Le principe de contre-courant est un principe de fonctionnement biologique impliqué dans la thermorégulation de nombreux animaux, dans la respiration de poissons comme les requins, et dans des processus tels que l'urine humaine. concentration. La diurèse chez l'homme se produit en grande partie dans la soi-disant boucle de Henle dans la moelle rénale et se caractérise par des systèmes de sens d'écoulement opposé. Un trouble apparenté est le syndrome de Barrter héréditaire et mutationnel.
Quel est le principe du contre-courant?
Dans le corps humain, le principe du contre-courant est particulièrement pertinent pour l'échange de substances dans un rein tissu. Le principe du contre-courant biologique a différentes significations. Pour le monde animal, le principe fonctionnel joue un rôle principalement dans la thermorégulation. Dans le corps humain, il est particulièrement pertinent pour l'échange de substances dans un rein tissu. Une direction d'écoulement à contre-courant dans les tissus voisins assure l'efficacité de l'échange de substance. Les systèmes à contre-courant chez l'homme un rein les tissus servent en particulier à conserver les substances et l'énergie. Dans le corps humain, la boucle de Henle dans le néphron représente un excellent exemple du principe fonctionnel du contre-courant dans les structures anatomiques adjacentes. La boucle de Henle est le terme utilisé pour décrire la section en boucle du système tubulaire rénal situé dans la moelle rénale, qui sert principalement à concentrer l'urine. La boucle de Henle, et donc l'un des principes de contre-courant les plus importants chez l'homme, se produit dans la zone médullaire externe. Le principe est très important pour la diurèse ou la formation d'urine et se compose de trois composants distincts avec des directions d'écoulement opposées. Les requins et autres poissons utilisent également le principe du contre-courant pour la respiration. Ils ont un échangeur à contre-courant dans lequel oxygène-pauvre sang rencontre un oxygène-moyen riche. Pendant l'échange de gaz, il y a contact entre le sang et le milieu plus oxygéné pour maintenir la oxygène différence de pression partielle et favoriser une absorption supplémentaire d'O2 du milieu.
Fonction et objectif
Le système à contre-courant des reins humains se compose de trois composants distincts. Le premier d'entre eux est le mince membre descendant de la soi-disant boucle de Henle, le deuxième élément est formé par le membre ascendant épais de la boucle et le troisième élément correspond à l'interstitium, qui est situé entre les deux premiers composants. La partie mince et descendante de la boucle de Henle est perméable à d'eau. La partie épaisse et ascendante de la boucle ne l'est pas. Dans la partie ascendante de la boucle de Henle, sodium les ions migrent de l'urine vers l'interstitium adjacent. Cette migration s'effectue par transport actif. Eau ne migre pas dans l'interstitium, mais reste dans l'urine. contrairement à sodium, d'eau ne peut pas du tout atteindre l'interstitium à cause des parties imperméables de la boucle de Henle. Pour cette raison, le fluide devient hypotonique tandis que l'interstitium acquiert une hypertonicité. L'eau s'écoule enfin dans l'interstitium, devenu hypertonique, à partir de la mince portion descendante de la boucle de Henle. En effet, dans cette partie de la boucle, la paroi est perméable à l'eau. De cette manière, l'urine primaire est concentrée: le concentration se produit dans la partie descendante de la boucle sans dépense d'énergie supplémentaire. L'eau est éliminée de l'urine primaire pendant concentration par le principe du contre-courant. La récupération de l'eau dans les reins est possible passivement grâce au principe, et est ainsi couplée à la réabsorption de sodium. Cette procédure est extrêmement économe en énergie. La boucle Henle comporte plusieurs étapes, toutes impliquées simultanément dans le processus. Le fonctionnement simultané du principe décrit ci-dessus à toutes les étapes de la boucle de Henle se traduit par une concentration fractionnaire de l'urine. La concentration de électrolytes est le plus élevé dans la partie apicale de l'anse de Henle, car dans cette partie de l'eau a été éliminée de l'urine primaire sur toute la distance du mince membre descendant. Ainsi, le principe à contre-courant a contribué à la concentration économe en énergie de Hans par la direction opposée de l'écoulement des tissus adjacents dans la boucle de Henle des reins.
Maladies et affections
Lorsque l'anse de Henle des reins est affectée par la maladie, des perturbations du principe à contre-courant et donc de la concentration urinaire se produisent parfois. Le syndrome de Bartter est une maladie héréditaire relativement rare de l'anse de Henle, qui affecte plus spécifiquement l'épaisse branche ascendante de l'anse. La cause de la maladie est un défaut du cotransporteur Na + / K + / 2Cl-, que l'on pense être furosémide sensible. D'autres variantes de la maladie sont associées à un défaut du canal K + apical ou résultent d'un défaut du canal Cl baso-latéral. Ces canaux coopèrent avec le cotransport Na + / K + / 2Cl- dans la réabsorption de NaC1 dans le segment de dilution et contribuent significativement au fonctionnement du principe à contre-courant dans la branche ascendante de l'anse dans un rein sain. En raison de la coopération altérée entre les cotransporteurs et les canaux, des ions sodium insuffisants peuvent être réabsorbés. En raison de la réabsorption réduite, les patients sang chutes de pression. En raison de la baisse alarmante tension artérielle, les pressorécepteurs de la paroi de l'aorte déclenchent la libération de catécholamines. De plus, le drop in tension artérielle conduit également à une diminution du flux sanguin vers la vasa afferentia. Cette diminution du flux sanguin stimule la libération de rénine. Il en résulte un hyperaldostéronisme hyperréninémique. Dans la maladie de type IV, il existe un défaut de Barttin, qui correspond à la sous-unité β essentielle du canal ClC-K. Cette sous-unité est impliquée non seulement dans la membrane de l'anse baso-latérale de Henle mais également dans la membrane de l'oreille interne baso-latérale. Pour cette raison, ce sous-type de la maladie se caractérise non seulement par un principe de contre-courant perturbé, mais également par la surdité. Toutes les autres maladies de la zone médullaire rénale peuvent également perturber le principe à contre-courant, comme le rein cancer or nécrose du tissu rénal qui s'y trouve. De plus, des troubles de la concentration urinaire et de son principe fonctionnel peuvent être provoqués par de nombreuses mutations. Pour le syndrome de Barrter seul, un total de cinq mutations causales a été documenté.
