Bioengineering 6000 CV Physiology

Kidney

Countercurrent Multiplier

• Loop with active 

transporters between the 

arms loops

• Leads to cumulative 

concentration increase

• Requires:

– Active Transport 

between arms

– Constant flow into loop

• Concentration gradient 

along the entire arm is 

greater than between 

arms.

• Passive system reduces 

the gradient, e.g., 

reducing heat loss to the 

heat sink.

Active

Passive

Bioengineering 6000 CV Physiology

Kidney

Countercurrents in the Kidney

1) Active transport of salt

•

Increased  osmolarity

•

Lower water permeability

2) Osmotic passive transport of water

•

Low NaCl, urea permeability

3) Passive diffusion of urea

•

Only place with high urea 

permeability

4) Osmotic diffusion of water

•

Produces high osmolarity 

filtrate and bottom of loop

5) Diffusion of salt

•

Low water permeability

•

Produces low osmolarity filtrate 

at top of loop

•

Overall effect is concentration 

of urine

D

rive

n 

by 

act

ive

tra

nsp

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f N

aC

l

D

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n 

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