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。

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