CẤU TRÚC CỦA NEPHRON
Đơn vị thận (nephron) gồm cầu thận và các ống thận cùng với mạch máu liên quan. 85% số nephron nằm ở phần vỏ thận, số còn lại nằm ở nơi phần vỏ tiếp giáp với phần tuỷ thận.
- Cầu thận gồm:
- - Bọc Bowman là một túi lõm thông với ống lượn gần, bao quanh búi mao mạch.
- - Búi mạch gồm khoảng 20 - 40 mao mạch xuất phát từ tiểu động mạch đến cầu thận và ra khỏi cầu thận bằng tiểu động mạch đi. Tiểu động mạch đi có đường kính nhỏ hơn của tiểu động mạch đến.
- Các ống thận là những đoạn tiếp nối với bọc Bowman, theo thứ tự gồm:
- Ống lượn gần
- Quai Henle: Gồm nhánh xuống của quai Henle mảnh, phần chóp, đoạn đầu nhánh lên mảnh và đoạn cuối dày.
- Ống lượn xa
- Ống góp
- Mạch máu thận
Động mạch thận xuất phát từ động mạch chủ bụng đi vào rốn thận chia thành các nhánh động mạch gian thùy, động mạch gian thùy chia thành các nhánh vòng cung đi men theo đường ranh giới giữa vỏ và tủy thận. Từ các động mạch vòng cung, có động mạch gian tiểu thùy cho ra tiểu động mạch đến đi vào cầu thận tạo thành mạng mao mạch tiểu cầu thận rồi tập hợp thành tiểu động mạch đi rời khỏi cầu thận, đó là hệ mao mạch thứ nhất.
Hệ mao mạch thứ hai do tiểu động mạch ra sau khi ra khỏi cầu thận tạo thành một mạng lưới mao mạch bao quanh ống thận và cuối cùng đổ vào tĩnh mạch gian tiểu thùy. Hệ mao mạch thứ hai này đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình tái hấp thu ở ống thận.
Riêng ở các nephron vùng gần tủy thì tiểu động mạch đi không tạo thành mạng lưới mao mạch bao quanh ống thận mà hướng vào tủy thận tạo thành mạch thẳng Vasa recta chạy bên cạnh quai Henle và quay ngược trở ra vỏ thận rồi đổ vào các tĩnh mạch vùng vỏ. Mạch thẳng Vasa recta đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình cô đặc nước tiểu của ống góp.
Sinh lý
- Theo tiểu động mạch đi, dòng máu sẽ vào mao mạch cầu thận. Áp suất thủy tĩnh tại mao mạch cầu thận đẩy nước và các chất điện giải vào khoang Bowman, tạo dịch lọc tiểu cầu thận . Ống lượn gần là nơi xảy ra sự vận chuyển Na+, nước và HCO3- từ dịch lọc, qua tế bào ống lượn gần, vào trong mô kẽ của vùng vỏ thận. Khoảng 65 % Na được lọc qua mao mạch cầu thận sẽ được tái hấp thu tại đây. Sự tái hấp thu này được xem như là đẳng trương vì cứ mỗi một phân tử Na được tái hấp thu, sẽ có một phân tử nước được hấp thu đi kèm. Ở ống lượn gần, Na+ được tái hấp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực nguyên phát ở bờ màng đáy, và vận chuyển tích cực thứ phát, khuếch tán thụ động ở bờ lòng ống. Về phía màng đáy của tế bào biểu mô ống, trên màng tế bào có protein mang và men Na+-K+-ATPase. Đầu ngoài của protein mang gắn 2 ion K+, đầu trong của protein mang gắn 3 ion Na+, khi gắn đủ 5 ion thì men Na+-K+-ATPase phân hủy ATP cho năng lượng để bơm 3 ion Na+ từ trong bào tương ra dịch kẽ và bơm 2 ion K+ từ dịch kẽ vào bào tương. Tuy nhiên phía màng đáy của tế bào biểu mô ống thì thấm ion K+ cực kỳ mạnh, nên tất cả K+ vào tế bào lại thấm ra ngoài dịch kẽ. Do đó tác dụng thực sự của vận chuyển tích cực nguyên phát là bơm Na+ ra ngoài để làm giảm Na+ trong tế bào, vì thế dịch trong tế bào còn lại điện thế rất âm. Cho nên ở bờ lòng ống lượn gần, có hai yếu tố làm Na+ khuếch tán qua màng từ lòng ống vào trong tế bào: (1) bậc thang nồng độ Na+ rất lớn qua màng tế bào (nồng độ cao ở lòng ống và nồng độ thấp trong tế bào); (2) sự chênh lệch điện thế (điện thế dương do Na+ ở trong lòng ống so với điện thế âm trong tế bào). Bờ lòng ống là bờ bàn chải làm tăng diện tích bề mặt và có tính thấm cáo đối với Na+, do đó Na+ khuếch tán thụ động từ lòng ống vào tế bào. Cơ chế thứ 2 là trong màng của bờ bàn chải, có các protein mang Na+, đồng thời nó cũng có thể mang thêm các chất khác như glucose, acid amin, Ca2+, Mg2+… Tất nhiên là mỗi chất mang đặc hiệu chỉ mang Na+ và một chất khác tương ứng. Sau khi gắn đủ cả 2, nó sẽ đồng vận chuyển Na+ và một chất khác từ lòng ống vào tế bào mà không cần năng lượng do ATP cung cấp. Hiện tượng này gọi là vận chuyển tích cực thứ phát đồng vận chuyển.
- Khi đoạn ống lượn gần đi vào tủy thận, ống này trở nên hẹp hơn và tạo thành phần xuống quai Henle, sau đó quai Henle sẽ dày hơn và đi ngược trở lại vào phần vỏ của tủy thận tạo thành ngành lên của quai Henle. Áp suất thẩm thấu của mô kẽ tại vùng tủy thận rất cao nên quai Henle có tính thấm cao đối với nước, dẫn đến tình trạng cô đặc nước tiểu sau khi dịch lọc đi qua ngành xuống quai Henle.
- Ngành lên quai Henle là nơi không có tính thấm nước, tại đây chỉ xảy ra hiện tượng đồng vận chuyển để tái hấp thu Na+, K+, Clo- theo tỷ lệ 1 : 1 : 2. Khoảng 25% Na có trong dịch lọc ban đầu sẽ được tái hấp thu ở ngành lên quai Henle. Từ ngành lên quai Henle, dịch sẽ di chuyển đến ống lượn xa, tại đây khoảng 5% Na sẽ được tái hấp thu và đi vào vùng mô kẽ của tủy thận (ống lượn xa cũng không có tính thấm với nước). Điểm quan trọng ở phần này là cơ chế tăng nồng độ ngược dòng. Dịch từ ống lượn gần đổ vào quai Henle là đẳng trương, có độ thẩm thấu là 300 mOsml. Tuy nhiên độ thẩm thấu của dịch kẽ tủy ngày càng tăng từ vùng tủy ngoài tới vùng tủy trong từ 300 msOsm/L ở vỏ tới 1200 mOSm/L ở vùng sát bể thận. Tại sao dịch tủy lại có độ thẩm thấu cao như vậy, còn dịch vỏ thì không. Do ở vỏ không có quai mao mạch vasa recta nên các ion Na+ và Cl- được hấp thu một cách thăng bằng trong hệ thống ống. Còn ở tủy, cành xuống của quai Hene đoạn mỏng có tính thấm cao với Na+, Cl-, ure và nước. Na+, Cl- và ure khuếch tán từ dịch kẽ tủy vào lòng ống, còn nước thì bị rút từ lòng ống ra dịch kẽ, do dịch tủy ưu trương hơn. Vì vậy dịch trong lòng ống được bổ sung thêm Na+, Cl- và ure, còn nước thì bị rút đi, nên sẽ ngày càng ưu trương hơn.
- Ở đoạn dày ngành lên quai Henle, Na+ được tái hấp thu tích cục nguyên phát ở bờ màng đáy, chuyển Na+ từ tế bào vào dịch kẽ, kéo theo Cl-, còn Cl- được tái hấp thu tích cực thứ phát đồng vận chuyển với Na+ ở bờ lòng ống, chuyển Na+ và Cl- từ bờ lòng ống vào tế bào, nhưng tế bào biểu mô không thấm nước, nước sẽ ở lại trong lòng ống chứ không theo Na+, Cl- ra dịch kẽ. Do đó dịch cành lên của quai ngày càng nhược trương, đến đầu ống lượn xa, độ thẩm thấy chỉ còn là 100 mOsm/L. NaCl ra dịch kẽ tủy, làm cho tủy ưu trương và NaCl khuếch tán ngay vào lòng ống ở ngành xuống, cùng với dòng chảy liên tục của NaCl mới từ dịch lọc tiểu cầu vào ống gần chuyến đến quai. Cách hoạt động như vậy, làm ưu trương tủy, gọi là tăng nồng độ ngược dòng. Rõ ràng là vòng quay của Na+ từ đoạn dày cành lên quai Henle đi ra dịch kẽ tủy, rồi đi vào đoạn mỏng ngành xuống quai Henle đổ vào dịch ống, Na+ lại tiếp tục đổ vào cành lên và sang chu kỳ dịch kẽ mới, cái đó đã làm tăng nồng độ thẩm thấu dịch kẽ tủy.
- Cuối cùng, ống lượn xa đi vào vùng tủy thận và trở thành ống góp, đổ vào vùng bể thận. Đoạn xa của ống lượn xa và phần trên của ống góp xảy ra sự vận chuyển tích cực Na+ – K+ và Na+ – H+, giúp tái hấp thu Na+ (khoảng 1 – 2% của dịch lọc ban đầu), đồng thời bài tiết K+ và H+ ra nước tiểu. Hai điểm quan trọng đáng lưu ý trong các cơ chế vận chuyển này: 1) hoạt động phụ thuộc vào nồng độ Na có trong dịch lọc, vì vậy khi nồng độ Na có trong dịch lọc đi đến phần ống thận này càng cao, thì càng nhiều Na được tái hấp thu, đồng thời càng nhiều K+, H+ được bài tiết ra nước tiểu 2) Cơ chế vận chuyển này được điều hòa bởi aldosterone (1 hormone mineralcorticoid được tiết từ vỏ thận). Tăng nồng độ aldosterone trong máu làm tăng tái hấp thu Na+, và tăng bài tiết H+, K+. Cuối cùng nước được tái hấp thu ở ống góp qua những lỗ đặc biệt dưới sự điều hòa của hormone bài niệu (ADH) (được giải phóng từ thùy sau tuyến yên). ADH tăng tính thấm của ống góp của thận đối với nước, từ đó làm tăng tái hấp thu nước, dẫn đến cô đặc nước tiểu. Phần lớn Na+ được tái hấp thu ở ống thận, chỉ còn 1% Na được thải ra ngoài qua nước tiểu. Chỉ khoảng 1% thể tích huyết tương rời khỏi cơ thể dưới dạng nước tiểu. 99% còn lại được tái hấp thu ở những vị trí khác nhau của ống thận. Các chất điện giải hầu như được tái hấp thu chủ động, trong khi nước chủ yếu được tái hấp thu thụ động.
Các nhóm thuốc lợi tiểu
- Lợi tiểu thẩm thấu
- Ức chế men carbonic anhydrase
- Ức chế chất đồng vận chuyển Na+-Glucose (SGLT 2)
- Lợi tiểu quai
- Lợi tiểu thiazide và giống thiazide
- Lợi tiểu tiết kiệm kali
LỢI TIỂU THẨM THẤU MANNITOL
