Flow dependence of fluid transport in the isolated superficial pars recta: Evidence that osmotic disequilibrium between external solutions drives isotonic fluid absorption

Flow dependence of fluid transport in the isolated superficial pars recta: Evidence that osmotic disequilibrium between external solutions drives isotonic fluid absorption. The present studies tested the hypothesis that osmotic disequilibrium between luminal and peritubular fluids is the driving force for net volume absorption in the isolated proximal straight tubule. Isolated tubule segments from superficial rabbit renal cortex were perfused at varying rates with a high chloride and bicarbonate-free solution as they were bathed with a normal bicarbonate-Krebs-Ringer buffer solution at 38° C. Increasing the perfusion rate from ≃4 to ≃30 nl/min produced a monotonie increase in net volume absorption (Jv) from 0.18 ± (SEM) 0.03 to 0.62 ± 0.08nl · min-1 · mm-1. The chloride concentration in collected fluid samples rose from ≃137 to ≃147 mEq/ liter over the same perfusion rate range. Ouabain (10-4M) added to the bathing solution inhibited Jv by a rate which varied from 0.20 to 0.28nl · min-1 · mm-1 depending on the perfusion rate. A mathematical model of the axial flows and transepithelial transport processes was developed. This model, and the experimental data, is consistent with the view that the driving force for isotonic fluid absorption in these tubules depends on the axial maintenance of osmotic disequilibrium between the perfusate and the bathing solution. Increasing the perfusion rate opposes osmotic equilibration by minimizing the extent to which dissipative fluxes of chloride and bicarbonate ions change the transepithelial chloride and bicarbonate concentration gradients, and by minimizing the tendency of the luminal cryoscopic osmolality to increase as volume absorption occurs.Dépendance du transport de liquide vis à vis du débit dans la pars recta superficielle isolée: Preuve de ce que le déséquilibre osmotique entre les solutions externes gouverne l'absorption isotonique. Ce travail est destiné à évaluer l'hypothèse selon laquelle le déséquilibre osmotique entre les liquides luminaux et péritubulaires est la force motrice de l'absorption nette dans le tube proximal droit isolé. Des segments tubulaires isolés à partir du cortex superficiel de lapin ont été perfuses à des débits variables avec une solution riche en chlorure et dépourvue de bicarbonate et immergés dans une solution tampon bicarbonate-Krebs-Ringer à 38° C. L'augmentation du débit de perfusion de ≃4 à ≃30 nl/min a produit une augmentation du débit d'absorption net (Jv) de 0,18 ± (SEM) 0,03 à 0,62 ± 0,08nl · min-1 · mm-1. La concentration de chlorure dans les échantillons de liquide collecté a augmenté de ≃137 à ≃147 mEq/ litre pour les mêmes valeurs de débit de perfusion. Un modèle mathématique des débits axiaux et des processus de transport transépithéliaux a été développé. Ce modèle est, ainsi que les résultats expérimentaux, en accord avec l'idée selon laquelle la force motrice de l'absorption isotonique dans ces tubules est fonction du maintien axial d'un déséquilibre osmotique entre le perfusat et le bain. L'augmentation du débit de perfusion s'oppose à l'équilibration osmotique en diminuant la capacité des flux dissipatifs de ions des chlorure et bicarbonate de modifier les gradients de concentration transépithéliaux de chlorure et bicarbonate et en diminuant la tendance à l'augmentation de l'osmolalité luminale en fonction de l'absorption