Ang prinsipyo ng countercurrent ay isang prinsipyo ng biyolohikal na pagpapatakbo na kasangkot sa thermoregulation ng maraming mga hayop, sa paghinga ng mga isda tulad ng mga pating, at sa mga proseso tulad ng ihi ng tao walang halo. Ang Diuresis sa mga tao ay nangyayari nang higit sa tinatawag na loop ng Henle sa renal medulla at nailalarawan sa pamamagitan ng mga system ng kabaligtaran ng direksyon ng daloy. Ang isang kaugnay na karamdaman ay namamana at mutational na Barrter syndrome.
Ano ang countercurrent na prinsipyo?
Sa katawan ng tao, ang prinsipyo ng countercurrent ay partikular na nauugnay sa pagpapalitan ng mga sangkap sa klase tisyu Ang prinsipyo ng biological countercurrent ay may iba't ibang kahulugan. Para sa mundo ng hayop, ang prinsipyo ng pagganap ay gumaganap ng isang papel na pangunahin sa thermoregulation. Sa katawan ng tao, partikular na nauugnay ito para sa pagpapalitan ng mga sangkap sa klase tisyu Ang isang direksyon ng daloy ng daloy sa kalapit na mga tisyu ay tinitiyak ang kahusayan ng pagpapalitan ng sangkap. Ang mga countercurrent system sa tao klase partikular ang paghahatid ng tisyu upang makatipid ng mga sangkap at enerhiya. Sa katawan ng tao, ang loop ng Henle sa loob ng nephron ay kumakatawan sa isang pangunahing halimbawa ng prinsipyo ng paggana ng counterflow sa mga katabing anatomical na istraktura. Ang loop ng Henle ay ang term na ginamit upang ilarawan ang seksyon ng loop ng renal tubule system na matatagpuan sa bato medulla, na pangunahing naglilingkod upang pag-isiping ihi. Ang loop ng Henle, at sa gayon ang isa sa pinakamahalagang countercurrent na prinsipyo sa mga tao, ay nangyayari sa loob ng panlabas na medullary zone. Ang prinsipyo ay pinakamahalaga para sa diuresis o pagbuo ng ihi at binubuo ng tatlong magkakaibang mga bahagi na may taliwas na mga direksyon sa daloy. Ang mga pating at iba pang mga isda ay gumagamit din ng countercurrent na prinsipyo para sa paghinga. Mayroon silang isang countercurrent exchanger kung saan oksiheno-mahihirap dugo nakakatugon sa isang oksiheno-payaman medium. Sa panahon ng palitan ng gas, mayroong contact sa pagitan ng dugo at ang mas maraming oxygenated medium upang mapanatili ang oksiheno bahagyang pagkakaiba ng presyon at itaguyod ang karagdagang pagkuha ng O2 mula sa daluyan.
Pag-andar at Pakay
Ang counterflow system ng mga bato sa tao ay binubuo ng tatlong magkakaibang mga bahagi. Ang una sa mga ito ay ang manipis na pababang paa ng tinaguriang loop ng Henle, ang pangalawang elemento ay nabuo ng makapal na pataas na paa ng loop, at ang pangatlong elemento ay tumutugma sa interstitium, na matatagpuan sa pagitan ng unang dalawang bahagi. Ang manipis, pababang bahagi ng loop ng Henle ay permeable sa tubig. Ang makapal, pataas na bahagi ng loop ay hindi. Sa loob ng pataas na bahagi ng loop ng Henle, sosa ang mga ions ay lumipat mula sa ihi patungo sa katabing interstitium. Ang paglilipat na ito ay nangyayari sa pamamagitan ng aktibong transportasyon. tubig ay hindi lumilipat sa interstitium, ngunit nananatili sa ihi. Hindi katulad sosa, tubig ay hindi maabot ang interstitium sa lahat dahil sa hindi masusukat na mga bahagi ng loop ng Henle. Para sa kadahilanang ito, ang likido ay nagiging hypotonic habang ang interstitium ay nakakakuha ng hypertonicity. Ang tubig sa wakas ay dumadaloy sa interstitium, na naging hypertonic, mula sa pababang manipis na bahagi ng loop ng Henle. Ito ay sapagkat sa bahaging ito ng loop ang pader ay natatagusan sa tubig. Sa ganitong paraan, ang pangunahing ihi ay puro: ang walang halo nangyayari sa loob ng pababang bahagi ng loop nang walang karagdagang paggasta ng enerhiya. Ang tubig ay inalis mula sa pangunahing ihi habang walang halo sa pamamagitan ng salungat na prinsipyo. Ang pagbawi ng tubig sa mga bato ay posible na pasibo salamat sa prinsipyo, at sa gayon ay isinama sa reabsorption ng sosa. Ang pamamaraang ito ay lubos na mahusay sa enerhiya. Ang loop ng Henle ay may maraming mga yugto, na lahat ay sabay na kasangkot sa proseso. Ang sabay na pagpapatakbo ng prinsipyong inilarawan sa itaas sa lahat ng mga yugto ng loop ng Henle ay nagreresulta sa isang praksyonal na konsentrasyon ng ihi. Ang konsentrasyon ng electrolytes ay pinakamataas sa apical na bahagi ng loop ng Henle, dahil sa bahaging ito ang tubig ay tinanggal mula sa pangunahing ihi sa buong distansya ng manipis na pababang paa. Samakatuwid, ang prinsipyo ng countercurrent ay nag-ambag sa konsentrasyon na mahusay sa enerhiya ng Hans ng kabaligtaran na direksyon ng daloy ng mga katabing tisyu sa loop ng Henle ng mga bato.
Mga sakit at karamdaman
Kapag ang loop ng Henle ng mga bato ay apektado ng sakit, ang mga kaguluhan ng countercurrent na prinsipyo at sa gayon ng konsentrasyon ng ihi minsan nangyayari. Ang isang medyo bihirang minana na sakit ng loop ng Henle ay ang Bartter syndrome. Ang sakit na ito, na mas partikular, ay nakakaapekto sa makapal na pataas na sangay ng loop. Ang sanhi ng sakit ay isang depekto sa Na + / K + / 2Cl- cotransporter, na inaakalang furosemide sensitibo Ang iba pang mga pagkakaiba-iba ng sakit ay nauugnay sa isang depekto sa apikal na K + channel o resulta mula sa isang depekto sa baso-lateral Cl- channel. Ang mga channel na ito ay nakikipagtulungan sa Na + / K + / 2Cl- cotransport sa NaC1 reabsorption sa segment ng pagbabanto at malaki ang naiambag sa paggana ng countercurrent na prinsipyo sa pataas na sangay ng loop sa isang malusog na bato. Dahil sa kapansanan sa kooperasyon sa pagitan ng cotransporters at mga channel, ang hindi sapat na sodium ions ay maaaring muling i -absorb. Dahil sa pinababang reabsorption, ang mga pasyente dugo bumaba ang presyon. Dahil sa nakakaalarma na pagbagsak sa presyon ng dugo, ang mga pressoreceptor sa dingding ng aorta ay nagpasimula ng paglabas ng catecholamine. Bilang karagdagan, ang drop in presyon ng dugo humahantong din sa pagbawas ng daloy ng dugo sa vasa afferentia. Ang pinababang daloy ng dugo na ito ay nagpapasigla sa paglabas ng renin. Ang resulta ng hyperreninemic hyperaldosteronism. Sa uri ng IV na sakit, mayroong isang depekto sa Barttin, na tumutugma sa mahahalagang β-subunit sa ClC-K channel. Ang subunit na ito ay kasangkot hindi lamang sa baso-lateral loop membrane ng Henle kundi pati na rin sa baso-lateral panloob na lamad sa tainga. Para sa kadahilanang ito, ang subtype ng sakit na ito ay nailalarawan hindi lamang ng isang nabalisa na prinsipyo ng countercurrent, ngunit bilang karagdagan ng pagkabingi. Ang lahat ng iba pang mga sakit ng renal medullary zone ay maaari ring makaistorbo sa salungat na prinsipyo, tulad ng bato kanser or nekrosis ng tisyu ng bato na matatagpuan doon. Bilang karagdagan, ang mga karamdaman ng konsentrasyon ng ihi at ang prinsipyong nagagamit nito ay maaaring sanhi ng maraming mga mutasyon. Para sa Barrter syndrome lamang, isang kabuuan ng limang mga causative mutation ang naitala.
