Sự thẩm thấu của nhau thai và màng khuếch tán

Chức năng chính của nhau thai là cung cấp và dẫn truyền chất dinh dưỡng và oxy từ mẹ sang con, và nhận lại các chất bài tiết trở lại cơ thể mẹ.

Trong những tháng đầu của thai kì, màng nhau thai vẫn còn dày vì nó không được phát triển đầy đủ. Do đó tính thấm của nó thấp. Hơn nữa diện tích bề mặt nhỏ vì nhau thai chưa phát triển đáng kể. Nên tổng độ khuếch tán là rất nhỏ ở đầu tiên.

Ngược lại, ở giai đoạn sau của thai kì, khả năng thấm tăng vì màng mỏng đi và diện tích bề mặt được mở rộng, do đó tăng sự khuếch tán qua nhau.

Đôi khi, cũng có sự “phá vỡ” xảy ra trong màng nhau thai, làm cho cá tế bào máu của thai vào cơ thể mẹ, cũng có thể các tế bào mẹ đi vào bào thai. Nhưng nó cũng hiếm xảy ra bởi có sự bảo vệ của hàng rào máu – nhau thai được hình thành.

Khuếch tán Oxy qua màng nhau thai

Giống như sự khuếch tán Oxy qua màng phổi (Chương 40), Oxy hoà tanđược hoà tan trong máu của các xoang của người mẹ đi vào máu của thai nhi bằng sự khuếch tán đơn giản, điều khiển bởi một gradient áp suất oxy từ máu mẹ để vào máu thai nhi. Gần cuối của thai kì, áp suất riêng phần oxy (PO2) của máu mẹ trong xoang nhau thai là khoảng 50 mmHg, và PO2 trong máu thai nhi sau khi bị oxy hoá trong nhau thai là khoảng 30 mmHg.

Hình. Đường cong phân ly oxy-huyết sắc tố cho bà mẹ và máu của thai nhi, cho thấy máu của thai nhi có thể mang một lượng oxy lớn hơn máu mẹ có thể cho một PO2 máu nhất định.

Vì vậy, gradient áp suất trung bình cho sự khuyếch tán của oxy qua nhua thai là khoảng  20 mmHg.

Người ta thắc mắc rằng làm sao máu thai nhi chỉ có áp suât riêng phần PO2 là 30mmHg mà lại cung cấp đầy đủ oxy cho thai. Có 3 lí do giảI thích  cho việc ngay cả lượng PO2 thấp nhưng  ẫn có khả năng cung cấp đủ oxy cho thai nhi.

Đầu tiên, hemoglobin của thai nhi là Hb-F, một loại hemoglobin được tổng hợp trong bào thai trước khi sinh. Hình cho thấy sự so sánh các đường cong phân li Oxy của hemoglobin mẹ và hemoglobin bào thai, cho ta thấy rằng với PO2 thấp, hemoglobin bào thai cũng mang được 20 đến 50 phần trăm oxy từ mẹ.

Thứ 2, hemoglobin thai nhi thường lớn hơn của mẹ, đó là 1 yếu tố quan trọng trong v ệc tăng cường  lượng oxy vận chuyển tới các mô của thai.

Thứ 3, hiệu ứng Bohr, (giải thích ở chương 41) cung cấp một cơ cế để tăng cường vận chuyển oxy của máu thai nhi. Đó là, hemoglobin có thể mang nhiều oxy hơn ở một pCO2 thấp. Máu của thai nhi vào nhau thai có 1 lượng lớn CO2, sau đó lượng CO2 này sẽ khuếch tán từ máu thai nhi vào máu mẹ. Mất CO2 làm cho m áu thai nhi kiềm hơn, nhận thêm CO2 làm cho máu mẹ có tính acid hơn.

Những sự thay đổi này làm cho khả năng gắn oxy của thai tăng lên. Trong đó lượng oxy vẫn nhiều hơn từ máu mẹ đồng thời tăng cường hấp thu oxy ở máu thai nhi.

Như vậy, hiệu ứng Bohr hoạt động theo hai hướng khác nhau ở mẹ và thai nhi. Hia hiệu ứng này làm cho  gọi là hiệu ứng Bohr đôi.

Với tiếp nhận nhiều oxy hơn qua màng nhau thai, mặc dù thực tế máu rời thai nhi chỉ có áp PO2 30mmHg.

Tổng công suất khuếch tán của toàn bộ nhau thai khoảng 1,2 ml / phút, tạo điều kiện thuận lợi khi hô hấp ở phổi  khi trẻ ra đời.

Sự khuếch tán CO2 qua màng nhau thai

CO2 liên tục được hình thành trong các mô của bào thai, và sẽ được thải vào máu của mẹ thông qua nhau thai. Áp suất riêng phần pCO2 của máu thai nhi l à 2 đến 3 mm Hg, cao hơn so với máu của mẹ. Gradien áp suất nhỏ này đủ để khuếch tán CO2 vì độ hoà tan của CO2 trong máu nhau thai nhanh hơn oxy 20 lần.  

Khuếch tán chất dinh dưỡng qua màng nhau thai

Các chất khác khuếch tán vào máu thai nhi tương tự như oxy.Ví dụ,trong giai đoạn cuối của thai kì, thai nhi thường sử dụng nhiều đường hơn và lấy từ cơ thể người mẹ. Để cung cấp đủ lượng đường này, các tế bào lá nuôi phôi lót nhung mao nhau thai tạo điều kiện cho sự khuếch tán của glucose, glucose được vận chuyển bởi các tế bào lá nuôi ở màng tế bào. Mặc dù vậy, nồng độ glucose trong  áu thai nhi chỉ bằng 20 đến 30 % so với máu người mẹ.

Vì chất béo có độ hoà tan cao trong  màng tế bào, acid béo cũng khuếch tán từ m áu m ẹ v ào m áu thai nhi nhưng chậm hơn glucose. Ngoài ra, một số chất khác như ceton hay Kali, Na, Cl cũng khuếch tán tương đối dễ dàng vào máu thai nhi.

Bài tiết chất thải qua màng tế bào

Các sản phẩm bài tiết trong bào thai cũng khuếch tán qua màng nhau thai vào máu người mẹ sau đó được bài tiết ra ngoài cùng với các sản phẩm bài tiết của người mẹ, giống như việc khuếch tán CO2. Những sản phẩm này bao gồm urê, acid uric, creatinin.

Nồng độ urê trong máu thai nhi lớn hơn nồng độ trong máu mẹ một chút vì urê khuếch tán qua màng nhau thai dễ dàng. Ngược lại creatinin lại khó qua màng nhau thai hơn. Do đó, bài tiết từ thai nhi phụ thuộc chủ yếu vào gradient khuếch tán qua màng nhau thai và tính thấm của  nó. Nồng độ các chất ở thai nhi cao hơn trong máu mẹ, nên khuếch tán liên tục từ máu bào thai sang máu mẹ.