Giáo trình Hóa sinh (Dùng cho sinh viên Cao đẳng Dược)

d amin tạp acid α imin, thủy phân tự phát acid α Imin tạo ra acid α-ketonic và NH4+. Quá trình này xảy ra ở bào tương, enzym xúc tác là L-amino-acid-oxidase có coenzym là FMN. b) Khử amin oxy hóa glutamat Glutamat được tạo ra chủ yếu trong quá trình trao đổi amin, được chuyển vào ty thể và bị khử amin oxy hóa nhờ enzym glutamat dehydrogenase (có coenzym là NAD+ hoặc NADP+). Enzym glutamat dehydrogenase có hoạt tính xúc tác mạnh, nên trong hầu hết các sinh vật, glutamat được khử amin oxy hóa tốc độ cao. Vì vậy, quá trình này có vai trò trung tâm trong việc khử amin của các acid amin. L-glutamat -ketoglutarat + NH3 c) Sự liên quan giữa quá trình trao đổi amin và khử amin oxy hóa Các acid amin thông thường khử amin oxy hóa gián tiếp qua glutamat vì: - Hoạt tính của enzym glutamat dehydrogenase rất mạnh nên glutamat được khử amin oxy hóa với tốc độ cao và có lợi về mặt năng lượng. - Hoạt tính của enzym glutamat aminotransferase cao nên nhóm amin của hầu hết các acid amin tập trung tạo glutamat trong quá trình trao đổi amin. L glutamat dehydrogenase Transaminase 85 • Các enzym L-amino-aicd-oxidase xúc tác cho quá trình khử amin oxy hóa các acid amin thông thường hoạt động yếu và sinh ra chất độc là H202. • 𝛼-ketoglutarat là chất trung gian có hoạt động như một “con thoi” vận chuyển nhóm amin. d) Phản ứng amin hóa Là phản ứng ngược lại với phản ứng khử amin oxy hóa, đó là sự tổng hợp lại acid amin từ các acid 𝛼-ketonic và NH3. Ví dụ tổng hợp alanin từ acid pyruvic và NH3. 2.2. Sự chuyên chở NH4+ Khi NH4 + tăng cao, cơ thể có biểu hiện nhiễm độc, biểu hiện trạng thái hôn mê cấp tính do thay đổi pH của tế bào, làm cạn kiệt cơ chất của chu trình Citric. Vì vậy, NH4+ phải được biến thành chất không độc trước khi được đưa vào máu tới gan hoặc thận. Nó được gắn vào acid glutamic tạo thành glutamat nhờ enzym glutamin synthetase (phản ứng amin hóa). L-glutamat + NH3 L-Glutamin Glutamin không độc, trung tính nên dễ dàng qua màng tế bào. Glutamin từ các mô vào máu tuần hoàn rồi đến gan và thận. Nhờ enzym glutaminase ở ty thể thủy phân glutamin thành glutamat và NH3 . - Ở thận: sự thủy phân glutamin tạo NH4+ cung cấp cho nước tiểu. Sự đào thải NH4+ ở thận góp phần điều hòa thăng bằng acid base của cơ thể. Nếu lượng H+ trong nước tiểu cao, quá trình thủy phân glutamin ở thận xảy ra mạnh. - Ở gan : NH4+ được biến đổi thành urê và được đào thải ra ngoài qua nước tiểu. 2.3. Chu trình tạo thành urê Hay còn gọi là chu trình Ornithin của Krebs và Henseleit. Urê được tạo thành ở gan qua 5 giai đoạn sau : - Giai đoạn 1: tạo thành Carbamyl phosphat do sự gắn NH3 tự do với CO2 nhờ sự xúc tác của carbamyl phosphat synthetase ở trong ty thể, phản ứng xảy ra ở ty thể tế bào gan. Carbamyl phosphat synthetase là enzym then chốt của chu trình urê. - Giai đoạn 2: Chuyển nhóm carbamin phosphat tới ornithin tạo thành Citrullin nhờ enzym ornithin carbamyl transferase ở ty thể. - Giai đoạn 3: tạo thành arginosuccinat ở gan do sự kết hợp citrullin với aspartat nhờ enzym arginosuccinat synthetase. - Giai đoạn 4: phân ly arginosuccinat thành arginin và fumarat nhờ arginosuccinat lyase. - Giai đoạn 5: tao thành urê do enzym arginase xúc tác sự thủy phân arginin. Ornithin được tạo thành vận chuyển vào ty thể bắt đầu một chu trình mới. Urê được tạo thành ở gan vào máu, tới thận để đào thải. Bình thường lượng urê trong máu khoảng 0,2-0,4g/l (3,5-7mmol/l). Trong nước tiểu, lượng urê từ 15-20g/24h. Lượng urê thay đổi tùy thuộc vào chế độ ăn giàu protid. L glutamat dehydrogenase 86 2.4. Chuyển hóa của nhóm carboxyl Trong quá trình thoái hóa của các acid amin, phản ứng khử carboxyl xảy ra dễ dàng trong các mô nhờ enzym decarboxylase tạo thành các amin tương ứng. Enzym decarboxylase đặc hiệu cho từng acid amin. R – CH – COO- R – CH – NH2 + CO2 NH3+ Một số acid amin khử carboxyl tạo thành amin có hoạt tính sinh học như : 𝛾 amino butyric acid (GAGA) là sản phẩm khử carboxyl của glutamat, là chất ức chế thần kinh. Hay histamin (do histidin bị khử carboxyl) là chất dẫn truyền thần kinh. Các amin tiếp tục khử amin oxy hóa nhờ enzym monoamino oxidase (MAO) hoặc diamino oxidase tạo thành aldehyd rồi thành acid tương ứng. Acid carboxylic tiếp tục thoái hóa đến CO2 và H2O. Phản ứng tổng quát: R – CH – NH2  RCHO  RCOOH  CO2 + H2O 2.5. Chuyển hóa của khung carbon Sau khi mất nhóm amin, sản phẩm của các acid amin có thể là pyruvat, oxaloacetat, 𝛼-ketogultarat, acetyl CoA, succinyl CoA. Các sản phẩm này có thể đi vào chu trình acid citric hoặc tổng hợp glucose, hoặc tổng hợp thể cetonic. - Thoái hóa trong chu trình acid citric: tất cả sản phẩm thoái hóa của acid amin đều có thể đi vào chu trình acid citric tiếp tục thoái hóa hoàn toàn đến CO2 và H2O. - Tổng hợp glucose ở bệnh nhân đái tháo đường tụy: khi đưa một số acid amin vào cơ thể thấy tăng đào thải glucose ra nước tiểu, gọi là các acid amin sinh đường. - Tổng hợp thể cetonic: acid amin khi thoái hóa khung carbon tạo acetoactyl CoA và acetyl CoA đều có thể tổng hợp nên các thể cetonic. Decarboxylase 87 3. TỔNG HỢP ACID AMIN Cơ thể người và động vật có xương sống chỉ có thể tổng hợp được 10 hoặc 12 acid amin từ các sản phẩm chuyển hóa của glucid và lipid, đó là arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methyonin, phenylalanin, threonin, tryptophan, valin. Số còn lại cơ thể không tổng hợp được là acid amin cần thiết, phải lấy từ thức ăn (vi sinh vật và thực vật). Ở trẻ em, hai acid amin không thể tổng hợp được là Arg và His nên gọi là acid amin bán cần thiết. 3.1. Quá trình tạo thành NH4+ từ nitơ, nitrit và nitrat Quá trình này chỉ có ở vi sinh vật và thực vật thượng đẳng. N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP 2NH4+ + 16ADP + 16Pi + H2 3.2. Sự vận chuyển NH4+ vào các hợp chất sinh học NH4+ hình thành sẽ được chuyển vào các hợp chất sinh học qua glutamat và glutamin. Quá trình tổng hợp glutamin đơn giản và giống nhau ở mọi cơ thể sống. - Tạo glutamin : Con đường quan trọng nhất là tập trung NH4+ vào glutamat và glutamin dưới sự xúc tác của enzym glutamin synthetase. - Tạo glutamat: • Ở vi khuẩn: tổng hợp glutamat bằng cách amin hóa 𝛼-ketoglutarat nhờ enzym glutamat synthetase, glutamin là chất chuyển nhóm amin. -ketoglutarat + Glutamin + NADPHH+  2 Glutamat + NADP • Ở động vật: Sự tạo thành glutamat chủ yếu bằng trao đổi amin với 𝛼 cetolutarat hoặc có thể gắn với NH4+ với 𝛼 cetoglutarat.  cetoglutarat + NH4+ + NADPHH+  Glutamat + NADP + H2O Trong cơ thể NH4+ được đưa vào phân tử sinh học ở dạng nhóm amin của glutamat hoặc glutamin. Các nhóm amin này tham gia quá trình sinh tổng hợp của các acid amin và những hợp chất có chứa nitơ khác. 3.3. Sự tổng hợp acid amin Tổng hợp 20 acid amin thường gặp ở các thể sinh vật có sự khác nhau. Thực vật thượng đẳng tổng hợp được tất cả các acid amin cần cho sự tổng hợp protid từ các nguồn nitơ, nitrit, nitrat. VD: E.coli tổng hợp được tất cả các acid amin từ NH4+. Quá trình tổng hợp acid amin là quá trình gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng tạo các acid amin tương ứng. Từ khung carbon (các chất chuyển hóa trung gian) tổng hợp nên một số acid amin gọi là họ của acid amin: họ 𝛼-ketoglutarat, họ 3 phosphoglycerat, họ oxaloacetat và pyruvat, họ phosphoenol pyruvat, v.v... Sự tổng hợp acid amin được điều hòa theo cơ chế điều khiển ngược (Feedback), sản phẩm cuối cùng của quá trình ức chế enzym xúc tác đầu tiên. Nitrogenase 88 4. TỔNG HỢP PROTID Tổng hợp protid hay còn gọi là sự dịch mã (dịch mã di truyền từ ARNm sang trật tự acid amin trong phân tử protid). Mọi sự sai lệch trong cấu trúc phân tử protid tổng hợp (do di truyền hay do quá trình tổng hợp) có thể dẫn tới những trạng thái bệnh lý nghiêm trọng của cơ thể sống Quá trình sinh tổng hợp protid Sinh tổng hợp có thể mô tả 2 quá trình: sao chép mã (phiên mã) và dịch mã.  Quá trình phiên mã: là quá trình tổng hợp ARNm trên khuôn mẫu ADN nhờ enzym ARN polymerase.  Quá trình dịch mã : được hiểu là quá trình sinh tổng hợp protid. Gồm 2 bước : - Bước 1: hoạt hóa acid amin. - Bước 2 gồm 3 giai đoạn: mở đầu, kéo dài và kết thúc. 4.1. Hoạt hóa acid amin Sự hoạt hóa acid amin xảy ra ở bào tương dưới tác dụng của enzym aminoacyl- ARNt synthetase. Trước hết phản ứng tạo chất trung gian là aminoacyl adenylat gắn với trung tâm hoạt động của enzym. Sau đó tạo phức hợp với aminoacyl-ARNt. Enzym aminoacyl- ARNt synthetase đặc hiệu với acid amin không cao lắm, nên có thể hoạt hóa đối với những acid amin tương tự nhau. Nhưng những acid amin được hoạt hóa nhầm này không chuyển sang ARNt tương ứng. Phản ứng có thể tóm tắt như sau: E + Acid amin + ATP [Aminoacyl-AMP] E + PPi ARNt AMP Aminoacyl-ARNt 4.2. Giai đoạn mở đầu chuỗi Thông thường sự mở đầu tổng hợp protein đều bắt đầu bằng acid amin methionin, mã hóa bởi bộ ba AUG (mã mở đầu) nằm trên ARNm. Methionin tham gia mở đầu chuỗi polypeptid ở dưới dạng fomylmethionin-ARNt. Kết quả của giai đoạn mở đầu là fomylmethionin-ARNt gắn vào vị trí P của ribosom tương ứng với mã mở đầu của AUG của ARNm. 4.3. Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptid Đây là quá trình lắp ráp các acid amin theo một trình tự nhất định đã được mã hóa ở ARNm, tạo thành chuỗi polypeptid đặc hiệu. Quá trình này là quá trình giãi mã hay dịch mã, là chuyển các thông tin ở ARNm (dưới dạng các mã) sang chuỗi polypeptid. 89 Giai đoạn kéo dài chuỗi có thể chia làm 3 chặng: - Chặng đầu: gắn aminoacyl-ARN, vào vị trí A của ribosom. - Chặng hai: tạo liên kết peptid với sự xác tác của enzym peptidyltransferase, tạo thành peptidyl-ARN(fomylmethionin-ARNt) vẫn gắn ở vị trí A. - Chặng ba: chuyển vị trí. Sau khi liên kết peptid được hình thành nhờ tác dụng của EFG ribosom trượt một khoảng tương đương với chiều dài một bộ ba mật mã. Do đó peptidyl-ARNt chuyển từ vị trí A sang vị trí F, EFG tách khỏi ribosom. Lúc này vị trí A lại trống, sẵn sàng nhận thêm acid amin-ARNt với bộ ba đối mã tương ứng, bắt đầu một chu kỳ kéo dài mới. 4.4. Giai đoạn kết thúc Sự kéo dài chuỗi polypeptid sẽ kết thúc khi vị trí A trên ribosom xuất hiện những bộ ba kết thúc (UAG, UAA, UGA), nghĩa là nhửng bộ ba không mã hóa cho acid amin nào. Các yếu tố kết thúc RF1, RF2, RF3 gắn vào ribosom tại điều kiện tách các thành phần của phức hợp ribosom hoạt động: chuỗi polypeptid, ARNt cuối cùng, ARNm, ribosom 70S phân ly thành 30S và 50S. CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ 1. Acid amin là hợp chất hữu cơ trong phân tử có: A. Một nhóm -NH2, một nhóm -COOH B. Nhóm -NH2, nhóm -COOH C. Nhóm =NH, nhóm -COOH D. Nhóm -NH2, nhóm -CHO 2. Acid amin trung tính là những acid amin có: A. Số nhóm -NH2 bằng số nhóm -COOH B. Số nhóm -NH2 nhiều hơn số nhóm -COOH C. Số nhóm -NH2 ít hơn số nhóm -COOH D. Không có các nhóm -NH2 và -COOH 3. Acid amin acid là những acid amin: A. Gốc R có một nhóm -NH2 B. Gốc R có một nhóm -OH C. Số nhóm -COOH nhiều hơn số nhóm -NH2 D. Số nhóm -NH2 nhiều hơn số nhóm -COOH 4. Acid amin base là những acid amin: A. Tác dụng được với các acid, không tác dụng với base B. Chỉ có nhóm -NH2, không có nhóm -COOH 90 C. Số nhóm -NH2 ít hơn số nhóm -COOH D. Số nhóm -NH2 nhiều hơn số nhóm -COOH 5. Hoạt tính GPT tăng chủ yếu trong: A. Rối loạn chuyển hóa Glucid B. Một số bệnh về gan C. Một số bệnh về tim D. Nhiễm trùng đường tiết niệu 6. Sản phẩm khử amin oxy hóa của một acid amin gồm: 1. Amin 2. Acid  cetonic 3. NH3 4. Acid carboxylic 5. Aldehyd Chọn tập hợp đúng: A: 1, 2; B: 2, 3; C: 3, 4; D: 4, 5. 7. NH3 được vận chuyển trong cơ thể chủ yếu dưới dạng: A. Kết hợp với acid glutamic tạo glutamin B. Kết hợp với acid aspartic tạo asparagin C. Muối amonium D. Kết hợp với CO2 tạo Carbamyl phosphat 8. Glutamin tới gan được: A. Phân hủy ra NH3 và tổng hợp thành urê B. Kết hợp với urê tạo hợp chất không độc C. Chuyển vào đường tiêu hóa theo mật D. Phân hủy thành carbamyl phosphat, tổng hợp ure 9. Glutamin tới thận: A. Phân hủy thành NH3, đào thải qua nước tiểu dưới dạng NH4+ B. Phân hủy thành urê C. Phân hủy thành carbamyl phosphat D. Phân hủy thành NH3, tổng hợp urê và đào thải ra ngoài theo nước tiểu 10. Histamin: 1. Là sản phẩm khử carboxyl của Histidin 2. Là sản phẩm trao đổi amin của Histidin 3. Có tác dụng tăng tính thấm màng tế bào, kích ứng gây mẫn ngứa 4. Là sản phẩm khử amin oxy hóa của Histidin 5. Là một amin có gốc R đóng vòng Chọn tập hợp đúng: A. 1, 2, 3; B: 1, 2, 4; C: 1, 2, 5; D: 1, 3, 5; 91 Chương 8. HÓA SINH HỆ THỐNG GAN MẬT 1. ĐẠI CƯƠNG Gan là một trong những cơ quan quan trọng nhất của cơ thể về chức năng chuyển hóa, là cơ quan nặng thứ hai sau hệ xương (~ 2 kg). Các hoạt động chuyển hóa của gan xảy ra ở các tế bào nhu mô, chiếm 80% khối lượng gan. Gan gồm các tế bào Kupffer, chứa hệ thống lưới nội nguyên sinh chất. Do đảm nhận nhiều chức năng chuyển hóa, là cửa ngõ của các chất vào cơ thể qua bộ máy tiêu hóa, nên gan là cơ quan dễ bị nhiễm bệnh. Tỷ lệ bệnh gan mật thường cao hơn bệnh lý của các cơ quan khác và các xét nghiệm hóa sinh là rất quan trọng, giúp cho việc chẩn đoán, theo dõi điều trị các bệnh lý của hệ thống này. 2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC  Protid: Chiếm ½ khối lượng gan khô (15% khối lượng gan tươi). Gồm: albumin, globulin, một ít nucleoprotein, collagen, feritin (dự trữ sắt), acid amin tự do: methionin, tryptophan, arginin, glycin, histidin, acid glutamic.  Glucid: Chủ yếu là glycogen (2–10% trọng lượng khô). Người trưởng thành glycogen chứa trong gan có thể tới 150 – 200g.  Lipid: Gan chiếm một lượng lipid khá lớn (chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của gan). Trong đó: 40% là mỡ trung tính, 50% là phosphatid, 10% là cholesterol.  Enzym: Gan là cơ quan quan trọng trong chuyển hóa, tập trung nhiều enzym như: lipase, transaminase, phosphorylase, phosphatase, glutaminase, decarboxylase, hệ thống enzym xúc tác tổng hợp urê, phân ly glycogen và một số enzym khác.  Vitamin: Có nhiều caroten (tiền vit A); các vitamin D3, nhóm B (B1, B6, B12), C, K. Ngoài ra, còn có nhiều ion kim loại như: Fe3+, Na+, K+, Mg2+,... 3. CHỨC NĂNG SINH HÓA CỦA GAN 3.1. Chức năng tạo mật 3.1.1. Thành phần hóa học của mật Gồm: sắc tố mật, muối mật, cholesterol. Muối mật được tạo thành do sự kết hợp của glycin/taurin với các acid mật, là sản phẩm thoái hóa cuối cùng của cholesterol ở gan. Sắc tố mật là sản phẩm thoái hóa của hemoglobin, chủ yếu là bilirubin liên hợp và biliverdin. Mục tiêu 1. Trình bày đúng thành phần hóa học của gan, mật. 2. Trình bày đầy đủ các chức năng hóa sinh của gan, mật. 3. Nắm được một số xét nghiệm sinh hóa thăm dò chức năng gan, mật. 92 3.1.2. Quá trình bài xuất mật - Mật được tạo ra ở tế bào gan, dự trữ ở túi mật, được tiết xuống tá tràng để tham gia vào quá trình tiêu hóa. - Mật có màu vàng (bilirubin). Trong túi mật, mật có màu sẫm hơn từ màu xanh lá cây đến màu nâu nhạt (do bilirubin bị oxi hóa thành biliverdin và bị cô đặc). - Ở tá tràng mật không bị biến đổi về hóa học, phần lớn được tái hấp thu qua hệ tĩnh mạch cửa về gan, một phần nhỏ theo phân ra ngoài. Lượng mật bài xuất hằng ngày tùy thuộc vào tính chất và khối lượng thức ăn, trung bình gan bài tiết 1 lít mật/ngày. Tác dụng của mật Muối mật có tác dụng: - Nhũ tương hóa lipid  tăng diện tích tiếp xúc với lipase. Những hạt nhũ tương nhỏ (đường kính < 0,5 micron) có thể được hấp thu trực tiếp ở ruột. Vì vậy, tiêu hóa và hấp thu lipid phụ thuộc vào lượng muối mật có trong mật. - Hoạt hóa lipase giúp cho lipid được tiêu hóa và hấp thu dễ dàng cùng với các vitamin tan trong dầu. Khi bài xuất xuống ruột, mật làm tăng nhu động ruột. Mật kéo theo rất nhiều chất độc được gan giữ lại và đào thải theo phân. Nếu tổn thương gan và đường dẫn mật sẽ ảnh hưởng đến quá trình tạo mật và bài xuất mật, ảnh hưởng đến tiêu hóa - hấp thu lipid và các vitamin tan trong dầu, ảnh hưởng đến việc đào thải một số chất độc qua đường mật. Dùng xét nghiệm định lượng bilirubin trong huyết thanh, tìm sắc tố mật, muối mật trong nước tiểu để chẩn đoán vàng da. 3.2. Chức năng chuyển hóa glucid 3.2.1. Tổng hợp glycogen Glycogen là dạng dự trữ glucid cho cơ thể. Gan tổng hợp glycogen từ: - Glucose, các ose khác (galactose, fructose, manose) nhờ hệ enzym chỉ có ở gan. - Từ các sản phẩm chuyển hóa trung gian như: acid pyruvic, acetyl CoA, lactat. 3.2.2 Phân ly glycogen: tạo glucose cung cấp cho các mô. - Thủy phân: thủy phân với sự tham gia của enzym amylase, maltase. Quá trình thủy phân xảy ra ở gan ít, chủ yếu là quá trình khử phosphoryl. - Phân ly: Với sự tham gia của phosphorylase là enzym xúc tác phản ứng sau: Glycogen Glucose-1-phosphat Glucose-6-phosphat Glucose-6-phosphat Glucose + H3PO4 (Sơ đồ) Enzym glucose-6-phosphatase chỉ có ở gan, nên quá trình phân ly từ glycogen thành glucose chỉ xảy ra ở gan. G6 phosphatase 93 3.2.3 Gan tham gia điều hòa đường huyết - Chức năng phân ly glycogen cùng với các yếu tố khác như: thần kinh thể dịch, hormon (insulin, adrenalin) tham gia vào quá trình điều hòa đường huyết. - Bình thường glucose trong máu 90 - 130 mg/dl. - Glucose máu < 90 mg/dL  Gan tăng cường thoái hóa glycogen để tạo glucose, đưa glucose vào máu và giảm tổng hợp glycogen. - Glucose máu > 130 mg/dL  Gan tăng tổng hợp glycogen dự trữ cho cơ thể. - Trên lâm sàng dùng nghiệm pháp dung nạp glucose nhằm thăm dò chức năng chuyển hóa glucid: cho bệnh nhân uống liều glucose 75 g/250ml trong vòng 5 phút và lấy máu để định lượng glucose sau 2 giờ uống.  Bình thường glucose tăng ngay sau uống ½ giờ (từ 100mg% - 150mg%). Giảm dần, sau 3 giờ  bình thường.  Gan suy: Khả năng chuyển glucose mới hấp thu thành đường dự trữ kém.  Glucose máu tăng 200mg/l sau 1 giờ.  Rồi từ từ hạ về mức cũ sau 3 giờ. 3.3. Chức năng chuyển hóa lipid  Gan là cơ quan duy nhất sản xuất mật: để nhũ tương hóa lipid  giúp tiêu hóa và hấp thu lipid dễ dàng.  Thoái hóa lipid: xảy ra mạnh mẽ ở gan tạo acetyl CoA. - Một phần nhỏ acetyl CoA đốt cháy trong chu trình acid citric tạo CO2, H2O và ATP cho gan sử dụng. - Một phần acetyl CoA làm nguyên liệu tổng hợp cholesterol để tổng hợp acid mật và các hormon steroid. - Phần lớn được tổng hợp thành các chất cetonic vận chuyển đến các mô.  Quá trình tổng hợp lipid - Gan tổng hợp lipid cho gan. - Gan tổng hợp các lipoprotein cho máu và các acid béo tự do cho máu. - Gan tổng hợp phospholipid, có vai trò quan trọng trong sự vận chuyển mỡ ra khỏi gan tránh ứ đọng mỡ trong gan. nếu chức năng gan giảm sẽ dẫn đến giảm lipid huyết thanh và ứ đọng mỡ ở gan.  Bình thường tỷ lệ: 𝐶ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑜𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑒 ℎó𝑎 𝐶ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑜𝑙 𝑡𝑜à𝑛 𝑝ℎầ𝑛 = 0,65  Khi nhu mô gan tổn thương tỷ lệ này giảm: 0,5. 94 3.4. Chức năng chuyển hóa protid  Trong gan có nhiều enzym transaminase (GOT/AST, GPT/ALT): tham gia quá trình trao đổi và khử amin.  Tổng hợp: urê từ NH3, albumin của huyết tương, một phần globulin, fibrinogen, prothrombin, ferritin, heparin.  Trong tổn thương gan (viêm gan, xơ gan): - Khi tế bào gan bị tổn thương GOT, GPT tăng. - Lượng albumin giảm, tỷ lệ A/G giảm. - 𝛽, 𝛾 globulin tăng  Xét nghiệm sinh hóa Điện di protein, định lượng protein, globulin, albumin, phản ứng Gros, Maclagan. Định lượng enzym AST, ALT. 3.5. Chức năng khử độc của gan 3.5.1. Cố định và thải trừ Một số kim loại như muối đồng, chì, thủy ngân, chất màu (dẫn chất của phthalein) vào cơ thể bị gan giữ lại rồi thải trừ qua mật, những chất này giữ nguyên trạng thái cũ. Dùng nghiệm pháp chất màu BSP (Bromosulpgophtalein) để thăm dò chức năng gan: tiêm 5mg BSP/1 kg thể trọng, 30 phút sau lấy máu định lượng.  Gan bình thường: 30 phút sau BSP mất hết trong máu.  Gan suy: nồng độ chất màu trong máu cao vì gan giữ được ít chất màu. 3.5.2. Khử độc hóa học Đây là quá trình khử độc quan trọng nhất. Chất độc bị gan giữ lại chịu sự biến đổi hóa học thành chất không độc dễ tan và được đào thải nhanh ra ngoài. Ví dụ: Quá trình tạo urê từ NH3 H2O2 là chất độc được sinh ra trong một số phản ứng hóa học sẽ được phân hủy bởi enzym catalase hoạt động rất mạnh ở gan. H2O2 H2O + ½ O2 Các loại khử độc hóa học: - Khử độc bằng cách oxi hóa (rượu etylic bị oxi hóa dưới tác dụng của alcol dehydrogenase thành aldehyd acetic rồi thành acid acetic). - Khử oxi. - Khử độc bằng cách metyl hóa. - Khử độc bằng cách liên hợp (bilirubin tự do là một chất độc liên hợp với acid glucuronic  tạo bilirubin liên hợp không độc). 95 4. NHỮNG XÉT NGHIỆM SINH HÓA HỆ THỐNG GAN MẬT Có rất nhiều xét nghiệm hóa sinh về gan. Việc chọn lựa các xét nghiệm hóa sinh trong bệnh lý hệ thống gan mật tùy thuộc vào bản chất và giai đoạn tiến triển của bệnh. Các xét nghiệm về hệ thống gan mật rất đa dạng, không một xét nghiệm nào thăm dò hoàn chỉnh. Do vậy, cần phối hợp các xét nghiệm. 4.1. Hội chứng suy giảm chức năng gan Bảng 8.1. Các xét nghiệm và các kết quả Các xét nghiệm Giá trị bình thường Kết quả Albumin huyết thanh Lipid máu Cholesterol T.P huyết thanh Fibrinogen huyết tương Bilirubin toàn phần trong huyết thanh 35 – 45 g/l 4 – 7 g/l 1,5 – 2,2 g/l 2,5 – 4 g/l 2 – 8 g/l Giảm Tăng Tăng Giảm Bình thường Các nghiệm pháp kết hợp - Nghiệm pháp tăng đường huyết: thời gian cố định glucose của gan kéo dài. - Nghiệm pháp BSP (+). Hiện nay, các xét nghiệm thường làm về enzym để đánh giá chức năng gan là: (1) GPT (Glutamat pyruvat transaminase): Đánh giá tình trạng tổn thương tế bào nhu mô gan. (2) GGT (Gamma glutamyl transferase): GGT là enzym màng tế bào, có nhiều ở thận, tụy, gan, lách, ruột non. Hoạt độ GGT ở tế bào ống thận lớn gấp 12 lần ở tụy, 25 lần ở gan, và có ở huyết tương. Có giá trị đánh giá tình trạng ứ mật ở gan. Hiện nay, nhiều nghiên cứu đã chứng minh GGT cùng với GOT, GPT còn có tác dụng chẩn đoán sớm, theo dõi điều trị bệnh gan-mật, đánh giá mức độ tổn thương tế bào nhu mô gan. (3) GOT: đánh giá mức độ tổn thương ở ty thể tế bào nhu mô gan. Tăng cao trong viêm gan mạn tiến triển, nhiễm độc hóa chất. (4) GLDH (Glutamat dehydrogenase): là enzym hoạt động mạnh khu trú ở ty thể của tế bào nhu mô gan., xúc tác phản ứng khử amin-oxy hóa trực tiếp của acid glutamic tạo NH3 và α-cetoglutarat. GLDH đánh giá mức độ tổn thương nặng, hủy hoại lớn tế bào nhu mô gan. (5) ALP (Alkaline phosphatase): đánh giá mức độ ứ mật ở gan. Trong ứ mật, ALP tăng cao hơn so với bình thường. Bình thường: Hoạt độ ALP < 280 U/l (37OC) 96 (6) Một số xét nghiệm khác như: - Bilirubin TP, trực tiếp huyết tương. - 10 chỉ tiêu nước tiểu. - Định lượng amoniac, fibrinogen. - Định lượng HBsAg , anti HBV, anti HCV 4.2. Hội chứng tổn thương tế bào gan Các xét nghiệm Giá trị bình thường Kết quả - Hoạt độ các transaminase huyết thanh - Hoạt độ 𝛾 glutamyltransferase (GGT) huyết thanh - Glutamat dehydrogenase (GLDH) huyết thanh - Bilirubin toàn phần trong huyết thanh - Sắc tố mật, muối mật, nước tiểu Nam < 50 u/l Nữ < 35 u/l Nam < 40 u/l Nữ < 35 u/l Nam < 40 u/l Nữ < 35 u/l < 1mg/dl Không có Cao Cao Cao Có thể tăng Có thể (+) 4.3. Hội chứng tắc mật Mật có thể bị tắt do sỏi mật, các u chèn vào đường dẫn mật hoặc viêm gan có phù nề làm tắt các ống vi mật. Khi tắt mật, mật sẽ không xuống được ruột hoặc xuống ít sẽ ứ lại và tràn vào máu. Các xét nghiệm Giá trị bình thường Kết quả - Bilirubin huyết thanh - Hoạt độ phosphatase kiềm huyết thanh (ALP: Alkalin phosphatase). - Cholesterol TP trong huyết thanh. - Sắc tố mật, muối mật, NT. < 1 mg/dl 30 – 90 u/l 1,5 – 2,2 g/l Không có Tăng chủ yếu bilirubin LH Tăng Tăng (+) 97 Tóm lại: Gan là cơ quan quan trọng của cơ thể, thể hiện qua các chức năng: a). Với chức năng chuyển hóa các chất vai trò của gan thể hiện: - Cơ quan duy nhất tham gia điều hòa đường huyết. - Sinh tổng hợp:  Toàn bộ albumin huyết thanh.  Một phần globulin và nhiều protein cho máu.  Tổng hợp urê, chuyển hóa acid amin mạnh.  Tổng hợp muối mật, nhũ tương hóa lipid. b). Với chức năng khử độc Gan là cơ quan chính biến đổi các chất độc nội sinh, ngoại sinh thành các chất không độc, đào thải ra ngoài. c). Các xét nghiệm hóa sinh hệ thông gan mật Rất đa dạng, phong phú. Chúng có vai trò rất lớn trong quá trình chẩn đoán điều trị và tiên lượng bệnh. CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ 1. Liên quan chức năng tạo mật của gan: A. Sắc tố mật giúp cho lipid thức ăn được nhũ tương hoá B. Muối mật là do sắc tố mật kết hợp với glycin và taurin C. Sắc tố mật chính là Bilirubin tự do D. Tất cả các câu đều đúng 2. Chuyển hoá glucid ở gan: A. Nghiệm pháp hạ đường huyết được dùng để đánh giá chức năng điều hoà đường huyết của gan B. Nghiệm pháp galactose được thực hiện để thăm dò chức năng gan C. Galactose niệu thấp chứng tỏ gan suy D. Câu A, B, C đúng 3. Liên quan chức năng điều hoà đường huyết: A. Gan tham gia điều hoà đường huyết bằng cách tổng hợp và phân ly Glycogen B. Khi nồng độ Glucose  0,7 g/l gan sẽ tổng hợp glycogen C. Khi nồng độ Glucose  1, 2 g/l gan sẽ giảm tổng hợp Glucose thành Glycogen dự trữ D. Câu A, B đúng 98 4. Chuyển hoá lipid ở gan: A. Gan tổng hợp cholesterol từ acetyl CoA B. Gan tổng hợp cholesterol vận chuyển mở ra khỏi gan C. Giảm khả năng tổng hợp phospholipid dẫn đến giảm ứ đọng mỡ ở gan D. Tất cả các câu đều đúng 5. Liên quan chức năng khử độc của gan: A. Cố định và thải trừ là cơ chế khử độc thường xuyên của cơ thể B. Khử độc bằng oxy hoá đã biến alcol etylic thành acid acetic C. Nghiệm pháp BSP với BSP tăng trong máu chứng tỏ gan suy D. Câu B, C đúng 6. Những enzyme sau đây giúp đánh giá tình trạng ứ mật: A. Phosphatase kiềm, LDH, GT B. Phosphatase kiềm, GOT, GPT C. Phosphatase kiềm, GT, 5’ nucleotidase, LAP D. Tất cả các câu đều sai 7. Đánh giá tình trạng hoại tử tế bào gan dựa vào các enzym sau: A. Phosphatase kiềm B. GOT, GPT, GT C. GOT, GPT, OCT, LDH D. Tất cả các câu đều đúng 8. Liên quan thử nghiệm gan mật: A. Khi định lượng transaminase: GPT tăng là biểu hiện bệnh gan do rượu B. GPT tăng cao so với GOT gặp trong các trường hợp viêm gan cấp C. GOT, GPT là chất chỉ điểm ung thư D. Câu B, C đúng 9. Đặc điểm thành phần hoá học của gan: A. Tỉ lệ % nước bằng tỉ lệ % chất khô B. Cholesterol là thành phần chủ yếu của lipid trong gan C. Gan chứa một hệ thống enzyme hoàn chỉnh D. Tất cả các câu đều sai 10. Gan có các chức năng sau : A. Chức năng khử độc. B. Chức năng bài tiết mật. 99 C. Chức năng chuyển hoá glucid, lipid, protid. D. Tất cả các câu trên đều đúng. 11. Chất nào sau là muối mật : A. Glycin. B. Taurin. C. Taurocholic. D. Cholesterol. 12. Sắc tố mật là : A. Bilirubin tự do. B. Urobilinogen. C. Stercobilinogen D. Bilirubin liên hợp 13. Muối mật : A. Làm giảm sức căng bề mặt nước tiểu. B. Làm tăng sức căng bề mặt nước tiểu. C. Là cholesterol este hoá. D. Là sản phẩm thoái hoá của bilirubin. 14 .Định lượng enzyme SGOT , enzyme SGPT trong huyết thanh : A. Tăng cao trong trường hợp viêm gan cấp tính. B. Enzyme SGOT tăng cao trong nhồi máu cơ tim. C. Enzyme SGPT tăng cao trong viê viêm gan mạn tính. D. Cả ba câu A, B, C đều đúng 100 Chương 9: HÓA SINH THẬN VÀ NƯỚC TIỂU 1. ĐẠI CƯƠNG Hai thận ở người trưởng thành nặng khoảng 300g (0,5% khối lượng cơ thể). Tuy khối lượng không lớn nhưng hoạt động của thận rất mạnh. Thận sử dụng 8-10% oxy của cơ thể. Hàng ngày khoảng 1000-1500 lít máu qua thận, 10% làm nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng cho thận, 90% làm nhiệm vụ bài tiết. Thận có các chức năng: - Bài tiết các chất cặn bã có hại hoặc không cần thiết của quá trình chuyển hóa ra ngoài cơ thể, bằng cơ chế lọc và tái hấp thu. - Tham gia điều hòa thăng bằng acid – base nhờ cơ chế bài tiết ion hydro và giữ base dưới dạng muối natri. - Tham gia chuyển hóa các chất. - Chức năng nội tiết. Đơn vị chức năng của thận là nephron, mỗi thận có khoảng 1-1,5 triệu nephron. Mỗi nephron gồm: - Cầu thận: gồm một bó bao mao động mạch hình cầu (quản cầu thận) được bọc bằng hai túi màng (bọc Bowman). - Ống thận: gồm ống lượn gần nói với bọc Bowman, quai Henlé và ống lượn xa. Ống lượn xa nối với ống góp và cuối cùng là bể thận. 2. CHỨC NĂNG CỦA THẬN 2.1. Chức năng bài tiết Các chức năng chính của thận gồm sự lọc, tái hấp thu và bài tiết. Thận kết hợp những chức năng này để duy trì và điều hòa cân bằng nội mô. Sự hình thành nước tiểu là tổng hợp các quá trình: siêu lọc ở cầu thận; tái hấp thu và bài tiết xảy ra ở ống thận. 2.1.1. Quá trình siêu lọc Siêu lọc là giai đoạn đầu của quá trình tạo thành nước tiểu, hàng ngày có khoảng 180 lít nước tiểu ban đầu được hình thành. Màng cầu thận cho nước và các chất trong máu qua lại một cách dễ dàng. Nước và các phân tử nhỏ qua lại màng cầu thận như một sàng phân tử. Các phần tử lớn như protein có các phân tử lớn hơn 70.000 Da (Dalton) không qua được. Vì vây, nước tiểu ban đẩu có thành phần giống như huyết tương trừ protein. Mục tiêu 1. Trình bày được chức năng của thận. 2. Trình bày được tính chất chung của nước tiểu. 3. Trình bày được các chất bất thường có trong nước tiểu. 101 Sự lọc của màng cầu thận đối với các chất khác nhau tùy thuộc vào: kích thước của phân tử được lọc, sự tích điện của phân tử protein, hình dáng của phân tử được lọc và tùy thuộc vào trình trạng huyết động cục bộ hay lưu lượng máu. 2.1.2. Quá trình tái hấp thu Quá trình tái hấp thu là quá trình xảy ra liên tục ở ống thận. Các chất được tái hấp thụ ở ống thận với mức độ khác nhau: tái hấp thu hoàn toàn, tái hấp thu phần lớn, tái hấp thu một phần và không được tái hấp thu. Mặt khác, ống thận cũng sản xuất ra một số chất được đào thải ra ngoài. a) Tái hấp thu hoàn toàn Những chất có ngưỡng tái hấp thu cao như glucose hầu hết được tái hấp thụ hoàn toàn chủ yếu ở ống thận. Trong điều kiện bình thường glucose được lọc qua cầu thận với tốc độ 150 g/24 giờ và hầu như được tái hấp thu hoàn toàn nên trong nước tiểu chỉ có 6 mg/24 giờ. Nồng độ glucose 1,75 g/l gọi là ngưỡng tái hấp thu của thận. Ở người bình thường, khi nồng độ glucose trong máu lớn hơn 1,75g/l đều có đường niệu là do thận tái hấp thu không hoàn toàn. Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp ngưỡng tái hấp thu glucose thấp hơn 1,75g/l thì đường niệu xuất hiện ở mức đường huyết thấp hơn. Sự tái hấp thụ glucose kèm theo sự tái hấp thu natri ở tế bào ống thận. b) Tái hấp thu hầu hết Rất nhiều chất được tái hấp thu hầu hết để đảm bảo sự cân bằng nội môi. - Nước được tái hấp thu khoảng 99% chủ yếu ở ống lượn gần, sự tái hấp thu nước thường đi kèm với sự tái hấp thu natri và clo. - Kali được tái hấp thu khoảng 98%. - Phosphat được tái hấp thu khoảng 95%. - Bicarbonat được tái hấp thu trên 90% chủ yếu ở ống lượn gần. - Các acid amin cũng được tái hấp thu gần hết. c) Tái hấp thu phần lớn Natri, clor và nhiều muối khác được tái hấp thu phần lớn ở ống lượn gần. Sự tái hấp thu Na+ liên quan đến tái hấp thu nước và nhiều chất tan khác. Thận tái hấp thu phần lớn những protein đã được lọc qua cầu thận. Khoảng 99 % albumin lọc qua cầu thận được tái hấp thu ở ống lượn gần. Nhờ quá trình tái hấp thu ở ống thận mà hầu hết các protein lọc qua cầu thận đều được tái hấp thu. Nước tiểu ở người khỏe mạnh lượng protein rất ít. Các xét nghiệm thông thường không phát hiện được và thường coi nước tiểu người khỏe mạnh không có protein. d) Tái hấp thu một phần Các chất như urê, urat, vitamin C ... được tái hấp thu khoảng 50 % tại ống thận. 102 e) Không tái hấp thu Các chất được lọc qua cầu thận nhưng không được tái hấp thu ở ống thận là inilin, mannitol và natri hyposulfid. Do đó, thường đo độ thanh thải của các chất này để khảo sát chức năng lọc của cầu thận. 2.1.3. Quá trình bài tiết Chức năng bài tiết của thận nhằm loại bỏ các sản phầm chuyển hóa cuối cùng và các chất vô cơ dư thừa trong chế độ ăn ra khỏi cơ thể, là quá trình các chất từ huyết tương được tế bào ống thận đào thải vào nước tiểu. Các sản phẩm dư thừa được bài tiết gồm: hợp chất urê có nitơ không phari là protein, một số acid hữu cơ (gồm cả acid amin) được bài tiết với số lượng nhỏ. Các chất như kali, acid uric, creatinin, H+, NH4+, cũng được bài tiết vào ống thận khi nồng độ trong máu cao. Ngoài ra, các chất được đưa vào cơ thể để điều trị hay chẩn đoán như P.S.P (phenyl sulfo phtalein), acid para amino hippuric (P.A.H), penicillin cũng được bài tiết ở ống thận. Qua các chức năng trên của thận, có thể thấy rằng nước tiểu cô đặc được hình thành thông qua các quá trình siêu lọc, tái hấp thu và bài tiết. Đây cũng chính là cơ chế đào thải có chọn lọc của thận. 2.2. Chức năng chuyển hóa Thận tham gia chuyển hóa các chất chủ yếu là quá trình thoái hóa glucid, lipid để cung cấp năng lượng cho thận hoạt động. - Chuyển hóa glucid chiếm ưu thế, chu trình pentose xảy ra không mạnh mẽ chủ yếu là con đường đường phân. - Chuyển hóa lipid các lecithin được khử phosphat nhờ glycerophosphatase. Các chất cetonic đượcthoái hóa hoàn toàn. - Chuyển hóa protid. Thận có nhiều hệ thống emzym khử amin tạo ra các acid cetonic, giải phóng NH3 dưới dạng NH4+ ở thận. 2.3. Chức năng điều hòa cân bằng acid - base Thận đóng vai trò chính trong việc duy trì thăng bằng acid – base thông qua việc tái tại bicarbonat và bài tiết NH4+, H+. Máu động mạch có pH hằng định khoảng 7.38 - 7.42. Sự hằng định này bị thay đổi bởi sản sinh hàng ngày khoảng 1 mEq/kg ion H+. Thận là cơ quan duy nhất bày tiết sự thừa acid, do đó pH của nước tiểu bao giờ cũng thấp hơn so với pH máu. Tuy nhiên, khả năng điều hòa của thận bắt đầu có hiệu lực sau vài giờ, không nhanh bằng các hệ đệm trong máu. Có ba cơ chế chính để điều hòa thăng bằng acid - base nhằm duy trì lượng bicarbonate có trong khu vực ngoài tế bào. - Sự tái hấp thu bicarbonat: Gần 90% bicarbonat được tái hấp thu ở ống lượng gần. Trong tế bào ống thận CO2 và H2O được tạo thành trong quá trình chuyển hóa, dưới 103 tác dụng của carbonic anhydrase chuyển thành H2CO3, H2CO3 là một acid yếu phân ly thành H+ và HCO3-. Ion H+ được tiết ra ngoài ống thận, HCO3- cùng với Na+ được hấp thu trở lại máu. - Sự tái tạo lại ion bicarbonat bằng cách đào thải ion H+: Ở ống lượn xa ion H+ cũng được đào thải thế chỗ cho Na+ được tái hấp thu cùng với HCO3-. Các muối phosphate di-natri trở thành muối phosphat mononatri trong nước tiểu, pH giảm. - Sự tái tạo lại ion bicarbonat bằng cách bài xuất NH4+: tế bào ống thận bài tiết ion H+ dưới dạng muối amoni xảy ra ở ống lượn xa. Ở tế bào ống thận amoniac được tạo ra chủ yếu do thủy phân glutamin dưới tác dụng của glutaminase. Amoniac khuếch tán thụ động ra nước tiểu, cùng với H+ đào thải dưới dạng NH4+. - Đào thải các acid không bay hơi như acid lactic, thể cetonic, acid sulfuric (sản phẩm chuyển hóa của protid), acid phosphoric (sản phẩm chuyển hóa các phospholipid). Các acid này kết hợp với các cation mà chủ yếu là Na+. Các cation này sẽ tái hấp thu ở tế bào ống thận thế chỗ cho H+ đào thải ra ngoài. 2.4. Chức năng nội tiết của thận 2.4.1. Hệ thống Renin – angiotensin – aldosterone Hệ thống bên cạnh cầu thận tổng hợp bài tiết ra một emzym thủy phân protein là renin. Renin có phân tử lượng 40.000 Da. Renin được đổ vào tĩnh mạch thận. Trong máu, renin có tác dụng đặc hiệu trên protein là angiotensinogen được tổng hợp từ gan. Cơ chế tác dụng của renin: renin thủy phân chặt liên kết petid giữa acid amin 10 và 11 giải phóng angiotensin I không có tác dụng sinh học. Một enzym khác trong máu (enzym chuyển) cắt hai acid amin ở đầu C tận của angiotensin I tạo thành angiotensin II có tác dụng sinh học rất mạnh. Angiotensin II có tác dụng: co mạch, tăng huyết áp, co cơ trơn, tăng bài tiết aldosterone của vỏ thượng thận. 2.4.2. Sự bài tiết yếu tố tạo hồng cầu Lượng hemoglobin lưu thông phụ thuộc chủ yếu vào sự cung cấp oxy ở tế bào, sự thiếu oxy ở tổ chức kích thích tạo hồng cầu. Năm 1950, xác định được mối liên quan trực tiếp giữa tình trạng thiếu oxy và nồng độ một hormon mới trong huyết tương, chất tạo hồng cầu (erythropoietin – Ep) 2.4.3. Prostaglandin Ba dạng prostaglandin được tìm thấy ở thận là PGE2, PGI2, TXA2, PGE2, PGI2 có tác dụng giống như angiotensin II, làm đào thải natri và lợi tiểu nhẹ. PGE2 còn có tác dụng lên sự tổng hợp REF thông qua hoạt hóa adenylat cyclase (AC) để tạo AMPv. TXA2 là yếu tố co mạch. 2.4.4. Vitamin D Vitamin D3, (cholecalciferol) là tiền hormon phụ thuộc vào tia tử ngoại, được tạo thành ở da đến huyết tương nhờ sự vận chuyển của D3-binding protein, được oxy hóa thành 25-OH-D3 ở gan và 1, 25-(OH)2-D3 hay calcitriol ở thận. Calcitriol có tác dụng tăng cường hấp thu calci ở ruột và tái hấp thu calci ở thận. 104 3. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA NƯỚC TIỂU 3.1. Thể tích nước tiểu Thể tích nước tiểu trung bình của người lớn trong 24 h là khoảng 1000 - 1400 ml, tương đương với thể tích từ 18 - 20 ml/kg trọng lượng cơ thể. Thể tích nước tiểu thay đổi theo điều kiện sinh lý và bệnh lý. 3.2. Màu sắc nước tiểu Nước tiểu bình thường có màu từ vàng nhạc tới màu hổ phách tùy vào lượng nước tiểu bài xuất và đậm độ nước tiểu. 3.3. Độ trong suốt Nước tiểu bình thường, lấy trong điều kiện đúng quy cách, thường trong suốt. Nước tiểu sau một thời gian ngắn để lắng sẽ tạo thành một đám mây vẩn đục lơ lửng ở giữa hay ở ống đựng nước tiểu tùy thuộc vào tỷ trọng của nước tiểu. Những vẩn đục trên là những tế bào bình thường của nội mô đường tiết niệu và các chất nhày urosomucoid. Nước tiểu bình thường để trong lọ để chỗ mát hay lạnh vẫn có thể có tủa lắng xuống, đó có thể là cặn acid uric, muối urat natri hoặc phosphate. 3.4. Độ sánh Nước tiểu bình thường có độ sánh cao hơn nước một chút. Trong một số trường hợp bệnh lý, tính chất của nước tiểu thay đổi do sự có mặt của một số chất như mủ máu, protein, mucoprotein, dưỡng chất v.v sánh hơn và có nhiều bọt. 3.5. Mùi Nước tiểu bình thường có mùi đặc biệt. Để ngoài không khí có mùi khai do sự biến đổi urê thành ammoniac. Trong một số trường hợp bệnh lý nước tiểu có mùi aceton, mùi hôi (sốt cao, ung thư thận, ung thư bang quang). 3.6. Sức căng bề mặt Nước tiểu bình thường có sức căng bề mặt 64- 69 dynes/cm2 (thấp hơn nước nước, 72). Một số thuốc có acol, ether, chloroform làm giảm sức căng bề mặt nước tiểu. Trong trường hợp bệnh lý như viêm gan tắc mật trong nước tiểu có muối mật thì thì sức căng bề mặt của nước tiểu giảm. 3.7. Tỷ trọng Tỷ trọng nước tiểu thay đổi trong ngày. Nước tiểu 24h ở người lớn bình thường, chế độ ăn hỗn hợp, do điều kiện nhiệt độ 15oC, có tỷ trọng trung bình khoảng là 1,018 ± 0,22. Trong một số trường hợp bệnh lý, đái tháo đường do tụy, tỷ trọng nước tiểu có khi tới 1,030 – 1,040. Trong trường hợp đái nhạt tỷ trọng nước tiểu lại thấp. 3.8. pH của nước tiểu Nước tiểu 24h ở người bình thường có pH hơi acid, khoảng 5-6 ttrung bình khoảng 5,8. Độ acid của nước tiểu là do sự có mặt trong nước tiểu của những acid tự do. pH nước tiểu thay đổi theo chế độ ăn. Trong trường hợp bệnh lý như: viêm bể thận, viêm bàng quang, pH nước tiểu thường rất kiềm do phản ứng lên men ammoniac; bệnh đái tháo đường nặng thể cetonic niệu, pH nước tiểu acid. 105 4. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC TIỂU 4.1. Các chất vô cơ Clo: sự bài xuất clo phụ thuộc vào chế độ ăn. Trong một số bệnh lý như viêm thận, bệnh nhiễm trùng như viêm phổi thì clo trong nước tiểu giảm. Phosphat: phần lớn phosphat trong nước tiểu là phosphat mono kim loại. Phosphat nước tiểu có hai nguồn gốc: thức ăn và do dự thoái hóa các hợp chất có photsphat tăng trong một số bệnh về xương, ưu năng tuyến cận giáp và giảm trong thiểu năng tuyến cận giáp. 4.2. Các chất hữu cơ Urê: Urê là thành phần có nhiều nhất trong nước tiểu. Sự bài xuất urê phụ thuộc vào chế độ ăn, tỷ lệ thuận với chế độ ăn giàu đạm. Sự bài xuất urê tăng trong các trường hợp sốt cao, đái tháo đường, ưu năng tuyến thượng thận, nhiễm độc v.v Sự bài xuất urê giảm trong viêm thận cấp, viêm thận do nhiễm độc chì, thủy ngân. Creatinin: bài xuất creatin trung bình ở người trưởng thành nam giới khoảng 20- 25mg/kg thân trọng, nữ giới là 15-20mg/kg thể trọng. Lượng creatinin trong nước tiểu tăng trong các trường hợp bệnh teo cơ kèm thoái hóa cơ, ưu năng tuyến cận giáp. Acid uric: Lượng acid uric bài xuất trong nước tiểu thay đổi theo chế độ ăn, tăng ở chế độ ăn có nhiều đạm, trường hợp bệnh lý về thận như viêm thận, bệnh lý về chuyển hóa nucleoprotein ở tế bào. Acid amin: Nước tiểu có chứa tất cả các acid amin có trong protein. Ở một số bệnh lý lượng acid amin cao hơn trong nước tiểu. Các hormon, vitamin và enzym: Trong nước tiểu còn có chứa enzym như amylase, các vitamin như B1, PP, C và các dạng dẫn xuất của chúng; các hormon sinh dục nam, sinh dục nữ, vỏ thượng thận dưới dạng dẫn xuất glucuronic liên hợp. 5. CÁC CHẤT BẤT THƯỜNG TRONG NƯỚC TIỂU Các chất được gọi là bất thường là những chất chỉ xuất hiện trong nước tiểu ở các trường hợp bệnh lý. 5.1. Glucid Nước tiểu bình thường bao giờ cũng có chưa một lượng nhỏ các ose như glucose, fructose, arabinose, galactose, ribose. Ose bất thường xuất hiện trong nước tiểu là glucose, được gọi là glucose niệu. Glucose niệu thường gặp trong bệnh đái tháo đường tụy do thiếu insulin. Ở một số trường hợp bệnh lý, trong nước tiểu xuất hiện một số ose khác như fructose, galactose do rối loạn enzym bẩm sinh. 5.2. Protein Trong nước tiểu ở người bình thường có khoảng 50 – 150mg protein/24h. Với nồng độ này bằng các xét nghiệm thông thường không phát hiện ra được vì vậy, người ta coi như không có protein trong nước tiểu. 106 Lượng protein đào thải hằng ngày phụ thuộc vào tuổi, giới, tư thế đứng lâu, phụ thuộc vào hoạt động của cơ. Trong trường hợp lao động nặng, phụ nữ có thai lượng protein trong nước tiểu cũng tăng hơn bình thường là albumin. Bằng xét nghiệm thông thường phát hiện có protein trong nước tiểu thì đó là niệu bệnh lý. Protein niệu bệnh lý xuất hiện trong các trường hợp: sốt cao, đái đường, bệnh tim mạch (suy tim, huyết áp cao), bệnh thận. 5.3. Các chất Ketonic Nước tiểu bình thường chứa khoảng vài mg acetic/1 lít và vài trăm mg acid beta hydroxybutyric. Các chất cetonic trong nước tiểu tăng trong các rối loạn chuyển hóa glucid, bệnh đái đường, đói lâu ngày, tăng chuyển hóa glucid, sau một trường hợp dùng thuốc gây mê. 5.4. Sắc tố mật, muối mật Trong một số trường hợp tổn thương gan và đường mật, nhất là vàng da do viêm gan, vàng da do tắc mật, bilirubin liên hợp có trong nước tiểu ( gọi là sắc tố mật). 5.5. Hồng cầu và hemoglobin Nước tiểu có hồng cầu trong viêm thận cấp, lao thận, ung thư thận. Nước tiểu có hemoglobin trong trường hợp sốt rét ác tính, vàng da do tiêu huyết, bỏng nặng. 5.6. Porphyrin Người bình thường bài xuất khoảng 50-200mg porphyrin/24h. Có hai loại porphyrin niệu: - Porphyrin niệu vô căn di truyền do thiếu một enzym của quá trình tổng hợp hem ở tủy xương và gan. - Rối loạn porphyrin niệu thứ phát do nhiễm độc, chất độc ức chế tổng hợp hem. 5.7. Dưỡng chấp Nước tiểu có dưỡng chấp trong các trường hợp bệnh giun chỉ có tổn thương hệ bạch huyết tại chổ liên quan tới đường bài xuất nước tiểu. 6. THĂM DÒ CHỨC NĂNG THẬN 6.1. Protein niệu Protein niệu là một trong những xét nghiệm hàng loạt trong việc kiểm tra sức khỏe thường kỳ. Bằng các xét nghiệm thông thường không phát hiện được protein niệu ở người bình thường. - Protein niệu trên 150mg /24h được coi là khởi đầu bệnh lý. - Protein niệu vừa: khi lượng protein trong nước tiểu < 0,2g/l, thường gặp trong viêm thận cấp, viêm bể thận cấp hoặc mạn. - Protein niệu nặng: khi lượng protein trong nước tiểu > 0,25g/l, thường gặp trong hội chứng thận nhiễm mỡ. 107 Việc định tính protein nước tiểu bằng phương pháp điện di có thể giúp ta đánh giá được mức độ tổn thương của thận đồng thời có thể xác định được tổn thương ở cầu thận hay ở ống thận. 6.2. Urê Định lượng urê trong máu là một trong những xét nghiệm cơ bản. Ở người bình thường nồng độ urê trong máu từ 1,7-8,3 mmol/l. Nồng độ urê trong nước tiểu khoảng 333 – 583mmol/24h. Nồng độ urê trong máu được coi là bệnh lý khi > 8,3mmol/l. Nồng độ urê máu giảm rất hiếm khi gặp. Thường gặp urê máu cao thể hiện sự thiểu năng thận. 6.3. Creatinin Khi bị tổn thương, nồng độ creatinin trong máu tăng sớm hơn so với urê. Ở người bình thường, nồng độ creatinin trong huyết thanh là 53-97mmol/l (nam giới) và 44-80 mmol/l (nữ giới). Các xét nghiệm nước tiểu và máu sơ bộ có thể đánh giá chức năng của thận. Các xét nghiệm protein niệu, soi cặn để xác định hồng cầu và trụ hạt là hai xét nghiệm đơn giản để nghĩ đến thận có bệnh lý hay không. Sự tăng nồng độ urê hay creatinin máu là một dấu hiệu hóa sinh để nghi vấn chức năng lọc của thân. Theo dõi biến đổi urê hay creatinin máu có thể tiên lượng sự tiến triển của bệnh đặc biệt là viêm thận mạn tính. Tuy nhiên, các xét nghiệm trên không hoàn toàn đặc hiệu cho thận, mà chúng còn phụ thuộc vào chế độ ăn, dùng thuốc và một số bệnh khác. Để dánh giá chức năng của thận một cách chính xác và cụ thể cần phải tiến hành các nghiệm pháp thăm dò chức năng như độ thanh thải, nghiệm pháp Zimnisky (nghiệm pháp 8 cốc), nghiệm pháp PSP (phenol sulphophtalein). Ngoài ra, ở các cơ sở chuyên khoa có thể thăm dò phức tạp hơn như thăm dò cân bằng acid – base của thận, định lượng hoạt độ renin trong huyết tương. Ngoài những xét nghiệm trên, để đánh giá mức độ suy thận, người ta làm thêm các xét nghiệm như nồng độ kali trong huyết thanh, nếu kali trong huyết thanh cao phải cho chạy thận nhân tạo. Cần xét nghiệm ion đồ huyết thanh và nước tiểu, các thông số về pH, pO2, pCO2 v.v CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ 1. Các phân tử được lọc qua cầu thận dễ dàng: A. Protein có trọng lượng phân tử  70000 B. Các phân tử mang điện dương C. Các phân tử có kích thước nhỏ D. Câu B, C đúng 2. Chất được lọc qua cầu thận và được tái hấp thu hoàn toàn: A. Na và Cl B. Acid Uric và Creatinin C. Glucose D. Tất cả các chất trên 3. Nước được tái hấp thu ở thận: A. 10 % B. 20 % C. 50 % D. 99 % 108 4. Thận điều hoà thăng bằng acid base: A. Bài tiết Na+ và giữ lại H+ B. Bài tiết Na+ và bài tiết H+ C. Giữ lại Na+ và bài tiết H+ D. Giữ lại Na+ và giữ lại H+ 5. Bicarbonat được tái hấp thu trở lại máu cùng với: A. Ion H+ B. Ion Na+ C. Muối amon NH4+ D. Muối phosphat dinatri 6. Renin: A. Là một enzyme thuỷ phân protein B. Trong máu renin tác dụng lên Angiotensinogen được tổng hợp từ gan C. Renin có trọng lượng phân tử 40000 D. Tất cả các câu đều đúng 7. Angiotensin II: A. Có hoạt tính sinh học mạnh B. Có đời sống ngắn C. Tác dụng co mạch, tăng huyết áp, co cơ trơn, tăng tiết Aldosteron D. Câu A, C đúng 8. Sự bài tiết Renin tăng khi: A. Huyết áp hạ B. Huyết áp tăng C. Tăng nồng độ Natri máu D. Giảm nồng độ Kali máu 9. Sự tổng hợp Aldosteron tăng khi: A. Tăng Kali máu B. Hạ Natri máu C. Huyết áp hạ D. Tất cả các câu đều đúng 10. Erythropoietin: A. Là chất tạo hồng cầu B. Được tổng hợp từ 1 globulin C. Được tổng hợp từ thận D. Câu A, C đúng 11. Tiền REF chuyển thành REF hoạt động dưới tác động trực tiếp của: A. Prostaglandin B. Proteinkinase (+) C. AMP vòng D. Adenylcyclase E. Tất cả các câu đều sai 12. Prostaglandin E2: A. Được tìm thấy ở một tổ chức cạnh cầu thận cùng với PGI2 và TXA2 B. Tham gia vào sự tổng hợp REF C. Có tác dụng co mạch D. Biến đổi tiền Erythropoietin thành Erythropoietin 13. Thể tích nước tiểu phụ thuộc vào: A. Tuổi B. Chế độ ăn C. Chế độ làm việc D. Tất cả các câu đều đúng 14. pH nước tiểu bình thường: A. Hơi acid, khoảng 5 – 6 B. Có tính kiềm mạnh C. Không phụ thuộc chế độ ăn D. Không phụ thuộc vào tình trạng bệnh lý 15. Các chất có mặt trong nước tiểu bình thường: A. Ure, Creatinin, Glucose B. Acid uric, Ure, Creatinin C. Ure, Cetonic D. Tất cả các câu đều đúng 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt 1. Trần Thị Ân, Đái Duy Ban, Nguyễn Hữu Chấn, Đỗ Đình Hồ, Lê Đức Trình, Hoá sinh học, NXB Y học, Hà Nội, 1980. 2. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, Hóa sinh học, NXB Giáo dục, HN, 2004. 3. Hồ Huỳnh Thuỳ Dương, Sinh học phân tử, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1998. 4. Đỗ Quý Hai, Giáo trình Hóa sinh đại cương, Tài liệu lưu hành nội bộ Trường ĐHKH Huế, 2004. 5. Bộ môn Hóa sinh, Đại học Y – Dược TPHCM, Hóa sinh y học, NXB Y học TPHCM, 2003. 6. Đỗ Đình Hồ, Đông Thị Hoài An, Nguyễn Thị Hảo, Đỗ Đình Hồ, Phạm Thị Mai, Trần Thanh Lan Phương, Đỗ Thị Thanh Thủy, Lê Xuân Trường, Hóa sinh y học, NXB Y học, tp. Hồ Chí Minh, 2005. 7. Nguyễn Tiến Thắng, Nguyễn Đình Huyên, Giáo trình sinh hóa hiện đại, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1998. 8. Nguyễn Xuân Thắng, Đào Kim Chi, Phạm Quang Tùng, Nguyễn Văn Đồng, Hóa sinh học, NXB Y học, Hà Nội, 2004. 9. Nguyễn Xuân Thắng, Đào Kim Chi, Phạm Quang Tùng, Nguyễn Văn Đồng, Hóa sinh học, NXB Y học, Hà Nội, 2004. 10. Phạm Thị Minh Thư, Lê Thị Thủy, Hóa sinh, NXB Giáo dục VN, Bộ Y tế, 2010. Tài liệu tiếng nước ngoài 1. F. Percheron, R. Perlès, M. J. Foglietti, Biochimie structurale et métabolique, Tom 1 et 2, Masson, 1992. 2. Peter N. Campbell, Antony D. Smith, Biochemistry Illustrated, 4th edition, Harwal publishing, 2001. 3. Lehninger A. L., Principle of Biochemistry, 4th edition, W.H Freeman, 2004. 4. Nelson D. L., Cox M. M., Lehninger Principles of Biochemistry, 4th edition, Freeman and Company, New York, USA, 2005. 5. R. K. Murray, D.K. Granner, V.W. Rodwell, Harper’s Illustrated Biochemistry, 27th edition – Lange Medical Books/Mcgraw – Hill, 2006.