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

Phù não do tăng áp lực hoặc tổn thương thành mao mạch

Nguyên nhân thường gặp của phù não là do tăng áp lực trong mao mạch hoặc tổn thương thành mao mạch khiến dịch thấm qua thành mạch. Một nguyên nhân phổ biến là do chấn thương não, tình trạng tổn thương nhu mô não và các mao mạch.

Kiểm soát áp suất thẩm thấu và nồng độ natri: cơ chế osmoreceptor-ADH và cơ chế khát

Trong trường hợp không có các cơ chế ADH-khát, thì không có cơ chế feedback khác có khả năng điều chỉnh thỏa đáng nồng độ natri huyết tương và áp suất thẩm thấu.

Sinh lý bệnh viêm cấp

Các tế bào và tiểu cầu thực hiện các chức năng với sự hỗ trợ của 3 hệ thống protein huyết tương đó là hệ thống bổ thể, hệ thống đông máu, hệ thống kinin.

Bệnh thận mạn tính: thường liên quan đến suy giảm chức năng thận không hồi phục

Nói chung, bệnh thận mạn, cũng giống như tổn thương thận cấp, có thể xảy ra do tổn thương khởi phát ở hệ mạch thận, cầu thận, ống thận, tổ chức kẽ thận hay đường niệu thấp.

Hấp thụ và bài tiết natri: được cân bằng trong trạng thái ổn định

Nếu rối loạn chức năng thận không quá nghiêm trọng, có thể đạt được cân bằng natri chủ yếu bằng cách điều chỉnh nội thận với những thay đổi tối thiểu về thể tích dịch ngoại bào hoặc các điều chỉnh toàn thân khác.

Tái hấp thu ở ống lượn gần: tái hấp thu chủ động và thụ động

Ống lượn gần có công suất tái hấp thu lớn là do tế bào của nó có cấu tạo đặc biệt. Tế bào biểu mô ống lượn gần có khả năng trao đổi chất cao và lượng lớn ty thể hỗ trợ cho quá trình vận chuyển tích cực mạnh.

Giảm bạch cầu: giảm bảo vệ cơ thể chống lại nhiều vi khuẩn

Trong 2 ngày sau khi tủy xương dừng sản xuất bạch cầu, loét có thể xuất hiện ở miệng và ruột già hoặc một số người nhiễm khuẩn hô hấp nặng có thể tiến triển. Vi khuẩn từ vết loét nhanh chóng xâm nhập vào mô và máu.

Đa hồng cầu: tăng số lượng hồng cầu và hematocrit

Các nguyên bào không ngừng sản xuất hồng cầu khi đã đủ lượng hồng cầu. Điều này làm cho tăng quá mức sản xuất hồng cầu giống như trong ung thư vú sản xuất dư thừa của một loại tế bào vú nào đó.

Tính mức lọc cầu thận (GFR): các lực gây ra quá trình lọc

Giá trị mức lọc cầu thận bình thường không đo được trực tiếp trên con người, chúng được ước lượng trên động vật như chó hay chuột. Dựa kết quả trên động vật, chúng ta có thể tin rằng chúng xấp xỉ trên con người.

Suy tim: ứ dịch do thận gây phù ngoại vi

Giảm cung lượng tim thường làm giảm áp lực cầu thận do giảm huyết áp động mạch và co tiểu động mạch đến do cường giao cảm.

Tái hấp thu của ống góp tủy thận

Các ống góp của tuỷ tích cực tái hấp thu natri và tiết ra các ion hydro và có thể thấm qua urê, được tái hấp thu trong các đoạn ống này. Sự tái hấp thu nước trong ống góp của tuỷ được kiểm soát bởi nồng độ của hormone chống bài niệu.

Hấp thu và bài tiết kali qua thận

Sự thay đổi hàng ngày trong bài tiết kali được gây ra chủ yếu bởi những thay đổi trong bài tiết kali ở các ống ở lượn xa và ống góp. Các vị trí quan trọng nhất để điều hòa bài tiết kali là các tế bào chính của cuối ống lượn xa và ống góp.

Kích thích giải phóng ADH: do áp lực động mạch giảm và / hoặc thể tích máu giảm

Bất cứ khi nào huyết áp và lượng máu bị giảm, chẳng hạn như xảy ra trong xuất huyết, sự tăng tiết ADH dẫn đến tăng sự tái hấp thu dịch bởi thận, giúp khôi phục huyết áp và lượng máu về bình thường.

Kiểm soát sự bài tiết canxi ở thận và nồng độ ion canxi ngoại bào

Đường tiêu hóa và các cơ chế điều hòa ảnh hưởng đến sự hấp thu và bài tiết canxi ở ruột đóng một vai trò quan trọng trong việc cân bằng canxi nội môi.

Định lượng nồng độ hormone trong máu

Phương pháp rất nhạy đã định lượng các hormone, tiền thân của chúng và sản phẩm chuyển hóa của chúng, bổ sung thêm nhiều phương pháp, như xét nghiệm miễn dịch gắn enzyme.

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.

Hội chứng thận hư: mất protein theo nước tiểu và giữ natri

Do nồng độ protein huyết tương giảm, áp suất thẩm thấu keo huyết tương giảm xuống mức thấp. Điều này khiến các mao mạch trên khắp cơ thể lọc một lượng lớn dịch vào các mô khác nhau, do đó gây ra phù nề và giảm thể tích huyết tương.

Lợi tiểu thẩm thấu: tăng áp lực thẩm thấu lòng ống thận gây giảm hấp thu nước

Lượng lớn nước tiểu cũng được đào thải trong các bệnh liên quan đến sự dư thừa các chất hòa tan và không được tái hấp thu từ lòng ống. Ví dụ, trong bệnh đái tháo đường, lượng glucose được lọc vào trong ống thận vượt quá khả năng tái hấp thu glucose.

Bệnh thận mạn: hoạt động của các nephron chức năng

Một phần của sự đáp ứng này xảy ra do tăng lượng máu đến và tăng mức loch cầu thận ở mỗi nephron còn lại, do sự phì đại của các mạch máu và cầu thận, cũng như thay đổi chức năng do giãn mạch.

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.

Sự thực bào: chức năng của bạch cầu hạt trung tính và đại thực bào

Ngoài việc tiêu hóa vi khuẩn ăn vào trong phagosome thì bạch cầu hạt trung tính và đại thực bào còn chứa các tác nhân diệt khuẩn giết được hầu hết vi khuẩn kể cả khi enzym của lysosome không tiêu hóa được chúng.

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.

Receptor đau: sự kích thích đầu tận cùng tự do của dây thần kinh

Các receptor đau trong da và trong các mô khác là các đầu tận cùng tự do của các dây thần kinh. Chúng có nhiều trên bề mặt da cũng như trong các nội tạng, như màng xương, thành động mạch, màng khớp, liềm đại não và lều tiểu não trong vòm sọ.

Tế bào lympho T và B kích hoạt miễn dịch trung gian tế bào và miễn dịch dịch thể

Mặc dù tất cả các tế bào bạch huyết trong cơ thể có nguồn gốc từ tế bào gốc tế bào tiền lympho của phôi thai, các tế bào gốc có khả năng hình thành trực tiếp hoặc hoạt hóa tế bào lympho T hoặc các kháng thể.

Vai trò của Cholesterol và Lipoprotein trong xơ vữa động mạch

Yếu tố quan trọng gây xơ vữa động mạch là nồng độ LDLs cholesterol trong máu cao, LDLs cholesterol trong huyết tương cao, tăng lên do nhiều yếu tố, đặc biệt là do ăn nhiều chất béo bão hòa.