मूत्र सांद्रण और तनुकरण
मूत्र सांद्रण और तनुकरण गुर्दे की वह क्षमता है जिसके द्वारा वह पानी के सेवन में बड़े उतार-चढ़ाव के बावजूद प्लाज्मा ऑस्मोलैरिटी को लगभग स्थिर रखते हुए, पानी को संरक्षित या समाप्त करते हुए उत्सर्जित मूत्र की ऑस्मोलैरिटी को एक विस्तृत श्रृंखला में बदल सकता है। गुर्दा मज्जा में एक हाइपरऑस्मोटिक इंटरस्टिटियम उत्पन्न करके और फिर यह विनियमित करके इसे प्राप्त करता है कि संग्रह नलिका शरीर में कितना पानी लौटाती है, मुख्य रूप से एंटीडाययूरेटिक हार्मोन के नियंत्रण में।
Definition
मूत्र सांद्रण और तनुकरण अंतिम मूत्र ऑस्मोलैरिटी के विनियमित समायोजन को संदर्भित करता है, जो हेनले के लूप में प्रतिधारा गुणन के माध्यम से उत्पन्न कॉर्टिकोमेडुलरी ऑस्मोटिक ग्रेडिएंट और संग्रह नलिका के साथ परिवर्तनीय, हार्मोन-नियंत्रित जल पुनरावशोषण द्वारा पूरा किया जाता है।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को यह समझने में मदद करता है कि स्तनधारी गुर्दा प्लाज्मा की तुलना में बहुत अधिक केंद्रित या बहुत अधिक पतला मूत्र कैसे उत्पन्न करता है। इसमें प्रतिधारा गुणन द्वारा मज्जा ऑस्मोटिक ग्रेडिएंट का निर्माण, वासा रेक्टा द्वारा उस ग्रेडिएंट का संरक्षण, यूरिया रीसाइक्लिंग का योगदान, और अधिकतम मूत्र सांद्रता के निर्धारक शामिल हैं जो प्राप्त किए जा सकते हैं। यह शरीर विज्ञान का एक संदर्भ अवलोकन है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।
Sub-topics
Core questions
- गुर्दे के मज्जा के भीतर एक तीव्र ऑस्मोटिक ग्रेडिएंट कैसे स्थापित और बनाए रखा जाता है?
- गुर्दा विलेय उत्सर्जन से जल उत्सर्जन को कैसे अलग करता है?
- मूत्र कितना केंद्रित हो सकता है, इसकी ऊपरी सीमा क्या निर्धारित करती है?
- एंटीडाययूरेटिक हार्मोन गुर्दे को सांद्रण और तनुकरण मोड के बीच कैसे स्विच करता है?
Key concepts
- कॉर्टिकोमेडुलरी ऑस्मोटिक ग्रेडिएंट
- प्रतिधारा गुणन
- वासा रेक्टा द्वारा प्रतिधारा विनिमय
- मोटी आरोही भुजा का एकल-प्रभाव
- एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (वैसोप्रेसिन) और एक्वापोरिन-2
- यूरिया रीसाइक्लिंग
- मुक्त-जल निकासी
- अधिकतम और न्यूनतम मूत्र ऑस्मोलैरिटी
Key theories
- प्रतिधारा गुणन परिकल्पना
- हेनले का लूप एक प्रतिधारा गुणक के रूप में कार्य करता है: जल-अभेद्य मोटी आरोही भुजा से सक्रिय NaCl पुनरावशोषण एक छोटा अनुप्रस्थ ऑस्मोटिक अंतर स्थापित करता है जिसे मज्जा की लंबाई के साथ एक बड़े अक्षीय ग्रेडिएंट में गुणा किया जाता है, जिसका उपयोग संग्रह नलिका तब मूत्र को केंद्रित करने के लिए करती है।
Mechanisms
दो युग्मित प्रक्रियाएं इस कार्य के आधार पर हैं। सबसे पहले, हेनले का लूप कॉर्टेक्स से आंतरिक मज्जा की ओर बढ़ती हुई इंटरस्टिशियल ऑस्मोलैरिटी का एक ग्रेडिएंट बनाता और बनाए रखता है: मोटी आरोही भुजा सक्रिय रूप से NaCl को पुनरावशोषित करती है जबकि पानी के लिए अभेद्य रहती है, और अवरोही और आरोही भुजाओं की प्रतिधारा व्यवस्था इस एकल प्रभाव को एक तीव्र अक्षीय ग्रेडिएंट में गुणा करती है। वासा रेक्टा प्रतिधारा एक्सचेंजर के रूप में कार्य करके ग्रेडिएंट को संरक्षित करता है, और यूरिया रीसाइक्लिंग आंतरिक-मज्जा ऑस्मोलैरिटी में जोड़ता है। दूसरा, संग्रह नलिका इस ग्रेडिएंट से होकर गुजरती है; जब एंटीडाययूरेटिक हार्मोन मौजूद होता है, तो एक्वापोरिन-2 जल चैनल एपिकल झिल्ली में डाले जाते हैं, पानी ऑस्मोटिक रूप से हाइपरऑस्मोटिक इंटरस्टिटियम में प्रवाहित होता है, और केंद्रित मूत्र परिणाम होता है, जबकि कम हार्मोन स्तर के साथ नलिका अपेक्षाकृत जल-अभेद्य रहती है और पतला मूत्र उत्सर्जित होता है।
Clinical relevance
सांद्रण और तनुकरण तंत्र बताता है कि शरीर प्लाज्मा ऑस्मोलैरिटी और जल संतुलन का बचाव कैसे करता है, और इसकी गड़बड़ी नैदानिक शरीर विज्ञान में चर्चा की गई जल नियमन के कई मान्यता प्राप्त पैटर्न के अंतर्निहित है, जैसे कि बिगड़ा हुआ जल संरक्षण या बिगड़ा हुआ जल उत्सर्जन की स्थितियां। यह प्रविष्टि उस शरीर विज्ञान का वर्णन करती है जिसे ऐसी स्थितियां परेशान करती हैं और निदान या उपचार का आधार नहीं है।
Evidence & guidelines
यहां संक्षेपित तंत्र शारीरिक समीक्षाओं और मानक पाठ्यपुस्तकों से लिए गए हैं न कि नैदानिक परीक्षणों से; प्रमुख आधुनिक संश्लेषण मूत्र-सांद्रण तंत्र और गुर्दे के एक्वापोरिन पर समीक्षा लेख हैं।
History
प्रतिधारा परिकल्पना बीसवीं सदी के मध्य में यह समझाने के लिए उभरी कि गुर्दा प्लाज्मा की तुलना में कहीं अधिक केंद्रित मूत्र कैसे उत्पन्न कर सकता है, और बाद के दशकों ने प्रत्येक नेफ्रॉन खंड के परिवहन गुणों को स्पष्ट किया। आणविक युग ने एक्वापोरिन जल चैनलों और यूरिया ट्रांसपोर्टरों के क्लोनिंग को जोड़ा, जिसने विनियमित जल और यूरिया आंदोलनों के लिए एक आणविक आधार प्रदान किया जिसे शास्त्रीय मॉडल ने कार्यात्मक रूप से अनुमान लगाया था।
Key figures
- Jeff M. Sands
- Harold E. Layton
- Mark A. Knepper
- Søren Nielsen
- Peter Agre
Related topics
Seminal works
- sands-layton-2014
- nielsen-2002
Frequently asked questions
- गुर्दा रक्त की तुलना में मूत्र को अधिक केंद्रित क्यों बना सकता है?
- क्योंकि हेनले का लूप प्रतिधारा गुणन द्वारा एक हाइपरऑस्मोटिक मज्जा इंटरस्टिटियम बनाता है; जब एंटीडाययूरेटिक हार्मोन नलिका को जल-पारगम्य बनाता है तो पानी तब संग्रह नलिका से ऑस्मोटिक रूप से उस इंटरस्टिटियम में निकल जाता है।
- मूत्र को केंद्रित करने और पतला करने में क्या अंतर है?
- दोनों एक ही मज्जा ग्रेडिएंट पर निर्भर करते हैं। सांद्रण तब होता है जब एंटीडाययूरेटिक हार्मोन संग्रह नलिका को जल-पारगम्य बनाता है ताकि पानी पुनरावशोषित हो; तनुकरण तब होता है जब हार्मोन कम होता है, नलिका जल-अभेद्य रहती है, और आरोही भुजा द्वारा हटाए गए विलेय मूत्र को हाइपो-ऑस्मोटिक छोड़ देता है।