Cấu tạo sinh lý hệ tiết niệu

1. Thận

1.1. Đại thể

Người bình thường có 2 quả thận nằm dọc hai bên cột sống, vào quãng đốt sống thắt lưng 1 và 3. Thận phải, nằm sát xương sườn 12 và hơi thấp hơn thận trái. Thận nằm sau phúc mạc, sát với thành sau của bụng, xung quanh có đám mỡ quanh thận bao bọc. Phía ngoài đám mỡ quanh thận, có lá cân.

+    Mỗi thận nặng khoảng 120g, từ ngoài vào trong

+    Bao quanh thận là một màng liên kết có thể bóc tách được.

Nhục thận:

+    Vỏ thận có màu đỏ, có các ống lượn, cầu thận và một số quai Henle.

+    Tuỷ thận có hình khía cánh quạt màu xám, có các nhánh của quai Henle và các ống góp.

Rốn thận gồm:

+    Tĩnh mạch thận nằm phía trước.

+    Động mạch thận nằm ở giữa.

+    Bể thận nằm phía sau. Bể thận nối tiếp ở phía trên với các đài thận và ở phía dưới với niệu quản.

Thận gồm nhiều thuỳ. Mỗi thuỳ là một khối tổ chức hình tháp. Giữa các tháp là cột thận. Đỉnh tháp có hình núm. Các núm này có nhiều lỗ đổ vào đài thận. Đài thận đổ vào bể thận

Hệ thống mạch máu của thận

ĐM thận xuất phát từ động mạch chủ bụng ngay dưới động mạch mạch treo tràng trên, qua rốn thận phân thành nhiều nhánh chạy giữa các đài thận. Vào nhục thận, động mạch chạy giữa các tháp, gọi là động mạch liên thuỳ. Tại ranh giới vỏ và tuỷ thận, động mạch liên thuỳ uốn vòng cung sát đáy tháp. Các động mạch vòng cung này không nối với nhau mà tách thành nhiều nhánh chạy thẳng ra lớp ngoài vỏ thận gọi là tiểu động mạch liên phân thuỳ. Các động mạch liên phân thuỳ cho nhiều nhánh ngang, mỗi nhánh chảy vào một cầu thận và được gọi là động mạch đến. Tiểu động mạch đến chia thành các xoang và tạo thành cuộn mao mạch cầu thận. Khi ở cầu thận ra, cuộn mao mạch này hợp lại thành tiểu động mạch rồi đi phân thành một lưới mao mạch nuôi dưỡng hệ thống ống thận. Lưới mao mạch này cuối cùng đổ vào tĩnh mạch liên phân thuỳ, tĩnh mạch vòng cung, tĩnh mạch liên thuỳ rồi tĩnh mạch thận.

Như vậy hệ thống mạch máu ở cầu thận và ống thận là một hệ thống gánh vì có hai mạng lưới mao mạch.

1.2. Vi thể

Nephron: mỗi thận có khoảng 1,2 triệu nephron: Nephron là đơn vị cấu trúc và chức năng của thận bao gồm:

+    Cầu thận: có hai cực: một cực có tiểu động mạch đến và tiểu động mạch đi, còn cực kia là chỗ xuất phát của ống lượn gần

+    Cuộn mao mạch cầu thận được bao bọc bởi màng đáy. Màng này cuốn thành nang Bao-man để chứa dịch lọc từ máu ra qua màng đáy. Mặt trong màng đáy có tế bào nội mạc. Mặt ngoài màng đáy tiếp giáp với khoảng trống Bao – man có lớp liên bào còn gọi là tế bào có chân. Giữa các gian mạch có tế bào gian mạch. Bộ máy cận cầu thận bao gồm vết đặc, tế bào hạt, tế bào lưới Lacis.

+    Ống thận: gồm ống lượn gần, nhánh xuống quai Henle, ống lượn xa, ống góp.

Ngoài ra còn có tổ chức kẽ thận, mạch máu nhỏ, bạch mạch và thần kinh trong thận.

2. Đường dẫn nước tiểu

Niệu quản: Là ống hình trụ, dài chừng 12cm. Đường kính niệu quản không đều. Gồm niêm mạc, lớp cơ, vỏ ngoài.

Bàng quang: Nằm sau xương mu, trước trực tràng. Dung tích trung bình 250ml. Mặt trong bàng quang có tam giác bàng quang tạo bởi hai lỗ niệu quản và lỗ niệu đạo. Thành bàng quang có 3 lớp: niêm mạc, cơ trơn, thanh mạc. ở nam giới xung quanh cổ bàng quang có tuyến tiền liệt.

Niệu đạo: là đường dẫn nước tiểu từ bàng quang ra ngoài, niệu đạo của nam dài hơn nữ.

3. Chức năng sinh lý của thận.

Thận là cơ quan tạo và bài xuất nước tiểu để đảm bảo chức năng sinh lý thông qua hoạt động chính: lọc máu ở cầu thận, tái hấp thu và bài tiết ở ống thận. Thận còn sản xuất một số chất nội tiết như renin, kinin, erythropotein, prostaglandin và chịu ảnh hưởng một số chất nội tiết như hormon kháng lợi tiểu, hormon cận giáp, atrial natriuretic peptid.

3.1. Lọc máu của cầu thận

Quá trình tạo nước tiểu được khởi đầu bằng lọc máu của cầu thận. Sự lọc được thực hiện bằng cơ chế siêu lọc. Mỗi phút có 1000 – 1200ml máu qua hai thận. Mỗi phút, thận lọc từ huyết tương được 120ml dịch lọc ban đầu. Dịch này đẳng trương so với huyết tương. Mức lọc cầu thận phụ thuộc vào 3 yếu tố: huyết áp hệ thống, khả năng lọc của hệ lọc mao quản cầu thận, diện tích của hệ mao quản cầu thận.

3.2. Tái hấp thu và bài tiết của ống thận

3.2.1. Tái hấp thu của ống thận

Nhằm chỉ sự vận chuyển của một số chất từ lòng ống thận trở vào tổ chức kẽ quanh ống thận rồi vào máu. Quá trình này được thực hiện có thể theo cơ chế khuếch tán thụ động do chênh lệch nồng độ hoặc chủ động do chênh lệch thế năng điện hoá có tiêu hao năng lượng.

Các chất được tái hấp thu được xếp vào hai nhóm:

+    Nhóm các chất không có ngưỡng tái hấp thu.

+    Nhóm các chất có ngưỡng tái hấp thu. Nhóm này lại chia làm 2 loại:

•    Loại các chất có ngưỡng tái hấp thu tối đa (Tm) như aminoacid, glucose, a.uric.

•    Loại các chất mà khả năng tái hấp thu phụ thuộc vào nồng độ của chúng trong dịch lọc cầu thận như Bicarbonat.

3.2.2. Bài tiết của ống thận

Nhiều chất được tế bào ống thận bài tiết thêm vào nước tiểu như PSP, PAH, đỏ phenol, diodrast, hippuran, penicillin

3.2.3. Cơ chế cô đặc nước tiểu.

Độ “thải sạch nước tự do”. Nước tự do là lượng nước phải thêm vào hoặc bớt đi để nước tiểu có nồng độ thẩm thấu ngang với huyết tương.

Độ thải sạch nước tự do (CH2O) được tính theo công thức:

+    CH2O càng tăng thì nước tiểu càng bị pha loãng và nhược trương. CH2O tối đa là 15ml/phút. CH2O âm thì nước tiểu sẽ ưu trương và ký hiệu bằng TCH2O. Tái hấp thu tối đa nước có thể đến 5ml/phút.

+    CH2O = 0 nước tiểu sẽ đẳng trương.

Thuyết “ngược dòng”: quá trình cô đặc nước tiểu được thực hiện chủ yếu ở quai Henl+ và ống góp và được giải thích theo thuyết ngược dòng của WIRZ (1951).

+    Ở ống lượn gần, nước tiểu đẳng trương: 300 mosm/l.

+    Vào nhánh xuống quai Henl+ nồng độ thẩm thấu: 1200mosm/l.

+    Ở nhánh lên không thấm nước và Na+ ra khỏi ống, nước tiểu lại loãng dần. Nồng độ Na+ quanh ống rất cao và có tác dụng giữ gradient thẩm thấu cao để tái hấp thu nước.

+    Càng lên đến ống lượn xa, nước tiểu càng loãng và trở thành nhược trương: 100mosm/l vì thế đoạn này gọi là đoạn pha loãng.

+    Ở ống lượn xa, nước tiểu trở thành đẳng trương. ở đây có tác dụng của ADH.

+    Nước tự do khuếch tán trở vào theo gradient thẩm thấu (sơ đồ). Cuối cùng nước tiểu sẽ ưu trương. Nồng độ thẩm thấu có khi lên đến 1200mosm/l.

Rối loạn khả năng cô đặc nước tiểu có thể do tổn thương ống – kẽ thận, thiếu ADH, đái thẩm thấu (suy thận, dùng lợi tiểu).

4. Hoạt động nội tiết của thận.

4.1. Các hormon bài tiết tại thận.

4.1.1. Bài tiết Renin

Renin có bản chất là protein do các tế bào hạt của bộ máy cận cầu thận tiết ra. Renin được tiết ra khi giảm dòng máu qua thận, giảm cung lượng tim vì vậy có vai trò quan trọng trong điều hoà huyết áp qua hệ renin – angiotensin II.

4.1.2. Tạo vitamin D (1,25 dihydroxycholecalciferol)

Thận chuyển monohydroxycholecalciferol (25HCC) thành dihydroxycholecalciferol (1,25 DHCC) do gắn vào vị trí a một nhóm OH. 25DHCC là chất có hoạt tính sinh học yếu. 1,25 DHCC có hoạt tính sinh học mạnh, làm tăng tái hấp thu calci ở ruột, tăng gắn calci vào xương.

Khi suy thận thiếu 1,25DHCC sẽ gây loãng xương, nhuyễn xương.

4.1.3. Sản xuất erythropoetin

Được tiết ra từ thận, gan. Trong đó, thận sản xuất 90% ở vỏ thận, do các tế bào nội mạch của lưới mao mạch quanh ống thận. Erythropoetein kích thích tuỷ xương tạo hồng cầu. Khi suy thận sẽ thiếu máu. Nhưng những năm gần đây người ta sử dụng Epoetin a được sản xuất bằng kỹ thuật tái tổ hợp ADN để điều trị thiếu máu trong suy thận.

4.1.4. Sản xuất prostaglandin

Sự tổng hợp, hoạt động và phân huỷ prostaglandin xảy ra tại thận. Nó được tổng hợp từ oxy hoá arachidonic acid và các acid b+o không bão hoà khác. Hình như prostaglandin do thận sản xuất chỉ tác dụng điều hoà tại chỗ. Prostaglandin được chia làm 2 nhóm, một nhóm có tác dụng dãn mạch, lợi tiểu, chống đông và nhóm kia có tác dụng ngược lại.

4.1.5. Sản xuất Kallikrein – Kinin

Kallikrein và bradykinin là một chất dãn mạch được tìm thấy ở vỏ thận. Nó có tác dụng:

+    Giảm sức cản mạch máu.

+    Tăng bài tiết Na+ và nước.

+    Tăng tổng hợp prostaglandin và đóng vai trò liên đới với các chất điều hoà khác.

4.2. Các hormon tác động lên thận

Hormon chống lợi tiểu.

Hormon steroid vỏ thượng thận: Aldosteron; Glucocorticoid.

Atrial natriuretic peptid: được giải phóng từ các hạt ở tâm nhĩ, có tác dụng lợi tiểu thải Na+ và giảm huyết áp. Nó làm mất tác dụng của renin và aldosteron.

Dopamin: được phóng thích bởi thần kinh thận, có thể là thứ phát do kích thích vascular baroreceptor. Nó gây nên dãn mạh máu thận và lợi thải Na+. Điều đó xảy ra từ kích thích hệ KalliKrein – Kinin.

4.3. Thận điều hoà chuyển hoá.

Thận huy động và hoá giáng một số hormon peptid như insulin, hormon cận giáp, prolactin, hormon trưởng thành, vasopressin, glucagon, hormon tiêu hoá để điều hoà chuyển hoá.

Tác giả bài viết: GS.Trần Văn Chất