თითოეულ თირკმელში 1 მილიონი გლომერულა, ანუ გორგალია, ამ ორგანოს მფილტრავი ერთეული. გორგალს უწვრილესი, ფორებიანი სისხლძარღვების – კაპილარების – გროვები ქმნის. სისხლძარღვებში მოძრავი სისხლიდან სითხე ფორების მეშვეობით უმცირეს მილაკებში გაიჟონება და საბოლოოდ შარდად იქცევა. ნორმაში ეს გამფილტრავი სისტემა მილაკებისკენ ატარებს სითხეს და მცირე ზომის მოლეკულებს (მაგრამ არა სისხლის უჯრედებსა და ცილებს). თირკმლების დაავადებები სამ ჯგუფად შეიძლება დაიყოს, იმის მიხედვით, თუ ორგანოს რომელი ნაწილი ზიანდება:
გლომერულონეფრიტის დროს ანთებას ხშირად პათოლოგიური იმუნური რეაქცია იწვევს. ის ორი გზით შეიძლება განვითარდეს:
გორგლების განსაზღვრული რაოდენობის დაზიანების შედეგად თირკმლების ფუნქცია უარესდება, შარდის წარმოქმნა მცირდება და ნარჩენი ნივთიერებები სისხლში გროვდება. გარდა ამისა, დაავადების მძიმედ მიმდინარეობისას, დაგროვებული ანთებითი და დაზიანებული გორგლების უჯრედები აწვება კაპილარებს გორგლებში და ხელს უშლის ფილტრაციას. საბოლოოდ, შესაძლოა ნაწიბუროვანი ქსოვილი წარმოიქმნას, რაც ასევე აუარესებს თირკმლების ფუნქციონირებას და ამცირებს შარდის წარმოქმნას. ზოგ შემთხვევაში წვრილ სისხლძარღვებში სისხლის მცირე ზომის თრომბები (მიკროთრომბები) წარმოიქმნება, რაც ასევე უარყოფითად მოქმედებს თირკმელზე. იშვიათად, გლომერულონეფრიტი გენეტიკური ფაქტორებით არის გამოწვეული. სხვა შემთხვევებში მისი მიზეზი შეიძლება სისხლძარღვების ანთება – ვასკულიტი – იყოს.
ნეფროზული სინდრომის დროს სისხლიდან შარდში ცილის დიდი რაოდენობა გადადის. ეს, სავარაუდოდ, ანთებითი ან არაანთებითი პროცესებით გლომერულების დაზიანების შედეგია. ანთების დროს სისხლის წითელი უჯრედებიც გამოიყოფა შარდით. შესაბამისად, ამ მიზეზით გამოწვეული ნეფროზული სინდრომი გლომერულონეფრიტის მსგავსია. არაანთებითი პროცესებით დაზიანების შემთხვევაში, სისხლის წითელი უჯრედები შარდში არ არის. ნეფროზული სინდრომის ზოგი ფორმა ძალიან მძიმედ მიმდინარეობს, გლომერულებში ნაწიბუროვანი ქსოვილი წარმოიქმნება და თირკმლების უკმარისობა ვითარდება. სხვა, ნაკლებად მძიმე შემთხვევებში, თირკმლების ფუნქციონირება ოდნავ უარესდება.
ტუბულოინტერსტიციულ ნეფრიტს ხშირად ამა თუ იმ მედიკამენტის ტოქსიკური ზემოქმედება ან მედიკამენტზე ალერგიული რეაქცია იწვევს. თირკმლების ქსოვილებში სისხლის თეთრი უჯრედები გროვდება და ნაწიბუროვანი ქსოვილი წარმოიქმნება. თირკმლების ინფექციასაც (პიელონეფრიტი) შეუძლია ტუბულოინტერსტიციული ნეფრიტის გამოწვევა. როცა ანთება მილაკებსა და მათ მიმდებარე ქსოვილს აზიანებს, თირკმლების ნორმალური ფუნქციონირება ირღვევა, სახელდობრ, ვეღარ ხერხდება შარდის კონცენტრირება, ნარჩენი ნივთიერებების გამოყოფა ან ნატრიუმისა და სხვა ელექტროლიტების, მაგალითად კალიუმის, ბალანსის რეგულაცია. თუ ორივე თირკმელი მძიმედ დაზიანდა, თირკმლების უკმარისობა ვითარდება.