Хорошим примером в данном случае является система транспорта глюкозы в проксимальном извитом канальце. В норме в моче глюкоза не определяется, поскольку практически вся она реабсорбируется в проксимальном канальце. Однако когда содержание глюкозы в первичной моче превышает возможности реабсорбции, глюкоза начинает выделяться с мочой.
У взрослого человека максимальный транспорт глюкозы составляет в среднем 375 мг/мин, тогда как фильтруется около 125 мг/мин. При значительном увеличении СКФ и/или увеличении концентрации глюкозы в крови, когда канальцевая нагрузка составит более 375 мг/мин, избыток глюкозы появляется в моче.
Вещества, реабсорбция которых не зависит от их концентрации в плазме крови, называются непороговыми. К ним относятся вещества, которые или вообще не реабсорбируются (инулин, маннитол), или мало реабсорбируются и выделяются с мочой пропорционально накоплению их в крови (сульфаты).
Роль осмоса. В результате осмоса большая часть воды перемещается через область плотных контактов между клетками, а также непосредственно через мембраны эпителиоцитов. Плотность контактов между клетками относительна, поскольку они позволяют воде и небольшого размера ионам в значительном количестве диффундировать в клетку. Особенно это касается проксимальных канальцев, которые высокопроницаемы для воды и в несколько меньшей (но все же в значительной) степени проницаемы для большинства ионов, таких как натрий, хлор, калий, кальций и магний.
Поскольку вода движется через плотные контакты с помощью осмоса, вместе с ней могут перемещаться и частицы некоторых растворенных веществ. Этот процесс называют перетягиванием вещества. Кроме того, изменения реабсорбции Na+ влияют на транспорт воды и многих растворенных веществ, поскольку с Na+ сопряжена реабсорбция воды, органических молекул и других ионов.
В более дистальных отделах нефрона, начиная с петли Генле, плотные контакты становятся все менее проницаемыми для воды и растворенных веществ, площадь поверхности мембран эпителиальных клеток значительно уменьшается, поэтому вода не может путем осмоса беспрепятственно перемещаться через мембрану канальцев. Проницаемость дистальных отделов нефрона для воды, однако возрастает в результате действия АДГ.
Таким образом, осмос через эпителий канальца может осуществляться лишь при условии, что мембрана проницаема для воды независимо от величины осмотического градиента. В проксимальных канальцах проницаемость для воды всегда высока, поэтому она реабсорбируется так же быстро, как и растворенные вещества. В восходящем отделе петли Генле проницаемость для воды всегда низка, поэтому она здесь почти не реабсорбируется, несмотря на значительный осмотический градиент. Проницаемость дистальных канальцев, собирательных трубочек и протоков может значительно изменяться в зависимости от наличия или отсутствия АДГ.