In fisiologia renale, l’ultrafiltrazione avviene alla barriera tra il sangue e il filtrato nella capsula glomerulare (capsula di Bowman) nei reni. Come negli esempi non biologici di ultrafiltrazione, la pressione (in questo caso la pressione sanguigna) e i gradienti di concentrazione portano a una separazione attraverso una membrana semipermeabile (fornita dai podociti). La capsula di Bowman contiene una fitta rete capillare chiamata glomerulo. Il sangue fluisce in questi capillari attraverso le arteriole afferenti ed esce attraverso le arteriole efferenti.

Diagramma che mostra i meccanismi fisiologici di base del rene

L’alta pressione idrostatica costringe le piccole molecole del fluido tubulare come acqua, glucosio, aminoacidi, cloruro di sodio e urea attraverso il filtro, dal sangue nella capsula glomerulare attraverso la membrana di base della capsula di Bowman e nei tubuli renali. Questo processo è chiamato ultrafiltrazione; il fluido risultante, virtualmente privo di grandi proteine e cellule del sangue, è chiamato filtrato glomerulare o ultrafiltrato. Un’ulteriore modifica dell’ultrafiltrato, per riassorbimento e secrezione, lo trasforma in urina.

La pressione glomerulare è di circa 75 millimetri di mercurio (10 kPa). È contrastata dalla pressione osmotica (30 mmHg, 4,0 kPa) e dalla pressione idrostatica (20 mmHg, 2,7 kPa) dei soluti presenti nello spazio capsulare. Questa differenza di pressione è chiamata pressione efficace (25 mmHg, 3,3 kPa).

Nei centri di emodialisi, l’ultrafiltrazione avviene in un emofiltro sulle macchine per emodialisi, quando la pressione del sangue è maggiore della pressione dializata (differenza = pressione transmembrana (TMP)). Questo rimuove il fluido dal sangue mantenendo intatte le sue cellule sanguigne.