¿Cómo funciona el contador actual en la nefrona?

Una explicación simple. Recuerde cómo funciona la ósmosis: tiene dos suministros de solución separados por una membrana semipermeable. Vamos a mantenerlo simple y llamarlo agua salada. Ellos varían en concentración. Digamos que un suministro está tan saturado como puede y el otro es solo un poco saturado, o incluso agua pura. El soluto (la sal) no debe poder cruzar la membrana, pero el solvente (el agua) sí puede. Con el tiempo, la concentración de la solución en los dos lados se igualará, mediante el movimiento del agua de un lado de la membrana al otro. El agua se mueve desde el lado de menor concentración de sal, al lado de una mayor concentración de sal, para equilibrar las concentraciones de solución en ambos lados de la membrana.

Puedes imaginar que terminarás con una concentración media en ambos lados. No está completamente saturado, y tampoco está libre de sal, sino algo intermedio. Puede obtener matemática y compleja en esto, pero no es necesario, si es obvio para usted que terminará en concentración media en ambos lados. Cuánto tiempo llevará hacerlo tiene que ver con la eficiencia de la membrana. Olvídate de eso, no importa para esta discusión. Asume que tienes todo el tiempo del mundo.

La contracorriente en la nefrona es un ingenioso mecanismo para permitir la reducción de la concentración en un lado de la membrana a un valor tan bajo como sea posible. Así es como está diseñado:

Toma mi ejemplo de arriba. Ahora, en lugar de ser una vasija imaginaria con una pared membranosa entre ellos, imagina que es un tubo, con una pared divisoria corriendo por el medio, el camino más largo. Ahora, fluye agua salada saturada por un lado, y diluye el agua salada, o incluso agua pura, por el otro lado. Ahora, tienes ósmosis que ecualiza la concentración nuevamente, pero está sucediendo mientras las soluciones fluyen por el tubo. Entonces, si comenzamos con agua salada saturada en un lado y una solución completamente insaturada, es decir, agua pura, en el otro, asumiendo el tiempo adecuado y una membrana perfectamente eficiente, ¿puede ver que al final del tubo, tanto lados estarían 50% saturados?

Ahora bien, si este fuera el glomérulo, esa es una buena forma de eliminar algún soluto del cuerpo, al alimentar al cuerpo con agua pura, pero ¿no sería mejor eliminar más del 50% de él? Esto es lo que hace el contraflujo.

Imagine el mismo tubo, con su membrana interna longitudinal pero, en lugar de arrancar tanto el agua pura como la solución salina, en el mismo extremo, fluyendo en la misma dirección, bombea la solución de sal en una dirección y comienza a bombear el agua a través, en la DIRECCIÓN OPUESTA, DEL OTRO EXTREMO DEL TUBO. Ahora, en cada sección del tubo, la física es la misma que en la ilustración estática en la parte superior de la página, y, a cierta distancia por el tubo emparejado, tendrá una solución al 50% en ambos lados de la membrana. AHORA, y esta es la parte importante: imagine lo que sucede en el siguiente tramo de tubo. La solución salina al 50% está fluyendo hacia el suministro de agua dulce, por lo que, a una pequeña distancia del tubo, ya no está en contacto con una solución adyacente al 50%, sino que es una solución más diluida a medida que se acerca al agua dulce extremo del lado del tubo que está conectado al agua dulce. Por lo tanto, existe la posibilidad de una mayor ósmosis para reducir ahora la concentración de la solución original de agua salada a <50%. Mucho menos, limitado solo por la eficiencia de la membrana, dado que hemos asumido un tiempo adecuado, por lo que no es un límite de velocidad.

Espero que esto ayude. Siempre pensé que este era uno de los temas más fascinantes en fisiología.