対向流交換系

対向流交換系は、腎髄質を下行・上行する直血管が水と溶質を受動的に交換し、髄質へ血液を供給しながら浸透圧勾配を保つ機構である。

高濃度領域を通る往復配管で、下りながら溶質を受け取り水を失い、上りながら溶質を返し水を受け取るため、周囲の濃度を持ち去りにくい仕組みに例えられる。

直血管下行枝は髄質深部へ進むにつれNaCl・尿素を取り込み、水を失って高浸透圧になる。上行枝では逆に溶質を間質へ戻し、水を取り込む。ヘアピン構造、向流、低血流により、髄質から回収した水を血中へ運びつつ溶質の正味流出を最小化する。髄質血流が過度に増えると溶質が運び去られるwashoutが起こり、濃縮能が低下する。

集合管から再吸収された水は直血管へ回収されるが、NaClと尿素の多くは上行側で髄質へ戻され、浸透圧勾配が維持される。

直血管は勾配を新たに作る主役ではない。対向流増幅系との役割を区別する。血流がゼロでは組織維持できず、多すぎても勾配が失われる。