肾小球每日滤过的原尿可达180L,其中电解质成分与血浆基本相似。但正常人每日排出的尿量仅1500ml左右,原尿中99%以上的水和很多物质被肾小管重吸收。
近端肾小管主要承担滤液的重吸收功能,滤过的葡萄糖、氨基酸100%被重吸收,通过Na+-K+ATP酶,Na+在近端肾小管中主动重吸收,主要的阴离子碳酸氢根(HCO3-)和Cl-随Na+一起转运。HCO3-重吸收还继发于H+的分泌。这样90%的HCO3-、70%的水和NaCl被重吸收。
髓袢薄支在逆流倍增过程中起着重要作用,维持髓质问质的高张及尿液的浓缩和稀释。薄升支对Na+和Cl-非常容易透过而不透过水,小管腔中NaCl浓度降低,即滤过液被稀释,越靠近皮质浅部其浓度越低。从上升支转运出去的NaCl在相邻肾间质中,可以把下降支的水析出,而薄降支上皮对水易透过,对Na+和C1-低透过,于是下降支管腔中渗透浓度升高,当下降支内的液体再次到达上升支时,NaCl再次被转运出去,结果除继续稀释管腔液外,还使同一平面肾间质NaCl梯度更高,这样反复循环,相同间质渗透梯度朝髓质深部不断上升,最后形成一个从浅部到深部递次增大的渗透梯度。加之,直小血管排列呈发夹样,与髓袢平行走向,因此也有逆流交换,使髓质已形成的渗透梯度不致因为水的重吸收而明显改变。髓质间质渗透梯度的存在是精氨酸加压素(arginine vasopressin,AVP)起抗利尿作用的条件之一。
远端肾小管,特别是连接小管是调节尿液最终成分的主要场所。连接小管上有AVP的V2受体及加压素调节的水通道水孔蛋白表达。集合管管腔膜在AVP作用时通透性明显增高,但AVP仅能促使皮质部小管透过水而不透过尿素,这样,尿素得以浓缩;而在髓质部集合管,AVP既可使水又可使尿素通透,在间质高渗透梯度的吸引下,大量水被重吸收,高浓度的尿素则进入间质,而后进入髓袢下降支,再逐段循行至集合管,此即尿素再循环。