ôn nội trú 5 sinh lý chức năng tạo nước tiểu và bài xuất các sản phẩm chuyển hóa

Thận có hai chức năng chính: ngoại tiết và nội tiết.Ngoại tiết: thận thông qua quá trình tạo nước tiểu sẽ chuyển hóa, thải trừ các chất dư thừa, chất độc, giữhằng định nội môi gồm hai gi

Thận có hai chức năng chính: ngoại tiết và nội tiết.

Ngoại tiết: thận thông qua quá trình tạo nước tiểu sẽ chuyển hóa, thải trừ các chất dư thừa, chất độc, giữhằng định nội môi (gồm hai giai đoạn: lọc tại cầu thận và tái hấp thu, bài tiếttại ống thận)

Nội tiết gồm 3 nhóm: tiết renin điều hòa huyết áp, tiết ery kích thích tủy xương tạo HC và chuyển hóa Vitamin D tạo Clacitriol

ống lượn xa luôn nằm ở phần vỏ

Quai Henle nằm ở tủy thận

Ống góp là hợp lưu của nhiều ống lượn xa của cácnephrone rồi đổ vào đài bểthận  có 2 đoạn: ống góp vỏ và ống góp tủy

Thầy đọc slide.

Hình ảnh mô học cầu thậnvới hai cực: cực mạch máu gồm tiểu đm vào và tiểu đm ra

Bên trong cầu thận là các búi mao mạch cầu thận được nằm trong khoang Bowman chứa nước tiểu được lọc ra từ búi mao mạch cầu thận

Cực bên kia là ống thận nơi nối với ống lượn gần.Xung quanh là mặt cắt ngang qua các ống thận.C: mao mạch cầu thậnE: TB nội mô mao mạchP: các TB biểu mô có chân, giới hạn kích thước

lỗ lọc trên màng lọc cầu thận

Cung lượng tim bình thường khoảng

5000ml/phút nên lưu lượng máu đến 2 thận tổng cộng chiếm ¼ cung lượng tim, khoảng 1200 ml/phút

Mạch máu thận tách từ

ĐM chủ bụng ngang mức rốn, từ đó chia thành các nhánh gian thùy, các nhánh gian thùy đến các

ĐM bán cung, đến các nhánh gian tiểu thùy, cuối cùng cho các tiểu ĐM vào

để vào mao mạch cầu thận, ra khỏi cầu thận bằng các tiểu ĐM ra rồi tạo thành hệ mao mạch quanh ống thận

Chính vì có 2 lần tỏa ra mạng mao mạch nên hệ

mạch này còn gọi là hệ mạch gánh.

ĐM thận chia thành các nhánh gian thùy

Các ĐM gian thùy cho cácnhánh nhỏ bọc theo bờ ngoài thận hình bán cung gọi là các ĐM bán cung.Các ĐM bán cung cho nhánh thẳng đi về phía vỏ thận gọi là các ĐM gian tiểu thùy

Các ĐM gian tiểu thùy tách ra các tiểu ĐM vào đưa máu vào cầu thận để lọc thông qua mạng mao mạch cầu thận rồi ra khỏi cầu thận gọi là các tiểu

ĐM ra

Tiếp tục đến ống thận tỏa

ra mạng mao mạch quanh ống rồi trở về qua đường tĩnh mạch

Dựa vào vị trí giải phẫu, nephrone bao gồm 2 loại: nephrone vỏ (90%) và nephrone cận tủy (10%)

Ngoài sự khác biệt về vị trí giải phẫu thì giữa 2 loạinephrone này còn khác nhau về mạng mao mạch quanh ống

A: Nephrone vỏ: mạng mao mạch quanh ống hìnhbúi

B: Nephrone cận tủy: hệ mạch quanh ống dạng chữ

U (giống cái kẹp tóc) songsong nhau giúp tạo thuận lợi cho việc tăng áp suất thẩm thấu ngược dòng  duy trì áp suất thẩm khấu cao giúp tái hấp thu nước

ở ống góp (sẽ được làm rõ

ở phần quai Henle)

Thầy đọc slide.

Hình mô tả phức hợp cận cầu thận

OLX đoạn tiếp xúc với tiểu ĐM vào có 2 bờ

Bờ tự do cấu tạo bởi các

TB biểu mô vuông, bờ tiếp xúc với tiểu ĐM vào

là các biểu mô trụ là các

TB thích ứng cao với chứcnăng chế tiết

Các TB xanh lá cây (TB cận cầu thận) là các TB nằm trên thành cơ trơn của tiểu ĐM vào

chuyển của nước qua màng bán thấm nhờ sự chênh lệch gradient áp suất 2 bên màng, khi nướcđược lọc qua sẽ cố kéo các chất hòa tan đi cùng với nó

Khác với khuếch tán: khuếch tán là sự di chuyểncủa một chất tan qua màng bán thấm chờ sự chênh lệch gradient nồng độ

Siêu lọc diễn ra nhanh và mạnh hơn nhiều lần so vớikhuếch tán

Đây là màng mà qua đó huyết tương từ mao mạch

sẽ được lọc vào nang Bowman

Về thành phần, gồm 2 màng là màng lọc điện tích và màng lọc cơ học

Cả 3 lớp đều có màng lọc điện tích nhưng lớp quan trọng nhất là màng đáy (lớp giữa), tại đây có nhiều Protein tích điện âmnên các thành phần tích điện âm trong máu như Protein sẽ bị đẩy ra, trong khi các thành phần tích điện dương thì dễ bị hút vào màng lọc và đi qua lỗ lọc

Trong các bệnh lý gây tổn thương màng lọc cầu thận, các lỗ

lọc bị dãn rộng và khi lỗ lọc bị dãn rộng các thành phần như

protein, hồng cầu có thể đi qua lỗ lọc gây ra tiểu đạm, tiểu

máu

Thành phần thứ 2 quan trọng hơn là màng lọc cơ học Từ trong ra ngoài gồm 3 lớp, nội mô, màng đáy và biểu mô có chân

Cả lớp này tạo ra lỗ lọc đểhạn chế các phân tử có kích thước lớn như Protein đi qua Khi so sánh kích thước lỗ lọc 3 lớp thì lỗ lọc lớp nội mô

to nhất, trong khi đó lỗ lọc

TB biểu mô có chân có kích thước rất nhỏ, bằng 1nửa so với lớp TB nội mô

và nó là lớp quyết định sự chọn lọc kích thước các thành phần đi qua màng lọc cầu thận

Dưới kính hiển vi điện tử,

Trên hình vẽ, các TB biểu

mô có chân bao lên mặt ngoài các mao mạch, tỏa

ra các chân giả, những chân lớn lại tỏa ra nhiều chân nhỏ li ti hơn nữa và cài vào nhau như hình răng lược ôm trọn lấy maomạch Các khe hở nằm giữa các chân giả này gọi

là các Filltration slits, nó

có kích thước rất nhỏ chỉ khoảng 40 nm như chúng

ta đã đề cập

Chú thích 3 lớp màng lọc cầu thận

E: TB nội mô mao mạchBM: lớp màng đáy

Epithelial cell: TB biểu

mô có chân

3 lớp này giới hạn nên kích thước lỗ lọc và lớp quan trọng nhất trong việcchọn lọc kích thước là lớppodocyte (bm có chân)

Với hình ảnh quan sát mặtcắt ở độ phóng đại 10000 lần.

Trên KHV điện tử xuyên,

có thể thấy toàn bộ lớp màng lọc cầu thận từ trong ra như 3 lớp của bánh mì sandwich

Lớp thứ nhất là lớp TB nội mô có màu đen, ở giữa có lỗ là các cửa sổ nội mô có kích thước lớn khoảng 100 nm, lớp giữa

là màng đáy có màu nhạt hơn Ngoài cùng là lớp đen trở lại là hình ảnh cắt ngang qua của lớp TB biểu mô có chân

Lớp nội mô có các lỗ là cửa sổ nội mô kích thước lớn, lớp màu xanh là màng đáy giới hạn các phân tử tích điện âm, nên mặc dù albumin là phân tử

có kích thước bằng lỗ lọc nhưng không đi qua được

vì tích điện âm nên bị lớp màng đáy đẩy ngược lại.Phía ngoài cùng là lớp màu vàng (TB biểu mô cóchân) tạo ra các chân giả bao phủ và tạo ra các lỗ lọc kích thước nhỏ 40 nm.Quan sát hình ảnh màng lọc cầu thận, lớp màu đỏ

là TB nội mô, lớp màu tím

là màng đáy và lớp màu nhạt ngoài cùng là lớp TB

BM có chân giả

Khi máu di chuyển vào mạng mao mạch cầu thận thì những thành phần nằmtrong máu như nước, điện giải sẽ di chuyển qua 3 lớp này, các TB máu có kích thước lớn và các phân tử protein không đi qua được Chỉ có 1 lượng rất ít protein kích thước nhỏ đi qua được

Endothelium: TB nội mô mao mạch

Basement membrane: màng đáy

Epithelial podocytes: TB biểu mô có chân

ĐỘNG LỰC HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LỌC TẠI CẦU

Các thành phần tác động lên áp suất lọc:

1/ Đẩy dịch qua màng lọc:-Áp suất thủy tĩnh mao mạch (huyết áp mao mạchthận)

-Áp suất keo trong bao Bowman: gần như bằng 0

vì màng lọc không cho các phân tử protein đi qua.2/ Giữ dịch trong mao mạch, không cho đi qua màng lọc:

-Áp suất keo trong mao mạch

-Áp suất thủy tĩnh bao Bowman

Khi áp suất lọc tăng: tăng tạo NT, tiểu lắt nhắt, tiểu đêm

Khi áp suất lọc giảm: thiểu niệu, vô niệu

Thầy đọc slide.

Qp: tổng lượng máu từ timbơm ra đến 2 thận trong 1 phút, Qp = 700ml/phút.Trong đó có 125ml được lọc qua cầu thận, sau khi

ra mao mạch cầu thận, đến tiểu ĐM ra đi vào mao mạch quanh ống còn lại 575ml lưu lượng máu xuống ống thận/phút để thực hiện chức năng tái hấp thu và bài tiết

(đọc slide)

Khi các cầu thận bị tổn thương, các cầu thận còn lại sẽ cố gắng phì đại bù trừ để làm việc nhiều lên, tuy nhiên theo thời gian nếu số lượng cầu thận bị tổn thương ngày càng nhiều lên, số cầu thận tănggánh làm việc bị thoái hóadần  càng ngày càng giảm số lượng cầu thận đi

 bệnh cảnh ứ đọng các chất độc do không thực hiện được lọc tại cầu thận

Thầy đọc slide.

Sự thay đổi HA (mũi tên đỏ) và độ lọc cầu thận (mũi tên xanh)

Khi HA càng tăng thì độ lọc cầu thận cũng tăng theo, BN tiểu nhiều hơn, gặp trong các t/h THA chưa điều trị (tiểu đêm).Khi HA giảm thì dịch lọc

đi qua cầu thận giảm theo,gặp trong các t/h rối loạn huyết động, shock tuần hoàn, hạ HA, tăng áp suất keo khoang Bowman 

vô niệu nếu HA giảm quá nhiều

ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG LỌC TẠI CẦU THẬN Nếu GFR thấp  lọc ít 

ứ đọng các sản phẩm chuyển hóa (gặp trong HCUrea huyết cao)

Nếu GFR cao  lọc nhiều, nhanh  cơ thể mất nhiều chất cần thiết

Do vậy, GFR luôn hằng định, dao động 125 ml/phút ở người trẻ

Cơ chế điều hòa tại chỗ đóng vai trò chủ yếu.

Cơ chế: làm co/giãn cơ trơn thành tiểu ĐM vào qua đó làm giảm/tăng lưu lượng máu đến cầu thận tương ứng

Điều hòa ngược cầu ống: tác động thông qua phức hợp cận cầu thận

Điều hòa co cơ trơn tiểu

ĐM vào: thông qua sự căng thành tiểu ĐM vào

để kích thích co tiểu ĐM vào để giảm lọc

Khi HA giảm nhưng vẫn

> 80 mmHg thì giảm lượng dịch lọc  giảm nước tới OLX, lúc này ko

có kích thích co tiểu ĐM nữa mà làm giãn tiểu ĐM vào làm tăng lọc

Khi HATT <80 hoặc >

180 mmHg thì cơ chế này

sẽ không còn đủ sức duy trì hoạt động lọc trong giới hạn bình thường đượcnữa, lúc đó sẽ có các triệu chứng xảy ra như thiểu niệu, vô niệu/ tiểu lắt nhắt,tiểu đêm

Khi lượng dịch trong cầu thận tăng lên, lượng Na đến OLX kích thích lên

TB vết đặc trên ống thận làm tác động co tiểu ĐM vào, làm giảm lượng máu đến thận  giảm độ lọc cầu thận và ngược lại

Cơ chế phân tử: Khi tăng lọc cầu thận  tăng lượngNa+ đến vết đặc ở OLX

 tăng hoạt động kênh Na-K-ATPase  tăng giảiphóng ADP

ADP gắn vào các thụ thể A1 trên TB thành tiểu ĐMvào  co cơ trơn thành tiểu ĐM  giảm lưu lượng máu vào cầu thận

 giảm lọc cầu thận.Thầy đọc slide

Như vậy, khi HA tăng lên,thành mạch căng và kích thích kênh Ca++ làm co

cơ trên tiểu ĐM vào

Cơ chế điều hòa ngược cầu ống phụ thuộc vào sự tương tác giữa TB vết đặc

và cơ trơn thành tiểu ĐM.Còn cơ chế này tự nó tương tác với sự căng thành mạch quá mức do tăng HA

Khi có kích thích căng do

áp suất tạo ra, các protein liên kết (linking proteins)

sẽ bị căng dãn, làm mở các kênh Degenerin, làm Ca++ ngoại bào tràn vào nội bào, làm thay đổi điện thế TB  TB cơ trơn co lại

Cơ chế co cơ trơn tiểu

ĐM vào mặc dù yếu hơn

cơ chế điều hòa ngược cầuống nhưng vẫn đóng góp

1 phần khá quan trọng trong việc tự điều hòa lưu lượng tuần hoàn qua thận

và mức lọc qua cầu thận

Cơ chế điều hòa tại chỗ quan trọng hơn và diễn ra trước, cơ chế điều hòa tại chỗ bao gồm điều hòa ngược cầu ống và co cơ trơn tại chỗ

Khi các cơ chế điều hòa tại chỗ không hiệu quả thì lúc đó cơ chế trung tâm được kích hoạt thông qua

cơ chế điều hòa thần kinh thể dịch Thể dịch: thông qua hoạt động

Angiotensin làm co tiểu

ĐM vào Hay thông qua

cơ chế thần kinh: tăng tiết ADH, tăng kích thích trung tâm khát và tăng hoạt động hệ giao cảm, góp phần điều hòa ổn địnhGFR

HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ỐNG THẬN Lượng dịch lọc tại cầu

thận hằng ngày đưa xuốngống thận rất lớn

(180L/24h)  nhiệm vụ chính của ống thận là phảitái hấp thu được nước và các chất cần thiết cho cơ thể (glucose, lipid, protid, vitamin, )

Bên cạnh đó, ống thận cònđảm nhận chức năng bài tiết Urea, Creatinine, H+,

K, Phosphate,

Tuy nhiên hoạt động lọc của cầu thận vẫn đóng vai trò quan trọng hơn vì nếu không có lọc thì không có dịch lọc để ống thận tái hấp thu và bài tiết

thu các chấtCác TB OLG có các bờ bàn chải giúp làm tăng diện tích tiếp xúc, thuận lợi cho quá trình trao đổi chất

Về khía cạnh mô học, việc

có nhiều ty thể với các bờ bàn chải giúp OLG là nơi

có vai trò tối quan trọng trong việc tái hấp thu các chất với số lượng nhiều nhất

So sánh các TB biểu mô:OLG: rất nhiều ty thể và

bờ bàn chảiQuai Henle: bờ bàn chải thưa thớt

OLX: số ty thể tăng lên nhưng vẫn ít hơn OLGOG: gần như không có vi nhung mao, ty thể rất ít

Trở lại với OLG: đây là nơi diễn ra chủ yếu sự tái hấp thu, trong đó tái hấp thu hoàn toàn: glucose, amino acid và vitamin và tái hấp thu một phần (lớn): muối, nước

Ngoài ra, OLG còn bài tiết Ion H+ và phân tử NH3

Cơ chế (2): chủ yếuĐồng vận chuyển Na+ vớicác chất như Glucose, Amino acid, vitamin tan trong nước Tiêu dùng năng lượng tạo thế năng

để đồng vận chuyển Na chứ không tiêu dùng ATP trực tiếp như các kênh khác (vì vậy gọi là đồng vận chuyển tích cực thứ phát)

Nước: được tái hấp thu song song với Na+ theo

áp suất thẩm thấu theo cáckhoảng kẽ do liên kết các

TB ống ở đây không chặt chẽ (khác biệt với cơ chế tái hấp thu nước và Na+ ở ống lượn xa và ống góp).Hình ảnh vận chuyển của

Na qua kênh đồng vận chuyển Na-Cl, Na-

Glucose, Na-Vitamin tan trong nước ở bờ bàn chải

TB biểu mô OLG

Khi các chất này đến màng đáy, chúng được khuếch tán về mao mạch quanh ống

Chia thành 3 nhóm chất:(1): Na và các chất đồng vận chuyển (như Glucose,amino acid)

(2): nước được tái hấp thu bởi áp suất thẩm thấu được tạo ra do tái hấp thu Natri

(3): Urea và một số chất tan trong nước có thể đi xuyên màng TB rất dễ nênđược khuếch tán thụ động nên được tái hấp thu rất dễdàng, không cần sự hỗ trợ các kênh Ion nào cả

Na được đồng vận chuyểnvới Glucose, amino acid, vài ion lớn như

Phosphate, các vitamin tan trong nước

Urea khuếch tán thụ động qua màng TB

Nước vận chuyển theo chiều áp suất thẩm thấu.SGLT-2 đóng vai trò chủ yếu

SGLT-1 phần lớn giúp hấp thu Glucose ở ruột

Na và Glucose được gắn lên TB ống ở phía lòng ống, nhờ bơm Na-K ATPase sử dụng ATP bơm Na từ TB ống vào khoảng kẽ  làm giảm nồng độ Na trong TB, thế năng từ sự giảm Na trong

TB kéo Na và Glucose trên kênh SGLT-2 vào TBống Sự đồng vận chuyển

Na và Glucose vào TB ống nhờ thế năng sinh ra

do giảm nồng độ Na+ trong TB ống vì bơm Na-

K ATPase gọi là đồng vận

chuyển tích cực thứ phát.

Tm gọi là ngưỡng thận.

Tm của Glucose gọi là ngưỡng thận của Glucose,phụ thuộc vào glucose máu và GFR

Sau khi lọc qua cầu thận với mức lọc 125 mg/phút,

nó sẽ được tái hấp thu tại ống lượn gần Tuy nhiên không phải tất cả Glucose đều được tái hấp thu mà

nó có khả năng tái hấp thutối đa, tức là ngưỡng của thận (Tm)

Tm sẽ phụ thuộc vào số lượng kênh SGLT-2 trên OLG

Khi SGTL-2 đã biểu hiện tối đa thì khả năng tái hấp thu không thể tăng thêm

Do vậy, lượng đường trong máu nếu cao vượt mức Tm thì sẽ không được tái hấp thu hết, phân

tử Glucose tiếp tục di chuyển trong dịch lọc  đường niệu (+)

Tm lý thuyết: 375 mg/dl.Nghĩa là nếu ĐH lên đến

375 mg/dl vẫn được tái hấp thu hoàn toàn

Tuy nhiên trên thực tế, do mỗi TB, mỗi kênh SGLT-

2 biểu hiện khác nhau, mức hoạt động giữa các nephrone khác nhau nên

Tm thực tế chỉ khoảng

180 mg/dl

Nếu đường huyết > 180 mg/dl thì đường sẽ bắt đầu xuất hiện trong nước tiểu

Đường nét đứt màu đỏ biểu hiện mức lọc của thận đối với Glucose, tức

là lượng Glucose được lọcqua cầu thận trong 1 phút.Sau khi đi qua ống thận sẽđược tái hấp thu (đường liền nét màu xanh lá), khi mức lọc càng tăng thì mứctái hấp thu cũng tăng theo.Tuy nhiên, đến 1 mức nào

đó, mức tái hấp thu sẽ là 1đường ngang, nghĩa là khi

đó kênh SGLT-2 đã biểu hiện đến mức tối đa – không thể tái hấp thu thêm, lượng Glucose đượclọc qua sẽ được bài xuất

ra ngoài (đường liền màu xanh dương)

ở mức 180, đường màu đen bắt đầu di chuyển lên,Glucose bắt đầu xuất hiện trong nước tiểu

Bài tiết H+ ở OLG thông qua kênh trao đổi Ion Na-

H Na+ sẽ được tái hấp thu từ dịch ống vào TB vàH+ ngược lại sẽ từ TB vàodịch ống

Sự bài tiết Ion H+ tại OLG sẽ khác sự bài tiết Ion H+ tại OLX

QUAI HENLE = cành xuống và cành lên

Cành xuống và đoạn đầu cành lên: mỏng, thấm nước mạnh,

khuếch tán đơn thuần, không có Ion đi qua

Phần dày cành lên: các nối chặt giữa 2 tế bào (khác ống gần)

 không thấm nước và Urea, thích hợp vận chuyển tích cực

Na+

Như đã trình bày trước đó, nephrone vỏ và nephrone cận tủy

khác nhau bởi vị trí so với vùng vỏ hay tủy thận cũng như

khác nhau về dạng mạch quanh ống

Đối với nephrone cận tủy, mạng mạch quanh ống dạng kẹp

tóc chữ U song song nhau hay còn gọi là các vasa recta (mạch

thẳng) chứ không phân thành búi mao mạch như nephrone vỏ

Quai Henle sẽ chia làm 2 phần, cành xuống và 1 phần cành lên (mỏng, thấm nước tự do) và phần dày cành lên có kết nối chặt các TB-không thấm nước và chỉ cho Ion đi qua Từ phần dày cành lênquai Henle đến ống góp, các TB ống đều có thuộc tính kết nối chặt giữa các

TB, không thấm nước