Prinsip countercurrent

Itu Prinsip countercurrent adalah prinsip fungsional biologis yang terlibat dalam termoregulasi banyak hewan, dalam pernapasan ikan seperti hiu, dan dalam proses seperti konsentrasi urin manusia. Kebanyakan diuresis pada manusia terjadi di lingkaran Henle medula ginjal dan ditandai oleh sistem dengan arah aliran yang berlawanan. Satu penyakit terkait adalah sindrom Barrter herediter dan terkait mutasi.

Apa prinsip countercurrent?

Prinsip biologis arus berlawanan memiliki arti yang berbeda. Untuk dunia hewan, prinsip fungsional memainkan peran utama dalam termoregulasi. Dalam tubuh manusia itu sangat relevan untuk pertukaran zat di jaringan ginjal. Arah aliran yang berlawanan di jaringan tetangga memastikan efisiensi pertukaran zat.

Sistem arus balik dalam jaringan ginjal manusia digunakan secara khusus untuk menghemat zat dan energi. Lingkaran Henle di dalam nefron adalah contoh utama dalam tubuh manusia dari prinsip fungsional aliran arus balik dalam struktur anatomi yang berdekatan. Bagian loop dari sistem tubulus ginjal yang terletak di medula ginjal disebut sebagai loop Henle Urine melayani.

Lingkaran Henle dan dengan demikian salah satu prinsip arus balik terpenting pada manusia terjadi di dalam zona meduler luar. Prinsip ini sangat penting untuk diuresis atau pembentukan urin dan terdiri dari tiga komponen berbeda dengan arah aliran berlawanan.

Hiu dan ikan lainnya juga menggunakan prinsip berlawanan arah untuk bernapas. Mereka memiliki penukar arus berlawanan di mana darah miskin oksigen bertemu dengan media kaya oksigen. Selama pertukaran gas terjadi kontak antara darah dan media kaya oksigen untuk menjaga perbedaan tekanan parsial oksigen dan untuk meningkatkan pengambilan O2 lebih lanjut dari media.

Fungsi & tugas

Sistem ginjal manusia yang berlawanan saat ini terdiri dari tiga komponen berbeda. Yang pertama adalah kaki turun tipis dari apa yang disebut simpul Henle, elemen kedua membentuk kaki menaik tebal dari simpul dan elemen ketiga berhubungan dengan interstitium yang terletak di antara dua komponen pertama.

Bagian lengkung Henle yang tipis dan menurun dapat ditembus air. Bagian lingkaran naik yang tebal tidak. Dalam bagian loop Henle yang naik, ion natrium bermigrasi dari urin ke interstitium yang berdekatan. Migrasi ini dilakukan melalui transportasi aktif. Air tidak bermigrasi ke interstitium, tetapi tetap berada di urin. Tidak seperti natrium, bagian lengkung Henle yang tidak tembus air membuat air tidak mungkin mencapai interstitium. Karena itu, cairan menjadi hipotonik sedangkan interstitium menjadi hipertonik.

Akhirnya, air mengalir ke interstitium hipertonik dari bagian tipis lengkung Henle yang menurun. Karena di bagian lingkaran ini dinding permeabel terhadap air. Dengan cara ini, urin primer terkonsentrasi: konsentrasi terjadi di dalam bagian loop yang menurun tanpa pengeluaran energi tambahan. Air dikeluarkan dari urin primer ketika dipekatkan menggunakan prinsip arus berlawanan.

Pemulihan air di ginjal dimungkinkan berkat prinsip pasif dan digabungkan dengan reabsorpsi natrium. Pendekatan ini sangat hemat energi.

Lingkaran Henle memiliki beberapa lantai, yang semuanya terlibat dalam proses pada waktu yang bersamaan. Pelaksanaan prinsip yang dijelaskan secara simultan di semua tingkat lengkung Henle menghasilkan konsentrasi pecahan urin. Konsentrasi elektrolit paling tinggi di bagian apikal lengkung Henle, karena di bagian ini air ditarik dari urin primer di sepanjang paha yang turun tipis. Prinsip arus balik telah berkontribusi pada konsentrasi hemat energi dari Hans melalui arah berlawanan dari aliran jaringan tetangga di lengkung Henle ginjal.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit & penyakit

Jika lengkung Henle ginjal dipengaruhi oleh penyakit, gangguan prinsip berlawanan arah dan dengan demikian terkadang terjadi konsentrasi urin. Sindrom Bartter adalah penyakit turunan Henle's loop yang relatif jarang. Lebih tepatnya, penyakit ini mempengaruhi cabang lingkaran menaik yang tebal. Penyebab penyakit ini adalah kerusakan pada kotransporter Na + / K + / 2Cl−, yang dikatakan sensitif terhadap furosemid. Varian lain dari penyakit ini berhubungan dengan defek pada kanal K + apikal atau kembali ke defek pada kanal Cl- basolateral. Saluran ini bekerja sama dengan Na + / K + / 2Cl - transportasi feses selama reabsorpsi NaC1 di segmen pengenceran dan, dalam ginjal yang sehat, memberikan kontribusi yang signifikan terhadap fungsi prinsip arus berlawanan di cabang lingkaran menaik.

Karena kerjasama yang terganggu antara kotransporter dan saluran, ion natrium yang dapat diserap kembali tidak cukup. Karena reabsorpsi berkurang, tekanan darah pasien turun. Karena penurunan tekanan darah yang sangat rendah, pressoreceptors di dinding aorta memulai pelepasan katekolamin.

Selain itu, penurunan tekanan darah juga menyebabkan berkurangnya aliran darah ke vasa afferentia. Aliran darah yang berkurang ini merangsang pelepasan renin. Hasilnya adalah hiperaldosteronisme hiperreninemik. Pada penyakit tipe IV, terdapat defek pada bartin yang berhubungan dengan subunit β esensial pada saluran ClC-K. Subunit ini tidak hanya terlibat dalam membran lengkung Henle basolateral, tetapi juga pada membran telinga bagian dalam basolateral. Karena alasan ini, sub-bentuk penyakit ini tidak hanya dicirikan oleh prinsip arus balik yang terganggu, tetapi juga oleh ketulian.

Semua penyakit lain di zona medula ginjal juga dapat mengganggu prinsip berlawanan, misalnya kanker ginjal atau nekrosis jaringan ginjal yang terletak di sana. Selain itu, gangguan konsentrasi urin dan prinsip fungsionalnya dapat disebabkan oleh berbagai mutasi. Sebanyak lima mutasi kausal telah didokumentasikan untuk sindrom Barrter saja.