QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH NƯỚC TIỂU
Để có được nước tiểu, ở thận có ba quá trình: siêu lọc ở tiểu cầu thận, tái hấp thu
và bài tiết tích cực ở tiểu quản thận.
1. QUÁ TRÌNH SIÊU LỌC.
Quá trình siêu lọc thực hiện ở tiểu cầu thận. Qúa trình này là một quá trình thụ
động, lọc nước và các chất hoà tan trong nước từ huyết tương mao mạch cuộn
mạch sang khoang bao Bowman qua màng siêu lọc. Như vậy, muốn có dịch siêu
lọc ( dịch lọc, nước tiểu đầu) , cần phải có hai yếu tố cơ bản là màng siêu lọc và áp
lực lọc.
Màng siêu lọc và áp lực lọc quyết định số lượng và thành phần các chất dịch siêu
lọc.
1.1. Màng siêu lọc.
Màng siêu lọc còn gọi là màng tiểu cầu thận. Màng này ngăn cách giữa huyết
tương mao mạch cuộn mạch và dịch siêu lọc trong khoang bao Bowman. Màng có
ba lớp: lớp tế bào nội mô mao mạch, lớp màng nền và lớp tế bào biểu mô (lá
trong) bao Bowman.
Lớp tế bào nội mô mao mạch láng trên lớp màng đáy. Trên tế bào này có những lỗ
thủng gọi là cửa sổ (fenestra). Đường kính cửa sổ này là 160 A0.
Lớp màng nền là một mạng lưới các sợi collagen và proteoglycan, có tạo ra các lỗ
nhỏ các đường kính 110 A0. Các lỗ này tích điện âm (do cấu trúc của
proteoglycan).
Lớp tế bào biểu mô bao Bowman là một lớp tế bào biểu mô có chân (tua) mỗi tế
bào có rất nhiều chân bám lên màng nền. Giữa các tua nhỏ này có các khe nhỏ
(slit-pore) có đường kính khoảng 70-75 A0. Trên siêu cấu trúc, các lỗ này không
phải thông trực tiếp mà trên bề mặt chúng có một màng bịt siêu mỏng
Màng siêu lọc có rất nhiều lớp như vậy nhưng lại là một màng sinh học có tính
thấm chọn lọc rất cao. Kích thước phân tử và sự tích điện âm của các phân tử đã
quyết định khả năng thấm của nó qua màng siêu lọc:
Chất hoà tan Trọng lượng phân tử Khả năng thấm qua
Inulin 52000 1,000
Các protein phân tử nhỏ 30.000 0,500
Albumin 69.000 0,005
Inulin có trọng lượng phân tử nhỏ nên thấm qua 100%. Albumin có trọng lượng
phân tử lớn, lại tích điện âm nên chỉ thấm qua có 0,5%. Các tế bào máu, đương
nhiên là không thể qua được màng siêu lọc. Vì vậy trong dịch siêu lọc không có
các tế bào máu, không có các hợp chất hữu cơ có phân tử lượng cao trên 70.000.
Các protein phân tử lượng thấp có thể thấm qua màng siêu lọc, nhưng rất ít, vì vậy
hàm lượng của nó trong dịch siêu lọc chỉ là 0,03%, có nghĩa là nó chỉ bằng 1/240
hàm lượng protein huyết tương. Do có sự chênh lệch về hàm lượng protein giữa
huyết tương và dịch siêu lọc (chênh lệch diện tích âm) nên trong dịch siêu lọc sẽ
có nồng độ ion Cl- và HCO3- cao hơn 5% so với huyết tương để giữ cân bằng điện
tích âm (cân bằng Donnan).
Nhìn chung, trừ những thành phần đã mô tả trên đây không qua được màng siêu
lọc, còn lại gần như toàn bộ các chất trong huyết tương và dịch siêu lọc có nồng
độ ngang nhau và dịch siêu lọc có áp suất đẳng trương so với huyết tương.
1.2. Áp lực lọc: FP (filtration pressure).
Áp lực lọc là áp lực tác động lên huyết tương của mao mạch cuộn mạch, để đẩy
nước và các chất hoà tan trong nước sang khoang bao Bowman. Áp lực lọc được
tạo nên bởi sự tổng hợp của các áp lực máu mao mạch cuộn mạch , áp lực keo của
huyết tương mao mạch cuộn mạch và áp lực trong khoang bao Bowman.
Áp lực máu mao mạch cuộn mạch: GP (glomerular pressure). Mao mạch cuộn
mạch có áp lực máu rất cao, cao nhất trong các hệ thống mao mạch, thông thường
là 60mm Hg. Đây là động lực cơ bản nhất tạo ra áp lực lọc. Ap lực này đẩy nước
và các chất hoà tan trong nước từ máu mao mạch cuộn mạch vào khoang bao
Bowman.
Áp lực keo của huyết tương mao mạch cuộn mạch: GCP (glomerular colloid
osmotic pressure). GCP được tạo nên nhờ các hợp chất hữu cơ phân tử lượng cao,
đặc biệt là các protein huyết tương. Các chất này có khả năng giữ nước lại cho
huyết tương. GCP ở động mạch đến là 28mm Hg (đây là áp lực keo của máu), ở
động mạch đi là 36mm Hg (vì nước đã thoát vào khoang bao Bowman) nên áp lực
keo ở động mạch đi cao hơn áp lực keo ở động mạch đến. GCP trung bình của
máu mao mạch tiểu cầu thận là 32mm Hg.
Áp lực trong khoang bao Bowman: CP (capsular pressure). Đây là áp lực của dịch
siêu lọc nằm trong khoang bao Bowman tạo nên, còn gọi là áp lực trong bao. Áp
lực này đẩy nước từ khoang bao Bowman trở lại huyết tương mao mạch cuộn
mạch. Áp lực này bằng 18mm Hg. Như vậy áp lực keo của huyết tương mao mạch
cuộn mạch và áp lực trong bao là ngược chiều với áp lực máu mao mạch cuộn
mạch.
Muốn có dịch siêu lọc thì FP phải lớn hơn 0, nghĩa là GP phải lớn hơn tổng GCP +
CP và công thức áp lực lọc là:
FP = GP-(GCP + CP)
= 60 - (32 + 18)
= 10 (mmHg)
Tổng lượng dịch siêu lọc trong 24 giờ là rất lớn, trung bình là 170-180l. Vì vậy
việc nghiên cứu đánh giá chức năng lọc của tiểu cầu thận là vô cùng quan trọng
đối với các nhà lâm sàng đặc biệt là các nhà gây mê-hồi sức.
Ngoài FP ra, để đánh giá chức năng lọc của tiểu cầu, người ta còn xác định một số
chỉ số như sau:
Phân số lọc của tiểu cầu:FF (filtration faction) là tỷ số (%) giữa dịch lọc (ml) và
lượng huyết tương qua thận (ml) trong một phút: bình thường tỷ số này bằng 19-
21%.
GFR
FF=--------------
RPF
Hệ số lọc của tiểu cầu (filtration coefficient), ký hiệu là Kf. Hệ số lọc Kf là số ml
dịch siêu lọc có trong một phút, khi áp lực lọc là 1mm Hg, bình thường
Kf=12,5ml/min. mmHg.