Chức năng của thận

Thận có chức năng chính là bài tiết hầu hết các sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hoá ra khỏi cơ thể như ure,creatinin,amoniac,v..v. và kiểm soát hầu hết nồng độ các chất và thể tích dịch cơ thể,qua đó thận có chức năng điều hoà nồng đọ các chất và áp suất thẩm thấu trong huyết tương,điều hoà pH và thể tích dịch ngoại bào.

Thận thực hiện 2 chức năng này là nhờ hoạt động lọc ở cầu thận,tái hấp thu và bài tiết ở ống thận. Ngoài ra,thận còn tham gia hoạt điều hoà huyết áp và sản sinh hồng cầu. Chính vì vậy,các bệnh của thận thường làm tăng huyết áp động mạch và thiếu máu.

2.1.Quá trình lọc ở cầu thận.
2.1.1.Tính thấm của màng lọc cầu thận.
Màng lọc cầu thận là một màng có tính thấm chọn lọc rất cao. Tính thấm chọn lọc của màng phụ thuộc vào 2 yếu tố: kích thước lỗ lọc và điện tích thành lỗ lọc. Những chất có đường kính nhỏ hơn 70Ao(trọng lượng phân tử ~15000 dalton) đi qua được màng,những chất có đường kính và trọng lượng phan tử lớn hơn 80000 Dalton(như globulin) không đi qua được màng. Các phân tử có kích thước trung gian mà mang điện tích âm (vd: albumin) khó đi qua màng hơn là các phân tử không điện tích. Các chất gắn với protein không qua được màng. Các chất bám vào màng sẽ bị thực bào. Kết quả của quá trình lọc cầu thận là hình thành nước tiểu đầu ở bọc Bowman.
2.1.2. Thành phần của dịch lọc
     Dịch lọc từ huyết tương trong bọc bowman được gọi là nước tiểu đầu. Thành phần của nước tiểu gồm có các xhất hoà tan giống như là huyết tương trừ các chất hòa tan có phân tử lượng lớn. Trong nước tiểu đầu,không có các chất có phân tử lượng lớn hơn 80.000,không có các thành phần hữu hình của máu. Dịch lọc đẳng trương so với huyết tương và có pH bằng pH của huyết tương. Các protein phân tử lượng thấp có thể đi qua màng lọc nhưng rất ít. Bình thường lượng dịch lọc mỗi ngày trung bình là 170-180 lít.
2.1.3. Cơ chế lọc ở cầu thận.
Quá trình lọc diễn ra theo cơ chế khuyếch tán,phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa các áp suất. Các áp suất tham gia quá trình lọc gồm có:
-Áp suất thuỷ tĩnh của máu mao mạch cầu thận: có tác dụng đẩy nước và các chất hoà tan ra khỏi lòng mạch vào bọc Bowman,có giá trị bằng 60mmHg,kí hiệu Ph.
-Áp suất keo của huyết tương: Có tác dụng giữ nước và các chất hoà tan ở lại lòng mạc,có giá trị bằng 32 mmHg,kí hiệu là Pk.
-Áp suất thuỷ tĩnh của bọc Bowman: có tác dụng đẩy nước và các chất hoà tan từ bọc Bowman vào trong lòng mạch,có giá trị bằng 18mmHg,kí hiệu là Pb.
            Áp suất lọc: Pl= Ph - (Pk+Pb)=60-(32+18)=10 mmHg.
Kết quả lực đẩy nước và chất hoà tan từ trong lòng mạch vào bọc Bowman đã thắng lực giữ và dẩy nước vào trong lòng mạch,làm cho nước và chất hoà tan được lọc từ trong lòng mạch vào bọc Bowman.
Quá trình lọc chỉ xảy ra khi áp suất lọc > 0,tức là áp suất mao mạch lớn hơn áp suất keo và áp suất thuỷ tĩnh bọc Bowman( Ph > Pk+Pb)
2.1.4. Các chỉ số đánh giá chức năng lọc của thận.
2.1.4.1. Hệ số lọc( Filtration coeficient,Kf) của cầu thận.
       Hệ số lọc tỷ lệ giữa lưu lượng và áp suất lọc.
       Hệ số lọc phụ thuộc vào diện tích của mao mạch và tính thấm của màng lọc. Trị số bình thường là 12,5 ml/phút/mmHg.
2.1.4.2. Lưu lượng lọc của cầu thận(Glomerular Filtration Rate,GFR)
        Là số ml dịch lọc được tạo thành trong một phút. Lưu lượng lọc tỷ lệ thuận với hệ số lọc và áp lực lọc cầu thận.
        Bình thường,người lớn có GFR = 12,5 x 10 =125 ml/phút.
        Như vậy ,mỗi ngày có khoảng 180 lít dịch được lọc qua cầu thận.
2.1.4.3. Phân số lọc của cầu thận(Filtration fraction,FF)
        Là tỷ lệ % giữa lưu lượng dịch lọc (ml) và lượng huyết tương qua thận (ml) trong một phút. Bình thường,tỷ lệ này bằng khoảng 20% tức là trong một phút có khoảng 20% lượng huyết tương được lọc qua thận vào bọc Bowman.
             FF= 125ml/650 ml= 19% hoặc 1/5    
2.1.5.Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình lọc.
Mọi nguyên nhân làm thay đổi một hoặc nhiều áp suất tham gia vào quá trình lọc dẫn đến thay đổi áp suất lọc sẽ làm thay đổi lượng nước tiểu đầu.
2.1.5.1. Lưu lượng máu thận.
        Lưu lượng máu tới thận làm tăng áp suất mao mạch cầu thận,do đó làm tăng phân số lọc.
2.1.5.2. Áp suất keo của huyết tương.
       Áp suất keo của huyết tương giảm sẽ làm áp suất lọc tăng. Nồng độ protein trong máu giảm quá thấp sẽ gây phù(phù dinh dưỡng).
2.1.5.3. Ảnh hưởng của co động mạch đến.
       Co tiểu động mạch đến làm giảm lượng máu đến thận và làm giảm áp suất trong mao mạch cầu thận nên làm giảm lưu lượng lọc. Giãn tiểu động mạch đến gây tác dụng ngược lại.
2.1.5.4. Ảnh hưởng của sự co tiểu động mạch đi.
       Co tiểu động mạch đi cản trở máu ra khỏi mao mạch nên làm tăng áp suất mao mạch cầu thận. Nếu co nhẹ thì làm tăng áp suất lọc. Nếu co mạnh, huyết tương bị giữ lại một thời gian dài trong cầu thận,do vậy huyết tương được lọc nhiều và không được bù nên áp suất keo tăng,kết quả là lưu lượng lọc giảm mặc dù áp suất trong mao mạch thận vẫn cao.
   2.   Quá trình tái hấp thutheo 2 cơ chế vận chuyển tích cực và khuyếch tán theo con đường: ống thận -> dịch gian bào -> mao tĩnh mạch ống thận.
-      Tái hấp thu ở OLG: khoảng 80% các chất được hấp thu ở đây, vì vậy khi vào quai Henle nước tiểu vẫn đẳng trương.
+  Tái hấp thu Glucose: theo cơ chế vận chuyển tích cực phụ thuộc nồng độ glucose trong máu.
+  Tái hấp thu HCO3-: theo cơ chế vận chuyển tích cực liên quan đến cacbonanhydrase (CA).
+  Tái hấp thu protein và aa: hấp thu hoàn toàn ở OLG theo cơ chế ẩm bào.
+  Tái hấp thu: Na+ khuyếch tán, K+ theo cơ chế vận chuyển tích cực, Cl theo gradien nồng độ.
+  Tái hấp thu nước: theo các chất có áp lực thẩm thấu cao đã được hấp thu: Na, K, Cl…
+  Tái hấp thu ure: do nước được tái hấp thu làm nồng độ ure trong ống thận cao hơn nồng độ trong dịch gian bào nên nó được tái hấp thu theo cơ chế khuyếch tán theo gradient nồng độ.
-      Tái hấp thu ở quai Henle: 25%Na, 15% nước.
+  Dịch gian bào quanh quai Henle rất ưu trương mặt khác nhánh xuống và đoạn đầu nhánh nên mỏng cơ tính thấm cao với nước và ure, nhưng nó không cho Na+ đi qua
+  Tới nhánh lên quai Henle dày hơn dịch trong quai  rất ưu trương Na+ được vận chuyển tích cực , vì thế tới OLX nước tiểu nhược trương.
-      Tái hấp thu ở OLX: phụ thuộc vào 2 yếu tố cơ bản là nhu cầu của cơ thể và chất lượng nước tiểu qua đó.
+  Tái hấp thu nước nhờ ADH nhờ cơ chế chủ động. ADH thông qua AMP vòng hoạt hóa ezym hyaluronidase trong phản ứng thuỷ phân acid hyaluronic để mở rộng lỗ màng trong quá trình vận chuyển nước.
+  Tái hấp thu Na+: theo cơ chế khuyếch tán có chất mang và vận chuyển tích cực ở màng bên và màng đáy nhờ aldosterol: hormone tuyến vỏ thượng thận hormone này kích thích tế bào ống lượn tổng hợp protein thông qua hoạt hoá hệ gen: protein này là protein tải và protein enzym tham gia vào vận chuyển tích cực Na+.
+  Tái hấp thu HCO3-: thụ động như ở OLG.
3.  Quá trình bài tiết tích cực.
-      Bài tiết H+: do tế bào ống thận thực hiện. Sự bài tiết phụ thuộc nồng độ CO2 máu.
-      Bài tiết NH3: do tế bào ống thận tạo rat ham gia vào quá trình đào thải H+.
-      Bài tiêt K+ở OLX nhờ tác dụng của aldosterol… và một sỗ chất khác.
3.5.  Thận điều hoà cân bằng kiềm toan máu.
 
1.   Bài tiết H+: theo cơ chế khuyếch tán và chủ yếu là vận chuyển tích cực: tại tế bào ống thận CO2 + H2O - > H2CO3 dưới xúc tác của CA. Sau đó H2CO3 phân ly thành H+  và HCO3-. H+ được vận chuyển tích cực qua màng tế bào có sự trao đổi với Na+. Tại ống thận H+ tác dụng với hệ thống đệm của phosphate và acid hữu cơ yếu để đào thải ra ngoài. Còn NaHCO3 vào dịch gian bào và vào lòng mạch.
2.   Tái hấpthu HCO3-: khuyếch tán một phần và chủ yếu theo cơ chế vận chuyển tích cực không phải trực tiếp mà thông qua CO2: trong lòng ống lượn HCO3- + H+ ->H2CO3 ->H2O + CO2. CO2 khuyếch tán vào tế bào ống thận xảy ra quá trình như phần 1. HCO3- được tạo ra hâp thu vào dịch gian bào và vào máu.
3.   Tổng hợp và bài tiết NH3: do tế bào ống thận tổng hợp chủ yếu từ glutamine -> NH3 tạo ra được khuyếch tán vào lòng ống thận. Đây là cơ chế quan trọng đào thải H+, thông qua tạo ra NH3.
3.6.  Thận điểu hoà các yếu tố khác.
 
Thận điều hoà cân bằng nước điện giải chính là điều hoà cân bằng thể tích - áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào. Các quá trình siêu lọc, tái hấp thu, bài tiết tích cực là thể hiện sự điều hoà cân băng nước điện giải của thận.
1.  Điều hoà cân bằng điện giải.
-      Ion Na+: chiếm 90% ion dịch ngoại bào quyết định áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào.
+  OLG: 60 – 80% được hâp thu chủ yếu là vận chuyển tích cực, một phần khuyếch tá
+  Henle: tái hâp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực ở phần lên.
+  OLX: tái hâp thu ngược gradient nồng độ dưới tác dụng của aldosterol và ở đây mới thực sự mang y nghĩa điều hoà - vì sự hấp thu theo nhu cầu cơ thể theo cơ chế phản xạ thần kinh thể dịch - ảnh hưởng đến sự bài tiết aldosterol.
-      K+: được hấp thu gần như hoàn toàn ở OLG  thông qua quá trình vận chuyển tích cực nhờ cấu trúc nằm ở phía màng đỉnh và đáy của OLG. Bài tiết tích cực ở OLX, nó quyết định nồng độ K+ dịch ngoại bào, sự điều hoà thông qua Aldosterol.
-      Ca++, Mg++: liên quan đến hấp thu ở ruột và đào thải ở thận. Tại thận có quá trình tái hấp thu và bài tiết phụ thuộc vào nồng độ các ion này trong máu. PTH hormone cận giáp làm tăng đào thải Ca++, Calcitonin hormone giáp làm giảm đào thải Ca++.
-      Cl: liên quan đến tác dụng hấp thu của Na+….
2.  Điều hoà cân bằng nước.
-      OLG 80%, Henle 5%: phụ thuộc vào sự tái hấp thu các chất có áp lực thẩm thấu cao.
-      OLX 15%: phụ thuộc vào ADH tiết theo cơ chế phản xạ thần kinh thể dịch, nó giữ vai trò rất quan trọng trong điều hoà cân bằng nước liên quan đến thể tích dịch ngoại bào
3.   Điều hoà HA:HA giảm hoạt hóa hệ thống RAA: Angiotensin II gây co mạch, Aldosterol tăng tái hấp thu Na+ hai yếu tố trên làm tăng HA.
4.   Điều hoà sinh sản hồng cầu: khi lượng O2 máu giảm kích thích thận tạo ra erythrogenin là enzyme xúc tác tạo erythropoietin từ 1 glubolin do gan tổng hợp. Erythropoietin tác động lên tủy xương sinh tiền nguyên HC và tác động chuyển nhanh HC non thanh HC trưởng thành vào máu
5.   Điều hoà qúa trình chống đông: sản xuất ra Urokinase huỷ fibrin làm tan cục máu đông.
4.   Điều hoà chức năng thận.
-      Phản xạ thần kinh thể dịch:
+  Phản xạ thụ thể thẩm thấu:Các thụ thể: ở ngoại vi nằm khắp các mô liên kết, thành mạch. ở trung ương nằm ở vùng dưới đồi. Khi áp lực thẩm thấu tăng các thụ thể bị kích thích tăng tiêt ADH, và kích thích trung khu dinh dưỡng gây cảm giác khát, khi áp lực thẩm thấu giảm các thụ thể này bị ức chế gây giảm tiết ADH và mất cảm giác khát.
+  Phản xạ thụ thể thể tích:
Các thụ thể nằm ở thành mạch phổi, thận, xoang ĐM cảnh và đậc biệt ở thành tâm nhĩ trái. Các thụ thể bị kích thích khi V dịch ngoại bào giảm kích thích vùng dưới đồi giải phóng CRH hormone này kích thích tuyến yên tiết ACTH -> kích thích tuyến thượng thận tiết aldosterol làm tăng tái hấp thu Na, khi Na+ máu tăng lại kích thích tiết ADH.
Lưu lượng tuần hoàn giảm kích thíc hệ RAA.
Thiếu O2 kênh vận chuyển Na, K bị rối loạn dẫn đến tăng K dịch ngoại bào gây tăng tiết aldosterol (cơ chế gặp trong suy tim)
Lưu lượng tuần hoàn qua thận tăng thì áp lực lọc tăng làm tăng lượng nước tiểu và ngược lại.
-      Phản xạ thần kinh:
+  Nếu kích thích vào một số vùng của vỏ não có thể làm tăng hay giảm lượng nước tiểu.
+  Hệ thần kinh thực vật có thể làm tăng hay giảm lượng nước tiểu.
5.   Một số nghiệm pháp thăm dò chức năng thận.
 
-      Đo gián tiếp:
+  Tính lượng đào thải của một chất trong nước tiểu 24 giờ: nó phụ thuộc vào chế độ ăn, chuyển hoá, cường độ hoạt động cơ bắp.
+  Thăm dò gián tiếp bằng cách đo nồng độ chúng trong máu: chính xác hơn.
+  Đo tỷ trọng nước tiểu:
Nếu đồng tỷ trọng cao: là giảm chức năng cầu thận trong khi chức năng cô đặc của ống thận vẫn bình thường gặp trong viêm cầu thận cấp hay mạn tính.
Nếu đồng tỷ trọng thấp: suy giảm khả năng cô đặc nước tiểu. Trong xơ thận viêm cầu thận mạn.
-      Đo trực tiếp:
+  Đo tốc độ lọc cầu thận: là lưu lượng nước tính bằng ml/phút được cầu thận lọc xang ống thận..
+  Đo hệ số thanh lọc của một chất: là thể tích huyết tương (ml) được thận lọc sạch chất đó trong một phút.
áp dụng: trường hợp thông thường chỉ cần thăm dò gián tiếp, khi đã khẳng định có suy thận máo cần thăm dò trực tiếp nhằm đánh giá mức độ suy và giai đoạn để áp dụng chế độ điều trị