Chương 1: Các khái niệm cơ bản Chương này sẽ giới thiệu ngắn gọn về sinh lý học, cũng chính là chìa khóa để hiểu về các rối loạn của nước, điện giải và acid-base trên lâm sàng. Chương tổng quan này sẽ giúp bạn xây dựng nền móng cho sự hiểu biết đầy đủ hơn về sinh lý bệnh, chẩn đoán và điều trị các rối loạn sẽ được thảo luận trong các chương sau. Bảng tóm tắt ngắn gọn về sinh lý ống thận được trình bày ở Hình.1 CÁC NGĂN DỊCH TRONG CƠ THỂ Tổng lượng nước trong cơ thể (total body water-TBW) chiếm khoảng 60% trọng lượng cơ thể ở nam giới và khoảng 50% ở nữ giới (xem Bảng 1-2). Tỷ lệ này giảm dần theo tuổi và tỉ lệ nghịch với lượng mỡ trong cơ thể.
Dịch trong cơ thể được chia làm 2 ngăn: nội bào và ngoại bào. Nội bào chiếm 2/3 tổng lượng dịch cơ thể và tạo nên thể tích dịch nội bào (intracellular fluid volume-ICFV). 1/3 tổng lượng dịch còn lại nằm ở ngăn ngoại bào và tạo nên thể tích dịch ngoại bào (extracellular fluid 1 Nguyễn Thế Bảo CTUMP – Nguyễn Thế Thời CTUMP – Đặng Gia Uyên CTUMP - Liêu Minh Huy UMP volume-ECFV), trong đó thể tích ở khoảng kẽ hay gian bào chiếm 3/4, còn lại huyết tương chiếm 1/4 ECFV. Nước di chuyển tự do và nhanh chóng giữa tất cả các ngăn này để đáp ứng với sự thay đổi nồng độ chất tan nhằm duy trì trạng thái cân bằng thẩm thấu giữa các ngăn trong cơ thể.
Bảng 1-2: Các ngăn dịch của cơ thể ECFV (1/3 TBW) ICFV (2/3 TBW) Natri 135-145 mEq/L Natri 10-20 mEq/L Kali 3.0 mEq/L Kali 130-140 mEq/L Clo 95-105 mEq/L Magie 20-30 mEq/L Bicarbonate 22-26 mEq/L Urea Nitrogen 10-20 mg/dl Glucose 90-120 mg/dl Canxi 8.0 mg/dl Magie 1.1 mEq/L Urea Nitrogen 10-20 mg/dl Ở nữ giới: TBW = 0.5 x trong lượng cơ thể (kg) Ở nam giới: TBW = 0.6 x trọng lượng cơ thể (kg) Thể tích dịch nội bào = 2/3 TBW Thể tích dịch ngoại bào = 1/3 TBW Độ thẩm thấu tính được (Calculated osmolal) = 2 x [natri] + [glucose/18] + [Urea Nitrogen trong máu hay BUN]/2.8 Osmolal gap = OSM(đo được) - OSM(tính được) SINH LÝ BỆNH HỌC VỀ NATRI VÀ NƯỚC Cách tiếp cận về sinh bệnh học của natri và nước dưới đây có thể sẽ khác với những gì bạn đã biết trước đó, Tác giả tin rằng việc đánh giá riêng biệt tình trạng natri (yếu tố quyết định thể tích dịch ngoại bào) cũng như của nước (yếu tố quyết định nồng độ natri huyết thanh) là rất quan trọng. Do đó, các vấn đề quan trọng cần được làm rõ trên lâm sàng là bệnh nhân có 1) vấn đề của natri, 2) vấn đề của nước hoặc 3) vấn đề của cả natri và nước. Đây là khái niệm sẽ được triển khai trong chương này và cũng được sử dụng để giải quyết những vấn đề ở những chương sau của quyển sách. 2 Nguyễn Thế Bảo CTUMP – Nguyễn Thế Thời CTUMP – Đặng Gia Uyên CTUMP - Liêu Minh Huy UMP Các hệ thống điều chỉnh lượng natri và nước trong cơ thể hoạt động cùng nhau để: • Giữ nồng độ natri ngoại bào trong khoảng hẹp (135-145 mEq/L) • Giữ thể tích ngăn dịch ngoại bào trong khoảng giới hạn thích hợp.
Sinh lý về Natri - điều hòa thể tích dịch ngoại bào Natri là cation ngoại bào chủ yếu và có vai trò hết sức quan trọng để duy trì nồng độ thẩm thấu và thể tích dịch ngoại bào. Nếu tổng lượng natri ở ngoại bào tăng thì sẽ làm gia tăng thể tích dịch ngoại bào, thậm chí có thể gây quả tải. Những ví dụ điển hình cho thấy tăng lượng natri ở ngoại bào dẫn đến quá tải thể tích dịch ngoại bào (có thể gọi đơn giản là quá tải thể tích) như tình trạng phù trong suy tim, xơ gan và hội chứng thận hư. Tăng lượng natri ngoại bào dẫn đến sự tăng cao của thể tích dịch ngoại bào và biểu hiện trên lâm sàng qua triệu chứng phù.
Ngoài ra, các biểu hiện lâm sàng khác của quá tải ECFV là tràn dịch màng phổi, phù phổi và báng bụng. Nếu tổng lượng natri trong ngăn dịch ngoại bào giảm, thì ngược lại thể tích dịch ngoại bào sẽ giảm, từ đó gây thiếu hụt thể tích dịch ngoại bào. Giảm thể tích dịch ngoại bào (gọi đơn giản là giảm thể tích) biểu hiện: giảm độ căng của dạ, nhịp tim nhanh và hạ huyết áp tư thế. Quá tải ECFV là hậu quả của việc quá dư thừa natri ngoại bào và giảm ECFV là hậu quả của việc thiếu hụt đáng kể lượng natri ngoại bào.
Trên thực hành lâm sàng, nhiều bệnh nhân có giảm thể tích hoặc quá tải thể tích nhẹ có thể không có bất kỳ biểu hiện điển hình nào. Thường có những trường hợp quá tải hay giảm thể tích, mà ngay cả với những bác sĩ lâm sàng dày dặn kinh nghiệm cũng khó có thể phát hiện được. Bởi vì natri phần lớn bị giới hạn ở ngăn ngoại bào nên lượng natri ở ngăn ngoại bào được đề cập như tổng lượng natri cơ thể. Thuật ngữ này đúng một cách tương đối vì chỉ một lượng nhỏ natri nằm ở nội bào và một lượng đáng kể natri liên kết với các proteoglycan ở khoảng gian bào thì không tham gia vào hoạt động thẩm thấu.
Nếu tổng lượng natri cơ thể tăng, thể tích dịch ngoại bào sẽ tăng và thậm chí có thể gây phù. Ngược lại, nếu tổng lượng natri cơ thể giảm từ đó gây thiếu hụt thể tích dịch ngoại bào. Sự cân bằng giữa lượng natri nhập và lượng natri bài xuất qua thận giúp xác định được lượng natri trong ngăn ECF và qua đó biết được ECFV. Bình thường, thận sẽ chịu trách nhiệm điều chỉnh sự bài tiết của natri để giữ cho lượng ECFV nằm trong giới hạn chấp nhận được.
Khi lượng ECFV tăng, thận sẽ tăng bài xuất natri để ngăn 3 Nguyễn Thế Bảo CTUMP – Nguyễn Thế Thời CTUMP – Đặng Gia Uyên CTUMP - Liêu Minh Huy UMP chặn quá tải ECFV. Khi ECFV giảm, thận sẽ giảm bài xuất natri để ngăn chặn việc thiếu hụt ECFV. Có ba hệ thống chính điều hòa tổng lượng natri và từ đó điều hòa kích thước của ECFV. Mỗi một hệ thống đều có con đường hướng tâm (nhận cảm) và con đường ly tâm (đáp ứng) để kiểm soát natri.
Nhánh hướng tâm sẽ nhận cảm kích thước của ECFV và nhánh ly tâm có hiệu lực tương ứng làm tăng hay giảm lượng natri bài xuất. • Các thụ thể nằm trong các tế bào cạnh cầu thận giúp nhận cảm sự thay đổi trong tưới máu thận và đáp ứng bằng cách tạo ra những thay đổi trong việc giải phóng renin, từ đó kích hoạt hệ thống renin-angiotensin-aldosterone. Renin được bài tiết để đáp ứng với tình trạng giảm áp lực tưới máu tiểu động mạch đến của thận, giảm lượng Na+ và Cl- đến ống lượn xa của thận và bởi kích thích hệ thần kinh giao cảm. Renin xúc tác chuyển angiotensinogen thành angiotensin I, sau đó angiotensin I lại chuyển thành angiotensin II bởi men chuyển.
Angiotensin II trực tiếp thúc đẩy quá trình giữ natri ở thận và kích thích giải phóng aldosterone bởi lớp cầu của tuyến thượng thận. Aldosteron có vai trò giúp tái hấp thu natri tại ống lượn xa của thận. • Các thụ thể nhận cảm thể tích nằm trong các tĩnh mạch lớn và trong tâm nhĩ. Chúng nhạy cảm với những thay đổi nhỏ về thể tích dịch trong quá trình đưa máu về tĩnh mạch và đổ đầy tâm nhĩ.
Khi lượng máu đổ về tâm nhĩ tăng cao, các thụ thể này sẽ được kích hoạt và giải phóng các chất kích thích bài xuất natri ra nước tiểu, giúp tăng bài xuất natri qua thận. • Các thụ thể nhận cảm áp lực của máu phân bố ở động mạch chủ và xoang động mạch cảnh. Những thụ thể này nhạy cảm với sự giảm thể tích dịch ngoại bào, từ đó kích hoạt hệ thần kinh giao cảm, giúp thận giữ lại natri. Đây là một số con đường quan trọng cho thấy mối liên kết giữa việc thay đổi về kích thước của ECFV (được xác định bằng tổng lượng natri của ECFV) với sự thay đổi về bài tiết natri của thận.
Vấn đề đáng lưu ý là thông thường khi ECFV tăng, cơ chế tăng bài tiết natri được kích hoạt để ngăn chặn quá tải ECFV; và khi ECFV giảm, các con đường được kích hoạt để thúc đẩy thận giữ natri để ngăn chặn sự thiếu hụt của ECFV. Các bàn luận trước đây về sự điều hòa natri không đề cập đến nồng độ natri ngoại bào. Nồng độ natri ngoại bào được xác định bởi các cơ chế kiểm soát nước, từ đó kiểm soát lượng nước liên quan mật thiết đến lượng natri ở ngăn ngoại bào. Việc đo nồng độ natri huyết thanh trên thực tế lâm sàng không cho chúng ta biết bất cứ thông tin đáng tin cậy nào về tổng lượng natri trong khoang dịch ngoại bào hoặc kích 4 Nguyễn Thế Bảo CTUMP – Nguyễn Thế Thời CTUMP – Đặng Gia Uyên CTUMP - Liêu Minh Huy UMP thước của thể tích dịch ngoại bào.
Nồng độ natri huyết thanh chỉ cho chúng ta biết về lượng nước so với lượng natri. Tại thời điểm này còn quá sớm, nhưng tác giả vẫn muốn đề cập rằng: việc thiếu hụt thể tích đáng kể có thể làm tăng sự tái hấp thu nước tại thận do kích hoạt giải phóng ADH. Qua đó, việc giữ nước có thể dẫn đến giảm nồng độ natri huyết thanh nhanh chóng và nguy hiểm ở những bệnh nhân có thiếu hụt thể tích nhưng vẫn tiếp tục bổ sung nước hoặc được truyền nước tự do qua đường tĩnh mạch. Nồng độ thẩm thấu và trương lực Chất tan chính của ECFV bao gồm natri, glucose và ure.
Độ thẩm thấu huyết thanh có thể được tính toán gần đúng bằng công thức: OSM(tính được)=2 X [nồng độ natri] + [nồng độ glucose]/18+[BUN]/2.8 Trong đó, nồng độ natri huyết thanh tính bằng mEq/L, nồng độ glucose và lượng nitơ có trong ure (Blood Urea Nitrogen-BUN) được tính bằng mg/dL. Nồng độ natri có trong dịch ngoại bào được xác định thông qua lượng nước có natri ở trong ngăn ngoại bào. Về mặt định lượng, nồng độ natri cho đến nay là yếu tố đóng góp chính vào tổng nồng độ thẩm thấu của huyết thanh. Nồng độ natri bất thường cho chúng ta biết rằng có sự bất thường trong việc điều hòa lượng nước trong ngăn ngoại bào.
Việc phân biệt rõ về nồng độ thẩm thấu và tính trương lực có ý nghĩa quan trọng. Nồng độ thẩm thấu được xác định bằng tổng nồng độ chất tan trong một ngăn chứa chất lỏng.