Tìm hiểu về Hệ tiết niệu

Hãû tiãút niãûu - Mä phäi HỆ TIẾT NIỆU Mục tiêu học tập 1. Nắm được cấu trúc và chức năng của ống sinh niệu. 2. Nắm được vai trò điều hoà áp suất và thể dịch của thận. I. CẤU TẠO THẬN Thận là một cơ quan hình hạt đậu, dài 10-12cm, rộng 5-6 cm, dày 3-4 cm, có một bờ lồi, một bờ lõm và được bọc ngoài bởi vỏ xơ. Ở bờ lõm, có một chỗ lõm sâu gọi là rốn thận, tĩnh mạch thận từ trong thận đi ra ngoài và niệu quản thông với bể thận. Ở bên trong rốn thận, bể thận chia thành 2 ngành dài và lớn gọi là những đài thận lớn, những ngành này lại chia thành những nhành nhỏ ngắn hơn gọi là những đài thận nhỏ (Hình 1). Hình 1: Cấu trúc tổng quát của thận, ống sinh niệu Trên thiết đồ bổ đôi thận qua đường dọc giữa: bằng mắt thường ta có thể phân biệt được 2 vùng có màu sắc khác nhau, nằm xen kẽ với nhau như cài răng lược.Vùng ngoại vi gọi là vùng vỏ có 113 Bãø tháûn Âaìi tháûn nhoí Âaìi tháûn låïn Tiãøu cáöu tháûn ÄÚng læåün gáön ÄÚng læåün xa Tiãøu cáöu tháûn Bãø tháûn Truû Bertin Thaïp tuíy Tia tuíy Caình daìy quai Henle Quai Henle Pháön âi lãn daìy cuía quai Henle Caình moíng Voí tháûn Tuíy tháûn ÄÚng tháu ÄÚng goïp Hãû tiãút niãûu - Mä phäi màu đỏ nâu thẩm và vùng trung tâm gọi là vùng tuỷ có màu nhạt hơn. - Vùng vỏ: vùng vỏ thận được chia làm ba phần: phần giáp vỏ là một lớp nhu mô thận mỏng nằm sát với vỏ xơ và ở bên ngoài đỉnh các tia tuỷ( tháp Ferrein); mê đạo là phần nhu mô thận chen vào giữa các tia tuỷ và cột thận(còn gọi là trụ Bertin) là phần nhu mô thận chen vào giữa các tháp thận ( tháp Malpighi). Nhu mô thận được tạo thành bởi những đơn vị cấu tạo và hoạt động chức năng gọi là ống sinh niệu. Mỗi thận có khoảng 1-4 triệu ống sinh niệu. Các ống sinh niệu được vùi trong một mô liên kết gọi là mô kẽ. Cấu tạo mỗi đoạn ống sinh niệu được biệt hoá khác nhau để đảm nhiệm chức năng riêng. Mỗi đoạn của một ống sinh niệu hoặc của các ống sinh niệu khác nhau nằm ở các vị trí khác nhau trong nhu mô thận. - Vùng tuỷ cấu tạo bởi 6-10 khối hình tháp gọi là tháp thận, đỉnh hướng về phía bể thận, đáy quay về phía bờ cong lồi của thận. Ở đỉnh mỗi tháp thận có 20-25 miệng những ống gọi là ống nhú thận mở vào đài thận nhỏ. Từ mặt đáy mỗi tháp thận, vùng tuỷ có những khía dọc( khoảng 500 khía) toả ra vùng vỏ theo hướng nan hoa. Quan sát bằng kính hiển vi quang học với độ phóng đại nhỏ, mỗi khía dọc ấy gọi là tia tuỷ, là một khối hình tháp nhỏ, cao, đáy nằm trên đáy tháp thận, đỉnh hướng về phía vỏ xơ. Mỗi khối hình tháp nhỏ ấy gọi là tháp Ferrein. II. ỐNG SINH NIỆU (NEPHRON) Mỗi thận có chừng 1-4 triệu nephron giữ chức năng lọc máu và tái hấp thụ nước và điện giải, mỗi ống sinh niệu gồm (1) tiểu cầu thận, (2) ống lượn gần, (3) quai Henle, (4) ống lượn xa. Ống thâu và ống góp có nguồn gốc phôi thai khác với ống sinh niệu, giữ chức năng dẫn nước tiểu về đài thận (Hình 2). 1. Tiểu cầu thận Tiểu cầu thận là một khối tròn có đường kính 200(m, chứa chùm mao mạch Malpighi, được bọc ngoài bởi một lá thành lợp bởi một hàng biểu mô lát đơn, bao quanh chùm mao mạch Malpighi là tế bào có chân được gọi là lá tạng, giữa lá tạng và lá thành (màng ngoài của nang Bowman được gọi là khoang nang Bowman, nơi nước tiểu sơ khởi sẽ được thành lập). Tiểu cầu thận gồm có hai cực là cực mạch và cực niệu. Cực mạch khởi đầu bằng một động mạch dẫn đến đi vào khoang nang Bowman, tiểu động mạch dẫn đến chia thành 2-5 nhánh, từ đó tạo thành những búi mao mạch. Các búi mao mạch này sẽ hợp nhau lại bằng một nhánh động mạch đi, như vậy cực mạch gồm có động mạch đến và động mạch đi nằm ở tiểu cầu thận (Hình 3) Ở tiểu cầu thận các mao mạch được lót bởi một hàng tế bào biểu mô có lỗ thủng, các lỗ thủng này cho phép các phân tử có trọng lượng dưới 68000 đi qua, hầu hết các ion điện giải đều đi qua được lỗ thủng này. Bao quanh các tế bào nội mô là một màng đáy mỏng, màng đáy này có tính chất thấm lọc, chứa collagene type IV, người ta nhận thấy rằng màng đáy tác động như một màng lọc, cho phép các chất có trọng lượng phân tử chừng 69000 dalton đi qua, kích thước chừng 10nm. Giữa màng đáy có hai loại tế bào bao phủ. 1.1. Tế bào có chân Là những tế bào phủ toàn bộ mặt ngoài của màng đáy, từ một tế bào có chân sẽ phân ra các nhánh sơ cấp, từ các nhánh sơ cấp này sẽ phân ra các nhánh thứ cấp đến bọc quanh các màng đáy như các ngón tay bọc quanh một khối. Rãnh của các ngón tay này rộng chừng 25nm và được xem như là khe lọc, như vậy máu trong lòng mao mạch Malpyghi sẽ qua lỗ thủng của tế bào nội mô, màng đáy và khe lọc của tế bào có chân (Hình 3, 4). 114 Hãû tiãút niãûu - Mä phäi Hình 2: Sơ đồ ống sinh niệu và mạch máu cung cấp ống sinh niệu ở vùng vỏ 115 Âäüng vaì ténh maûch cung Âaïm räúimao maûch Voí tháûn ÄÚng tháu Voí Âäüng maûch âi Nang Bawman Cáöu tháûn ÄÚng læåün gáön ÄÚng læåün xa Âäüng maûch dáùn âãn Âäüng vaì ténh maûch gian tiãøu thuìy Tuíy tháûn Quai Henle Hãû tiãút niãûu - Mä phäi Hình 3: Cấu trúc của tiểu cầu thận 116 Âäüng maûch dáùn âãún Bäü maïy caûnh vi cáöu tháûn Vãút âàûc cuía äúng læåün II Âäüng maûch dáùn âi Cæûc maûch Laï taûng (tãú baìo coï chán) Khoang niãûu Cæûc niãûu Laï thaình Båì baìn chaíi cuía äúng læåün gáön Nang Bowman Hãû tiãút niãûu - Mä phäi Hình 4: Sơ đồ màng lọc vi cầu thận 1.2. Tế bào gian mao mạch (Hình5) ) Hình 5: Màng lọc vi cầu thận dưới kính hiển vi điện tử tia xuyên x 9.000 117 Khoang niãûu (khoang nang Bowman) Tãú baìo coï chán Mao maûch Läù loüc Tãú baìo coï chán Maìng âaïy Tãú baìo näüi mä Tãú baìo näüi mä Maìng âaïy Khe loüc Chán så cáúp Chán thæï cáúp Thán tãú baìo coï chán Chán så cáúp Chán thæï cáúp Nhán tãú baìo coï chán Nhán tãú baìo näüi mä Hãû tiãút niãûu - Mä phäi Là những tế bào nằm giữa các tế bào nội mô của các mao mạch kế cận. Tế bào gian mao mạch và tế bào nội mô không có màng đáy ngăn cản, người ta thấy rằng tế bào gian mao mạch chứa nhiều khối protein và người ta cho rằng nó giữ nhiệm vụ của đại thực bào, tuy nhiên vai trò chính của gian mao mạch vẫn chưa rõ. Hình 6: Cấu trúc của tế bào gian mao mạch 2. Ống lượn gần: Ống lượn gần bắt đầu từ cực niệu của tiểu cầu thận, các ống này thường được lợp bởi hàng tế bào hình khối vuông đứng trên một màng đáy, nhân nằm ở giữa. Ống lượn gần rất dài và chạy vòng quanh trong vùng vỏ. Ở bề mặt tự do, ống lượn gần có rất nhiều bờ bàn chải, trung bình bờ bàn chải dài 1(m. Về mặt cực đáy của tế bào ống lượn gần bào tương gấp lại thành từng nếp gọi là mê đạo đáy, bên trong chứa nhiều ty thể, mê đạo đáy được xem như là có vai trò vận chuyển các chất tái hấp thụ xuyên qua gian chất thận, sự vận chuyển này cần năng lượng do ATP cung cấp. 3. Quai Henle Có hình chữ u, gồm có 4 phần: (1) phần đi xuống dày có cấu tạo gần giống như ống lượn gần, (2) phần mỏng đi xuống , (3) phần mỏng đi lên, (4) phần dày đi lên, có cấu tạo gần giống như ống lượn xa. Ở phần ngoài của tuỷ thận, phần dày đi xuống của quai Henle có đường kính chừng 60(m, sau đó trở thành hẹp để thành phần mỏng đi xuống có đường kính 12(m. Phần quai Henle ít bờ bàn chải, phần mỏng đi lên được xem như là giữ chức năng tái hấp thụ chủ động natri vào trong gian chất của thận. 1/7 số nephron nằm ở vùng cận vỏ và như vậy được gọi là những nephron sát tuỷ, phần còn lại phần lớn nằm ở vùng vỏ, tất cả các nephron tham dự vào quá trình lọc, tái hấp thụ, tiết. Những nephron cận tuỷ có quai Henle rất dài và đi sâu xuống phần tuỷ thận, những quai này chứa phần ngắn dày đi xuống nhưng có phần mỏng và phần đi lên dài (cành quai Henle). Những cành mỏng của quai Henle ở vùng cận tuỷ có nhiệm vụ tạo ra độ ưu trương cho môi trường gian chất tuỷ thận. 4. Ống lượn xa Tiếp nối phần đi lên của quai Henle được bọc ngoài bởi một màng đáy và lợp bởi biểu mô trụ đơn. Tế bào của biểu mô ống lượn xa thường ít bờ bàn chải, có lòng rộng hơn, bào tương ít ưa acide hơn. Người ta thấy rằng ống lượn xa có nhiều bộ golgi ở vùng đáy, ống lượn 118 Tãú baìo gian mao maûch Tãú baìo coï chán Maìng âaïy Baìo tæång cuía tãú baìo näüi mä Mao maûch Mao maûch Mao maûch Mao maûch Tãú baìo coï chán Maìng âaïy Baìo tæång cuía tãú baìo näüi mä Hãû tiãút niãûu - Mä phäi xa ngắn hơn ống lượn gần và cũng chạy vòng trong vùng vỏ. Có một điểm mà ống lượn xa đến tiếp xúc với động mạch dẫn đi của tiểu cầu thận gọi là vết đặc(macula densa) , vai trò của vết đặc có lẽ là duy trì áp suất thẩm thấu của dịch trong lòng ống lượn xa. 5. Ống thâu, ống góp Thâu nhận nước tiểu từ ống lượn xa và chảy vào ống Bellini, ống này sẽ mở rộng vào đỉnh của tháp thận. Những ống thâu nhỏ có đường kính chừng 40(m nhưng những ống lớn hơn ở vùng đỉnh của tháp thận có thể lên tới 200(m (Hình 6). III. BỘ MÁY CẠNH VI CẦU THẬN (JUXTAGLOMERULAR APPARATUS) Gần cực mạch của tiểu cầu thận động mạch dẫn đến lớp cơ bị thay đổi tạo thành những tế bào gọi là tế bào cận tiểu cầu có nhân hình elip, trong bào tương chứa rất nhiều hạt nhuộm PAS dương tính. Vết đặc của ống lượn xa thường nằm sát vùng này hình thành bộ máy nằm cạnh vi cầu thận. Khảo sát bằng kính hiển vi điện tử người ta thấy tế bào cận vi cầu thận chứa nhiều hạt tiết protein, nhiều lưới nội bào có hạt, nhiều bộ golgi. Các hạt tiết có đường kính 10- 40nm, những tế bào cận tiểu cầu này tiết renin, renin sẽ biến đổi angiotensinogen thành angiotensin I. AngiotensinI sẽ bị men chuyển thành angiotensin II làm cho vùng vỏ thượng thận tiết aldosterone, aldosterone làm cho thận giữ muối và nước tăng thể tích máu, hậu quả là làm tăng huyết áp . IV. TUẦN HOÀN THẬN Mỗi thận nhận máu từ động mạch thận, khi vào thận thường chia 2 nhánh: nhánh trước và nhánh sau. Ngay ở trong vùng rốn thận, các nhánh này chia ra nhiều nhánh nhỏ để tạo thành các động mạch liên thuỳ. Ở giữa vùng vỏ và vùng tuỷ thì động mạch liên thuỳ hình thành động mạch cung. Từ động mạch cung sẽ chia nhánh thành các tiểu động mạch gian tiểu thùy, các nhánh này sẽ chạy thẳng góc với bao thận. Các tiểu động mạch gian tiểu thuỳ sẽ tạo thành các vùng bờ tiểu thuỳ chứa các tia tuỷ và vùng cận mê đạo vỏ. Từ các động mạch gian tiểu thùy sẽ xuất phát các động mạch dẫn đi, các động mạch dẫn đi này sẽ cung cấp máu cho tiểu cầu thận. Ðộng mạch gian tiểu thuỳ còn cung cấp máu cho động mạch dẫn đến, ống lượn gần và ống lượn xa sau khi đã qua động mạch dẫn đi. Ðộng mạch thẳng là những động mạch chạy thẳng góc với vỏ thận, những động mạch này cung cấp máu cho vùng tuỷ thận và quai Henle . Tĩnh mạch thận chạy theo đường của động mạch thận. V. GIAN CHẤT THẬN Vùng vỏ và vùng tuỷ thận chứa những phần đặc biệt nằm giữa các mạch máu, các ống thận, các bạch mạch, những tế bào này được gọi là tế bào kẽ thận, được xem như là những tế bào sợi và một số tế bào Lymphocyte. Trong tuỷ thận, nhiều tế bào gian chất chứa nhiều hạt nhỏ lipit trong bào tương của chúng. Những tế bào này có thể tạo ra các hormone làm hạ huyết áp. VI. SINH LÝ THẬN Thận có nhiệm vụ điều hoà các thành phần hoá học của nội môi trường bằng một quá trình siêu lọc, tái hấp thụ chủ động, hấp thụ thụ động và chế tiết. Sự lọc xảy ra ở tiểu cầu thận, trong quá trình lọc thì các ống lượn gần sẽ tái hấp thụ các chất điện giải cần thiết, các protein, các đường, giữ cho cân bằng nội mô. Trong mỗi phút, 2 thận lọc khoảng 125ml nước tiểu, 124ml được tái hấp thụ, chỉ có 1ml bị thải ở đài thận. Trong 24 giờ, lượng nước tiểu vào khoảng 1,5l. 1. Quá trình lọc 1 phút máu chảy qua 2 thận chừng 1,2-1,3 lít. Như vậy toàn bộ máu trong cơ thể chảy qua thận trong 5 phút. Áp suất thuỷ tĩnh của chùm mao mạch malpighi cao hơn những mao 119 Hãû tiãút niãûu - Mä phäi Hình 7: Cấu trúc của các đoạn ống sinh niệu 120 ÄÚng læåün gáön vaì pháön âi xuäúng daìy cuía quai Henle ÄÚng læåün xa vaì pháön âi lãn daìy cuía quai Henle Pháön moíng cuía quai Henle ÄÚng tháu Hãû tiãút niãûu - Mä phäi mạch khác, áp suất này khoảng 45mmHg, đối lại với áp suất này là áp suất thẩm thấu keo 20mmHg, áp suất thuỷ tĩnh của nang Bowman 10mm Hg, áp suất thật để đẩy máu qua vi cầu thận là 15 mmHg. Những protein có trọng lượng phân tử lớn hơn 70000 không thể qua vi cầu thận, một lượng nhỏ albumin có thể qua vi cầu thận nhưng phần lớn được tái hấp thụ, lỗ thủng của tế bào nội mô có kích thước 70-90nm. Theo nhiều tác giả, quá trình lọc xảy ra ở màng đáy. Kính hiển vi điện tử cho thấy ferritin có trong lượng phân tử 650000 có thể qua lỗ thủng tế bào nội mô nhưng bị giữ lại ở màng đáy, màng đáy không những kiểm soát lọc về phương diện kích thước mà còn kiểm soát lọc về điện tích. Những chất đa hoá trị như heparan sulfate và chondroitin sulfate proteoglycans có điện tích âm sẽ bị đẩy. 2. Ống lượn gần Tất cả glucose, amino acide và khoảng 85% NaCl và nước được tái hấp thụ. Sự tái hấp thụ này nhờ enzime Na/K-ATPase. Sự hấp thụ protein phần lớn được thực hiện theo cơ chế ẩm bào. Ngoài ra ống lượn gần còn thải ra một số chất như creatinine, para-aminohippuric acid, đỏ phenol. 3. Quai Henle Chất lọc rời quai Henle là đẳng trương , quai Henle của ống sinh niệu cần để tạo nên sư û ưu trương của nước tiểu. Phần đi xuống của quai Henle thấm tự do đối với nước nhưng toàn bộ nhành lên là không thấm nước. Trong phần dày đi lên của quai Henle , ion Chlor được vận chuyển chủ động ra khỏi nhành với Natri vận chuyển thụ động theo Chlor. Ðộ thẩm thấu ở đỉnh tháp thận cao hơn 4 lần ở máu. 4 Ống lượn xa Là nơi trao đổi ion điện giải. Aldosterone làm cho Natri tái hấp thụ và Kaki bị thải ở ống lượn xa. Ống lượn xa cũng là nơi bài tiết Hydrogene, amoniac, điều này cần thiết cho sự điều hoà acide, base trong máu. 5. Ống thâu Ống thâu chịu ảnh hưởng của ADH, ADH làm thay đổi tính thấm của ống thâu và nước được tái hấp thụ vào trong gian chất của tuỷ thận. 6. Cơ chế cô đặc và pha loãng nước tiểu Cơ chế pha loãng và đậm đặc nước tiểu một phần là do hoạt động của quai Henle. ADH ngăn cản sự tái hấp thụ nước làm đậm đặc nước tiểu, khi thiếu ADH thì thành của ống thâu sẽ không thấm với nước, do đó sự làm đậm đặc nước tiểu sẽ không còn nữa, sinh ra đái tháo nhạt. VII. ÐƯỜNG BÀI XUẤT NGOÀI THẬN 1. Ðài thận, bể thận và niệu quản Cấu tạo mô học của đài thận, bể thận và niệu quản tương tự nhau, thành gồm 3 lớp: - Niêm mạc: gồm lớp biểu mô trung gian (đa dạng tầng) và lớp đệm là mô liên kết nhiều sợi chun. - Lớp cơ: gồm 2 lớp: lớp cơ dọc ở trong và lớp cơ vòng ở ngoài. - Vỏ ngoài: là một màng liên kết xơ liên tục với vỏ xơ của thận. 2. Bàng quang Thành bàng quang có cấu tạo tương tự phần đài thận, bể thận và niệu quản, nhưng có những đặc điểm khác sau: 121 Hãû tiãút niãûu - Mä phäi - Biểu mô trung gian có những tế bào hình vợt nhô lên dễ nhận biết. - Niêm mạc bàng quang nhẵn khi chứa đầy nước tiểu và có nhiều nếp nhăn khi bàng quang rỗng. - Cơ bàng quan khá dày, các sợi cơ xếp chéo theo nhiều hướng. - Vỏ ngoài được lợp bởi lá tạng màng bụng. 3. Niệu đạo: Niệu đạo ở nam giới có 3 đoạn: niệu đoạn tiền liệt tuyến, niệu đạo màng và niệu đạo dương vật. Ở nữ, niệu đạo tương đương với đoạn niệu đạo tiền liệt ở nam. Thành niệu đạo gồm: - Lớp niêm mạc: gồm 2 lớp + Lớp biểu mô: Khác nhau ở nam và nữ. Ở nam, biểu mô niệu đạo từ cổ bàng quang đến ụ núi là biểu mô trung gian giống bàng quang. Từ ụ núi trở ra là biểu mô trụ giả tầng. Ở nữ, biểu mô niêm mạc là biểu mô lát tầng. + Lớp đệm: là mô liên kết nhiều sợi chun, nhiều mao mạch. - Lớp cơ: gồm 2 lớp cơ trơn: lớp cơ dọc ở trong và lớp cơ vòng ở ngoài. 122