Reabsorptie uit de proximale tubule
Reabsorptie betreft alle glucose van het filtraat, tot 70 procent van het water en natrium (de rest wordt geabsorbeerd in de distale tubule), het merendeel van de kalium- en chloride-ionen, een deel van het urinezuur, 40 procent van het ureum, en weinig of geen van het sulfaat. Van de totale hoeveelheid vaste stoffen wordt 75 procent in de proximale tubulus geabsorbeerd. Het eerste deel van de tubule absorbeert aminozuren, glucose, lactaat en fosfaat; de hele convolutie absorbeert natrium, kalium, calcium en chloride en, door bicarbonaat te verwijderen, verzuurt de vloeistof enigszins.
De tubule heeft slechts een bepaalde capaciteit voor reabsorptie. Normaal gesproken wordt dus alle glucose die in het filtraat terechtkomt geabsorbeerd; maar als de plasmaglucose hoog genoeg is, komt de glucose sneller bij de tubulecellen aan dan kan worden geabsorbeerd – een toestand die bij diabetes voorkomt. Met andere woorden, er is een kritieke afgiftesnelheid die wordt bepaald door de plasmaconcentratie en de filtratiesnelheid, en een maximale reabsorptiecapaciteit voor elke stof in het filtraat. De snelheid van tubulaire reabsorptie heeft een maximumwaarde die constant is voor een bepaalde stof. Dit betekent dat, als het plasmaniveau voldoende stijgt, alle overschotten van de stof in de urine zullen verdwijnen; dit geldt zelfs voor glucose, dat onder normale omstandigheden volledig wordt geabsorbeerd. Voor fosfaat daarentegen is de maximumwaarde veel lager, zodat er normaal altijd wat fosfaat in de urine aanwezig is. De proximale tubulaire reabsorptie van fosfaat wordt ook beïnvloed door het fosfaatgehalte van het filtraat en wordt beïnvloed door parathyroïdhormoon. Fosfaat concurreert met glucose voor reabsorptie, en de reabsorptie ervan wordt verminderd door bijschildklierhormoon en door vitamine D en wordt, althans voor enige tijd, verhoogd door een hoge fosfaatinname via de voeding. De aminozuren hebben ook hun eigen maximale tubulaire reabsorptiewaarden, maar deze zijn hoog genoeg om ervoor te zorgen dat zij onder normale omstandigheden volledig worden gereabsorbeerd; bij bepaalde zeldzame erfelijke aandoeningen zoals cystinurie, waarbij sprake is van overmatige uitscheiding van cystine, is de reabsorptie ervan verminderd.
De reabsorptie van ongeveer 70 procent van de natriumionen in het filtraat betekent dat een vergelijkbare waarde aan water in het filtraat deze ionen moet vergezellen als een voertuig om een stijgende osmotische gradiënt te voorkomen (d.w.z, om een stijgend verschil in de concentratie van de natriumoplossing binnen en buiten de tubulus te voorkomen). De energie die nodig is voor de reabsorptie van natrium in het bloed verbruikt 80 procent van de zuurstof die de nier verbruikt en vertegenwoordigt een achtste van het zuurstofverbruik van een persoon in rust. Er zijn geen aanwijzingen voor actief watertransport, en het grote volume van waterreabsorptie gebeurt passief als reactie op de beweging van natrium. Aangezien natrium kwantitatief het belangrijkste osmotisch actieve oplosmiddel is, is het totale effect dat de vloeistof die in het tubulaire lumen achterblijft, hoewel sterk in volume gereduceerd, ruwweg isosmotisch blijft met het oorspronkelijke glomerulaire filtraat.
De actieve reabsorptie van natrium (een positief geladen ion) in het bloed laat de vloeistof die in de proximale tubulus achterblijft electronegatief ten opzichte van de peritubulaire vloeistoffen. Dit vormt een drijvende kracht voor het reabsorptieve transport van negatief geladen ionen, zoals chloride, bicarbonaat en organische oplosmiddelen. Reabsorptie van neutrale moleculen zoals ureum in het bloed wordt ook aangedreven door actief natriumtransport. Omdat het tubulaire epitheel echter minder permeabel is voor ureum en creatinine dan voor water of chloride, leidt de vrije passieve beweging van water uit het tubulaire lumen tot een stijgende luminale concentratie van ureum (d.w.z. boven de concentratie in het oorspronkelijke filtraat met plasma). Als gevolg hiervan wordt een kleiner deel van het gefiltreerde ureum of creatinine dan van natrium of water weer in het bloed opgenomen, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid in de urine wordt uitgescheiden.