Bài giảng Sinh học đại cương - Chương IX: Hệ bài tiết & sự nội cân bằng

 thận vừa là đơn vị cấu tạo vừa là đơn vị chức năng. Mỗi đơn vị thận gồm có cầu thận và ống thận. 	* Cầu thận gồm quản cầu Malpighi và nang Bowman là một túi bọc quản cầu, thành nang có nhiều lỗ nhỏ. Quản cầu Malpighi gồm khoảng 50 mao mạch xếp song song thành khối hình cầu. Ngăn cách giữa nang và mao mạch là một màng lọc mỏng để lọc các chất từ mao mạch sang nang. 	* Ống thận gồm ống lượn gần, quai Henle và ống lượn xa. 	* Dịch lọc từ nang đổ vào ống lượn gần (uốn khúc), tiếp đến là quai Henle là một ống hình chữ U. Ở đầu lên của quai Henle tiếp với ống lượn xa cũng là một ống uốn khúc. Từ ống lượn xa dịch lọc đổ vào ống góp. Ống góp không thuộc đơn vị thận, nó nhận dịch lọc từ một số đơn vị thận để đổ vào bể thận. Ống lượn gầnQuai henlé (nhánh xuống) Ống lượn xa, quai henlé (nhánh lên) ÄÚng goïp Hình 8.2: Cấu tạo của đơn vị thận  * Hệ mạch của thận: động mạch thận tách ra từ động mạch chủ bụng, khi vào trong thận động mạch này chia nhỏ nhiều lần để đến đơn vị thận gọi là động mạch đến. Trong cầu thận động mạch đến lại chia nhỏ thành mao mạch để tạo quản cầu Malpighi. Từ các mao mạch của quản cầu tập hợp lại thành động mạch đi (ra khỏi cầu thận). Động mạch đi về sau lại phân bố ở ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa ở dạng các mao mạch. Cuối cùng mao mạch từ ống lượn xa tập trung đổ vào tĩnh mạch thận, tĩnh mạch thận lại đổ vào tĩnh mạch chủ dưới. Do động mạch đến lớn (đường kính 0,2mm) hơn động mạch đi (0,04mm), nên huyết áp trong quản cầu đạt 75mmHg. Hơn nữa tính thấm của thành mao mạch ở quản cầu lớn hơn tính thấm thành mao mạch cơ vân 50 lần mà quá trình lọc diễn ra thuận lợi hơn 2.2. Chức năng lọc máu và tạo nước tiểu 	2.2.1. Sự lọc máu Cứ mỗi phút có 1.300 lít máu qua thận, lớn gấp 20 lần so với các cơ quan khác. Sự lọc qua quản cầu phụ thuộc vào hai yếu tố: màng lọc và áp suất lọc. * Màng lọc có các lỗ rất nhỏ, chỉ cho qua những vật rất bé (siêu lọc), những vật lớn hơn phải nhờ vào áp suất lọc.Áp suất lọc là giá trị chênh lệch giữa huyết áp trong mao mạch và áp suất keo loại trong huyết tương cộng với áp suất thuỷ tĩnh trong xoang Bowman.2.2.2. Sự tái hấp thu của các ống thận Mặc dù mỗi ngày có khoảng 180 lít nước tiểu loạt đầu được tạo ra trong các xoang Bowman nhưng chỉ có 1 – 2 lít nước tiểu thực sự được hình thành, và thành phần của nước tiểu hoàn toàn khác với dịch lọc. Đó là do khi chảy qua ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa đã xảy ra sự tái hấp thu H2O và các chất cần thiết cho cơ thể. * Tại ống lượn gần: + Tái hấp thu Na+ nhờ cơ chế vận tải tích cực, 90% Na+ được tái hấp thu ở ống lượn gần. Na+ gắn vào vật tải được bơm vào dịch ngoại bào để vào máu, đồng thời Na+ mang theo một lượng Cl- tương đương. + K+ cũng được tái hấp thu hoàn toàn ở ống lượn gần bằng phương thức tích cực giống như Na+. + Tái hấp thu H2O: 85 – 90%. Có ba nguyên nhân tạo điều kiện cho quá trình tái hấp thu H2O ở đây:- Các protein có kích thước lớn không qua được màng lọc bị giữ lại trong máu làm tăng áp suất thẩm thấu keo loại, kéo H2O vào máu. - Do tái hấp thu Na+ tích cực đã làm tăng áp suất thẩm thấu, gây hút H2O vào máu. - Tế bào biểu mô của ống lượn gần có tính thấm H2O cao hơn các đoạn khác. + Tái hấp thu HCO3- một cách gián tiếp thông qua khí CO2, Trong lòng ống lượn, chiều thuận xảy ra, CO2 thấm qua màng vào bào tương. Ở trong tế bào của thành ống, phản ứng chiều nghịch xảy ra, và HCO3- lại thấm ra dịch ngoại bào vào máu. + Tái hấp thu glucose: Glucose được hấp thu hoàn toàn khi hàm lượng đường trong máu ở mức bình thường (0,8 – 1,2g/lit máu) theo cơ chế vận tải tích cực. Glucose được vận chuyển qua phía đối diện của tế bào biểu mô của thành ống để đổ vào máu. Trường hợp khi trong máu hàm lượng glucose lên đến 1,8g/l thì quá trình tái hấp thu xảy ra không hoàn toàn. Đặc biệt khi đường huyết tăng cao hơn ngưỡng 1,8g/l (có thể vì do thiếu hormon insulin), khả năng tái hấp thu glucose không thể xảy ra, đường huyết chuyển vào nước tiểu gây bệnh đái đường. + Tái hấp thu protein, acid amin và các chất khác: Protein được tái hấp thu ở ngay đoạn đầu ống lượn gần bằng phương thức ẩm bào.Acid amin mỗi loại được gắn với chất mang đặc hiệu trên màng, khi tách khỏi chất mang chúng được khuếch tán vào dịch ngoại bào mà vào máu. Các chất khác như vitamin, aceto – acetat cũng được tái hấp thu ở đây. * Tại quai Henle Các tế bào biểu bì ở nhánh xuống của quai Henle chỉ cho H2O thấm qua, còn Na+ thì bị giữ lại hoàn toàn, nên làm tăng nồng độ Na+ trong dịch lọc khi qua đáy chữ U sang nhánh lên của quai. Trong lúc đó ở nhánh lên Na+ lại được thấm ra còn không cho H2O thấm ra. Người ta gọi đó là hiện tượng nhân nồng độ ngược dòng. Hơn nữa, quai Henle cùng với mạch thẳng và ống góp nằm song song với nhau, một phần nằm ở lớp vỏ, một phần nằm ở lớp tuỷ. Áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào càng đến gần lớp tuỷ càng cao. Ở lớp tuỷ áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào cao gấp 4 lần so với dịch ngoại bào của lớp vỏ. Điều đó càng tạo điều kiện cho việc tại hấp thu H2O ở nhánh xuống và Na+ ở nhánh lên. * Tại ống lượn xa + Ở phần đầu của ống lượn xa: Quá trình tái hấp thu giống ở nhánh lên của quai Henle. Ở đây Cl- được bơm ra dịch ngoại bào và do đó kéo theo các ion khác như Na+, K+, Ca++, Mg++Các ion được tái hấp thu nhiều làm cho dịch lọc ở phần đầu của ống lượn xa bị loãng hơn. Có người gọi đây là đoạn pha loãng. Nhờ sự pha loãng này đã tạo điều kiện cho quá trình tái hấp thu H2O ở đoạn sau.Tái hấp thu H2O: Do dịch lọc bị loãng nên áp suất thẩm thấu của dịch lọc thấp hơn nhiều so với áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào, kết quả là H2O dễ dàng đi ra dịch ngoại bào mà vào máu. Tại đây quá trình tái hấp thu H2O còn được thúc đẩy nhờ tác dụng của hormon chống bài niệu (ADH) do thuỳ sau tuyến yên tiết ra. Người ta cho rằng ADH đã gây hoạt hoá enzyme adenylatecyclase để enzyme này kích thích sự biến đổi ATP thành AMP vòng. AMP vòng lại kích thích enzyme protein – kinase. Enzyme này có tác dụng làm tăng tính thấm đối với H2O của tế bào. Tác dụng của hormon này lên quá trình tái hấp thu H2O còn được nghiên cứu tiếp tục. Tái hấp thu Na+ và Cl-: Nhờ tác động của hormon aldosteron của phần vỏ tuyến thượng thận mà ion Na+ được tái hấp thu theo cơ chế tích cực.+ Từ tế bào thành biểu mô của ống lượn xa một số chất như K+, NH3, H+ lại được chuyển vào góp nằm ở tuỷ thận cho ure đi qua còn ở phần vỏ không cho ure đi qua). - Ống góp còn tái hấp thu thêm Na+, K+, Ca++. dịch lọc. Một lượng NH3 từ huyết tương tới tế bào biểu mô của thành ống lượn xa để bài tiết. Vào dịch lọc NH3 kết hợp với H+ tạo ra NH4 để thải ra theo nước tiểu, nhờ vậy đã điều chỉnh được độ pH của dịch lọc. Trước khi chuyển sang ống góp thành phần dịch lọc đã gần giống nước tiểu. * Tại ống góp - Ở ống góp quá trình tái hấp thu H2O và ure là chủ yếu. Giống như ở ống lượn xa, ADH có tác dụng làm tăng tính thấm của các tế bào biểu mô đối với H2O. - Nhờ tái hấp thu H2O ở ống góp làm nồng độ ure trong dịch tăng cao nên ure khuếch tán vào dịch kẽ dễ dàng (đoạn ống Sau khi qua ống góp nước tiểu được cô đặc sẽ đổ vào bể thận, di chuyển qua niệu quản để xuống bàng quang, ở đó nước tiểu được giữ lại cho đến khi đủ lượng gây kích thích mà có phản xạ tiểu tiện. 2.2.3.Thành phần nước tiểu Lượng nước tiểu trong ngày thay đổi theo loài, theo ngày, ban đêm ít hơn. Thành phần thức ăn và lượng nước uống cũng làm thay đổi lượng nước tiểu. Nước tiểu gồm các thành phần chủ yếu: H2O chiếm khoảng 93 – 95%, Vật chất khô khoảng 5%. Nước tiểu là chất dịch màu vàng nhạt. Vật chất khô trong nước tiểu gồm: - Các sản phẩm có chứa N do quá trình phân giải protein đã tạo nên như: ure là: 80%, acid uric, amoniac, creatinin - Các acid hữu cơ như: acid lactic, acid béo, các enzyme, các vitamin, các hormon (FSH, LH, testosteron, estrogen, HCG) và các loại sắc tố- Các chất vô cơ như các loại muối: NaCl, NaHCO3, và các muối sunfat 2.2.4.Sự tích tụ nước ở bàng quang và cơ chế thải nước tiểu Nước tiểu được tạo ra liên tục và được đổ vào bể thận. Nhờ nhu động của hai niệu quản mà nước tiểu dồn xuống và tích lại ở bàng quang. Bàng quang có thể chứa đến 500ml, nhưng khi lượng nước tiểu đạt 200ml, thì phản xạ tiểu tiện xuất hiện. Bàng quang là một túi rỗng gồm ba lớp cơ trơn tạo thành, lớp ngoài và lớp trong là lớp cơ dọc, ở giữa là lớp cơ vòng. Ở cổ bàng quang lại được phân bố hai vòng cơ thắt, vòng cơ trơn ở trong, vòng cơ vân ở ngoài. Nước tiểu thoát ra theo cơ chế sau: Khi bình thường cơ vòng trong và cơ vòng ngoài ở cổ bàng quang ở trạng thái co để giữ không cho nước tiểu chảy tuỳ tiện ra ngoài. Cơ bàng quang chịu sự chi phối của thần kinh giao cảm và phó giao cảm. Khi thần kinh hạ vị (thần kinh giao cảm) hưng phấn thì làm cơ vòng trong của cổ bàng quang co lại đồng thời làm giãn cơ bàng quang, còn khi thần kinh chậu (phó giao cảm) hưng phấn thì ngược lại, cơ bàng quang co, cơ vòng trong giãn, và sự thải nước tiểu sẽ xảy ra, vì vậy khi tổn thương các đốt tuỷ cùng sẽ gây bí đái. Khi bàng quang đã chứa đủ lượng nước tiểu làm kích thích các thụ quan trong vách bàng quang. Xung động thần kinh hướng tâm qua dây hạ vị và dây thần kinh chậu, truyền vào tuỷ sống rồi lên vỏ não. Qua sự phân tích của vỏ não, nếu muốn đi tiểu sẽ phát ra các xung động thần kinh xuống tuỷ sống và qua dây thần kinh chậu làm cơ bàng quang co, đồng thời cơ vòng trong ở cổ bàng quang giãn, và qua dây thần kinh thẹn (đi từ thần kinh chậu đến cơ thắt vòng ngoài) làm cơ vòng ngoài giãn, kết quả là nước tiểu được thải ra. Nếu không muốn đi tiểu thi cơ bàng quang giãn ra, cơ vòng trong co lại và đồng thời cũng qua dây thẹn làm cơ vòng ngoài co lại nên làm ức chế không cho nước tiểu thải ra. Nếu mất mối liên hệ giữa tuỷ sống và trung khu cấp cao ở vỏ não, thì động tác thải nước tiểu sẽ tách khỏi sự khống chế của vỏ não, nên sự thải nước tiểu chỉ được thực hiện theo phản xạ không điều kiện. Ở trẻ em, tiểu tiện là một phản xạ không điều kiện. Bình thường khi thải nước tiểu còn có sự tham gia của cơ bụng, cơ hoành để ép vào bàng quang. Ngoài ra khi nước tiểu đi qua niệu đạo sẽ kích thích vào thụ quan ở đó cũng có tác dụng tăng cường co bóp bàng quang một cách phản xạ.