Tái hấp thu và Bài tiết ở Ống thận

Sau khi cầu thận tạo ra dịch siêu lọc, ống thận thực hiện chức năng điều hòa: tái hấp thu phần lớn nước và chất hòa tan đã lọc trở lại máu và bài tiết các chất chọn lọc vào lòng ống, để nước tiểu cuối cùng phản ánh sự bài tiết được kiểm soát chứ không chỉ riêng quá trình lọc. Các quá trình vận chuyển này diễn ra đặc hiệu theo từng đoạn và được điều hòa chặt chẽ.

Definition

Tái hấp thu ở ống thận là sự di chuyển của nước và các chất hòa tan đã lọc từ lòng ống trở lại máu quanh ống, trong khi bài tiết ở ống thận là sự di chuyển của các chất từ máu vào lòng ống; cùng nhau, chúng biến dịch lọc cầu thận thành nước tiểu cuối cùng.

Scope

Chủ đề này bao gồm các chức năng vận chuyển của các đoạn nephron — ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa và ống góp — các cơ chế tế bào của quá trình tái hấp thu và bài tiết, và cách chúng được điều chỉnh phù hợp với lượng lọc và nhu cầu sinh lý. Đây là một tài liệu tham khảo sinh lý học và không đưa ra ngưỡng chẩn đoán hoặc hướng dẫn điều trị.

Core questions

• Những đoạn nào của nephron tái hấp thu hoặc bài tiết những chất hòa tan nào, và bằng những kênh vận chuyển nào?
• Phần lớn natri, nước và bicarbonate đã lọc được tái hấp thu như thế nào ở ống lượn gần?
• Quai Henle tạo ra các điều kiện để cô đặc nước tiểu như thế nào?
• Quá trình tái hấp thu được điều hòa như thế nào để phù hợp với lượng lọc và nhu cầu của cơ thể?

Key concepts

• Vận chuyển xuyên tế bào và cận tế bào
• ATPase natri-kali là động lực chính
• Vận chuyển tích cực thứ cấp và đồng vận chuyển (ví dụ: Na-glucose, Na-K-2Cl)
• Cân bằng cầu thận-ống thận
• Khả năng tối đa của ống thận và bão hòa vận chuyển
• Phân chia lao động theo đoạn dọc theo nephron
• Hệ thống nhân dòng ngược chiều

Mechanisms

Quá trình tái hấp thu chủ yếu được thúc đẩy bởi ATPase natri-kali ở màng đáy bên, giữ cho nồng độ natri nội bào thấp và tạo ra gradient điện hóa thúc đẩy natri đi vào màng đỉnh; kết hợp với sự đi vào đó, ống lượn gần tái hấp thu phần lớn natri, nước, bicarbonate, glucose và axit amin đã lọc. Nhánh lên dày của quai Henle tái hấp thu natri, kali và clorua thông qua kênh đồng vận chuyển Na-K-2Cl trong khi vẫn không thấm nước, tạo ra gradient tủy thận được sử dụng để cô đặc nước tiểu; ống lượn xa và ống góp sau đó thực hiện các điều chỉnh tinh vi, được điều hòa bởi hormone đối với natri, kali và nước. Bài tiết — ví dụ các axit và bazơ hữu cơ và các ion kali và hydro — cho phép thận loại bỏ các chất vượt quá những gì đã được lọc (Greger 1985; Gonzalez-Vicente 2019; Curthoys 2014; Guyton & Hall 2020).

Clinical relevance

Vận chuyển ở ống thận giải thích cách thận bảo tồn chất dinh dưỡng, điều hòa chất điện giải và cung cấp các đích phân tử cho một số loại thuốc lợi tiểu; các rối loạn của các kênh vận chuyển cụ thể tạo ra các kiểu sinh lý dễ nhận biết. Mục này mô tả sinh lý vận chuyển bình thường để tham khảo và không cung cấp tiêu chí chẩn đoán hoặc hướng dẫn điều trị.

Evidence & guidelines

Các cơ chế vận chuyển được tóm tắt ở đây bắt nguồn từ các bài tổng quan sinh lý học và các tài liệu tham khảo dựa trên các nghiên cứu vi chọc hút, ống thận cô lập và phân tử. Mục này mang tính mô tả và không đưa ra khuyến nghị lâm sàng nào.

History

Các kỹ thuật vi chọc hút và ống thận được tưới máu cô lập vào thế kỷ XX đã xác định vị trí dọc theo nephron mà mỗi chất hòa tan được xử lý, và công trình của Greger về nhánh lên dày (1985) đã mô tả đặc điểm của kênh đồng vận chuyển Na-K-2Cl làm nền tảng cho chức năng quai Henle và tác dụng của thuốc lợi tiểu quai. Việc nhân bản phân tử sau đó đã xác định các kênh vận chuyển và kênh cụ thể, liên kết sinh lý học theo đoạn với các rối loạn ống thận di truyền.

Key figures

• Rainer Greger
• Carl Gottschalk
• Robert Pitts
• Maurice Burg

Seminal works

• greger-1985
• gonzalez-vicente-2019
• curthoys-2014

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa tái hấp thu và bài tiết là gì?

Tái hấp thu di chuyển các chất đã lọc từ dịch ống thận trở lại máu, trong khi bài tiết di chuyển các chất từ máu vào dịch ống thận; tái hấp thu phục hồi những gì cơ thể cần và bài tiết bổ sung vào những gì được đào thải.

Tại sao phần lớn quá trình tái hấp thu xảy ra ở ống lượn gần?

Ống lượn gần nhận toàn bộ lượng lọc và tái hấp thu khoảng hai phần ba natri và nước đã lọc cùng với gần như toàn bộ glucose và axit amin, sử dụng vận chuyển kết hợp natri được thúc đẩy bởi ATPase natri-kali ở màng đáy bên.