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Kompaktlexikon der Biologie: Gegenstromaustausch

Gegenstromaustausch, Gegenstromprinzip, bei vielen Tieren vorkommendes Prinzip zur Anreicherung gelöster Stoffe oder Gase, oder auch zur Rückgewinnung oder Abgabe von Wärme durch Aufrechterhaltung eines entsprechenden, möglichst steilen Gradienten zwischen den korrespondierenden Medien aufgrund von gerichteter Diffusion. Die beiden betreffenden Medien müssen dazu in gegenläufiger Richtung aneinander vorbeiströmen, wobei sie durch eine selektiv durchlässige Scheidewand getrennt sind. Auf diese Weise wird über die gesamte Austauschstrecke beider Strombahnen ein maximales Konzentrationsgefälle aufrechterhalten. Dieses bewirkt eine stetige, einseitig gerichtete Diffusion des anzureichernden Stoffes von einem in das andere Medium. Ein solcher Gegenstromaustausch bewirkt z.B. in der Placenta der Säugetiere trotz getrennter Blutbahnen die wirkungsvolle Versorgung des Embryos mit Sauerstoff und Nährstoffen, aber auch die Abgabe von Stoffwechselendprodukten des Embryos an den mütterlichen Blutkreislauf. Sind in einem Gegenstromsystem die flüssigkeitstransportierenden Gefäße schleifenförmig angeordnet, und finden zusätzlich aktive Ionentransportvorgänge aus einem Schenkel der Schleife in das umgebende Medium statt, kommt es zu einer Multiplikation der Einzelkonzentriereffekte mit einem Maximum am Scheitelende der Schleife (Gegenstrommultiplikation, z.B. in der Niere). Atmung, Kiemen, Rete mirabile, Schwimmblase

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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