Thận

Tóm tắt

Thận là các cơ quan sau phúc mạc theo cặp, nằm ở hai bên cột sống, kéo dài từ mức đốt sống ngực thứ 12th đến đốt sống thắt lưng thứ 3rd. Thận đóng vai trò quan trọng trong việc bài tiết các chất thải, điều hòa thể tích và áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào, duy trì cân bằng kiềm-toan, tổng hợp hormone (ví dụ: erythropoietin) và tân tạo đường. Thận được cung cấp máu bởi các động mạch thận theo cặp và dẫn lưu về các tĩnh mạch thận theo cặp. Hệ bạch huyết dẫn lưu về các hạch bạch huyết cạnh động mạch chủ. Tĩnh mạch thận trái chạy giữa động mạch chủ bụng và động mạch mạc treo tràng trên. Thận nhận chi phối thần kinh giao cảm thông qua chuỗi hạch giao cảm và chi phối thần kinh đối giao cảm thông qua dây thần kinh phế vị. Về mặt giải phẫu, thận bao gồm bao thận, vỏ thận, tủy thận, xoang thận và rốn thận. Nephron là đơn vị chức năng của thận, bao gồm một tiểu cầu thận và một ống thận. Tiểu cầu thận gồm cầu thận và bao Bowman, được ngăn cách bởi hàng rào lọc cầu thận. GFB, bao gồm nội mô mao mạch cầu thận có lỗ thủng, màng đáy cầu thận và lớp tế bào có chân (podocyte), chịu trách nhiệm lọc huyết tương. Dịch lọc đi qua ống thận, bao gồm ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa và ống thu thập. Tại ống thận, nước tiểu được hình thành từ dịch lọc thông qua quá trình tái hấp thu, bài tiết và bài xuất các chất. Về mặt phôi thai học, thận có nguồn gốc từ trung bì.

Giải phẫu đại thể

Tổng quan

  • Đặc điểm
    • Là các cơ quan cơ quan sau phúc mạc dạng đôi, màu nâu đỏ, hình hạt đậu, nằm hai bên cột sống ở mức T12–L3
    • Mỗi thận nặng khoảng 140–180 g
    • Kích thước: dài 10–12 cm, rộng 4–6 cm và đường kính trước-sau 3–4 cm
  • Liên quan
    • Tại cực trên: tuyến thượng thận (nằm trong mỡ quanh thận)
    • Phía trước
      • Thận trái: lách, dạ dày, tụy, góc lách của đại tràng, hỗng tràng
      • Thận phải: thùy phải của gan, đoạn xuống tá tràng, góc gan của đại tràng
    • Phía sau
      • Cả hai thận: cơ hoành, cơ thắt lưng lớn, cơ vuông thắt lưng, thần kinh dưới sườn, thần kinh chậu hạ vị, thần kinh chậu bẹn
      • Thận trái: xương sườn thứ 11 và 12
      • Thận phải: xương sườn thứ 12

Cấu trúc đại thể bên trong

  • Vỏ thận
    • Là lớp ngoài cùng của nhu mô thận (dày khoảng 10 mm)
    • Bao quanh tủy thận và mở rộng vào trong (tạo thành các cột thận) chia tủy thận thành các tháp thận
    • Chứa các cầu thận, ống lượn gần, ống lượn xa và các ống thu thập vùng vỏ
  • Tủy thận
    • Gồm nhiều tháp tủy thận được ngăn cách bởi các cột thận
    • Đáy của mỗi tháp hướng về phía vỏ ngoài, đỉnh hướng về xoang thận và tạo thành nhú thận, đổ vào đài thận nhỏ.
    • Chứa quai Henle và các ống thu thập, các ống này hợp nhất để tạo thành ống nhú tại nhú thận
    • Lưu lượng máu ở tủy thận tương đối thấp so với ở vỏ thận.
      • Hỗ trợ việc thiết lập một gradient áp suất thẩm thấu, cho phép cô đặc nước tiểu hiệu quả
      • Khiến tủy thận dễ bị tổn thương do thiếu oxy khi lưu lượng máu thận giảm (thiếu máu thận)
  • Xoang thận
    • Phần trong của thận chứa các đài thận và bể thận
    • Các đài thận nhỏ dẫn lưu từ mỗi nhú thận hợp nhất để tạo thành đài thận lớn.
    • Các đài thận lớn hợp nhất để tạo thành bể thận, đây là phần đầu gần của niệu quản.
  • Rốn thận: Khe hở phía trong của mỗi thận, nơi bể thận, các mạch máu và thần kinh đi vào và đi ra

Thận nhận khoảng 20–25% cung lượng tim. Mặc dù vậy, vùng tủy thận vẫn tương đối thiếu oxy và dễ bị tổn thương do thiếu máu cục bộ.

Các cấu trúc xung quanh

Mỗi thận được bao bọc bởi các lớp mạc và mỡ. Các lớp này bao gồm (từ ngoài vào trong):

  • Mỡ cạnh thận: mô mỡ nằm nông hơn mạc thận; giúp bảo vệ thận khỏi các chấn thương
  • Mạc quanh thận
    • Định nghĩa: một cấu trúc mô liên kết đa lớp đơn nhất bao bọc mỗi thận và tuyến thượng thận cùng với một lớp mỡ quanh thận
    • Phân chia
      • Mạc quanh thận trước
      • Mạc quanh thận sau
    • Giới hạn giải phẫu
      • Phía trước: Mạc quanh thận trước kéo dài ra phía trước các mạch máu thận và cho phép thông thương giữa các khoang quanh thận.
      • Phía sau: Mạc quanh thận sau hợp nhất với mạc cơ thắt lưng lớn.
      • Phía trên: Khoang quanh thận trên thông với khoảng ngoài phúc mạc bụng trên, liên tục với vùng trần của gan.
      • Phía bên: Mạc quanh thận trước hợp nhất với dây chằng vành (bên phải) và dây chằng vị-lách (bên trái).
      • Phía dưới: Mạc bao quanh niệu quản và hợp nhất với mạc chậu.
  • Mỡ quanh thận: mô mỡ bao quanh thận; được bao phủ bởi mạc thận
  • Vỏ bao thận: một lớp mô liên kết mỏng giàu collagen tạo thành một bao xơ bao quanh thận và tuyến thượng thận

Hệ mạch máu, bạch huyết và thần kinh

Mô tả
Động mạch
  • Động mạch thận phải và trái tách ra từ phía bên của động mạch chủ ở mức L1–2, ngay phía dưới động mạch mạc treo tràng trên, và đi vào thận tại rốn thận.
  • Động mạch thận phụ xuất hiện ở 30% cá thể, chúng cũng tách ra từ phía bên của động mạch chủ và đi vào tại rốn thận.
  • Các động mạch thận cho ra các nhánh đi đến tuyến thượng thận (động mạch thượng thận dưới) và niệu quản.
  • Lưu lượng máu thận: động mạch thận → các nhánh trước và sau → động mạch phân đoạn → động mạch phân thùy → động mạch gian thùy → động mạch cung → động mạch gian tiểu thùy → tiểu động mạch đến → cầu thận → tiểu động mạch đi → mao mạch thẳng (→ hệ tĩnh mạch)
Tĩnh mạch
  • Một tĩnh mạch duy nhất thoát ra từ mỗi thận tại rốn thận, nằm phía trước động mạch thận và đổ vào tĩnh mạch chủ.
  • Tĩnh mạch thận trái dài hơn tĩnh mạch thận phải vì nó có lộ trình dài hơn để đổ về tĩnh mạch chủ dưới, vốn nằm ở phía bên phải của cơ thể.
  • Tĩnh mạch thận trái băng qua đường giữa, nằm giữa động mạch chủ và động mạch mạc treo tràng trên (SMA).
  • Tĩnh mạch thượng thận trái và tĩnh mạch sinh dục trái đổ vào tĩnh mạch thận trái, trong khi ở bên phải, chúng đổ trực tiếp vào tĩnh mạch chủ.
Hệ bạch huyết
  • Đổ vào các hạch bạch huyết cạnh động mạch chủ
Chi phối thần kinh giao cảm
  • Chuỗi hạch giao cảm → đám rối thần kinh thận bao quanh mỗi động mạch thận
Chi phối thần kinh đối giao cảm
  • Không có

Tĩnh mạch thận trái dẫn lưu máu từ thận trái, tĩnh mạch thượng thận trái và tĩnh mạch sinh dục trái.

Máu đến thận thông qua tiểu động mạch đến và rời thận thông qua tiểu động mạch đi.

Giải phẫu vi thể

Nephron

  • Mô tả
    • Là đơn vị chức năng của thận, bao gồm một cầu thận và một ống thận
    • Có khoảng 1 triệu nephron trong mỗi quả thận
  • Chức năng
    • Cầu thận lọc dịch từ máu để tạo ra dịch siêu lọc
    • Ống thận tái hấp thu và bài tiết các chất từ dịch siêu lọc để tạo thành nước tiểu
    • Xem phần ”Sinh lý học thận.”
  • Hai loại nephron: nephron vỏ và nephron cạnh tủy
    • Phân biệt dựa trên vị trí của búi mao mạch cầu thận
    • Nephron vỏ (chiếm khoảng 85%)
      • Nằm gần phần ngoài của vỏ thận
      • Quai Henle ngắn
      • Chủ yếu đảm nhận chức năng điều hòa và bài tiết
    • Nephron cạnh tủy (chiếm khoảng 15%)
      • Búi mao mạch cầu thận nằm gần ranh giới giữa vỏ thận và tủy thận
      • Quai Henle dài
      • Chức năng chính: cô đặc hoặc pha loãng nước tiểu

Cầu thận

  • Mô tả
    • Nằm ở vùng vỏ thận
    • Được cấu tạo bởi một búi mao mạch (búi mao mạch cầu thận) được bao bọc bởi bao Bowman
      • Búi mao mạch cầu thận tạo nên cực mạch máu của cầu thận
      • Bao Bowman tạo nên cực nước tiểu của cầu thận
    • Bên trong bao Bowman là khoảng Bowman, thông với ống thận
    • Bao Bowman được ngăn cách với các mao mạch cầu thận bởi hàng rào lọc cầu thận
  • Thành phần
    • Búi mao mạch cầu thận: một búi mao mạch nằm trong bao Bowman, cấu tạo gồm ba phần
      • Tiểu động mạch đến: mạch máu đi vào và cung cấp máu cho búi mao mạch cầu thận để lọc
      • Chia thành các mao mạch cầu thận thông nối nhau; giữa các mao mạch là các tế bào trung mô trong cầu thận (các tế bào co thắt có khả năng thực bào và phân hủy bằng lysozome)
      • Tiểu động mạch đi: mạch máu dẫn máu đã lọc ra khỏi búi mao mạch cầu thận (thoát ra từ cầu thận)
    • Bao Bowman: một túi hình chén bao quanh các mao mạch cầu thận
      • Bề mặt ngoài (lớp thành): biểu mô vảy đơn
      • Bề mặt trong (lớp tạng): các tế bào có chân (podocyte)
      • Khoảng trống giữa lớp thành và lớp tạng, thông với ống lượn gần, được gọi là khoảng Bowman.
  • Chức năng: lọc máu qua hàng rào lọc cầu thận, tạo ra dịch siêu lọc trong khoảng Bowman
    • Hàng rào lọc cầu thận ngăn cách máu trong các mao mạch cầu thận với dịch siêu lọc trong khoảng Bowman.
    • Nước, các chất điện giải và các phân tử nhỏ khác đi qua hàng rào lọc để tạo thành dịch siêu lọc.
    • Các tế bào và các phân tử lớn hoặc tích điện âm, ví dụ như protein, không thể đi qua hàng rào lọc và ở lại trong máu (tính chọn lọc theo kích thước và điện tích).
    • Hàng rào lọc cầu thận gồm ba lớp: nội mô mao mạch cầu thận có lỗ thủng, màng đáy cầu thận và lớp tế bào có chân.
Các lớp của hàng rào lọc cầu thận
Lớp Mô tả Ý nghĩa lâm sàng Chức năng
Hàng rào kích thước Hàng rào điện tích
Nội mô mao mạch cầu thận có lỗ
  • Nội mô mao mạch có lỗ (nội mô có lỗ)
  • Tiền sản giật
  • Các phân tử > 100–50 nm
  • Các glycoprotein tích điện âm (ví dụ: có heparan sulfate trên màng đáy cầu thận) ngăn chặn sự xâm nhập của các phân tử tích điện âm (ví dụ: albumin).
Màng đáy cầu thận (GBM)
  • Bao gồm 3 lớp
    • Lớp màng thưa trong (lamina rara interna): bao phủ nội mô và chứa heparan sulfate
    • Lớp màng đặc (lamina densa): bao gồm collagen tuýp IV và laminin
    • Lớp màng thưa ngoài (lamina rara externa): bao phủ các podocyte và chứa heparan sulfate
  • Hội chứng Goodpasture
  • Hội chứng Alport
  • Xơ hóa cầu thận do đái tháo đường
  • Các phân tử > 70 nm
Tế bào có chân (Podocytes)
  • Tạo nên lớp biểu mô tạng của bao Bowman
  • Các chân giả (foot processes) bao quanh mao mạch cầu thận và tạo ra các khe lọc (màng ngăn khe)
  • Bệnh thay đổi tối thiểu
  • Các phân tử > 50–60 nm

Hàng rào lọc cầu thận đảm bảo rằng các phân tử lớn và/hoặc tích điện âm trong máu không thể đi vào bao Bowman.

Ống thận

Tổng quan về các ống thận
Các đoạn Vị trí Đặc điểm vi thể Chức năng
Ống lượn gần
  • Vỏ thận
  • Tế bào hình khối cao với diềm bàn chải (các vi nhung mao đỉnh dài)
  • Các nếp gấp đáy chứa nhiều ti thể
  • Chứa các lysosome
  • Mỗi đoạn có lớp biểu mô và chức năng riêng biệt
  • Tiếp nhận dịch siêu lọc từ cầu thận
  • Vận chuyển và cô đặc dịch siêu lọc
  • Tạo nước tiểu thông qua quá trình tái hấp thu, tiết và bài tiết các chất
  • Xem phần ”Sinh lý thận.”
Quai Henle Nhánh xuống mỏng của quai Henle
  • Tủy thận
  • Đường kính nhỏ hơn ống lượn gần
  • Biểu mô vảy dẹt (tương tự như nội mô mao mạch)
Nhánh lên dày của quai Henle
  • Đường kính rộng hơn nhánh xuống
  • Biểu mô có diềm bàn chải ngắn thay đổi và các liên kết chặt (không thấm nước)
Ống lượn xa
  • Vỏ thận
  • Nằm ngay cạnh cầu thận của nephron
  • Biểu mô vảy có độ dày thay đổi với diềm bàn chải ngắn và các liên kết chặt (không thấm nước)
Ống nối và ống thu thập
  • Vỏ thận và tủy thận
  • Ống nối thu thập nước tiểu từ nhiều nephron
  • Biểu mô hình khối hoặc hình trụ
  • Tế bào chính với các liên kết chặt (có thụ thể aldosterone)
  • Tế bào xen kẽ α và tế bào xen kẽ β với các liên kết chặt

Phức hợp cạnh cầu thận

  • Định nghĩa
    • Một cấu trúc chuyên biệt trong nephron
    • Nằm giữa ống lượn xa và tiểu động mạch đến của nephron
    • Duy trì mức lọc cầu thận (GFR) bằng cách điều hòa hệ renin-angiotensin-aldosterone (RAAS)
  • Thành phần
    • Tế bào cạnh cầu thận
      • Là các tế bào cơ trơn biến đổi nằm ở tiểu động mạch đến
      • Chức năng: tổng hợp renin
    • Vết đặc (Macula densa)
      • Cấu tạo bởi các tế bào hình khối cao nằm ở đầu xa của nhánh lên dày quai Henle
      • Theo dõi nồng độ NaCl trong lòng ống lượn xa
        • Nước tiểu nhược trương kích thích giải phóng renin → co tiểu động mạch đi → tăng GFR
        • Nước tiểu ưu trương kích thích giải phóng adenosine → co tiểu động mạch đến → giảm GFR
    • Tế bào trung mô ngoài cầu thận
      • Đóng vai trò trong việc tự điều hòa lưu lượng máu đến thận (cơ chế hoạt động chính xác chưa được hiểu rõ hoàn toàn)
      • Tạo thành một mạng lưới tế bào, kết nối các tế bào cảm biến của vết đặc với các tế bào đáp ứng cạnh cầu thận
      • Có thể phát tín hiệu đến các tế bào trung mô trong cầu thận có khả năng co thắt, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến sự co mạch

Chức năng

  • Sản xuất nước tiểu
    • Bài tiết chất thải chuyển hóa và các sản phẩm cuối của quá trình chuyển hóa (ví dụ: urê, thuốc)
    • Điều hòa thể tích và độ thẩm thấu dịch ngoại bào
    • Duy trì cân bằng axít-bazơ
    • Duy trì nồng độ điện giải
    • Điều hòa huyết áp và thể tích máu
    • Tham gia vào quá trình tân tạo glucose (từ glutamine và glutamate) và tạo thể ceton
  • Tổng hợp hormone
    • Erythropoietin
    • Calciferol
    • Prostaglandin
    • Dopamine
    • Renin
  • Xem thêm “Sinh lý thận.”

Phôi thai học

Tổng quan

  • Nguồn gốc: trung mô trung gian
  • Sự phát triển bắt đầu từ tuần thứ 4 của quá trình phát triển phôi.
  • Các tế bào tiền thân di chuyển từ phía đầu (cranial) xuống phía đuôi (caudal).
  • Gờ niệu dục phát triển thành thận sơ cấp, thận trung gian và thận vĩnh viễn.

Các giai đoạn

  1. Thận sơ cấp: cơ quan bài tiết phôi đầu tiên (ở dạng sơ khai trong phôi người)
    • Xuất hiện ở vùng cổ của phôi trong tuần thứ 3–4 của quá trình phát triển phôi
    • Di chuyển về phía đuôi để nối với ống thận sơ cấp
    • Cấu tạo gồm các đoạn thận và ống thận → thực hiện chức năng bài tiết tạm thời
    • Thoái triển khi thận trung gian phát triển
  2. Thận trung gian: cơ quan bài tiết phôi thứ hai, phát triển ở phía đuôi so với thận sơ cấp và thoái triển khi thận vĩnh viễn phát triển
    • Xuất hiện vào tuần thứ 4 của quá trình phát triển phôi
    • Đầu phía trên (phía đầu): đóng vai trò như thận tạm thời trong tam cá nguyệt thứ nhất
      • Hình thành bao Bowman
      • Hoạt động cho đến cuối tháng thứ 2 trước khi thoái triển
    • Đầu phía dưới (phía đuôi): góp phần hình thành hệ sinh dục nam
      • Các ống thận trung gian góp phần hình thành ống thận trung gian (ống Wolff).
      • Ống thận trung gian hình thành mào tinh hoàn, ống dẫn tinh, túi tinh và ống phóng tinh ở phôi nam.
  3. Thận vĩnh viễn: cơ quan bài tiết phôi thứ ba, phát triển ở phía đuôi so với thận trung gian và tồn tại thành thận vĩnh viễn
    • Xuất hiện trong tuần thứ 5 của quá trình phát triển phôi
    • Quá trình tạo lòng (thông lòng) hoàn tất vào tuần thứ 10 của quá trình phát triển phôi.
    • Quá trình trưởng thành của thận tiếp tục cho đến tuần 35–36 của quá trình phát triển phôi.
    • Các thành phần
      • Nụ niệu quản (phình thận vĩnh viễn)
        • Bắt nguồn từ đầu phía đuôi của ống thận trung gian
        • Biệt hóa thành hệ thống ống thu thập: niệu quản, bể thận, đài thận lớn, đài thận nhỏ và ống thu thập
        • Điểm nối bể thận - niệu quản: điểm nối giữa niệu quản và bể thận
          • Là nơi tạo lòng muộn nhất và là vị trí phổ biến nhất gây tắc nghẽn đường tiết niệu trước sinh
          • Tắc nghẽn điểm nối bể thận - niệu quản có thể gây ra thận ứ nước trước sinh, điều này có thể được phát hiện thông qua siêu âm sàng lọc trước sinh.
      • Phôi bào thận vĩnh viễn (trung mô thận vĩnh viễn)
        • Sự biệt hóa được kích thích bởi các tín hiệu từ nụ niệu quản
        • Biệt hóa thành các nephron: cầu thận, ống lượn gần, quai Henle và ống lượn xa
    • Các dị tật bẩm sinh của thận có thể là kết quả của, ví dụ, sự tương tác bất thường giữa nụ niệu quản và phôi bào thận vĩnh viễn.

Điểm nối bể thận - niệu quản tạo lòng muộn nhất và là vị trí tắc nghẽn phổ biến nhất.

Nếu cực dưới của cả hai thận hợp nhất trong quá trình phát triển bào thai, chúng sẽ hình thành thận hình móng ngựa và bị kẹt dưới động mạch mạc treo tràng dưới.

Ý nghĩa lâm sàng

  • Dị tật bẩm sinh thận
  • Rối loạn nang thận
    • Bệnh thận đa nang di truyền trội
    • Bệnh thận đa nang di truyền lặn
    • Bệnh thận ống kẽ di truyền trội
    • Nang thận đơn thuần và nang thận phức tạp
  • Tổn thương thận cấp
  • Bệnh thận mạn
  • Viêm cầu thận
  • Viêm thận ống kẽ
  • Toan hóa ống thận
  • Sỏi thận
  • Hội chứng thận hư
  • Hội chứng viêm thận
  • Thận ứ nước
  • Ung thư biểu mô tế bào thận
  • U oncocytoma thận
  • U nguyên bào thận
  • Ung thư biểu mô tế bào chuyển tiếp
  • Viêm bể thận