高效利尿药的作用部位主要是髓袢升支粗段。髓袢升支粗段在尿液的浓缩和稀释过程中起着关键作用，而高效利尿药正是通过作用于这一部位来发挥强大的利尿作用。

髓袢升支粗段对氯化钠的重吸收在尿液形成机制中非常重要。该段上皮细胞管腔膜上存在Na -K -2Cl-同向转运体，它能够将小管液中的1个Na 、1个K 和2个Cl-同向转运至细胞内。细胞内的Na 通过基侧膜上的Na -K -ATP酶主动转运进入组织间液，Cl-则经基侧膜的氯通道进入组织间液，而K 又经管腔膜上的钾通道返回小管液中，形成K 的再循环，造成管腔内正电位，进而驱动Mg2 和Ca2 的重吸收。

高效利尿药如呋塞米、依他尼酸等，可以特异性地与Na -K -2Cl-同向转运体结合，抑制其转运功能，使NaCl重吸收减少，降低肾的稀释功能。同时，由于从髓袢升支粗段重吸收到髓质间液的NaCl相应减少，髓质高渗状态被破坏，肾的浓缩功能也随之降低，集合管对水的重吸收减少，从而产生强大的利尿作用。

与其他作用部位的利尿药相比，作用于髓袢升支粗段的高效利尿药能使尿中Na 、K 、Cl-、Mg2 、Ca2 排出增多，利尿作用迅速、强大且维持时间相对较短。它们在临床上主要用于治疗各种严重水肿以及急性肺水肿、脑水肿等紧急情况，还可用于急性肾衰竭的早期防治等。但在使用过程中，需要密切关注可能出现的水电解质紊乱等不良反应。