Membrane characteristics regulating potassium transport out of the isolated perfused descending limb of Henle

Membrane characteristics regulating potassium transport out of the isolated perfused descending limb of Henle. Previous micropuncture studies have noted that the potassium concentration in the descending limb of Henle (DLH) is significantly higher than in the plasma. The mechanisms by which this occurs is not clear. The present studies were designed to examine this issue by elucidating the characteristics of potassium transport across the isolated perfused rabbit descending limb of Henle. Three different types of measurements were made: 1) simultaneous isotopic permeability coefficients for 42K (PK) and 22Na (KNa) were determined under conditions of zero net fluid transport; 2) the collected-to-perfused potassium concentration ratio was measured when tubules were perfused with isosmolal ultrafiltrate of same rabbit serum as bath; and 3) the fractional rise in potassium concentration was compared to fractional movement of water secondary to induced osmotic forces. The results indicate that PK and PNa, expressed per unit length of tubule, were 2.43 ± 0.43 × 10-7 cm2 sec-1 and 1.86 ± 0.34 × 10-7 cm2 sec-1, respectively. These values indicate that potassium is almost as impermeant as sodium across the DLH and is consistent with the previous observations which suggested that the isolated rabbit DLH is relatively impermeant to solutes. The chemical concentration of potassium was measured in two sets of studies. In the first, the collected-to-perfused (C/P) potassium concentration ratio did not rise above the (C/P) volume marker ratio when tubules were perfused with isosmolal ultrafiltrate. However, in the second set of studies a significant rise was noted in the (C/P) potassium concentration ratio when DLH was perfused with 302 mOsm/liter ultrafiltrate in hyperosmolar bath made up by addition of 298mOsm NaCl to rabbit serum (final osmolality of bath was 600 mOsm/liter). Under these circumstances the (C/P) potassium ratio was 1.53 ± 0.07 while (C/P) volume marker ratio was 1.62 ± 0.09. It is concluded that the combination of DLH permeation characteristics are such that potassium concentrations within the DLH are raised to high values by sieving processes secondary to osmotic abstraction of water as the fluid within the DLH courses through progressively more hyperosmolar surroundings.Caractéristiques de membrane régulant le transport de potassium hors de la branche descendante de l'anse de Henle isolée et perfusée. Des travaux antérieurs utilisant les techniques de microponctions ont montré que la concentration du potassium dans la branche descendante de l'anse de Henle (DHL) est significativement supérieure à celle du plasma. Le mécanisme par lequel cela survient n'est pas clair. Ce travail a été conçu pour envisager ce problème en élucidant les caractéristiques du transport de potassium à travers la branche descendante de l'anse de Henle de lapin isolée et perfusée. Trois catégories de mesures ont été faites: 1) les coefficients de perméabilité pour les isotopes 42K (PK) et 22Na (PNa) ont été déterminés dans des conditions de flux net nul d'eau; 2) le rapport de concentration du potassium collection/perfusat a été déterminé alors que les tubules étaient perfusés avec un ultrafiltrat iso-osmotique du même sérum de lapin que celui utilisé dans le bain; 3) l'augmentation fractionelle de la concentration du potassium a été comparée aux mouvements d'eau consécutifs aux forces osmotiques imposées. Les résultats de ces expériences sont indiqués ci-dessous. PK et PNa, exprimés par unité de longueur de tubule, sont respectivement de 2,43 ± 0,43 · 10-7 · cm2 · sec-1 et 1,86 ± 0,34 · 10-7 · cm2 · sec-1. Ces valeurs indiquent que le potassium est presque aussi imperméant que le sodium à travers la DHL, ce qui est en accord avec les observations antérieures qui suggéraient que la DHL isolée de lapin est relativement imperméable aux substances dissoutes. La concentration chimique du potassium a été mesurée dans deux séries d'études. Dans la première, le rapport de concentration du potassium collection/perfusion (C/P) n'a pas dépassé le même rapport pour l'indicateur de volume alors que les tubules étaient perfusés avec un ultrafiltrat iso osmotique. Dans la deuxième, cependant, une augmentation significative de (C/P) du potassium a été obtenue alors que la DHL était perfusée avec un ultrafiltrat à 302 mOsm/kg dans un bain rendu hyperosmolaire pas l'addition de NaCl, 298 mOsm/kg, à du sérum de lapin (l'osmolalité finale du bain était de 600 mOsm/litre). Dans ces conditions le (C/P) du potassium etait de 1,53 ± 0,07 alors que le (C/P) du marqueur de volume était de 1,62 ± 0,09. Il est conclu que la combinaison des caractéristiques de perméation de la DHL est telle que les concentrations de potassium à l'intérieur de la DHL sont rendues élevées par un processus de filtration, secondaire à la soustraction osmotique d'eau, au fur et à mesure que le liquide, dans la DHL, parcourt un milieu environnant d'hyperosmolarité croissante