ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Đức Tiến

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG
Ở BỆNH NHÂN CHẠY THẬN NHÂN TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Đức Tiến

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG
Ở BỆNH NHÂN CHẠY THẬN NHÂN TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60420114
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Nguyễn Quang Huy
TS. Vũ Đức Lợi

Hà Nội -Năm 2015

quá trình học tập vừa qua.
Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm2015

Nguyễn Đức Tiến


CHỮ VIẾT TẮT
ADH: Hooc môn chống lợi tiểu (antidiuretic hormone)
ANP: Hooc môn lợi tiểu (atrial natriuretic peptide)
BN:

Bệnh nhân

BNNC: Bệnh nhân nghiên cứu
Cu++: Đồng (Cu2+)
DNA: axit nucleic (deoxyribonucleic acid)
iCa:

Canxi ion hóa (Ca++)

K+:

Kali

MLCL: Mức lọc cầu thận
Na+: Natri
NC:

Nghiên cứu


1.2.1.1 Vai trò, tác dụng và ảnh hưởng của kẽm đối với cơ thể ................................ 9
1.2.1.2. Nhu cầu và nguồn bổ sung kẽm ................................................................ 12
1.2.2 Nguyên tố đồng ............................................................................................ 12
1.2.2.1. Vai trò, tác dụng và ảnh hưởng của đồng đối với cơ thể ........................... 12
1.2.2.2. Nhu cầu và nguồn bổ sung đồng ............................................................... 18
1.2.3 Mất cân bằng đồng kẽm ............................................................................... 18
1.2.4 Các nguyên tố điện giải trong cơ thể ............................................................ 26
1.2.4.1. Nguyên tố natri......................................................................................... 26
1.2.4.2. Nguyên tố canxi ....................................................................................... 28
1.2.4.3 Nguyên tố kali ........................................................................................... 30
1.3

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG. .......... 31

1.3.1 Phương pháp quang xác định đồng, kẽm ...................................................... 31
1.3.1.1. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS ................................................ 31


1.3.1.2. Phương pháp phân tích trắc quang ............................................................ 35
1.3.2 Phương pháp, cơ sở tính toán của xét nghiệm điện giải ................................ 36
CHƯƠNG 2 .......................................................................................................... 40
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................. 40
2.1

Đối tượng nghiên cứu................................................................................... 40

2.2

Thiết bị, hoá chất, vật tư tiêu hao ................................................................. 40


Đánh giá sự thay đổi nồng độ nguyên tố vi lượng theo thời gian chạy thận

nhân tạo. ................................................................................................................ 60
3.5

Tỷ lệ đồng/kẽm ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo .......................................... 63

KẾT LUẬN ........................................................................................................... 66
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 69
PHỤ LỤC: DANH SÁCH BỆNH NHÂN ............................................................. 77


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đánh giá các giai đoạn của suy thận ....................................................5
Bảng 1.2. Một số enzym chứa đồng và chức năng của chúng ............................. 14
Bảng 2.1. Quy trình khử protein của đồng và kẽm ............................................. 42
Bảng 2.2. Chương trình định lượng nồng độ đồng trên máy sinh hóa AU680 .... 43
Bảng 2.3. Chương trình định lượng nồng độ kẽm trên máy sinh hóa AU680 ..... 44
Bảng 2.4. Các thông số đo phổ của đồng và kẽm ............................................... 45
Bảng 3.1. Nồng độ đồng, kẽm theo nhóm tuổi và giới của BNNC ..................... 49
Bảng 3.2. Nồng độ đồng và kẽm ở các nhóm nghiên cứu. .................................. 52
Bảng 3.3. Tỷ lệ bệnh nhân chạy thận trước lọc máu có nồng độ đồng cao .......... 53
Bảng 3.4. Nồng độ kẽm ở các nhóm nghiên cứu. ............................................... 54
Bảng 3.5. Tỷ lệ bệnh nhân chạy thận trước lọc máu có nồng độ kẽm cao ........... 55
Bảng 3.6. Nồng độ natri, kali và canxi ion ở các nhóm nghiên cứu. ................... 57
Bảng 3.7. Nồng độ đồng, kẽm với thông số hóa sinh theo thời gian chạy thận ... 60
Bảng 3.8. Tỷ lệ đồng/kẽm ở bệnh nhân chạy thận .............................................. 63
Bảng 3.9. Tỷ lệ đồng/kẽm ở bệnh nhân theo thời gian chạy thận........................ 64


đào thải ra ngoài có thể kèm theo làm mất đi các ion kim loại trong cơ thể.
Trong khi đó, các ion kim loại có vai trò rất quan trọng đến các hoạt động
sống của con người, ngoài các nguyên tố đa lượng như natri, kali, canxi, magiê
chiếm tới 99% các ion kim loại trong cơ thể, còn có các nguyên tố vi lượng như sắt,
đồng , kẽm, selen, Iốt… tuy tồn tại với hàm lượng rất nhỏ nhưng các nguyên tố này
lại là xúc tác cho hàng loạt phản ứng enzym như phản ứng oxi hóa khử sinh học,
phản ứng thuỷ phân…
Việc kiểm soát các nguyên tố đa lượng trong quá trình lọc thận nhân tạo
được thực hiện bằng cách điều chỉnh dung dịch ngoại, tuy nhiên đối với các nguyên
tố vi lượng việc kiểm soát là rất khó khăn. Mặt khác, hiện nay, ở Việt Nam chưa có
nghiên cứu nào về sự thay đổi các nguyên tố vi lượng trên bệnh nhân chạy thận
nhân tạo, lọc máu ngoài cơ thể .
Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu sự thay đổi các
nguyên tố vi lượng ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo” với các mục tiêu:
Định lượng nồng độ nguyên tố đa lượng, vi lượng trong huyết tương bệnh
nhân chạy thận nhân tạo và đánh giá sự thay đổi, mối tương quan các nguyên tố vi
lượng giữa các nhóm bệnh nhân chạy thận theo thời gian và với người khỏe mạnh.

1


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1

CẤU TẠO VÀ SINH LÝ THẬN

1.1.1 Cấu tạo của thận
Mỗi quả thận dài khoảng 10 – 12,5 cm, rộng 5–6 cm, dày 3–4 cm và nặng
khoảng 170g, có một bờ lồi, một bờ lõm. Ở bờ lõm có một chỗ lõm sâu gọi là rốn

n khúc), ti
tiếp đến là quai Henle là một ống
ng hình ch
chữ U. Ở đầu lên của
quai Henle tiếp với ống
ng lư
lượn xa cũng là một ống uốn khúc. Từ ống lượn xa dịch lọc
đổ vào ống góp. Ống
ng góp không thu
thuộc đơn vị thận, nó nhận dịch
ch lọc
l từ một số đơn
vị thận để đổ vào bể th
thận.
1.1.2 Chức năng của
a thận
th
Thận có chứcc năng quan trọng như vai trò chính của hệ tiết niệu, chức năng
hằng định nộii môi như điều chỉnh các chất điện
n phân, duy trì ssự ổn định axit-bazơ,

3


và điều chỉnh huyết áp.
Thận đóng vai trò là bộ lọc máu tự nhiên trong cơ thể, và các chất thải theo
niệu quản được dẫn đến bàng quang để thải ra ngoài. Trong việc tạo ra nước tiểu,
các quả thận bài tiết các chất thải như urê, axít uric, ammoniac… và thận cũng có
nhiệm vụ tái hấp thụ nước, glucose, các axít amin… Thận cũng sản xuất các
hoocmon như calcitriol, renin, và erythropoietin [2, 3].

các nephron nguyên vẹn còn lại, khi số nephron nguyên vẹn còn lại này không đủ
để đảm bảo chức năng của thận là duy trì sự hằng định của nội môi thì sẽ xuất hiện
các rối loạn về nước điện giải, về tuần hoàn, hô hấp, tiêu hóa, thần kinh tạo nên hội
chứng suy thận mạn [3].
1.1.5 Quá trình tiến triển của suy thận
Về lâm sàng: Xuất hiện các triệu chứng: Phù, thiếu máu, tăng huyết áp, suy
tim, rối loạn tiêu hóa, xuất huyết, viêm màng ngoài tim, ngứa, chuột rút, hôn mê…
Về cận lâm sàng: Tăng urê máu, tăng creatinine máu; Giảm hệ số thanh thải
creatinine.
Chẩn đoán giai đoạn:
Quá trình suy thận diễn tiến kéo dài, âm ỉ và được chia thành 5 giai đoạn dựa
trên mức lọc cầu thận:
Bảng 1.1. Đánh giá các giai đoạn của suy thận [3]
Giai đoạn suy
thận mạn

Hệ số thanh thải
creatinine
(ml/phút)

Nồng độ creatinine máu
µmol/l

mg/dl

Bình thường

120

70-106


500-900

6,0 - 10

V

< 15

> 900

> 10

5


1.1.6 Lịch sử của chạy thận nhân tạo.
Năm 1861, các nhà hoá học đã áp dụng kỹ thuật thẩm thấu và phân tách để
tách chiết các chất tan từ dung dịch chứa nó.Thời gian đầu chỉ có lọc máu ngắt
quãng, các thông số theo dõi được điều chỉnh liên tục.
Liệu pháp chạy thận nhân tạo liên tục được phát triển từ những năm 1980
nhằm cố gắng đưa ra hỗ trợ thận nhân tạo cho những bệnh nhân không thể chịu
được thẩm tách máu truyền thống [6].
1.1.7 Khái niệm chạy thận nhân tạo[6]
Chạy thận nhân tạo là kỹ thuật thẩm thấu và phân tách máu nhờ hai nguyên
lý: khuếch tán và siêu lọc. Khuếch tán đóng vai trò quan trọng nhất trong chạy thận
nhân tạo nhưng không giống chức năng của thận. Siêu lọc tuy ít đóng vai trò quan
trọng trong chạy thận nhân tạo nhưng lại giống với chức năng thận người.
1.1.8 Quá trình chạy thận
Chạy thận nhân tạo là một biện pháp điều trị dùng màng lọc bán thấm để

bù đắp cho sự thiếu khả năng tái hấp thu nước và các chất hòa tan sau loại bỏ khỏi
máu, thận nhân tạo được chế tác để hạn chế việc di dời của các chất cần thiết, thực
tế chỉ để nước dư thừa và chất thải. Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh
các giải pháp lọc máu và tỷ lệ siêu lọc [50].
Khuếch tán phân biệt: các chất như ure, creatinin, kali, natri... được khuếch
tán qua màng theo chênh lệch nồng độ, chất có nồng độ trong máu cao sẽ khuếch

7


tán qua màng vào khoang dịch lọc và ngược lại. Ví dụ: urê máu cao, dịch lọc không
có urê. Urê sẽ khuếch tán từ máu ra dịch lọc và được loại ra khỏi cơ thể theo dịch
lọc [6].
Thẩm thấu: giữa dịch lọc và máu nồng độ nước ngang nhau do đó không có
khuếch tán phân biệt. Để rút nước cho bệnh nhân phù người ta pha nhiều glucose
vào dịch lọc nhằm tăng nồng độ thẩm thấu của dịch lọc cao hơn trong máu. Nước từ
máu sẽ thẩm thấu qua màng ra dịch lọc theo nguyên lý thẩm thấu và được loại bỏ
theo dịch lọc ra khỏi cơ thể [50].
Siêu lọc: nước và các chất được đẩy qua màng lọc nhờ thiết bị làm tăng áp
lực lọc của máu đi qua bộ lọc nhân tạo. Áp lực tạo ra sự siêu lọc có thể là áp lực
dương đẩy dịch qua màng lọc. Áp lực tạo ra sự siêu lọc cũng có thể là áp lực âm, là
áp lực hút lôi kéo dịch sang phía bên kia của màng lọc. Tốc độ siêu lọc sẽ tuỳ thuộc
vào áp lực tác dụng lên màng lọc và tốc độ dòng máu qua quả lọc. Áp lực tác dụng
lên màng lọc cao hơn, dòng máu qua quả lọc nhanh hơn sẽ càng làm tăng tốc độ
siêu lọc. Áp lực tác dụng lên màng lọc thấp hơn, dòng máu qua quả lọc chậm hơn sẽ
càng làm giảm tốc độ siêu lọc [6].
Hấp thu: chất cần lọc được hấp thu khi máu qua bộ lọc có chứa chất hấp thụ,
loại bỏ chất tan trong máu do chúng bám dính vào màng lọc. Mức độ hấp phụ cao
có thể làm quả lọc bị bít tắc và không còn hiệu quả [6].
Các kỹ thuật lọc máu: Trên cơ sở ứng dụng nguyên lý trên, cho đến nay có 3 kỹ

kết chọn lọc, dự trữ hoặc vận chuyển kim loại này tới các cơ quan nhất định trong
cơ thể.
Tương tác qua lại: Lượng dư nguyên tố vi lượng này có thể ngăn cản sự
chuyển hóa của một nguyên tố vi lượng khác. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy chế độ
ăn giàu kẽm sẽ ngăn cản sự hấp thu đồng tại thành ruột non dẫn tới thiếu đồng, mặc
dù lượng thức ăn đưa vào có hàm lượng đồng phù hợp [10].
1.2.1 Nguyên tố kẽm
1.2.1.1 Vai trò, tác dụng và ảnh hưởng của kẽm đối với cơ thể
Kẽm là nguyên tố cần thiết để duy trì sự sống của con người và động vật.
Toàn bộ cơ thể người chứa độ 2-3 g kẽm, xấp xỉ lượng sắt và gấp 10 lượng đồng.
Kẽm được hấp thu ở ruột non, tích lũy trong gan và từ gan, kẽm được “xuất kho”

9


vào máu và tùy theo sự cần thiết. Kẽm được bài tiết 90% từ tụy ra phân, còn 10%
theo nước tiểu. Từ mẹ, kẽm qua nhau thai để vào thai, nhưng khi đứa trẻ ra đời còn
tích lũy kẽm [16].
Trước đây người ta đã phát hiện kẽm có trong cơ thể thực vật, động vật,
người và khẳng định rằng nó cần thiết để cho cây cỏ trưởng thành. Bốn chục năm
gần đây người ta thấy kẽm có vai trò quan trọng ở động vật và ở người, cụ thể nó
giúp quá trình tạo máu, sinh trưởng và phát triển của cơ thể, nó cũng đẩy mạnh sự
chuyển hóa các chất, sự oxy hóa khử và sự trao đổi năng lượng trong cơ thể [16].
Kẽm là thành phần của rất nhiều enzym khác nhau liên quan đến nhiều hoạt
động khác nhau trong cơ thể: Chuyển hóa năng lượng và tổng hợp protein, hỗ trợ
hoạt động của hệ miễn dịch, hoạt động và chuyển hóa insulin, hấp thu và vận
chuyển vitamin A, ảnh hưởng đến tri giác và nhận thức, tăng tốc độ lành vết
thương, ảnh hưởng đến quá trình tạo tinh dịch, ảnh hưởng đến sự phát triển bình
thường của thai nhi.
Thiếu kẽm sẽ dẫn đến rất nhiều các rối loạn không đặc hiệu như mệt mỏi,

Trường hợp thiếu kẽm nặng, còn có thể dẫn đến viêm da, dầy sừng, sạm và
bong da mặt ngoài hai cẳng chân, hói, loạn dưỡng móng ( móng nhăn, có vệt trắng,
chậm mọc), khô mắt. Viêm quanh hậu môn, âm hộ, tiêu chảy. Tăng nhạy cảm đối
với bệnh nhiễm trùng, gây ra nhiễm trùng tái diễn. Kích thích thần kinh, rối loạn
nhận thức, mắc chứng ngủ lịm, chậm phát triển tâm thần vận động. Chậm phát triển
giới tính, giảm khả năng tuyến sinh dục, ít tinh trùng, bệnh bất lực, suy dinh dưỡng
nặng.
Trong cơ thể, kẽm tham gia vào quá trình hình thành hooc môn sinh dục nam
(androgen) chủ yếu là testosterol, đồng thời kẽm giữ vai trò trong một số chức năng
sinh lý của tinh trùng, kẽm góp phần làm bền vững cấu trúc của nhiễm sắc thể, bảo
vệ sự toàn vẹn của bộ gen trong tinh trùng. Mất đi một lượng nhỏ kẽm làm cho đàn
ông sụt cân, giảm khả năng sinh dục và có thể mắc bệnh vô sinh [10]. Phụ nữ trong
thời kỳ mang thai mà thiếu kẽm sẽ làm giảm trọng lượng trẻ sơ sinh, thậm chí thai
có thể chết.
Một số người có vị giác hay khướu giác bất thường do thiếu kẽm. Kẽm cũng
cần thiết cho thị lực, kẽm giúp cơ thể chống lại bệnh tật. Bạch cầu cần có kẽm để

11


chống lại nhiễm trùng và ung thư [16].
Những người mắc bệnh nhồi máu cơ tim có hàm lượng kẽm khá cao.
Quá nhiều kẽm trong cơ thể có thể gây hại như nôn mửa, đau dạ dày, yếu cơ
và tổn thương thần kinh. Những nghiên cứu gần đây cho biết hàm lượng kẽm cao
trong cơ thể có liên quan đến bệnh mất trí, hay gặp ở người cao tuổi [16].
Kẽm là vi chất quan trọng trong duy trì sức khỏe và dinh dưỡng của con
người. Bổ sung vừa đủ lượng kẽm có thể phòng chống suy nhược và tăng cường
miễn dịch. Tuy nhiên, quá nhiều kẽm lại phản tác dụng, gây suy giảm miễn dịch
[16].
1.2.1.2 Nhu cầu và nguồn bổ sung kẽm

hôi, tóc và móng tay dài bị cắt đi [22].
Đồng cũng là một thành phần của protein, ceruloplasmin trong huyết tương.
Ceruloplasmin kiểm soát nồng độ một số hormone trong máu và cần thiết cho sự tạo
thành tế bào hồng cầu.
Đồng cần thiết cho chuyển hóa sắt và lipid, có tác dụng bảo trì cơ tim, cần
cho hoạt động của hệ thần kinh và hệ miễn dịch, góp phần bảo trì màng tế bào hồng
cầu, góp phần tạo xương và biến năng cholesterol thành vô hại. Đồng hiện diện
trong bắp thịt, da, tủy xương, xương, gan và não bộ [22]. Đồng thúc đẩy sự hấp thu
và sử dụng sắt để tạo thành hemoglobin của hồng cầu. Nếu thiếu đồng trao đổi sắt
cũng sẽ bị ảnh hưởng, nên sẽ bị thiếu máu và sinh trưởng chậm…[52].

13


Bảng 1.2. Một số enzym chứa đồng và chức năng của chúng[28]
Enzym quan trọng có chứa đồng và chức năng của chúng [28, 52]
Enzym

Chức năng

Oxidase Amine

Nhóm các enzym oxy hóa chính amin (ví dụ,
tyramine, histidine và polylamines)

Ceruloplasmin ( ferroxidase I)

Oxidase multi-đồng trong huyết tương, chủ
yếu để vận chuyển sắt


Superoxide dismutase (Cu2+,
2+

Zn )

Nội bào và ngoại bào enzym liên quan đến
bảo vệ chống lại các phản ứng ôxy hóa(ví dụ,
sự tàn phá của superoxide gốc tự do)

Tyrosinase

Enzym xúc tác và sản xuất sắc tố melanin
khác

14


Ngoài ra, đồng còn tham gia vào việc sản xuất năng lượng, tạo melanin (sắc
tố màu đen ở da), ôxy hóa acid béo,…
Lượng đồng đầy đủ là cần thiết cho hoạt động bình thường của hệ thống
miễn dịch. Hệ thống miễn dịch bị suy yếu đáng kể khi giảm nồng độ đồng huyết
tương mà thậm chí không ảnh hưởng đến mức độ đồng mô hoặc các hoạt động của
các enzym đồng (bảng 1.2). Một sự suy yếu của hệ thống miễn dịch có thể được
phát hiện ngay sau khi một tuần sau khi bắt đầu một chế độ ăn ít đồng. Ngược lại,
việc bổ sung đầy đủ đồng cải thiện hệ thống miễn dịch bị ức chế trong vòng một
tuần [16].
Do nguồn thực phẩm chứa đồng rất đa dạng, cơ thể chúng ta ít khi bị thiếu
đồng. Thiếu đồng gây thiếu máu, tăng cholesterol và sự phát triển bất thường ở
xương. Do đồng và vitamin C đều cần thiết cho sự thành lập mô liên kết, các triệu
chứng thiếu đồng có thể bị nhầm lẫn với trường hợp thiếu vitamin C. Thiếu đồng

nhăn, và chứng thoát vị, thiếu đồng làm tăng đáng kể lipid peroxy của lipoprotein
và mô tim mạch. Nó gây ra nồng độ cholesterol cao, và các nạn nhân đau tim có
lượng đồng thấp trong tim [28, 22, 32].
Với xơ vữa động mạch mức độ đồng huyết tương là cao nhưng mức độ trong
động mạch chủ và gan là thấp [32]. Bổ sung đồng dẫn đến ban đầu thậm chí cao
hơn trong mức độ đồng huyết tương nhưng sau đó sẽ bình thường của tất cả các giá
trị đồng cũng như những cải tiến đáng kể nồng độ cholesterol và xơ vữa động mạch
Người ta ghi nhận được ba hiện tượng bệnh lý của sự thiếu đồng ở trẻ em
như sau[22]: Bệnh thiếu máu, thiếu số lượng hay kích thước của hồng cầu hay thiếu
số lượng protein trong hồng cầu, hay xảy ra ở trẻ em được nuôi bằng sữa bò; Bị ỉa
chảy, suy dinh dưỡng; Ảnh hưởng di truyền, thiếu chất đồng do di truyền nên trẻ
sinh ra chậm lớn, kém thông minh, da, tóc bị mất sắc tố (bạch tạng), tóc thưa, mềm,
mạch máu bị giãn, xương không nảy nở bình thường, thân nhiệt thấp, hay bị bất
tỉnh.
Đồng là một nguyên tố tương đối ít độc tính, nên hiếm thấy các ca ngộ độc
mãn tính. Ngộ độc cấp tính thường do uống nhầm dung dịch muối đồng [28].

16


Bệnh Wilson cũng là một bệnh hiếm (1/200.000), do đột biến gen. Người
bệnh thường khỏe mạnh cho đến tuổi dậy thì, nếu không chữa kịp thời, có thể bị suy
gan và tổn thương mô thần kinh. Tránh các thức ăn có nhiều đồng, uống bổ sung
kẽm để giảm hấp thu đồng và sử dụng các tác nhân chelat để kéo đồng ra khỏi mô là
những phương pháp trị liệu chính [28].
Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cho thấy một tác dụng có lợi của đồng trên bệnh
ung thư. Tuy nhiên, nếu khối u đang phát triển thì hạn chế đồng đưa vào, sau khi
điều trị có mặt đồng là cần thiết để hình thành các mạch máu mới. Do đó, một hình
thức điều trị ung thư tạo ra thiếu đồng nhân tạo bằng cách loại bỏ đồng với một hợp
chất molybdenum, và một lượng lớn kẽm có thể được sử dụng để ngăn chặn sự hấp