La gran mayoría de los efectos secundarios negativos asociados con demasiada proteína tienen sus raíces en el sistema circulatorio de los riñones. Si bien hay quienes discuten estas complicaciones de salud, muchos argumentan que, en primer lugar, el exceso de proteína que no puede ser absorbido por el cuerpo provoca una mayor producción de urea en la orina, y esto puede conducir a una variedad de efectos secundarios diferentes en todo el cuerpo. El mecanismo para producir orina en el cuerpo son los riñones, por lo que el aumento de la carga de trabajo puede aumentar el riesgo de enfermedad renal y el empeoramiento de cualquier problema renal que ya exista. Más indirectamente, este proceso puede aumentar el riesgo de gota y la micción frecuente, como resultado, puede conducir a la deshidratación. Además, el calcio tiende a excretarse en la orina junto con el exceso de urea, y algunos investigadores han argumentado que esto puede aumentar el riesgo de osteoporosis y cálculos renales.
Más específicamente, la razón por la cual demasiada proteína conduce a mayores concentraciones de urea en la orina es porque el exceso de proteína se relega al hígado, donde los ácidos animo se convertirán en otras moléculas utilizables a través de un proceso llamado desanimación. Durante el proceso, el nitrógeno de los animoácidos se transforma primero en amoníaco y luego en urea por el hígado. Excretar esto a través de la orina es el trabajo de los riñones, pero demasiada proteína en la dieta plantea una gran carga de trabajo para estos órganos. Es mejor que aquellos que ya tienen alguna forma de enfermedad renal mantengan su ingesta de proteínas en un nivel estable.
La gota es una forma de artritis inflamatoria que se caracteriza por una acumulación de ácido úrico en las articulaciones. Algunos argumentan, entonces, que el exceso de proteína en el cuerpo aumenta el riesgo de gota. Los riñones normalmente son instrumentales para expulsar el ácido úrico del cuerpo, pero la carga de trabajo adicional que se les impone puede afectar esta función.
La micción más frecuente es el efecto secundario obvio del proceso biológico anterior. Cada vez que un individuo orina para expulsar la urea extra, inevitablemente también se excretará agua. Como resultado, demasiada proteína puede conducir rápidamente a la deshidratación, que puede estar indicada por síntomas como dolor de cabeza, calambres musculares o mareos.
Además, los niveles excesivos de urea producidos durante este proceso normalmente conducirán a un nivel de pH inestable. Los investigadores han observado mayores concentraciones de calcio en la orina de aquellos con demasiada proteína en su dieta, y algunos creen que dicho calcio existe para equilibrar los niveles de pH. Aunque existe alguna disputa, esto puede presentar un riesgo de osteoporosis porque el cuerpo puede reabsorber el calcio de los huesos para este propósito. Algunos creen que aumentar la ingesta de calcio puede compensar esto. Además, las mayores concentraciones de calcio que circulan por los riñones pueden aumentar el riesgo de formación de cálculos renales.