Phần đầu ống thận: H+ được bài tiết bởi sự hoạt hóa lần hai

Tế bào biểu mô của ống lượn gần, phần dày của nhánh lên quai Henle và đoạn đầu ống lượn xa đều bài tiết H+ nhờ kênh Na-H, được biểu diễn ở hình. Cơ chế bài tiết này hoạt động theo cặp với sự vận chuyển Na vào tế bào ở màng sinh chất bởi kênh Na-H, và năng lượng cho sự bài tiết H+ chống lại Gradien được lấy từ sự di chuyển theo gradien của Na+ vào tế bào ở. Gradien Na này lại được tạo ra bởi kênh Na-K ATPase, trên màng tế bào ở. Khoảng 95% HCO3- được tái hấp thu theo cách này, đáp ứng nhu cầu bài tiết khoảng 4000 mEq H+ của cơ thể mỗi ngày.

Hình. Cơ chế tế bào học của (1) sự bài tiết H+ vào trong lòng ống thận. (2) ống thận tái hấp thu HCO3- bằng cách kết hợp H+ với HCO3- thành acid carbonic, sau đó lại phân ly thành CO2 và nước. (3) ion Na, được tái hấp thu nhờ sự trao đổi với H+ được bài tiết. Quá trình này xảy ra ở ống lượn gần, đoạn dày của nhánh lên quai Henle và đoạn đầu ống lượn xa.

Cơ chế này, tuy vậy không hoàn toàn thích hợp khi nồng độ H+ đã quá cao trong lòng ống. Dịch trong ống thận lúc này trở nên rất acid trong các ống lượn xa và ống góp.

Hình cho thấy cách thức H+ được bài tiết đồng thời với HCO3- được tái hấp thu. Quá trình này bắt đầu khi CO2 hoặc được khuếch tán từ trong lòng ống thận vào tế bào ở ống thận hoặc được tạo ra do chuyển hóa, kết hợp với nước để tạo thành H2CO3, sau đó phân ly thành  HCO3- và H+. H+ thì được bài tiết ra khỏi tế bào ở ống thận vào trong lòng ống bởi kênh Na-H. Điều này xảy ra khi có một ion Na được trao đổi với H+: đầu tiên Na gắn vào một protein mang trên màng tế bào ở thành ống bên ngoài, cùng lúc, một ion H+ được gắn vào phần trong tế bào ở của protein này, sau đó hai thành phần này được trao đổi qua kênh. Na di chuyển vào tế bào ở theo gradien nồng độ được tạo ra bởi bơm Na-K ATPase trên màng tế bào ở phần tiếp xúc với dịch kẽ. Gradien này cung cấp năng lượng cho Na di chuyển vào trong tế bào ở đồng thời cũng làm cho H+ di chuyển sang bên đối diện, từ bên trong tế bào ở thành ống.

HCO3- sinh ra trong tế bào ở sau khi phân ly H2CO3 sau đó được vận chuyển vào dịch gian bào của ống thận, và sau đó trở về tuần hoàn. Kết quả là H+ hệ thống được đào thải vào trong lòng ống thận và HCO3- được tái hấp thu vào máu.