BÀI GIẢNG: HOÁ SINH THẬN

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

270
lượt xem 50
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hàng ngày có khoảng 1.000-1.500 lít máu qua thận, 10% lượng máu đó làm NV dinh dưỡng cho thận còn 90% làm nhiệm vụ bài tiết, tức là tạo nước tiểu (NT). Có 2 giai đoạn tạo thành NT là: + Giai đoạn lọc ở cầu thận + Giai đoạn tái hấp thu và bài tiết ở ống thận Đối với sự tạo thành NT có 3 chức năng của thận cần được nghiên cứu là: chức năng lọc của cầu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG: HOÁ SINH THẬN

Bài giảng HÓA SINH THẬN B.S. Nguyễn Thu Uyển
1.ĐẠI CƯƠNG * Cấu trúc thận Về cấu trúc vi thể, mỗi thận chứa khoảng một triệu đơn vị thận gọi là nephron. Mỗi nephron gồm cầu thận , ống lượng gần, quai Henle, ống lượn xa và ống góp. Cuối cùng đổ vào đài thận, bể thận… * Chức năng thận Thận là cơ quan có vai trò quan trọng nhất trong việc đào thải các chất cặn bã có hại hoặc không cần thiết ra ngoài cơ thể thông qua việc bài xuất nước Cấu tạo nephron tiểNgoài ra thận còn đóng vai trò quan trọng trong u. việc duy trì cân bằng nội môi và chức năng nội tiết
2. CÁC HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG CỦA THẬN. Hàng ngày có khoảng 1.000-1.500 lít máu qua thận, 10% lượng máu đó làm NV dinh dưỡng cho thận còn 90% làm nhiệm vụ bài tiết, tức là tạo n ước tiểu (NT). Có 2 giai đoạn tạo thành NT là: + Giai đoạn lọc ở cầu thận + Giai đoạn tái hấp thu và bài tiết ở ống thận Đối với sự tạo thành NT có 3 chức năng của thận cần được nghiên cứu là: chức năng lọc của cầu thận, chức năng tái hấp thu và chức năng bài tiết của ống thận.
2.1. Lọc huyết tương ở tiểu cầu thận Bước đầu tạo nước tiểu là lọc huyết tương ở tiểu cầu thận, tạo ra dịch siêu lọc trong khoang Bawman, bình thường 1 phút có khoảng 1 lít máu(650ml HT) được lọc và có khoảng 120 ml dịch lọc được tạo thành. Sự lọc ở tiểu cầu thận là một hiện tượng vật lý (siêu lọc) , quá trình siêu lọc phụ thuộc chủ yếu vào áp lực lọc. áp lực lọc được tính theo công thức: PL = PM - (PK + PB) PL: áp lực lọc. PM: áp lực thủy tĩnh trong tiểu cầu thận (PM =1/2 huyết áp). PK: áp lực keo của máu. PB: áp lực thủy tĩnh ở khoang Bawman. • PL có thể giảm do: PMGiảmmmHg, PK máu giảm, suy tim, mmHg. ĐM đến Bình thừơng + = 50 P : khi V = 25mmHg, PB = 5 co tiểu M PL = 20mmHg. + Tăng PK : máu bị cô đặc. + Tăng PB tắc ống dẫn niệu (viêm, sỏi, chèn ép,...) • PL có thể tăng do: + Tăng PM ở tiểu cầu thận khi đưa quá nhiều nước vào cơ thể.... + Giảm PK của máu do máu bị pha loãng, mất nhiều protein...
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lọc của cầu thận:  Kích thước của phân tử được lọc: + Kích thước phân tử được lọc càng lớn thì càng khó qua MLCT. + Các phân tử protein TLPT > 70.000 bình thường không qua được MLCT. + Các dextran có đường kính 20 Å qua MLCT dễ dàng, hệ số lọc bằng 1. Với dextran đường kính 42 Å có hệ số lọc gần bằng 0.  Tình trạng huyết động cục bộ hay lưu lượng máu: + Lưu lượng máu qua thận lớn thì áp suất của máu lên thành mao m ạch lớn và làm giảm clearance của các phân tử lớn trung bình. + Sự giảm lưu lượng máu thì ngược lại. Khi truyền angiotensin II vào chuột gây giảm lưu lượng máu vào thận thấy có sự tăng độ thanh thải albumin và gây protein niệu. Điều này cũng giải thích protein ni ệu do t ăng huyết áp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lọc của cầu thận:  Sự tích điện của phân tử protein: + ở pH sinh học, albumin gần như một polyanion + Bề mặt và trong lớp màng cơ bản có những điện tích âm thuộc 2 loại: * Các glycoprotein chứa nhiều gốc acid sialic. *Các proteoglycan có nhiều nhóm sulphat như heparin sulphat glycosaminglycan là thành phần mang điện tích âm chính trong màng cơ bản, những tế bào nội mô,biểu mô phủ đầy mucoproytein giau acid sialic. + Kết luận: lớp polyanion là lực cản đối với các protein mang điện tích âm.  Vai trò của hình dáng phân tử: Những phân tử có cấu trúc mềm dẻo trong dung dịch được lọc qua ML dễ dàng hơn.
2.2. Tái hấp thu ở ống thận Thành phần của nước tiểu rất khác với thành phần của NT ban đầu. Đó là kết quả của hoạt động của ống thận. Bằng cách tái hấp thu hoặc bài tiết, ống thận làm thay đổi thành phần NT ban đầu, tạo nước tiểu cuối cùng. Các chất được tái hấp thu ở ống thận rất khác nhau - Chất không được tái hấp thu: inulin, manitol, natri hyposulfit→ đo độ thanh thải của các chất này để đánh giá mức độ tổn thương của cầu thận. - Tái hấp thu hoàn toàn (glucose) - Tái hấp thu 99% (nước) Nước được tái hấp thu ở ống lượn gần, ống lượn xa, quai Helle và ống góp. ở ống lượn gần nước được tái hấp thu 80%, ở quai Helle và ống lượn xa 90% lượng nước còn lại được tái hấp thu, phụ thuộc vào ADH, một hormon chống bài niệu. - Tái hấp thu phần lớn (natri, clo, urê): ở ống lược gần 70% muối được tái h ấp thu, đòi hỏi năng lượng lớn Clo được tái hấp thu thụ động song song với natri. Urê được tái hấp thu đến 40 –50% - Chất được bài tiết ở cầu thận, ống thận và tái hấp thu ở ống thận: acid uric. - Tái hấp thu protein: 99% albumin lọc qua cầu thận được tái hấp thu ở ống lượn gần. Các protein có TLPT nhỏ (các chuỗi nhẹ lamda, kappa, lysozym, β2 – microglobulin, hormon) cũng được tái hấp thu hầu hết ở ống lượn gần
Dịch lọc cầu thận tính ra khoảng 160L/24h, sự THT của ống thận xảy ra tích cực kết quả là lượng NT bài xuất 1 ngày chỉ là 1,0-1,5L. • THT có thể thụ động (chênh lệch nđ), có thể chủ động (tiêu hao năng lượng). • 2 nhóm các chất được THT: 1- các chất không có ngưỡng THT. 2- có ngưỡng THT: có ngưỡng THT tối đa (glucose, a.a, acid uric) khả năng THT phụ thuộc nđ của chất đó trong dịch lọc CT + Tái hấp thu glucose: Glucose được tái hấp thu gần như hoàn toàn ở ống lượn gần; là chất có ngưỡng thận cao (10 mmol/l). Glucose được tái hấp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực, kèm theo sự tái hấp thu Na+. + Tái hấp thu amino acid: A.a cũng được tái hấp thu gần như hoàn toàn, theo cơ chế vận chuyển TC.
+ THT NA+, H2O cùng với HCO3-
* Các yếu tố ảnh hưởng đến tái hấp thu ở ống thận: +Tình trạng tế bào ống thận: tế bào ống thận tổn thương, tái hấp thu giảm gây đa niệu; tái hấp thu tăng gây thiểu niệu hoặc có khi vô niệu. + Hormon: -Aldosteron: làm tăng tái hấp thu Na+ và bài tiết K+. Thiếu aldosteron có thể làm giảm tái hấp thu Na+ và nước, làm cơ thể mất một lượng lớn Na+ , đồng thời làm giảm bài tiết K+, nồng độ K+ huyết tương có thể tăng. -ADH: Có tác dụng tới cơ chế tái hấp thu nước không bắt buộc; thiếu ADH có thể gây đái nhạt. + áp suất thẩm thấu huyết tương: -áp suất thẩm thấu huyết tương giảm, như đưa một lúc vào cơ thể một lượng nước lớn, máu sẽ bị pha loãng,.. làm tăng dịch lọc cầu thận, giảm tái hấp thu nước không bắt buộc. -Khi áp suất thẩm thấu huyết tương tăng, dịch lọc cầu thận giảm, đồng thời ADH sẽ tiết ra nhiều, làm tăng tái hấp thu nước không bắt buộc. + Cân bằng acid-base: • -Cơ thể bị nhiễm kiềm sẽ làm giảm tái hấp thu Na+ và HCO3- . -Cơ thể bị nhiễm acid, ngược lại, tái hấp thu Na+ và HCO3- sẽ tăng.
2.3. Bài tiết ở ống thận: + Bài tiết K+: Tế bào ÔLXvận chuyển K+ từ dịch gian bào vào trong lòng ống thận để thay thế Na+ di chuyển theo chiều ngược lại. Sự trao đổi giữa Na+ và K+ được thực hiện theo cùng một cơ chế và được điều hòa bởi aldosteron. Aldosteron thúc đẩy sự trao đổi giữa Na+ và K+; thiếu aldosteron có nguy cơ mất Na+ và tích tụ K+ do giảm bài tiết K+ ở ống thận. + Bài tiết H+: Cơ chế bài tiết H+ của tế bào ống thận giống như bài tiết H+ ở tế bào niêm mạc dạ dày. Khi được bài tiết vào lòng ống thận , nếu ở ống lượn gần sẽ có phản ứng: H+ + HCO3- ↔ H2O + CO2 ở ống lượn xa sẽ có phản ứng: H+ + HPO42- ↔ H2PO4- H+ + NH3 ↔ NH4+ H+ phản ứng với NH3 ngay trong tế bào ống thận ; NH4+ được hình thành sẽ khuyếch tán vào lòng ống thận . Sự cạnh tranh và bù trừ cũng xảy ra trong quá trình bài tiết ở ống thận. Ví dụ K+ và H+ , khi nồng độ K+ huyết tương tăng, K+ sẽ được bài tiết nhiều làm giảm bài tiết H+ ,
* Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động baì tiết của tế bào ống thận: + Tình trạng tế bào ống thận : tế bào ống thận bị tổn thương, bài tiết thay đổi. + ảnh hưởng của hormon: Aldosteron tăng bài tiết K+, thiếu aldosteron gảm bài tiết K+, H+ bài tiết tăng lên, nước tiểu sẽ acid hơn. + Tình trạng cân bằng acid-base trong cơ thể: Nhiễm acid, enzym glutaminase hoạt động tăng, NH3 sinh ra nhiều, kết hợp với nhiều H+ để tạo NH4+ và được bài xuất ra theo nước tiểu. + Một số enzym ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình bài tiết ở ống thận: Carbonic anhydrase (CA) xúc tác phản ứng: CA - H 2 O + CO 2 H+ + HCO 3 CA bị ức chế (dẫn chất sulfamid), bài tiết H+ giảm, nồng độ Na+, K+ và HCO3- nước tiểu tăng, H2PO4- và NH4+ nước tiểu giảm, NT lúc này kiềm hơn. Glutaminase Glutaminase : xúc tác phản ứng tạo Acid glutamic + NH 3 Glutamin NH3 NH3 kết hợp với H+ giúp cho thận đào thải H+ duy trì cân bằng acid-base. Bài tiết ở ốg thận đã đào thải mộ số chất, chất ngoại lai đưa vào cơ thể ;
3. ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA CỦA THẬN Chuyển hóa chất xảy ra ở thận rất mạnh nhằm cung cấp n ăng lượng cho thận họat động (thận sử dụng 10% oxy của toàn cơ thể).Thận giàu enzym của chu trình Krebs, thoái biến G và L chiếm ưu thế.  Chuyển hoá G: chủ yếu là con đường đường phân, các hexoseP và trioseP có thể bị khử P nhờ phosphatase, thận có khả n ăng tân tạo đường, tạo glu tự do (G6Pase đặc hiệu), chu trình pentose xảy ra không mạnh.  Chuyển hoá L: các lecithin được khử phosphat nhờ glycerophosphatase, các chất cetonic được thoái hoá hoàn toàn.  Chuyển hoá P: thận có nhiều hệ thống enzym khử amin như D-amino acid oxidase, L amino acid oxidase, xúc tác phản ứng khử acid amin t ạo ra các ∝ cetonic acid tương ứng, giải phóng NH3 dưới dạng NH4+.
4. CÁC CHỨC NĂNG CỦA THẬN 4.1. CHỨC NĂNG ĐÀO THẢI Nhờ các hoạt động chức năng, thận đào thải các chất chuyển hóa, đặc biệt là các gốc acid vô cơ (SO4-, HPO42- , PO43-,...), các chất ngoại lai (thuốc...) Mỗi ngày thận đào thải ra khỏi cơ thể 1 mmol H+/kg thể trọng; bằng cách liên kết với NH3: H+ + NH3 = NH4+ hoặc liên kết với HPO42- : H+ + HPO42- = H2PO4- Thận là cơ quan duy nhất bài tiết H+ theo cơ chế trên. 4.2. Vai trò của thận trong thăng bằng acid – base - Thận đào thải các acid không bay hơi: acid lactic, thể cetonic, acid sulfuric, acid phosphoric, - Thận tái hấp thu bicarbonat. - Thận tân tạo ion bicarbonat - Thận bài tiết ion H+dưới dạng muối amon
4.3. Chức phận nội tiết Thận còn có vai trò điều hằng định nội môi, thăng bàng nước, điện giải, và huyết áp thông qua hệ thống Renin – angiotensin – aldosteron. 4.3.1. Hệ thống Renin – angiotensin – aldosteron Hệ thống bên cạnh cầu thận tổng hợp bài tiết ra một protein enzym là renin, có tác dụng thuỷ phân protein. Renin có trọng lượng phân tử 40.000. * Sự điều hoà bài tiết và giải phóng renin: - Hệ thống thần kinh giao cảm và catecholamin điều hoà giải phóng renin qua trung gian của chất cảm thụ beta adrenergic (chất giải phóng adrenalin). Hệ giao cảm bị kích thích gây tăng bài xuất renin. - Thay đổi áp suất tiểu động mạch: hạ huyết áp, lưu lượng máu đến thận giảm làm tăng sự bài tiết renin. - Tăng nồng độ Na+ ở tế bào ống thận làm giảm bài tiết renin và ngược lại. - Angiotensin II ức chế ngược lại sự bài tiết renin, có vai trò quan trọng trong điều hoà hệ thống renin – angiotensin
Angiotensinogen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu-Leu-Val-Tyr-Ser-R Renin Angiotensin I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu Enzym chuyển Angiotensin II 1 2 3 4 5 6 7 8 asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe Amino peptidase Angiotensin III 2 3 4 5 6 7 8 Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe Angiotensinase Sản phẩm không hoạt động 3 4 5 6 7 8 Val-Tyr Ile-His-Pro-Phe Hình 18.5. Sự hình thành và thoái hoá Angiotensin I,II và III .
Kích thích hệ giao cảm Angiotensinogen ↓ (-) Tăng Natri tế bào ống thận (+) ↓ ← ↓ ← Angiotensin RENIN ← (+) Hạ HA → ↓ Angiotensin II (-) (+) Hạ Natri tế bào ống thận Hình 18.6. Cơ chế điều hoà bài suất Renin
* Sự điều hoà tổng hợp và bài tiết aldosteron - Nồng độ Na+ máu: tổng hợp aldosteron ↑ khi nồng độ natri máu hạ. Khi natri máu hạ hơn 10mEq/l, aldosteron ↑ bằng cách chuyển corticosteron thành aldosteron. - Nồng độ kali máu: Kali máu ↑ kích thích sự chuyển cholesterol thành pregnenolon để thành aldosteron. - Nồng độ natri trong máu ↑ (áp suất thẩm thấu khu vực ngoài tế bào ↑ (→ vùng dưới đồi) gây ↑ bài suất ADH→ ↑ tái hấp thu nước ở ống thận, tác dụng trở lại với sự bài tiết renin Corticosteron Cholesterrol Tăng Na+/máu Hạ Na+/máu →→ ← ←Tăng K+ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ADH →// Renin Aldosteron↑ ↓ ↑ Angiotensin II → → Hình 18.7. Điều hoà bài tiết aldosteron
4.3.2. Sự tổng hợp yếu tố tạo hồng cầu của thận Khi thiếu oxy, tế bào cạnh tiểu cầu thận tiết ra REF, giúp tạo ch ất tạo hồng cầu (erythropoietin – Ep), có tác dụng kích thích t ế bào tiền hồng cầu phát triển thành hồng cầu GAN → α -Globulin 1 (tiền Ep) → Ep ↑ HUYẾT TƯƠNG REF ↑ REF Protein kinase (+) ↑ ADP THẬN ATP ↑ PGE2 → ↓ ATP AMPv →↑ Tiền REF Protein kinase(_) Hình18. 8. Tổng hợp yếu tố tạo hồng cầu của thận REF (renal erythropoietin factor) và chất tạo hồng cầu (erythropoietin – Ep)