Петля Генле-противоточный концентрирующий механизм

Роль петли Генле как противоточного концентрирующего механизма определяют следующие факторы:

1) близкое соседство нисходящего и восходящего колен;

2) проницаемость нисходящего колена для воды;

3) непроницаемость нисходящего колена для растворенных веществ;

4) проницаемость тонкого сегмента восходящего колена для растворенных веществ;

5) наличие механизмов активного транспорта в толстом сегменте восходящего колена.

Осмолярность фильтрата в обоих коленах петли Генле тоже позволяет предположить, что петля действует как противоточный концентрирующий механизм. В такой системе разность концентраций между жидкостями в восходящем и нисходящем коленах на каждом уровне может быть небольшой, но поскольку эта разность существует на большом протяжении (как в петле Генле), она суммируется и конечная концентрация фильтрата у изгиба петли оказывается намного больше, чем у ее концов. Чем длиннее петля, тем больше разность концентраций. Выход хлористого натрия из фильтрата в восходящем колене приводит к повышению его концентрации в тканевой жидкости мозгового вещества, в связи с чем из восходящего колена отсасывается вода. Эта вода сразу поступает в прямые сосуды, благодаря чему в тканевой жидкости и в фильтрате сохраняется высокая концентрация растворенных веществ, как показано на рис. 19.27. В процессе продвижения фильтрата по петле противоточный обмен продолжается. Непрерывная пассивная и активная циркуляция растворенных веществ обеспечивает постоянную высокую концентрацию хлористого натрия в мозговом веществе. Параллельно функционирует другая система-система противоточного обмена в прямых сосудах (см. ниже), и эти два противоточных механизма, работая сообща, обеспечивают градиент осмотической концентрации в мозговом веществе.

Рис. 19.27. Модель противоточного концентрирующего механизма, образуемого канальцами петли Генле. Ионы Na⁺ и Сl^- активно транспортируются из толстого сегмента восходящего колена петли в тканевую жидкость, концентрация растворенных веществ в этой жидкости повышается. Вода выходит из просвета нисходящего колена петли. Цифрами указана осмотическая концентрация (мосмоль/кг). Градиент осмолярности между нисходящим и восходящим коленами петли Генле произвольно принят за 200 мосмоль/кг