Protiproudový výměnný systém

Protiproudový výměnný systém je systém, který vyrovnáva rozdíli mezi dvěma paralelně a protisměrně proudícími tekutinami s odlišnými vlastnostmi v semipermeabilních trubicích. U člověka se tento mechanismus významně uplatňuje v procesu zachovávání hyperosmolarity dřeně ledvin.

Jedná se o protiproud krvi cév zásubujoucí dřen a tekutiny v Henleho kličke.

Protiproudový výměnný systém pomáha udržovať osmotický gradient. Protiproudový multiplikační systém ho vytváří.

Uspořádání

Anatomické upořádaní cévniho zásobení nefronu

Protiproudová výměna ve dřeni ledvin je umožněna díky vzájemnému vlásenkovému paralelnímu uspořádání jednotlivých útvarů dřeni. Jedná se o sestupné a vzestupné raménko Henleovy kličky, sestupnou a vzestupnou část vasa recta a sběrné kanálky.

Vasa recta obmýva jako první vzestupné (distální) raménko Henleovy kličky. Zbýra ionty z intersticiálniho prostoru (do kterého jsou pumpovány z distalní části Henleho kličky). Zvyšuje tak svojí osmolaritu počas svého sestupu do dřeně a tak udržuje její osmotický gradient.

Následne céva obmýva sestupné (proximální) raménko Henleovy kličky. Krev svou zvýšenou osmolaritou (teče z dřeně směrem do kůry) osmotickými silama zbýra vodu, kterou teda odplavuje z dřeně a tým udržuje její osmolaritu.

Jenom 10 procent krve, která zásobuje ledvinu, proteče dření. Ne všechna krev která se do dřene dostane, proteče celou délkou.

Mechanismus

Mechanismus protiproudové výměny – zde výměna tepla. Tekutina, která teče dolů, ohřívá tekutinu, která teče nahoru.

Vasa recta jsou propustné pro vodu i ionty a krev v nich proudí pomalu, takže může docházet k vyrovnávání osmotických gradientů mezi krví a intersticiální tekutinou dřeni.

• V sestupné části cévy se ionty a močovina přesouvají difúzne z intersticia do krve, voda naopak osmotickými silami z krve do intersticia.
• Na vrcholu kapilární kličky dosahuje krev nejvyšší osmotické koncentrace - shodná s dření.
• Ve vzestupné části cévy se ionty a močovina přesouvají difúzne zpět do intersticia a voda osmoticky zpět do krve.

Voda ve výsledku přechází ze sestupné do vzestupné části vasa recta, je odmývana z dřeně. Soluty recirkulují ze vzestupné do sestupné části vasa recta, a jsou koncentrovány ve dřeni.

Význam

Protiproudový výměnný systém zajišťuje cévní zásobení dřeni, aniž by krev odplavovala soluty z hyperosmotického intersticia. Hyperosmotické intersticium je pak nezbytné pro zahušťování moči ve sběrných kanálcích.

Existují další mechanismy založené na protiproudové výměně. Například cévní zásobení periferních částí těla bez velkých tepelných ztrát je zajištěno protiproudovou výměnou tepla mezi zásobujícími tepnami a souběžnými žilami.

Odkazy

Související články

• Protiproudový multiplikační systém
• Nefron
• Ledviny

Externí odkazy

• Článek na anglické wikipedii

Použitá literatura

• SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka. 3. vydání. Praha : Grada, 2004. 448 s. ISBN 978-80-247-0630-6.

• TROJAN, Stanislav, et al. Lékařská fyziologie. 4. vydání. Praha : Grada, 2003. 772 s. ISBN 80-247-0512-5.