NEPHRONE = cầu thận + ống thận
Thận có hai chức năng
chính: ngoại tiết và nội
tiết.
Ngoại tiết: thận thơng qua
q trình tạo nước tiểu sẽ
chuyển hóa, thải trừ các
chất dư thừa, chất độc, giữ
hằng định nội môi (gồm
hai giai đoạn: lọc tại cầu
thận và tái hấp thu, bài tiết
tại ống thận).
Nội tiết gồm 3 nhóm: tiết
renin điều hịa huyết áp,
tiết ery kích thích tủy
xương tạo HC và chuyển
hóa Vitamin D tạo
Clacitriol.
Cầu thận, ống lượn gần,
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 các
nephrone rồi đổ vào đài bể
thận có 2 đoạn: ống
góp vỏ và ống góp tủy.
Thầy đọc slide.
Hình ảnh mơ học cầu thận
với 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 thận
E: TB nội mô mao mạch
P: các TB biểu mơ 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 các
nhánh nhỏ bọc theo bờ
ngồi 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 loại
nephrone này còn khác
nhau về mạng mao mạch
quanh ống.
A: Nephrone vỏ: mạng
mao mạch quanh ống hình
búi.
B: Nephrone cận tủy: hệ
mạch quanh ống dạng chữ
U (giống cái kẹp tóc) song
song nhau giúp tạo thuận
lợi cho việc tăng áp suất
thẩm thấu ngược dịng
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 mơ 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 mơ trụ là các
TB thích ứng cao với chức
năng chế tiết.
Các TB xanh lá cây (TB
cận cầu thận) là các TB
nằm trên thành cơ trơn
của tiểu ĐM vào.
MÀNG LỌC CẦU THẬN
Nguyên lý “siêu lọc”: di
chuyển của nước qua
màng bán thấm nhờ sự
chênh lệch gradient áp
suất 2 bên màng, khi nước
được lọc qua sẽ cố kéo
các chất hịa tan đi cùng
với nó.
Khác với khuếch tán:
khuếch tán là sự di chuyển
của 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 với
khuếch tán.
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.
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 âm
nên 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.
Thành phần thứ 2 quan
trọng hơn là màng lọc cơ
học. Từ trong ra ngoài
gồm 3 lớp, nội mơ, màng
đáy và biểu mơ có chân.
Cả lớp này tạo ra lỗ lọc để
hạn 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 mơ
to nhất, trong khi đó lỗ lọc
TB biểu mơ có chân có
kích thước rất nhỏ, bằng 1
nửa so với lớp TB nội mơ
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,
có thể thấy các TB biểu
mơ có chân (lớp sâu nhất
của màng lọc cơ học) tỏa
ra ơm lấy tồn bộ bề mặt
ngồi của các mao mạch
cầu thận.
Trên hình vẽ, các TB biểu
mơ 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 ơm trọn lấy mao
mạch. 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 mạch
BM: lớp màng đáy.
Epithelial cell: TB biểu
mơ có chân.
3 lớp này giới hạn nên
kích thước lỗ lọc và lớp
quan trọng nhất trong việc
chọn lọc kích thước là lớp
podocyte (bm có chân).
Với hình ảnh quan sát mặt
cắt ở độ phóng đại 10000
lần.
Trên KHV điện tử xun,
có thể thấy tồn bộ lớp
màng lọc cầu thận từ
trong ra như 3 lớp của
bánh mì sandwich.
Lớp thứ nhất là lớp TB
nội mơ có màu đen, ở
giữa có lỗ là các cửa sổ
nội mơ có kích thước lớn
khoảng 100 nm, lớp giữa
là màng đáy có màu nhạt
hơn. Ngồi cùng là lớp
đen trở lại là hình ảnh cắt
ngang qua của lớp TB
biểu mơ có chân.
Lớp nội mơ có các lỗ là
cửa sổ nội mơ 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 khơng đi qua được
vì tích điện âm nên bị lớp
màng đáy đẩy ngược lại.
Phía ngồi cùng là lớp
màu vàng (TB biểu mơ có
chân) 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 mơ, lớp màu tím
là màng đáy và lớp màu
nhạt ngồi cùng là lớp TB
BM có chân giả.
Khi máu di chuyển vào
mạng mao mạch cầu thận
thì những thành phần nằm
trong máu như nước, điện
giải sẽ di chuyển qua 3
lớp này, các TB máu có
kích thước lớn và các
phân tử protein khơng đi
qua được. Chỉ có 1 lượng
rất ít protein kích thước
nhỏ đi qua được.
ĐỘNG LỰC HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LỌC TẠI CẦU
THẬN
Endothelium: TB nội mơ
mao mạch
Basement membrane:
màng đáy
Epithelial podocytes: TB
biểu mơ có chân.
Thầy đọc slide.
Các thành phần tác động
lên áp suất lọc:
1/ Đẩy dịch qua màng lọc:
-Áp suất thủy tĩnh mao
mạch (huyết áp mao mạch
thận).
-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 tim
bơm 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 cịn
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 tăng
gánh làm việc bị thối hóa
dần 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
vơ niệu nếu HA giảm q
nhiều.
ĐIỀU HỊA HOẠT ĐỘNG LỌC TẠI CẦU THẬN
Nếu GFR thấp lọc ít
ứ đọng các sản phẩm
chuyển hóa (gặp trong HC
Urea 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 hịa tại chỗ
đóng vai trị 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 thơng qua phức
hợp cận cầu thận.
Điều hịa co cơ trơn tiểu
ĐM vào: thông qua sự
căng thành tiểu ĐM vào
phóng thích Ca++.
Quan trọng nhất nhưng
chỉ có hiệu quả khi HA ~
80-180 mmHg.
Có sự tham gia của phức
hợp cận cầu thận.
Khi HA nằm trong
khoảng 80-180 mmHg,
khi HA tăng thì lọc tăng,
lượng nước tới OLX
nhiều thì OLX sẽ cảm
biến và sẽ tiết ra các chất
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 khơng cịn đủ sức duy
trì hoạt động lọc trong
giới hạn bình thường được
nữa, 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 lượng
Na+ đến vết đặc ở OLX
tăng hoạt động kênh
Na-K-ATPase tăng giải
phóng ADP.
ADP gắn vào các thụ thể
A1 trên TB thành tiểu ĐM
vào 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.
Cịn cơ chế này tự nó
tương tác với sự căng
thành mạch quá mức do
tăng HA.
HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ỐNG THẬN
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 cầu
ống nhưng vẫn đóng góp
1 phần khá quan trọng
trong việc tự điều hịa 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 hịa
tại chỗ khơng hiệu quả thì
lúc đó cơ chế trung tâm
được kích hoạt thơng qua
cơ chế điều hịa thần kinh
thể dịch. Thể dịch: thông
qua hoạt động
Angiotensin làm co tiểu
ĐM vào. Hay thơng 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 định
GFR.
Lượng dịch lọc tại cầu
thận hằng ngày đưa xuống
ống thận rất lớn
(180L/24h) nhiệm vụ
chính của ống thận là phải
tái hấp thu được nước và
các chất cần thiết cho cơ
thể (glucose, lipid, protid,
vitamin,...).
Bên cạnh đó, ống thận còn
đảm nhận chức năng bài
tiết Urea, Creatinine, H+,
K, Phosphate,...
Tuy nhiên hoạt động lọc
của cầu thận vẫn đóng vai
trị quan trọng hơn vì nếu
khơng có lọc thì khơng có
dịch lọc để ống thận tái
hấp thu và bài tiết.
ỐNG LƯỢN GẦN
Chủ yếu hoạt động tái hấp
thu các chất
Các TB OLG có các bờ
bàn chải giúp làm tăng
diện tích tiếp xúc, thuận
lợi cho q trình trao đổi
chất.
Về khía cạnh mơ học, việc
có nhiều ty thể với các bờ
bàn chải giúp OLG là nơi
có vai trị 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 chải
Quai Henle: bờ bàn chải
thưa thớt
OLX: số ty thể tăng lên
nhưng vẫn ít hơn OLG
OG: gần như khơng 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 hồn toàn: glucose,
amino acid và vitamin và
tái hấp thu một phần
(lớn): muối, nước.
Ngồi ra, OLG cịn bài
tiết Ion H+ và phân tử
NH3.
Cơ chế (2): chủ yếu
Đồng vận chuyển Na+ với
các 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 các
khoảng 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, NaGlucose, 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 nên
được khuếch tán thụ động
nên được tái hấp thu rất dễ
dàng, không cần sự hỗ trợ
các kênh Ion nào cả.
Na được đồng vận chuyển
với 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 lịng
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 TB
ống. 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 NaK 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 thu
tối 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 khơng thể tăng thêm.
Do vậy, lượng đường
trong máu nếu cao vượt
mức Tm thì sẽ khơng
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 SGLT2 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 lọc
qua cầu thận trong 1 phút.
Sau khi đi qua ống thận sẽ
được tái hấp thu (đường
liền nét màu xanh lá), khi
mức lọc càng tăng thì mức
tái hấp thu cũng tăng theo.
Tuy nhiên, đến 1 mức nào
đó, mức tái hấp thu sẽ là 1
đường ngang, nghĩa là khi
đó kênh SGLT-2 đã biểu
hiện đến mức tối đa –
không thể tái hấp thu
thêm, lượng Glucose được
lọc 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 NaH. Na+ sẽ được tái hấp
thu từ dịch ống vào TB và
H+ ngược lại sẽ từ TB vào
dịch 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, khơng có Ion đi qua.
Phần dày cành lên: các nối chặt giữa 2 tế bào (khác ống gần)
khơng 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 cịn 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-khơng thấm
nước và chỉ cho Ion đi
qua. Từ phần dày cành lên
quai Henle đến ống góp,
các TB ống đều có thuộc
tính kết nối chặt giữa các
TB, không thấm nước.