Những chức năng của thận

Hầu hết mọi người đều quen thuộc với một chức năng quan trọng của thận - đó là thải các chất thải ra khỏi cơ thể do quá trình trao đổi chất ăn vào hoặc tạo ra. Chức năng thứ hai đặc biệt quan trọng là kiểm soát thể tích và thành phần điện giải của chất lỏng trong cơ thể. Đối với nước và hầu như tất cả các chất điện giải trong cơ thể, sự cân bằng giữa lượng ăn vào (do ăn vào hoặc do sản xuất trao đổi chất) và đầu ra (do bài tiết hoặc tiêu thụ chuyển hóa) được duy trì phần lớn bởi thận. Chức năng điều tiết này của thận duy trì môi trường bên trong ổn định cần thiết cho các tế bào để thực hiện các hoạt động khác nhau của chúng.

Thận thực hiện các chức năng quan trọng nhất của chúng bằng cách lọc huyết tương và loại bỏ các chất từ ​​dịch lọc với tốc độ thay đổi, tùy thuộc vào nhu cầu của cơ thể. Cuối cùng, thận “loại bỏ” các chất không mong muốn khỏi dịch lọc (và do đó ra khỏi máu) bằng cách bài tiết chúng qua nước tiểu trong khi trả lại các chất cần thiết trở lại máu.

Thận hoạt động nhiều chức năng cân bằng nội môi quan trọng, bao gồm những chức năng sau:

Bài tiết các chất thải chuyển hóa và hóa chất lạ.

Điều chỉnh cân bằng nước và điện giải.

Điều chỉnh nồng độ thẩm thấu và chất điện giải của chất lỏng trong cơ thể.

Điều chỉnh áp lực động mạch.

Quy định cân bằng axit-bazơ.

Quy định sản xuất hồng cầu.

Bài tiết, chuyển hóa và bài tiết hormone.

Tạo gluconeogenesis.

Bài tiết các chất thải chuyển hóa, hóa chất lạ, thuốc và chất chuyển hóa hormone

Thận là phương tiện chính để loại bỏ các chất thải của quá trình trao đổi chất mà cơ thể không còn cần thiết. Những sản phẩm này bao gồm urê (từ quá trình chuyển hóa axit amin), creatinin (từ creatine cơ), axit uric (từ axit nucleic), sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy hemoglobin (như bilirubin) và các chất chuyển hóa của các hormone khác nhau. Những chất thải này phải được đào thải ra khỏi cơ thể càng nhanh càng tốt. Thận cũng loại bỏ hầu hết các chất độc và các chất lạ khác do cơ thể tạo ra hoặc ăn vào, chẳng hạn như thuốc trừ sâu, thuốc và phụ gia thực phẩm.

Điều chỉnh cân bằng nước và điện giải

Để duy trì cân bằng nội môi, sự bài tiết nước và chất điện giải phải khớp chính xác với lượng ăn vào. Nếu lượng ăn vào vượt quá bài tiết, lượng chất đó trong cơ thể sẽ tăng lên. Nếu ăn vào ít hơn bài tiết, lượng chất đó trong cơ thể sẽ giảm. Mặc dù sự mất cân bằng nước và điện giải tạm thời (hoặc theo chu kỳ) có thể xảy ra trong các tình trạng sinh lý và bệnh sinh khác nhau liên quan đến sự thay đổi lượng ăn vào hoặc bài tiết qua thận, việc duy trì sự sống phụ thuộc vào việc khôi phục cân bằng nước và điện giải.

Việc hấp thụ nước và nhiều chất điện giải bị chi phối chủ yếu bởi thói quen ăn uống của một người, đòi hỏi thận phải điều chỉnh tốc độ bài tiết để phù hợp với lượng hấp thụ của các chất khác nhau. Hình cho thấy phản ứng của thận với sự gia tăng đột ngột lượng natri nạp vào gấp 10 lần từ mức thấp 30 mEq / ngày lên mức cao 300 mEq / ngày. Trong vòng 2 đến 3 ngày sau khi tăng lượng natri ăn vào, bài tiết qua thận cũng tăng lên khoảng 300 mEq / ngày để sự cân bằng giữa lượng ăn vào và đầu ra nhanh chóng được thiết lập lại. Tuy nhiên, trong 2 đến 3 ngày thận thích nghi với lượng natri cao, có một lượng natri tích tụ làm tăng nhẹ thể tích dịch ngoại bào và gây ra những thay đổi nội tiết tố và các phản ứng bù trừ khác báo hiệu thận tăng bài tiết natri.

Khả năng thay đổi bài tiết natri của thận để đáp ứng với những thay đổi về lượng natri ăn vào là rất lớn. Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng ở nhiều người, lượng natri nạp vào có thể tăng lên 1500 mEq / ngày (hơn 10 lần bình thường) hoặc giảm xuống 10 mEq / ngày (ít hơn một phần mười bình thường) với những thay đổi tương đối nhỏ về thể tích dịch ngoại bào hoặc nồng độ natri huyết tương. Hiện tượng này cũng đúng đối với nước và hầu hết các chất điện giải khác, chẳng hạn như các ion clorua, kali, canxi, hydro, magiê và photphat.

Hình. Ảnh hưởng của việc tăng lượng natri ăn vào gấp 10 lần (từ 30 đến 300 mEq / ngày) đối với bài tiết natri qua nước tiểu và thể tích dịch ngoại bào. Các vùng được tô bóng biểu thị lượng natri giữ lại thực hoặc lượng natri thực mất, được xác định từ sự khác biệt giữa lượng natri ăn vào và bài tiết natri.

Điều chỉnh áp suất động mạch

Thận đóng vai trò chi phối trong việc điều chỉnh áp lực động mạch lâu dài bằng cách bài tiết một lượng natri và nước khác nhau. Thận cũng góp phần điều hòa áp lực động mạch trong thời gian ngắn bằng cách tiết ra các hormone và các yếu tố hoặc chất hoạt động mạch (ví dụ, renin) dẫn đến sự hình thành các sản phẩm hoạt động mạch (ví dụ, angiotensin II).

Điều chỉnh cân bằng axit-bazơ

Thận góp phần điều hòa axit-bazơ, cùng với phổi và bộ đệm dịch trong cơ thể, bằng cách bài tiết axit và bằng cách điều chỉnh các kho dự trữ dịch trong cơ thể. Thận là phương tiện duy nhất để loại bỏ khỏi cơ thể một số loại axit, chẳng hạn như axit sulfuric và axit photphoric, được tạo ra bởi sự chuyển hóa của protein.

Điều chỉnh sản xuất tế bào máu

Thận tiết ra erythropoietin, kích thích sản xuất hồng cầu bởi các tế bào gốc tạo máu trong tủy xương. Một kích thích quan trọng để thận tiết erythropoietin là tình trạng thiếu oxy. Thận bình thường chiếm gần như tất cả erythropoietin được tiết vào tuần hoàn. Ở những người bị bệnh thận nặng hoặc đã cắt bỏ thận và được chạy thận nhân tạo, thiếu máu trầm trọng phát triển do giảm sản xuất erythropoietin.

Điều chỉnh sản xuất 1,25-Dihydroxyvitamin D3

Thận tạo ra dạng hoạt động của vitamin D, 1,25-dihydroxyvitamin D3 (calcitriol), bằng cách hydroxyl hóa vitamin này ở vị trí “số 1”. Calcitriol cần thiết cho quá trình lắng đọng canxi bình thường ở xương và tái hấp thu canxi qua đường tiêu hóa. Calcitriol đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh canxi và photphat.

Tổng hợp Glucose

Thận tổng hợp glucose từ các axit amin và các tiền chất khác trong quá trình nhịn ăn kéo dài, một quá trình được gọi là quá trình tạo gluconeogenesis. Khả năng bổ sung glucose vào máu của thận trong thời gian nhịn ăn kéo dài ngang ngửa với gan.

Với bệnh thận mãn tính hoặc suy thận cấp tính, các chức năng cân bằng nội môi này bị gián đoạn và các bất thường nghiêm trọng về thể tích và thành phần dịch trong cơ thể nhanh chóng xảy ra. Khi bị suy thận hoàn toàn, kali, axit, dịch và các chất khác tích tụ trong cơ thể sẽ gây tử vong trong vòng vài ngày, trừ khi các can thiệp lâm sàng như chạy thận nhân tạo được bắt đầu để khôi phục, ít nhất một phần cân bằng dịch và điện giải trong cơ thể.