Принцип на противоток

Най- Принцип на противоток е биологичен функционален принцип, който участва в терморегулацията на много животни, в дишането на риби като акули и в процеси като концентрацията на урина в човека. Повечето диуреза при хората се провежда в така наречения Хенле контур на бъбречната медула и се характеризира със системи с противоположни посоки на потока. Едно свързано заболяване е наследственият и свързан с мутацията синдром на Бартер.

Какъв е принципът на противотока?

Принципът на биологичния противоток има различно значение. За животинския свят функционалният принцип играе роля предимно в терморегулацията. В човешкия организъм той е особено важен за обмена на вещества в бъбречната тъкан. Обратна посока на потока в съседните тъкани осигурява ефективността на обмена на вещества.

Системите за противодействие на тока в човешката бъбречна тъкан се използват по-специално за запазване на вещества и енергия. Примката на Хенле в нефрона е основен пример в човешкото тяло на функционалния принцип на противотоковия поток в съседните анатомични структури. Примката на секцията на бъбречната тубулна система, разположена в бъбречната медула, се нарича Хенлевата бримка Урината служи.

Примката на Хенле и по този начин един от най-важните принципи на противоречие в човека се осъществява в рамките на външната медуларна зона. Принципът е изключително важен за диурезата или образуването на урина и се състои от три различни компонента с противоположни посоки на потока.

Акулите и други риби също използват принципа на противотока за дишане. Те имат обменник на противоток, в който кръвта, бедна на кислород, среща богата на кислород среда. По време на обмена на газ има контакт между кръвта и богатата на кислород среда, за да се поддържа разликата в парциалното налягане на кислорода и да се насърчи по-нататъшното усвояване на O2 от средата.

Функция и задача

Противоточната система на човешките бъбреци се състои от три различни компонента. Първият от тях е тънко низходящият крак на така наречената бримка на Хенле, вторият елемент образува дебелия възходящ крак на контура, а третият елемент съответства на интерстициума, който се намира между първите два компонента.

Тънката, низходяща част от контура на Хенле е пропусклива за вода. Дебелата, възходяща част на контура не е. В рамките на възходящата част на контура на Хенле, натриевите йони мигрират от урината в съседния интерстициум. Тази миграция се извършва чрез активен транспорт. Водата не мигрира в интерстициума, а остава в урината. За разлика от натрия, непромокаемите части на контура на Хенле правят невъзможно водата да достигне интерстициума. Поради това течността става хипотонична, докато интерстициумът става хипертоничен.

Накрая водата се влива в хипертоничния интерстициум от низходящата тънка част на бримката на Хенле. Защото в тази част на контура стената е пропусклива за вода. По този начин първичната урина се концентрира: концентрацията се осъществява в низходящата част на контура без допълнителни разходи на енергия. Водата се изтегля от първичната урина, когато се концентрира, използвайки принципа на противотока.

Възстановяването на водата в бъбреците е възможно благодарение на пасивния принцип и е съчетано с реабсорбцията на натрий. Този подход е изключително енергийно ефективен.

Примката на Henle има няколко етажа, всички от които участват в процеса едновременно. Едновременното изпълнение на принципа, описан във всички нива на контура Хенле, води до фракционна концентрация на урината. Концентрацията на електролити е най-висока в апикалната част на бримката на Хенле, тъй като в тази част водата се изтегля от първичната урина по цялата дължина на тънко низходящото бедро. Принципът на противотока е допринесъл за енергийно ефективната концентрация на Ханс чрез противоположната посока на потока на съседните тъкани в бримката на Хенле.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и неразположения

Ако бримката на Henle на бъбреците е засегната от болести, понякога се появяват нарушения на принципа на противотока и по този начин на концентрацията на урина. Синдромът на Бартър е сравнително рядко наследствено заболяване на примката на Хенле. По-точно, това заболяване засяга дебелия възходящ клон на примката. Причината за заболяването е дефект в котранспортера Na + / K + / 2Cl –, за който се казва, че е чувствителен към фуросемид. Други варианти на заболяването се свързват с дефект в апикалния К + канал или се връщат обратно към дефект в базолатералния Cl-канал. Тези канали си сътрудничат с Na + / K + / 2Cl - фекален транспорт по време на реабсорбция на NaC1 в сегмента на разреждане и в здрав бъбрек дават значителен принос за функционирането на принципа на противотока във възходящия клон на цикъла.

Поради нарушеното сътрудничество между котранспортера и каналите, не може да се резорбира достатъчно натриеви йони. Поради намалената реабсорбция кръвното налягане на пациента спада. Поради тревожно ниския спад на кръвното налягане, пресорецепторите в стената на аортата започват отделяне на катехоламин.

Освен това спадът на кръвното налягане води и до намаляване на притока на кръв към аферентата на вазата. Този намален приток на кръв стимулира отделянето на ренин. Хиперренемичният хипералдостеронизъм е резултатът. При заболяване тип IV има дефект на бартина, който съответства на основната β субединица в канала на ClC-K. Тази субединица не участва само в базолатералната мембрана на Хенле, но и в базолатералната мембрана на вътрешното ухо. Поради тази причина тази под форма на заболяването се характеризира не само от нарушен принцип на противоречие, но и от глухота.

Всички други заболявания на зоната на бъбречната медула също могат да нарушат принципа на противотока, например рак на бъбреците или некроза на бъбречната тъкан, разположена там. В допълнение, нарушенията в концентрацията на урина и нейния функционален принцип могат да бъдат причинени от множество мутации. Документирани са общо пет причинно-следствени мутации само за синдрома на Бартер.