Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. GIẢI PHẪU VÀ SINH LÝ BÀI XUẤT NƯỚC TIỂU CỦA ĐƯỜNG TIẾT NIỆU TRÊN 1. Sự hình thành thận và niệu quản ở thời kỳ phôi thai học Hầu hết hệ tiết niệu được hình thành từ dải trung bì trung gian và từ đó phát triển thành dải sinh thận vào khoảng tuần thứ 3 của thai kỳ. Dải sinh thận hình thành nên ba cơ quan bài tiết khác nhau, đó là tiền thận, trung thận và hậu thận.
Tiền thận và trung thận chỉ tồn tại một giai đoạn ngắn trong thai kỳ, trong khi đó hậu thận mới là thận vĩnh viễn sau này, hậu thận hình thành vào tuần thứ 4,5 của thai kỳ và có chức năng vào tuần thứ 10. Mầm hậu thận hình thành nên cầu thận, ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa, còn mầm niệu quản hình thành nên niệu quản, bể thận, đài thận lớn, đài thận bé và ống góp, với khoảng 1 đến 3 triệu ống góp và từ đó hình thành nên đơn vị thận [48], [97]. Cấu tạo đơn vị thận [85] 4 1. Giải phẫu thận và niệu quản Trên hình ảnh cắt dọc, thận được cấu tạo bởi bên ngoài là vỏ thận có chiều dày khoảng 1cm, bên trong là tủy thận và trong cùng là những đài bể thận.
Vỏ thận đồng đều nằm ở bên ngoài, một phần của nó nằm giữa nhú thận và phần uốn cong gọi là cột thận hay cột Bertin, vỏ thận chứa các đơn vị thận. Tủy thận là phần phía trong có hình tháp mà đáy quay ra phía ngoài, đỉnh tháp hướng vào đài thận bé qua nhú thận và được gọi là tháp thận hay tháp Malpighi, mỗi tháp thận tương ứng với một đài thận bé, vùng tủy thận chứa các ống góp đổ nước tiểu vào đài thận bé qua nhú thận [85]. Cấu trúc bên trong thận phải [85] Bình thường chỉ có một động mạch thận cấp máu cho thận, chúng xuất phát từ động mạch chủ bụng, ngay dưới động mạch mạc treo tràng trên, ngang 5 mức L1 và L2 đốt sống lưng, đi vào rốn thận ở giữa bể thận ở phía sau và tĩnh mạch thận ở phía trước. Động mạch thận cho nhánh lên tuyến thượng thận, nhánh bể thận và nhánh cấp máu cho đoạn gần của niệu quản.
Động mạch có thể phân nhánh sớm và nhiều nhánh hơn đã được ghi nhận. Sau khi vào rốn thận, động mạch thận chia thành 5 nhánh và kết thúc phân nhánh không có nhánh nối. Chính vì vậy, khi có tắc mạch hay chấn thương thận sẽ bị nhồi máu vùng mà mạch máu cung cấp. Tại xoang thận, mỗi nhánh động mạch thận tiếp tục chia nhánh đi vào nhu mô thận giữa các tháp thận gọi là động mạch gian thùy thận.
Khi đi vào đáy tháp thận, đây là ranh giới giữa vùng tủy và vùng vỏ thận, chúng chia thành động mạch cung và sau đó những nhánh này chia nhánh đi thẳng ra vùng vỏ thận gọi là động mạch gian tiểu thùy, những nhánh nhỏ này chia nhánh đi vào tiểu cầu thận gọi là tiểu động mạch đến và sau khi hình thành búi mạch ở tiểu cầu thận và hợp lại đi ra khỏi tiểu cầu thận gọi là tiểu động mạch đi. Tiểu động mạch đi tiếp tục chia nhánh nhỏ tạo thành các mao mạch bao quanh các ống thận, những tiểu động mạch đi của tiểu cầu thận nằm đáy tháp thận tiếp tục đi thẳng vào trong tháp tủy và cấp máu cho vùng này gọi là động mạch thẳng [85]. Cấu trúc chức năng chính của niệu quản là tế bào cơ trơn. Tế bào này thực sự nhỏ có đường kính 5-7µm và chiều dài khoảng 250µm đến 400µm.
Nhân hình elip ngăn cách với phần còn lại là màng nhân, khi nhuộm có màu tối và chứa vật liệu di truyền, xung quanh nhân là bào tương hay tế bào chất chứa các cấu trúc tham gia vào chức năng của tế bào. Ty thể trong bào tương liên hệ chặt chẽ với nhân tế bào để thực hiện nhiều chức năng sinh dưỡng. Lưới nội bào nằm trong bào tương là nơi giải phóng ca2+ giúp cho quá trình co hay giãn của niệu quản [115]. Niệu quản là ống dẫn nước tiểu từ bể thận xuống bàng quang, nằm sau phúc mạc, dọc theo hai cột sống lưng và áp sát thành bụng sau, bắt 6 chéo qua bó mạch chậu vào thành bên vùng chậu để đi ra trước vào bàng quang.
Ở người trưởng thành, niệu quản có chiều dài từ 22cm đến 30cm với đường kính từ 1,5mm đến 6mm. Ở trẻ sơ sinh, niệu quản dài từ 6,5cm đến 7cm. Ở sau phúc mạc, niệu quản nằm cạnh các mỏm ngang của cột sống lưng và chia làm 3 đoạn: đoạn 1/3 trên, đoạn 1/3 giữa và đoạn 1/3 dưới. Tuy nhiên, nếu chia theo giải phẫu thì niệu quản được chia thành niệu quản đoạn bụng (từ khúc nối đến bó mạch chậu), niệu quản đoạn chậu (từ bó mạch chậu đến bàng quang) và đoạn nội thành bàng quang [5], [85].
Sinh lý dòng nước tiểu của đường tiết niệu trên Nước tiểu được tạo ra từ thận là một quá trình liên tục, theo từng đợt sóng nhu động nước tiểu được di chuyển từ thận xuống niệu quản để vào bàng quang. Bể thận đưa nước tiểu xuống niệu quản đoạn gần. Tại đây, niệu quản căng dài ra để nhận nước tiểu và sau đó kích thích co lại để nước tiểu di chuyển đến niệu quản đoạn xa, khi đó niệu quản đoạn xa giãn ra để nhận nước tiểu và cứ như vậy nước tiểu được xuống bàng quang. Nguồn gốc của sóng nhu động bắt nguồn từ những tế bào của đài thận, ở các loài có nhiều phức hợp nhiều đài thận như ở người thì có nhiều vị trí tạo nhịp ở các đầu gần đài thận.
Tần suất co bóp ở đài thận không phụ thuộc vào tỷ lệ dòng nước tiểu (nó như nhau ở tỷ lệ dòng nước tiểu cao hay thấp) và co bóp xảy ra cao hơn tại bể thận. Tần suất co bóp chính xác của mỗi đài thận như thế nào để hợp nhất thành một co bóp của bể thận không được biết đến. Tất cả các vùng của niệu quản đều có khả năng như một máy tạo nhịp. Sự kích thích của bất kỳ vị trí nào của niệu quản cũng tạo ra một làn sóng truyền từ đầu gần đến đầu xa, nhưng trong điều kiện bình thường thì hoạt động của sự co bóp xuất hiện ở đầu gần và được dẫn đến đầu xa, từ một tế bào cơ này đến một tế bào khác [50].
Sơ đồ di chuyển nước tiểu từ thận xuống bàng quang, mũi tên C chỉ hướng đi của nước tiểu [115] 1. TẮC NGHẼN NIỆU QUẢN 1. Sinh lý bệnh tắc nghẽn niệu quản Ảnh hưởng của tắc nghẽn tác động vào chức năng của niệu quản phụ thuộc vào mức độ và thời gian tắc nghẽn, tốc độ dòng tiểu và có hiện diện hay không có nhiễm khuẩn. Sau tắc nghẽn, nước tiểu đi ngược lại trong hệ thống ống thận, cùng với tăng áp lực bên trong lòng niệu quản và tăng kích thước niệu quản cả về chiều dài và chiều rộng.
Tăng áp lực bên trong lòng niệu quản phụ thuộc vào thận tạo ra nước tiểu mà không thể qua được bên dưới vị trí tắc nghẽn; tăng kích thước niệu quản do tăng áp lực trong lòng niệu quản và tăng thể tích nước tiểu chứa trong niệu quản. Bước đầu tăng biên độ và tần số nhu động của niệu quản đi kèm với tăng kích thước và áp lực bên trong niệu quản. 8 Khi niệu quản chứa đầy nước tiểu thì sóng nhu động cũng giảm hơn và thành niệu quản không thể xẹp lại được, khi đó sự vận chuyển nước tiểu qua vị trí tắc nghẽn phụ thuộc vào áp lực thủy tĩnh do thận tạo ra. Khi có kèm theo nhiễm khuẩn thì có thể không thấy co bóp ở niệu quản tắc nghẽn và như vậy sẽ ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển nước tiểu [115].
Để hiểu rõ quá trình di chuyển của sỏi niệu quản qua đường tự nhiên. Laird và cộng sự (1997) [64] đã thực hiện đưa sỏi vào niệu quản của 33 con chuột, theo dõi ngày thứ nhất cho thấy có sự tăng biên độ co bóp, đến ngày thứ tư có sự giảm tần số co bóp và từ ngày thứ tám có sự giảm áp lực niệu quản. Những thay đổi nhu động này trong giai đoạn sỏi đi qua niệu quản, điều này nói lên rằng sự tăng nhu động được tạo ra do sỏi góp phần vào cơn đau và có liên quan đến sự di chuyển của sỏi niệu quản. Có sự thay đổi huyết động để phản ứng lại với tắc nghẽn niệu quản một bên so với tắc nghẽn niệu quản hai bên.
Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh được sự thay đổi áp lực niệu quản và lưu lượng huyết tương qua thận ở ba pha trong tắc nghẽn niệu quản một bên. Ban đầu có sự tăng áp lực ở ống thận của thận bị tắc nghẽn và sau đó là giảm mức lọc cầu thận, khi đó hệ thống mạch máu thận bù đắp cho sự giảm mức lọc cầu thận bằng cách tăng lưu lượng máu đến thận qua cơ chế phóng thích những chất giãn mạch như prostaglandin E2 và nitric oxide [57], [65]. Theo Elena Martínez-Klimova và cộng sự (2019) khi tắc nghẽn niệu quản một bên và thận đối bên bình thường, lúc đầu có sự ứ đọng nước tiểu và tăng áp lực thủy tĩnh dẫn đến giãn các ống thận và tăng áp lực thủy tĩnh ống lượn gần và ống lượn xa. Kết quả của tăng áp lực ống thận sẽ dẫn đến hai hậu quả là giảm mức lọc cầu thận và tổn thương tế bào biểu mô ống thận.
Mặc dù 1-2 giờ đầu của tắc nghẽn niệu quản có sự tăng lượng máu đến thận và tăng co mạch thận làm thiếu máu thận, ống thận giãn ra, sự giãn lớn khoảng kẽ, tổn 9 thương phần nhiều ống lượn gần, thận ứ dịch, giãn lớn, xâm nhập bạch cầu, biểu mô ống thận chết đi và có sự hiện diện của nguyên bào sợi. Những thay đổi này là do một loạt quá trình phân tử diễn ra như thay đổi huyết động do cơ chế hóa học, sự chết có chương trình của biểu mô ống thận, tăng quá trình oxy hóa, quá trình viêm và cuối cùng dẫn đến xơ hóa ống thận mô kẽ. Nếu quá trình tắc nghẽn kéo dài sẽ dẫn đến xơ hóa ống thận mà hầu hết có thể do quá trình viêm mạn tính và tổn thương quá trình siêu lọc [20], [82]. Mô tả hình ảnh thắt niệu quản và một loạt quá trình diễn ra tại thận khi thắt niệu quản [82] 1.
Tắc nghẽn niệu quản một bên Khi có tắc nghẽn niệu quản một bên thì ban đầu có sự thay đổi áp lực trong lòng niệu quản và lưu lượng máu qua thận như biểu đồ sau.