Bài tiết

Bài tiết
Người thuyết trình:
Nguyễn Lan Anh
Các vấn đề cần quan tâm
I-Khái niệm bài tiết
II-Các chất bài tiết
III-Tiến hóa của hệ bài tiết
IV-Quá trình hình thành nước tiểu
V-Điều hòa hoạt động thận
VI-Thích nghi của thân động vật có xương đối với môi trường sống
VII-Câu hỏi luyện tập
Khái niệm và vai trò của bài tiết
1.Khái niệm
Bài tiết là quá trình bài thải ra khỏi cơ thể các chất sinh ra từ quá trình chuyển hóa mà cơ thể không sử dụng nữa hoặc các chất dư thừa, độc hại đối với cơ thể.
2.Vai trò
Hệ bài tiết có vai trò rất lớn trong duy trì cân bằng nội môi.
Các chất bài tiết
Các chất bài tiết chủ yếu ở động vật gồm:
CO2
Chất thải chứa nitơ:NH3 ,urê và axit uric.
Nước
Muối vô cơ
Sắc tố mật (bilirubin)
Các chất khác:thuốc, kháng sinh...
Chất thải có ảnh hưởng rất lớn đến cân bằng nội môi là chất thải chứa nitơ.
Các chất thải chứa nitơ là sản phẩm phân hủy của prôtêin và axit nuclêic.

Tiến hóa của hệ bài tiết
1.Bài tiết ở động vật nguyên sinh
Ở động vật nguyên sinh, các chất bài tiết được thải ra ngoài nhờ không bào co bóp hoặc khuếch tán qua màng tế bào.
2.Nguyên đơn thận
Nguyên đơn thận thấy ở nhiều động vật như giun dẹp, luân trùng bánh xe, một số giun đốt, ấu trùng của nhiều loài thân mềm.
Chức năng chủ yếu của nguyên đơn thận là điều hòa thẩm thấu, duy trì cân bằng nội môi.
3.Hậu đơn thận
Hậu đơn thận gặp ở hầu hết các loài giun đốt.
Khác với nguyên đơn thận, hậu đơn thận là hệ thống ống bài tiết có lỗ mở vào dịch cơ thể
4.Ống thận Malpighi
Ống thận Malpighi gặp ở côn trùng và nhiều loài chân khớp ở cạn khác.
Ống thận Malpighi có chức năng bài tiết các chất, qua đó duy trì cân bằng nội môi
5.Thận của động vật có xương sống
Ở người, thận là một cặp cơ quan hình hạt đậu dài khoảng 10cm.
Thận có hình hạt đậu nằm ở phía sau phúc mạc. Mỗi thận nặng khoảng 130g.  Trên mặt phẳng cắt dọc, thận chia làm 2 vùng riêng biệt có màu sắc và cấu tạo khác nhau:
- Vùng vỏ: nằm ở phía bờ lồi của thận, tiếp xúc với vỏ xơ, màu hồng đỏ có lấm tấm hạt. Đây là nơi chủ yếu tập trung cầu thận.
- Vùng tủy: nằm ở phía bờ lõm, màu hồng nhạt có vân tua. Đây là nơi tập trung các ống thận.
Đơn vị cấu tạo cơ bản của thận là nephron.
Cấu tạo của nephron
Nephron là đơn vị cấu tạo cũng như đơn vị chức năng của thận
chúng có khả năng tạo nước tiểu độc lập với nhau.
Cả 2 thận có khoảng trên 2 triệu nephron.
Cầu thận
Mỗi cầu thận cấu tạo bởi 2 thành phần:
- Tiểu cầu thận (Tiểu cầu Malpighi)
- Bao Bowman:
Bao Bowman là một khoang rỗng chứa dịch lọc cầu thận và bao bọc tiểu cầu thận. Cấu tạo gồm có 2 lá:
+ Lá tạng
+ Lá thành
Ống thận
Ống thận gồm có:Ống lượn gần, quai Henlê, ống lượn xa và ống góp.
Ống thận có chức năng tái hấp thu và bài tiết một số chất để biến dịch lọc cầu thận thành nước tiểu.
Quá trình hình thành nước tiểu
Tuy có những điểm khác biệt, nhưng quá trình hình thành nước tiểu ở thận người và thận động vật có vú về cơ bản là giống nhau.
Quá trình hình thành nước tiểu ở thận người có thể chia làm 3 giai đoạn:
-Lọc máu ở cầu thận
-Tái hấp thu các chất ở ống thận
-Tiết các chất vào ống thận
Lọc máu ở cầu thận
Cầu thận được cấu tạo bởi một mạng lưới mao mạch xếp song song và được bao quanh bởi bao Bowman. Dịch được lọc từ huyết tương vào trong bao Bowman gọi là dịch lọc cầu thận. Trong quá trình lọc, dịch phải đi qua màng lọc cầu thận.
Cấu tạo màng lọc cầu thận
Màng lọc cầu thận gồm 3 lớp theo thứ tự đi từ lòng mao mạch vào bao Bowman:
- Lớp tế bào nội mô của mao mạch cầu thận có hàng ngàn lỗ nhỏ gọi là các “cửa sổ”
Các lỗ nhỏ có kích thước 160 A0.
- Màng đáy
Là một mạng lưới các sợi collagen và proteoglycan đan chéo nhau tạo thành, giữa các sợi có các khe nhỏ với kích thước khoảng 110 A0.
- Tế bào biểu mô thành bao Bowman
Là những tế bào biểu mô rất to, hình thể không đều đặn, có nhiều tua bào tương dài và lớn nằm song song với màng đáy. Từ những tua bào tương này phát sinh nhiều tua nhỏ thẳng góc và tận cùng trên màng đáy với những khoảng cách đều nhau. Những tua nhỏ này tạo ra những khe hở với kích thước khoảng 70 A0.

Tái hấp thu các chất ở ống thận
Sau khi lọc vào bao Bowman, dịch lọc cầu thận được chuyển liên tục vào hệ thống ống thận của nephron gồm ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa và ống góp.
Khi dịch lọc đi qua hệ thống ống thận, tại các tế bào biểu mô của ống thận sẽ xảy ra quá trình tái hấp thu và bài tiết một số chất để biến dịch lọc cầu thận thành nước tiểu. Trong đó, quá trình tái hấp thu có tính chọn lọc rất cao và được thực hiện theo 2 cơ chế tích cực và thụ động.
Quá trình tái hấp thu và bài tiết xảy ra khác nhau ở mỗi đoạn của ống thận.

a.Tái hấp thu ở ống lượn gần
Cấu tạo tế bào ống lượn gần có những đặc điểm sau:
+ Chứa nhiều ty lạp thể
+ Trên màng tế bào có nhiều protein mang
+ Màng tế bào phía lòng ống có bờ bàn chải làm tăng diện tích tiếp xúc với dịch trong ống thận lên khoảng 20 lần
Vì vậy, khả năng tái hấp thu của tế bào ống lượn gần rất mạnh.
b.Tái hấp thu ở quai Henle
Dịch đổ vào quai Henle là dịch đẳng trương. Ở đó, một phần nước và Na+ tiếp tục được tái hấp thu. Tuy nhiên, cơ chế tái hấp thu khác nhau giữa nhánh xuống và nhánh lên.
Ở nhánh xuống
Tế bào biểu mô của đoạn này có tính thấm cao đối với nước, thấm vừa với Na+ và Cl-.
Ở nhánh lên
Nhánh lên quai Henle có 2 phần: nhánh lên mỏng và nhánh lên dày. Quá trình tái hấp thu ở 2 phần này khác nhau.
-Ở nhánh lên mỏng, tế bào có tính thấm cao đối với Na+ và Cl- nhưng không thấm nước.
-Ở nhánh lên dày, tế bào vẫn không thấm nước nhưng có khả năng tái hấp thu mạnh Na+và Cl- theo cơ chế tích cực thứ phát.

c.Tái hấp thu và bài tiết ở ống lượn xa
Cấu tạo của tế bào biểu mô ống lượn xa không có bờ bàn chải nên diện tích tiếp xúc với dịch lọc trong ống không lớn. Tuy nhiên, tế bào ông lượn xa cũng có những đặc điểm cấu tạo:
-          Bào tương có nhiều ty lạp thể
-          Màng tế bào có nhiều protein mang, nhiều Na+-K+-ATPase và H+-ATPase
Vì vậy, tế bào ống lượn xa cũng có quá trình vận chuyển tích cực mạnh.
d.Tái hấp thu ở ống góp
Quá trình tái hấp thu và bài tiết các chất ở ống góp tương tự ống lượn xa. Trong đó, tái hấp thu nước là một chức năng rất quan trọng.
Ống góp chạy từ vùng vỏ vào vùng tủy. Dịch đi vào ống góp là dịch đẳng trương nhưng quá trình tái hấp thu nước ở đây cũng khá mạnh do 2 yếu tố sau:
-          Ống góp chạy trong một vùng tủy rất ưu trương
-          Có sự hỗ trợ đắc lực của ADH
Tiết các chất vào ống thận
Tế bào thành ống lượn gần tiết H + , NH3 , creatin, một số thuốc và chất độc vào dịch lọc cầu thận.NH3 kết hợp với H + trong dịch lọc tạo thành NH 4+ và được thải theo nước tiểu dưới dạng muối amoni.
Tế bào thành ống lượn xa tiết H + , K + vào lòng ống.
Điều hòa hoạt động thận
1.Điều hòa thể dịch
a.Hoocmôn ADH
b.Hệ thống renin-angiotensin-alđôstêron (RAAS)
c.Hoocmôn ANF
Tác động của hoocmôn ADH
2.Điều hòa thần kinh
Xung thần kinh đi theo dây giao cảm làm co mạch máu đến thận, làm giảm áp lực lọc, giảm lượng nước tiểu thải ra.
Xung thần kinh đi theo dây đối giao cảm làm dãn mạch máu đến thận, làm tăng áp lực lọc, tăng lượng nước tiểu thải ra
Thích nghi của thận động vật có xương đối với môi trường sống
Thay đổi cấu trúc và chức năng của nephron giúp thận động vật có vú điều hòa thẩm thấu trong các môi trường sống khác nhau
Câu hỏi
1.Tại sao thận của lạc đà lại có quai Henlê rất dài trong khi quai Henlê của hải ly lại rất ngắn?
Trả lời:
Lạc đà sống ở sa mạc, hiếm nước, chúng phải giữ nước nhờ quai Henlê dài, ngược lại hải li thường ngâm mình kiếm ăn trong nước nên việc giữ nước không đặt ra gay gắt như lạc đà, do đó chỉ cần quai Henlê ngắn cũng giữ đủ nước cho nhu cầu duy trì tính ổn định của môi trường trong.
2.Thận tham gia điều hòa huyết áp ntn?
Trả lời:
Huyết áp tăng-giảm do nhiều nguyên nhân nhưng có 1 nguyên nhân là sự tăng-giảm thể tích máu, mà thể tích máu tăng-giảm có liên quan đến thải bớt nước hay giữ nước. Điều này có liên quan đến quá trình lọc ở thận.
3.Trình bày vai trò của thận trong điều hòa áp suất thẩm thấu?
Trả lời:
Điều hòa áp suất thẩm thấu có liên quan đến sự điều hòa cân bằng nước và các chất điện giải (chủ yếu là NaCl). Điều hòa nước nhờ sự điều hòa các ion khoáng bằng điều hòa sự tiết aldosteron của vỏ tuyến trên thận. Chẳng hạn khi thẩm áp máu tăng là khi lượng nước trong máu giảm, tình trạng đó kích thích vùng dưới đồi tiết ATCH tăng tiết aldosteron.Aldosteron có tác dụng tăng tái hấp thu Na+ và nước ở ống lượn gần, đồng thời tiết ADH gây tăng cường thấm nước qua thành ống góp vào dịch bào ở tủy thận để vào máu.
4.Tại sao thận lại lọc máu đỏ tươi (máu động mạch) chứ không phải là lọc máu đỏ thẫm (máu tĩnh mạch)?
Trả lời:
Quá trình lọc máu để loại các chất thải và các chấtdduw thừa bắt đầu từ cầu thận. Máu từ quản cầu thận phải có một áp suất lọc đủ lớn, quá trình lọc mới thực hiện dễ dàng. Máu đó phải là máu động mạch có huyết áp lớm, theo động mạch thận, phân phối đến các quản cầu bằng động mạch đến với áp suất đủ lớn (khoảng 60 mmHg) để thắng được áp suất keo và áp suất thủy tĩnh của dịch lọc cầu thạn trong nang cầu thân mới tạo được áp suất lọc.
Quá trình lọc thải các chất dư thừa và độc hại trong máu là một quá trình tiến hành liên tục để loại dần các chất đó, đảm bảo sự cân bằng của môi trường trong, nên lọc máu động mạch hay tĩnh mạch không quan trọng mà quan trọng là đảm bảo có áp suất lọc, điều này chỉ có ở máu động mạch.
5.Trình bày vai trò của quai Henlê trong cấu trúc của ống thận thuộc đơn vị thận của chim và thú?
Trả lời:
Quai Henlê có vai trò giữ nước đối với các ĐVCXS lên sống trên cạn như chim và thú nhờ hiện tượng nhân nồng độ ngược dòng, tạo độ ưu trương trong dịch lọc ở đỉnh quai Henlê cũng như dịch gian bào trong phần tủy trong của thận khiến tái hấp thu nước từ ống góp giúp cô đặc nước tiểu.
Có tới 1/3 cầu thận nằm ở phần vỏ gần tủy thận, các ống thận của chúng có quai Henlê chìm sâu trong phần tủy thận, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cô đặc nước tiểu bằng rút nước từ ống thận vào dịch gian bào ở phần tủy thận, từ đó thấm vào các mạch thẳng để trả lại máu.