn, có trao đổi với Na + Na + tái hấp thu HCO3- vào dịch gian bào ( hình 8.5) Hình 8.5 Sự tiết ion H + Sự tiết H+ có liên quan chặt chẽ với hệ đệm ống thận: hệ đệm phosphat, hệ đệm acid hữu yếu (creatin, acid citric, acid lactic, oxy acid béo) Trong hệ đệm phosphat quan trọng Với hệ đệm phosphat pH máu 7,36 máu có 80% phosphat tồn dạng HPO 20% dạng HPO4- Trong nớc tiểu, pH nớc tiểu =6,8 nồng độ ion ngang nhau, pH nớc tiểu=4,5 99% phosphat tồn dạng H2PO4- Nh trình tạo thành nớc tiểu acid xảy tợng: HPO4 + H+ H2PO4- (H2PO4 bị siêu lọc cầu thận Một phân tử gam phosphat bị đào thải kéo theo 0,8mEq H+ nớc tiểu (hình 8.5) Với hệ đệm acid hữu yếu oxy acid béo chiếm u Trong máu chúng chủ yếu tồn dạng anion (A-) Trong nớc tiểu pH=4,5 80% oxy acid béo dạng tự phân tử trung tính (AH) Khi đào thải phân 171 tử gam oxy acid béo kéo theo 0,45 mEq H+ nớc tiểu Phản ứng diễn nh sau: A- + H+ AH (A- bị siêu lọc tiểu cầu) Nh trình tạo thành acid có kết hợp H + với hệ đệm ống thận, làm giảm hoá trị anion, chuyển anion thành phân tử trung tính Phần thừa cation tơng đối bị tái hấp thu vào máu (thờng Na+) Sự tạo thành H+ tế bào ống lợn làm xuất HCO3- hấp thu vào máu với Na + 1.2 Tái hấp thu HCO3- HCO3- chất kiềm chủ yếu huyết tơng Nó cần đợc tái hấp thu đào thải acid bị đào thải pH máu kiềm Bình thờng pH nớc tiểu=4,5 HCO3- có hàm lợng thấp (chỉ có vết) Trong 24h có khoảng 400mEq HCO3bị siêu lọc, mà có 1-2mEq HCO3- bị thải Nghĩa 99,9% HCO3- đợc tái hấp thu Sự tái hấp thu HCO3- có liên quan chặt chẽ với enzym carboanhydrase (carboanhydrase nằm phía màng đỉnh tế bào ống lợn gần) Có phần HCO3- đợc khuếch tán vào dịch gian bào, đại phận HCO3không phải đợc vận chuyển trực tiếp qua màng tế bào mà thông qua khuếch tán dễ dàng CO2 vào tế bào ống lợn CO2 lòng ống lợn tạo từ H2CO3 (H2CO3 H2O + CO2) mà H2CO3 đợc tạo thành lòng ống lợn từ HCO3- + H+ H2CO3 (HCO3- bị lọc tiểu cầu) Có phần CO2 từ dịch gian bào khuếch tán vào tế bào tế bào có trình CO2 + H2O H2CO3 (có enzym carboanhydrase xúc tác) H2CO3 phân ly thành H+ HCO3- Chính HCO3- đợc tạo tế bào ống lợn đợc hấp thu vào dịch gian bào vào máu (hình 4) Nếu tiêm vào thể chất ức chế enzym carboanhydase (ví dụ nh acetasolamid) nớc tiểu có nhiều HCO3- Trong trờng hợp ta lại thấy HCO3- đợc tái hấp thu H+ lại đợc đào thải Trong điều kiện nghỉ ngơi bình thờng nớc tiểu gần nh kiềm HCO3- AC 1.3 Tổng hợp tiết NH3 Thận có chức quan trọng tạo NH Trên sở đào thải NH thận lần lại đào thải acid Nồng độ NH máu động mạch thận thấp, 172 ví dụ máu tĩnh mạch nồng độ cao, 2-3 đặc biệt nồng độ chất nớc tiểu lên đến 100 lần cao Theo tác giả NH đợc tạo tế bào ống lợn trình khử amin mạnh tiền chất là: glutamin, alanin, histidin, glycin, leucin, methionin, lysin Trong glutamin quan trọng (hình 8.6) 60% NH đợc tạo từ glutamin NH sau đợc tạo thành dễ dàng khuếch tán qua màng tế bào (NH dễ hoà tan lipid) vào lòng ống lợn chênh lệch phân áp Trong lòng ống lợn kết hợp với H+ để tạo NH 4+ dạng NH3 đào thải theo nớc tiểu dạng kết hợp NH4Cl (Cl- đợc phân ly từ NaCl lòng ống lợn) chế có liên quan tới tiết H+ thận Trong 24 có 40-60mEq NH4+ đợc đào thải theo nớc tiểu 173 Hình 8.6 Sự tiết H+,tái hấp thu HCO3-, tổng hợp tiết NH3 Ngời ta phải thừa nhận chức quan trọng thận điều chỉnh cân acid-base máu Nếu pH máu tăng (nhiễm kiềm), thận giảm tiết H+, giảm tái hấp thu HCO3-, giảm tổng hợp tiết NH 3; nớc tiểu kiềm Nếu pH máu giảm (nhiễm acid), thận tăng tiết H +, tăng tái hấp thu HCO3-, tăng tổng hợp tiết NH 3; nớc tiểu acid Vì vậy, thận đảm bảo cho pH máu định Thận điều hoà cân nớc-các chất điện giải máu Thận điều hoà cân nớc-các chất điện giải máu, điều hoà cân thể tích-áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào Trong thể, thực chất tách riêng rẽ cân nớc cân chất điện giải Hai mối cân phụ thuộc chi phối lẫn Nếu thận điều hoà đợc cân nớc thận phần điều hoà cân chất điện giải Nếu thận điều hoà đợc cân chất điện giải thận phần điều hoà cân nớc Các trình siêu lọc, tái hấp thu tiết tích cực thể điều hoà cân nớc - chất điện giải máu cuả thận 2.1 Điều hoà cân chất điện giải - Ion Na+ Na+ ion chiếm u thế, chiếm gần 90% tổng số cation dịch ngoại bào định áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào Na + đợc đa thể theo đờng ăn, uống, điều trị Nó đợc thải theo phân, theo mồ hôi, theo nớc tiểu, quan trọng theo nớc tiểu Đây số chất đợc lọc tái hấp thu để so sánh Một số chất Na+ Trong máu mEq/24h mEq/l mMol/l Lọc 143,0 143,0 22420, 174 Tái hấp thu 22330,0 Bài tiết 90,0 K Ca++ Mg++ ClHCO3HPO4-SO4-Glucos + 4,5 5,0 2,0 105,0 26,0 2,0 1,0 4,5 2,5 1,0 105,0 26,0 1,1 0,5 5,5 770,0 540,0 270,0 19850,0 4900,0 208,0 180,0 990,0 690,0 535,0 255,0 19760,0 4888,0 187,0 125,0 989,8 80,0 5,0 15 90,0 2,0 21,0 55,0 `0,2 6,0 - 1080,0 169,2 580,0 167,2 500 1,5 e urê Nớc - Qua bảng ta thấy tính riêng Na + Cl- vợt tổng số lợng tất chất bị tái hấp thu lại Sự tái hấp thu Na + ống thận khác khác ống lợn gần, 60-80% Na + bị siêu lọc đợc tái hấp thu theo chế khuếch tán vận chuyển tích cực, nhng chủ yếu vận chuyển tích cực Tốc độ hấp thu 76 x 10-7mEq/cm2.gy Sự tái hấp thu phụ thuộc vào lu lợng cầu thận, áp lực keo- thẩm thấu, áp lực thuỷ tĩnh lòng ống lợn - dịch gian bào - máu Đặc biệt phụ thuộc vào tình trạng hệ thống vận chuyển tích cực Na + hấp thu H2O nephron vỏ hay nephron tuỷ Tại quai Henle, Na+ đợc tái hấp thu theo chế vận chuyển tích cực phần lên làm cho dịch gian bào u trơng gây tợng tái hấp thu thụ động nớc phần xuống Nếu tính số lợng tái hấp thu Na + H2O phần ống lợn xa nhiều so với ống lợn gần - lần Na + gần nh không tái hấp thu thụ động cản tế bào ống lợn xa cao chuyển động Na + Tại Na + đợc hấp thu ngợc gradient nồng độ điều hoà nồng độ Na + máu đợc định tái hấp thu Na + phần ống lợn xa thực mang ý nghĩa điều hoà hấp thu Na + theo nhu cầu thể Hơn ống lợn xa phần cuối nephron Na + đợc khuyếch tán có chất mang màng đỉnh vận chuyển tích cực màng bên màng đáy vào dịch gian bào nhờ hormon aldosteron Nồng độ Na+ nội môi định điều hoà tái hấp thu Na + ống lợn xa theo chế phản xạ thần kinh-thể dịch Thực không aldosteron có tác dụng 175 làm tăng tái hấp thu Na + mà có hosmon DOC, glucocorticoid có tác dụng tăng tái hấp thu Na +, nhng nhiều Tác dụng tăng tái hấp thu Na + aldosteson mạnh DOC tới 20-25 lần, mạnh cortisol tới 40 lần Có tác giả cho aldosteson tác động lên ống lợn gần, quai Henle ống góp để tăng tái hấp thu Na + Có thể tác dụng aldosteron hoạt hoá hệ gen để tổng hợp lên protein vận chuyển Na + Có số chất kháng sinh nh actenomycinD, puromycin ức chế tổng hợp protein làm giảm tác dụng aldosteron - Ion K+ ngày ngời ta cần 70-100 mEq K+ thức ăn Thực tế gần nh bị thải qua nớc tiểu hoàn toàn Có 700-800 mEq K + bị siêu lọc tiểu cầu,và có 10% tổng số K+ siêu lọc bị thải ngoài.Phần K + siêu lọc cầu thận, đợc tái hấp thu gần nh hoàn toàn ống lợn gần Nếu phần ăn mà thiếu K+ K+ đợc tái hấp thu ống lợn xa ống góp Tái hấp thu K + phần ống thận trình vận chuyển tích cực nhờ cấu trúc nằm phía màng đỉnh đáy tế bào ống lợn gần Sự tiết tích cực K+ tế bào ống lợn xa thực chế điều hoà vô quan trọng, định nồng độ K+ dịch ngoại bào Bài tiết K+ ống lợn xa nhờ vai trò aldosteron Aldosteron đồng thời tái hấp thu Na + tiết K+ Cơ chế vận chuyển tích cực nhờ protein vận chuyển đặc hiệu Sự điều hoà nồng độ K+ máu phụ thuộc vào aldosteron Vì phản xạ thần kinh thể dịch có ảnh hởng lên tiết aldosteron ảnh hởng lên điều hoà nồng độ K+ maú Đồng thời ngời ta thấy nồng độ K + cao máu Aldosteron đợc tiết K+ bị tiết ống lợn xa - Ion Ca++ Mg++ Bất kỳ thay đổi nồng độ Ca++ máu kéo theo thay đổi tơng ứng đào thải thận Ngời ta thấy lợng Ca++ đợc hấp thu ruột tơng đơng với lợng Ca++ bị thải thận Tăng Ca++ phần ăn Ca ++ nớc tiểu tăng ngợc lại Trong chế điều hoà có mối liên quan hấp thu Ca ++ ruột đào thải Ca++ thận Đối với Mg++ thấy tơng tự Ngoài đào thải Mg++ theo nớc tiểu thấy đào thải Mg++ theo phân (1%) Sau trình siêu lọc thấy có khoảng 60 - 70% Ca++, Mg++ đợc tái hấp thu với nớc ống lợn 176 gần, có khoảng 10% Ca++, Mg++ đợc tái hấp thu ống lợn xa Các ion đợc tái hấp thu quai Henle cần Các tế bào ống lợn xa có khả tiết ion Ca ++ Mg++ để điều hoà nồng độ ion máu Sự tái hấp thu, tiết Ca ++, Mg++ ống thận phụ thuộc vào chất máu, phụ thuộc vào hormon điều hoà nồng độ Ca++, phosphat máu:, PTH hormon cận giáp trạng làm tăng, calcitonin hormon giáp trạng làm giảm đào thải Ca ++ qua nớc tiểu Ngoài điều hoà nồng độ Ca++, Mg++ máu thận phụ thuộc vào cân acid base máu, phụ thuộc vào chế hấp thu Ca ++, Mg++ ruột, chế tạo xơng số chế khác Tăng nồng Ca++ máu (cấp diễn hay trờng diễn ) làm rối loạn chức thận Khi suy thận nồng độ Mg++ máu thờng tăng lên Thiếu Mg++ gây tích luỹ calci thể giảm đào thải Ca ++ thận tăng hấp thu Ca++ ruột -Ion Cl- Cl- chiếm u anion dịch ngoại bào Tái hấp thu Cl - liên quan đến tái hấp thu Na+ Tái hấp thu Cl - theo chế thụ động gradient điện tích Có thể Cl đợc vận chuyển tích cực ống lợn xa - Ion phosphat Sau bị siêu lọc, ion phosphat đợc tái hấp thu ống lợn gần khoảng 80% Tái hấp thu phosphat theo chế vận chuyển tích cực Hệ thống chất vận chuyển phosphat nằm gần màng đỉnh ống lợn xa ion phosphat lại đợc đào thải Sự đào thải ion phosphat nhiều hay liên quan chặt chẽ với PTH PTH hormon tuyến cận giáp trạng có tác dụng làm giảm ngỡng phosphat thận, phosphat tăng nớc tiểu giảm máu Phosphat đợc huy động từ xơng vào máu để trì nồng độ phosphat máu định Do phosphat từ xơng vào máu nên kéo theo Ca++ tăng máu làm tăng Ca++ nớc tiểu Hiện tợng bị giảm dới tác dụng calcitonin, GH vitamin D -Ion sulphat Sự tái hấp thu ion sulfat ống lợn gần ống lợn xa theo chế vận chuyển tích cực Thận điều hòa nồng độ ion sulfat máu chế tái hấp thu ion nhiều hay ống thận sau lọc tiểu cầu thận 2.2 Điều hoà cân nớc 177 Bằng chế siêu lọc tái hấp thu nớc, thận điều hoà cân nớc thể Trong 24h tiểu cầu thận lọc tới 170 - 180l nớc, nhng có 1,2 1,5l nớc đợc thải Gần nh toàn nớc đợc tái hấp thu Khoảng 80% nớc đợc tái hấp thu ống lợn gần, 5% nớc đợc tái hấp thu quai Henle, 15% nớc đợc tái hấp thu ống lợn xa ống góp Sự tái hấp thu nớc ống lợn gần quai Henle chủ yếu phụ thuộc vào tái hấp thu chất có lực thẩm thấu cao ví dụ nh Na+ Sự tái hấp thu nớc ống lợn xa ống góp phụ thuộc vào ADH ADH hormon vùng dới đồi, đợc dự trữ thuỳ sau tuyến yên ADH vào máu theo chế phản xạ thần kinh- thể dịch theo nhu cầu thể ADH tác động lên tế bào ống lợn xa ống góp làm tăng cờng tái hấp thu nớc Cơ chế tác dụng ADH thông qua chất truyền tin thứ AMP v để hoạt hoá enzym hyaluronidase Đây enzym tham gia vào phản ứng thuỷ phân acid hyaluronic màng tế bào chế vận chuyển nớc Sự tái hấp thu nớc ống lợn xa giữ vai trò quan trọng điều hoà cân nớc Thể tích dịch ngoại bào có ảnh hởng rõ rệt lên chế điều hoà cân nớc thận Nếu lợng nớc thể cao thận hạn chế tái hấp thu nớc ống lợn xa nớc tiểu nhiều bình thờng Ngợc lại lợng nớc thể thấp thận tăng cờng tái hấp thu nớc ống lợn xa nớc tiểu giảm bình thờng Nếu lý mà thiếu hụt ADH nớc không đợc tái hấp thu ống lợn xa ống góp nên lợng nớc tiểu nhiều, nớc tiểu nhợc trơng đờng (đái tháo nhạt) Ngời ta gặp đái tháo nhạt thiếu hụt enzym tham gia vào chế tái hấp thu nớc ADH, lợng ADH bình thờng thể Thận điều hoà huyết áp Thận điều hoà huyết áp thông qua máy cận tiểu cầu Khi huyết áp giảm, lu lợng tuần hoàn qua thận giảm, tế bào hạt máy cận tiểu cầu tăng tiết Renin Renin có chất cấu trúc glucoprotein, chất chức enzym, tác động lên chất có máu bạch huyết gan sản xuất angiotensinogen (bản chất 2- globulin, có 14 acid amin), chuyển angiotensinogen thành angiotensin I (10 acid amin) Dới tác dụng convertin enzym (CE), enzym phổi, angitensin I chuyển thành angiotensin II (8 acid amin) Angiotensin II chất có hoạt tính sinh học cao, có khả 178 gây co mạch kích thích trình tăng tổng hợp tiết aldosteron Aldosteron làm tăng tái hấp thu Na + ống lợn xa làm tăng Na + máu giữ nớc Chính hai tác dụng mà angiotensin II làm cho huyết áp tăng lên (sơ đồ 8.7) Sơ đồ 8.7 Vòng renin-angiotensin-aldosteron Trong lâm sàng ta gặp bệnh tăng huyết áp viêm thận mạn tính, chít hẹp động mạch thận Dựa theo chế tăng huyết áp angiotensin, ngời ta sử dụng thuốc ức chế enzym chuyển, ngăn cản trình tạo angiotensin II Thận điều hoà sinh sản hồng cầu Thận quan sản xuất erythropoietin để tham gia vào trình sản sinh hồng cầu tuỷ xơng Khi thiếu máu, lợng oxy máu giảm tác động lên thận (tế bào máy cận tiểu cầu số tế bào khác) làm cho tế bào sản xuất yếu tố kích thích tạo hồng cầu thận (erythrogenin) Đồng thời lợng oxy máu giảm kích thích gan sản xuất globulin Globulin dới tác động erythrogenin tạo yếu tố kích thích tạo hồng cầu huyết tơng erythropoietin, glucoprotein có hoạt tính sinh học cao Erythropoietin tác động lên tế bào tuỷ xơng sinh tiền nguyên hồng cầu tác động chuyển nhanh hồng cầu non thành hồng cầu trởng thành vào máu (sơ đồ 8.8) Trên lâm sàng ta gặp 179 thiếu máu bệnh nhân viêm thận mạn tính Sơ đồ 8.8: Quá trình sinh sản hồng cầu Bên cạnh trình sinh sản hồng cầu, thận sản xuất chất ức chế tạo hồng cầu máu thừa oxy Nh bão hoà oxy máu có vai trò quan trọng điều hoà sinh sản hồng cầu thận Thận điều hoà trình chống đông máu Các tế bào máy cận tiểu cầu sản xuất urokinase urokinase chất có khả huỷ fibrin nên kích thích trình tan cục máu đông Vì đợc ứng dụng điều trị, lâm sàng Thận quan dự trữ heparin nên ức chế trình đông máu Điều hoà chức thận Chức thận đợc điều hoà chế phản xạ thần kinh thần kinh thể dịch Các phản xạ thần kinh-thể dịch 1.1 Phản xạ từ thụ thể thẩm thấu Thụ thể thẩm thấu tế bào thần kinh tận thần kinh nhận cảm đặc hiệu biến đổi áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào Nh thụ thể thẩm thấu nằm hai nơi: ngoại vi trung ơng ngoại vi, chúng đợc bố trí khắp mô liên kết, thành mạch (đặc biệt mô gan, lách, tuỵ, phổi, tim ), từ thụ thể xung động hớng tâm theo đờng cảm giác tới vùng dới đồi trung ơng (vùng dới đồi), vùng gần nhân thị nhân cạnh thất, cấu trúc thần kinh mà tế bào có đặc tính thụ thể thẩm thấu Những thụ 180 thể bị kích thích áp lực thẩm thấu tăng bị ức chế áp lực thẩm thấu giảm (chủ yếu thay đổi nồng độ Na + dịch ngoại bào) Khi thụ thể thẩm thấu bị kích thích (cả ngoại vi trung ơng), xung động hng phấn kích thích nhân thị nhân cạnh thất làm giải phóng ADH (vasopresin), kích thích thuỳ sau tuyến yên tăng cờng tiết ADH ADH vào máu làm tăng tái hấp thu nớc ống lợn xa ống góp Đồng thời xung động hng phấn từ thụ thể thẩm thấu (ngoại vi trung ơng) đến trung khu dinh dỡng thuộc hệ Limbic vùng dới đồi cho cảm giác khát nớc uống nớc đợc hấp thu từ ruột vào máu Nhờ chế mà nớc đợc giữ lại thể làm giảm áp lực thẩm thấu Trong trờng hợp áp lực thẩm thấu giảm, thụ thể thẩm thấu không hng phấn, ADH đợc sản xuất tiết, uống nớc, nớc thể bị thải theo đòng niệu làm cho áp lực thẩm thấu tăng lên (sơ đồ 8.9) Sơ đồ 8.9 Sơ đồ phản xạ từ thụ thể thẩm thấu 181 1.2 Phản xạ từ thụ thể thể tích Thụ thể thể tích đợc phân bố mô liên kết thành mạch phổi, thận, xoang động mạch cảnh, đặc biệt thành tâm nhĩ trái Các thụ thể nhạy cảm với thay đổi thể tích dịch ngoại bào khối lợng máu lu hành Khi thể tích dịch ngoại bào giảm, khối lợng máu lu hành giảm, kích thích gây hng phấn thụ thể thể tích Xung động hớng tâm truyền vùng dới đồi làm tiết hormon giải phóng CRH vùng dới đồi (nhân thị) CRH kích thích tuyến yên giải phóng ACTH có tác dụng làm tăng tổng hợp tiết aldosteron tuyến vỏ thợng thận Nhờ aldosteron mà Na + đợc tăng cờng tái hấp thu ống lợn xa ống góp Đồng thời Na + máu tăng lên làm tăng tiết ADH Nớc đợc giữ lại nhờ Na + tăng hấp thu từ ruột thận Thể tích máu đợc khôi phục (sơ đồ 8.10) Sơ đồ 8.10 Sơ đồ phản xạ từ thụ thể thể tích Sự tổng hợp tiết aldosteron chế renin-angiotensin-aldosteron (vòng R.A.A) Khi khối lợng máu lu hành giảm (lu lợng tuần hoàn qua thận giảm), chế tiết renin đợc phát động aldosteron làm tăng tái hấp thu Na +, giữ nớc làm tăng khối lợng máu lu hành (nh nêu mục 3: thận điều hoà huyết áp) Ngoài aldosteron đợc tiết nồng độ K+ máu tăng Trờng hợp 182 hay gặp thiếu oxy tế bào làm cho kênh vận chyển Na +, K+ bị rối loạn dẫn đến K+ từ nội bào vào máu Do aldosteron tăng nên Na + đợc tái hấp thu làm tăng thể tích dịch ngoại bào Cơ chế thờng gặp suy tim Sự điều hoà thể tích dịch ngoại bào áp lực thẩm thấu dịch ngoại bào đợc đảm bảo nhờ chế siêu lọc thận Nếu lu lợng tuần hoàn qua thận tăng áp lực lọc tăng mức lọc tiểu cầu tăng làm tăng lợng nớc tiểu, ngợc lại lu lợng tuần hoàn giảm giảm lợng nớc tiểu Trong thể toàn vẹn hai loại phản xạ từ thụ thể thẩm thấu thể tích thờng chi phối lẫn liên quan chủ yếu tới hai thành phần dịch ngoại bào nồng độ Na + hàm lợng nớc Điều hoà cân nớc có liên quan chặt chẽ tới điều hoà cân Na + ngợc lại 1.3 Các phản xạ thần kinh Hệ thần kinh trung ơng có ảnh hởng rõ rệt tới điều hoà chức thận - Nếu kích thích vào số vùng vỏ não, ta làm tăng hay làm giảm số lợng nớc tiểu - Ngời ta thành lập đợc phản xạ có điều kiện giảm số lợng nớc tiểu đau Những tác nhân kích thích có điều kiện, mà kích thích gây đau, kèm theo sau chúng, gây nên giảm tiết nớc tiểu Phản xạ có tham gia hệ thần kinh trung ơng - Hệ thần kinh thực vật (đặc biệt hệ giao cảm) có vai trò quan trọng điều hoà mức lọc cầu thận Hệ thần kinh thực vật điều hoà làm tăng hay giảm lu lợng tuần hoàn qua thận Lu lợng tuần hoàn quan thận thay đổi thay đổi mức lọc cầu thận làm thay đổi lợng nớc tiểu Các phản xạ thần kinh đây, chủ yếu nhằm điều hoà dòng máu thận Khi dòng máu thận đợc điều hoà điều hoà đợc mức lọc cầu thận Nhờ chế phản xạ thần kinh thần kinh thể dịch, thận trực tiếp tham gia điều hoà chức phận thể, làm cho thể thích nghi đợc với biến đổi môi trờng, giữ vững cân nội môi số nghiệm pháp thăm dò chức thận 183 phơng pháp thải Từ phơng pháp thải creatinin Rehberg (1926), phơng pháp thải urê Moler Mehntosh Van Slyke (1928), ngày ngời ta tìm đợc nhiều chất thử thích hợp cho việc thăm dò phần chức thận: inulin, creatinin, urê, P.A.H, Cr 51, E.D.T.A Năm 1928, Van Slyke nhận thấy điều kiện định (sự niệu>2ml/min), lợng chất đợc tiết nớc tiểu (U.V) tỷ lệ thuận với nồng độ chất có máu (P), hay: U.V = C (const) P Trong đó: U: (mg%) chất có nớc tiểu V: (ml/min) lợng nớc tiểu/min U.V: (mg/min) lợng chất đợc đào thải/min P: (mg%) nồng độ chất có máu C: (ml/min) lợng huyết tơng đợc lọc chất/min Hằng số C đợc Van Slyke gọi độ thải Độ thải (clearance) lợng huyết tơng tính ml chứa chất đơn vị thời gian bị lọc chất Nếu nhân số C với nồng độ chất có huyết thanh, biết đợc lợng chất đợc đào thải đơn vị thời gian Nh điều kiện đặc biệt, chất qua thận lần bị loại trừ hoàn toàn, độ thải tơng ứng đợc lợng huyết tơng qua thận Điều khó xảy thể Vì thế, khái niệm trừu tợng, nhng ta hiểu ứng dụng đợc Ví dụ, phút có lợng chất đợc tiết 75ml huyết tơng điều ta cho: phút có 1/2 lợng chất đợc tiết 150ml huyết tơng Nh thế, khái niệm lọc đợc hiểu cách dễ dàng Trong nghiên cứu thăm dò chức thận, ngời ta cố gắng tìm chất thử có tính chất: 184 - Bị đào thải mà không tái hấp thu - Không độc - Không bị phận khác thể tiết chuyển hóa - Không tích luỹ thận Hiện hai phơng pháp đợc dùng: - Các chất có thể (nội sinh): urê, glucose, creatinin, acid amin, số chất điện giải - Các chất đa từ vào (ngoại sinh): inulin, manitol, PAH số số ứng dụng 2.1 Chỉ số đánh giá chức lọc Đánh giá chức lọc thông qua hệ số thải chất lọc qua cầu thận, mà không bị tái hấp thu tiết thêm ống thận, nh chất inulin U.V = C (const) P C inulin =120-125ml/min 2.2 Chỉ số đánh giá chức tái hấp thu Thờng đánh giá khả tái hấp thu ống thận thông qua hệ số thải chất sau lọc qua cầu thận, phần đợc tái hấp thu trở lại, nh urê so với C inulin C inulin - C urê = V huyết tơng chứa urê tái hấp thu Thông thờng C urê = 75% C inulin 2.3 Chỉ số đánh giá Chức tiết tích cực Đánh giá chức tiết tích cực thông qua hệ số thải chất sau lọc, không bị tái hấp thu mà đợc tiết thêm ống thận nh PAH, PSP C PAH = 655ml/min; CPSP = 450ml/min 185 ... chức thận gồm đơn vị thận (ống sinh niệu), ống góp ống nối, máy cận tiểu cầu, mạch máu, thần kinh thực vật tổ chức liên kết Đơn vị thận Đơn vị thận (còn gọi nephron) đơn vị cấu trúc - chức thận. .. tuần hoàn qua thận biến đổi (dòng máu thận biến đổi) Khi lu lợng tuần hoàn qua thận thay đổi mức lọc cầu thận bị thay đổi theo nh vậy, chức lọc tiểu cầu đợc trì trạng thái sinh lý bình thờng... mức lọc cầu thận giảm Bệnh nhân bị bệnh viêm ống thận, sỏi thận niệu quản gây cản trở đờng dẫn nớc tiểu làm tăng áp lực thận làm giảm lu lợng lọc cầu thận Ngời ta nhận thấy áp lực thận lên đến