Bài học

Thận và quá trình tạo nước tiểu

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em mô tả được cấu tạo cơ bản của nephron, giải thích được ba giai đoạn lọc, tái hấp thu và bài tiết tạo nên nước tiểu chính thức, và giải thích được vì sao protein xuất hiện trong nước tiểu là dấu hiệu của tổn thương cầu thận.

Kiến thức nền cần nhớ

Ở lớp 8 (KHTN), em đã biết cơ thể thải chất cặn bã chủ yếu qua ba con đường: phổi thải carbon dioxide, da thải mồ hôi, và thận thải nước tiểu (prior-grade review). Bài này đi sâu vào con đường quan trọng nhất — thận — và hỏi chính xác nước tiểu được tạo ra như thế nào bên trong cơ quan đó.

Khởi động

Một bác sĩ xem kết quả xét nghiệm nước tiểu của một bệnh nhân và thấy có protein xuất hiện — điều bình thường không nên có. Bác sĩ lập tức nghi ngờ thận đang gặp vấn đề, dù bệnh nhân chưa hề than phiền gì. Vì sao chỉ một chỉ số nhỏ trong nước tiểu lại đủ để bác sĩ nghi ngờ cả một cơ quan?

Kiến thức trọng tâm

Bài tiết là quá trình đào thải các chất do chính cơ thể tạo ra qua chuyển hoá — khác với việc thải phần thức ăn không tiêu hoá được. Ở người, ba con đường bài tiết chính là phổi (thải carbon dioxide và hơi nước), da (thải mồ hôi), và thận (thải nước tiểu). Thận đảm nhận phần việc nặng nhất: loại bỏ urê — sản phẩm sinh ra khi gan biến đổi ammonia độc hại từ quá trình phân giải amino acid dư thừa thành một dạng ít độc hơn — cùng nước và các ion dư trong máu.

Đơn vị cấu tạo và chức năng của thận là nephron. Mỗi nephron gồm cầu thận — một búi mao mạch nằm gọn trong một bọc gọi là nang Bowman — nối tiếp với ống thận, một ống dài uốn khúc chạy qua ống lượn gần, quai Henle, rồi ống lượn xa, trước khi đổ vào ống góp chung. Mỗi quả thận chứa hàng triệu nephron hoạt động song song, nên chỉ cần theo dõi một nephron là hiểu được toàn bộ quá trình tạo nước tiểu.

Lọc chỉ tạo ra dịch lọc thô; chính hai quá trình ngược chiều nhau — tái hấp thu và bài tiết — dọc ống thận mới quyết định thành phần cuối cùng của nước tiểu.

Cầu thận là nơi máu chảy qua dưới áp lực cao, đẩy phần lỏng của huyết tương — nước, ion, glucose, amino acid, urê — qua màng lọc vào nang Bowman, tạo thành dịch lọc. Protein huyết tương và tế bào máu có kích thước quá lớn nên bị giữ lại trong lòng mạch, không qua được màng lọc trong điều kiện bình thường.

Dọc ống thận, chủ yếu ở ống lượn gần, phần lớn nước, toàn bộ glucose và amino acid ở người khoẻ mạnh, cùng phần lớn ion được vận chuyển trở lại máu qua mạng mao mạch bao quanh ống thận — đây gọi là tái hấp thu, giúp cơ thể không lãng phí những chất còn dùng được. Song song đó, một số chất lại đi theo chiều ngược lại: ion H+, ion K+ dư, cùng một số thuốc và chất độc được chủ động vận chuyển từ máu vào lòng ống thận — quá trình này gọi là bài tiết ở ống thận, giúp thận kiểm soát thêm cả độ pH máu, không chỉ chất thải chứa nitơ.

Bốn số phận khác nhau của các chất trong nephron giải thích trực tiếp vì sao thành phần nước tiểu chính thức khác hẳn huyết tương, dù cả hai đều bắt nguồn từ cùng một dòng máu.

Vì màng lọc cầu thận bình thường giữ protein lại trong máu, sự có mặt của protein trong nước tiểu là bằng chứng trực tiếp cho thấy màng lọc đã bị tổn thương, cho những phân tử lẽ ra phải bị giữ lại lọt qua.

Ví dụ

So sánh thành phần huyết tương, dịch lọc và nước tiểu chính thức

1
Hãy so sánh thành phần của huyết tương, dịch lọc ở nang Bowman, và nước tiểu chính thức, theo bốn thành phần: protein, tế bào máu, glucose, và urê.
2
Ta có huyết tương chứa đầy đủ protein huyết tương, tế bào máu, glucose ở nồng độ bình thường, và urê — sản phẩm thải cần loại bỏ.
3
Khi máu qua cầu thận, màng lọc giữ lại protein và tế bào máu vì kích thước quá lớn, nhưng để glucose và urê đi qua tự do cùng nước; do đó dịch lọc gần giống huyết tương về nồng độ glucose và urê, nhưng không có protein và tế bào máu.
4
Dọc ống thận, glucose được tái hấp thu gần như hoàn toàn trở lại máu nên gần như biến mất khỏi nước tiểu, còn urê hầu như không được tái hấp thu nên vẫn ở lại và bị cô đặc dần khi phần lớn nước trong dịch lọc được tái hấp thu.

Thành phần	Huyết tương	Dịch lọc	Nước tiểu chính thức
Protein	Có	Không có	Không có
Tế bào máu	Có	Không có	Không có
Glucose	Nồng độ bình thường	Gần bằng huyết tương	Gần như không có
Urê	Có	Gần bằng huyết tương	Cô đặc hơn nhiều

| Thành phần | Huyết tương | Dịch lọc | Nước tiểu chính thức | |---|---|---|---| | Protein | Có | Không có | Không có | | Tế bào máu | Có | Không có | Không có | | Glucose | Nồng độ bình thường | Gần bằng huyết tương | Gần như không có | | Urê | Có | Gần bằng huyết tương | Cô đặc hơn nhiều |

6
Vậy dịch lọc giống huyết tương ở glucose và urê nhưng thiếu hẳn protein và tế bào máu do giới hạn của màng lọc; nước tiểu chính thức khác dịch lọc chủ yếu ở glucose (biến mất do tái hấp thu) và urê (cô đặc do mất nước qua tái hấp thu) — đúng hệ quả của ba giai đoạn lọc, tái hấp thu, bài tiết.

Ví dụ

Protein niệu là dấu hiệu của điều gì (dạng đề kiểm tra)

1
Kết quả xét nghiệm nước tiểu của một bệnh nhân cho thấy có protein, trong khi glucose và các chỉ số khác bình thường. Hãy giải thích nguyên nhân hợp lí nhất và cho biết cơ quan nào cần được kiểm tra thêm.
2
Ta có lượng protein trong khẩu phần ăn không ảnh hưởng tới khả năng giữ protein của màng lọc cầu thận ở người khoẻ mạnh, nên nguyên nhân không nằm ở chế độ ăn. (1)
3
Vì glucose vẫn ở mức bình thường — tức là ống thận vẫn tái hấp thu tốt — tổn thương nhiều khả năng không nằm ở ống thận mà nằm ở chính màng lọc cầu thận, nơi lẽ ra phải giữ protein lại. (2)
4
Bình thường, màng lọc cầu thận giữ protein lại trong máu nhờ kích thước phân tử quá lớn để lọt qua; nếu màng lọc bị tổn thương, các lỗ lọc giãn rộng bất thường, cho phép protein lọt qua vào dịch lọc rồi ra nước tiểu. (3)
5
Kết hợp (1), (2) và (3), protein niệu trong khi các chỉ số khác bình thường là dấu hiệu khá đặc trưng của tổn thương màng lọc cầu thận, không phải do khẩu phần ăn hay tổn thương ống thận.
6
Vậy bác sĩ cần kiểm tra thêm chức năng cầu thận của bệnh nhân, vì protein niệu là bằng chứng gợi ý màng lọc cầu thận đã bị tổn thương.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn dễ gặp là nghĩ có protein trong nước tiểu vì cơ thể 'thừa protein' hoặc ăn nhiều protein. Thực ra bất kể ăn bao nhiêu protein, màng lọc khoẻ mạnh vẫn giữ protein huyết tương lại; protein niệu luôn là dấu hiệu của màng lọc bị tổn thương, không phải chế độ ăn.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Lọc ở cầu thận tạo dịch lọc từ huyết tương, giữ lại protein và tế bào máu. Tái hấp thu đưa nước, glucose, amino acid, phần lớn ion trở lại máu. Bài tiết đưa thêm H+, K+ dư và một số chất độc vào ống thận. Protein trong nước tiểu là dấu hiệu màng lọc cầu thận bị tổn thương.

Nước tiểu chính thức cô đặc bao nhiêu không cố định mà thay đổi theo từng thời điểm. Bài sau sẽ nói cụ thể hormone nào điều chỉnh mức cô đặc đó, và vì sao thể tích máu cũng được giữ ổn định theo một cơ chế khác.