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J-GLOBAL ID：201802238666173996   整理番号：18A1197204

腎臓分離プロセスにおける熱力学的考察【JST・京大機械翻訳】

Thermodynamic considerations in renal separation processes

著者 (5件)： Louw Robert H. (Materials and Process Synthesis (MaPS) Research Unit, University of South Africa, Roodepoort, South Africa) ,  Rubin David M. (Biomedical Engineering Research Group, School of Electrical and Information Engineering, University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa) ,  Glasser David (Materials and Process Synthesis (MaPS) Research Unit, University of South Africa, Roodepoort, South Africa) ,  Letts Robyn F. R. (Biomedical Engineering Research Group, School of Electrical and Information Engineering, University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa) ,  Hildebrandt Diane (Materials and Process Synthesis (MaPS) Research Unit, University of South Africa, Roodepoort, South Africa)
資料名： Theoretical Biology and Medical Modelling (Web)  (Theoretical Biology and Medical Modelling (Web))
巻： 14  号： 1  ページ： 2  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7345A  ISSN： 1742-4682  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】腎臓における尿の生産は,一般的に,電力活性輸送機構に対する大量の代謝活性を必要とするエネルギー集約的プロセスであると考えられている。本研究は,ヒト腎臓における尿生産のための最小の作業要件を評価するために熱力学的分析を使用し,尿生産のエネルギーコストに関する新しい展望を提供する。本研究において,ブラックボックスモデルを用いて,腎臓における全体的腎臓および生理学的ベースのサブセクションのGibbsエネルギー流入量および流出量を比較し,尿生産のための分離の仕事を計算した。【結果】結果は,広く,そして,特定のシナリオのために,尿生産の間に行われた研究を記述する。最初に,両腎臓における糸球体濾過は,腎臓における典型的な条件下で5mWの速度で行う必要があることを示した。その後,54mW未満は,考慮した極端な場合においてさえ,尿中へのろ液の濃縮に十分である。また,ナトリウム,カリウム,尿素および水を含む個々の物質の排泄速度と腎臓における分離作業を関連させた。最後に,熱力学計算は,プラズマ希釈が血液から尿を分離するエネルギーコストを有意に減少させることを示した。結論:これらの熱力学的結果と生理学的基準点との比較により,種々の因子がプロセスのエネルギーコストにどのように影響するかを明らかにした。驚くべきことに,人間の尿を生産するために必要なエネルギーは少なく,二重の仕事量は,腎臓を通しての血流の圧力降下を通して提供されるすべてのエネルギーで理論的に行うことができ,一方,腎臓の代謝エネルギー消費は,ほぼ100倍の分離作業を駆動できる可能性がある。それにもかかわらず,グラフ的に要約されたモデルの出力は,分離作業のnuancesを示し,それはより経験的な証拠の文脈でさらに分析できる。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 希釈 ,  プラズマ ,  *熱力学 ,  集中化 ,  濾液 ,  排泄 ,  ヒト ,  カリウム ,  Gibbs自由エネルギー ,  ナトリウム ,  エネルギーコスト ,  血流 ,  生理学 ,  電力 ,  ウレア化合物

著者キーワード (6件)： ヒト腎臓 ,  尿生産 ,  分離作業 ,  Gibbsエネルギー ,  エネルギーバランス ,  感度解析

分類 (1件)： 腎臓  (EJ09030X)

物質索引 (1件)： 尿素

引用文献 (39件)：

• Proc Natl Acad Sci U S A; The Work of the Kidney in the Production of Urine., 17(1), 3.; H Borsook, HM Winegarden; 17; 1; 1931; 3-12; 10.1073/pnas.17.1.3; CR1;
• Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE. Tiez Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. St. Louis: Elsevier Health Sciences; 2012.
• Cell Biol Int; Role of protein conformation and aggregation in pumping water in and out of a cell; IL Cameron, KM Kanal, GD Fullerton; 30; 1; 2006; 78-85; 10.1016/j.cellbi.2005.09.010; CR3;
• Am J Physiol; In vitro perfusion of juxtamedullary nephrons in rats; D Casellas, LG Navar; 246; 3; 1984; F349-F358; CR4;
• Am J Physiol Ren Physiol; Transport efficiency and workload distribution in a mathematical model of the thick ascending limb; C Clausen, AT Layton, LC Moore, A Nieves-González; 304; 6; 2013; F653-F664; 10.1152/ajprenal.00101.2012; CR5;

タイトルに関連する用語 (3件)： 腎臓 ,  プロセス ,  熱力学