Aufsteigende Henle-Schleife

Bleiben Ionen im medullären Interstitium einfach hängen oder gehen sie in das Kreislaufsystem und verlassen die Niere?

Beide!

Sie haben eines der grundlegenden Prinzipien der Nierenphysiologie verstanden – das Mark muss salzig bleiben. Beginnen wir dort und sehen, ob wir nicht herausfinden können, was passiert.

Während das Filtrat durch den Tubulus fließt, werden gelöste Stoffe aus dem Lumen am dicken aufsteigenden Schenkel entfernt und der medullären ECF hinzugefügt. Dies konzentriert gelöste Stoffe in der Medulla und erzeugt den kortikomedullären Gradienten (die Medulla muss salzig bleiben). Dies wird als Gegenstrommultiplikation bezeichnet und erklärt, wie ein so großer osmolarer Gradient zwischen Kortex und Medulla auftritt.

Was passiert im Steady State mit einem etablierten kortikomedullären Gradienten? Gelöste Stoffe werden weiterhin von den tubulären Zellen im dicken aufsteigenden Ast reabsorbiert. Damit es sich im stationären Zustand befindet, muss jedes Ion, das in die ECF resorbiert wird, irgendwohin gehen. Eines von drei Dingen könnte mit diesen Ionen passieren:

1. Sekretion oder Diffusion in den Sammelkanal (und Ausscheidung als Urin)

2. Diffusion in den Kortex (Abbau des kortikomedullären Gradienten)

3. Diffusion in die Kapillaren im Medulla, die Vasa recta (Austritt aus der Niere durch die Nierenvene)

Tatsächlich passieren all diese Dinge bis zu einem gewissen Grad.

Sekretion und Diffusion in den Sammelkanal (1) werden durch Veränderungen in der Expression von Pumpen und Kanälen reguliert. Die Diffusion in den Kortex (2) wird durch die Diffusion in die Vasa recta (3), was wir Gegenstromaustausch nennen, auf einem Minimum gehalten .

Ich bin immer davon ausgegangen, dass diese Ionen dann zu einem anderen Zweck in die Blutgefäße eindringen.

Das passiert also , aber denken Sie daran, dass der Hauptgrund für die Konzentration gelöster Stoffe in der Medulla darin besteht, dass die Niere bei Bedarf einen sehr konzentrierten Urin ausscheiden kann. Ionen dringen zum gleichen Zweck in die Blutgefäße ein , um zu verhindern, dass sie zurück zum Kortex diffundieren und den kortikomedullären Gradienten auflösen.

Die Konzepte der Gegenstrommultiplikation und des Gegenstromaustauschs wurden in den 1940er Jahren vorgeschlagen und durch eine Reihe von Experimenten in den 1950er Jahren gestützt. Der wegweisende Artikel von Gottschalk und Mylle aus dem Jahr 1959 im American Journal of Physiology wurde 1997 von JASN nachgedruckt und steht ohne Paywall zum Download zur Verfügung. Es ist eine ausgezeichnete Lektüre! Wie sie vorhergesagt haben, haben wir viel mehr gelernt , aber dieses Modell hat immer noch Bestand und ist das, was wir bis heute in der Nierenphysiologie lehren.

Das ist ihre Figur: