BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Y W YZ X Z
NGUYỄN THỊ LỆ
ĐÁNH GIÁ ĐỘ LỌC CẦU THẬN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO
ĐỘ THANH LỌC CREATININ 24 GIỜ
VÀ CYSTATIN C HUYẾT THANH
CHUYÊN NGÀNH : SINH LÝ HỌC
MÃ SỐ : 62 72 04 05
LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS TRẦN THỊ LIÊN MINH
TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2007
LỜI CAM ĐOAN.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu
của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án
là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
Nguyễn Thò Lệ
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các biểu đồ
Danh mục các hình
MỞĐẦU ..................................................................................................... 01
Chương 1 . TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................... 05
1.1. Độ lọc cầu thận .................................................................................... 05
1.2. Độ thanh lọc creatinin và độ lọc cầu thận ........................................... 21
1 .3 . Cystatin C huyết thanh và độ lọc cầu thận ........................................ 31
Chương 2 . ĐỐI TƯNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................39
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 39
2.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 41
2.3. Xử lý số liệu ......................................................................................... 48
Chương 3 . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................... 49
3.1. Đặc điểm mẫu nghiên cứu ................................................................... 49
3.2. Kết quả các chỉ số chức năng thận ...................................................................52
3.2.1. Kết quả về các CSCNT ở nhóm người trưởng thành
bình thường .......................................................................................................52
3.2.2. Kết quả về các CSCNT ở nhóm bệnh nhân ĐTĐ2 có vi đạm
niệu ....................................................................................................................65
3.2.3. So sánh các chỉ số chức năng thận ở nhóm người trưởng thành
bình thường và nhóm bệnh nhân đái tháo đường típ 2 ...............................71
3.2.4. Khảo sát độ nhạy, độ đặc hiệu các chỉ số chức năng thận ..........................73
Chương 4 . BÀN LUẬN ............................................................................ 80
4.1. Về giá trò trung bình các chỉ số chức năng thận ở người
trưởng thành bình thường .................................................................... 80
4.2. Về sự tương quan giữa creatinine huyết thanh, cystatin C
huyết thanh với độ thanh lọc creatinine 24 giờ ở người
trưởng thành bình thường ................................................................................ 89
4.3. Về sự tương quan giữa creatinine huyết thanh, cystatin C
huyết thanh với độ thanh lọc creatinine 24 giờ ở bệnh nhân
đái tháo đường típ 2 có vi đạm niệu ............................................................ 94
4.4. Về độ nhạy và độ đặc hiệu các chỉ số chức năng thận ................................100
KẾT LUẬN ............................................................................................. 108
KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 110
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH SÁCH NGƯỜI THAM GIA NGHIÊN CỨU
PHỤ LỤC BỆNH ÁN MẪU
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
51
51
Cr-EDTA
99m
Crom-Ethylenediaminetetraacetic acid
99m
Tc-DTPA
Tc-diethylenetriaminepentaacetic acid
Bn
Bệnh nhân
Ccre 24 giờ
Độ thanh lọc creatinin 24 giờ
Ccre ƯĐ
Độ thanh lọc creatinin ước đoán từ công thức
Cockcroft-Gault
Cre/ht
Creatinin huyết thanh
CSCNT
Chỉ số chức năng thận
Cys C/ht
Cystatin C huyết thanh
DCCT
Diabetes Control Complication Trials : nghiên
cứu kiểm soát biến chứng đái tháo đường
ĐTĐ1 , ĐTĐ2
Đái tháo đường típ 1, đái tháo đường típ 2.
GFR
Glomerular Filtration Rate: độ lọc cầu thận
GTTB
Giá trò trung bình
ht
Huyết thanh
MAU
Microalbuminuria : vi đạm niệu
NFK-DOQI (2002)
National Federation Kidney Disease Outcome
quality Initiatives : Hội thận học quốc gia về chất
lượng và hậu quả của bệnh thận.
p
Giá trò p trong thống kê
Ptt
Áp suất thủy tónh
RBF
Renal blood flow: Lưu lượng tưới máu thận
RPF
Renal plasma flow: Lưu lượng huyết tương lọc
qua Thận
tĐMR
tĐMV
Tiểu động mạch ra
Tiểu động mạch vào
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 : Tiêu chuẩn chẩn đoán vi đạm niệu theo K-DOQI (2002) .................. 40
Bảng 3.1 : Đặc điểm chung của nhóm người trưởng thành bình thường.............. 50
Bảng 3.2 : Đặc điểm chung của nhóm Bn ĐTĐ2 có vi đạm niệu ....................... 51
Bảng 3.3 : Giá trò trung bình của cre/ht theo tuổi và giới ..................................... 52
Bảng 3.4 : Giá trò trung bình Ccre 24 giờ (ml/phút) theo tuổi và giới .................. 54
Bảng 3.5 : Giá trò trung bình của Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
theo tuổi và giới ...................................................................................... 55
Bảng 3.6 : Giá trò trung bình của Ccre ƯĐ (ml/phút) theo tuổi và giới ............... 57
Bảng 3.7 : So sánh độ thanh lọc creatinin theo 3 cách tính khác
nhau ở nhóm nam người trưởng thành bình thường ............................. 59
Bảng 3.8 : So sánh độ thanh lọc creatinin theo 3 cách tính khác
nhau ở nhóm nữ người trưởng thành bình thường ............................... 60
Bảng 3.9 : Giá trò trung bình của cys C/ht theo tuổi và giới ................................. 61
Bảng 3.10 : Hệ số tương quan và phương trình hồi qui của cre/ht - Ccre 24 giờ ở
người trưởng thành bình thường............................................................ 62
Bảng 3.11 : Hệ số tương quan và phương trình hồi qui của Cys C/ht - Ccre 24 giờ
ở người trưởng thành bình thường ........................................................ 64
Bảng 3.12 : Giá trò trung bình chỉ số chức năng thận ở Bn ĐTĐ2
có vi đạm niệu ....................................................................................... 65
Bảng 3.13 : So sánh độ thanh lọc creatinin theo 3 cách tính khác nhau ở nhóm
nam Bn ĐTĐ2 có vi đạm niệu............................................................... 66
Bảng 3.14 : So sánh độ thanh lọc creatinin theo 3 cách tính khác nhau ở nhóm nữ
Bn ĐTĐ2 có vi đạm niệu.................................. .................................... 67
Bảng 3.15 : Hệ số tương quan và phương trình hồi qui của Cre/ht - Ccre 24 giờ
ở Bn ĐTĐ 2 có vi đạm niệu ................................................................ 68
Bảng 3.16 : Hệ số tương quan và phương trình hồi qui của Cys C/ht - Ccre 24 giờ
ở Bn ĐTĐ 2 có vi đạm niệu ................................................................ 70
Bảng 3.17 : So sánh GTTB của các CSCNT ở nhóm nam ..................................... 71
Bảng 3.18 : So sánh GTTB của các CSCNT ở nhóm nữ ....................................... 72
Bảng 3.19 : So sánh hệ số tương quan giữa cre/ht, cys C/ht với Ccre 24 giờ
ở nhóm nam ........................................................................................... 72
Bảng 3.20 : So sánh mối tương quan giữa cre/ht, cys C/ht với Ccre 24 giờ
ở nhóm nữ .............................................................................................. 73
Bảng 3.21 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của cre/ht ở nhóm nam ................................... 73
Bảng 3.22 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của cre/ht ở nhóm nữ ....................................... 74
Bảng 3.23 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nam............................................................................................ 74
Bảng 3.24 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nữ............................................................................................... 75
Bảng 3.25 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của Ccre ƯĐ ở nhóm nam ............................... 75
Bảng 3.26 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của Ccre ƯĐ ở nhóm nữ ................................. 76
Bảng 3.27 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của cys C /ht ở nhóm nam................................ 76
Bảng 3.28 : Độ nhạy, độ đặc hiệu của cys C/ht ở nhóm nữ ................................... 77
Bảng 3.29 : So sánh độ nhạy, độ đặc hiệu của các CSCNT ở nhóm nam............. 78
Bảng 3.30 : So sánh độ nhạy, độ đặc hiệu của các CSCNT ở nhóm nữ................ 78
Bảng 4.1 : So sánh giá trò trung bình của cre/ht của các nghiên cứu trong
và ngoài nước ......................................................................................... 80
Bảng 4.2 : Bảng so sánh hệ số tương quan giữa các nghiên cứu .......................... 89
Bảng 4.3 : Bảng phân loại diễn tiến suy thận của K/DOQI .................................. 97
Bảng 4.4 : Tóm tắt độ nhạy, độ đặc hiệu của các chỉ số chức năng thận
ở nam và nữ ......................................................................................... 102
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 3.1 : Phân bố theo giới ở người trưởng thành bình thường ................... 50
Biểu đồ 3.2 : Phân bố theo tuổi ở người trưởng thành bình thường.................... 50
Biểu đồ 3.3 : Phân bố theo giới ở Bn đái tháo đường típ 2 ................................. 51
Biểu đồ 3.4 : Phân bố theo tuổi ở Bn đái tháo đường típ 2 ................................. 51
Biểu đồ 3.5 : So sánh GTTB cre/ht theo các nhóm tuổi .................................. 53
Biểu đồ 3.6 : So sánh GTTB Ccre 24 giờ (ml/phút) theo các nhóm tuổi .......... 55
Biểu đồ 3.7 : So sánh GTTB Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
theo các nhóm tuổi ........................................................................ 56
Biểu đồ 3.8 : So sánh GTTB Ccre ƯĐ theo các nhóm tuổi ............................... 58
Biểu đồ 3.9 : Tương quan giữa cre/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2 )
ở nhóm nam người trưởng thành bình thường .............................. 63
Biểu đồ 3.10 : Tương quan giữa cre/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2 )
ở nhóm nữ người trưởng thành bình thường ................................. 63
Biểu đồ 3.11 : Tương quan giữa cys C/ht và Ccre 24 giờ ở nhóm nam
người trưởng thành bình thường.................................................... 64
Biểu đổ 3.12 : Tương quan giữa cys C/ht và Ccre 24 giờ ở nhóm nữ
người trưởng thành bình thường.................................................... 65
Biểu đổ 3.13 : Tương quan giữa cre/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nam ĐTĐ2 có vi đạm niệu ............................................... 69
Biểu đồ 3.14 : Tương quan giữa cre/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nữ ĐTĐ2 có vi đạm niệu ................................................ 69
Biểu đồ 3.15 : Tương quan giữa cysC/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nam ĐTĐ2 có vi đạm niệu .............................................. 70
Biểu đồ 3.16 : Tương quan giữa cys C/ht và Ccre 24 giờ (ml/phút/1,73m2)
ở nhóm nữ ĐTĐ2 có vi đạm niệu ................................................. 71
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 : Nephron với các mạch máu ................................................................ 06
Hình 1.2 : Siêu cấu trúc màng lọc cầu thận ......................................................... 07
1
MỞ ĐẦU
Theo các thống kê y học hằng năm từ 1990 đến nay, trên thế giới tỉ
lệ người mắc bệnh thận trong cộng đồng gia tăng 7-8% mỗi năm, bao gồm
các bệnh lý của thận, chủ yếu là bệnh cầu thận như viêm cầu thận cấp,
viêm cầu thận mạn, hội chứng thận hư và các bệnh lý ngoài thận có ảnh
hưởng đến chức năng lọc cầu thận như đái tháo đường, tăng huyết áp, suy
tim, bệnh thận vùng nhiệt đới, bệnh tự miễn, ung thư, nhiễm trùng..…
Trong đó đái tháo đường típ 2 trong những năm gần đây có khuynh hướng
gia tăng rõ rệt tại các nước đang phát triển, nhất là các nước vùng Châu Á Thái Bình Dương cũng như ở Việt Nam [2],[17],[44],[73].
Hiện nay trong điều trò các bệnh lý thận nói chung, không chỉ nhằm
làm giảm các triệu chứng của bệnh cầu thận như tiểu đạm, tiểu máu…
bằng các thuốc điều trò huyết áp, hạ đường huyết, kháng sinh, kháng viêm,
mà còn phải bảo tồn được chức năng lọc của cầu thận, đồng thời cũng phải
đánh giá được độ lọc cầu thận ở các bệnh nhân vốn đã bò suy giảm một
cách tự nhiên theo tuổi tác [12],[17],[22],[28]. Để đánh giá độ lọc cầu thận
cần phải có các số liệu tham khảo trên người bình thường theo tuổi và giới
để so sánh [24],[32][41]. Do đó, độ lọc cầu thận là một chỉ số quan trọng để
đánh giá chức năng lọc cầu thận ở người khỏe mạnh, cũng như ở người có
bệnh thận.
2
Các phương pháp đo độ lọc cầu thận được xem là “tiêu chuẩn vàng”
[13],[18],[40],[45] như độ thanh lọc inulin, độ thanh lọc
51
Cr – EDTA
(51Crom - Ethylenediaminetetraacetic acid), là các phương pháp đòi hỏi các
kỹ thuật chuyên môn cao, khó thực hiện thì hiện nay người ta đang sử dụng
rộng rãi các phương pháp đơn giản hơn như đo creatinin huyết thanh, độ
thanh lọc creatinin 24 giờ, độ thanh lọc creatinin ước đoán từ công thức của
Cockcroft- Gault để đánh giá độ lọc cầu thận một cách thường quy, không
xâm lấn [9],[10],[18],[40],[41],[50]. Mặc dù các chỉ số chức năng này của
thận thường xuyên được áp dụng trong thực hành lâm sàng, có độ chuyên
biệt tương đối cao, nhưng độ nhạy trong việc phát hiện sự suy giảm độ lọc
cầu thận sớm còn hạn chế, vì creatinin huyết thanh chỉ tăng đáng kể khi độ
lọc cầu thận đã giảm trên 50% so với bình thường [20],[92]. Hơn nữa,
creatinin còn chòu ảnh hưởng bởi một số yếu tố như khối lượng cơ, giới tính,
tuổi tác, ảnh hưởng của chế độ ăn nhiều protein, của một số thuốc,
creatinin còn được ống thận bài tiết thêm một lượng nhỏ. Ngoài ra, việc thu
thập nước tiểu 24 giờ để tính độ thanh lọc creatinin khá phức tạp, phụ thuộc
nhiều yếu tố có thể làm sai lệch việc đánh giá GFR [17],[20],[25],[47].
Từ năm 1985, các công trình nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy
cystatin C là một protein có trọng lượng phân tử thấp 13.350 Daltons, được
các tế bào có
nhân trong cơ thể sản xuất với tốc độ hằng đònh
[11],[26],[29],[30]. Với các đặc điểm là tích điện dương ở pH sinh lý, được
lọc tự do qua cầu thận, được tái hấp thu và chuyển hóa hoàn toàn ở ống
lượn gần và không bò ảnh hưởng bởi các yếu tố như tuổi tác, giới tính, tình
trạng viêm nhiễm, tuy độ thanh lọc thận của nó không thể đo được, nhưng
3
nồng độ cystatin C huyết thanh phản ánh sự thay đổi GFR rất sớm so với
creatinin huyết thanh và độ thanh lọc creatinin 24 giờ khi so sánh với độ
thanh lọc inulin, nên được nhiều tác giả trên thế giới đề nghò xem nồng độ
cystatin C như là một chỉ số chức năng thận rất nhạy trong huyết thanh để
đánh giá độ lọc cầu thận [31],[33],[38],[50].
Hiện nay ở nước ta, việc đánh giá độ lọc cầu thận chủ yếu là đo độ
thanh lọc creatinin 24 giờ, dựa vào creatinin huyết thanh để phân loại các
giai đọan suy thận hoặc áp dụng công thức Cockcroft- Gault để ước đoán
độ thanh lọc creatinin, dùng các phương pháp phóng xạ thận trong các
trường hợp đặc biệt như ghép thận để biết chức năng từng thận
[14],[21],[23],[36],[37],[54]. Việc phát hiện sự thay đổi sớm độ lọc cầu thận
trong các bệnh lý thận, nhất là đái tháo đường có vi đạm niệu mà creatinin
huyết thanh còn trong giới hạn bình thường, thực sự là mối quan tâm của
các bác só lâm sàng. Cystatin C huyết thanh, tuy chưa được dùng để đánh
giá chức năng lọc cầu thận ở Việt Nam, cũng là một chỉ số chức năng thận
cần được nghiên cứu. Vì vậy, trong công trình này chúng tôi muốn đánh
giá độ lọc cầu thận bằng phương pháp đo độ thanh lọc creatinin 24 giờ
và cystatin C huyết thanh ở người trưởng thành bình thường và bệnh nhân
đái tháo đường típ 2 có vi đạm niệu.
Để thực hiện được mục tiêu tổng quát trên, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu này nhằm đạt bốn mục tiêu cụ thể sau :
1.
Xác đònh giá trò trung bình các chỉ số chức năng thận theo tuổi và
giới bao gồm creatinin huyết thanh, độ thanh lọc creatinin 24 giờ,
4
độ thanh lọc creatinin ước đoán từ công thức Cockcroft – Gault và
cystatin C huyết thanh ở người trưởng thành bình thường.
2.
Xác đònh mốiï tương quan giữa creatinin huyết thanh, cystatin C
huyết thanh với độ thanh lọc creatinin 24 giờ ở người trưởng thành
bình thường.
3.
Xác đònh mối tương quan giữa creatinin huyết thanh, cystatin C
huyết thanh với độ thanh lọc creatinin 24 giờ ở bệnh nhân đái
tháo đường típ 2 có vi đạm niệu.
4.
Đánh giá độ nhạy và độ đặc hiệu của creatinin huyết thanh, độ
thanh lọc creatinin 24 giờ, độ thanh lọc creatinin ước đoán từ công
thức Cockcroft –Gault và cystatin C huyết thanh theo giới.
5
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Dòng máu qua cả hai thận ở một người lớn bình thường khoảng 1200
ml/ phút, chiếm khoảng 25% cung lượng tim khi nghỉ ngơi. Do thận có trọng
lượng khoảng 0,5 % trọng lượng cơ thể, nên nếu tính lưu lượng máu đến
từng cơ quan theo trọng lượng của cơ quan đó thì lưu lượng máu đến thận
gấp 4 lần lưu lượng máu đến gan, cơ vân, gấp 5 lần lưu lượng máu đến
mạch vành [7],[16],[18],[45].
Chức năng chính của thận là tạo nước tiểu, qua đó thận đào thải
các sản phẩm chuyển hóa, các chất độc bằng quá trình lọc và bài tiết, duy
trì hằng đònh nội môi, điều hòa cân bằng acid – base, điều hòa cân bằng nước,
điện giải . Ngoài ra, thận còn có chức năng nội tiết, hoạt hóa vitamin D và
chức năng tạo máu.
1.1. ĐỘ LỌC CẦU THẬN
1.1 .1 Cấu trúc của màng lọc cầu thận
Các chức năng của thận được thực hiện bởi những đơn vò thận, đó
là nephron (hình 1.1), hai thận có khoảng 2 triệu nephron, mỗi nephron
gồm cầu thận, ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa. Một số nephron đổ
chung vào một ống góp nhỏ, một số ống góp nhỏ đổ vào ống góp trung
bình, một số ống góp trung bình tập trung vào ống góp lớn (có tổng cộng
khoảng 250 ống góp lớn) rồi đổ vào bể thận.
6
Cầu thận
Nhánh
lên
Hình 1.1. Nephron với các mạch máu
(Theo Guyton A.C., Textbook of Medical Physiology, 10th ed. W.B.
Saunders Company, Philadelphia, USA, 2000, tr 281)
Cầu thận có đường kính khoảng 200 micromet, được cấu tạo bởi
một chùm mao mạch (có khoảng 50 quai mao mạch) nằm giữa tiểu động
mạch vào và tiểu động mạch ra. Chùm mao mạch được bao bọc bởi một
bao, gồm các tế bào biểu mô gọi là bao Bowman. Do vậy, thành mao mạch
cầu thận và thành của bao Bowman được xem là màng lọc cầu thận (hình
1.2). Đây là một màng mà qua đó huyết tương từ mao mạch cầu thận được
lọc qua để vào bao Bowman, gồm 3 lớp [16], [40],[45],[54].
7
vào
Hình 1.2. Siêu cấu trúc màng lọc cầu thận
(Theo Guyton A.C. Textbook of Medical Physiology, 10th ed.W.B. Saunders
Company, Philadelphia, USA, 2000, tr 285)
+ Lớp tế bào nội mô của mao mạch cầu thận có những cửa sổ
trống đường kính khoảng 160 Å.
+ Lớp màng đáy bao bên ngoài các tế bào nội mô là lớp đồng
nhất, cấu tạo chủ yếu bởi các sợi collagen và các sợi proteoglycan. Các sợi
collagen tạo thành những sợi thừng xoắn vào nhau. Trong các bệnh lý thận
do di truyền thường do thiếu một trong các chuỗi α3 hoặc α4, α5 của các sợi
collagen này. Khoảng trống giữa các sợi collagen bò lấp đầy bởi các chất
8
laminin, nidogen, heparan sulfat proteoglycan. Laminin và nidogen tạo nên
một phức hợp chức năng gây dính các tế bào vào màng đáy cầu thận, còn
heparan sulfat proteoglycan tích điện âm thì giữ nhiệm vụ tạo ra một hàng
rào điện tích ngăn cản sự lọc qua của các chất có điện tích âm như
albumin. Những sợi của màng đáy đan thành mạng lưới, có lỗ lọc đường
kính trung bình là 110 Å.
+ Lớp tế bào biểu mô của bao Bowman không phủ hết màng đáy mà
phân thành những chân bám vào mặt ngoài của màng đáy, tạo các rãnh là
những lỗ lọc có đường kính khoảng 70Å.
Như vậy, màng đáy cầu thận được kết dính bởi tế bào nội mô, tế bào
biểu mô lên màng đáy. Với cấu trúc 3 lớp như trên, cửa sổ của tế bào nội
mô chiếm 2% sức cản dòch lọc, trong khi màng đáy chiếm 50% sức cản dòch
lọc và những lỗ lọc giữa các chân giả của tế bào chiếm 48% sức cản dòch
lọc.
Ngoài hai loại tế bào nội mô và tế bào biểu mô, trong cầu thận còn
một loại tế bào nằm tại trung tâm của cầu thận giữa các quai mao mạch.
Đó là các tế bào trung mô có tác dụng như tế bào thực bào, trong đó phần
lớn các tế bào trung mô với nhiều sợi cơ (myofilament) có khả năng co thắt
làm thu hẹp diện tích lọc cầu thận khi đáp ứng với những kích thích khác
nhau.
9
1.1.2. Chức năng của màng lọc cầu thận
Dòch lọc đi từ lòng mao mạch qua các lớp sau: Cửa sổ của tế bào nội
mô, màng đáy, lỗ lọc giữa các tế bào có chân giả. Hầu hết các chất có
trọng lượng phân tử lớn đều bò ngăn không qua được màng lọc, một số lọt
qua màng đáy nhưng lại bò ngăn bởi các lỗ lọc của tế bào có chân. Các
phân tử có trọng lượng phân tử dưới 5200 dalton, hoặc đường kính dưới 20Å
được lọc qua dễ dàng, các phân tử có đường kính trên 70 Å không được
lọc. Nhờ đặc tính chọn lọc về kích thước mà thận có thể duy trì thăng bằng
điện giải, hạn chế sự mất protein [16],[40,[45],[67].
Ngoài ra, sự lọc còn tùy thuộc vào điện tích của phân tử. Các chất
nhỏ mang điện tích dương thì lọc dễ dàng, là do các phân tử cấu trúc nên
thành phần của màng đáy cầu thận mang điện tích âm (proteoglycan) và
ngay cả mặt bên của các chân giả cũng tích điện âm giúp tăng cường quá
trình lọc chọn lọc các điện tích này. Lớp điện tích âm này sẽ đẩy lùi các
phân tử tích điện âm khác như protein. Với cùng một loại điện tích thì độ
lọc sẽ giảm khi kích thước phân tử tăng, trong khi đó với cùng một kích
thước phân tử, các phân tử tích điện dương sẽ được lọc dễ dàng hơn những
phân tử tích điện âm. Trong một số bệnh lý cầu thận như hội chứng thận hư
với sang thương tối thiểu, sang thương màng, tuy không gây tổn thương
màng đáy về mặt thực thể, nhưng đã làm mất lớp điện tích âm này nên gây
tiểu đạm ồ ạt.
Dòch lọc cầu thận có thành phần giống như dòch kẽ tế bào, dòch này
không chứa tế bào máu, lượng protein rất thấp, chỉ có khoảng 0,03%
10
protein của huyết tương. Màng lọc cầu thận ngăn tất cả các phân tử có
đường kính trên 70 Å,tương đương với kích thước protein có trọng lượng
phân tử 70.000, khi có tán huyết, hemoglobin với trọng lượng phân tử
64.500 có trong huyết tương sẽ được lọc qua khoảng 5% nồng độ trong
huyết tương.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ lọc cầu thận
Số lượng dòch lọc qua cầu thận trong một phút của cả hai thận được
gọi là độ lọc cầu thận (Glomerular filtration rate: GFR). Ở người bình
thường, lượng dòch lọc khoảng 180 lít trong 24 giờ, nhưng hơn 99% dòch lọc
được tái hấp thu ở các ống thận nên chỉ còn 1 lít – 1,5 lít thành nước tiểu.
Do không thể đo trực tiếp GFR trên người nên GFR được đánh giá từ
độ thanh lọc (clearance) của một chất được đánh dấu khi đi qua thận. Trên
cùng một người khi đo GFR nhiều lần trong điều kiện hằng đònh và theo
cùng một điều kiện chuẩn, thì GFR khá hằng đònh. Smith đo độ thanh lọc
inulin trên một người bình thường nhập viện, chỉ để nghiên cứu và đo độ
thanh lọc inulin 15 lần trong năm nhận thấy GFR dao động khoảng 113 -137
ml/phút, với trung bình là 122 ml/phút [94].
Tuy nhiên, có sự thay đổi khá lớn về độ lọc cầu thận ở những cá thể
khác nhau, do có sự khác biệt về tuổi, giới tính, kích thước cơ thể. Do đó,
khi đo GFR phải hiệu chỉnh theo kích thước cơ thể (diện tích da) và so sánh
với những giới hạn bình thường của người cùng tuổi và giới tính. Sau khi đã
hiệu chỉnh theo những yếu tố trên, người ta xác đònh được độ lọc cầu thận
trung bình ở người trưởng thành là 130 ±18 ml/ phút ( nam ) và 120 ± 14
11
ml/phút ( nữ ). Sau một năm tuổi , ở trẻ em có GFR bằng với GFR ở người
trưởng thành.
Sau 40 tuổi,
GFR sẽ giảm với tốc độ trung bình 10
ml/phút/10 năm [52],[66],[98]. Ngoài ra, độ lọc cầu thận còn phụ thuộc vào
các áp suất trong cầu thận, bao gồm :
+ Áp suất thủy tónh (hydrostatic pressure) của mao mạch cầu thận.
Áp suất này chính là huyết áp mao mạch, có tác dụng đẩy dòch qua màng
lọc sang bao Bowman, trung bình khoảng 60 mmHg.
+ Áp suất keo (oncotic pressure) của máu trong mao mạch, do
protein máu quyết đònh có tác dụng giữ nước lại trong mao mạch, chống lại
áp suất lọc, trung bình 32 mmHg
+ Áp suất thủy tónh trong bao Bowman, chính là áp suất thủy tónh của
dòch lọc cầu thận, chống lại áp suất lọc, trung bình là 18 mmHg.
Như vậy, áp suất lọc của cầu thận là áp suất đẩy dòch qua màng lọc cầu
thận vào bao Bowman, là hiệu của áp suất thủy tónh mao mạch cầu thận với
tổng các áp suất keo của máu mao mạch và áp suất thủy tónh của bao
Bowman. Áp suất lọc bình thường khoảng 10 mmHg [60 – ( 32 + 18 ) = 10].
1.1.3.1. Áp suất thủy tónh mao mạch cầu thận ( Ptt )
Do mao mạch cầu thận là mao mạch duy nhất trong cơ thể nằm giữa
hai đầu tiểu động mạch vào và tiểu động mạch ra, nên áp suất thủy tónh
mao mạch chòu ảnh hưởng bởi 3 yếu tố :
+ Áp suất động mạch (huyết áp động mạch).
12
+ Sức cản của tiểu động mạch vào (tĐMV).
+ Sức cản của tiểu động mạch ra (tĐMR).
Các tiểu động mạch co giãn để điều hòa sức cản của mạch sẽ nhanh
chóng điều hòa độ lọc cầu thận.
+ Khi co tĐMV gây giảm Ptt và GFR.
+ Khi giãn tĐMV gây tăng Ptt và GFR.
+ Khi co tĐMR sẽ làm tăng sức cản của mạch, gây cản trở dòch
từ cầu thận đến ống thận, làm tăng Ptt và GFR và ngược lại. Nhưng nếu
tĐMR co mạnh và co lâu sẽ giảm độ lọc, vì thời gian lưu lại của huyết
tương lâu sẽ được lọc nhiều, và protein ứ lại sẽ gây tăng áp suất keo chống
lại áp suất lọc [16],[40],[47],[58].
Khi huyết áp động mạch thay đổi, các cơ chế tự điều hòa bằng cách
thay đổi trương lực tĐMV và tĐM sẽ giúp duy trì áp suất mao mạch cầu
thận. Trên người, khi huyết áp tăng từ nhẹ đến trung bình thì GFR vẫn
không đổi, tác dụng này là nhờ co tĐMV khi tăng huyết áp và giãn ra khi
giảm huyết áp để duy trì GFR và lưu lượng máu tưới thận (RBF : renal
blood flow) ổn đònh. Tuy nhiên, khi huyết áp thay đổi vượt qua giới hạn của
sự tự điều hòa, thì Ptt trung bình sẽ bắt đầu thay đổi, và kéo theo sự thay
đổi của GFR. Khi huyết áp giảm dưới 80 mmHg thì Ptt trung bình và Ptt
trong một nephron giảm đáng kể, có khi dẫn đến ngưng lọc. Ngược lại, khi
huyết áp tăng mạnh Ptt trung bình sẽ tăng, và sức cản tĐMV tăng đáng kể.
Ở bệnh nhân bò tăng huyết áp mạn tính, cơ chế tự điều hòa cũng thay đổi
13
do có sự thích nghi với tăng huyết áp mạn tính, nên chỉ cần giảm nhẹ và đột
ngột áp lực tưới máu thận cũng dễ gây giảm GFR.
Trong tăng huyết áp, áp suất thuỷ tónh của mao mạch cầu thận tăng
và tăng hoạt động của hệ renin - angiotensin- aldosteron, đặc biệt là
angiotensin II là chất co mạch mạnh gây co tiểu động mạch ra nhiều hơn
tiểu động mạch vào, làm cho áp lực trong mao mạch cầu thận tăng cao.
Tăng áp lực cầu thận kéo dài, xơ vữa động mạch hệ thống, xơ hoá tiểu
động mạch cầu thận sẽ gây tổn thương màng đáy cầu thận, dẫn đến tăng
tính thấm cũng như mất điện tích âm, sẽ cho đạm thoát vào dòch lọc và xuất
hiện nhiều trong nước tiểu. Lúc đầu lượng đạm thoát ra rất nhỏ mà thành
phần chủ yếu là albumin, gọi là vi đạm niệu . Do đó, vi đạm niệu là biểu
hiện sớm của tổn thương thận, là yếu tố nguy cơ của bệnh tim mạch, chỉ
mức độ gia tăng bệnh xuất và tử xuất do bệnh tim mạch trên bệnh nhân đái
tháo đường, tăng huyết áp [54],[60],[64].
1.1.3.2. Áp suất thủy tónh của bao Bowman
Áp suất thủy tónh của bao Bowman ít thay đổi, chỉ bò ảnh hưởng lên
áp suất lọc khi có tắc nghẽn đường niệu, phù mô kẽ làm tăng áp suất bao
Bowman gây giảm GFR .
14
1.1.3.3. Áp suất keo của protein huyết tương
Áp suất keo tại tĐMV cũng bằng áp suất keo của các mao mạch
toàn thân và tỷ lệ với kích thước phân tử cũng như số lượng phân tử protein
huyết tương với cùng nồng độ. Protein có trọng lượng phân tử thấp như
albumin sẽ tạo ra một áp suất keo lớn hơn những protein có trọng lượng
phân tử lớn như globulin. Khi áp suất keo của protein huyết tương tăng sẽ gây
giảm GFR và ngược lại .
1.1.3.4. Kích thích thần kinh giao cảm thận
Thần kinh thận là những sợi giao cảm, khi vào thận chúng đi dọc
theo các mạch máu của thận, đặc biệt được phân phối tới các tĐMV và
tĐMR của cầu thận.
Kích thích giao cảm với cường độ vừa phải gây co tĐMV làm giảm
GFR. Khi kích thích mạnh, dòng máu thận giảm mạnh có thể dẫn đến
ngừng lọc tạm thời.
1.1.3.5. Áp suất động mạch hệ thống
Khi áp suất động mạch tăng làm tăng áp suất thủy tónh mao mạch
cầu thận và tăng GFR. Tuy nhiên, không có sự tăng tương xứng do sự điều
hòa tự động dòng máu thận, nghóa là khi áp suất động mạch tăng sẽ gây co
tĐMV cầu thận một cách tự động để giới hạn dòng máu vào cầu thận quá
mức. Thí dụ, khi áp suất động mạch tăng gấp đôi, GFR chỉ tăng 15%. Tuy
nhiên, chỉ cần GFR tăng một ít cũng đủ làm lưu lượng nước tiểu tăng lên
nhiều. Nếu áp suất động mạch giảm từ 100 mmHg xuống còn 50mmHg sẽ
15
gây ngừng hoàn toàn sự bài xuất nước tiểu. Khi áp suất động mạch tăng
gấp đôi (khoảng 200 mmHg ) thì lượng nước tiểu tăng lên gấp 7 đến 8 lần
so với bình thường. Điều này xảy ra là vì khi áp suất động mạch tăng gây
tăng GFR, nhưng không làm tăng tái hấp thu ở ống thận. Mặt khác, khi tăng
áp suất động mạch cũng làm tăng áp suất mao mạch quanh ống thận sẽ gây
giảm tái hấp thu ở ống thận. Do đó, phần dòch ống tăng sẽ thải qua nước
tiểu [16],[40],[45].
Tuy nhiên, độ lọc cầu thận luôn được giữ tương đối hằng đònh trong
các điều kiện sinh lý. Nếu thay đổi nhiều, nhất là các bệnh lý cầu thận sẽ
gây ảnh hưởng đến cơ thể. Khi GFR giảm, lọc ít, dòch lọc ít sẽ giảm bài
xuất các sản phẩm chuyển hóa và các chất thừa, chúng sẽ ứ đọng lại trong
cơ thể. Nhưng khi GFR tăng, lọc nhiều, dòch lọc đi qua nhanh không kòp
được tái hấp thu bởi các ống thận sẽ gây mất nhiều chất cần thiết. Do đó,
để giữ nồng độ các chất trong máu được hằng đònh cần có hai cơ chế điều
hoà GFR :
+ Cơ chế điều hòa ngược cầu – ống
- Cơ chế điều hòa ngược giãn tiểu động mạch vào
Khi GFR giảm thấp sẽ làm tăng tái hấp thu Na+ và Cl- ở nhánh lên
của quai Henle và làm giảm nồng độ ion ở vết đặc (macula densa). Điều
này sẽ kích thích vết đặc (macula densa) gây giãn tĐMV và sẽ làm tăng
lượng máu vào cầu thận và GFR lại tăng.