CCM'nin arkasındaki temel prensip, sıvıların veya maddelerin zıt yönlerde düzenlenmesinde ve akışında yatmaktadır.
İdrar Konsantrasyonu:
- Böbreklerde ters akım mekanizması idrarın yoğunlaşmasında hayati bir rol oynar. Süzüntü böbrek tübüllerinden akarken, tübüller ve çevre doku arasında çözünen maddeler ve su alışverişi yapılır.
- Kan, tübüler sıvıya ters yönde (karşı akım) akar. Bu düzenleme, böbreğin en iç bölgesi olan medullada artan çözünen madde konsantrasyonlarıyla birlikte bir konsantrasyon gradyanı yaratır.
- Tübüler sıvı tübüllerde aşağı doğru hareket ederken medulladaki konsantre interstisyel sıvı ile temasa geçerek suyun tübüllerden çevre dokulara pasif difüzyonuna izin verir.
- Kanın ters akışı konsantrasyon gradyanını koruyarak böbreklerin su tasarrufu yaparken yüksek konsantrasyonlu idrar üretmesine olanak tanır.
Isı Tasarrufu:
- Karşı akım mekanizması dolaşım sistemindeki ısının korunmasına da katkıda bulunur. İnsanlar gibi hayvanlarda, kan damarları birbirine yakın olarak düzenlenir ve birbirine paralel olarak uzanarak karmaşık ağlar oluşturur.
- Vücudun ekstremitelerine (soğuk uzuvlar veya açıkta kalan yüzeyler) doğru akan kan, ısıyı çevredeki dokulara aktarırken soğutulur.
- Eş zamanlı olarak vücudun çekirdeğine doğru akan kan, komşu damarlardaki soğuk kandan ısı aldığından ısınır. Bu düzenleme vücut ısısının korunmasına yardımcı olur ve ısı kaybını önler.
Gaz Değişimi:
- Balık ve bazı kabuklular gibi bazı suda yaşayan hayvanlarda, solunum sistemi etkili gaz değişimi için ters akım mekanizmasını kullanır.
- Solunum organı görevi gören solungaçlar, kan damarları kanı ters yönde taşırken, suyun üzerlerinden akmasını sağlayan özel yapılardır.
- Su solungaçların üzerinden akarken, sudaki oksijen kan damarlarına yayılırken karbondioksit ters yönde hareket ederek kandan suya yayılır.
- Karşı akım düzenlemesi sudan oksijenin çıkarılmasını maksimuma çıkarır ve karbondioksitin ortadan kaldırılmasını destekler.
Karşı akım mekanizması, organizmaların, çözünen madde konsantrasyonları, ısı veya gazlar dahil olmak üzere, gradyanlar boyunca madde alışverişini optimize etmesini sağlayan çok önemli bir fizyolojik adaptasyondur. Verimliliği homeostazın korunmasına, su dengesinin düzenlenmesine, enerjinin korunmasına ve hayati fizyolojik süreçlerin kolaylaştırılmasına önemli ölçüde katkıda bulunur.