Nghiên cứu về sự thay đổi nguyên tố vi lượng ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo

Luận văn thạc sĩ phân tích sự thay đổi các nguyên tố vi lượng (đồng, kẽm) và điện giải ở bệnh nhân chạy thận. Dữ liệu và kết quả nghiên cứu chi tiết.

• Tác giả: Nguyễn Đức Tiến
• Người hướng dẫn: Pgs. Nguyễn Quang Huy
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Nghiên cứu sự thay đổi các nguyên tố vi lượng ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm về Chạy Thận Nhân Tạo và Vai Trò của Nó

Chạy thận nhân tạo là một kỹ thuật y học quan trọng giúp thay thế chức năng của thận khi cơ thể không còn khả năng lọc máu tự nhiên. Quy trình này được áp dụng cho những bệnh nhân mắc suy thận mãn tính hoặc suy thận cấp tính. Thận nhân tạo hoạt động bằng cách loại bỏ các chất thải, nước thừa và các chất điện giải từ máu, giúp duy trì sự cân bằng hóa học trong cơ thể. Việc hiểu rõ về chạy thận là cần thiết để nhận thức tầm quan trọng của nó trong việc cải thiện chất lượng sống của bệnh nhân. Phương pháp này đã cứu sống hàng triệu người trên toàn thế giới và tiếp tục phát triển với công nghệ hiện đại.

1.1. Cấu Trúc và Nguyên Lý Hoạt Động

Thận nhân tạo bao gồm máy lọc máu và một hệ thống các ống dẫn. Máy hoạt động thông qua quá trình thẩm phân - các chất nhỏ phân tử vượt qua màng lọc từ máu vào dung dịch thải. Nguyên lý này dựa trên sự chênh lệch nồng độ giữa hai bên màng lọc, giúp loại bỏ hiệu quả các chất độc hại mà thận khỏe mạnh thường xử lý.

1.2. Tần Suất và Thời Gian Chạy Thận

Hầu hết bệnh nhân chạy thận nhân tạo ba lần một tuần, mỗi lần kéo dài từ 4-5 giờ. Tần suất này được xác định dựa trên mức độ suy thận và các chỉ số sinh hóa cá nhân. Theo dõi thường xuyên các nguyên tố vi lượng trong máu giúp điều chỉnh lịch trình chạy thận phù hợp nhất.

II. Sự Thay Đổi Nguyên Tố Vi Lượng trong Quá Trình Chạy Thận

Nguyên tố vi lượng như kẽm, đồng, canxi và kali đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh lý của cơ thể. Khi bệnh nhân chạy thận nhân tạo, nồng độ các nguyên tố này thường bị thay đổi đáng kể. Các nghiên cứu cho thấy bệnh nhân suy thận thường gặp tình trạng thiếu hụt hoặc thừa một số nguyên tố vi lượng. Sự mất cân bằng này có thể dẫn đến các biến chứng sức khỏe nặng nề như yếu cơ, loãng xương, hoặc rối loạn nhịp tim. Do đó, việc giám sát thường xuyên các chỉ số này là cần thiết để duy trì sức khỏe toàn diện.

2.1. Nồng Độ Kẽm trong Bệnh Nhân Chạy Thận

Kẽm là nguyên tố vi lượng thiết yếu tham gia vào hơn 300 phản ứng enzyme trong cơ thể. Bệnh nhân chạy thận nhân tạo thường có nồng độ kẽm thấp hơn bình thường. Sự thiếu hụt này ảnh hưởng đến hệ miễn dịch, khiến bệnh nhân dễ bị nhiễm trùng. Bổ sung kẽm thích hợp trong chế độ dinh dưỡng giúp cải thiện tình trạng này.

2.2. Nồng Độ Đồng và Tỷ Lệ Đồng Kẽm

Đồng tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng và hình thành mô liên kết. Trong chạy thận nhân tạo, tỷ lệ đồng/kẽm thường bị mất cân bằng, tạo ra rủi ro sức khỏe. Việc duy trì tỷ lệ này ở mức hợp lý là rất quan trọng cho sức khỏe tổng thể của bệnh nhân.

III. Các Nguyên Tố Điện Giải Chính và Ảnh Hưởng của Chạy Thận

Các nguyên tố điện giải như natri, kali, và canxi điều chỉnh nhiều chức năng sinh lý quan trọng. Trong chạy thận nhân tạo, sự cân bằng của những chất điện giải này bị ảnh hưởng trực tiếp. Kali được lọc ra khỏi máu để ngăn ngừa tăng kali máu - một tình trạng nguy hiểm có thể gây rối loạn nhịp tim. Ngược lại, natri và canxi cần được duy trì ở mức độ thích hợp để hỗ trợ chức năng thần kinh, cơ bắp và hệ xương. Các nghiên cứu chỉ ra rằng bệnh nhân chạy thận cần theo dõi chặt chẽ các giá trị này thông qua các xét nghiệm định kỳ.

3.1. Vai Trò của Canxi trong Sức Khỏe Xương

Canxi là thành phần chính của xương và tham gia vào co cơ và truyền tín hiệu. Bệnh nhân suy thận thường gặp loãng xương do mất cân bằng canxi. Chạy thận nhân tạo giúp loại bỏ phosphat dư thừa, từ đó cải thiện khả năng hấp thụ canxi.

3.2. Kiểm Soát Natri và Áp Lực Huyết Áp

Natri kiểm soát cân bằng nước và áp lực huyết áp. Bệnh nhân chạy thận phải hạn chế natri trong chế độ ăn để tránh tăng huyết áp. Máy thận nhân tạo giúp loại bỏ natri dư thừa, hỗ trợ kiểm soát huyết áp hiệu quả hơn.

IV. Phương Pháp Giám Sát và Quản Lý Nguyên Tố Vi Lượng

Để đảm bảo hiệu quả của chạy thận nhân tạo, việc giám sát định kỳ các nguyên tố vi lượng là bắt buộc. Các phương pháp xác định hiện đại như phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) cho phép đo lường chính xác nồng độ kẽm, đồng và các chất điện giải khác. Bệnh nhân cần thực hiện xét nghiệm máu định kỳ trước và sau chạy thận để đánh giá hiệu quả lọc máu. Kết quả này giúp bác sỹ điều chỉnh dung dịch chạy thận, chế độ dinh dưỡng và liều lượng thuốc bổ sung phù hợp. Quản lý tốt các nguyên tố vi lượng không chỉ cải thiện chất lượng sống mà còn giảm thiểu các biến chứng lâu dài.

4.1. Kỹ Thuật Phân Tích Nguyên Tố Vi Lượng

Phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là phương pháp tiêu chuẩn vàng để đo lường kẽm và đồng. Phương pháp này có độ chính xác cao và độ nhạy tốt. Bệnh viện hiện đại sử dụng thiết bị tự động hóa để xác định nhanh chóng các nguyên tố điện giải và vi lượng, giúp điều chỉnh phương pháp chạy thận kịp thời.

4.2. Chiến Lược Bổ Sung và Điều Chỉnh Chế Độ Ăn

Bệnh nhân chạy thận cần tuân thủ chế độ ăn đặc biệt để duy trì cân bằng nguyên tố vi lượng. Bổ sung kẽm, B vitamins và các chất dinh dưỡng khác có thể cần thiết. Chế độ ăn hạn chế kali, natri và phosphat giúp giảm tải cho thận nhân tạo và cải thiện kết quả điều trị lâu dài.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CẤU TẠO VÀ SINH LÝ THẬN 1.1 Cấu tạo của thận Mỗi quả thận dài khoảng 10 – 12,5 cm, rộng 5–6 cm, dày 3–4 cm và nặng khoảng 170g, có một bờ lồi, một bờ lõm. Ở bờ lõm có một chỗ lõm sâu gọi là rốn thận là nơi mạch máu và các tổ chức thận liên quan. Thận gồm 2 vùng: vùng ngoài cùng là phần vỏ (có màu hồng tới đỏ hay đỏ sẫm) dày khoảng 7 – 10mm, vùng kế tiếp là phần tủy là một khoang rỗng được gọi là bể thận hay tháp thận (hình 1. Cấu tạo của thận [9] Mỗi quả thận của người được cấu tạo từ hơn một triệu đơn vị thận (nerphron).

Đơn vị thận vừa là đơn vị cấu tạo vừa là đơn vị chức năng. Mỗi đơn vị thận gồm có cầu thận và ống thận [2]: 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.

2 Ống thận gồm ống lượn gần, quai Henle và ống lượn xa. Ống thận và hệ mạch máu thận[2] Huyết áp đẩy máu, nước, urê, muối và các chất nhỏ hòa tan khác từ máu trong quản cầu đi vào lòng ống của nang Bowman, 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.2 Chức năng của thận Thận có chức ăng n quan trọng như vai trò chính của hệ tiết niệu, chức năng hằng định nội môi như điều chỉnh các chất điện phân, duy trì sự ổn định axit-bazơ, 3 và điều chỉnh huyết áp. Thận đóng vai trò là bộ lọc máu tự nhiên trong cơ thể, và các chất thải theo niệu quản được dẫn đến bàng quang để thải ra ngoài. Trong việc tạo ra nước tiểu, các quả thận bài tiết các chất thải như urê, axít uric, ammoniac… và thận cũng có nhiệm vụ tái hấp thụ nước, glucose, các axít amin… Thận cũng sản xuất các hoocmon như calcitriol, renin, và erythropoietin [2, 3].3 Quá trình lọc máu và bài tiết nước tiểu ở thận Sự lọc máu Dịch từ trong lòng mạch đi vào nang Bowman phải qua màng lọc gồm ba lớp: Lớp tế bào nội mô mao mạch, màng đáy và lớp tế bào biểu của nang Bowman. Màng lọc là một màng có tính thấm chọn lọc rất cao, những chất có khối lượng phân tử lớn hơn 80 kDaton không đi được qua màng như các chất gắn với protein, globulin, albumin… Nước tiểu trong nang Bowman (được gọi là nước tiểu đầu) có thành phần các chất hòa tan gần giống như huyết tương, trừ các chất có phân tử lượng trên 80kDaton, không có các thành phần hữu hình của máu.

Nước tiểu đầu được hình thành nhờ quá trình lọc huyết tương của cầu thận. Quá trình lọc là quá trình thụ động, phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất trong cơ thể [3]. Sự tái hấp thu các chất của thận. Mỗi ngày khoảng 170 - 180 lít dịch lọc được tạo ra từ các nang Bowman nhưng chỉ có 1 – 2 lít nước tiểu chính thức được hình thành.

Như vậy, khoảng 99% lượng nước và các chất được tái hấp thu ở các ống thận khi chảy qua ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa. Có những chất được tái hấp thu hoàn toàn, có chất được tái hấp thu một phần và có chất không được tái hấp thu. Nhờ cơ chế tái hấp thu nước ở ống lượn xa nên nước tiểu được cô đặc dần và đi vào ống góp. Tại ống góp vẫn có sự tái hấp thu nước nhờ tác dụng của hoóc môn ADH, nước tiểu cô đặc hơn và đi xuống bể thận, xuống bàng quang và thải ra ngoài [2].4 Cơ chế bệnh sinh Cơ chế sinh bệnh của suy thận mạn được giải thích trên cơ sở lý luận của thuyết nephron nguyên vẹn.

Mặc dù tổn thương khởi phát ở cầu thận, mạch máu thận, tổ chức ống thận thì các nephron cũng bị thương tổn nặng và thường bị loại trừ khỏi vai trò chức năng sinh lý. Chức năng của thận chỉ còn được đảm nhiệm bởi các nephron nguyên vẹn còn lại, khi số nephron nguyên vẹn còn lại này không đủ để đảm bảo chức năng của thận là duy trì sự hằng định của nội môi thì sẽ xuất hiện các rối loạn về nước điện giải, về tuần hoàn, hô hấp, tiêu hóa, thần kinh tạo nên hội chứng suy thận mạn [3].5 Quá trình tiến triển của suy thận Về lâm sàng: Xuất hiện các triệu chứng: Phù, thiếu máu, tăng huyết áp, suy tim, rối loạn tiêu hóa, xuất huyết, viêm màng ngoài tim, ngứa, chuột rút, hôn mê… Về cận lâm sàng: Tăng urê máu, tăng creatinine máu; Giảm hệ số thanh thải creatinine. Chẩn đoán giai đoạn: Quá trình suy thận diễn tiến kéo dài, âm ỉ và được chia thành 5 giai đoạn dựa trên mức lọc cầu thận: Bảng 1. Đánh giá các giai đoạn của suy thận [3] Hệ số thanh thải Nồng độ creatinine máu Giai đoạn suy creatinine thận mạn µmol/l mg/dl (ml/phút) Bình thường 120 70-106 0,8 - 1,2 I 90-119 < 130 < 1,5 II 60-89 130 - 299 1,5 - 3,4 III 30-59 300-499 3,5 - 5,9 IV 15-29 500-900 6,0 - 10 V < 15 > 900 > 10 5 1.6 Lịch sử của chạy thận nhân tạo.

Năm 1861, các nhà hoá học đã áp dụng kỹ thuật thẩm thấu và phân tách để tách chiết các chất tan từ dung dịch chứa nó.Thời gian đầu chỉ có lọc máu ngắt quãng, các thông số theo dõi được điều chỉnh liên tục. Liệu pháp chạy thận nhân tạo liên tục được phát triển từ những năm 1980 nhằm cố gắng đưa ra hỗ trợ thận nhân tạo cho những bệnh nhân không thể chịu được thẩm tách máu truyền thống [6].7 Khái niệm chạy thận nhân tạo[6] Chạy thận nhân tạo là kỹ thuật thẩm thấu và phân tách máu nhờ hai nguyên lý: khuếch tán và siêu lọc. Khuếch tán đóng vai trò quan trọng nhất trong chạy thận nhân tạo nhưng không giống chức năng của thận. Siêu lọc tuy ít đóng vai trò quan trọng trong chạy thận nhân tạo nhưng lại giống với chức năng thận người.8 Quá trình chạy thận Chạy thận nhân tạo là một biện pháp điều trị dùng màng lọc bán thấm để thay thế thận suy, nhằm: Lọc sạch các chất độc do quá trình chuyển hóa tạo ra tích tụ trong máu gây độc hại cho cơ thể khi suy thận, quan trọng nhất là các nitơ phi protein: ure, creatinin, acid uric.

Loại bỏ các độc chất từ ngoài vào như trong ngộ độc thuốc ngủ bacbiturat. Điều chỉnh thăng bằng kiềm-toan của máu. Điều chỉnh rối loạn các chất điện giải, rút dịch phù. Các nguyên lý được ứng dụng để chạy thận nhân tạo Màng bán thấm (hình 1.2): là cơ sở cho tất cả các liệu pháp lọc máu, muốn lọc máu cho bệnh nhân suy thận, người ta phải thiết lập một hệ thống: một bên là máu cơ thể, một bên là dịch lọc gần giống dịch ngoài tế bào, ở giữa có màng lọc bán thấm ngăn cách.

Chúng cho phép nước và chất hoà tan đi qua màng, trong khi các 6 thành phần tế bào máu và các chất hoà tan khác được giữ lại bên trong. Nước và các chất hoà tan đi qua màng được gọi là siêu lọc. Quả lọc cấu tạo bởi màng bán thấm được bao bên ngoài bằng một vỏ bọc. Có hai loại màng bán thấm được sử dụng trong liệu pháp chạy thận: màng cellulose và màng tổng hợp.

Các màng tổng hợp cho phép lọc bỏ các phân tử lớn hơn và là loại màng chủ yếu được sử dụng trong liệu pháp chạy thận nhân tạo [6]. Cấu tạo màng bán thấm của máy chạy thận [50] Không giống như các đơn vị thận, thận nhân tạo không thể hấp thu bớt nước hoặc các chất hòa tan khi vào bộ lọc, bất kỳ chất nào trong dịch lọc chảy vào ống đựng của bộ lọc sẽ được loại bỏ thông qua các ống thoát. Do đó, một trong những sự khác biệt trong thận nhân tạo là sự vắng mặt của ống lượn gần, quai Henle và ống lượn xa nơi nước và chất tan tái hấp thu và bài tiết xảy ra. Các ống thoát của bộ lọc tương tự như các ống góp của đơn vị thận nhưng không có ống lượn gần.

Để bù đắp cho sự thiếu khả năng tái hấp thu nước và các chất hòa tan sau loại bỏ khỏi máu, thận nhân tạo được chế tác để hạn chế việc di dời của các chất cần thiết, thực tế chỉ để nước dư thừa và chất thải. Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh các giải pháp lọc máu và tỷ lệ siêu lọc [50]. Khuếch tán phân biệt: các chất như ure, creatinin, kali, natri. được khuếch tán qua màng theo chênh lệch nồng độ, chất có nồng độ trong máu cao sẽ khuếch 7 tán qua màng vào khoang dịch lọc và ngược lại.

Ví dụ: urê máu cao, dịch lọc không có urê. Urê sẽ khuếch tán từ máu ra dịch lọc và được loại ra khỏi cơ thể theo dịch lọc [6]. Thẩm thấu: giữa dịch lọc và máu nồng độ nước ngang nhau do đó không có khuếch tán phân biệt. Để rút nước cho bệnh nhân phù người ta pha nhiều glucose vào dịch lọc nhằm tăng nồng độ thẩm thấu của dịch lọc cao hơn trong máu.

Nước từ máu sẽ thẩm thấu qua màng ra dịch lọc theo nguyên lý thẩm thấu và được loại bỏ theo dịch lọc ra khỏi cơ thể [50]. Siêu lọc: nước và các chất được đẩy qua màng lọc nhờ thiết bị làm tăng áp lực lọc của máu đi qua bộ lọc nhân tạo. Áp lực tạo ra sự siêu lọc có thể là áp lực dương đẩy dịch qua màng lọc. Áp lực tạo ra sự siêu lọc cũng có thể là áp lực âm, là áp lực hút lôi kéo dịch sang phía bên kia của màng lọc.

Tốc độ siêu lọc sẽ tuỳ thuộc vào áp lực tác dụng lên màng lọc và tốc độ dòng máu qua quả lọc. Áp lực tác dụng lên màng lọc cao hơn, dòng máu qua quả lọc nhanh hơn sẽ càng làm tăng tốc độ siêu lọc. Áp lực tác dụng lên màng lọc thấp hơn, dòng máu qua quả lọc chậm hơn sẽ càng làm giảm tốc độ siêu lọc [6]. Hấp thu: chất cần lọc được hấp thu khi máu qua bộ lọc có chứa chất hấp thụ, loại bỏ chất tan trong máu do chúng bám dính vào màng lọc.