Принцип супротног струје

Тхе Принцип супротног струје је биолошки функционални принцип који је укључен у терморегулацију многих животиња, у дисање риба попут морских паса и у процесима као што је концентрација људске мокраће. Већина диуреза код људи одвија се у такозваној Хенлеовој петљи бубрежне медуле и карактерише је систем супротних праваца протока. Једна од повезаних болести је насљедни и мутацијски Барртеров синдром.

Шта је принцип супротног струјања?

Принцип биолошког супротног струјања има различита значења. За животињски свет, функционални принцип игра улогу првенствено у терморегулацији. У људском телу је посебно важно за размену материја у бубрежном ткиву. Супротан смер протока у суседна ткива обезбеђује ефикасност размене супстанци.

Системи противструје у људском бубрежном ткиву користе се посебно за очување супстанци и енергије. У људском телу, Хенлеова петља у нефрону представља сјајан пример функционалног принципа контра-струје у суседним анатомским структурама Урин служи.

Хенлеова петља и самим тим један од најважнијих принципа супротног струјања код људи одвија се унутар спољне медуларне зоне. Принцип је најважнији за диурезу или формирање урина и састоји се од три различите компоненте са супротним смеровима протока.

Морски пси и друге рибе такође користе принцип супротног струјања за дисање. Имају измењивач супротног струје у којем се крв сиромашна кисиком сусреће са медијумом богатим кисеоником. Током размене гаса постоји контакт између крви и медијума богатог кисеоником како би се одржала разлика парцијалног притиска кисеоника и подстакао даље уношење О2 из медијума.

Функција и задатак

Протутекални систем бубрега човека састоји се од три различите компоненте. Први од њих је танко спуштена нога такозване Хенле петље, други елемент формира дебелу узлазну ногу петље, а трећи одговара интерстицију који се налази између прве две компоненте.

Танки силазни део петље Хенле је пропусан за воду. Дебели, узлазни део петље није. Унутар узлазне Хенле-ове петље, јони натријума прелазе из урина у суседни интерстицију. Ова миграција се врши активним транспортом. Вода не мигрира у интерстицију, већ остаје у урину. За разлику од натријума, непропусни делови Хенлеове петље онемогућавају да вода доспе до интерстиција. Због тога течност постаје хипотонична док интерстицијум постаје хипертоничан.

Коначно, вода се улива у хипертонични интерстицијум из силазног танког дела Хенлеове петље. Јер у овом делу петље зид је пропусан за воду. На овај начин се концентрише примарни урин: концентрација се одвија унутар силазног дела петље без додатног трошења енергије. Вода се извлачи из примарне урина када се концентрише по принципу супротног струје.

Обнављање воде у бубрезима могуће је захваљујући пасивном принципу и повезано је са реапсорпцијом натријума. Овај приступ је изузетно енергетски ефикасан.

Хенле-ова петља има неколико спратова, који су истовремено укључени у процес. Истовремено извршавање принципа описаног на свим нивоима Хенлеове петље резултира фракцијском концентрацијом урина. Концентрација електролита је највећа у апикалном делу Хенлеове петље, јер се у овом делу вода извлачила из примарне мокраће по целој дужини танко спуштајућег бедра. Принцип контра-струје допринео је енергетски ефикасној концентрацији Хансова супротног смера протока суседних ткива у Хенлеовој петљи бубрега.

Овде можете пронаћи лекове

Болести и тегобе

Ако су Хенле-ова петља бубрега погођена болестима, понекад се могу јавити поремећаји принципа супротног струјања, а тиме и концентрације урина. Барттеров синдром је релативно ретка наследна болест Хенлеове петље. Тачније, ова болест погађа дебелу узлазну грану петље. Узрок болести је квар на котранспортору На + / К + / 2Цл-, за који се каже да је осетљив на фуросемид. Остале варијанте болести повезане су са дефектом апикалног К + канала или се враћају на дефект базолатералног Цл-канала. Ови канали сарађују са На + / К + / 2Цл - котранспортом током реапсорпције НаЦл у сегменту разблаживања и, у здравом бубрегу, дају значајан допринос функционисању принципа супротног струјања у узлазној грани петље.

Због поремећене сарадње котранспортера и канала, недовољно натријум јона се може поново абсорбовати. Због смањене реапсорпције, пацијентов крвни притисак опада. Због алармантно ниског пада крвног притиска, пресорецептори у зиду аорте иницирају отпуштање катехоламина.

Поред тога, пад крвног притиска такође доводи до смањеног протока крви у вазанску аференцију. Овај смањени проток крви стимулише ослобађање ренина. Резултат је хиперренинемски хипералдостеронизам. Код болести типа ИВ постоји дефект у бартину који одговара есенцијалној β подјединици у каналу ЦлЦ-К. Ова подјединица није укључена само у базолатералну Хенле мембрану петље, већ и у базолатералну мембрану унутрашњег уха. Из тог разлога, овај под-облик болести не карактерише само поремећени принцип супротног струјања, већ и глухоћа.

Сва остала обољења бубрежне медуле могу такође да поремете принцип супротног струје, на пример рак бубрега или некроза бубрежног ткива која се налази тамо. Поред тога, поремећаји у концентрацији урина и његов функционални принцип могу бити узроковани бројним мутацијама. Укупно је документовано пет узрочних мутација само за Барртеров синдром.