Un túbulo renal es la porción más extensa de una nefrona, la unidad funcional del riñón.

El segmento rectilíneo pasa entre la arteriola aferente y las arteriolas eferentes del glomérulo; en el punto de cruce la estructura tubular se modifica para formar la mácula densa.

El túbulo distal termina entonces con un segmento contorneado o convoluto, conectado por un pequeño tramo reuniente, con un conducto colector.

Inicialmente, la sustancia tiene que pasar a través de la membrana y el citoplasma de las células epiteliales del túbulo renal (vía transcelular) o a través de los espacios intercelulares (vía paracelular) hasta alcanzar al líquido intersticial y después atravesar el endotelio en los capilares peritubulares por ultrafiltración generada por las fuerzas hidrostáticas y coloidoosmótica generadas entre el líquido intersticial y los capilares peritubulares.

Cuando estos solutos son eliminados del lúmen tubular, la fuerza osmótica fuerza al agua a moverse a través de las paredes del TCP hacia el fluido intersticial, o fluido peritubular.

Sobre el ribete en cepillo hay presentes diversos cotransportadores, por ejemplo el cotransportador (simportador) Na+/glucosa y el simportador Na+/aminoácido, estas dos sustancias resultan casi completamente reabsorbidas a nivel de este estrato del túbulo renal, en particular en la primera porción del túbulo proximal y en menor medida en la segunda.

Los capilares peritubulares secretan en el lumen del túbulo las sustancias de descarte y los residuos tóxicos; sustancias tales como sales biliares, catecolaminas, fármacos, toxinas y otros productos de metabolismo celular.

El segmento delgado está constituido por células epiteliales planas, con escaso citoplasma, un ribete en cepillo poco desarrollado del lado luminal y escasas mitocondrias que denotan una actividad metabólica baja, a diferencia de las células del túbulo proximal.

El segmento descendente delgado es muy permeable al agua (es donde se reabsorbe aproximadamente el 20% de la carga filtrada) pero no es muy permeable a todos los otros solutos que son absorbidos por difusión.

Ya que toda la rama ascendente es impermeable al agua, en este tramo se reduce la osmolaridad del fluido tubular.

En este nivel también actúa la Na+/K+ ATPasa, que absorbe potasio y transporta sodio hacia fuera de la célula, hacia el líquido intersticial a través de la membrana basolateral.

El transporte de sodio y cloro puede ser bloqueado en este punto por los diuréticos tiazídicos.

El túbulo colector medular está constituido por grandes células cúbicas carentes de ribete en cepillo y pobres en mitocondrias.

Esta porción del túbulo colector reabsorbe 10% de la carga filtrada de sodio y agua, y vierte su filtrado, ahora definible como orina, en el conducto colector.

Los mecanismos responsables de este fenómeno son independientes del control hormonal y se deben a modificaciones de las fuerzas físicas que actúan entre el túbulo renal y el intersticio.

Este mecanismo funciona sin regulación excepto a nivel del túbulo colector que se encuentra regulada por la ADH secretada desde la neurohipofisis retroalimentación tubuloglomerular en respuesta a disminuciones en la VFG.

Las fuerzas generadas por las diferencias de presión en los capilares peritubulares juegan un importante papel en el mecanismo del balance glomérulotubular, que permite la homeostasis del volumen extracelular de agua y solutos.