Tái Hấp Thu Và Bài Tiết Ở Ống Thận

Trong 24 giờ có khoảng 170 – 180 lít huyết tương được lọc nhưng chỉ có 1,2 đến 1,5 lít nước tiểu được thải. Như vậy, hơn 99% lượng nước và các chất đã được tái hấp thu ở các ống thận. Có những chất được tái hấp thu hoàn toàn, có những chất được tái hấp thu một phần, có những chất không được tái hấp thu. Quá trình tái hấp thu diễn ra trên toàn bộ chiều dài của ống thận. Tại ống lượn gần, 70-85% natri, clo, bicarbonat, nước; hầu như toàn bộ ion kali, mono acid phosphat (HPO₄²⁻) và các acid amin trong nước tiểu đầu được tái hấp thu.

3.1.1. Tái hấp thu ion natri

Natri được tái hấp thu ở ống lượn gần bằng cơ chế phức tạp, vừa tích cực, vừa thụ động. Thoạt tiên, ở đỉnh tế bào, natri được vận chuyển theo cơ chế đồng vận chuyển cùng với glucose hoặc acid amin vào trong tế bào ống lượn gần. Sau đó, natri được vận chuyển qua màng đáy vào khoảng kẽ nhờ bơm Na⁺ – K⁺ – ATPase (vận chuyển tích cực). Nhờ vậy, nồng độ natri trong tế bào thấp và natri trong lòng ống lại đi vào trong tế bào nhờ cơ chế thụ động. Dòng ion này được duy trì nhờ mức chênh lệch điện hóa cao của natri giữa lòng ống và tế bào và chính sự chênh lệch này huy động các “chất mang” đưa ion hydro vào lòng ống và vận chuyển glucose và acid amin vào tế bào. Khoảng 67% natri được tái hấp thu ở ống lượn gần là theo cơ chế này. Số natri còn lại được tái hấp thu thụ động qua khoảng kẽ giữa các tế bào ống lượn gần và vào khoang kẽ do khuếch tán theo bậc thang điện hóa và đi theo nước.

3.1.2. Tái hấp thu glucose

Glucose chỉ được tái hấp thu ở ống lượn gần. Khi nồng độ glucose máu thấp hơn 1,8 gam/lít, glucose được tái hấp thu hoàn toàn theo cơ chế vận chuyển tích cực thứ phát ở ống lượn gần (đồng vận chuyển với natri nhờ chất mang) và có giới hạn. Mức glucose máu 1,8 gam/lít được gọi là “ngưỡng glucose của thận”. Nồng độ glucose máu tăng thì thận tăng tái hấp thu nhưng khả năng này (Tm: Transit maxima) cũng có giới hạn nên khi nồng độ glucose máu cao hơn ngưỡng glucose của thận thì glucose không được tái hấp thu hoàn toàn và một phần glucose sẽ bị đào thải qua nước tiểu.

3.1.3. Tái hấp thu protein và acid amin

Protein phân tử lượng nhỏ và acid amin được tái hấp thu hoàn toàn ở ống lượn gần theo cơ chế vận chuyển tích cực. Protein được chuyển vào trong tế bào ống thận theo cơ chế “ẩm bào”. Các protein trong “túi” bị các enzym thủy phân thành acid amin. Các acid amin này được vận chuyển qua màng đáy vào dịch gian bào theo cơ chế khuếch tán có chất mang. Các acid amin tự do trong lòng ống lượn được vận chuyển tích cực nhờ protein mang đặc hiệu qua màng. Mỗi ngày, thận tái hấp thu tới 30 g protein.

3.1.4. Tái hấp thu ion bicarbonat (hình 12.5)

Hình 12.5. Sự tái hấp thu ion bicarbonat (HCO₃⁻)

Trong 24 giờ có 4000 mEq ion bicarbonat bị lọc theo dịch lọc nhưng chỉ có 1 – 2 mEq ion này bị thải ra ngoài và có tới 99,9% bicarbonat được tái hấp thu. Ion bicarbonat được tái hấp thu chủ yếu ở ống lượn gần, một phần ở ống lượn xa theo cơ chế vận chuyển tích cực, có liên quan chặt chẽ với enzym carbonic anhydrase (CA). Một phần ion bicarbonat được tái hấp thu theo cơ chế khuếch tán thụ động.

Trong lòng ống lượn gần xảy ra phản ứng:

HCO₃⁻ + H⁺ ➔ H₂CO₃ ➔ CO₂ + H₂O.

CO₂ khuếch tán vào trong tế bào ống lượn gần và kết hợp với nước, tạo thành H₂CO₃ dưới tác dụng của carbonic anhydrase, H₂CO₃ phân ly thành ion hydro (H⁺) và ion bicarbonat (HCO₃⁻).

CO₂ + H₂O ➔^CA➔ H₂CO₃ ➔ HCO₃⁻ + H⁺.

Ion hydro được vận chuyển tích cực vào lòng ống lượn còn ion bicarbonat được chuyển vào dịch gian bào cùng với natri. Như vậy, ion bicarbonat được tái hấp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực thông qua sự khuếch tán của CO₂ được tạo thành từ ion bicarbonat ở lòng ống.

nhưng khả năng này (Tm: Transit maxima) cũng có giới hạn nên khi nồng độ glucose máu cao hơn ngưỡng glucose của thận thì glucose không được tái hấp thu hoàn toàn và một phần glucose sẽ bị đào thải qua nước tiểu.

3.1.5. Tái hấp thu kali, clo và một số ion khác

Ion kali được tái hấp thu hoàn toàn ở ống lượn gần theo cơ chế vận chuyển tích cực. Ion clo được tái hấp thu theo bậc thang điện tích. Một số gốc sulphat, phosphat, nitrat… được tái hấp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực.

3.1.6. Tái hấp thu ure

Nước được tái hấp thu làm cho nồng độ ure trong ống lượn gần trở nên cao hơn nồng độ ure trong dịch gian bào. Vì vậy, ure khuếch tán (tới 50-60%) vào dịch kẽ, rồi vào máu theo bậc thang nồng độ.

3.1.7. Tái hấp thu nước

Tái hấp thu nước là hệ quả của tái hấp thu các chất có lực thẩm thấu cao: natri, kali, clo, bicarbonat… để duy trì cân bằng áp lực thẩm thấu. 75 – 89% nước do cầu thận lọc được tái hấp thu ở ống lượn gần. Sự tái hấp thu nước ở ống lượn gần không làm thay đổi áp suất thẩm thấu. Nước tiểu đi khỏi ống lượn gần là đẳng trương với huyết tương.

3.1.8. Bài tiết creatinin

Creatinin được lọc ở cầu thận và không được tái hấp thu. Hơn nữa, tế bào ống lượn gần còn bài tiết creatinin nên nồng độ chất này cao trong nước tiểu.

3.2. Tái hấp thu ở quai Henle

Quai Henle gồm nhánh xuống và nhánh lên có cấu tạo khác nhau. Nhánh xuống và phần đầu nhánh lên mỏng; phần cuối nhánh lên dày. Nhánh xuống cho nước và ure qua nhưng lại không cho natri thấm qua. Nhánh lên quai Henle tái hấp thu ion natri (phần đầu tái hấp thu thụ động, phần cuối tái hấp thu tích cực) mà không tái hấp thu nước, do đó làm dịch gian bào quanh quai Henle rất ưu trương, nhất là vùng chóp quai Henle. Nhánh xuống đi vào vùng có áp lực thẩm thấu cao nên nước được tái hấp thu thụ động từ lòng ống vào dịch kẽ rồi vào mạch máu. Vai trò của ure ở đây là làm tăng độ thấm thấu ở nhánh xuống của quai Henle nên làm tăng tái hấp thu nước và làm tăng nồng độ NaCl ở trong lòng quai.

Do hiện tượng trên, nước tiểu đi vào quai Henle là đẳng trương nhưng càng đi xuống quai Henle thì càng ưu trương và ở chóp quai là ưu trương nhất. Chính sự ưu trương này làm cho natri được tăng tái hấp thu ở nhánh lên. Do natri được tái hấp thu ở nhánh lên nên độ ưu trương của nước tiểu giảm dần, trở nên đẳng trương, rồi trở thành nhược trương khi đến phần cuối của nhánh lên. Đến đầu ống lượn xa nước tiểu rất nhược trương. Người ta gọi hiện tượng này là hiện tượng “nhân nồng độ ngược dòng”.

Khả năng tái hấp thu của quai Henle rất lớn: tái hấp thu tới 25% natri và 15% nước.

3.3. Tái hấp thu và bài tiết ở ống lượn xa

Ở ống lượn xa có sự tái hấp thu một số chất từ dịch lọc vào máu và bài tiết một số chất vào nước tiểu để được đào thải ra ngoài. Tái hấp thu và bài tiết ở ống lượn xa phụ thuộc vào nhu cầu của cơ thể.

3.3.1. Tái hấp thu ion natri

Tái hấp thu natri ở ống lượn xa theo cơ chế vận chuyển tích cực, chịu tác dụng của aldosteron. Aldosteron làm tăng tái hấp thu natri đồng thời làm tăng bài tiết ion kali. Cơ chế tác dụng của aldosteron là làm hoạt hóa hệ gen dẫn đến tăng tổng hợp protein ở tế bào ống lượn xa. Protein được tổng hợp là protein mang và protein enzym tham gia vào sự vận chuyển tích cực ion natri và ion kali ở ống lượn xa. Khoảng 5% natri được tái hấp thu ở ống lượn xa.

3.3.2. Tái hấp thu ion bicarbonat

Ion bicarbonat được tái hấp thu theo cơ chế như ở ống lượn gần. Ở ống lượn xa, tái hấp thu bicarbonat quan hệ chặt chẽ với sự đào thải ion hydro.

3.3.3. Tái hấp thu nước

Nước tiểu đến ống lượn xa là dịch nhược trương. Trung bình cứ một phút có 20 ml nước tiểu qua ống lượn xa; trong đó chỉ cần 2 ml đã đủ để hòa tan các chất có trong nước tiểu. Số còn lại 18 ml không tham gia vào hòa tan vật chất. Phần nước này (được gọi là nước “không tham gia thẩm thấu”) sẽ được tái hấp thu chủ yếu ở ống lượn xa và một phần ở ống góp. Nước ở ống lượn xa được tái hấp thu theo cơ chế chủ động nhờ tác dụng của hormon chống lợi niệu (Antidiuretic Hormone – ADH). ADH làm tăng tái hấp thu nước ở ống lượn xa và phần đầu ống góp. Cơ chế tác dụng của ADH là thông qua AMP vòng, hoạt hóa enzym hyaluronidase trong phản ứng thủy phân acid hyaluronic để mở rộng lỗ màng trong quá trình vận chuyển nước. Nhờ cơ chế tái hấp thu nước nên nước tiểu được cô đặc lại khi qua ống lượn xa và ống góp.

3.3.4. Bài tiết ion hydro (hình 12.6)

Trong lúc pH máu là 7,36 – 7,40 thì pH niệu là 4,5 – 6,0 nghĩa là nước tiểu acid hơn rất nhiều so với máu. Sở dĩ như vậy là vì ống thận đã bài tiết một lượng ion hydro vào lòng ống. Quá trình này xảy ra như sau: Quá trình chuyển hóa tế bào tạo ra nhiều CO₂. CO₂ khuếch tán vào máu rồi vào tế bào ống lượn. Trong tế bào xảy ra phản ứng.

CO₂ + H₂O ➔^CA➔ H₂CO₃ ➔ HCO₃⁻ + H⁺.

Ion hydro được vận chuyển qua màng tế bào vào lòng ống lượn, còn natri được tái hấp thu đồng thời vào máu. Trong ống lượn ion hydro kết hợp với ion

mono acid phosphat, với ammoni, với các gốc acid hữu cơ yếu hoặc với các gốc khác để được thải ra ngoài. Ion hydro còn kết hợp với ion bicarbonat để tạo ra H₂CO₃ và H₂CO₃ lại phân ly thành CO₂ và H₂O. CO₂ được vận chuyển vào trong tế bào để tạo ra ion bicarbonat rồi được hấp thu vào máu.

Hình 12.6. Bài tiết ion hydro

3.3.5. Bài tiết ammoni (NH₃) (hình 12.7)

NH₃ được tạo thành ở ống lượn xa chủ yếu do glutamin bị khử amin dưới tác dụng của glutaminase. NH₃ dễ dàng khuếch tán qua màng tế bào vào lòng ống lượn. Ở đây NH₃ được kết hợp với ion H⁺ tạo thành NH₄⁺ và được thải ra ngoài dưới dạng muối ammoni.

Hình 12.7. Sơ đồ bài tiết NH₃

3.3.6. Bài tiết ion kali

Ion K⁺ đã được tái hấp thu hoàn toàn ở ống lượn gần. Ống lượn xa bài tiết ion K⁺ dưới tác dụng của aldosteron. Dưới tác dụng của aldosteron, ion Na⁺ được tái hấp thu còn ion K⁺ được vận chuyển theo cơ chế vận chuyển tích cực vào lòng ống.

3.3.7. Bài tiết một số chất khác

Tế bào ống lượn xa còn bài tiết phenol, paraamino hippuric acid (PAH), creatinin, các acid mạnh, các sản phẩm của thuốc đưa từ ngoài vào, các chất độc lạ sinh ra trong quá trình chuyển hóa hoặc từ bên ngoài vào cơ thể theo nhiều đường khác nhau.

3.4. Tái hấp thu ở ống góp

Ống góp nằm ở vùng tủy thận ưu trương, thuận lợi cho sự tái hấp thu nước. Sự tái hấp thu nước ở ống góp chịu tác dụng của ADH. Nước được tái hấp thu ở ống góp (khoảng trên 9% lượng nước được lọc ở cầu thận) vào khoang kẽ ở vùng tủy nên lượng nước tiểu giảm, nước tiểu được cô đặc. Ống góp tái hấp thu khoảng 2-3% natri. Một ít ure được tái hấp thu ở ống góp nhưng phần lớn chất này được tái hấp thu ở quai Henle, tới ống lượn xa rồi xuống ống góp và được thải ra ngoài theo nước tiểu. Ống góp cũng bài tiết ion hydro theo cơ chế vận chuyển tích cực như ở ống lượn xa.

Cập nhật thông tin mới nhất về kiến thức y học và test y học tại facebook TEST Y HỌC

Tham gia nhóm zalo: Tài Liệu Y Học Tổng Hợp

Ôn thi nội trú, sau đại học TẠI ĐÂY

SINH LÝ BÀI TIẾT NƯỚC TIỂU: TÁI HẤP THU VÀ BÀI TIẾT Ở ỐNG THẬN

3. TÁI HẤP THU VÀ BÀI TIẾT Ở ỐNG THẬN

3.1. Tái hấp thu và bài tiết ống lượn gần