Giáo trình sinh lý bệnh học người

sinh lý như cơ thể đang phát triển, phụ nữ đang có thai và cho con bú, hoặc trong nhiều tình trạng bệnh lý như sốt, nhiễm trùng, bỏng, chấn thương, phẩu thuật, ưu năng tuyến giáp, hội chứng thận hư... 3. Chuyển hóa protid 3.1. Chuyển hóa protid thức ăn Protein thức ăn chịu sự giáng hóa đầu tiên tại dạ dày do tác dụng của pepsin dịch vị, nhưng sự thủy phân hoàn toàn protein phần lớn do tác dụng của trypsin và chymotrypsin của dịch tụy và của các endopeptidase và exopeptidase khác như carboxypeptidase. Cuối cùng thành oligopeptid, dipeptid và acid amin. Dipeptid được hấp thu nhanh hơn acid amin do cơ chế hấp thu khác nhau. Acid amin được hấp thu nhanh tại tá tràng và hổng tràng, chậm tại hồi tràng. Mỗi nhóm acid amin được hấp thu theo một cơ chế vận chuyển khác nhau: (1) nhóm dipeptid, (2) nhóm acid amin trung tính (alanin, tryptophan,); (3) nhóm có hai gốc NH3 (arginin, lysin và ornithin); riêng cystein là acid amin trung tính nhưng được vận chuyển theo cơ chế này; (4) nhóm imino (prolin và hydroxyprolin), (5) nhóm có hai gốc COOH (acid glutamic và acid aspartic). Riêng glycin được vận chuyển theo cả nhóm (2) và nhóm (4). 60 Cơ chế hấp thu theo nhóm giải thích một số rối loạn di truyền như trong chứng cystin niệu không những chỉ có rối loạn tái hấp thu cystin mà cả arginin, lysin và ornithin. Các acid nucleic giáng hóa thành các base purin và pyrimidin rồi được hấp thu, nhưng trong cơ thể các base này chủ yếu được tổng hợp mới. Trẻ bú mẹ có thể hấp thu immunoglobulin theo cơ chế ẩm bào. Một số người có thể do tăng tính thấm tại lòng ruột làm dễ hấp thu các chuỗi polypeptid dẫn đến tình trạng dị ứng thức ăn. Chỉ khoảng 25% trường hợp rối loạn dung nạp thức ăn là do cơ chế dị ứng. 3.2. Cân bằng nitơ Cứ 6,25g protid giáng hóa tạo ra 1g nitơ. Nitơ bài tiết chủ yếu dưới dạng urê trong nước tiểu, phần còn lại được đào thải qua phân, mồ hôi và nitơ khác không thuộc urê nước tiểu, trong đó nitơ trong phân khoảng 2g, lượng nitơ khác bằng khoảng 20% lượng nitơ thuộc urê nước tiểu. Ở người bình thường trọng lượng cơ thể ổn định, quá trình đồng hóa và dị hóa protein như vậy cân bằng nhau, phản ảnh qua cân bằng nitơ: Nitơ tiêu thụ (g/ngày) = [Nitơ thuộc urê nước tiểu (g)/ngày + 20%] + 2g Ví dụ nitơ thuộc urê trong nước tiểu 6g/ngày thì lượng nitơ tiêu thụ là: 6 + (6 x 20%) + 2 = 9,2 g/ngày. Từ đó có thể tính nhu cầu về protid: 9,2 g/ngày x 6,25 = 57,5g/ngày Nếu protid thức ăn tăng thì lượng acid amin thừa bị khử amin rồi thải dưới dạng urê, duy trì cân bằng nitơ. Khi cơ thể đang phát triển, hoặc hồi phục sau bệnh nặng, nếu cung cấp đủ nhu cầu protid thì cân bằng nitơ dương tính. Ngược lại, trong nhiều trường hợp bênh lý như sốt, ưu năng tuyến giáp, đói, bất động kéo dài có thể dẫn đến cân bằng nitơ âm tính do thiếu cung cấp hoặc tăng dị hóa. II. Rối loạn chuyển hóa protid 1. Rối loạn chuyển hóa axid amin Hiếm gặp, phần này chỉ nêu một vài nét minh họa. 1.1. Tăng acid amin niệu do rối loạn tái hấp thu tại ống thận Hầu hết các acid amin tham gia cấu trúc của các polypeptid và 61 protein trong cơ thể. Một lượng nhỏ acid amin ở dạng tự do trong máu, lượng này quan trọng vì tế bào cơ thể trực tiếp sử dụng. Ða số các acid amin được lọc tự do qua cầu thận rồi được tái hấp thu gần hết tại ống uốn gần theo cơ chế vận chuyển tích cực qua các thụ thể đặc hiệu. Sự tái hấp thu acid amin tại ống thận cũng diễn ra theo nhóm như sự hấp thu acid amin tại niêm mạc ruột. Tăng axid amin niệu xảy ra do (1) thụ thể bị bảo hòa, (2) có các chất cạnh tranh với thụ thể, hoặc (3) rối loạn cấu trúc và chức năng của thụ thể. Tăng acid amin niệu thường là di truyền theo kiểu tự thân lặn, có thể không có biểu hiện bệnh lý như trong iminoglycin niệu, acid amin dicarboxylic niệu, hoặc có triệu trứng lâm sàng đôi khi rất nặng như trong histidin niệu (chậm phát triển trí tuệ), lysin niệu (chậm phát triển về trí tuệ và thể chất, có cơn co giật), cystin niệu (sỏi cystin tại thận). Bảng 7.1: Tăng acid amin niệu do rối loạn tái hấp thu tại ống thận Kiểu rối loạn Tên rối loạn Loại acid amin niệu Từng acid amin Theo nhóm Toàn thể Histidin niệu Lysin niệu Cystin niệu Bệnh Harnup Iminoglycin niệu Acid amin dicarboxylic niệu Hội chứng Fanconi Histidin Lysin Cystin, lysin, ornithin, arginin Acid amin trung tính Glycin, prolin, hydroxyprolin Acit glutamic, acid aspartic Mọi acid amin Cystin niệu là loại rối loạn bẩm sinh thường gặp nhất do thiếu sót di truyền về thụ thể tại ống thận, trong đó còn nhận thấy cả lysin, ornithin và arginin niệu vì các acid amin này được tái hấp thu theo cùng một nhóm. Cystin là loại acid amin ít hòa tan nhất, độ hòa tan tối đa trong nước tiểu vào khoảng 300mg/L. Bệnh nhân đồng hợp tử gen bệnh có thể tiết 600-1800mg cystin /ngày. Tăng cystin niệu có thể dẫn đến kết tủa tinh thể cystin hình lục giác trong nước tiểu, dễ gây hình thành sỏi thận. Hội chứng Fanconi có thể do di truyền, hoặc mắc phải do bị ngộ độc kim loại nặng như thủy ngân, chì, trong đó acid amin niệu chỉ là một triệu chứng ít quan trọng so với các triệu chứng khác như glucose niệu, phosphat niệu, bicarbonat niệu, acid uric niệu. 1.2. Rối loạn chuyển hóa acid amin do thiếu enzym Có một vài bệnh lý di truyền gây rối loạn chuyển hoá acid amin do thiếu enzym như thiếu phenylalanin hydroxylase gây tăng phenylalanin máu, thiếu fumarylacetoacetat hydrolase gây tăng tyrosin máu. 62 Ðiển hình là chứng tăng phenylalanin máu. Trẻ em bị bệnh chậm phát triển về trí tuê, lúc mới sinh còn bình thường, sau đó trở nên đần độn. Xét nghiệm sàng lọc phenylalanin máu cho trẻ sơ sinh có thể phát hiện sớm chứng này và giúp điều trị hiệu quả bằng chế độ ăn giảm phenylalanin. 2. Rối loạn protid huyết tương Protid trong huyết tương vào khoảng 70--80g/L với hơn 100 chất khác nhau, trong đó chủ yếu là albumin (40-50g/L) và globulin (20- 30g/L). Nguồn gốc chủ yếu của protid huyết tương là gan. Gan tạo 95% albumin, 85% globulin và các loại khác như fibrinogen, yếu tố đông máu, bổ thể. Một phần protid huyết tương có nguồn gốc từ các mô khác như kháng thể, hormon. Vai trò của protid huyết tương: (1) Tạo áp lực thẩm thấu keo (pk) trong lòng mạch. Vai trò này chủ yếu do albumin quyết định nhờ có nồng độ cao và tạo áp lực mạnh (mỗi gam albumin tạo một áp lực là 5,54 mmHg trong khi một gam globulin chỉ tạo 1,43 mmHg). Do vậy khi giảm protid huyết tương sẽ gây ra triệu chứng phù toàn thân (phù do giảm pk máu). (2) Tham gia điều hòa cân bằng acid bazơ (hệ protein/proteinat). (3) Tham gia bảo bệ cơ thể chống nhiễm trùng (kháng thể, bổ thể). (4) Vận chuyển nhiều chất trong máu (ceruloplasmin vận chuyển đồng, transferrin vận chuyển sắt). (5) Tham gia cơ chế đông máu (các yếu tố đông máu). (6) Chứa nhiều hoạt chất quan trọng khác như enzym, hormon. Protid huyết tương còn được xem là một dạng protid dự trử. Bình thường có một lượng protid huyết tương được tiết vào lòng ruột, được tiêu hóa như là một protid thức ăn rồi được tái hấp thu trở lại dưới dạng acid amin. Thời gian bán thoái hóa của albumin là 16-20 ngày, của globulin là 8-10 ngày. Một số rối loạn tiêu hóa, đặc biệt là bệnh viêm ruột xuất tiết gây mất nhiều protid huyết tương. Giảm protid huyết tương là tình trạng bệnh lý thường gặp trên lâm sàng, do nhiều nguyên nhân gây ra, hay gặp là bênh lý gan thận. Tăng protid huyết tương rất hiếm gặp, thường là tăng giả do tình trạng cô đặc máu do mất nước. Do vậy khi biện luận về lượng protid huyết tương cần lưu ý đến tình trạng chuyển hóa nước. 2.1. Giảm protid huyết tương 63 Giảm protid huyết tương phản ánh tình trạng giảm khối lượng protid của cơ thể, một gam protid huyết tương đại diện cho 30 gam protid của cơ thể. Nguyên nhân: (1) Giảm bổ sung protid vào huyết tương, có thể do: Thiếu protid trong thức ăn: thiếu về lượng như ăn nhiều bột, ít thịt cá, hoặc thiếu về chất như chỉ ăn protid thưc vật có giá trị sinh học thấp. Giảm ăn như khi bị hôn mê hoặc sau phẩu thuật. Rối loạn tiêu hóa và hấp thu protid như tiêu chảy, viêm tụy mạn... Giảm tổng hợp protid do bệnh lý gan như xơ gan. (2) Mất protid huyết tương ra ngoài cơ thể, có thể gặp trong bệnh viêm ruột xuất tiết (mất qua đường tiêu hóa), hội chứng thận hư (mất qua đường tiết niệu), bỏng (mất qua da). (3) Tăng sử dụng protid huyết tương do sốt kéo dài, ưu năng tuyến giáp (tăng chuyển hóa cơ sở) hoặc ung thư giai đoạn cuối. Hậu quả: (1) Phù toàn thân do giảm áp lực thẩm thấu keo máu. Mức độ phù phụ thuộc chủ yếu lượng albumin máu. Khi albumin dưới 30g/L có biểu hiện phù trên lâm sàng. (2) Trẻ em chậm lớn, người lớn sút cân, vết thương chậm tái tạo, thiếu máu, suy nhược cơ thể. 2.2. Thay đổi thành phần protid huyết tương Protid huyết tương được tách bằng điện di cho 5 thành phần chính: Bảng 7.2: Thành phần protid huyết tương Tên thành phần Protid huyết tương Tỉ lệ % Tỉ lệ % gần đúng Albumin 56,9 + 4,2 60 Alpha-1-globulin 5,1 + 0,9 4 alpha-2-globulin 7,6 + 1,7 8 Beta-globulin 10,1 + 1,3 12 Gamma-globulin 20,2 + 3,3 16 2.2.1. Nguyên nhân (1) Giảm albumin trong mọi tường hợp có giảm prrotid huyết tương. (2) Tăng alpha-globulin trong viêm như viêm gan, hoại tử tổ chức như nhồi máu cơ tim, hoặc trong bệnh thận nhiễm mỡ. Tăng alpha- globulin dẫn đến tăng độ quánh của máu, tăng tốc độ lắng máu. 64 (3) Tăng beta-globulin trong hội chứng ứ mật, thiểu năng tuyến giáp, tăng lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL). (4) Tăng gamma-globulin trong các trường hợp có tăng tạo kháng thể như nhiễm khuẩn, u tương bào. 2.2.2. Hậu quả Huyết tương dễ bị kết tủa khi cho phản ứng với muối của kim loại nặng, cơ chế chủ yếu là do giảm trạng thái phân tán ổn định của protid khi thiếu albumin. Nhưng các phản ứng này không đặc hiệu cho bệnh lý nguyên nhân và thường phản ảnh chậm khi bệnh đã rõ. Bảng 7.3: Phản ứng đánh giá sự thay đổi thành phần protid huyết tương Tên phản ứng Chất phản ứng Kết quả phản ứng Takata Ara HgCl Kết tủa Welmann CaCl2 Lên bông Mac Lagan Thymol Ðục Kunkel ZnSO4 Kết tủa Wunderley CdSO4 Kết tủa 3. Rối loạn sinh tổng hợp protid Nội dung của rối loạn tổng hợp protid rất rộng, phần này chỉ nêu một vài rối loạn ở gen cấu trúc hoặc gen điều hòa. Trong rối loạn về gen cấu trúc, bản chất của protid được tạo thành bị biến tính do vậy chức năng không bình thường. Trong rối lọan về gen điều hòa, số lượng protid được tạo thành thay đổi nên cũng gây rối loạn chức năng. 3.1. Rối loạn về gen cấu trúc Gen cấu trúc trong ADN với trình tự nghiêm ngặt các bộ ba nucleotid quyết định thứ tự các acid amin trong chuỗi polypeptid của protein. Mỗi acid amin ứng với một bộ ba nhất định. Chỉ cần thay đổi một acid amin cũng đủ gây biến tính protid. Acid amin thay đổi là do đột biến ở bộ ba nucleotid mã cho acid amin tương ứng. Ví dụ bệnh hemoglobin S (bệnh hồng cầu hình liềm). Hemoglobin A1 cấu tạo bởi 4 nhóm hem kết hợp với 4 chuỗi polypeptid (2 chuỗi alpha và 2 chuỗi beta). Chuỗi alpha gồm 141 acid amin, chuỗi beta gồm 146 acid amin. Tại vị trí số 6 của chuỗi polypeptid beta là acid glutamic, nếu bị thay thể bởi valin thì hemoglobin A1 trở thành hemoglobin S. Sai sót này là do đột biến tại gen cấu trúc, thymin bị thay bằng adenin làm cho bộ ba nucleotid CTC (mã cho acid glutamic) trở 65 thành CAC (mã cho valin). Bảng 7.4: Ðột biến điểm tại gen cấu trúc trong bệnh hemoglobin S HbA HbS DNA CTC CAC Chuỗi bêta Glu Val Hồng cầu mang HbS có dạng hình liềm khi bị thiếu oxy, khó di chyển qua các mao mạch nhỏ dễ gây thiếu máu cục bộ và dễ vỡ gây thiếu máu. Dạng đồng hợp tử gây bệnh nặng, thường gặp tại các nước châu Phi. 3.2. Rối loạn về gen điều hòa Gen điều hoà có thể kích thích hoặc ức chế tổng hợp protid bằng cách tiết một chất kìm hảm. Nếu hoạt động của gen điều hoà bị rối loạn thì có sự thay đổi về mức độ sao chép từ gen cấu trúc dẫn đến tăng hoặc giảm số lượng protid được tổng hợp. Ví dụ trong bệnh hemoglobin F, số lượng hemoglobin F tăng cao trong máu trên 30%. Tỉ lệ hemoglobin A1 (2 chuỗi alpha và 2 chuỗi beta) là 97%, hemoglobin A2 (2 chuỗi alpha và 2 chuỗi delta) là 2%, hemoglobin F (2 chuỗi alpha và 2 chuỗi gamma) là 1%. Gen mã cho chuỗi alpha nằm trên nhiễm sắc thể số 16, các gen mã cho các chuỗi beta, gamma và delta cùng nằm trên nhiễm sắc thể số 11. Bình thường khi còn trong thời kỳ bào thai, gen mã cho chuỗi beta bị ức chế, gen mã cho chuỗi gamma hoạt động mạnh nhất nên hemoglobin F là hemoglobin chính trong hồng cầu thai nhi. Hemoglobin F có ái lực cao đối với oxy giúp cơ thể thai nhi dễ thu nhận oxy từ máu mẹ, thích nghi với tình trạng thiếu oxy trong đời sống ở tử cung. Sau khi sinh, gen gamma bị ức chế, gen bêta được giải ức chế, cơ thể giảm tạo hemoglobin F, tăng tạo hemoglobin A cho đến tháng thứ 6 thì tỉ lệ tương tự như người trưởng thành, phù hợp với môi trường mới. Ở người bị bệnh hemoglobin F, do gen gamma không bị ức chế nên tiếp tục tạo hemoglobin F. Hồng cầu mang hemoglobin F dễ vỡ gây thiếu máu. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Văn Ðình Hoa. 2002. Rối loạn chuyển hóa protid. Trong: Sinh lý bệnh học (Nguyễn Ngọc Lanh chủ biên). Trang: 72-80. NXB Y học, Hà Nội. 66 2. Blinder HJ. 2001. Disorders of absorption. Harrison’s Priciples of Internal Medecine, pp 1666-1678. McGraw-Hill. USA. 3. Dwyer J. 2001. Nutritional requirements and dietary assessment. Harrison’s Priciples of Internal Medecine, pp 451-454. McGraw-Hill. USA. 3. Longo N. 2001. Inherited disorders of amino acid metabolism. Harrison’s Priciples of Internal Medecine, pp 2301-2309. McGraw-Hill. USA. 4. Longo N. 2001. Inherited defects of membrane transport. Harrison’s Priciples of Internal Medecine, pp 2309-2316. McGraw-Hill. USA. 67 Chương 8 Rối loạn cân bằng nước-điện giải I. Đại cương 1. Nước Nước là tối cần thiết cho cơ thể con người, mọi quá trình sinh học và hóa học của tế bào và tổ chức đều liên quan mật thiết với đặc tính của nước. Cơ thể không thể phát triển và tồn tại nếu không có nước.Thiếu nước hoặc rối loạn phân bố nước giữa các khu vực trong cơ thể có thể đưa đến tử vong nếu không điều chỉnh một cách kịp thời. 1.1. Phân bố nước Nước chiếm khoảng 50% trọng lượng cơ thể ở phụ nữ và 60% trọng lượng cơ thể ở đàn ông. Sự khác biệt này là do tỉ lệ mô mỡ ở phụ nữ cao hơn đàn ông. Nghĩa là tăng thành phần mỡ sẽ làm giảm tỉ lệ phần trăm nước trong cơ thể. Tỷ lệ nước cũng thay đổi theo quá trình sống: Ở trẻ em nước chiếm 75% trọng lượng cơ thể, người già chỉ còn 50%. Nước trong cơ thể được chia thành 2 khu vực chủ yếu: Khu vực nội bào nước chiếm 55 - 75%, ngoại bào: 25 - 45%. Khu vực ngoại bào bao gồm nước trong lòng mạch ( huyết tương) và ngoài lòng mạch với tỉ lệ 1/3 . Bảng 8.1: Phân bố nước giữa các khu vực và tổ chức Thành phần ml/kg trọng lượng % nước toàn cơ thể Nước nội bào 330 55 Nước ngoại bào Nước của huyết tương Dịch kẽ Ở tổ chức liên kết Ở xương Dịch não tủy, dịch bài tiết 270 45 120 45 45 15 45 7,5 20,0 7,5 7,5 2,5 Tổng cộng 600 100 1.2. Cân bằng nước Áp lực thẩm thấu (ALTT) huyết tương bình thường là từ 275- 290mOsm/kg. Ở trạng thái cân bằng lượng nước nhập và xuất là cân bằng nhau. Những bất thường trong cân bằng này sẽ đưa đến giảm hoặc tăng Natri máu. Ở người bình thường có sự mất nước bắt buộc qua nước tiểu, phân, bay hơi qua da và hô hấp. Mất nước do bay hơi qua da và hô hấp góp phần điều hòa thân nhiệt. Mất nước qua thận gắn liền với việc bài xuất 68 tối thiểu 600mOsm mỗi ngày. Biết rằng áp lực thẩm thấu nước tiểu tối đa là 1200mOsm/kg, như vậy nước tiểu tối thiểu là 500ml mỗi ngày. Bảng 8.2: Bilan nước cơ thể người trong 24 giờ. Nhập/24 giờ Xuất/ 24giờ Nước uống : 1000- 1500ml Nước tiểu: 1000-1500ml Nước trong thức ăn: 700ml Nước qua da và hô hấp: 900ml Nước nội sinh( do oxy hóa): 300ml Nước qua phân: 100ml Tổng cộng: 2000-2500ml Tổng cộng: 2000-2500ml Nhập: Kích thích chủ yếu của sự nhập nước là khát, xuất hiện khi áp lực thẩm thấu hiệu quả tăng hoặc thể tích ngoại bào hay huyết áp giảm. Thông thường sự nhập nước cao hơn nhu cầu sinh lý. Xuất: Sự bài tiết nước được điều hòa một cách rất tinh tế. Yếu tố chính quyết định sự bài tiết nước qua thận là arginine-vasopressin( AVP hay ADH), một polypeptide được tổng hợp bởi vùng dưới đồi và được tiết bởi phần sau của tuyến yên. Liên kết của AVP lên receptor V2 của màng tế bào ống góp sẽ hoạt hóa adenyl cyclase và đưa đến sự tái hấp thụ thụ động nước theo gradient thẩm thấu. Sự tiết AVP được kích thích bởi tăng trương lực. Biết rằng các chất hòa tan chính ở ngoại bào là các muối của Natri, áp lực thẩm thấu hiệu quả được quyết định chủ yếu bởi nồng độ Natri trong huyết tương. Một sự tăng hoặc giảm trương lực sẽ được phát hiện bởi các receptor thẩm thấu ở vùng dưới đồi như tương ứng một sự giảm hoặc tăng thể tích của tế bào ,có nghĩa là tăng hay giảm tiết AVP. Ngưỡng thẩm thấu đối với sự giải phóng AVP là từ 280 - 290mOsm/kg và hệ thống này đủ nhạy cảm để ngăn chặn mọi thay đổi của áp lực thẩm thấu từ 1-2%. 1.3. Các nguyên lý cơ bản của sự dịch chuyển nước trong cơ thể. 1.3.1. Nguyên lý cơ bản của sự thẩm thấu. Thẩm thấu là sự khuếch tán đơn thuần của nước từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Một chất hòa tan thêm vào nước làm giảm nước trong hỗn hợp. Nồng độ chất hòa tan tăng thì nồng độ nước giảm và ngược lại. Trong cơ thể sự di chuyển của nước qua lại giữa các màng tuân theo cân bằng Donnan, nghĩa là nước sẽ đi từ nơi có ALTT thấp đến nơi có ALTT cao hơn. 1.3.2. Sự trao đổi giữa gian bào và tế bào Gian bào là khu vực đệm giữa lòng mạch và tế bào, nhờ vậy những biến động lớn từ lòng mạch không ảnh hưởng trực tiếp ngay đến khu vực 69 tế bào . Màng tế bào ngăn cách hai khu vực này không để các ion tự do khuếch tán qua lại, do vậy thành phần điện giải giữa hai khu vực này hoàn toàn khác nhau. Na+ có nồng độ rất cao ở gian bào, có thể khuếch tán qua tế bào nhưng bị tế bào tích cực bơm ra với chi phí năng lượng của ATP. Tương tự như vậy, nồng độ K+ trong tế bào gấp 30 lần gian bào. Như vậy thành phần điện giải hai bên rất khác nhau nhưng tổng lượng chúng lại tương đương nhau nên áp lực thẩm thấu(ALTT) hai bên vẫn ngang bằng nhau. Nếu ALTT chênh lệch, nước sẽ trao đổi để lập lại cân bằng về ALTT. Chẳng hạn nếu đưa 4g NaCl vào cơ thể thì 3g sẽ vào gian bào và như thế sẽ làm tăng ALTT ở gian bào. Na+ và Cl- không vào được tế bào, vậy nước trong tế bào sẽ đi ra gian bào để cân bằng ALTT. Khi có rối loạn vận chuyển nước qua màng tế bào, tổn thương hoặc rối loạn hoạt đông của màng tế bào sẽ đưa đến những tình trạng bệnh lý khác nhau như mất nước tế bào, ứ nước tế bào... 1.3.3. Sự trao đổi giữa gian bào và lòng mạch. Vách mao mạch là màng ngăn cách giữa gian bào và lòng mạch. Màng này có những lỗ nhỏ cho phép nước điện giải và các phân tử có trọng lượng phân tử bé hơn 68000 khuếch tán qua lại một cách tự do. Vì vậy bình thường Protein trong lòng mạch cao hơn hẳn trong dịch gian bào còn thành phần điện giải thì tương đương nhau . Trên thực tế, thành phần điện giải giữa chúng có hơi khác biệt chút ít vì Protein mang điện tích âm nên đẩy một số anion sang gian bào (Cl-, HCO3-) và hấp dẫn một số cation (Na+, Ca++). Tuy vậy, khi cân bằng Donnan đã được xác lập thì tổng lượng điện giải giữa hai khu vực vẫn tương đương. Do đó ALTT hai bên bằng nhau. Khi mất cân bằng về khối lượng nước và điện giải giữa hai khu vực này, sẽ có sự trao đổi cả nước lẫn điện giải để thiết lập lại cân bằng. Vai trò của áp lực thủy tĩnh(Ptt) và ALTT trong trao đổi nước giữa hai khu vực: Áp lực thủy tĩnh do sức co bóp của tim tạo nên. Càng xa tim áp lực này càng giảm dần, cho đến tận đầu mao mạch Ptt còn 40mmHg, ở giữa mao mạch là 28mmHg và ở hậu mao mạch Ptt còn lại bằng 16mmHg . Protein trong lòng mạch( chủ yếu alb) tạo một ALTT keo(Pk) có giá trị 28mmHg có xu hướng kéo nước từ gian bào vào lòng mạch. Ở trạng thái bình thường của cơ thể, áp lực thủy tĩnh ở đầu mao mạch lớn hơn áp lực keo nên có tác dụng đẩy nước ra khỏi lòng mạch để khuếch tán vào các mô. Ở hậu mao mạch, Ptt bé hơn Pk nên nước sẽ đựơc kéo vào lòng mạch trở lại. Sự cân bằng giữa hai áp lực này làm cho lượng nước đi vào và đi ra khỏi mao mạch tương đương nhau(cân bằng Starling). Khi mất cân bằng trên hay mao mạch tăng thấm với protein thì cân bằng này sẽ bị phá vỡ . 70 1.4. Điều hòa cân bằng nước 1.4.1. Điều hòa thẩm thấu. Để bảo vệ tế bào trước những thay đổi của ALTT và những thay đổi thể tích tế bào và cũng như vì giữa khu vực nội bào và khu vực ngoại bào không có cùng một gradient thẩm thấu nên cơ thể phải điều hòa áp lực thẩm thấu ở khu vực ngoại bào. Áp lực thẩm thấu huyết tương bình thường từ 275-290mOsm/kg. Sở dĩ ALTT được duy trì giữa giá trì bình thường này nhờ có cơ chế cực nhạy của các receptor thẩm thấu ở vùng dưới đồi có khả năng phát hiện sự thay đổi trương lực dù nhỏ từ 1- 2% để điều chỉnh một cách kịp thời. Các receptor thẩm thấu này sẽ được kích thích khi có sự tăng trương lực (các chất thẩm thấu không hiệu quả chẳng hạn như urê hay glucose không đóng một vai trò gì trong kích thích khát). Ngưỡng thẩm thấu trung bình của kích thích khát là khoảng 295mOsm/kg nhưng còn thay đổi tùy theo người. - Tăng ALTT sẽ kích thích sự giải phóng ADH ở thùy sau tuyến yên và kích thích trung tâm khát ở vùng dưới đồi và gây cảm giác khát. Sự tăng tái hấp thu nước ở ống lượng xa và ống góp dưới tác dụng của ADH cùng với sự tăng nhập nước do khát sẽ làm bình thường hóa được áp lực thẩm thấu và tăng thể tích ngoại bào. - Ngược lại, giảm ALTT sẽ ức chế sự tiết ADH dẫn đến tăng bài tiết nước. Thực tế thiếu ADH sự bài tiết nước tiểu sẽ tăng từ 15- 20l với 40- 80mosmol/kg nước mỗi ngày. Sự bài tiết tối đa ADH sẽ làm giảm bài tiết nước tiểu xuống còn 0,5l với 800-1400 mosmol/kg nước mỗi ngày. Vì vậy thay đổi ALTT sẽ được điều hòa trước hết bằng cách điều chỉnh thành phần nước. 1.4.2. Điều hòa thể tích: 1.4.2.1. Điều hòa thể tích thông qua các receptor nhận cảm áp lực tại thận( qua hệ thống RAA: renin angiotensin aldosteron) Một thể tích ngoại bào xác định cần thiết để duy trì vòng tuần hoàn và trao đổi chất trong cơ thể là không phụ thuộc vào tình trạng thẩm thấu(tỷ lệ tương quan). Các receptor nhận cảm áp lực ở bộ máy cạnh cầu thận là những cảm thụ quan trọng đối với thể tích khu vực ngoại bào. Khi giảm áp lực cục bộ, nó sẽ giải phóng renin vào máu. Renin sẽ chuyển Angiotensinogen do gan sản xuất thành Angiotensin I. Sau đó Angiotensin I sẽ được chuyển thành Angiotensin II nhờ tác dụng của men ACE (Angiotensin converting enzyme) và phát huy tác dụng: - Làm tăng huyết áp 71 - Kích thích khát gây uống nước - Kích thích thượng thận tăng bài tiết Aldosteron. - Aldosteron tăng tái hấp thu Natri ở ống lượng xa và dẫn đến tăng ALTT ngoại bào. Điều này lại tiếp tục kích thích tuyến yên tăng tiết ADH và vùng dưới đồi gây cảm giác khát. 1.4.2.2. Điều hòa thể tích thông qua các receptor nhận cảm áp lực tại tiểu nhĩ. Năm 1986 Ackermann đã phát hiện ra rằng tế bào cơ của tiểu nhĩ có thể tổng hợp một peptid có tác dụng tăng đào thải Natri qua đường niệu gọi là ANP (atrial natriuretic peptid) khi tâm nhĩ căng hoặc tăng áp lực tĩnh mạch trung tâm hay sau ăn (do tăng gánh Natri). Ngày nay người ta nhận thấy ANP có tác dụng: - Tăng thải Natri qua ống thận - Lợi tiểu do ức chế sự bài tiết ADH và Aldosteron. - Giảm huyết áp (do giảm nhạy cảm của cơ trơn mạch máu đối với các chất co mạch) - Tăng tốc độ lọc cầu thận. Ngoài hai cơ chế kích thích chính này năm 1988 Schrier cũng phát hiện thêm rằng trong cơ thể còn có những receptor áp lực ở khu vực tĩnh mạch ngực và xoang cảnh. Nó cũng có thể kích thích tăng tiết ADH qua cơ chế thần kinh. Tuy nhiên sự nhạy cảm của các receptor này thấp hơn nhiều so với sự nhạy cảm của các receptor thẩm thấu. Sự thay đổi thể tích tuần hoàn hiệu quả( ở động mạch), nôn, đau, stress, giảm Glucose máu, thai nghén và một số thuốc có thể kích thích qua các réceptor áp lực của xoang cảnh. Mặt khác trên thực nghiệm sau một tăng gánh muối S.Valdes cũng đã tìm thấy một chất Digoxin- like có tác dụng kìm hãm Na+- K+- ATPase và tăng đào thải Natri qua nước tiểu. Như vậy thay đổi thể tích ngoại bào sẽ được điều hòa trước hết qua sự điều chỉnh thành phần Natri. 1.4.2.3. Cơ chế điều khiển ngược Macula- Densa của thận Đây là một cơ chế điều khiển ngược trong thận để điều hòa tốc độ lọc cầu thận, bảo đảm khối lượng tuần hoàn cho cơ thể. Bộ máy cạnh cầu thận có những tế bào Macula- Densa ở đoạn đầu ống lượng xa. Khi huyết áp tăng sẽ làm tăng áp lực thuỷ tĩnh cầu thận do đó làm tăng tốc độ lọc cầu thận và làm tăng luồng nước tiểu trong ống