Nephron: đơn vị chức năng của thận

2020-09-02 05:43 PM

Mỗi nephron chứa một chùm mao mạch cầu thận được gọi là cầu thận, qua đó một lượng lớn dịch được lọc từ máu, và một ống dài trong đó dịch đã lọc được chuyển hóa thành nước tiểu.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Mỗi quả thận của người chứa khoảng 800.000 đến 1.000.000 nephron, mỗi nephron có khả năng hình thành nước tiểu. Thận không thể tái tạo nephron mới. Do đó, với chấn thương thận, bệnh tật, hoặc lão hóa bình thường, số lượng nephron dần dần giảm xuống. Sau 40 tuổi, số lượng nephron hoạt động thường giảm khoảng 10 phần trăm sau mỗi 10 năm; do đó, ở tuổi 80, nhiều người có số nephron hoạt động ít hơn 40% so với lúc họ 40 tuổi. Sự mất mát này không đe dọa đến tính mạng vì những thay đổi thích nghi trong các nephron còn lại cho phép chúng bài tiết nước, chất điện giải và chất thải thích hợp.

Mỗi nephron chứa (1) một chùm mao mạch cầu thận được gọi là cầu thận, qua đó một lượng lớn dịch được lọc từ máu, và (2) một ống dài trong đó dịch đã lọc được chuyển hóa thành nước tiểu.

Cầu thận chứa một mạng lưới các mao mạch cầu thận phân nhánh và nối liền nhau, so với các mao mạch khác, có áp suất thủy tĩnh cao (khoảng 60 mm Hg). Các mao mạch cầu thận được bao phủ bởi các tế bào biểu mô, và toàn bộ cầu thận được bao bọc trong bao Bowman.

Dịch được lọc từ các mao mạch cầu thận chảy vào bao Bowman và sau đó vào ống lượn gần, nằm trong vỏ thận. Từ ống lượn gần, dịch chảy vào quai Henle, ống này sẽ nhúng vào tủy thận. Mỗi vòng lặp bao gồm một chi giảm dần và một chi tăng dần. Các bức thành của chi phía dưới và đầu dưới của chi rất nhỏ đi lên và do đó được gọi là đoạn nhỏ của quai Henle. Sau khi phần đi lên của vòng lặp trở lại một phần trở lại vỏ, thành của nó trở nên dày hơn nhiều, và nó được gọi là đoạn dày của phần tăng dần.

Các mạch chính cung cấp lưu lượng máu đến thận

Hình. Các mạch chính cung cấp lưu lượng máu đến thận và sơ đồ vi tuần hoàn của mỗi nephron.

Ở phần cuối của chi tăng dần dày là một đoạn ngắn mà trong thành của nó có một mảng bám của các tế bào biểu mô chuyên biệt, được gọi là điểm vàng. Điểm vàng đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chức năng của nephron. Ngoài điểm vàng, dịch đi vào ống lượn xa, giống như ống lượn gần, nằm trong vỏ thận. Ống lượn xa được nối tiếp bởi ống nối và ống góp vỏ, dẫn đến ống góp vỏ. Các phần ban đầu của 8 đến 10 ống góp vỏ kết hợp với nhau để tạo thành một ống góp lớn hơn duy nhất chạy xuống tủy và trở thành ống góp của tủy. Các ống góp hợp nhất để tạo thành các ống dẫn lớn dần dần mà cuối cùng đổ vào bể thận thông qua các đầu của nhú thận. Trong mỗi quả thận, có khoảng 250 ống góp rất lớn, mỗi ống thu thập nước tiểu từ khoảng 4000 nephron.

Các đoạn hình ống cơ bản của nephron

Hình. Các đoạn hình ống cơ bản của nephron. Chiều dài tương đối của các đoạn hình ống khác nhau không được tính theo tỷ lệ.

Sự khác biệt giữa các vùng trong cấu trúc Nephron: Nephron vỏ và tủy. Mặc dù mỗi nephron có tất cả các thành phần được mô tả trước đó, có một số khác biệt, tùy thuộc vào độ sâu của nephron trong khối thận. Các nephron có cầu thận nằm ở vỏ ngoài được gọi là nephron vỏ; chúng có các vòng Henle ngắn chỉ xâm nhập một khoảng ngắn vào tủy.

Sơ đồ mối quan hệ giữa các mạch máu và cấu trúc ống

Hình. Sơ đồ mối quan hệ giữa các mạch máu và cấu trúc ống và sự khác biệt giữa nephron vỏ não và tủy thận.

Khoảng 20 đến 30 phần trăm nephron có cầu thận nằm sâu trong vỏ thận gần tủy và được gọi là nephron bên. Các nephron này có các vòng Henle dài nhúng sâu vào tủy, trong một số trường hợp là đến tận các đầu của nhú thận.

Cấu trúc mạch máu cung cấp nephron vỏ cũng khác với cấu trúc cung cấp nephron tủy. Đối với các nephron vỏ, toàn bộ hệ thống ống được bao quanh bởi một mạng lưới rộng các mao mạch phúc mạc. Đối với nephron của ống tủy, các tiểu động mạch dài kéo dài từ cầu thận xuống đến tủy ngoài và sau đó phân chia thành các mao mạch phúc mạc chuyên biệt kéo dài xuống dưới vào tủy, nằm cạnh nhau với các quai Henle. Giống như các vòng của Henle, ống dẫn trở lại về phía vỏ và đổ vào các tĩnh mạch vỏ. Mạng lưới mao mạch chuyên biệt này trong tủy đóng một vai trò thiết yếu trong việc hình thành nước tiểu cô đặc.

Bài viết cùng chuyên mục

Cơ chế điều hòa nồng độ H+: hệ thống đệm phổi thận

Khi có sự thay đổi nồng độ H+, các hệ thống đệm trong dịch cơ thể sẽ phản ứng ngay trong vòng vài giây để giảm thiểu sự thay đổi này. Hệ thống đệm không thể loại bỏ H+ hoặc thêm H+ cho cơ thể.

Thuốc lợi tiểu: các loại và cơ chế tác dụng

Tác dụng lâm sàng chủ yếu của các thuốc lợi tiểu là làm giảm lượng dịch ngoại bào, đặc biệt trong những bệnh có kèm theo phù và tăng huyết áp.

Đông máu nội mạch rải rác: tắc nghẽn mạch máu nhỏ ở ngoại vi

Sự tắc nghẽn các mạch máu nhỏ ngoại vi sẽ ngăn cản mô nhận oxy và các chất dinh dưỡng khác, điều này sẽ dẫn đến hoặc làm nặng thêm tình trạng shock tuần hoàn.

Lợi tiểu quai: giảm tái hấp thu natri clo và kali ở đoạn phình to nhánh lên quai Henle

Bằng việc ức chế cơ chế đồng vận chuyển Natri-clokali ở mặt trong màng của quai Henle, thuốc lợi tiểu quai làm tăng đào thải ra nước tiểu: Natri, clo, kali, nước cũng như các chất điện giải khác.

Tăng chức năng tuyến thượng thận tác dụng lên chuyển hóa cacbohydrat và protein

Tác dụng của glucocorticoid trên dị hóa protein thường rõ trong hội chứng Cushing, làm giảm rất nhiều protein mô gần như ở khắp mọi nơi trong cơ thể với ngoại trừ của gan.

Bệnh van hai lá: huyết động học trong hẹp và hở van

Khi áp lực tâm nhĩ trái tăng lên, máu bắt đầu dồn lên phổi, cuối cùng trở lại động mạch phổi. Ngoài ra, phù nề phổi ngay từ đầu gây co thắt tiểu động mạch phổi.

Dịch ngoại bào: phân bố dịch giữa khoảng kẽ và mạch máu

Thể tích dịch ngoại bào và thể tích máu thường được kiểm soát đồng thời, nhưng số lượng phân phối dịch giữa kẽ và máu phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của tuần hoàn và khoảng kẽ, cũng như động lực của quá trình trao đổi dịch qua các màng mao mạch.

Phần đầu ống thận: H+ được bài tiết bởi sự hoạt hóa lần hai

Ống thận tái hấp thu HCO3- bằng cách kết hợp H+ với HCO3- thành acid carbonic, sau đó lại phân ly thành CO2 và nước. Ion Na, được tái hấp thu nhờ sự trao đổi với H+ được bài tiết.

Các nguyên nhân rối loạn cân bằng acid base trên lâm sàng

Cách điều trị tốt nhất cho nhiễm acid hoặc nhiễm kiềm là điều chỉnh lại tình trạng gây ra sự bất thường. Điều này thường rất khó, đặc biệt đối với các bệnh mạn tính làm suy yếu chức năng của phổi hoặc gây ra suy thận.

Sự hình thành bạch cầu: quá trình hình thành trong tủy xương

Bạch cầu được hình thành trong tủy xương được dự trữ trong tủy xương đến khi chúng cần thiết phải đi vào hệ tuần hoàn. Sau đó, khi có nhu cầu, các yếu tố khác nhau làm cho chúng được giải phóng.

Tan máu tăng hồng cầu non ở trẻ sơ sinh

Các mô tạo máu của trẻ sơ sinh sản xuất máu thay thế các tế bào máu đã phá huỷ. Gan và lách trở nên lớn hơn và sản xuất hồng cầu giống như đã làm khi còn trong giai đoạn giữa của thai kì.

Tứ chứng fallot: bệnh tim bẩm sinh shunt phải trái

Hầu hết máu giảm đi qua phổi, do đó máu động mạch chủ chủ yếu là máu tĩnh mạch chưa được oxy hóa. Trong tình trạng này, bốn bất thường của tim xảy ra đồng thời.

Giảm mức lọc cầu thận: tăng áp suất thủy tĩnh của khoang Bowman

Trong trạng thái bệnh nào đó liên quan đến cấu trúc đường tiểu, áp lực khoang Bowman’s có thể tăng rõ rệt, gây ra giảm trầm trọng mức lọc cầu thận.

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.

Bạch cầu ưa acid (bạch cầu ái toan): chống lại nhiễm kí sinh trùng và dị ứng

Bạch cầu ái toan cũng có xu hướng đặc biệt tập trung nhiều trong các mô có phản ứng dị ứng, như trong các mô quanh phế quản ở người bị hen phế quản và trong da sau khi có phản ứng dị ứng da.

Ức chế (vô cảm) đau: hệ thống trong não và tủy sống

Mức độ mà con người phản ứng với cơn đau thì vô cùng đa dạng. Đây chủ yếu là kết quả của khả năng tự thân kiểm soát tín hiệu đau trong hệ thần kinh bằng cách hoạt hóa hệ thống ức chế đau, gọi là hệ thống vô cảm (analgesia system).

Duy trì áp suất thẩm thấu cao vùng tủy thận: trao đổi ngược dòng trong recta vasa

Khi máu đi vào vùng tủy thận về phía nhú, nó dần dần trở nên cô đặc hơn, một phần do chất tan đi vào từ vùng kẽ và một phần là do sự mất nước vào vùng kẽ.

Nguyên nhân cụ thể của loét dạ dày tá tràng

Các yếu tố nguy cơ của loét dạ dày tá tràng bao gồm hút thuốc lá, uống rượu, bởi rượu có xu hướng phá vỡ hàng rào niêm mạc; và uống thuốc aspirin và các NSAID khác.

Dịch trong khoang màng phổi: áp lực âm giữ cho phổi nở và lượng dịch màng phổi

Khi dịch nhiều hơn đủ để bắt đầu chảy trong khoang màng phổi thì các dịch dư thừa bị bơm đi bằng cách mở trực tiếp mạch bạch huyết từ khoang màng phổi vào trung thất, trên bề mặt cơ hoành và xung quanh màng phổi thành.

Tổn thương thận cấp sau thận: nguyên nhân do các bất thường đường tiết niệu dưới

Một số nguyên nhân gây ra tổn thương thận cấp sau thận bao gồm tắc nghẽn cả 2 bên niệu quản hoặc bể thận do sỏi lớn hoặc cục máu động, tắc nghẽn bàng quang, và tắc nghẽn niệu đạo.

Shock thần kinh: dung tích lòng mạch tăng lên

Một trong những nguyên nhân chính của shock thần kinh là đột ngột mất trương lực vận mạch khắp cơ thể, đặc biệt là làm giãn nở lớn các tĩnh mạch.

CO2: phổi thải ra giúp cân bằng quá trình trao đổi

Nếu tốc độ chuyển hóa hình thành CO2 tăng, pCO2 cũng tăng theo. Tương tự nếu chuyển hóa giảm, pCO2 cũng giảm. Nếu tỷ lệ thông khí phổi tăng lên, CO2 được thải ra ngoài nhiều và pCO2 trong giảm dịch ngoại bào.

Vận chuyển nước tiểu từ thận qua niệu quản vào bàng quang

Thành bàng quang có xu hướng nén niệu quản, do đó ngăn chặn dòng chảy ngược (trào ngược) nước tiểu từ bàng quang khi áp lực tích tụ trong bàng quang trong quá trình co bóp hoặc chèn ép bàng quang.

Áp suất thẩm thấu và nồng độ natri của cơ thể

Sự gia tăng áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào làm cho các tế bào thần kinh đặc biệt gọi là các tế bào osmoreceptor, nằm ở phần trước vùng dưới đồi gần các nhân opraotic, co rút lại.

Toan gây giảm HCO3-/H+ trong dịch ống thận: cơ chế bù trừ của thận

Cả nhiễm toan hô hấp và chuyển hóa đều gây giảm tỉ lệ HCO3-/H+ trong dịch ống thận. Như một kết quả, sự quá mức H+ trong ống thận làm giảm tái hấp thu HCO3- và để lại thêm H+ có sẵn để kết hợp với bộ đệm tiết niệu NH4+ và HPO4--.