Bài giảng Sinh lý bài tiết nước tiểu

SINH LÝ BÀI TIẾT NƯỚC TIỂU MỤC TIÊU 1. Trình bày được cơ chế bài tiết của thận 2. Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo thành nước tiểu của thận. 3. Trình bày được các chức năng của thận. I. CẤU TRÚC - CHỨC NĂNG THẬN 1. Đơn vị thận: Cấu tạo đại thể của thận: nhu mô thận chia làm 2 phần là phần vỏ và phần tuỷ  Vùng vỏ: nằm ở phía bờ lồi của thận, tiếp xúc với vỏ xơ, màu hồng đỏ có lấm tấm hạt. Đây là nơi chủ yếu tập trung cầu thận.  Vùng tủy: nằm ở phía bờ lõm, màu hồng nhạt có vân tua. Đây là nơi tập trung các ống thận. Cấu tạo vi thể cấu: cấu tạo bới các đơn vị thận gồm cầu thận và các ống thận Mỗi người có 2 thận nằm ở sau trên khoang bụng Mỗi thận có 1 – 1,3triệu đơn vị chức năng thận là Nephron Chỉ cần 25% nephron hoạt động cũng đảm bảo chức năng thận. 1. Đơn vị thận  Chức năng cầu thận: lọc huyết tương  Ống thận: tái hấp thu dịch đã được lọc ở cầu thận và bài tiết 1 số chất vào ống thận.  Cầu thận: gồm 2 thành phần búi mao mạch và bao bowman  Búi mao mạch gồm các MM xuất phát từ tiểu ĐM đến cầu thận và ra khỏi bọc bowman bằng tiểu ĐM đi.  Bao Bowman là một khoang rỗng chứa dịch lọc cầu thận và bao bọc tiểu cầu thận. Bọc bowman thông với ống lượn gần Ống thận  Tiếp nối với cầu thận, ống thận có chức năng tái hấp thu và bài tiết một số chất để biến dịch lọc cầu thận thành nước tiểu.  Ống thận gồm có: ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa và ống góp. 2. Mạch máu thận  ĐM thận ngắn và xuất phát từ ĐM chủ, chia nhánh nhỏ dần , nhánh nhỏ nhất chia thành các tiêu ĐM đến,  Người lớn BT áp suất máu trong MM cầu thận là 60mmHg  TM thận được tạo thành từ các MM quanh ống thận ra khỏi thận ở rốn thận và đổ vào TM chủ 3. Thần kinh chi phối thận  hệ thần kinh giao cảm có tận cùng chi phối lớp cơ của mạch máu thận → điều hòa lưu lượng tuần hoàn thận Tổ chức cạnh cầu thận  Là một tổ chức có chức năng đặc biệt do tế bào biểu mô ống lượn xa và tế bào cơ trơn tiểu động mạch đến của cùng một nephron hợp lại tạo thành  Phức hợp cạnh cầu thận có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành hệ Renin - Angiotensin - Aldosteron để điều hòa huyết áp. Cấu trúc của tổ chức cạnh cầu thận II. CƠ CHẾ BÀI TIẾT Ở THẬN Là quá trình tạo thành nước tiểu và gồm có: 1. Cơ chế lọc ở cầu thận 2. Áp suất lọc 3. Cơ chế tái hấp thu và bài tiết tích cực ở ống thận 1. Cơ chế lọc ở cầu thận  Dich lọc từ lòng mạch vào bọc Bowman phải qua 3 lớp vì kích thước của các lỗ lọc nhỏ dần.  Đặc điểm của màng lọc có tính thấm chọn lọc rất cao không cho đi qua  Chất có đường kính lớn hơn lỗ lọc nhỏ nhất. (70Å)  Chất có kích thước nhỏ nhưng tích điện âm: albumin Cấu tạo của màng lọc cầu thận 2. Áp suất lọc  Nước tiểu trong bọc Bowman (được gọi là nước tiểu đầu) có thành phần các chất hòa tan giống như của huyết tương, trừ các chất hòa tan có phân tử lượng lớn  Nước tiểu đầu được hình thành nhờ quá trình lọc huyết tương ở tiểu cầu thận. Quá trình lọc là quá trình thụ động, phụ thuộc vào các áp suất. C¬ chÕ läc Các áp suất trong mạch máu Áp suÊt thuû tÜnh.  PH  T¸c dông ®Èy n­íc vµ c¸c chÊt hßa tan ra khái m¹ch.  B×nh th­êng gi¸ trÞ lµ 60mmHg. Áp suÊt keo cña huyÕt t­¬ng.  PK  T¸c dông gi÷ c¸c chÊt hßa tan vµ n­íc.  Trung b×nh lµ 32mmHg. Các áp suất trong bọc Bowman Áp suÊt keo cña bäc. • PKB • T¸c dông kÐo n­íc vµo bäc. • B×nh th­êng cã gi¸ trÞ b»ng 0mmHg. Áp suÊt thuû tÜnh cña bäc. • PB • T¸c dông c¶n n­íc vµ c¸c chÊt hßa tan ®i vµo bäc. • Gi¸ trÞ b»ng 18mmHg. Áp suÊt läc: Lµ ¸p suÊt thùc sù cã t¸c dông ®Èy dÞch qua mµng cÇu thËn (PL).  Cơ chế lọc: Là cơ chế thụ động, phụ thuộc vào các áp suất phía trong và ngoài màng.  PL = PH – (PK +PB) = 60 – (32 + 18) = 10 mmHg.  Quá trình lọc chỉ xảy ra khi PL > 0. Tốc độ lọc cầu thận  Tốc độ lọc cầu thận là lượng huyết tương được lọc trong 1 phút ở toàn bộ cầu thận của cả 2 thận.  Ở người bình thường, trong một phút có khoảng 1.200 ml máu chảy qua hai thận (chứa 650 ml huyết tương), nhưng chỉ có 125 ml huyết tương được lọc qua màng lọc cầu thận vào bao Bowman và gọi là tốc độ lọc cầu thận.  Trong một ngày đêm, toàn bộ cầu thận lọc được khoảng 180 lít dịch. So sánh tỷ lệ thành phần huyết tương và nước tiểu đầu qua bảng sau: 990 ‰ 0 ‰ 0‰ 1 ‰ 3 ‰ 3,7 ‰ 0,3 ‰ 0,04 ‰ 0,01 ‰ 900-930 ‰ 70-80 ‰ 6-7 ‰ 1 ‰ 3 ‰ 3,7 ‰ 0,3 ‰ 0,04 ‰ 0,01 ‰ Nước Protein Lipid Glucose Na+ Cl- Urê Acid Creatinin Nước tiểu đầuHuyết tươngThành phần  Ta thấy: tỷ lệ thành phần của huyết tương và nước tiểu đầu đều rất giống nhau trừ protid và lipid không có trong nước tiểu đầu. Điều này chứng tỏ:  Áp lực máu trong cầu thận cao hơn áp lực trong ống thận nên huyết tương từ búi mao mạch cầu thận được lọc vào bao Bowman.  Thành phần của nước tiểu đầu và huyết tương gần giống nhau  Các chất như protid và lipid không lọc qua được vì phân tử của chúng qúa to.  Trong các trường hợp làm tiểu cầu thận bị thương tổn các chất có phân tử to có thể qua được nên khi xét nghiệm nước tiểu ta thấy có albumin trong nước tiểu. So sánh tỷ lệ thành phần nước tiểu đầu và nước tiểu cuối qua bảng sau. 1,2-1,5 lít 0 ‰ 4‰ 7‰ 20‰ 0,5‰ 1,2‰ + + + 170 lít 1 ‰ 3‰ 3,7‰ 0,3‰ 0,04‰ 0,01‰ 0 ‰ 0‰ 0‰ Số lượng trong 1 ngày Glucose Na+ Cl- Urê Acid Uric Creatinin Acid hippuric Urobilin Amoniac Nước tiểu cuối Nước tiểu đầu Số lượng và thành phần 3. Cơ chế tái hấp thu và bài tiết tích cực ở ống thận  Ta thấy: ống thận tái hấp thu lại nước và một số chất để đưa trở lại máu nên 170 lít nước tiểu đầu được lọc qua cầu thận chỉ còn lại 1,2 lít đến 1,5 lít nước tiểu cuối để vận chuyển đào thải các chất cặn bã và những chất độc (amoniac, acid hippuric, urobilin) do ống thận bài tiết tích cực. 3.1. Cơ chế tái hấp thu ở ống thận  Tái hấp thu là một hiện tượng chọn lọc.  Ở ống lượn gần: 85% nước và glucose được tái hấp thu.  ở quai Henle: Nước được tỏi hấp thu thêm.  ở ống lượn xa: Cl-, bicarbonat được tái hấp thu. Bình thường 99% nước tiểu đầu được tái hấp thu.  ống thận chỉ tái hấp thu những chất có ngưỡng bài tiết như ngưỡng bài tiết của glucose là 1,8%, NaCl là 6%...  Nếu nồng độ các chất này thấp hơn ngưỡng bài tiết thì các tế bào ống thận sẽ tái hấp thu toàn bộ trở lại máu.  Nếu nồng độ các chất này vượt qua ngưỡng thận thì sẽ bị đào thải theo nước tiểu ra ngoài.  Đối với những chất không có ngưỡng bài tiết là các chất cặn bã, các chât độc thì thận đào thải toàn bộ ra khỏi cơ thể, không có sự tái hấp thu như creatinin, amoniac, acid hippuric, urobilin 3.2. Cơ chế bài tiết tích cực ở ống thận  Các ống lượn như một tuyến bài tiết nên có chức năng bài tiét tích cực. Các tế bào ống thận có khả năng bài tiết các chất sau đây:  Acid hippuric: được tao ra do sự tổng hợp acid benzoic trong các thức ăn với chất glycocol để đào thải ra ngoài nước tiểu.  Amoniac: được tạo ra từ glutamin và thải vào nước tiểu.  Urobilin: là chất sắc tố của nước tiểu. Tái hấp thu và bài tiết ở ống lượn gần  Glucose , a.a được hấp thu hoàn toàn ở ống lượn gần theo cơ chế vận chuyển tích cực  Protein hấp thu bằng cơ chế ẩm bào  65% ion Na+ , K+ hấp thu bằng cơ chế vận chuyển tích cực  Các ion + được hấp thu → ion âm Cl-, HCO3- cũng được hấp thu.  Các chất dinh dưỡng và ion được hấp thu kéo theo nước được hấp thu. 65% nước được hấp thu tại đây .  Bài tiết : ion H+ , ure , creatinin . Tái hấp thu ở quai Henle  Nhánh lên : tái hấp thu Na+  Nhánh xuống : tái hấp thu nước 15% nước tái hấp thu Tái hấp thu và bài tiết ở ống lượn xa  Dịch vào ống lượn xa là dịch nhược trương, Na+ được tái hấp thu , bài tiết K+ . Điều hòa bởi Aldosteron của tuyến thượng thận  Nước được tái hấp thu . Điều hòa bởi ADH  Ion Hydro , amoniac được bài tiết tại đây Tái hấp thu và bài tiết ở ống góp  9% nước được tái hấp thu tại đây  Điều hòa bởi ADH III. CÁC CHỨC NĂNG THẬN 1. Bài tiết nước tiểu 2. Bài tiết chất độc và chất cặn bã. 3. Điều hoà huyết áp 4. Bài tiết hormon: Renin, erythropoietin 5. Tham gia điều hoà sản sinh hồng cầu: erythropoietin. 1. Bài tiết nước tiểu  Thông qua bài tiết nước tiểu thận đã điều hoà thể tích và thành phần nội môi  Điều hoà nước:  Điều hoà nồng độ NaCl- áp lực thẩm thấu: Khi NaCl trong máu tăng lên thì thận tăng cường đào thải NaCl. người bị viêm thận cần phải ăn nhạt.  Điều hoà pH: pH của nước tiểu thay đổi từ 4,8 (acid) đến 8,2 (kiềm) nhưng trung bình là 6. 2. Bài tiết chất độc và chất cặn bã  Thận đào thải ra nước tiểu nhiều chất độc và những chất cặn bã do chuyển hoá protein như ure, acid uric, creatinin và acid lactic do hoạt động của cơ sinh ra.  Ngoài ra thận còn đào thải rất nhiều thuốc (khi tiêm hoặc uống), chất màukhi cả hai thận không hoạt động thì sẽ gay nhiễm độc nặng. 3. Điều hoà huyết áp  Thận sản xuất ra renin gây tăng huyết áp là một cơ chế điều hoà tự động đảm bảo đầy đủ khối lượng máu đến thận. ậ người bị viêm thận mạn tính máu tới thận ít gây tăng huyết áp. IV.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo thành nước tiểu của thận Ảnh h­ëng cña l­u l­îng m¸u qua thËn vµ huyÕt ¸p:  L­u l­îng m¸u qua thËn t¨ng lªn thËn t¨ng bµi tiÕt n­íc tiÓu. V× vËy mïa l¹nh ®i tiÓu nhiÒu h¬n v× m¹ch m¸u d­íi da co l¹i dån m¸u vµo néi t¹ng nhiÒu h¬n trong ®ã cã thËn.  Khi huyÕt ¸p gi¶m sÏ lµm cho ¸p suÊt m¸u ë mao m¹ch cÇu thËn còng gi¶m nªn bµi tiÕt Ýt n­íc tiÓu nh­ sèc lµm huyÕt ¸p h¹ nªn ®i tiÓu Ýt hoÆc v« niÖu ảnh hưởng của co tiểu động mạch đến  Co tiểu động mạch đến làm giảm lượng máu tới thận và làm giảm áp suất trong mao mạch cầu thận dẫn tới giảm lưu lượng lọc.  Giãn tiểu động mạch đến làm tăng lượng máu tới thận và làm tăng áp suất thuỷ tĩnh mao mạch cầu thận làm tăng lưu lượng lọc.  áp suất keo trong huyết tương giảm làm áp suất lọc tăng. Nồng độ protein trong máu giảm quá thấp gây phù (phù dinh dưỡng). ảnh hưởng của co tiểu động mạch đi  Làm cản trở máu ra khỏi mao mạch cầu thận, làm tăng áp suất mao mạch cầu thận.  Nếu co nhẹ làm tăng lưu lượng lọc.  Nếu co vừa hoặc co rất mạnh thì huyết tương giữ lại trong cầu thận một thời gian dài nên bị lọc qua màng nhiều hơn, do đó làm tăng áp suất keo trong mao mạch cầu thận dẫn tới làm giảm lưu lượng lọc. lưu lượng máu thận bị ảnh hưởng bởi những yếu tố sau Cơ chế tự điều hòa huyết áp tại thận: xảy ra khi huyết áp ĐM trung bình <70mmHg.  Khi lưu lượng lọc giảm dẫn tới hấp thu Na+ giảm làm giãn tiểu ĐM đến, máu đến cầu thận nhiều làm tăng lưu lượng lọc Thần kinh giao cảm.  Kích thích nhẹ: không tác dụng.  Kích thích mạnh: co ĐM đến nhiều hơn ĐM đi làm lưu lượng lọc giảm, nếu tiếp tục kích thích thì tự về bình thường (tự điều hòa). Hormon:  Hormon gây co mạch do đó làm giảm máu tới thận và giảm lưu lượng lọc cầu thận là adrenalin, noradrenalin, angiotensinII, adenosin.  Gây giãn mạch làm lưu lượng lọc tăng: prostaglandin, protacyclin Thành phần hoá học của máu  Những thay đổi thành phần hoá học của máu cũng làm thay đổi thành phần nước tiểu.  Thí dụ: khi uống nước ít thì nước tiểu ít nhưng độ đậm đặc các chất trong nước tiểu tăng lên hoặc khi ăn nhiều NaCl thì đậm độ nước tiểu tăng Tuyến nội tiết  Thuỳ sau tuyến yên: hormon ADH làm quá trình tái hấp thu nước của ống thận tăng, nên khi giảm chức năng thuỳ sau tuyến yên sẽ gây bệnh đái tháo nhạt (đái rất nhiều nhưng nước tiểu loãng không có đường).  Tuyến thượng thận.  Vỏ thượng thận tiết ra hornmon cortisol, aldosteron có tác dụng tái háp thu Na+ và bài tiét K+ ở thận.  Tuỷ thượng thận: Bài tiết adrenalin, adrenalin ở mức thấp sẽ làm giãn động mạch đến và co động mạch đi của tiểu cầu thận nên áp lực máu trong tiểu cầu thận tăng lên làm cho nước tiểu bài xuất nhiều. Thuốc lợi tiểu  Thuốc lợi niệu thẩm thấu (dung dịch đường hoặc muối ưu trương): Là chất được lọc nhưng không được hoặc ít được tái hấp thu nên làm cho áp suất thẩm thấu trong ống thận cao, giữ nước lại trong lòng ống nên làm tăng lưu lượng máu và huyết áp nên làm tăng lượng nước tiểu. Ví dụ manitol, sucrose.  Thuốc lợi niệu có tác dụng quai Henle: ức chế tái hấp thu Clo và natri trong nước tiểu cao nên áp suất thẩm thấu trong ống thận cao, giữ nước lại trong lòng ống nên làm tăng lượng nước tiểu. Ví dụ furosemid. Thuốc lợi tiểu  Thuốc lợi niệu kháng aldosteron (Ví dụ spironolacton). Thuốc cạnh tranh với aldosteron ở ống lượn xa và ống góp làm giảm tái hấp thu Na và giảm đào thải kali.  Thuốc lợi niệu kháng carbonic anhydrase (Ví dụ acetzolamid) gây lợi niệu, tăng đào thải bicarbonat, ít đào thải natri và kali làm nước tiểu kiềm.  Các vị thuốc nam như râu ngô, bông mã đề, cỏ tranh. V.Động tác tiểu tiện  Đơn vị thận liên tục sản sinh ra nước tiểu tập trung vào bể thận rồi xuống niệu quản  Thành niệu quản có cơ trơn có những sóng nhu động từng đợt nước tiểu vào bàng quang  Nước tiểu vào bàng quang làm bàng quang giãn dần ra  cổ bàng quang có cơ thắt trơn do sợi giao cảm và phó giao cảm chi phối (sợi giao cảm làm cho cơ thắt trơn co lại) V.Động tác tiểu tiện  Khi dung tích nước tiểu trong bàng quang lên tới 250-300 ml thì sẽ gây ra áp lực kích thích các đầu dây thần kinh ở thành bàng quang tạo ra những xung động thần kinh truyền từ trung khu tiểu tiện ở đoạn tuỷ cùng I,II,III của tuỷ sống gây cảm giấc mót tiểu tiện làm co cơ bàng quang và mở cơ thắt trơn bàng quang.  Như vậy nước tiểu bị đẩy từ bàng quang ra ngoài niệu đạo rồi bài xuất ra ngoài. VI. Thăm dò chức năng thận thường dùng.  Đánh gía chức năng lọc cầu thận: inulin, manitol, creatinin  Đánh giá chức năng tái hấp thu ở ống lượn gần: Urê.  Đánh giá chức năng bài tiết ở ống lượn xa PAH (paraamonohyppurat), PSP (phenol sulfonphtalein). VI. Thăm dò chức năng thận thường dùng.  Các xét nghiệm khác.  Lượng nước tiểu 24h.  Thành phần hóa học của nước tiểu: albumin, đường, pH  Thành phần tế bào nước tiểu: Hồng cầu,bạch cầu, trụ niệu Chẩn đoán hình ảnh thận  Các chẩn đoán hình ảnh có tác dụng phát hiện bất thường về hình thái của thận và đường dẫn nước tiểu (nang, sỏi, hẹp, tắc, khối u, viêm) và phần nào cho biết sơ bộ chức năng thận (ứ nước, tình trạng ngấm thuốc, đọng thuốc cản quang).  Có nhiều phương pháp chẩn đoán hình ảnh thận bằng X quang (chụp XQ ổ bụng không chuẩn bị, chụp đường tiết niệu qua tĩnh mạch, chụp niệu quản bể thận ngược dòng, chụp bàng quang ngược dòng, chụp mạch thận, chụp động mạch số hoá), chụp siêu âm cắt lớp, chụp hình ảnh bằng cộng hưởng từ hạt nhân... Sự phát triển của chẩn đoán hình ảnh đã thay thế dần cho các phương pháp chẩn đoán bằng chất động vị phóng xạ