El principio de contracorriente es un principio operativo biológico involucrado en la termorregulación de muchos animales, en la respiración de peces como los tiburones y en procesos como la orina humana. concentración. La diuresis en humanos ocurre principalmente en el llamado asa de Henle en la médula renal y se caracteriza por sistemas de dirección de flujo opuesta. Un trastorno relacionado es el síndrome de Barrter hereditario y mutacional.
¿Qué es el principio de contracorriente?
En el cuerpo humano, el principio de contracorriente es particularmente relevante para el intercambio de sustancias en riñón tejido. El principio de contracorriente biológica tiene diferentes significados. Para el mundo animal, el principio funcional juega un papel principalmente en la termorregulación. En el cuerpo humano, es particularmente relevante para el intercambio de sustancias en riñón tejido. Una dirección de flujo en contracorriente en los tejidos vecinos asegura la eficiencia del intercambio de sustancias. Los sistemas de contracorriente en humanos riñón Los tejidos sirven en particular para conservar sustancias y energía. En el cuerpo humano, el bucle de Henle dentro de la nefrona representa un excelente ejemplo del principio funcional de contraflujo en estructuras anatómicas adyacentes. El asa de Henle es el término utilizado para describir la sección del asa del sistema de túbulos renales ubicada en la médula renal, que sirve principalmente para concentrar la orina. El bucle de Henle, y por tanto uno de los principios contracorriente más importantes en los seres humanos, se produce dentro de la zona medular exterior. El principio es de suma importancia para la diuresis o la formación de orina y consta de tres componentes distintos con direcciones de flujo opuestas. Los tiburones y otros peces también utilizan el principio de contracorriente para la respiración. Tienen un intercambiador de contracorriente en el que oxígeno-pobre sangre se encuentra con un oxígeno-medio rico. Durante el intercambio de gases, hay contacto entre sangre y el medio más oxigenado para mantener el oxígeno diferencia de presión parcial y promover una mayor absorción de O2 del medio.
Función y propósito
El sistema de contraflujo de los riñones humanos consta de tres componentes distintos. El primero de ellos es la rama descendente delgada del llamado bucle de Henle, el segundo elemento está formado por la rama ascendente gruesa del bucle, y el tercer elemento corresponde al intersticio, que se encuentra entre los dos primeros componentes. La parte delgada y descendente del asa de Henle es permeable a agua. La parte gruesa y ascendente del bucle no lo es. Dentro de la porción ascendente del bucle de Henle, sodio los iones migran de la orina al intersticio adyacente. Esta migración se produce por transporte activo. Agua no migra al intersticio, pero permanece en la orina. a diferencia de sodio, agua no puede alcanzar el intersticio en absoluto debido a las porciones impermeables del bucle de Henle. Por esta razón, el líquido se vuelve hipotónico mientras que el intersticio adquiere hipertonicidad. El agua finalmente fluye hacia el intersticio, que se ha vuelto hipertónico, desde la delgada porción descendente del asa de Henle. Esto se debe a que en esta parte del bucle la pared es permeable al agua. De esta forma se concentra la orina primaria: la concentración ocurre dentro de la porción descendente del bucle sin gasto de energía adicional. El agua se elimina de la orina primaria durante concentración por el principio de contracorriente. La recuperación de agua en los riñones es posible pasivamente gracias al principio y, por lo tanto, se acopla a la reabsorción de sodio. Este procedimiento es extremadamente eficiente desde el punto de vista energético. El bucle de Henle tiene varias etapas, todas las cuales están involucradas simultáneamente en el proceso. La operación simultánea del principio descrito anteriormente en todas las etapas del asa de Henle da como resultado una concentración fraccionada de la orina. La concentración de electrolitos es más alto en la parte apical del asa de Henle, porque en esta parte se ha eliminado el agua de la orina primaria en toda la distancia del delgado miembro descendente. Por lo tanto, el principio de contracorriente contribuyó a la concentración energéticamente eficiente de Hans en la dirección opuesta del flujo de los tejidos adyacentes en el asa de Henle de los riñones.
Enfermedades y dolencias
Cuando el asa de Henle de los riñones se ve afectado por una enfermedad, a veces se producen alteraciones del principio de contracorriente y, por tanto, de la concentración de orina. Una enfermedad hereditaria relativamente rara del asa de Henle es el síndrome de Bartter. Esta enfermedad, más específicamente, afecta la rama ascendente gruesa del asa. La causa de la enfermedad es un defecto en el cotransportador Na + / K + / 2Cl-, que se cree que es furosemida sensitivo. Otras variantes de la enfermedad se asocian con un defecto en el canal de K + apical o son el resultado de un defecto en el canal de Cl basolateral. Estos canales cooperan con el cotransporte de Na + / K + / 2Cl- en la reabsorción de NaC1 en el segmento de dilución y contribuyen significativamente al funcionamiento del principio de contracorriente en la rama ascendente del asa en un riñón sano. Debido a la cooperación deteriorada entre cotransportadores y canales, se pueden reabsorber iones de sodio insuficientes. Debido a la reabsorción reducida, los pacientes sangre caídas de presión. Debido a la alarmante caída en presión arterial, los presorreceptores en la pared de la aorta inician la liberación de catecolaminas. Además, la caída en presión arterial también conduce a una disminución del flujo sanguíneo a los conductos aferentes. Esta disminución del flujo sanguíneo estimula la liberación de renina. El resultado es hiperaldosteronismo hiperreninémico. En la enfermedad de tipo IV, hay un defecto en Barttin, que corresponde a la subunidad β esencial en el canal ClC-K. Esta subunidad está involucrada no solo en la membrana basolateral del asa de Henle sino también en la membrana basolateral del oído interno. Por esta razón, este subtipo de la enfermedad se caracteriza no solo por un principio de contracorriente alterado, sino también por la sordera. Todas las demás enfermedades de la zona medular renal también pueden alterar el principio de contracorriente, como la células cancerosas or necrosis del tejido renal que se encuentra allí. Además, los trastornos de la concentración urinaria y su principio funcional pueden ser causados por numerosas mutaciones. Para el síndrome de Barrter solo, se han documentado un total de cinco mutaciones causales.
