向流原理は、多くの動物の体温調節、サメなどの魚の呼吸、および人間の尿などのプロセスに関与する生物学的動作原理です。 濃度。 ヒトの利尿は、主に腎髄質のヘンレループと呼ばれるループで発生し、反対の流れ方向のシステムを特徴としています。 関連する障害のXNUMXつは、遺伝性および突然変異性のバーター症候群です。
向流原理とは何ですか？
人体では、向流原理は特に物質の交換に関連しています 腎臓 組織。 生物学的向流原理にはさまざまな意味があります。 動物の世界では、機能原理は主に体温調節において役割を果たします。 人体では、それは物質の交換に特に関連しています 腎臓 組織。 隣接する組織の向流方向は、物質交換の効率を保証します。 人間の向流システム 腎臓 組織は、特に物質とエネルギーを節約するのに役立ちます。 人体では、ネフロン内のヘンレループは、隣接する解剖学的構造における向流の機能原理の代表的な例です。 ヘンレループは、腎髄質にある尿細管系のループ部分を表すために使用される用語で、主に尿を濃縮する働きをします。 ヘンレループ、したがって人間にとって最も重要な向流原理のXNUMXつは、髄質外側ゾーン内で発生します。 この原理は、利尿または尿の形成にとって非常に重要であり、流れの方向が反対のXNUMXつの異なるコンポーネントで構成されています。 サメや他の魚も呼吸に向流原理を使用しています。 彼らは向流交換器を持っています 酸素-貧しい 血 会う 酸素-豊富な培地。 ガス交換中、 血 そして維持するためのより酸素化された媒体 酸素 分圧差があり、培地からのO2のさらなる取り込みを促進します。
機能と目的
人間の腎臓の向流システムは、XNUMXつの異なるコンポーネントで構成されています。 これらの最初の要素は、いわゆるヘンレ係蹄の細い下肢であり、XNUMX番目の要素はループの厚い上肢によって形成され、XNUMX番目の要素は最初のXNUMXつのコンポーネントの間にある間質に対応します。 ヘンレループの薄くて下降する部分は、 水。 ループの厚い上昇部分はそうではありません。 ヘンレループの昇順部分内で、 ナトリウム イオンは尿から隣接する間質に移動します。 この移行は能動輸送によって起こります。 水 間質に移動しませんが、尿中に残ります。 とは異なり ナトリウム, 水 ヘンレループの不浸透性部分のため、間質に到達することはできません。 このため、間質が高張性を獲得する間、流体は低張性になります。 水は最終的にヘンレループの下降する薄い部分から高張になった間質に流れ込みます。 これは、ループのこの部分では壁が水を透過するためです。 このようにして、一次尿が濃縮されます： 濃度 追加のエネルギー消費なしに、ループの下降部分内で発生します。 中に一次尿から水が除去されます 濃度 向流原理による。 腎臓での水分回収は、原理のおかげで受動的に可能であり、それによって再吸収と結びついています ナトリウム。 この手順は非常にエネルギー効率が良いです。 ヘンレループにはいくつかの段階があり、そのすべてが同時にプロセスに関与しています。 ヘンレループのすべての段階で上記の原理を同時に操作すると、尿の濃度がわずかになります。 の濃度 電解質 ヘンレ係蹄のループの頂端部分で最も高くなります。これは、この部分では、細い下肢の全距離にわたって一次尿から水が除去されているためです。 したがって、向流原理は、腎臓のヘンレループ内の隣接する組織の流れの反対方向によって、ハンスのエネルギー効率の高い集中に貢献しました。
病気と病気
ヘンレループの腎臓が病気の影響を受けると、向流原理の乱れ、ひいては尿中濃度の乱れが起こることがあります。 ヘンレループの比較的まれな遺伝性疾患はバーター症候群です。この疾患は、より具体的には、ループの太い上行枝に影響を及ぼします。 この病気の原因は、Na + / K + / 2Cl-共輸送体の欠陥であると考えられています。 フロセミド 敏感。 この疾患の他の変異体は、頂端のK +チャネルの欠陥に関連しているか、または基底外側のCl-チャネルの欠陥に起因します。 これらのチャネルは、希釈セグメントでのNaC2再吸収におけるNa + / K + / 1Cl-共輸送と協力し、健康な腎臓のループの上行枝における向流原理の機能に大きく貢献します。 共輸送体とチャネル間の協力が損なわれるため、不十分なナトリウムイオンが再吸収される可能性があります。 再吸収が減少するため、患者は 血 圧力が低下します。 驚くべきドロップインのため 血圧、大動脈壁の圧受容器がカテコールアミン放出を開始します。 さらに、ドロップイン 血圧 また、vasaafferentiaへの血流の減少につながります。 この減少した血流は、 レニン。 高レニン血症性高アルドステロン症がその結果です。 IV型疾患では、Barttinに欠陥があり、これはClC-Kチャネルの必須のβサブユニットに対応します。 このサブユニットは、ヘンレの基底外側ループ膜だけでなく、基底外側内耳膜にも関与しています。 このため、このサブタイプの病気は、逆流原理の乱れだけでなく、難聴も特徴としています。 腎髄質帯の他のすべての疾患も、腎などの向流原理を乱す可能性があります 癌 or 壊死 そこにある腎臓組織の。 さらに、尿中濃度とその機能原理の障害は、多数の突然変異によって引き起こされる可能性があります。 バーター症候群だけで、合計XNUMXつの原因となる突然変異が記録されています。
