Khí máu và các Xét nghiệm trong Hồi sức Cấp cứu, Ấn bản thứ 3
(Blood Gases and Critical Care Testing, Third Edition)
Tác giả: Toffaletti, John G., PhD – Nhà xuất bản Elsevier – Biên dịch: Ths.Bs Lê Đình Sáng

Chương 7: Sinh lý và đánh giá lâm sàng về Phốt phát

Phosphate physiology and clinical evaluation
John G. Toffaletti, PhD; Craig R. Rackley, MD
Blood Gases and Critical Care Testing, Chapter 7, 141-157

Giới thiệu

Các triệu chứng của sự suy giảm phốt phát đã được mô tả qua nhiều năm, từ thời La Mã cổ đại đến những quan sát của các bác sĩ thú y trên gia súc. Các hợp chất phốt phát có trong tất cả các tế bào và tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa. Phốt phát là một thành phần của DNA và RNA, phospholipid, các hợp chất năng lượng cao như ATP và creatine phosphate, và nhiều coenzyme.

Khi cả sự suy giảm phốt phát và hạ phốt phát máu cùng tồn tại, thường dẫn đến các bất thường sinh hóa nghiêm trọng: suy giảm chức năng cơ tim, liệt cơ hô hấp, rối loạn hệ thần kinh trung ương và thoái hóa cơ xương. Điều này có thể là do hạ phốt phát máu ức chế hô hấp ty thể và tổng hợp ATP, những quá trình quan trọng đối với sự sống của tế bào. Hơn nữa, kháng insulin có thể là một hậu quả của hạ phốt phát máu.

Gần đây, một số protein vận chuyển PO₄ kết hợp với Na, được gọi là đồng vận chuyển, đã được mô tả là những yếu tố chính trong việc điều hòa PO₄.

Phân bố trong tế bào và máu

Khoảng 80% phốt phát nằm trong xương, chủ yếu ở dạng hydroxyapatite [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]. Phốt phát trong máu được hấp thu từ các nguồn thực phẩm hoặc được tái hấp thu từ xương. Hầu hết phốt phát trong cơ thể ngoài xương đều nằm trong tế bào, nơi nồng độ PO₄ nội bào khoảng 100 mmol/L, phần lớn trong số đó được liên kết hoặc tạo phức với protein hoặc lipid.

Tổng nồng độ phốt phát trong máu là ~3,9 mmol/L (~12 mg/dL), với hầu hết là các phốt phát hữu cơ. Nồng độ PO₄ vô cơ khoảng 1,0–1,3 mmol/L (3–4 mg/dL), tất cả đều được ion hóa hoàn toàn, lưu thông chủ yếu dưới dạng hydro phốt phát (HPO₄²⁻) hoặc dihydrogen phốt phát (H₂PO₄⁻) theo tỷ lệ 4:1 ở pH huyết tương là 7,40.

Sinh lý và điều hòa

Vận chuyển tế bào

Mặc dù sự dịch chuyển phốt phát của tế bào có thể ảnh hưởng đến nồng độ phốt phát trong máu và dịch ngoại bào, nhưng sự hấp thu từ ruột và bài tiết qua thận là các cơ chế cân bằng nội môi chiếm ưu thế. Bởi vì sự hấp thu ở ruột dao động rộng, thận chịu trách nhiệm điều hòa chính xác nồng độ phốt phát trong máu.

Các đồng vận chuyển là các protein mang thiết yếu trong việc điều hòa PO₄. Các đồng vận chuyển đồng thời vận chuyển hai phân tử hoặc ion khác nhau từ một phía của màng sang phía bên kia với tốc độ đáng kinh ngạc, hàng nghìn phân tử mỗi giây.

Các protein vận chuyển kết hợp với Na cho phép hấp thu PO₄ vào tế bào bằng cách tận dụng gradient Na dốc từ ngoại bào vào nội bào. Hoạt động của các đồng vận chuyển này trong nephron được thể hiện trong Hình 7.1.

Hình 7.1 Quá trình xử lý các ion PO₄ ở các đoạn khác nhau của nephron. Hình này cho thấy 100% ion PO₄ được lọc qua cầu thận và được tái hấp thu ở ống lượn gần (PCT), nhánh lên dày (TAL) của quai Henle, ống lượn xa (DCT), và ống góp (Coll Duct). Viết tắt: FGF23, yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23; HyperPO4, tăng phốt phát máu; HypoPO4, hạ phốt phát máu; Met Alk, nhiễm kiềm chuyển hóa; Npt2a, đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 2a; Npt2c, đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 2c; PiT-2, đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 3; PTH, hormone tuyến cận giáp; T3, tri-iodothyronine; Vit D, vitamin D.

Các đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 1 được biểu hiện chủ yếu ở các tế bào ống lượn gần của thận, mặc dù vai trò của chúng trong cân bằng nội môi phốt phát chưa rõ ràng.

Các đồng vận chuyển loại 2a (Npt2a) ở ống lượn gần của thận chịu trách nhiệm hấp thụ hầu hết phốt phát được lọc.

Các đồng vận chuyển loại 2b (Npt2b) tương tự như các chất vận chuyển loại 2a, được biểu hiện ở ruột non.

Các đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 2c (Npt2c), cùng với các chất vận chuyển loại 2a, rất cần thiết cho cân bằng nội môi phốt phát bình thường.

Các đồng vận chuyển Na/PO₄ loại 3 (PiT1 và PiT2) có ở hầu hết các tế bào và có lẽ đóng vai trò duy trì để đảm bảo đủ phốt phát cho tất cả các tế bào.

Nồng độ phốt phát huyết thanh bị ảnh hưởng bởi sự hấp thu PO₄ ở ruột qua trung gian của đồng vận chuyển Npt2b. Việc duy trì nồng độ phốt pho huyết thanh bình thường được điều hòa chặt chẽ bởi sự tái hấp thu PO₄ trong nephron, nơi khoảng 85% phốt phát được tái hấp thu trong ống lượn gần.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu PO₄ ở thận

Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu PO₄ ở thận được liệt kê trong Bảng 7.1.

Bảng 7.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu PO₄ ở thận

Hormone tuyến cận giáp (PTH). PTH làm giảm tái hấp thu phốt phát ở thận bằng cách giảm số lượng các đồng vận chuyển Na/PO₄ Npt2a, Npt2c và PiT-2 trong màng vi nhung mao của ống lượn gần.

Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi-23 (FGF23). FGF23, được sản xuất trong các nguyên bào xương để đáp ứng với sự gia tăng PO₄ huyết thanh, có một số tác dụng làm giảm phốt phát máu.

Calcitriol (1,25(OH)₂-vit D). Để đáp ứng với tình trạng hạ phốt phát máu, 25-hydroxycholecalciferol được chuyển đổi bởi 1α-hydroxylase thành 1,25-dihydroxycholecalciferol (calcitriol), làm tăng tái hấp thu PO₄ ở ống lượn gần.

Glucocorticoid. Glucocorticoid làm giảm tái hấp thu phốt phát bằng cách giảm tổng hợp Npt2a ở ống lượn gần.

Estrogen. Estrogen gây ra bài tiết phốt phát qua nước tiểu bằng cách giảm số lượng các đồng vận chuyển Npt2a trong ống lượn gần.

Hormone tuyến giáp. Hormone tuyến giáp làm tăng hấp thu phốt phát bằng cách tăng biểu hiện Npt2a ở ống lượn gần.

Rối loạn kiềm-toan. Nhiễm toan chuyển hóa kích thích bài tiết phốt phát qua nước tiểu bằng cách ức chế hoạt động của đồng vận chuyển Na/PO₄. Nhiễm kiềm chuyển hóa làm tăng hấp thu phốt phát ở thận.

Hạ phốt phát máu

Nguyên nhân của hạ phốt phát máu

Tỷ lệ hạ phốt phát máu ở bệnh nhân nhập viện thay đổi rất nhiều, tùy thuộc vào quần thể được nghiên cứu. Hạ phốt phát máu thường do sự dịch chuyển phốt phát qua màng tế bào, kém hấp thu ở đường tiêu hóa hoặc mất qua thận.

Các cơ chế của hạ phốt phát máu được mô tả như sau:

• Dịch chuyển qua màng tế bào. Do sự di chuyển của glucose vào tế bào đi kèm với phốt phát, việc sử dụng glucose hoặc insulin sẽ dẫn đến dòng phốt phát vào tế bào có thể gây hạ phốt phát máu.
• Mất qua đường tiêu hóa. Tiêu chảy và nôn mửa có thể làm giảm hấp thu phốt phát ở đường tiêu hóa.
• Mất qua thận. Mất PO₄ qua thận thường liên quan đến việc sử dụng thuốc lợi tiểu.
• Các nguyên nhân khác. Hạ phốt phát máu có thể do sự kết hợp của nhiều yếu tố: nhiễm toan ceton do đái tháo đường, nghiện rượu, sau khi hồi phục bỏng nhiệt, cytokine trong chấn thương, bỏng và nhiễm trùng huyết.

Triệu chứng của hạ phốt phát máu

Hạ phốt phát máu nặng thường dẫn đến giảm nồng độ các hợp chất chứa phốt phát, chẳng hạn như ATP và phospholipid màng. Những thiếu hụt này gây ra các triệu chứng như yếu cơ, co giật, suy hô hấp và cơ tim, và tổn thương tế bào gan.

Đánh giá hạ phốt phát máu

Khi hạ phốt phát máu được xác nhận, trình tự các xét nghiệm có thể hữu ích được thể hiện trong Hình 7.2, và việc diễn giải kết quả xét nghiệm trong các nguyên nhân do thận và không do thận của hạ phốt phát máu được thể hiện trong Bảng 7.2.

Hình 7.2 Sử dụng các xét nghiệm trong việc đánh giá hạ phốt phát máu. ATN, hoại tử ống thận cấp; vit D, vitamin D; FeP, phân suất thải PO₄.

Bảng 7.2. Các xét nghiệm trong nguyên nhân thận và không do thận của hạ phosphat máu

(dịch và chỉnh lý từ: Imel, E. A.; Econs, M. J. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2012, 97(3): 696–706)

📌 Chú thích viết tắt

• PO₄: Phosphate huyết thanh

• Ca: Calcium huyết thanh

• ALP: Alkaline phosphatase (phosphatase kiềm)

• PTH: Parathyroid hormone (hormone tuyến cận giáp)

• FeP: Fractional excretion of phosphate

• N: Bình thường

• Inc (↑): Tăng

• Dec (↓): Giảm

• HHRH: Hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria

• XLH: X-linked hypophosphatemia

• ADHR: Autosomal dominant hypophosphatemic rickets

• TIO: Tumor-induced osteomalacia

• Txp: Transplant (ghép tạng)

• CKD: Chronic kidney disease (bệnh thận mạn)

Điều trị hạ phốt phát máu

Hạ phốt phát máu cấp tính thường gặp ở bệnh nhân nhập viện và có thể dẫn đến bệnh tật và tử vong đáng kể. Việc điều trị thay thế có thể được thực hiện dưới dạng dung dịch phốt phát bằng đường uống, đường tĩnh mạch hoặc trong dinh dưỡng toàn phần qua đường tĩnh mạch.

Tăng phốt phát máu

Nguyên nhân của tăng phốt phát máu

Bài tiết PO₄ qua thận là một quá trình hiệu quả cao có thể duy trì nồng độ PO₄ huyết tương bình thường. Có bốn trường hợp chung có thể gây tăng phốt phát máu:

• Bệnh thận cấp tính hoặc mạn tính
• Tăng nguyên phát trong tái hấp thu phốt phát ở ống thận
• Dịch chuyển phốt phát ra ngoại bào
• Tải phốt phát cấp tính

Triệu chứng của tăng phốt phát máu

Hầu hết bệnh nhân tăng phốt phát máu không có triệu chứng nhưng có thể bị đau xương hoặc khớp ở một mức độ nào đó. Tăng phốt phát máu cấp tính có thể liên quan đến hạ canxi máu, kết tủa muối canxi và phốt phát trong các mô khác nhau, và suy giảm chức năng thận.

Đánh giá tăng phốt phát máu

Như được thể hiện trong Hình 7.3, việc điều tra thêm về tình trạng tăng phốt phát huyết thanh nên bao gồm đánh giá chức năng thận (creatinine, cystatin C), và các phép đo Na, K, Ca, và Mg.

Bảng 7.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu PO₄ ở thận

Hình 7.3 Sử dụng các xét nghiệm trong việc đánh giá tăng phốt phát máu. eGFR, mức lọc cầu thận ước tính; ref, tham chiếu; IV, tĩnh mạch; GI, tiêu hóa.

Điều trị tăng phốt phát máu

Điều trị nên nhắm vào việc loại bỏ nguồn phốt phát, loại bỏ phốt phát dư thừa, và điều chỉnh bất kỳ rối loạn điện giải nào liên quan.

Khoảng tham chiếu

Các khoảng tham chiếu cho phốt phát được trình bày trong Bảng 7.3.

Bảng 7.3. Các khoảng tham chiếu cho phốt phát

Mẫu xét nghiệm	Đối tượng	Khoảng tham chiếu
Huyết tương / Huyết thanh	Sơ sinh (0–5 ngày)	1,55 – 2,65 mmol/L (4,8 – 8,2 mg/dL)
	4 – 11 tuổi	1,20 – 1,80 mmol/L (3,7 – 5,6 mg/dL)
	12 – 15 tuổi	0,95 – 1,75 mmol/L (2,9 – 5,4 mg/dL)
	Người lớn	0,81 – 1,45 mmol/L (2,5 – 4,5 mg/dL)
Nước tiểu	Nồng độ PO₄	13 – 28 mmol/L
	Bài tiết PO₄ trong 24h	400 – 1300 mg/24h
	Tỉ lệ PO₄/Creatinin (nam)	70 – 875 mg PO₄/g creatinin
	Tỉ lệ PO₄/Creatinin (nữ)	60 – 845 mg PO₄/g creatinin
FeP (Fractional excretion of phosphate)	Khoảng tham chiếu	10% – 20%
	Công thức

👉 Trong đó:

• UR = urine (nước tiểu)

• PL = plasma (huyết tương)

• Cr = creatinin

TỰ LƯỢNG GIÁ VÀ ÔN TẬP

Câu hỏi tự lượng giá

1. Phát hiện lâm sàng nào là điển hình của cường cận giáp? a. tăng phốt phát máu b. hạ phốt phát máu c. hạ canxi máu d. tăng canxi máu e. b và d
2. Phát biểu nào sau đây KHÔNG đúng về cân bằng nội môi phốt pho? a. phốt phát vô cơ được lọc tự do bởi cầu thận b. FGF23 thúc đẩy tái hấp thu PO₄ ở ống thận c. PTH làm tăng mất phốt phát trong nước tiểu d. vitamin D làm tăng hấp thu ở ruột và tái hấp thu ở thận của phốt phát e. calcitriol điều hòa đồng vận chuyển Npt2b ở ruột … (và các câu hỏi khác)

Đáp án: 1-e, 2-b, 3-Đúng, 4-e, 5-d, 6-b, 7-d, 8-b, 9-Đúng, 10a-18.75%; 10b-37.5%

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lederer E., Batuman V.: Hypophosphatemia. 2020. eMedicine; Medscape, https://emedicine.medscape.com/article/242280.
2. Levine B.S., Kleeman C.R.: Hypophosphatemia and Hyperphosphatemia: Clinical and Pathophysiologic Aspects. In Narins R.G. (eds): Maxwell and Kleeman’s Clinical Disorders of Fluid and Electrolyte Metabolism., 5th ed. 1994. McGraw-Hill, New York pp. 1045-1097.
3. Wadsworth R.L., Siddiqui S.: Phosphate Homeostasis in Critical Care. BJA Edu. 2016; 16 (9): pp. 305-309. … (và các tài liệu tham khảo khác)

BẢNG CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ Y HỌC ANH VIỆT. CHƯƠNG 7