Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chức năng của thận bao gồm: tạo nước tiểu, bài xuất các chất thải và chất độc qua nước tiểu, điều hòa thăng bằng nước và điện giải, điều hòa thăng bằng toan kiềm, điều hòa thăng bằng nội môi,… Trong đó siêu lọc qua cầu thận là bước đầu tiên của quá trình tạo nước tiểu. Tuy vai trò của thận rất quan trọng nhưng chức năng bài tiết của thận cũng chỉ được hiểu rõ vào cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX [11],[16],[17].1 SIÊU LỌC CẦU THẬN Sự thành lập nước tiểu bắt đầu từ cầu thận với hiện tượng siêu lọc cầu thận (glomerular ultrafiltration), qua đó dịch lọc qua cầu thận không kèm các protein cần thiết cho cơ thể. Tuy nhiên nước tiểu khác dịch lọc qua cầu thận vì ngay sau khi qua cầu thận, dịch lọc còn qua các phần khác nhau của ống thận. Với hệ thống mạch máu chằng chịt quanh ống thận giúptái hấp thu hoặc bài tiết thêm các chất từ ống thận vào mạch máu [13],[16],[49].2 ĐỘ LỌC CẦU THẬN 1.1 Định nghĩa Độ lọc cầu thận (ĐLCT) là tổng các độ lọc cầu thận của các đơn vị thận hoạt động, là thể tích dịch được lọc từ mao mạch cầu thận qua bao Bowman trong một đơn vị thời gian, ĐLCT được xem là một chỉ số chức năng thận [13],[16].2 Trị số bình thường của độ lọc cầu thận Các báo cáo trong nước trên những người trẻ trưởng thành về độ lọc cầu thận: theo Nguyễn Thị Lệ (2007) khi đánh giá ĐLCT bằng độ thanh lọc creatinin 24 giờ (Clearance creatinine 24hours: Clcr24h) ở nhóm tuổi 18-29 và 30-39 thì tương đối ổn định, trung bình từ 111,60±9,48 đến 117,89±10,17 ml/phút/1,73m2 da [11],[17].
Kết quả này tương đương với số liệu nghiên cứu của Trần Thị Bích Hương trên người bình thường ở nhóm tuổi 20-30, trung bình ở nam 107±17 ml/phút/1,73m2 da, ở nữ là 109±14 ml/phút/1,73m2 da, và chung cho cả 2 nhóm là luan an 5 108±17 ml/phút/1,73m2 da. Giới hạn dao động của ĐLCT là 63 – 150 ml/phút/1,73m2 da cho cả hai giới [6],[7]. Tương tự, trong nghiên cứu của Trần Thái Thanh Tâm (2017) trên 119 người Việt Nam khỏe mạnh tham gia hiến thận từ 21-65 tuổi, tác giả cũng ghi nhận ĐLCT dựa vào Clcr24h và mGFR lần lượt là 96,9±10mL/phút/1,73m2 da và 99,8±8,3mL/phút/1,73m2 da [20]. Theo các báo cáo nước ngoài trên người trẻ trưởng thành, ĐLCT trung bình dựa vào Clcr24h ở nam là 130±18 ml/phút và ở nữ là 120±14 ml/phút.
Theo Smith, khi đo ĐLCT bằng độ thanh lọc inulin trên một người bình thường nhập viện, chỉ để nghiên cứu và đo độ thanh lọc inulin 15 lần trong năm, nhận thấy GFR dao động khoảng 113 – 137ml/phút, với trung bình 122ml/phút [80]. Sau một năm tuổi thì trẻ em có ĐTLCT bằng ĐLCT của một người trưởng thành, nhưng sau 40 tuổi thì ĐLCT sẽ giảm với vận tốc trung bình 10 ml/phút trong 10 năm, ĐLCT giảm theo tuổi hay theo công thức [56],[80],[81]: - Người dưới 45 tuổi: ĐLCT = 124,9 – (0,37 x tuổi). - Người trên 45 tuổi: ĐLCT = 153 – (1,07 x tuổi).3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ lọc cầu thận Số lượng dịch lọc qua cầu thận trong một phút của cả hai thận được gọi là độ lọc cầu thận (Glomerular Filtration Rate: GFR). Ở người bình thường, lượng dịch lọc khoảng 180 lít trong 24 giờ, nhưng hơn 99% dịch lọc được tái hấp thu ở các ống thận nên chỉ còn 1 lít đến 1,5 lít thành nước tiểu [13],[16],[49].
Do không thể đo trực tiếp GFR trên người nên GFR được đánh giá từ độ thanh lọc (clearance) của một chất được đánh dấu khi đi qua thận. Trên cùng một người khi đo GFR nhiều lần trong điều kiện hằng định và theo cùng một điều kiện chuẩn, thì GFR khá hằng định. Những thay đổi sinh lý của độ lọc cầu thận: Ảnh hưởng của nhịp ngày đêm ĐLCT thay đổi theo từng thời điểm trong ngày. Trên người trưởng thành bình thường, ĐLCT buổi chiều cao hơn 10% so với lúc giữa đêm.
Điều này có thể do luan an 6 liên quan đến lượng protein được thu nhập vào ban ngày hoặc do hoạt động, nhất là sau lao động nặng [13],[16],[49]. Ảnh hưởng của tuổi, giới và kích thước cơ thể: ĐLCT có liên quan đến tuổi thai, lúc thai 28 tuần tuổi, ĐLCT khoảng 5ml/phút/m2 da và tăng lên khi thai được 40 tuần tuổi là 12 ml/phút/m2 da. Sau khi sinh, ĐLCT tăng nhanh và có thể đạt tối đa sau 2 tuần. Đến 1 hoặc 2 tuổi thì ĐLCT ở trẻ em (đã hiệu chỉnh theo diện tích da) bằng ĐLCT ở người trưởng thành [13],[16],[49].
Theo các nghiên cứu trên thế giới, ở người trưởng thành bình thường cho thấy sau 40 tuổi thì ĐLCT giảm dần [13],[16],[49]. Sự suy giảm ĐLCT theo tuổi liên quan đến sự thay đổi giải phẫu của thận theo tuổi, đó là số lượng nephron thận giảm dần do quá trình lão hóa tự nhiên của toàn bộ cơ thể. Ở nhóm tuổi 60-70 trở đi, số lượng nephron chỉ còn chưa đến phân nửa số lượng nephron của người trẻ trưởng thành. Các nephron vỏ trở nên già cỗi, tăng sinh và dầy lớp trong ở các mao mạch, lắng đọng hyalin ở tiểu động mạch vào (tĐMV) và tiểu động mạch ra (tĐMR).
Người lớn tuổi có sự giảm khối lượng cơ làm suy giảm lượng creatinin nên ĐLCT sẽ giảm theo [13],[16],[49]. Việc hiệu chỉnh theo diện tích da lần đầu tiên được dùng để làm giảm đến mức tối thiểu những dao động độ thanh lọc creatinin của người trưởng thành so với trẻ em. Diện tích da 1,73m2 thường được dùng để hiệu chỉnh, đây là diện tích da trung bình của nam và nữ trong lứa tuổi 25 [103],[104],[105]. Ảnh hưởng của thai kỳ Do những thay đổi về hormon (progesteron) hoặc do tắc nghẽn cơ học trong thời kỳ mang thai đã làm thận tăng kích thước, giãn hệ ống góp, đài thận, bể thận và niệu quản.
ĐLCT bắt đầu tăng từ những ngày đầu mang thai, đạt tối đa trong 3 tháng đầu và kéo dài cho đến lúc sinh và trở về bình thường ngay sau sinh [11],[14],[16],[41],[52]. luan an 7 Hình 1.1: Cầu thận và màng lọc cầu thận “Nguồn: Guyton-Textbook of Medical Physiology, 2018” [49] luan an 8 1.3 ĐỘ THANH LỌC CREATININ VÀ ĐỘ LỌC CẦU THẬN 1.1 Creatinin huyết thanh và độ thanh lọc creatinin 1.1 Đặc tính của Creatinin Creatinin là một chất có kích thước nhỏ (trọng lượng phân tử 113 daltons, bán kính phân tử 0,3nm). Creatinin gần hội đủ những yêu cầu của một chất lọc lý tưởng qua thận để đo GFR [32],[44],[80]. Creatinin được sản xuất ổn định trong máu từ cơ, không gắn với protein trong huyết tương, do vậy nó được lọc dễ dàng qua cầu thận, không bị chuyển hóa tại thận và có đặc tính trơ về mặt vật lý.
Mặc dù creatinin có thể tăng trên những bệnh nhân suy thận có tăng ure huyết, nhưng creatinin lại không độc cho cơ thể. ĐTL creatinin thường lớn hơn clearance inulin từ 10-40%, và tỷ lệ clearance creatinin/clearance inulin từ 1,1-1,4 và tỷ lệ sẽ tăng lên 2,5 trên những bệnh nhân suy thận nặng. Ngoài ra, creatinin còn có 1 nhược điểm, được bài tiết thêm ở ống thận và lượng bài tiết này khác nhau từng cá thể [32],[44],[80].2 Nguồn gốc của creatinin Creatin là chất tiền thân của creatinin, được sản xuất tại gan và phóng thích vào tuần hoàn [32],[44],[80]. Ngay sau đó creatin được cơ vân và các mô lưu giữ.
Creatinin trong cơ chiếm 98% tổng lượng creatin trong cơ thể (khoảng 120g ở người trưởng thành 70kg) trong đó 60-70% là ở dưới dạng phosphocreatin và phần còn lại dưới dạng creatin. Có thể tìm thấy một lượng nhỏ creatin tại gan, thận, não và dịch trong cơ thể. Creatin trong huyết tương của người trưởng thành khoảng 1,6 - 7,9mg/dl. Creatinin được lọc dễ dàng qua thận và thường mỗi ngày thận bài tiết khoảng dưới 100mg creatin.
Khi lượng creatin trong nước tiểu tăng trên giới hạn này là chỉ điểm của rối loạn chuyển hóa cơ. Tăng creatin trong cơ như tăng khối lượng cơ, tăng tốc độ luân chuyển creatin thành creatinin hoặc chỉ tăng creatinin nhập từ thịt hoặc cả 3 nguyên nhân trên đồng thời đều có thể ảnh hưởng lên sự tăng creatinin huyết tương. Sự khác biệt về tuổi và giới tính làm ảnh luan an 9 hưởng lên khối lượng cơ, người nam thường có khối lượng cơ lớn hơn nữ và do vậy tốc độ sản xuất creatinin và bài tiết creatinin qua thận ở người nam cũng lớn hơn nữ. Mặt khác, lượng protein trong thức ăn hằng ngày cũng là một nguồn cung cấp creatin quan trọng do đó sẽ ảnh hưởng đến nồng độ creatinin trong huyết tương và trong nước tiểu, nhưng clearance creatinin không thay đổi.
Các yếu tố ảnh hưởng lên nồng độ creatinin huyết tương: + Tăng khối lượng cơ: Đây là yếu tố quan trọng để xác định kho dự trữ và nguồn sản xuất creatin. Sự khác biệt về tuổi, giới làm ảnh hưởng lên khối lượng cơ. Nam thường có khối lượng cơ lớn hơn nữ, nên tốc độ sản xuất creatinin và bài tiết creatinin qua thận cũng lớn hơn nữ. Ngược lại, những bệnh lý làm tiêu hao khối lượng cơ đều làm giảm sản xuất creatinin như cường giáp, dùng glucocorticoids lâu ngày, bệnh loạn dưỡng cơ tiến triển, bại liệt, liệt chi, viêm da cơ.
Tương tự, ăn thiếu protein gây thiếu amino acid nhất là glycine, arginine, là những tiền chất để tổng hợp creatin nhờ men transamidinase ở các mô trong cơ thể [19],[32],[44],[80]. + Chế độ ăn nhiều thịt, có nhiều creatinin sẽ ảnh hưởng lên khối lượng cơ và lượng creatinin được bài tiết qua nước tiểu [19],[32],[44],[80]. + Bình thường thì lượng creatinin trong nước tiểu có từ 2 nguồn là creatinin được lọc qua cầu thận, và creatinin được bài tiết thêm ở ống thận chiếm 5-10% tổng lượng creatinin trong nước tiểu. Do vậy độ thanh lọc creatinin sẽ lớn hơn GFR khoảng 10ml/phút/1,73m2 da.
Ở người suy thận, thì creatinin lại tăng bài tiết qua ống thận, làm gia tăng sự khác biệt giữa độ thanh lọc creatinin và GFR, thường gặp trong các bệng lý thận như thận đa nang, bệnh ống thận mô kẽ, bệnh cầu thận [19],[32],[44],[80]. Creatinin không được hấp thụ tại ống thận, cũng như không chuyển hoá thành chất khác tại thận. Tuy không có sự thay đổi về khẩu phần ăn cũng như hoạt động luan an 10 thể lực, nhưng số lượng creatinin bài tiết trong nước tiểu ở người bình thường dao động trong khoảng từ 4-8% mà không rõ nguyên nhân [19],[32],[44],[80]. Một số các yếu tố khác ảnh hưởng lên sự bài tiết creatinin trong nước tiểu mỗi ngày như vận động mạnh, stress, khẩu phần ăn, chu kỳ kinh nguyệt (tối đa vào nửa sau chu kỳ kinh), nhiễm trùng, sốt, chấn thương, bệnh lý của gan, bất động lâu ngày làm giảm lượng creatinin trong nước tiểu do mất khối lượng cơ [19],[32],[44],[80].
Ở người bình thường, creatinin bài tiết chủ yếu qua thận, đường ngoài thận không đáng kể.