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