Tỷ lệ lọc cầu thận là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa tỷ lệ lọc cầu thận

Tỷ lệ lọc cầu thận (Glomerular Filtration Rate – GFR) là chỉ số đo lường thể tích huyết tương được lọc qua các cầu thận trong thận mỗi phút. Đây là một trong những thông số sinh lý quan trọng nhất dùng để đánh giá chức năng lọc của thận. GFR được chuẩn hóa theo diện tích bề mặt cơ thể và thường được biểu diễn bằng đơn vị mL/phút/1,73 m².

Chỉ số GFR phản ánh mức độ hiệu quả của quá trình lọc máu tại thận và là cơ sở chẩn đoán mức độ tổn thương thận, đặc biệt trong bệnh thận mạn tính (chronic kidney disease – CKD). GFR càng thấp thì mức độ suy giảm chức năng thận càng nghiêm trọng. Đây là chỉ số bắt buộc trong đánh giá chức năng thận tiền phẫu, trong theo dõi bệnh nhân tăng huyết áp hoặc đái tháo đường có biến chứng thận.

Theo hướng dẫn từ National Kidney Foundation, GFR dưới 60 mL/phút/1,73 m² kéo dài hơn 3 tháng được xem là dấu hiệu rõ rệt của bệnh thận mạn. GFR cũng được sử dụng để theo dõi đáp ứng điều trị, tiên lượng nguy cơ biến chứng tim mạch và điều chỉnh liều thuốc có độc tính trên thận.

Sinh lý học lọc cầu thận

Quá trình lọc cầu thận diễn ra tại nephron – đơn vị chức năng nhỏ nhất của thận. Mỗi nephron gồm một tiểu cầu thận và hệ thống ống thận. Tiểu cầu thận bao gồm mạng lưới mao mạch được bao bọc bởi bao Bowman, nơi xảy ra quá trình lọc sơ cấp từ máu vào dịch lọc. Màng lọc cầu thận bao gồm ba lớp: nội mô mao mạch, màng đáy và lớp tế bào biểu mô có chân (podocytes).

Chỉ các phân tử có trọng lượng phân tử nhỏ hơn 70 kDa và không mang điện tích âm đáng kể mới có thể xuyên qua màng lọc này. Những chất được lọc qua bao gồm nước, glucose, ure, creatinine, ion điện giải, axit amin và một số phân tử nhỏ khác. Protein lớn như albumin và tế bào máu bình thường không đi qua được màng lọc. Dịch lọc ban đầu sau đó đi qua các đoạn của ống thận, nơi nước và các chất cần thiết được tái hấp thu trở lại máu, còn các chất thải tiếp tục bài tiết ra nước tiểu.

Áp lực lọc hiệu quả (net filtration pressure – NFP) là yếu tố quyết định tốc độ lọc. Công thức tính GFR cơ bản: $GFR = K_f \cdot (P_{GC} - P_{BS} - \pi_{GC})$ trong đó:

• $K_f$: hệ số siêu lọc, phụ thuộc diện tích và độ thấm màng lọc
• $P_{GC}$: áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận (khoảng 55 mmHg)
• $P_{BS}$: áp suất thủy tĩnh trong bao Bowman (khoảng 15 mmHg)
• $\pi_{GC}$: áp suất keo trong mao mạch cầu thận (khoảng 30 mmHg)

Bình thường, sự chênh lệch giữa các áp suất này duy trì GFR ổn định ở mức 120 mL/phút ở người trưởng thành khỏe mạnh.

Phương pháp đo GFR

GFR có thể được đo bằng phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp. Phương pháp trực tiếp sử dụng các chất đánh dấu được lọc hoàn toàn qua cầu thận mà không bị tái hấp thu hay bài tiết bởi ống thận. Các chất này bao gồm inulin, iohexol, iothalamate, hoặc các đồng vị phóng xạ như ⁵¹Cr-EDTA hoặc ^99mTc-DTPA. Phương pháp này được xem là tiêu chuẩn vàng nhưng thường chỉ dùng trong nghiên cứu hoặc khi cần đánh giá rất chính xác, do chi phí cao và kỹ thuật phức tạp.

Trong thực hành lâm sàng, GFR thường được ước tính (estimated GFR – eGFR) thông qua các công thức toán học dựa trên nồng độ creatinine huyết thanh, kết hợp với các thông tin như tuổi, giới tính, và đôi khi chủng tộc. Các công thức phổ biến nhất hiện nay gồm:

• MDRD: sử dụng chủ yếu trong thập niên 2000, không chính xác ở mức GFR cao
• CKD-EPI: chính xác hơn ở cả mức GFR bình thường và thấp
• CKD-EPI Cystatin C: thay thế creatinine bằng cystatin C để tăng độ chính xác, nhất là ở người có khối lượng cơ không ổn định

Để tăng độ chính xác trong đánh giá GFR, có thể sử dụng đồng thời creatinine và cystatin C, hoặc lặp lại đo sau khi điều chỉnh tình trạng bệnh nhân (ví dụ: mất nước, dùng thuốc ảnh hưởng creatinine huyết).

Giải thích kết quả GFR

GFR được sử dụng để đánh giá mức độ suy giảm chức năng thận và phân loại các giai đoạn của bệnh thận mạn. Giá trị GFR bình thường ở người trưởng thành dao động từ 90–120 mL/phút/1,73 m². Tuy nhiên, GFR tự nhiên giảm dần theo tuổi, giảm khoảng 0,75–1 mL/phút/1,73 m² mỗi năm sau tuổi 40.

Khi GFR giảm xuống dưới 60 mL/phút/1,73 m² trong thời gian từ 3 tháng trở lên, bệnh nhân được xem là có bệnh thận mạn. Phân loại mức độ suy thận theo GFR như sau:

Giai đoạn	GFR (mL/phút/1,73m²)	Ý nghĩa
G1	≥ 90	Chức năng thận bình thường, có bằng chứng tổn thương (ví dụ: albumin niệu)
G2	60–89	Giảm nhẹ chức năng thận
G3a	45–59	Suy thận nhẹ đến trung bình
G3b	30–44	Suy thận trung bình đến nặng
G4	15–29	Suy thận nặng
G5	< 15	Suy thận giai đoạn cuối, cần xem xét lọc máu hoặc ghép thận

Các giá trị GFR nên được diễn giải kết hợp với các dấu hiệu lâm sàng, mức độ albumin niệu và tốc độ thay đổi GFR theo thời gian. Một giá trị GFR thấp tạm thời (ví dụ: do mất nước, dùng thuốc NSAIDs) cần được phân biệt với bệnh thận thực thể.

Các yếu tố ảnh hưởng đến GFR

GFR có thể dao động đáng kể theo các yếu tố sinh lý và bệnh lý, ngay cả ở những người không có bệnh thận rõ rệt. Tuổi tác là yếu tố ảnh hưởng lớn: ở người trưởng thành khỏe mạnh, GFR đạt đỉnh vào khoảng 20–30 tuổi và giảm dần sau đó. Tỷ lệ này có thể giảm từ 0,75 đến 1 mL/phút/1,73 m² mỗi năm sau tuổi trung niên. Do đó, một người 70 tuổi khỏe mạnh có thể có GFR khoảng 60–70 mL/phút mà không nhất thiết bị coi là bệnh thận.

Giới tính và khối lượng cơ cũng ảnh hưởng đến GFR do mối liên quan giữa creatinine huyết thanh và khối cơ. Nam giới thường có GFR cao hơn nữ giới ở cùng độ tuổi. Ngoài ra, các yếu tố như tình trạng hydrat hóa, ăn nhiều protein, sử dụng thuốc (ví dụ: thuốc cản quang iod, NSAIDs, thuốc ức chế men chuyển) có thể làm thay đổi GFR tạm thời.

Các nguyên nhân bệnh lý gây giảm GFR:

• Đái tháo đường (tiểu đường): biến chứng cầu thận tiểu đường là nguyên nhân hàng đầu của suy thận mạn
• Tăng huyết áp kéo dài: làm tổn thương thành mạch cầu thận, giảm diện tích lọc
• Bệnh lý viêm cầu thận, lupus ban đỏ hệ thống
• Suy tim, sốc giảm thể tích: làm giảm lưu lượng máu đến thận
• Hẹp động mạch thận, tắc nghẽn đường tiết niệu

Việc nhận diện và điều trị nguyên nhân kịp thời có thể làm chậm tiến triển giảm GFR và bảo tồn chức năng thận lâu dài.

Ứng dụng của GFR trong lâm sàng

GFR là chỉ số nền tảng trong chẩn đoán và phân loại bệnh thận mạn tính (CKD). Các hướng dẫn lâm sàng như KDIGO (Kidney Disease: Improving Global Outcomes) đều sử dụng GFR làm tiêu chuẩn xác định các giai đoạn CKD, từ đó quyết định biện pháp theo dõi, điều trị và tư vấn cho bệnh nhân. Ngoài ra, GFR cũng có vai trò trong việc xác định nguy cơ tim mạch – một trong những biến chứng phổ biến ở người suy thận.

Trong sử dụng thuốc, GFR giúp điều chỉnh liều cho các loại thuốc thải trừ qua thận. Một số ví dụ:

• Kháng sinh: aminoglycosides, vancomycin
• Thuốc chống virus: tenofovir, acyclovir
• Thuốc chống đông: dabigatran, rivaroxaban
• Hóa trị: cisplatin, methotrexate

Các thuốc này có thể tích tụ gây độc nếu không được hiệu chỉnh liều phù hợp với mức GFR.

Trong ghép tạng và điều trị lọc máu, GFR được dùng để đánh giá khả năng phục hồi chức năng thận sau ghép, và xác định thời điểm khởi đầu điều trị thay thế thận (renal replacement therapy – RRT). Một bệnh nhân có GFR dưới 15 mL/phút/1,73 m² kèm triệu chứng suy thận nên được cân nhắc lọc máu định kỳ hoặc ghép thận.

Giới hạn và sai số trong ước tính GFR

Ước tính GFR (eGFR) từ creatinine máu có thể không chính xác trong một số tình huống lâm sàng. Ví dụ, người có khối cơ lớn (vận động viên) hoặc rất nhỏ (người già, suy mòn) sẽ có nồng độ creatinine không phản ánh đúng mức lọc cầu thận thực sự. Tương tự, ăn nhiều thịt hoặc dùng thuốc ảnh hưởng bài tiết creatinine có thể làm tăng nồng độ này mà không thay đổi chức năng lọc.

Trong những trường hợp nghi ngờ sai số, bác sĩ có thể:

• Sử dụng công thức CKD-EPI kết hợp creatinine và cystatin C
• Thực hiện xét nghiệm đo GFR thực tế bằng các chất đánh dấu như iohexol, iothalamate
• Đo hệ số thanh thải creatinine 24 giờ

Cystatin C là một protein được sản xuất liên tục bởi tất cả tế bào có nhân và không chịu ảnh hưởng nhiều bởi khối cơ, do đó là chỉ dấu tốt trong các trường hợp eGFR không đáng tin cậy.

GFR và các chỉ số liên quan

Ngoài GFR, một số chỉ số khác hỗ trợ đánh giá chức năng thận toàn diện hơn. Albumin niệu (hoặc tỷ số albumin/creatinine trong nước tiểu – ACR) là chỉ số quan trọng song hành với GFR để phân tầng nguy cơ bệnh thận. Sự hiện diện của albumin trong nước tiểu phản ánh tổn thương màng lọc cầu thận, ngay cả khi GFR còn bình thường.

Công thức Cockcroft-Gault được sử dụng phổ biến trong điều chỉnh liều thuốc: $Cl_{Cr} = \frac{(140 - \text{tuổi}) \times \text{cân nặng (kg)} \times K}{\text{Creatinine huyết thanh (μmol/L)}}$ Trong đó:

• K = 1.23 với nam
• K = 1.04 với nữ

Công thức này không chuẩn hóa theo diện tích cơ thể, nên thích hợp trong bối cảnh dược động học hơn là phân loại CKD.

Thêm vào đó, các chỉ số như ERPF (lưu lượng huyết tương qua thận có hiệu quả), hệ số thanh thải ure, hoặc chỉ số lọc cầu thận từng bên (trong xét nghiệm xạ hình thận) có thể giúp đánh giá sâu hơn khi cần tách biệt chức năng thận hai bên hoặc xác định bất thường khu trú.

Tài liệu tham khảo

1. National Kidney Foundation. KDOQI Clinical Practice Guidelines. https://www.kidney.org/professionals/guidelines
2. NIH National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). https://www.niddk.nih.gov/health-information/kidney-disease
3. American Society of Nephrology. https://www.asn-online.org
4. Levey AS et al. (2009). A new equation to estimate GFR. Ann Intern Med. 150(9):604–12.
5. Stevens LA, Levey AS. (2009). Measurement of kidney function. Med Clin North Am. 93(3):497–504.