I livelli di sodio dell'organismo sono mantenuti costanti principalmente grazie ai processi di filtrazione e riassorbimento transcellulare e paracellulare. I segmenti prossimali del nefrone sono caratterizzati da un'alta permeabilità e da un basso gradiente, condizione che risulta invertita a livello distale; inoltre, mentre il tubulo prossimale è deputato al riassorbimento di un gran numero di soluti mediante meccanismi di cotrasporto con il sodio, le porzioni distali hanno una maggior specificità per il trasporto di sodio e cloro.A livello del tubulo prossimale si ha il riassorbimento di grandi volumi di fluidi isotonici, e la pompa Na+/K+ ATPasi, posta sulla membrana basolaterale, assicura la presenza del gradiente elettrochimico alla base dei meccanismi di trasporto degli ioni. Il sodio ed il cloro possono essere riassorbiti per via transcellulare, attraverso i cotrasportatori della membrana apicale, e per via paracellulare; in particolare, a livello del lume si assiste ad un progressivo aumento della concentrazione del cloro, grazie al copioso riassorbimento di liquidi con conseguente creazione di un gradiente chimico che, unitamente a quello elettrico generato dai cotrasportatori della membrana apicale, guida il passaggio dell'anione dal lume all'interstizio. In questo modo il lume delle porzioni più distali del tubulo si carica positivamente favorendo il riassorbimento paracellulare del sodio.Il tratto discendente dell'ansa di Henle è caratterizzato da un'elevata permeabilità per l'acqua, una bassa permeabilità per gli ioni e una scarsa attività della pompa Na+/K+ ATPasi; a questo livello si assiste dunque ad uno scarso riassorbimento di sodio e cloro la cui concentrazione luminale aumenta grazie all'elevato trasporto di acqua.Il tratto ascendente sottile dell'ansa è dotato della più alta permeabilità del nefrone al sodio e al cloro (Genetic Diseases of the Kidney, Chou & Knepper 1993), mentre invece è impermeabile all'acqua, moderatamente permeabile all'urea e non presenta meccanismi di trasporto attivo dei soluti.Per quanto riguarda il tratto ascendente spesso, qui si ha il riassorbimento del 30% del cloruro di sodio filtrato a livello glomerulare, mentre la permeabilità all'acqua è piuttosto scarsa. Questo segmento presenta numerosi sistemi di trasporto che possono andare incontro a mutazioni genetiche alla base del maggior numero di tubulopatie monogeniche conosciute. Il versante apicale della membrana possiede infatti il cotrasportatore Na+/K+/2Cl-, i canali del potassio, che consentono il movimento dello ione verso il lume, ed i controtrasportatori Na+/H+ e HCO3-/Cl-(Genetic Diseases of the Kidney, Liu et al 2002); sul versante basolaterale troviamo invece la consueta pompa Na+/K+ ATPasi, i canali del potassio e del cloro ed il cotrasportatore Cl-/K+. Il lume tubulare è mantenuto positivo grazie al potenziale di diffusione del potassio a livello apicale e questo favorisce il passaggio del sodio e di altri cationi come il magnesio, il calcio e l'ammonio verso l'interstizio per via paracellulare.Il tubulo distale può riassorbire il sodio con modalità diverse: l'insieme del cotrasporto Na+/Cl-e dei controtrasporti Na+/H+ e Cl-/HCO3-consente di non influenzare la concentrazione di cariche positive e negative all'interno del lume mantenendole in equilibrio; al contrario i canali apicali del sodio ed il movimento paracellulare di cloro contribuiscono all'aumento della positività del lume (Genetic Diseases of the Kidney, Velazquez & Wright 1986, Stanton, 1988.Nel dotto collettore il riassorbimento del sodio è posto sotto il controllo dell'aldosterone che potenzia l'attività della pompa Na+/K+ ATPasi della membrana basolaterale, generando un voltaggio negativo che favorisce il riassorbimento paracellulare di cloro, la secrezione di potassio e ioni idrogeno nel lume, il primo per il gradiente elettrochimico e gli altri per l'azione della pompa H+ ATPasi delle cellule intercalate A.Anche questo tratto del nefrone è suscettibile a varie mutazioni genetiche responsabili di malattie monogeniche.Il principale fattore che influenza l'omeostasi del sodio è il volume arterioso effettivo, inteso come volume teorico percepito dal rene; tale parametro normalmente correla bene con la quantità dei liquidi extracellulari ed è determinato dal riempimento arterioso e dalle resistenze vasali.In presenza di una riduzione di tale parametro, si assiste ad una diminuzione del flusso plasmatico renale maggiore rispetto a quella del filtrato glomerulare, con conseguente aumento della frazione di filtrazione; questo provoca un aumento della pressione oncotica ed una parallela riduzione della pressione idrostatica nei capillari peritubulari il che favorisce il riassorbimento a livello del tubulo prossimale con riduzione della pressione idrostatica interstiziale e ostacolo alla retrodiffusione.Lo stimolo α adrenergico e dell'angiotensina II, dovuto alla contrazione del volume arterioso effettivo, inoltre, potenziano i sistemi di trasporto del sodio a livello della membrana apicale (Genetic Diseases of the Kidney, Chantrelle et al 1985).