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[[File:Hypertonic urine1.svg|thumb|Fisiologia dell'Ansa di Henle]]
 
L'ansa di Henle è costituita da un segmento discendente sottile, da un segmento ascendente sottile e da un segmento ascendente spesso. Il segmento sottile è costituito da cellule epiteliali piatte, con scarso citoplasma, un orletto a spazzola sul lato luminale poco sviluppato e pochi mitocondri che denotano una bassa attività metabolica a differenza delle cellule del tubulo prossimale. Il segmento discendente sottile è molto permeabile all'acqua (ne viene riassorbita il 20% del carico filtrato) ma poco permeabile a tutti gli altri soluti che vengono assorbiti per diffusione. Il segmento spesso dell'ansa di Henle è costituito da cellule più grandi, di forma cubica e ad elevata attività metabolica, pressoché impermeabili all'acqua, riassorbono invece discrete quantità (25% del carico filtrato) di [[sodio]], [[cloro]] e [[potassio]] ma anche [[Calcio (elemento)|calcio]], [[magnesio]] che diffondono per via paracellulare poiché il simporto Na<sup>+</sup>/2Cl<sup>-</sup>/K<sup>+</sup> determina un lieve rientro di ioni K<sup>+</sup> nel lume tubulare, sufficiente a determinare un eccesso di cariche positive. Il segmento ascendente sottile dell'ansa di Henle è impermeabile all'acqua ed assorbe ioni in quantità decisamente inferiore rispetto al segmento ascendente spesso. Anche qui il riassorbimento degli ioni dipende dalla presenza della sodio-potassio-ATPasi sulla membrana basolaterale delle cellule; l'attività della pompa ionica mantiene bassa la concentrazione intracellulare di sodio nel tratto ascendente spesso, favorendone così il riassorbimento dal liquido tubulare. Il riassorbimento del sodio in questa sede avviene con un meccanismo di simporto Na<sup>+</sup>/2Cl<sup>-</sup>/K<sup>+</sup> ([[NKCC]]) e di antiporto Na<sup>+</sup>/H<sup>+</sup>, la forza motrice è generata dal gradiente di sodio. Poiché l'intero tratto ascendente dell'ansa è impermeabile all'acqua, in questo tratto si riduce l'[[osmolarità]] del liquido tubulare. Alcuni diuretici, come la [[furosemide]], detti appunto [[diuretici dell'ansa]], agiscono nel tratto ascendente spesso inibendo il simporto sodio-cloro-potassio e quindi il riassorbimento del cloruro di sodio; la conseguenza è un'aumentata escrezione urinaria di questo sale, oltre che di potassio e di calcio (ione positivo il cui riassorbimento è legato all'elettropositività del liquido tubulare).
 
=== Tubulo distale e tubulo collettore corticale ===
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