in GFR and/or plasma glucose concentration reabsorbed and passes into the urine... Môi trư ng này làm ion Clo khuy ch tán th đ ng qua con đư ng c nh t bào... H 2 O, glucose, amino acids
Trang 1Khi d ch l c đi vào ng th n, nó ch y l n lư t qua
các ph n c a ng th n ng lư n g n, quai Henle,
ng lư n xa, ng n i và cu i cùng là ng góp trư c
khi bài ti t ra nư c ti u Trong quá trình này, m t s
ch t đư c tái h p thu tr l i máu, trong khi m t s
ch t khác đư c bài ti t t máu vào trong lòng ng
Đ i v i nhi u ch t, tái h p thu ng th n đóng m t
vai trò quan tr ng hơn nhi u bài ti t trong vi c xác
đ nh t l bài ti t cu i cùng trong nư c ti u Tuy
nhiên, bài ti t gi i thích cho s lư ng đáng k c a
các ion kali, ion hydro, và m t vài ch t khác xu t
hi n trong nư c ti u
TÁI H P THU NG TH N CÓ DUNG LƯ NG
L N VÀ TÍNH CH N L C CAO
B ng 28-1 cho th y quá trình x lí các ch t đư c l c
hoàn toàn th n và tái h p thu các m c đ khác
nhau Kh năng l c c a th n đ i v i m t s ch t
đư c tính:
Đ l c = M c l c c u th n x n ng đ ch t trong
huy t tương
Công th c này dùng cho nh ng ch t đư c l c
hoàn toàn th n và không g n v i protein huy t
tương Ví d , n u n ng đ glucose huy t tương là
1 g/L, lư ng glucose l c m i ngày kho ng180 L/
ngày × 1 g/L, hay 180 g/ngày B i vì bình thư ng
h u như không có glucose nào th i ra ngoài T l
glucose tái h p thu cũng là 180 g / ngày
T b ng 28-1 có th th y ngay 2 đi u Đ u tiên
quá trình l c c u th n và tái h p thu ng th n
r t l n so v i s bài ti t nhi u ch t ra nư c ti u
Đi u này có nghĩa là ch c n m t s thay đ i nh
l c c u th n hay tái h p thu ng th n có th gây ra
s thay đ i l n s bài ti t nư c ti u
đư c
Th 2, khác v i s l c g n như không ch n l c c u th n (t t c các ch t hoà tan trong huy t tương đ u đư c l c qua
tr protein huy t tương và nh ng ch t g n vào chúng), tái
h p thu ng th n có tính ch n l c cao M t vài ch t, như glucose và amino acid đư c tái h p thu g n như hoàn toàn
ng th n, nên m c bài ti t ra nư c ti u g n như b ng không R t nhi u ion trong huy t tương, như là Natri, clo, và bicarbonate cũng đư c tái h p thu v i lư ng cao nhưng m c
đ tái h p thu và bài ti t trong nư c ti u c a chúng luôn thay
đ i, ph thu c vào nhu c u c a cơ th Ngư c l i, nh ng
s n ph m th a đư c tái h p thu r t ít ng th n và đư cđào th i v i 1 lư ng tương đ i l n
Do đó, b ng vi c ki m soát s tái h p thu c a các ch t khác nhau, th n đi u hòa bài ti t c a các ch t tan đ c l p
v i nhau, đi u này r t c n thi t cho vi c đi u hòa chính xác thành ph n d ch cơ th Trong chương này, chúng tôi bàn lu n v cơ ch cho phép th n h p thu ch n l c và bài ti t nh ng ch t khác nhau m c đ kh bi n
TÁI H P THU NG TH N BAO G M
CƠ CH TÍCH C C VÀ TH Đ NG
V i nh ng ch t đư c tái h p thu, đ u tiên nó ph i đư c
v n chuy n qua bi u mô ng th n vào kho ng d ch k (1)
và sau đó qua màng mao m ch c nh ng th n (2) đ vào máu ( hình 28-1) Do đó, tái h p thu nư c và các ch t hòa tan bao g m m t lo t quá trình v n chuy n Tái
h p thu qua bi u mô ng th n vào kho ng k g m
v n chuy n tích c c và th đ ng v i cơ ch cơ b n chương 4 đ v n chuy n ch t qua màng như các
t bào khác c a cơ th Ví d , nư c và các ch t hòa tan có th đư c v n chuy n qua màng t bào (con
đư ng t bào) hay qua kho ng ti p giáp gi a
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 2h p thu b i cơ ch v t lí th đ ng g i là th m th u,
có nghĩa là nư c khuy ch tán t nơi có n ng đ ch t tan th p (n ng đ nư c cao) đ n nơi có n ng đ
ch t tan cao (n ng đ nư c th p)
Ch t tan có th v n chuy n qua màng t bào
ho c gi a các t bào T bào bi u mô ng th n,
gi ng như t bào bi u mô khác, đư c n i v i nhau nh vòng b t (tight junction) Kho ng gian bào
n m sau vòng b t và phân cách t bào bi u mô ng
th n Ch t hòa tan có th đư c tái h p thu ho c bài
ti t qua t bào thông qua con đư ng v n chuy n qua t bào hay qua kho ng gian bào như trong con đư ng v n chuy n c nh t bào Natri là ch t tan di chuy n qua c hai con đư ng, tuy nhiên h u
h t Natri đư c v n chuy n b ng con đư ng qua
t bào 1 vài đo n c a nephron, đ c bi t là ng
lư n g n, nư c đư c tái h p thu qua con đư ng
v n chuy n qua t bào, và ch t tan trong nư c,
đ c bi t là ion Kali, Magie, Clo đư c kéo theo cùng
d ch h p thu gi a các t bào
V n chuy n ch đ ng nguyên phát qua màng
ng th n đư c g n v i enzym th y phân ATP
Đi m đ c bi t quan tr ng c a v n chuy n ch đ ng nguyên phát là nó có th di chuy n ch t tan ngư cchi u b c thang đi n hóa Năng lư ng cho quá trình v n chuy n tích c c này đ n t vi c th y phân ATP b i enzym ATPase g n trên màng t bào, đây cũng là thành ph n c a cơ ch v n chuy n ch t tan qua màng t bào V n chuy n
ch đ ng nguyên phát trong th n g m ATPase, Hydro ATPase, hydro-kali ATPase, và calci ATPase M t ví d hay c a v n chuy n ch
Natri-Kali-đ ng nguyên phát là tái h p thu ion Natri qua màng ng lư n g n, đư c trình bày trong hình
hai t bào (con đư ng c nh t bào) Sau đó, sau
khi đư c h p thu qua bi u mô ng th n vào kho ng
k , nư c và các ch t hòa tan đư c v n chuy n qua
thành mao m ch c nh ng th n b i quá trình siêu
l c (lưu lư ng l n) qua trung gian l c th y tĩnh và
áp l c th m th u keo Mao m ch c nh c u th n v n
hành gi ng như nh ng tĩnh m ch t n h u h t các
mao m ch khác b i vì có l c tái h p thu th c kéo
d ch và ch t l ng t kho ng k vào máu
V N CHUY N TÍCH C C
V n chuy n tích c c có th di chuy n ch t
tan ngư c chi u b c thang đi n hóa và đòi h i
năng lư ng sinh ra t quá trình chuy n
hóa.V n chuy n đư c k t n i tr c ti p đ n
ngu n năng lư ng, như quá trình th y phân
c a ATP, đư c g i là v n chuy n ch đ ng
nguyên phát M t ví d v cơ ch này là kênh
B ng 281 T l l c, bài ti t, tái h p thu t i th n c a các ch t
hàm lư ng l c hàm lư ng tái h p thu
H ì n h 281 Tái h p thu d ch l c và ch t tan t lòng ng th n
qua t bào bi u mô ng th n, qua kho ng k và tr v máu.
Ch t tan đư c v n chuy n qua t bào (transcellular pathway)
b i v n chuy n ch đ ng ho c th đ ng, hay gi a các t bào
(paracellular pathway) b ng cách khuy ch tán Nư c đư c v n
chuy n qua t bào và gi a các t bào ng th n b ng cách th m
th u V n chuy n nư c và ch t tan t kho ng k vào mao m ch
c nh ng th n b ng quá trình siêu l c (lưu lư ng l n)
Solutes
H2O FILTRATION
EXCRETION REABSORPTION
Bulk
flow
máu
Active Passive (diffusion)
Osmosis ATP
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 3Như v y quá trình tái h p thu natri t trong lòng
ng vào máu g m ít nh t 3 bư c:
1 Natri khuy ch tán qua màng ng (hay còn g i màng đ nh) vào trong t bào dư i tác d ng c a gradient đi n th t o b i bơm Natri- Kali-ATPase
n m màng đáy t bào
2 Natri v n chuy n qua màng đáy ngư c chi u
b c thang đi n hóa nh bơm Natri- Kali-ATPase
3 Natri, nư c, và các ch t tan khác đư c tái h p thu t d ch k vào các mao m ch c nh ng th n
nh quá trình siêu l c, m t quá trình th đ ng
đư c đi u ch nh b ng chênh l ch áp l c th y tĩnh
và áp l c keo huy t tương
-Tái h p thu tích c c th phát qua màng đ nh t bào quá trình v n chuy n tích c c th phát, hai ho c nhi u hơn ch t tan tương tác v i m t protein màng
đ c hi u (m t ch t mang) và đư c v n chuy n cùng nhau qua màng t bào Khi m t ch t tan (ví d Natri) khuy ch tán theo chi u gradient đi n th c a nó, năng
lư ng gi i phóng ra đư c s d ng đ v n chuy n ch t tan khác (ví d glucose) ngư c chi u gradient đi n th
Do đó, quá trình v n chuy n tích c c th phát không
c n cung c p năng lư ng tr c ti p t ATP hay t ngu n
gi u phosphat khác Thay vào đó, ngu n năng lư ng
đư c gi i phóng tr c ti p t quá trình khuy ch tán theo chi u b c thang đi n hóa c a nh ng ch t v n chuy n cùng
Hình 28-3 cho th y v n chuy n tích c c th phát
c a glucose và amino acid t i ng lư n g n Trong c
2 trư ng h p, protein mang đ c hi u di m bàn ch i
k t h p đ ng th i ion Natri v i 1 phân t amino acid
ho c 1 phân t glucose Cơ ch v n chuy n này giúp
lo i b h u h t glucose và amino acids trong lòng ng
th n Sau khi vào trong t bào, glucose và amino acids thoát qua màng đáy b ng cách khuy ch tán, nh n ng
đ cao glucose và amino acids trong t bào mà protein
v n chuy n đ c hi u t o ra
Đ ng v n chuy n Natri glucose (SGLT2 và SGLT1)
n m trên di m bàn ch i c a t bào ng lư n g n và
v n chuy n glucose vào trong ch t t bào ngư c chi u
b c thang đi n hóa, như đã đư c nói đ n trư c đây
Kho ng 90% lư ng glucose đư c tái h p thu b i SGLT2 ph n đ u ng lư n g n ( đo n S1), và 10%
còn l i đưu c v n chuy n b i SGLT1 đ an xa ng
lư n g n màng đáy t bào, glucose khuy ch tán t
t bào ra kho ng k nh kênh v n chy n glucose - GLUT2 đo n S1 và GLUT1 ph n sau (đo n S3)
c a ng lư n g n
M c dù v n chuy n glucose ngư c chi u b c thang
đi n hóa không s d ng tr c ti p ATP, s tái h p thu glucose ph thu c vào năng lư ng tiêu hao trong quá trình v n chuy n tích c c nguyên phát c a kênh Natri Kali ATPase màng đáy t bào
màng đáy c a t bào bi u mô ng th n, màng t
bào có 1 lư ng l n bơm Natri-kali-ATPase, chúng
th y phân ATP và s d ng năng lư ng đ v n
chuy n ion Natri ra kh i t bào vào kho ng k Đ ng
th i, kali đư c v n chuy n t kho ng k vào trong
t bào Bơm ion này ho t đ ng giúp duy trì n ng đ
Natri th p và Kali cao trong t bào, đ ng th i t o
ra 1 đi n tích âm kho ng -70 milivon trong t bào
Bơm ho t đ ng đ y Natri qua màng đáy t o đi u
ki n cho Natri khuy ch tán th đ ng qua màng
đ nh, t trong lòng ng th n vào trong t bào, vì
2 lí do: (1) M t gadient n ng đ t n t i gi a n ng
đ Natri trong t bào th p (12 mEq/L) còn n ng
đ Natri trong lòng ng th n cao (140 mEq/L) làm
Natri khuy ch tán vào trong t bào và (2) đi n th
-70 milivon trong t bào hút các ion Natri dương t
lòng ng th n vào trong t bào
S tái h p thu Natri c a kênh Natri-kali-ATPase
có h u h t các thành ph n c a ng th n m t
vài ph n c a nephron, cũng có thêm nh ng h tr
khác đ di chuy n 1 lư ng l n Natri vào trong t
bào T i ng lư n g n, m t ng n màng t bào có
các di m bàn ch i (phía hư ng v lòng ng) giúp
tăng di n tích b m t lên kho ng 20 l n Ngoài ra
còn có các protein mang g n v i ion natri n m trên
m t ng n t bào, sau đó gi i phóng Natri vào trong
t bào, đây là phương pháp khuy ch tán thu n hóa
Natri qua màng t bào Nh ng protein mang Natri
cũng quan tr ng trong cơ ch v n chuy n tích c c
th phát c a nh ng ch t khác, như glucose và acid
amin, s đư c th o lu n sau
Hình 28 - 2 Cơ ch cơ b n v n chuy n tích c c Natri qua t bào
bi u mô ng th n Kênh Natri - Kali v n chuy n Natri t trong t
bào qua màng đáy, t o nên n ng đ Natri n i bào th p và đi n
tích âm trong t bào N ng đ th p natri trong t bào và đi n tích
giúp Natri khuy ch tán t trong lòng ng vào t bào qua di m bàn
b bàn ch i (màng ng) kênh
Trang 4Natri Trong v n chuy n ngư c chi u, năng lư ng
gi i phóng t vi c di chuy n thu n chi u c a m t
ch t ( ví d ion Natri) cho phép ch t th hai di chuy n ngư c chi u theo hư ng ngư c l i
M t ví d c a v n chuy n ngư c chi u, đư c
th hi n trong hình 28-3, là bài ti t tích c c c a ion hydro cùng v i tái h p thu Natri màng đ nh
c a ng lư n g n Trong trư ng h p này, Natri đi vào trong t bào cùng v i hydro đi ra kh i t bào
b i v n chuy n ngư c chi u Natri-hydro Trung
gi-an c a quá trình v n chuy n này là m t protein chuyên bi t ( trao đ i natri - hydro) di m bàn ch i
c a màng đ nh t bào
Khi Natri đư c v n chuy n vào trong t bào, ion hydro ra ngoài t bào theo chi u ngư c l i vào trong lòng ng Các nguyên t c cơ b n c a quá trình v n chuy n tích c c nguyên phát và th phát đư c th o
Trong quá trình này, protein g n vào di m bàn ch i
c a màng đ nh, ph n màng t bào này lõm vào trong
t bào cho đ n khi tách ra hoàn toàn, hình tành 1 túi
ch a protein Khi vào trong t bào, protein phân c t thành amino acids và đư c tái h p thu qua màng đáy vào trong kho ng k B i vì m bào c n năng
lư ng, nên nó đư c coi là m t d ng v n chuy n tích
nư c ti u do glucose l c qua c u th n đ u
đư c tái h p thu ng lư n g n Tuy nhiên, khi
t i lư ng l c vư t quá kh năng tái h p thu cose c a ng th n, glucose bài ti t ra nư c ti u ngư i trư ng thành, m c v n chuy n t i
glu-đa glucsose trung bình kho ng 375 mg/phút, khi
t i lư ng l c glucose kho ng 125 mg/phút (GFR
x glucose huy t tương = 125 ml/phút x 1 mg/ml)
Khi tăng lưu lư ng l c c u th n và/ ho c n ng đ glucose huy t tương tăng, t i lư ng l c glucose trên 375 mg/phút, glucose th a không đư c tái
h p thu và th i ra nư c ti u
in GFR and/or plasma glucose concentration reabsorbed and passes into the urine
Figure 283 Cơ ch c a v n chuy n tích c c th phát T bào
phía trên là hình nh protein v n chuy n cùng chi u glucose và
amino acid v i ion Natri qua phía đ nh c a bi u mô ng th n, sau
đó là khuy ch tán đư c thu n hóa qua màng đáy T bào phía
dư i là hình nh protein v n chuy n ngư c chi u ion Hydro t
kho ng k t bào qua màng đ nh vào trong lòng ng, Natri đi vào
trong t bào thu n chi u gradient đi n th t o b i bơm Natri - Kali
màng đáy, cung c p năng lư ng cho quá trình v n chuy n ion
Hydro t u trong t bào vào lòng ng ATP, adenosine
triphos-phate; GLUT, protein v n chuy n glucose; trao đ i NHE,
Natri-hydro; SGLT, đ ng v n chuy n Natri-glucose
Nh ho t đ ng c a bơm này, gradient đi n hóa cho
s khuy ch tán đư c thu n hóa qua màng đ nh
t bào đư c duy trì, và chính s khuy ch tán Natri
vào trong t bào cung c p năng lư ng cho v n
chuy n đ ng th i glucose qua màng đ nh t bào Do
đó, quá trình tái h p thu này c a glucose đư c g i là
“v n chuy n tích c c nguyên phát” vì glucose đư c
h p thu ngư c chi u b c thang đi n hóa, nhưng là
th phát sau quá trình v n chuy n tích c c nguyên
phát c a Natri
Đi m quan tr ng khác là m t ch t đư c v n
chuy n tích c c khi có ít nh t m t bư c trong quá
trình tái h p thu liên quan đ n v n chuy n tích c c
nguyên phát hay th phát, m c dù bư c còn l i
trong quá trình tái h p thu là th đ ng Đ i v i tái
h p thu glucose, v n chuy n tích c c th phát x y
ra màng đ nh t bào, nhưng khuy ch tán đư c
thu n hóa th đ ng x y ra màng đáy t bào, và
h p thu th đ ng b i quá trình siêu l c x y ra mao
m ch quanh ng th n
Bài ti t tích c c th phát vào trong ng th n
M t vài ch t tan đư c bài ti t vào trong ng th n b i
quá trình v n chuy n tích c c th phát, thư ng liên
quan đ n quá trình v n chuy n ngư c chi u v i
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 5qua màng t bào, (2) tính th m c a màng t bào v i
ch t tan, và (3) th i gian d ch ch a ch t tan còn l i
trong ng ??? :( V n chuy n này g i là v n chuy n
gradient th i gian vì m c đ v n chuy n ph thu c
vào gradient đi n th và th i gian ch t tan t n t i trong ng th n hay t c đ dòng ch y trong ng th n
Ch t tan đư c v n chuy n th đ ng không xu t
hi n m c v n chuy n t i đa và có nh ng đ c đi m
c a v n chuy n gradient th i gian, có nghĩa là m c
đ v n chuy n ph thu c vào (1) gradient đi n th , (2) tính th m c a màng v i ch t tan và (3)kho ng
th i gian d ch ch a ch t tan còn ti p xúc v i màng
đ nh ng th n
M t ví d v v n chuy n gradient th i gian là tái
h p thu Natri ng lư n g n, nơi mà năng xu t m c
v n chuy n t i đa c a bơm Natri-Kali-ATPase màng đáy thư ng l n hơn nhi u so v i t c đ khuy ch tán
th c c a Natri khi m t lư ng có ý nghĩa Natri đư c
v n chuy n qua kho ng gi a hai t bào vào lòng
ng th n thông qua màng b t t bào bi u mô M c
đ rò r d ch vào kho ng k c a th n ph thu c vào (1) tính th m màng b t và (2) các l c v t lý kho ng
k , dùng đ xác đ nh m c đ tái h p thu quá trình siêu l c t d ch k vào mao m ch c nh ng th n Do
đó, Natri v n chuy n ng lư n g n ch y u tuân theo nguyên t c v n chuy n gradient- th i gian hơn
là m c v n chuy n t i đa ng th n
Hình 28-4 cho th y m i quan h gi a n ng đ
glucose huy t tương, lư ng glucose l c c u th n,
ngư ng v n chuy n glucose ng th n, và t l glucose
trong nư c ti u Khi n ng đ glucose huy t tương là
100 mg/100 ml và kh năng l c bình thư ng ( 125
mg/phút ) thì không có glucose trong nư c ti u Tuy
nhiên, khi n ng đ glucose huy t tương tăng kho ng
200mg/100ml, m c l c c u th n tăng lên kho ng
200 mg/phút, m t lư ng nh glucose b t đ u xu t
hi n trong nư c ti u.Đi u này g i là ngư ng
glu-cose c a th n Lưu ý r ng gluglu-cose xu t hi n trong
nư c ti u ( quá ngư ng ) x y ra trư c khi đ t đư c
m c v n chuy n t i đa Lí do có s khác nhau gi a
ngư ng và m c v n chuy n t i đa là không ph i t t
c nephrons đ u đ t đư c m c v n chuy n t i đa
glucose cùng lúc, m t s nephron b t đ u bài ti t
glucose trư c khi nh ng nephrone khác đ t đư c
m c v n chuy n t i đa T ng m c v n chuy n t i
đa th n bình thư ng kho ng 375 mg/phút, đ t
đư c khi t t c nephron đ u đ t công su t tái h p
thu glucose t i đa
Glucose huy t tương ngư i kh e m nh h u
như không cao đ n m c bài ti t glucose ra nư c
ti u, k c sau b a ăn Tuy nhiên, trong b nh đái
tháo đư ng, glucose huy t tương có tăng lên m c
cao, gây ra t i lư ng l c glucose vư t quá m c
v n chuy n t i đa glucose d n đ n bài ti t
glu-cose trong nư c ti u Sau đây là m c v n chuy n
t i đa c a m t s ch t quan tr ng tái h p tích c c
Ch t tan M c v n chuy n t i đa
protein huy t tương 30 mg/phút
M c v n chuy n t i đa c a nh ng ch t tan
đư c bài ti t tích c c Các ch t tan đư c bài ti t
tích c c cũng xu t hi n m c v n chuy n t i đa như
chuy n tích c c thư ng xuyên xu t hi n m c v n chuy n
t i đa là do h th ng v n chuy n tr nên bão hòa khi t i
lư ng ng th n tăng M t vài ch t tan đư c tái h p thu
th đ ng không th hi n m c v n chuy n t i đa vì m c
v n chuy n c a chúng đư c quy t đ nh b i các y u t
khác ví d như, gradient đi n hóa đ khuy ch tán ch t
vi
Hình 28 4 M i quan h gi a lư ng l c glucose, t l tái h p thu
glucose ng th n, t l glucose bài ti t trong nư c ti u M c v n chuy n t i đa là t l glucose l n nh t có th đư c tái h p thu
ng th n Ngư ng glucose ch n ng đ glucose mà t i đó b t đ u
Bình thư ng
Ngư ng
M c v n chuy n
t i đa Tái h p thu bài ti t
0
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 6ng lư n g n, tính th m nư c luôn cao nên nư c
đư c tái h p thu nhanh như ch t tan quai Henle, tính th m nư c th p, nên h u như nư c không đư c tái h p thu m c dù gradient th m th u l n Tính
th m nư c ph n cu i ng th n, ng lư n xa, ng
n i, ng góp có th cao ho c th p, ph thu c vào s
có hay không có ADH
TÁI H P THU CLO, UREA VÀ CÁC CH T TAN KHÁC B NG KHUY CH TÁN TH Đ NG.
Khi Natri tái h p thu qua t bào bi u mô ng th n, các ion mang đi n tích âm như Clo đư c v n chuy n cùng Natri do tương quan đi n th Đó là,
v n chuy n ion Natri mang đi n tích dương ra kh i
m t trong ng tích đi n âm so v i d ch k Môi
trư ng này làm ion Clo khuy ch tán th đ ng qua
con đư ng c nh t bào Tái h p thu thêm ion clo
x y ra do gradient n ng đ Clo tăng khi nư c đư c tái h p thu t ng th n b ng cách th m th u, nên ion Clo t p trung cao lòng ng ( Hình 28-5) Như
v y, tái h p thu tích c c Natri liên quan ch t ch v i tái h p thu th đ ng Clo b ng tương quan đi n th
và gradient n ng đ Clo Ion Clo cũng có th đư c tái h p thu b ng v n chuy n tích c c th phát Đi u quan tr ng nh t c a v n chuy n tích c c th phát
v i tái h p thu Clo liên quan đ n đ ng v n chuy n Clo và Natri qua màng đ nh t bào
Ure cũng đư c tái h p thu th đ ng t ng th n, nhưng m c đ nh hơn nhi u so v i ion Clo KHi
nư c đư c tái h p thu t ng th n ( b ng th m th u cũng v i tái h p thu Natri), n ng đ ure trong ng
th n tăng ( xem Hình 28-5) S tăng lên này t o ra gradient n ng đ ưu th tái h p thu ure
H P V I TÁI H P THU NATRI
Khi ch t tan đư c v n chuy n ra kh i ng th n b i
cơ ch v n chuy n tích c c hay th đ ng, n ng đ
c a chúng trong ng th n gi m và kho ng k
tăng lên Hi n tư ng này t o nên s chênh l ch
n ng đ làm nư c th m th u cùng chi u v i chi u
v n chuy n ch t tan, t lòng ng th n vào kho ng
k M t vài ph n c a ng th n, đ c bi t là ng lư n
g n, có tính th m cao v i nư c nên nư c đư c tái
h p thu r t nhanh, chênh l ch n ng đ các ch t
qua màng t bào r t nh
Ph n l n lư ng nư c th m th u qua màng b t
gi a hai t bào bi u mô ng lư n g n, còn l i t qua
t bào Lí do có hi n tư ng này, như đã th o lu n
trư c đó, là màng b t không b t kín như tên g i c a
nó mà v n cho phép nư c và ion nh th m th u
qua Đi u này đ c bi t đúng ng lư n g n, nơi
có tính th m cao v i nư c và tính th m th p hơn
nhưng r t có ý nghĩa v i h u h t các ions, như
Na-tri, Clo, Kali, Calci và Magie
Khi nư c di chuy n qua màng b t b ng cách
th m th u, nó có th mang theo m t vài ch t tan,
quá trình này g i là lôi kéo dung môi Ngoài ra, do
nư c đư c tái h p thu, các ch t tan h u cơ và ion
cũng đư c tái h p thu cùng Natri, thay đ i trong tái
h p thu Natri nh hư ng đáng k đ n tái h p thu
nư c và các ch t khác
Càng các ph n xa c a nephron, t quai Henle
đ n ng góp, vòng b t càng ít th m nư c và ch t tan
và di n tích b m t t bào bi u mô cũng gi m đáng
k VÌ v y, nư c không th d dàng di chuy n qua
màng b t b ng cơ ch th m th u Tuy nhiên,
Hormone ch ng bài ni u (ADH) có th làm tăng
đáng k tính th m c a nư c ng lư n xa và ng
góp, đi u này s đư c bàn lu n sau
Do đó, nư c có th di chuy n qua t bào bi u
mô ng th n khi có màng th m nư c, b t k
gradi-ent th m th u cao th nào
Hình 285. Cơ ch tái h p thu nư c, Clo và Ure k t h p v i tái
ne e eg g ga a atttiiiv vve e p
po o ottte e en n ntttiiia a alll
L
Lu u um m miiin n na a alll C C Clll – c
cco o on n nc cce e en n ntttrrra a atttiiio o on n
L Lu u um m miiin n na a alll
u urrre e ea a c cco o on n nc cce e en n ntttrrra a atttiiio o on n
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 7đư c g n phân t protein mang giúp v n chuy n
lư ng l n ion Natri qua màng đ nh, k t h p đ ng
v n chuy n nhi u ch t dinh dư ng như glucose, amino acid Quá trình v n chuy n Natri t lòng
ng th n vào trong t bào đư c b sung b ng cơ
ch v n chuy n ngư c chi u giúp tái h p thu Natri
đông th i bài ti t các ch t tan khác vào lòng ng,
đ c bi t là ion hydro Như đã bàn lu n chương
31, bài ti t ion Hydro vào trong ng th n là m t
bư c quan tr ng đ lo i b ion bicarbonate t
ng th n (b ng cách g n H+ vào HCO3 t o thành
H2CO3, sau đó phân ly thành H2O và CO2)
M c dù bơm Natri-kali ATPase là y u t chính trong tái h p thu Natri, Clo và nư c su t ng lư n g n,
v n có s khác nhau trong cơ ch giúp Natri và Clo
v n chuy n qua màng đ nh c a đo n đ u và đo n
cu i ng lư n g n
n a đ u c a ng lư n g n, Natri đư c tái h p thu v n chuy n cùng chi u v i glucose, amino acid,
và các ch t tan khác Tuy nhiên, n a sau ng
lư n g n, ít glucose và lư ng nh amino acids còn
l i đư c tái h p thu Thay vào đó, Natri đư c tái h p thu ch y u v i ion Clo N a sau c a ng lư n g n
có n ng đ Clo tương đ i cao (kho ng 140mEq/L) so
v i n a đ u ng lư n g n (kho ng 105 mEq/L) b i
vì khi natri đư c tái h p thu, nó ưu tiên v n chuy n
v i glucose, bicarbonate và các ion h u cơ ng
lư n g n, đ l i dung d ch có n ng đ Clo cao hơn
n a sau ng lư n g n, n ng đ Clo cao hơn giúp cho ion này khuy ch tán t lòng ng th n qua vòng b t vào kho ng k M t lư ng nh Clo cũng có
th đư c tái h p thu qua kênh Clo đ c hi u màng
t bào ng lư n g n
Tuy nhiên, ure không th m qua ng th n d dàng
như nư c m t vài ph n c a nephron, đ c bi t là
ng góp trong vùng t y th n, tái h p thu th đ ng
ure đư c h tr b i ch t mang ure đ c hi u Tuy
nhiên, ch kho ng m t n a ure l c c u th n đư c
tái h p thu t ng th n Ph n còn l i đi vào nư c ti u,
th n có kh năng bài ti t m t lư ng l n s n ph m
th a c a quá trình chuy n hóa đ ng v t có vú,
hơn 90% nitơ th a, đư c t ng h p ch y u gan t
quá chuy n hóa protein, thư ng đư c đào th i qua
th n dư i d ng ure
S n ph m th a khác c a quá trình chuy n hóa,
creatinine là m t phân t l n hơn ure và h u như
không th m qua màng t bào ngt h n Do đó,
crea-tinin l c c u th n g n như không đư c tái h p thu,
Trong ph n trư c, chúng ta đã th o lu n v các nguyên
t c cơ b n giúp nư c và các ch t tan v n chuy n
qua màng t bào ng th n T ki n th c t ng quát,
chúng ta có th nói v đ c đi m các ph n c a ng
th n giúp chúng th c hi n nh ng ch c năng chuyên
bi t Ch ch c năng v n chuy n các ch t quan tr ng
đư c th o lu n , đ c bi t nh ng v n đ liên quan
đ n tái h p thu Natri, Clo, và nư c TRong chương
ti p theo, chúng tôi s bàn lu n v tái h p thi và bài
ti t các ch t riêng bi t trong nh ng ph n khác nhau
c a h th ng ng th n
TÁI H P THU NG LƯ N G N
Bình thư ng, kho ng 65 % lư ng l c Natri, nư c và
ph n trăm ít hơn Clo đư c tái h p thu b i ng lư n
g n trư c khi d ch l c vào quai Henle T l ph n
trăm này có th tăng ho c gi m trong đi u ki n sinh
lí khác nhau, đi u này s đư c nh c đ n sau
ng lư n g n có công su t tái h p thu ch đ ng
và th đ ng l n. ng lư n g n có su t tái h p thu
l n là do t bào c a nó có c u t o đ c bi t, như
trong hình 28-6 T bào bi u mô ng lư n g n có
kh năng trao đ i ch t cao và lư ng l n ty th h tr
cho quá trình v n chuy n tích c c m nh Hơn n a,
t bào bi u mô ng lư n g n có h th ng di m bàn
ch i màng đ nh t bào, cũng như mê cung r ng
l n kênh cơ b n gian bào, t t c cùng t o ra di n
tích b m t r ng l n đ nh và màng đáy c a t bào
bi u mô, giúp v n chuy n nhanh chóng ion Natri và
các ch t tan khác
Hình 28 6.C u t o t bào và đ c đi m v n chuy n nguyên phát
c a ng lư n g n ng lư n g n tái h p thu kho ng 65% lư ng Natri, Clo, Bicarconate, kali và h u h t Glucose, amino acid ng
lư n g n cũng bài ti t các acid h u cơ, base và ion hydro vào lòng ng th n.
H 2 O, glucose, amino acids
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 8Ngoài các s n ph m th a c u quá trình chuy n hóa, th n bài ti t nhi u thu c nguy hi m hay đ c t
tr c ti p qua t bào vào trong ng th n và nhanh chóng lo i b ch t này trong máu m t s lo i thu c, như penicillin và salicylates, th i tr nhanh
b i th n gây ra thách th c trong vi c duy trì n ng đ thu c đ đi u tr hi u qu
H p ch t khác đư c bài ti t nhanh ng lư n
g n là para-aminohippuric acid (PAH) PAH đư c bài ti t r t nhanh, ngư i trung bình có th lo i b kho ng 90% PAH t huy t tương ch y qua th n và
bi t ti t ra nư c ti u Vì th , đ thanh th i PAH có
th s d ng đ ư c lư ng lưu lư ng huy t tương
th n (renal plasma ow RPF) s đư c th o lu n sau
V N CHUY N NƯ C VÀ CH T TAN QUAI HANLE
Quai Henle g m ba ph n ch c năng riêng bi t:
ngành xu ng m nh, đo n lên m nh và đo n lên dày
Nhánh cu i m nh và nhánh lên m nh, như tên g i
c a nó, có m t màng bi u mô m ng không có di m bàn ch i, ít ty th , và ho t đ ng trao đ i ch t m c
cô đ c nư c ti u
Đo n dày c a quai Henle, b t đ u n a sau c a ngành lên, có t bào bi u mô dày, đó có ho t đ ng trao đ i ch t cao và có kh năng tái h p thu tích c c Natri, Clo và Kali (xem hình 28-8) Kho ng 25%
lư ng l c c a NAtri, Clo và Kali đư c tái háp thu quai Henle, nh t là đo n dày ngành lên M t lư ng đáng k các ion khác, như là Calci, bicarbonate và magie cũng đư c tái h p thu ddaonj dày ngành lên quai Henle Đo n m ng ngành lên có công su t tái
h p thu th p hơn nhi u so v i đo n dày, và ngành
xu ng m ng không tái h p lư ng thu b t kì ch t tan nào
M t thành ph n quan tr ng cho các ch t đư c tái
h p thu đo n dày ngành lên là bơm ATPase màng đáy t bào bi u mô Gi ng như
Natri-Kali-ng lư n g n, tái h p thu các ch t tan khác đo n dày c a ngành lên quai Henle cũng đư c liên k t
ch t ch v i kh năng tái h p thu c a bơm Kali-ATPasae, cái giúp duy trì n ng đ th p Natri trong t bào
Natri-N ng đ các ch t tan d c theo ng lư n g n
hình 28-7 tóm t t nh ng thay đ i n ng đ c a các
ch t tan khác nhau d c theo ng lư n g n M c dù
lư ng Natri tromg d ch ng th n gi m đi rõ r t d c theo
ng lư n g n, n ng đ Natri (và t ng đ th m th u)
v n tương đ i n đ nh vì đ th m th u c a nư c
ng lư n g n r t l n giúp nư c tái h p thu gi t c
đ v i tái h p thu Natri M t vài ch t tan h u cơ như
glucose, amino acid và bicarbonate đư c tái h p thu
nhi u hơn nư c, và do đó n ng đ c a chúng gi m
rõ r t d c theo chi u dài ng lư n g n Các ch t tan
h u cơ khác có tính th m th p và không đư c tái
h p thu tích c c như creatinin, n ng đ c a chúng
tăng d c theo ng lư n g n T ng n ng đ ch t tan,
đư c ph n ánh b i đ th m th u, ch y u v n gi ng
nhau d c theo ng lư n g n vì nư c có tính th m r t
cao ph n này c a nephron
Bài ti t acid h u cơ và base ng lư n g n. ng
lư n g n cũng là m t nơi quan tr ng bài ti t acid
h u cơ và base như mu i m t, oxalate, urate, và
catecholamine R t nhi u ch t trong nh ng ch t này là
s n ph m cu i c a chuy n hóa và ph i nhanh chóng
lo i b kh i cơ th S bài ti t các ch t này vào ng
lư n g n c ng thêm lư ng l c b i mao m ch c u
th n đi vào ng lư n g n và g n như không đư c
tái h p thu, t t c g p l i và bài ti t nhanh chóng ra
nư c ti u
hình 28 7 Thay đ i n ng đ các ch t d ch lòng ng d c ng
lư n g n cân đ i v i n ng đ nh ng ch t tan này trong huy t
tương và lư ng l c c u th n T l b ng 1.0 khi n ng đ ch t
tan trong d ch ng th n b ng trong huy t tương T l nh hơn
1.0 khi ch t tan đư c tái h p thu nhi u hơn nư c, khi t l l n
hơn 1.0 có nghĩa là ch t tan đư c tái h p thu ít hơn nư c ho c
đư c bài ti t vào ng th n.
% t ng chi u dài ng lư n g n
20 0
Glucose Amino acids
n ng đ osmol/lit
Urea Creatinine
Trang 9nh trong lòng ng vào d ch k M c dù protein đ ng
v n chuy n 1-Natri, 2-CLo, 1-Kali di chuy n m t
lư ng b ng nhau các anion và cation vào trong t bào, v n có m t lư ng nh ion Kali rò r vào lòng
ng, t o nên đi n tích dương kho ng +8 milivolt trong lòng ng L c tích đi n dương này giúp các cation như Mg++ và Ca++ khuy ch tán t long foongs qua kho ng gian bào vào d ch k
Đo n dày c a ngành lên quai Henle h u như không th m nư c Do đó, h u h t nư c qua đo n
này v n l i trong lòng ng m c dù có m t lư ng
l n ch t tan đư c tái h p thu D ch trong ngành lên
tr lên r t như c trương ch y v phía ng lư n xa,
đ c tính này r t quan tr ng giúp th n pha loãng hay
cô đ c nư c ti u trong các đi u ki n khác nhau, chúng ta s th o lu n đ y đ chương 29
NG LƯ N XA
Đo n dày c a ngành lên quai henle đ vào ng
lư n xa Ph n đ u tiên c a ng lư n xa t o thành
N ng đ Natri trong t bào th p t o nên m t
gradient thu n l i cho Natri di chuy n t lòng ng
vào trong t bào đo n dày ngành lên, Natri di
chuy n qua màng đ nh ch y u nh quá trình v n
28-9 ) Protein mang v n chuy n cùng chi u này
màng đ nh t bào, s d ng năng lư ng t o ra b i
s khuy ch tán Natri vào trong t bào đ hư ng
Kali tái h p thu vào trong t bào ch ng l i chi u
gradient n ng đ
Đo n dày c a ngành lên quai Henle là nơi tác
d ng c a thu c lơi ti u “quai”, ethacrynic acid và
bumetanide, t t c đ u c ch ho t đ ng cu
protein v n chuy n cùng chi u Natri, 2-Clo, Kali
Nh ng thu c l i ti u s đư c bàn lu n chương
32
Đo n lên dày cũng có cơ ch v n chuy n ngư c
chi u Natri-hydro t bào bi u mô giúp tái h p thu
Natri và bài ti t Hydro đo n này (xemhình 28-9)
Hình 28 8 Câú trúc t bào và đ c đi m quá trình v n chuy n
ngành xu ng m ng quai Henle (phía trên) và đo n dày ngành
lên quai Henle (phía dư i) Ph n xu ng m ng c a quai Henle có
tính th m nư c cao và tính th m v a ph i v i h u h t các ch t
tan nhưng có ít ti th và r t ít ho c không có tái h p thu ch đ ng
Đo n dày c a ngành lên quai Henle tái h p thu kho ng 25%
lư ng Natri, Clo, và Kali cũng như m t lư ng l n Calci,
bicarbinate và Magie Đo n này cũng bài ti t ion Hydro vào trong
H 2 O
Hình 28-9 Cơ ch v n chuy n c a Natri, Clo và Kali đo n dày ngành lên quai Henle Bơm Natri- Kali ATPase màng đáy t bào duy trì n ng đ Natri n i bào th p và đi n tích âm trong t bào
V n chuy n cùng chi u 1-Natri, 2-Clo, 1-Kali màng đ nh v n chuy n ba ion này t trong lòng ng vào trong t bào, s d ng năng lư ng t quá trình khuy ch tán Natri theo chi u b c thang
đi n hóa vào trong t bào Natri cũng đư c v n chuy n vào trong
t bào ng th n b i quá trình v n chuy n ngư c chi u hydro Đi n tích dương (+8mV) lòng ng liên quan đ n quá trình khuy ch tán c a ion dương như Magie và Canxi t trong lòng ng vào d ch k qua con đư ng c nh t bào
−
Gian bào Khuy ch tán
D ch k
th n
Lòng ng
th n (+8 mV)
Trang 10T bào chính tái h p thu Natri và bài ti t Kali.
Tái h p thu Natri và bài ti t Kali b i t bào chính ph thu c vào ho t đ ng c a bơm Natri-Kali ATPase màng đáy m i t bào (hình 28-12) Bơm này duy trì
n ng đ th p Natri trong t bào, do đó, Natri khuy ch tán vào trong t bào qua kênh đ c bi t Bài
ti t Kali nh ng t bào này t máu vào lòng ng
g m hai bư c: (1) kali đi vào t bào nh bơm Kali ATPase, duy trì nòng đ cao Kali trong t bào, sau đó (2) trong t bào, Kali khuy ch tán theo chi u gradient n ng đ qua màng đ nh vào ng th n
T bào chính là nơi đ u tiên tác d ng c a thu c l i
ti u gi Kali, bao g m spironolactone, eplerenone,
amiloride, và triamterene. Spironolactone và
eplerenone là ch t đ i kháng c nh tranh v i
aldos-terone trên receptor mineralocorticoid t bào chính
nên do đó c ch các tác d ng kích thích c a terone trong tái h p thu Natri và bài ti t Kali
aldos-Hình 28-10 Cơ ch v n chuy n Natri đo n đ u ng lư n xa
Natri và Clo đư c v n chuy n t lòng ng vào t bào b ng cơ
ch đ ng v n chuy n, b c ch b i thu c l i ti u thiazide Natri
ra kh i t bào qua bơm Natri-Kali ATPase, và clo khuy ch tán
vào d ch k qua kênh Clo
Hình 2811 C u t o t bào và đ c đi m quá trình v n chuy n
đo n đ u ng lư n xa và đo n cu i ng lư n xa và ng góp
Đo n đ u ng lư n xa có nhi u đ c đi m gi ng như ngành lên
m ng quai Henle và tái h p thu Natri, Clo, Canxi và Magie nhưng
h u như không th m nư c và urea Đo n sau ng lư n xa và ng
góp đo n t y g m hai lo i t bào, t bào chính và t bào k th n
T bào chính tái h p thu Natri t trong lòng ng và bài ti t ion Kali vào trong lòng ng T bào chính type A tái h p thu ion Kali và bicarbonate t lòng ng và bài ti t ion hydro vào trong lòng ng
Quá trình tái h p thu nư c đo n này đư c ki m soát b i n ng
đ hormone ch ng bài ni u
T bào k type A
Đo n đ u ng lư n xa
Đo n cu i ng lư n xa
và ng góp
T bào chính
th n giúp đi u khi n feedback c a GFR và lưu
lư ng máu trong cùng nephron
Ph n ti p theo c a ng lư n xa r t ph c t p
và có đ c đi m tái h p thu gi ng đo n dày ngành
lên quai Henle Nghĩa là, nó tái h p thu h u h t
các ion, bao g m Natri, Kali và Clo, nhưng h u
như không th m nư c và ure Vì th , d ch đo n
này như c trương do nó pha loãng d ch ng th n
Kho ng 5% t i lư ng l c c a NaCl đư c tái h p
thu đo n g n ng lư n xa Protein v n chuy n
cùng chi u Natri-Clo di chuy n NaCl t lòng ng
vào trong t bào, và bơm Natri-kali ATPase v n
chuy n Natri ra kh i t bào qua màng đáy (hình
28-10) Clo khuy ch tán ra kh i t bào vào kho ng
k qua kênh Clo màng đáy t bào
Thu c l i ti u thiazide, đư c s d ng r ng rãi đ
đi u tr các r i lo n như cao huy t áp và suy tim, có
cơ ch là c ch protein đ ng v n chuy n Natri-Clo
ĐO N XA NG LƯ N XA VÀ NG
GÓP PH N V
N a th hai c a ng lư n xa và ng góp vùng v
sau đó có cùng đ c đi m ch c năng V m t gi i
ph u h c, chúng đư c c u t o t hai lo i t bào khác
nhau, t bào chính và t bào k th n (hình 28-11)
T bào chính tái h p thu Natri và nư c t lòng
ng và bài ti t ion Kali vào trong ng th n Các t
bào k th n lo i A tái h p thu ion Kali và bài ti t
ion Hydro vào lòng ng
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping
Trang 11ho c bài ti t ion Kali như trong hình 28-13.
Natri c ch tr c ti p Natri đi vào kênh Natri màng
đ nh, do đó làm gi m lư ng Natri đư c v n chuy n
qua màng đáy b i bơm Natri-Kali ATPase Đi u này
làm gi m lư ng Kali đư c v n chuy n vào trong t
bào và cu i cùng làm gi m Kali bài ti t vào trong lòng
ng Vì lí do đó mà thu c ch n kênh Natri, cũng như
ch t đ i kháng Aldosteron, gi m bài ti t Kali ra nư c
ti u và ho t đ ng như l i ti u gi Kali
T bào k th n bài ti t ho c tái h p thu Hydro,
Bicarbonate, và ion Kali T bào k th n đóng vai
trò quan tr ng đi u hòa thăng b ng acid-base và chi m
30 đ n 40% các t bào ng góp và ng n i Có hai
lo i t bào k th n, type A và type B (hình 28-13).T
bào k th n type A bài ti t ion hydro qua men v n
chuy n hydro-ATPase và men v n chuy n
hydro-kali-ATPase Hydro đư c t ng h p trong t bào b i
en-zym carbonic anhydrase trong nư c và carbon dioxide
t acid carbonic, sau đó phân ly thành ion hydro và ion
bicarbonate Ion hydro bài ti t vào trong lòng ng, v i
m i ion hydro đư c bài ti t, m t ion bicarbonate đư c
tái h p thu qua màng đáy T bào k th n type A đ c
bi t quan tr ng trong vi c đào th i ion Hydro khi tái h p
thu bicarbonat trong trư ng h p nhi m toan
T bào k th n type B có ch c năng ngư c v i ch c
năng t bào A và bài ti t bicarbonat vào trong lòng ng
th n đông th i tái h p thu ion hydro trư ng h p nhi m
ki m T bào k th n type B có protein v n chuy n
hydrogen và bicarbonat đ i di n v i t bào type A trên
màng t bào Ion hydro đư c v n chuy n tích c c ra
H ì n h 28-12 Cơ ch tái h p thu Natri-Clo và bài ti t Kali
t bào chính đo n sau ng lư n xa và ng góp ph n v
Natri đi vào trong tê bào qua kênh đ c bi t và đư c v n
chuy n ra ngoài qua bơm Natri-Kali ATPase Ch t đ i kháng
Aldosterone c nh tranh v i aldosterone đ g n vào t bào do đó
c ch các kích thích c a aldosterone v i quá trình tái h p thu
Natri và bài ti t Kali Ch n kênh Natri c ch tr c ti p Natri đi vào
trong kênh Natri
kho ng
k th n
lòng ng ( 50 mV)
th i bài ti t ion bicarbonate và Kali trong trư ng h p nhi m ki m
T bào k type B
