Réabsorption à partir du tubule proximal
La réabsorption affecte tout le glucose du filtrat, jusqu’à 70 pour cent de son eau et de son sodium (le reste est absorbé dans le tubule distal), la plupart des ions potassium et chlorure, une partie de l’acide urique, 40 pour cent de l’urée, et peu ou pas de sulfate. Sur l’ensemble des solides, 75 % sont réabsorbés dans le tubule proximal. La première partie du tubule absorbe les acides aminés, le glucose, le lactate et le phosphate ; toute la circonvolution absorbe le sodium, le potassium, le calcium et le chlorure et, en éliminant le bicarbonate, acidifie légèrement le fluide.
Le tubule n’a qu’une certaine capacité de réabsorption. Ainsi, normalement, tout le glucose arrivant dans le filtrat est absorbé ; mais si le glucose plasmatique est porté à des niveaux suffisamment élevés, le glucose arrive aux cellules des tubules plus vite qu’il ne peut être absorbé – une condition qui se produit dans le diabète. En d’autres termes, il existe un taux critique de délivrance déterminé par la concentration plasmatique et le taux de filtration, ainsi qu’une capacité maximale de réabsorption pour chaque substance présente dans le filtrat. Le taux de réabsorption tubulaire a une valeur maximale supérieure qui est constante pour toute substance donnée. Par conséquent, si le taux plasmatique augmente suffisamment, tout le surplus de la substance sera éliminé dans l’urine ; ceci est vrai même pour le glucose, qui est totalement réabsorbé dans des conditions normales. En revanche, la valeur maximale supérieure est beaucoup plus faible pour le phosphate, de sorte qu’il y a normalement toujours un peu de phosphate dans l’urine. La réabsorption tubulaire proximale du phosphate est également affectée par la teneur en phosphate du filtrat et est influencée par l’hormone parathyroïdienne. Le phosphate est en compétition avec le glucose pour la réabsorption, et sa réabsorption est réduite par l’hormone parathyroïdienne et par la vitamine D et est augmentée, au moins pendant un certain temps, par un apport élevé en phosphate alimentaire. Les acides aminés ont également leurs propres valeurs maximales de réabsorption tubulaire, mais celles-ci sont suffisamment élevées pour garantir qu’ils sont entièrement réabsorbés dans des conditions normales ; dans certaines maladies héréditaires rares comme la cystinurie, dans laquelle il y a une excrétion excessive de cystine, leur réabsorption est réduite.
La réabsorption d’environ 70 % des ions sodium dans le filtrat signifie qu’une valeur similaire d’eau dans le filtrat doit accompagner ces ions comme véhicule pour empêcher un gradient osmotique croissant (c’est-à-dire, pour empêcher une différence croissante de la concentration de la solution de sodium à l’intérieur et à l’extérieur du tubule). L’énergie requise pour la réabsorption du sodium dans le sang utilise 80 % de l’oxygène consommé par le rein et représente un huitième de la consommation d’oxygène d’une personne au repos. Il n’y a pas de preuve de transport actif de l’eau, et le grand volume de réabsorption de l’eau se produit passivement en réponse au mouvement du sodium. Comme le sodium est quantitativement le principal soluté osmotiquement actif, l’effet global est de maintenir le fluide qui reste dans la lumière tubulaire, bien que beaucoup réduit en volume, à peu près isosmotique avec le filtrat glomérulaire d’origine.
La réabsorption active du sodium (un ion chargé positivement) dans le sang laisse le fluide restant dans le tubule proximal électronégatif par rapport aux fluides péritubulaires. Cela fournit une force motrice pour le transport par réabsorption d’ions chargés négativement tels que le chlorure, le bicarbonate et les solutés organiques. La réabsorption de molécules neutres telles que l’urée dans le sang est également motivée par le transport actif du sodium. Cependant, l’épithélium tubulaire étant moins perméable à l’urée et à la créatinine qu’à l’eau ou au chlorure, le mouvement passif libre de l’eau hors de la lumière tubulaire entraîne une augmentation de la concentration luminale d’urée (c’est-à-dire au-dessus de la concentration dans le filtrat d’origine avec le plasma). En conséquence, une plus petite proportion d’urée ou de créatinine filtrée que de sodium ou d’eau est réabsorbée dans le sang, ce qui entraîne l’élimination d’une quantité considérable dans l’urine.