Trang chủ
Sách y học
Bài giảng sinh lý bệnh
Màng mao mạch cầu thận: bước đầu hình thành nước tiểu

Màng mao mạch cầu thận: bước đầu hình thành nước tiểu

2020-09-05 08:32 AM

Khả năng lọc của chất tan tỉ lệ ngịch với kích thước của chúng. Màng mao mạch cầu thận dày hơn các mao mạch khác, nhưng có nhiều lỗ nhỏ hơn và do đó lọc dịch tốc độ cao.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Bước đầu tiên hình thành nước tiểu là lọc số lượng lớn dịch qua mao mạch cầu thận trong khoang Bowman-khoảng 180 lít dịch mỗi ngày được lọc qua thận, nhưng chỉ khoảng 1 lít dịch được thải ra. Phần lớn dịch này được tái hấp dịch qua thận phụ thuộc vào dịch vào. Mức lọc cầu thận cao cần tốc độ dòng chảy qua thận cao, cũng như đặc tính đặc biệt của màng lọc. Trong chương này ta sẽ trao đổi những yếu tố quyết định tốc độ lọc cầu thận (GFR) và cơ chế điều hòa mức lọc cầu thận và dòng chảy máu qua thận.

Màng mao mạch cầu thận tương tự như các mao mạch khác, trừ gồm có 3 lớp chính (bình thường có 2): (1) lớp nội mô, (2) màng đáy, và (3) lớp tế bào biểu mô (podocytes) bao quanh mặt ngoài của màng đáy. 3 lớp này tạo nên hang rào lọc, mặc dù là 3 lớp nhưng chúng lọc gấp hang trăm lần các màng mao mạch bình thường Với tỉ lệ lọc cao như vậy nhưng màng mao mạch cầu thận vẫn ngăn cản được protein huyết tương.

Tỉ lệ lọc cao này do cấu trúc đặc biệt của nó. Lớp nội mô có hàng ngàn lỗ nhỏ, gọi là fenestrae, tương tự như các mao mạch có lỗ được tìm thấy ở gan, mặc dù nhỏ hơn lỗ ở gan. Tuy các lỗ này tương đối rộng, nhưng tế bào nội mô lại mang nhiều thành phần điện tích âm cố định gắn vào nên vẫn ngăn chặn được protein huyết tương đi qua.

Bao quanh nội mô là màng đáy, gồm hộ thống collagen và các sợi pro teoglycan, là không gian rộng lớn cho lượn lớn nước và các chất hòa tan có thể lọc. Màng đáy cũng ngăn sự lọc protein huyết tương, một phần do điện tích âm rất mạnh lien quan đến proteoglycans.

Phần cuối cùng là lớp tế bào biểu mô, lót bề mặt ngoài cùng của cầu thận. Những tế bào này không lien tục mà phân ngón thành những chân bám (podocytes) bám vào mặt ngoài màng đáy. Những ngón chân ngăn cách bởi các lỗ nhỏ gọi là slit pores cho dịch lọc đi qua. Tế bào biểu mô cũng có điện tích âm ngăn hạn chế lọc protein huyết tương,. Do đó, tất cả các lớp của thành mao mạch cầu thận tạo hàng rào lọc vững chắc đối với protein huyết tương.

Giá trị trung bình tổng lưu lượng huyết tương thận

Hình. Giá trị trung bình tổng lưu lượng huyết tương thận (RPF), tốc độ lọc cầu thận (GFR), tái hấp thu ở ống thận (REAB) và tốc độ dòng nước tiểu. RPF bằng lưu lượng máu qua thận × (1 - Hematocrit). Lưu ý rằng mức lọc cầu thận trung bình chiếm khoảng 20% RPF, trong khi tốc độ dòng nước tiểu nhỏ hơn 1% mức lọc cầu thận. Do đó, hơn 99% dịch được lọc sẽ được tái hấp thu một cách bình thường. Phần lọc là GFR / RPF.

Siêu cấu trúc cơ bản của mao mạch cầu thận

Hình. A, Siêu cấu trúc cơ bản của mao mạch cầu thận. B, Mặt cắt của màng mao mạch cầu thận và các thành phần chủ yếu của nó: nội mô mao mạch, màng đáy, biểu mô (podocytes).

Khả năng lọc của các chất theo mao mạch cầu thận

Bảng. Khả năng lọc của các chất theo mao mạch cầu thận dựa trên trọng lượng phân tử.

Dù tốc độ lọc cao, hàng rào lọc vẫn lựa chọn những phân tử nào được lọc dựa vào kích thước và điện tích.

Bảng chỉ ra kích thước phân tử và khả năng lọc khác nhau. Hệ số lọc là 1.0 nghĩa là chất được lọc là tự do như nước, hay 0,75 nghĩa là chất được lọc chỉ nhanh bằng 75% tốc độ của nước. Lưu ý các chất điện phân như Natri và thành phần nhỏ như glucose được lọc tự do. Các phân tử trọng lượng tương đương albumin, hệ số lọc giảm nhanh, xấp xỉ bằng 0.

Phân tử lớn điện tích âm được lọc khó hơn phân tử điện tích dương cùng kích cỡ. Đường kính phân tử albumin huyết tương chỉ khoảng 6 nanometers, trong khi lỗ của mao mạch cầu thận là khoảng 8 nanometers (80 angstroms). Tuy vậy Albumin vẫn bị hạn chế lọc do nó mang điện tích âm và lực đẩy tĩnh điện bởi điện tích âm proteoglycans ở thành mao mạch cầu thận.

Hình chỉ ra tác động của điện tích đến sự lọc của các phân tử dextrans khác nhau. Dextrans là polysaccharides có thể là phân tử trung tính hoặc mang điện tích âm hoặc mang điện tích dương. Lưu ý rằng phân tử mang điện tích dương được lọc dễ dàng hơn phân tử mang điện tích âm.

Dextrans trung tính được lọc dễ dàng hơn dextrans điện tích âm cùng trọng lượng. Do điện tích âm của màng đáy và tế bào biểu mô có chân giữ vai trò quan trọng để ngăn cản.

Ảnh hưởng của bán kính phân tử và điện tích của dextran

Hình. Ảnh hưởng của bán kính phân tử và điện tích của dextran đến khả năng lọc bởi mao mạch cầu thận. Giá trị 1,0 cho biết chất này được lọc tự do như nước, trong khi giá trị của chất này cho biết chất không được lọc. Dextransarepolysaccharid có thể được sản xuất dưới dạng phân tử trung tính hoặc mang điện tích âm hoặc dương và có trọng lượng phân tử khác nhau.

Phân tử điện tích âm lớn, gồm protein huyết tương.

Trong bệnh thận nào đó, điện tích âm của màng đáy bị mất trước thay đổi mô học thận, tình trạng này nói đến bệnh thân thay đổi tối thiểu. Nguyên nhân gây việc mất điện tích âm này không rõ rang, nhưng có thể tin rằng liên quan đến phản ứng miễn dịch với T-cell bất thường tiết cytokines làm giảm anions trong mao mạch cầu thận hay podocyte proteins. Dẫn đến kết quả giảm điện tích âm của màng đáy, một số phân tử protein trọng lượng phân tử thấp, đặc biệt là albumin, được lọc và xuất hiện trong nước tiểu, tình trạng này được biết đến như là proteinuria hoặc albuminuria. Thay đổi nhỏ bệnh học thận này phổ biến chủ yếu ở trẻ em nhưng cũng diễn ra ở người lớn, đặc biệt những người rối loạn miễn dịch.

Bài viết cùng chuyên mục

Vận chuyển nước và các chất ở quai Henle của thận

Đoạn dày của ngành lên quai Henle hầu như không thấm nước. Do đó, hầu hết nước qua đoạn này vẫn ở lại trong lòng ống mặc dù có một lượng lớn chất tan được tái hấp thu.

Khuếch tán của màng hô hấp: công xuất khuếch tán O2 và CO2 và tỷ lệ thông khí tưới máu

Một số vùng của phổi có sự lưu thông khí nhưng không có sự lưu thông máu và ngược lại. Chỉ cần 1 trong các điều kiện đó, trao đổi khí qua màng hô hấp khó khăn nghiêm trọng và người đó có thể suy hô hấp nặng.

Cơ chế đông máu: chất chống đông và chất đông máu

Khi mạch máu bị tổn thương, chất đông máu trong vùng mô tổn thương sẽ được hoạt hóa và ưu thế hơn các chất chống đông, từ đó hỉnh thành cục máu đông.

Kiểm soát tuần hoàn thận của hormon và các chất hóa học

Trong trạng thái căng thẳng, chẳng hạn như sự suy giảm khối lượng hoặc sau khi phẫu thuật, các thuốc kháng viêm không steroid như aspirin, ức chế tổng hợp prostaglandin có thể gây ra giảm đáng kể mức lọc cầu thận.

Đau quy chiếu: cảm nhận đau xuất phát từ mô cơ thể

Những sợi thần kinh dẫn truyền cảm giác đau từ các tạng có vị trí tiếp nối synapse trong tủy sống trên cùng một neuron thứ 2 (1 và 2) mà cũng nhận tín hiệu đau từ da.

Sốc do tim: suy tim giảm cung lượng tim

Hội chứng sốc tuần hoàn do tim bơm không đủ máu được gọi là sốc do tim. Một khi sốc do tim tiến triển, tỉ lệ sống sót thường nhỏ hơn 30% ngay cả khi có cấp cứu nhanh chóng.

Hệ thống đệm photphat mang H + dư thừa vào nước tiểu và tạo ra HCO3− mới

Trong điều kiện bình thường, phần lớn các phosphate được tái hấp thu và chỉ khoảng 30-40 mEq/ngày dành cho đệm H+. Do đó, phần lớn các bộ đệm với H+ dư trong dịch toan ở ống thận xảy ra thông qua hệ đệm ammoniac.

Đối kháng thụ thể mineralocorticoid: giảm tái hấp thu natri và giản bài tiết kali của ống góp

Do các thuốc này cũng ức chế tác dụng của aldosterone trong việc làm tăng bài tiết kali, nên dẫn đến giảm bài tiết kali ra nước tiểu. Đối kháng thụ thể mineralocorticoid cũng làm kali từ các tế bào đi vào trong dịch ngoại bào.

Tiếng thổi của tim: được tạo ra bởi tổn thương của van

Các đồ thị chỉ ra cường độ của tiếng thổi thay đổi như thế nào trong suốt các phần khác nhau của thì tâm trương và thì tâm thu. Thời gian tương đối của mỗi tiếng thổi cũng là hiển nhiên.

Viêm thận kẽ mạn: nguyên nhân do tổn thương kẽ thận

Tổn thương kẽ thận do nguyên nhân nhiễm khuẩn được gọi là viêm thận-bể thận. Tình trạng nhiễm khuẩn có thể do nhiều loại vi khuẩn khác nhau nhưng thường gặp nhất là E.coli do nhiễm khuẩn ngược dòng từ đường hậu môn.

Viêm cầu thận mạn: nguyên nhân do tổn thương cầu thận

Viêm cầu thận mạn thường khởi phát với sự tăng lắng đọng các phức hợp kháng nguyên kháng thế ở màng đáy cầu thận. Viêm cầu thận cấp, số lượng bệnh nhân nhiễm liên cầu chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số bệnh nhân bị viêm cầu thận mạn.

Tăng thể tích máu do tăng lưu lượng mạch máu

Trong thai kỳ, sức chứa mạch máu của tử cung, nhau thai và các cơ quan mở rộng khác của cơ thể người phụ nữ tăng lên thường xuyên làm tăng lượng máu từ 15 đến 25 phần trăm.

Tuổi già và bệnh tật

Các bệnh này hoặc mới mắc hoặc mắc từ trẻ nay nặng lên. Trên thực tế, số người chết thuần tuý do già là rất hiếm.

Đau đầu ngoài sọ: đau đầu do mắt và mũi

Sự căng thẳng cảm xúc thường làm co nhiều cơ của đầu, đặc biệt là cơ gắn vào da đầu và cơ cổ gắn với chẩm, trở nên co cứng, và nó được cho rằng cơ chế này là một trong những nguyên nhân thông thường của đau đầu.

Hormon chống bài niệu kiểm soát sự cô đặc nước tiểu

Khi độ thẩm thấu của các dịch cơ thể tăng trên bình thường, thùy sau tuyến yên tiết ra nhiều hơn ADH, điều đó làm tăng tính thấm nước của các ống lượn xa và ống góp.

Bài tiết nước tiểu cô đặc: nồng độ ADH cao và áp suất thẩm thấu cao vùng tủy thận

Các ống góp xung quanh kẽ tủy thận thường có áp suất thẩm thấu cao, vì vậy khi nồng độ ADH cao, nước di chuyển qua màng tế bào ống thận bằng cách thẩm thấu vào kẽ thận.

Phân loại điếc: các bất thường về thính giác

Nếu ốc tai hoặc thần kinh thính giác bị phá hủy thì sẽ bị điếc vĩnh viễn. Nếu ốc tai và thần kinh thính giác vẫn còn nguyên vẹn mà hệ màng nhĩ - xương con bị phá hủy hoặc bị cứng khớp, sóng âm vẫn có thể truyền đến ốc tai bằng phương tiện dẫn truyền qua xương.