หลักการทวนกระแส: หน้าที่งานบทบาทและโรค

หลักการทวนกระแสเป็นหลักการปฏิบัติการทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิของสัตว์หลายชนิดในการหายใจของปลาเช่นฉลามและในกระบวนการต่างๆเช่นการปัสสาวะของมนุษย์ สมาธิ. Diuresis ในมนุษย์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในวงที่เรียกว่า Henle ในไขกระดูกของไตและมีลักษณะเป็นระบบทิศทางการไหลตรงกันข้าม โรคที่เกี่ยวข้องอย่างหนึ่งคือกลุ่มอาการ Barrter ทางพันธุกรรมและการกลายพันธุ์

หลักการทวนกระแสคืออะไร?

ในร่างกายมนุษย์หลักการทวนกระแสมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการแลกเปลี่ยนสารใน ไต เนื้อเยื่อ. หลักการตอบโต้ทางชีววิทยามีความหมายที่แตกต่างกัน สำหรับสัตว์โลกหลักการทำงานมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอุณหภูมิ ในร่างกายมนุษย์มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการแลกเปลี่ยนสารใน ไต เนื้อเยื่อ. ทิศทางการไหลทวนกระแสในเนื้อเยื่อใกล้เคียงช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนสาร ระบบทวนกระแสในมนุษย์ ไต เนื้อเยื่อทำหน้าที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการอนุรักษ์สารและพลังงาน ในร่างกายมนุษย์วงของ Henle ภายใน nephron เป็นตัวอย่างที่สำคัญของหลักการทำงานของการไหลเวียนในโครงสร้างทางกายวิภาคที่อยู่ติดกัน ห่วงของเฮนเล่เป็นคำที่ใช้อธิบายส่วนการวนซ้ำของระบบท่อไตที่อยู่ในไขกระดูกของไตซึ่งทำหน้าที่หลักในการทำให้ปัสสาวะเข้มข้น ห่วงของเฮนเลและด้วยเหตุนี้จึงเป็นหลักการตอบโต้ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในมนุษย์เกิดขึ้นภายในเขตไขกระดูกด้านนอก หลักการนี้มีความสำคัญต่อการขับปัสสาวะหรือการสร้างปัสสาวะและประกอบด้วยส่วนประกอบที่แตกต่างกันสามส่วนโดยมีทิศทางการไหลที่ตรงกันข้ามกัน ฉลามและปลาอื่น ๆ ยังใช้หลักการทวนกระแสสำหรับการหายใจ พวกเขามีตัวแลกเปลี่ยนทวนกระแสซึ่ง ออกซิเจน- ยากจน เลือด ตรงตาม ออกซิเจน- อุดมไปด้วยปานกลาง ในระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซมีการสัมผัสระหว่าง เลือด และตัวกลางที่มีออกซิเจนมากขึ้นเพื่อรักษา ออกซิเจน ความแตกต่างของแรงดันบางส่วนและส่งเสริมการดูดซึม O2 จากตัวกลาง

ฟังก์ชั่นและวัตถุประสงค์

ระบบการไหลเวียนของไตของมนุษย์ประกอบด้วยสามองค์ประกอบที่แตกต่างกัน สิ่งแรกคือแขนขาที่ลดลงบาง ๆ ของวงที่เรียกว่าห่วงของเฮนเลองค์ประกอบที่สองเกิดจากแขนขาที่หนาขึ้นของวงและองค์ประกอบที่สามสอดคล้องกับคั่นระหว่างหน้าซึ่งอยู่ระหว่างสององค์ประกอบแรก ส่วนที่บางและลดลงของห่วง Henle นั้นสามารถซึมผ่านได้ น้ำ. ส่วนที่หนาขึ้นของห่วงไม่ได้ ภายในส่วนจากน้อยไปหามากของวง Henle โซเดียม ไอออนจะย้ายจากปัสสาวะไปยังคั่นระหว่างหน้าที่อยู่ติดกัน การย้ายข้อมูลนี้เกิดขึ้นโดยการขนส่งที่ใช้งานอยู่ น้ำดื่ม ไม่ย้ายเข้าไปในคั่นระหว่างหน้า แต่ยังคงอยู่ในปัสสาวะ ไม่เหมือน โซเดียม, น้ำ ไม่สามารถเข้าถึงคั่นระหว่างหน้าได้เลยเนื่องจากส่วนที่ผ่านไม่ได้ของห่วง Henle ด้วยเหตุนี้ของเหลวจึงกลายเป็นไฮโปโทนิกในขณะที่คั่นระหว่างหน้าได้รับ hypertonicity ในที่สุดน้ำก็ไหลเข้าสู่คั่นระหว่างหน้าซึ่งกลายเป็นไฮเปอร์โทนิกจากส่วนล่างของห่วงเฮนเล เนื่องจากในส่วนนี้ของวงรอบนี้ผนังสามารถซึมผ่านน้ำได้ ด้วยวิธีนี้ปัสสาวะหลักจะเข้มข้น: สมาธิ เกิดขึ้นภายในส่วนที่ลดลงของลูปโดยไม่มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพิ่มเติม น้ำจะถูกกำจัดออกจากปัสสาวะหลักในระหว่าง สมาธิ ตามหลักการทวนกระแส การกู้คืนน้ำในไตเป็นไปได้โดยอาศัยหลักการและด้วยเหตุนี้จึงควบคู่ไปกับการดูดซึมกลับ โซเดียม. ขั้นตอนนี้ประหยัดพลังงานอย่างมาก ห่วงเฮนเล่มีหลายขั้นตอนซึ่งทั้งหมดนี้มีส่วนร่วมในกระบวนการพร้อมกัน การทำงานพร้อมกันของหลักการที่อธิบายไว้ข้างต้นในทุกขั้นตอนของวง Henle ส่งผลให้ความเข้มข้นของปัสสาวะเป็นเศษส่วน ความเข้มข้นของ อิเล็กโทร สูงที่สุดในส่วนปลายของห่วง Henle เนื่องจากในส่วนนี้น้ำถูกกำจัดออกจากปัสสาวะหลักตลอดระยะทางทั้งหมดของแขนขาที่ลดลง ดังนั้นหลักการทวนกระแสจึงมีส่วนทำให้ฮันส์มีความเข้มข้นของพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของเนื้อเยื่อข้างเคียงในห่วงเฮนเลของไต

โรคและความเจ็บป่วย

เมื่อห่วงของ Henle ของไตได้รับผลกระทบจากโรคการรบกวนของหลักการทวนกระแสและทำให้ความเข้มข้นของปัสสาวะเกิดขึ้นในบางครั้ง โรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมของวง Henle ที่ค่อนข้างหายากคือ Bartter syndrome โรคนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีผลต่อสาขาที่หนาขึ้นของวง สาเหตุของโรคคือความบกพร่องของ Na + / K + / 2Cl- cotransporter ซึ่งคิดว่าเป็น furosemide อ่อนไหว. รูปแบบอื่น ๆ ของโรคเกี่ยวข้องกับความบกพร่องในช่อง K + ยอดหรือเป็นผลมาจากความบกพร่องในช่องคลัสเตอร์ baso-lateral ช่องเหล่านี้ร่วมมือกับ Na + / K + / 2Cl- cotransport ในการดูดซึม NaC1 ในส่วนการเจือจางและมีส่วนอย่างมากในการทำงานของหลักการทวนกระแสในสาขาจากน้อยไปหามากในไตที่แข็งแรง เนื่องจากความร่วมมือระหว่างโคทรานสปอร์เตอร์และช่องสัญญาณบกพร่องทำให้โซเดียมไอออนที่ไม่เพียงพอสามารถดูดซึมกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากการดูดซึมกลับลดลงทำให้ผู้ป่วย เลือด ความดันลดลง เนื่องจากการลดลงอย่างน่าตกใจ ความดันโลหิตตัวรับแรงกดในผนังของหลอดเลือดแดงใหญ่จะเริ่มปล่อย catecholamine นอกจากนี้การลดลงใน ความดันโลหิต ยังนำไปสู่การลดการไหลเวียนของเลือดไปยัง vasa afferentia การไหลเวียนของเลือดที่ลดลงนี้จะช่วยกระตุ้นการปลดปล่อย Renin. Hyperreninemic hyperaldosteronism เป็นผล ในโรคประเภท IV มีข้อบกพร่องใน Barttin ซึ่งสอดคล้องกับหน่วยย่อยที่จำเป็นในช่อง ClC-K หน่วยย่อยนี้ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับเยื่อบุด้านข้างของเฮนเล แต่ยังอยู่ในเยื่อหุ้มหูชั้นในด้านข้าง ด้วยเหตุนี้ชนิดย่อยของโรคนี้จึงไม่เพียง แต่มีลักษณะตามหลักการต่อต้านที่รบกวนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอาการหูหนวกด้วย โรคอื่น ๆ ทั้งหมดของโซนไขกระดูกของไตยังสามารถรบกวนหลักการตอบโต้เช่นไต โรคมะเร็ง or เนื้อร้าย ของเนื้อเยื่อไตอยู่ที่นั่น นอกจากนี้ความผิดปกติของความเข้มข้นของปัสสาวะและหลักการทำงานอาจเกิดจากการกลายพันธุ์จำนวนมาก สำหรับ Barrter syndrome เพียงอย่างเดียวมีการบันทึกการกลายพันธุ์เชิงสาเหตุทั้งหมดห้ารายการ