Cơ chế hình thành các loại sỏi thận

CÁC LOẠI SỎI THẬN
Bs. Phạm Ngọc Minh

Các tinh thể hình thành sỏi và tên của chúng là tên của loại sỏi: CAOX, Calcium Oxalate; CAP, canxi
phosphat; UA, Uric Acid; Cystine; Struvite.

Các vùng trên biểu đồ tròn cho thấy sự phong phú tương đối của các loại sỏi ở các bệnh nhân sỏi niệu
của chúng tôi.sỏi canxi oxalat chiếm ưu thế

Tên gọi, vấn đề liên quan tới chiến lược phòng ngừa hình thành sỏi. mỗi tinh thể sỏi lại tạo ra bệnh lí và
cách điều trị khác nhau. Đó là lí do tại sao chúng tôi đặt tên sỏi theo tinh thể hình thành và tại sao khi
phân tích sỏi, kết quả lại báo cáo những cái tên rất giống nhau

Bạn có loại sỏi nào?


Bạn có thể nghĩ bác sĩ của bạn biết bạn mắc loại sỏi nào nhưng đừng vội tin. Có thể sỏi của bạn chưa bao
giờ được phân tích. Chỉ khi phân tích họ mới biết bạn mắc loại sỏi gì

Khi họ khơng biết, các bác sĩ vẫn có thể nỗ lực giúp bạn phịng ngừa sỏi nhưng ít hiệu quả hơn vì thiếu
hiểu biết về tinh thể. Vì vậy nếu bạn có sỏi, hãy cố gắng hết sức để phân tích nó.

Tại sao bạn nên quan tâm để biết tất cả điều này?
Bởi vì bạn sẽ tiến hành nhiều điều trị của chính bạn, trong nhiều năm.

Vì sỏi có xu hướng tái phát, nên việc phòng ngừa cần được điều trị trong thời gian dài. Những phương
pháp điều trị này hoạt động bằng cách thay đổi sinh hóa nước tiểu theo hướng giảm thiểu nguy cơ hình
thành tinh thể. Sự thay đổi sinh hóa nước tiểu như vậy địi hỏi phải kiểm soát lượng dịch, lối sống và chế
độ ăn uống, và đôi khi sử dụng thuốc bổ sung.

Cũng giống như thủy thủ, họ phải chọn cách lái tàu khi đi trên biển và xác định luồng gió để lèo lái con

tàu. Tơi tin với bệnh nhân có thể xác định được lối sống và chế độ ăn ảnh hưởng thế nào đến cơ thể của
họ, làm thế nào tinh thể hình thành và cách ngăn chặn nó

Nói một cách khác, kiến thức là sức mạnh.

Tại sao bài viết này quá dài?
Tôi muốn nhắc đến tất cả năm loại sỏi thận chính. Đó là một câu chuyện dài. Nhưng có lẽ bạn sẽ quan
tâm để đọc về loại của chỉ riêng bạn.

Tôi nên đề cập ở đây, để tránh nhầm lẫn, rằng sỏi là hỗn hợp nhiều loại tinh thể

Biểu đồ tròn dùng để chỉ các tinh thể phổ biến nhất trong một viên sỏi, và sỏi gọi tên theo nó

SỎI CANXI


Tinh thể Calcium Oxalate
Trong vòng tròn lớn bên trên, sỏi oxalat canxi, phổ biến nhất

Tinh thể oxalat canxi tạo thành khi canxi kết hợp với axit oxalic. Oxalic acid (hình trên), một sản phẩm
bài tiết cuối cùng mà thận thải ra, chứa hai nguyên tử cacbon (quả cầu lớn màu đen), bốn nguyên tử
oxy, và hai nguyên tử hydro (bạc).

Khi nước tiểu toan, hydrogens tích điện dương sẽ rời khỏi để lại các oxi tích điện âm. Kết quả là phân tử
oxalate mang hai điện tích âm. Trong hình bên phải, một oxy mang điện tích âm hút một hydro của một
phân tử nước gần đó (H-O-H) trong khi một oxy khác liên kết với một nguyên tử canxi tích điện dương.

Bạn có thể tưởng tượng một ion oxalate khác có thể gắn với 1 nguyên tử canxi bằng cách dùng oxy
mang điện tích âm khác sẽ tạo thành chuỗi và hình thành 1 tinh thể. Nói chung- các ngun tử canxi và
các phân tử oxalat kết hợp bằng cách thu hút điện tích trái dấu

Sỏi canxi oxalat có hai loại, canxi oxalate monohydrat và canxi oxalate dihydrate. Loại này khó hình
thành hơn và khó vỡ khi tán sỏi. xuất hiện khi nồng độ oxalate trong nước tiểu cao
Hình thành sỏi Calcium oxalate
Từ Bệnh Hệ thống
Đơi khi sỏi thận có thể phát sinh do nguyên nhân hệ thống như bệnh đường ruột, cường tuyến cận giáp
nguyên phát hoặc tăng acid uric nguyên phát. Chỉ có bác sĩ mới có thể xác định được bệnh đường ruộtrằng bệnh giống như bệnh về đường ruột - là nguyên nhân gây ra các loại sỏi. Chỉ có bác sĩ mới có thể


phát hiện ra cường tuyến cận giáp nguyên phát là ngun nhân hình thành sỏi. bệnh nhân khơng thể
làm gì nhiều trừ cung cấp 1 bệnh sử hồn chỉnh

Vơ căn
Hầu hết hình thành sỏi thận do tương tác giữa di truyền, chế độ ăn uống và lối sống hàng ngày. Chúng
tơi gọi những bệnh nhân đó là những người hình thành sỏi canxi oxalat vô căn, từ tiếng Hy Lạp ἴδιος
idios "của riêng" và πάθος pathos "đau khổ".

Mặc dù các bác sĩ khám phá ra mối liên quan giữa lối sống hàng ngày và nguy cơ hình thành sỏi, thay đổi
lối sống có thể ngăn hình thành sỏi mới. khi thay đổi lối sống chưa đủ thì bác sĩ sẽ bổ sung thêm thuốc

Sỏi thường hình thành trên bề mặt thận
Khoảng một triệu đơn vị nephron tạo thành thận bình thường. Loại sỏi canxi oxalat không tiến triển
trong các ống của nephron mà hình thành 'bên ngồi' chúng, trên bề mặt của bể thận, nơi nước tiểu
hình thành cuối cùng và thu thập lại để đổ xuống bàng quang qua niệu quản.

Tinh thể phosphate canxi
Ion photphat và pH nước tiểu
Các tinh thể canxi phosphat tạo thành khi các nguyên tử canxi kết hợp với phosphoric thay vì axit oxalic
và tạo ra sỏi thận phosphate.

Phosphoric acid chỉ đơn giản là một nguyên tử photpho (thể hiện dưới dạng 'P' trong đường vẽ bên trái)

với 4 nguyên tử oxy liên kết với nó. Một nguyên tử oxy có hai liên kết với photpho; oxy này không thể
gắn với nguyên tử canxi để tạo thành tinh thể. 3 Oxy cịn lại có liên kết đơn tự do

Một trong ba oxygen tích điện âm không bao giờ gắn với hydro trừ khi nước tiểu quá toan. Oxy thứ 2
luôn gắn với 1 nguyên tử hydro trong nước tiểu


Điều này làm cho oxy thứ ba, thay đổi và có thể gắn với 1 hydro trong nước tiểu

Trong nước tiểu có PH trung bình (pH khoảng 6), hầu hết các oxi đều gắn hydro để lại cho ion phosphate
chỉ có 1 điện tích âm, khơng đủ để hình thành 1 tinh thể

Khi nước tiểu kiềm (pH trên 6,3 hoặc 6,5), oxy sẽ có 2 điện tích âm có thể gắn với canxi để tạo ra tinh
thể. Vì lý do này, sỏi canxi photphat có xu hướng gặp ở những bệnh nhân có nước tiểu kiềm hơn những
người có sỏi calcium oxalate.

Brushite và hydroxyapatit
Giống như canxi oxalat, tinh thể canxi phosphate bắt đầu đơn giản như một cặp ion phosphate âm với 2
nguyên tử canxi. Tinh thể ban đầu này được đặt tên là brushite. Brushite, là một hỗn hợp các ion canxi
và phosphate, có thể chuyển thành hydroxyapatite (HA), có tỷ lệ canxi thấp hơn phosphat. Tinh thể
hydroxyapatit làm cứng xương.

Hình thành sỏi Calcium Phosphate
Từ các bệnh hệ thống
Cường tuyến cận giáp nguyên phát và toan hóa ống thận làm tăng độ kiềm trong nước tiểu (pH nước
tiểu cao) và sỏi thận canxi phosphate. Nhiều bệnh di truyền bất thường cũng có thể là ngun nhân
Vơ căn
Có lẽ bởi vì nước tiểu chứa phosphate nhiều hơn oxalat nên chúng hình thành sỏi thường xuyên và lớn
hơn các chất tạo thành sỏi canxi oxalate tự phát. Thông thường các loại sỏi này có nguồn gốc từ những
tinh thể ở đầu cuối của ống thận. các tinh thể có thể gây tổn thương tế bào tạo thành ống góp và gây

sẹo tại chỗ

Sỏi axit uric
Tinh thể axit uric
Cấu trúc và vị trí điện tích


Bẻ vỡ sản phẩm của DNA và RNA, tinh thể axit uric hình thành trong nước tiểu có tính toan (độ pH thấp).
Người béo phì và người bị tiểu đường, gout hoặc bệnh thận thường sản xuất nước tiểu có tính toan. Tơi
biết làm thế nào mà nước tiểu trở nên toan nhưng sẽ đề cập ở bài khác

Uric acid, phân tử chúng ta quan tâm ở đây (trong hình), có hai vịng liên kết bởi các ngun tử cacbon
(chúng ở các góc nối các đường nối), với nitơ (N), oxy (O), và hydrogen (H).

phân tử này chỉ có 2 vị trí gắn, các nguyên tử ni-tơ ở đáy của các vịng. Trong nước tiểu có pH 6 hoặc
hơn, 1 nguyên tử nito thiếu hydro nên mang một điện tích âm. Trong các dung dịch kiềm nhiều, nitro
thiếu hydro, nhưng nước tiểu thường không đạt được đến độ kiềm như vậy (pH> 8).

Khi pH trong nước tiểu thấp (<5,5), nitro sẽ gắn với hydro của chúng, phân tử này không cịn vị trí liên
kết nào thừa để liên kết với nước, nó sẽ kết tinh thành tinh thể. Nó sẽ tách khỏi thành những tinh thể
như giọt nước hình thành từ các đám mây vào buổi trưa và rơi xuống từ khơng khí như những cơn mưa
vào mùa xn

Liên quan với nước
Các phân tử nước gồm một nguyên tử oxy (quả bóng lớn) liên kết với hai nguyên tử hydro (quả bóng
nhỏ) như trong ảnh này từ Wikipedia. Phía hydro có một mặt mang điện tích dương, bên phía oxy mang
điện tích âm. Vì vậy, các phân tử nước liên kết với nhau để tạo ra chất lỏng trong suốt và dường như liên


tục mà chúng ta uống, bơi lội và giữ ô dù để tránh chúng khi trời mưa. chúng liên kết bằng cách thể hiện

trên hình bởi số '1' để tạo thành một khung ba chiều.

Gọi là dung dịch khi các phân tử nước liên kết với nhau. Các nguyên tử canxi mang điện tích dương được
bao phủ bởi phân tử nước ở mặt tích điện âm của chúng. Axit oxalic và phosphoric có điện tích âm và
được bao quanh bởi các phân tử nước phía mặt dương của hydro hoặc liên kết với hydro

Uric axit ở pH trung tính có một nitơ tích điện dương có thể liên kết, nhưng khi PH giảm, nito khơng cịn
liên kết tự do với nước, nó sẽ bi tách khỏi nước và các phân tử xếp thành tinh thể rắn và rơi ra khỏi
nước

Các chất tạo axit uric
Các viên sỏi có thể có màu cam - đỏ, lớn và rất nhiều
Các viên sỏi có thể màu đỏ hoặc da cam vì các tinh thể acid uric hấp thụ các sản phẩm phá vỡ
hemoglobin có màu đỏ cam trong nước tiểu. Đôi khi tinh thể acid uric đi qua nước tiểu như một sỏi màu
cam- đỏ.

AcidUric không cần phải tự kết nối với một số nguyên tử hoặc phân tử khác để tạo ra tinh thể, theo cách
mà canxi phải liên kết với các ion oxalat hoặc photphat để tạo ra các tinh thể canxi oxalat hoặc calcium
phosphate. Khi pH thấp đủ để nito mất điện tích, nó sẽ kết tinh rất nhanh, chỉ mất vài giây và chuyển
thành sỏi màu cam trong nước tiểu. Nếu đọng lại các tinh thể sẽ nhanh chóng hình thành sỏi lớn. vì có
nhiều acid uric trong nước tiểu hơn acid oxalic nên sỏi uric hình thanh rất nhanh. 1 số khảm vào tồn bộ
hệ thống góp của thận

PH trong nước tiểu kiểm sốt sự hình thành sỏi
Vì hình thành sỏi uric liên quan độ toan của nước tiểu nên sỏi acid uric rất dễ điều trị. Chỉ cần bổ sung 1
lượng kiềm nhỏ sẽ làm nước tiểu bệnh nhân đủ kiềm để lấy đi 1 nguyên tử hydro khỏi nito. Và nước sẽ
liên kết được với phân tử acid uric. Điều trị vậy sẽ khơng bao giờ có sỏi uric tái phát

Sỏi hỗn hợp cần điều trị đặc biệt

Thật không may, sỏi thường là loại hỗn hợp chứa acid uric trộn với calcium oxalate. Trong trường hợp
này, người ta cần theo dõi nguyên nhân của các loại sỏi canxi oxalat cũng như làm cho nước tiểu đủ
kiềm để ngăn hình thành sỏi acid uric. Các tinh thể canxi phosphat hiếm khi hịa lẫn với acid uric, vì cần
phải có nước tiểu kiềm để loại các nguyên tử hydro khỏi phosphate nên nó có 2 điện tích âm sẽ liên kết
hiệu quả với các nguyên tử canxi. ở PH cao hơn, acid uric sẽ có vị trí liên kết và nó gắn với nước tồn tại ở
dạng dung dịch
Sỏi struvite
Thận khơng thể hình thành sỏi struvite mà là do vi khuẩn. Cũng không phải tất cả các vi khuẩn đều gây
hình thành sỏi struvite. Phải là loại vi khuẩn phát triển mạnh trong đất. những vi khuẩn này sinh ra sỏi
thận gọi tên là struvite sau khi được phát hiện ra bởi Heinrich Christian Gottfried von Struve (de) (17721851).

Trong nước tiểu của động vật có chưa urea. Cây xanh khơng thể sử dụng được nó

Ure giống oxy, là chất cần thiết cho cuộc sống nhưng lại nguy hiểm. nó là 1 phần của protein, DNA và
RNA. Khi các phân tử này bị phá vỡ , 1 lượng nito tách ra và hình thành các hợp chất gây độc trừ khi nó
kết hợp với các sản phẩm khác trong quá trình bài tiết. ở đây trong phân tử ure, có 2 nguyên tử nito gắn
vào 1 nguyên tử Cacbon (hình trên)

Uric acid chứa 4 nguyên tử nitơ (nhìn lại hình ảnh của nó). Chim và bị sát thải hết lượng nitơ của chúng
như acid uric; động vật có vú như chúng ta thải ra nitơ chủ yếu là urê.

Khi động vật tiểu lên đất, ure của chính sẽ mang lại nito cho rễ cây, nhưng thực vật lại không sử dụng
được nó. Chúng khơng thể tách nito ra khỏi ngun tử cacbon gắn với chúng. Những vi khuẩn tạo ra tinh
thể struvite có 1 enzyme là urease, có thể giải phóng nito cho cây trồng để cung cấp nito cho chúng

Vì vậy, vi khuẩn trong đất có men urease duy trì chu kỳ nitơ của trái đất.


Tinh thể struvite

Khi chúng giải phóng nito khỏi cacbon trong phân tử ure, nito lấy thêm 1 proton hình thành amoniac
(NH3). Amoniac là một chất kiềm mạnh và chiếm một proton khác.

Vì vậy, vi khuẩn này tạo ra nước tiểu kiềm và nhiều ion amoni (NH4) mang điện tích dương. Phân tử
magne có 2 điện tích dương và phosphate có 3 điện tích âm tạo thành muối: 3 vị trí âm của phosphate, 2
dương từ magne, 1 dương từ NH4.

Các vi khuẩn tạo tinh thể giàu nito giúp bổ sung chất cho cây trồng
Sỏi struvite
Tại sao chúng hình thành
Vì nước tiểu có chứa urê nên các vi khuẩn trong đất có thể xâm nhập vào hệ thống tiết niệu để phân hủy
nó thành amoniac và tạo ra sỏi struvire từ nguồn magne và phosphate trong nước tiểu.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào các vi khuẩn trong đất lại xâm nhập vào trong hệ thống tiết niệu.

Bởi vì chúng ta ăn chúng, với những thức ăn khơng nấu chín và chúng trở thành thành viên của quần thể
vi khuẩn đường ruột. trong cuộc sống hàng ngày, nó có thể xâm nhập vào đường niệu, đặc biệt ở nữ
niệu đạo ngắn hơn nên chúng dễ xâm nhập vào hơn. Dù rât cẩn thận nhưng bất cứ dụng cụ nào đưa vào
bàng quang đều có thể đưa vi khuẩn trong đất cát đi vào trong cơ thể bệnh nhân

Chúng hoạt động như nào?
Vì chúng sống giữa nấm mốc, nấm nên vi khuẩn trong đất dễ trở nên kháng kháng sinh, kháng sinh diệt
vi khuẩn đường niệu dễ diệt vi khuẩn nhạy cảm và sinh ra những con kháng chúng

Vi khuẩn trong đất có thể tạo sỏi struvite hoặc tạo sỏi hỗn hợp với sỏi canxi. Dù cách nào chăng nữa, thì
sỏi cũng sẽ tăng kích thước. vi khuẩn có thể gây tổn thương thận, vào máu thậm chí gây nhiễm trùng
huyết


Điều trị bằng cách kết hợp phẫu thuật và dùng kháng sinh chọn lọc để diệt vi khuẩn còn lại sau phẫu

thuật, nếu những viên sỏi này là hỗn hợp sỏi struvite và canxi cần ngăn hình thành những viên sỏi canxi
mới
Sỏi cystine
Sỏi do di truyền bất thường ở thận
Sỏi Cystine-màu vàng chanh chỉ có ở những người có rối loạn ở thận có tính di truyền gọi là có cystin
niệu

Mặc dù thận hoạt động tốt, chúng vẫn có thể xuất hiện 4 loại acid amint rong nước tiểu. 3 loại không
quan trọng mà chúng ta biết. loại thứ 4 làm xuất hiện tinh thể và hình thành sỏi cystine

Cystine
Cystine tạo thành thông qua sự kết hợp của hai axit amin giống hệt nhau - được gọi là cysteine - qua các
nguyên tử lưu huỳnh của chúng ('S' )

Mỗi cysteine chứa hai nguyên tử cacbon - không được hiển thị ngoại trừ các góc - liên kết với nhau (thể
hiện bằng liên kết đơn dài nối hai góc) như trong axit oxalic.


Một nguyên tử cacbon có 2 oxyliên kết với nó; một cịn lại gắn với 1 nito (nó tạo ra một amino-nitrogen
chứa - axit), một nguyên tử hydro và một nguyên tử lưu huỳnh.

Tinh thể cystine
Cysteine tự nó rất dễ hịa tan vì ngun tử lưu huỳnh có 1 điện tích âm tự do

Tuy nhiên, phân tử cystine lớn, dài có rất ít điện tích vì các sulfua liên kết với nhau. Vì vậy, giống như axit
uric, cystine lại liên kết kém với nước, dễ tách khỏi dung dịch hình thành tinh thể, quá trình này cũng
diễn ra rất nhanh tương tự như sỏi acid uric

Sỏi cystine
Bởi vì những người bị cystein niệu tiểu ra lượng lớn cystein trong nước tiểu nên dễ hình thành sỏi

cystein. Tuy nhiên, các tinh thể cystine cũng, như các tinh thể canxi phosphate gây tổn thương tế bào

Vì cystin niệu là một bệnh di truyền, nên sỏi có thể hình thành từ thời thơ ấu

Điều trị hiệu quả phải bổ sung lượng dịch lớn làm lỗng nước tiểu, có 1 vài loại thuốc hiệu quả với
cystein, các nhóm lưu huỳnh của chúng liên kết với cystein tạo hỗn hợp “disulfide” hòa tan dễ hơn
cystine nhưng nhiều tác dụng phụ

Sỏi hiếm
Ở đây chúng ta tìm thấy những loại sỏi ít gặp và cần chăm sóc đặc biệt

Ví dụ acid Uric, có thể tạo thành những tinh thể kỳ lạ như natri hoặc amoni urate, đặc biệt là ở những
người bị bệnh đường ruột và tiêu chảy mãn tính.

Các loại thuốc chống virut có thể kết tinh trong nước tiểu và hình thành nên những loại sỏi chỉ phát hiện
ra khi phân tích thành phần sỏi


Những rối loạn hiếm gặp của chuyển hóa có thể tạo các phân tử kết tinh trong nước tiểu, ví dụ 2-8
dihydroxyadenine.