BAB I

PENDAHULUAN

Informasi I

Andi adalah seorang laki-laki berusia 18 tahun merasakan bahwa air kencingnya bertambah pekat sejak siang ini. Selain bertambah pekat volumenya juga dirasakan lebih sedikit daripada biasanya serta berwarnakuning gelap tidak seperti biasanya biasanya.

Informasi II

Selain perubahan kepekatan, volume, dan warna air kencingnya. Andi juga merasa lemah, kehausan, dan mulut terasa kering.

Informasi III

Kebetulan hari ini Andi sedang mencoba untuk berpuasa menepati janjinya sebelum masuk Fakultas Kedokteran UNSOED. Walaupun sedang berpuasa tetapi Andi beraktivitas seperti biasa, bahkan pag hari, Andi tetap jogging seperti yang biasa dilakukannya setiap pagi.BAB II

PEMBAHASAN

A. Klarifikasi IstilahPekat : komposisi, gelap : warna

B. Batasan Masalah

Nama

: Andi

Umur

: 18 tahunKeluhan Utama

: air kencing pekat, volume sedikit, warna kuning gelap

Onset

: siang ini

Keluhan Penyerta

: lemah, haus, mulut kering

Informasi tambahan

: Andi sedang berpuasa, pagi harinya jogging dan beraktivitas seperti biasaC. Analisis Masalah

1. Bagaimana anatomi sistem urinarius?

2. Bagaimana fisiologi sstem urinarius?

3. Bagaimana histologi sistem urinarius?

4. Bagaimana proses fisiologis pembentukan urin?

5. Bagaimana komposisi urin?

6. Bagaimana mekanisme berkemih?

7. Bagaimana pegaturan sistem otonom dan somatis sistem urinarius?

8. Bagaimana peran ginjal dalam keseimbangan cairan dan elektrolit?9. Bagaimana Contoh keadaan Patofis dan non patofis (tambah pekat, volume turun, warna kuning gelap)10. Bagaimana komposisi urin normal?

11. Apa saja Faktor-faktor yang mempengaruhi urin?

12. Bagaimana mekanisme pemekatan urin?

D. Pembahasan Analisis Masalah1. Anatomi sistem urinarius

a. Sistem urinarius superior

1) Ren

Ren terletak retro-peritoneal pada dinding posterior abdomen. Ren terdiri dari ren dextra dan ren sinistra. Masing-masing terletak di sisi kanan dan kiri columna vertebralis. Ren sinistra terletak di vertebrae T12-L3, sedangkan ren dextra letaknya lebih inferior karena terdesak oleh hepar di vertebrae L2-L4. Ren pada orang dewasa panjangnya sekitar 10 cm, lebarnya 5,5 cm, dan tebalya sekitar 3 cm. Setiap ginjal memiliki berat 150 gram. Sebagian besar bagian ren tertutup oleh arcus costalis. Saat inspirasi diafragma berkontraksi, bergerak naik turun mendorong organ di bawahnya (termasuk hepar) sehingga kedua ren akan turun sejauh 2,5 cm (Snell, 2012).

Gambar 2.1. Ren dextra et sinistra tampak dorsall (Putz & Pabst, 2006).2) Ureter

Ureter merupakan tabung muskuler yang mengantarkan urin ke vesica urinarius. Terletak retroperitoneal dan mempunyai tiga area penyempitan lumen:

a) Pada peralihan pelvis renalis menjadi ureter (junctura pelvico-ureterica)

b) Pada tempat menyilang di depan a. iliaca comunis/permulaan a. iliaca externa (menyilang ketika masuk ke dalam pelvis)

c) Pada tempat di mana ureter terletak di dalam vesica urinaria (intramural/uretero-vesical junction/junctura uretero-vesica)

Ureter terdiri dari dua pars, yaitu pars abdominalis dan pars pelvina. Pars abdominalis terbentang dari pelvis renalis sampai bagian ventral a.iliaca comunis. Terletak ventromedial m.psoas major dan disilang secara miring oleh vasa spermatica interna/vasa ovarica di sebelah ventralnya. Pars pelvina terbentang dari linea terminalis pelvis ke vesica urinarius. Ureter bermuara ke vesica urinarius secara miring dan keadaan ini membuat fungsinya seperti katup yang mencegah aliran balik urin ke ginjal pada waktu vesica urinaria terisi (Snell, 2012).

3) Vaskularisasi sistem urinarius superior

Vaskularisasi ren dimulai dari aorta descendens pars abdominalis yang bercabang menjadi arteri renalis dextra et sinistra. Setiap arteri renalis bercabang menjadi 5 arteri segmentalis. Masing-masing berlanjut menjadi a. Lobares ( a. Interlobares ( a. Arcuata ( a. Interlobulares ( arteriol aferen glomerulus ( arteriol eferen glomerulus ( kapiler peritubuler ( v. Interlobulares ( v. Arcuata ( v. Interlobares ( v. Lobares ( v. Segmentalis ( v. Renalis ( v. cava inferior (Snell, 2012).Vaskularisasi ureter dibagi menjadi tiga pars, pars 1/3 superior diperdarahi a. renalis, pars 1/3 media diperdarahi a. testicularis/a. ovarica, sedangkan pars pelvina diperdarahi a. vesicalis superior (Snell, 2012).b. Sistem urinarius inferior

1) UrethraTerdapat perbedaan antara urethra masculine dan feminine, antara lain (Martini et al, 2009):PerbedaanMasculinaFeminina

Panjang18-20 cm3-5 cm

FungsiSaluran urin dan reproduksiSaluran urin

Pars5 parsTidak ada

a) Urethra Masculina

Lima pars pada urethra masculina (Snell, 2012):

Pars intra mural Pars prostatica Pars membranacea Pars bulbourethralis Pars spongiosaStruktur pada urethra masculina (Snell, 2012): Ostium urethra externa

Spinchter urethra externa

Ostium glandula urethralis

Ostium glandula bulbourethralis

Gambar 2.2. Anatomi urethra masculina (Marieb, 2001)b) Urethra Feminina

Struktur yang terdapat pada urethra feminine antara lain (Snell, 2006) : Spinchter urethra externa

Ostium urethralis

Ostium glandula paraurethralis

Caruncula urethralis

Gambar 2.3. Anatomi urethra feminina (Marieb, 2001)2) Vesica urinaria

Vesica urinaria terletak tepat di belakang os. pubis, di dalam cavitas pelvis. Vesica urinaria yang kosong terletak di dalam pelvis, bila vesica urinaria terisi maka akan terangkat sampai ke regio hipogastrika. Vesica urinaria yang kosong berbentuk piramidalis mempunyai apex, basis dan sebuah facies superior (Snell, 2012). Vesica urinaria mempunyai dinding penyusun, yang terdiri dari (Snell, 2012):a) Tunika serosab) Tela subserosa c) Tunika muskularisd) Tela submukosa e) Tunika mukosa 2. Fisiologi sistem urinariusSistem perkemihan merupakan suatu sistem dimana terjadinya proses penyaringan darah sehingga darah bebas dari zat-zat yang tidak dipergunakan oleh tubuh dan menyerap zat-zat yang masih dipergunakan oleh tubuh. Zat-zat yang tidak dipergunakan oleh tubuhlarut dalam air dan dikeluarkan berupa urin (air kemih) (Panahi, 2010).

Fungsi ginjal adalah memegang peranan penting dalam pengeluaran zat-zat toksis atau racun, mempertahankan suasana keseimbangan cairan, mempertahankan keseimbangan kadar asam dan basa dari cairan tubuh, dan mengeluarkan sisa-sisa metabolisme akhir dari protein ureum, kreatinin dan amoniak (Panahi, 2010).

a. Fisiologi Pembentukan Urine1) Filtrasi Glomerulus

Sewaktu darah mengalir melalui glomerulus, plasma bebas protein tersaring melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul Bowman.

Membran glomerulus terdiri atas (Sherwood, 2012):

a) Dinding kapiler glomerulus. Terdiri atas 1 lapis sel endotel. Di dinding kapiler glomerulus ini selain adanya pori-pori, ternyata terdapat lubang atau fenestrasi yang besar.

b) Membran basal.Adalah suatu lapisan gelatinosa aselular (tidak mengandung sel) yang terbentuk dari kolagen dan glikoprotein. Kolagen berfungsi untuk kekuatan structural, sedangkan glikoprotein untuk menghambat protein-protein supaya tidak bisa menembus melaluinya.

c) Lapisan dalam kapsula Bowman. Terdiri atas sel podosit (sel yg mempunyai kaki banyak seperti gurita) yang mengelilingi glomerulus. Nah celah diantara kaki kaki sel podosit ini merupakan celah filtrasi atau filtration slit yang mana merupakan lajur dari cairan supaya bisa melewatinya.d) Untuk melaksanakan filtrasi glomerulus, harus terdapat gaya yang mendorong sebagian plasma di glomerulus menembus lubang-lubang di membran glomerulus. Gaya yang dimaksud adalah : (Sherwood, 2012).i. Tekanan darah kapiler glomerulus/ tekanan hidrostatik kapiler glomerulus

Tekanan ini ditimbulkan oleh darah di dalam kapiler glomerulus. Bergantung pada kontraksi jantung dan resistensi yang timbul akibat arteriol aferen & eferen.Besar tekanan = 55 mmHg

ii. Tekanan osmotik koloid plasma

Timbul akibat osmosis yang terjadi dimana H2O pindah dari suatu tempat yang banyak H2O nya ke tempat yg sedikit H2O nya. Kalau di sini, tempat yg banyak H2O adalah kapsula Bowman (H2O dari kapiler glomerulus) dan tempat yg sedikit H2O adalah kapiler glomerulus (H2O udah pindah ke kapsula Bowman). H2O tersebut cenderung pindah dari kapsula Bowman ke kapiler glomerulus.

Kecenderungan aliran osmotik air ke dalam larutan protein plasma tersebut memiliki nilai sebesar = 35 mmHg

iii. Tekanan hidrostatik kapsula Bowman

Timbulnya tekanan ini sama seperti tekanan hidrostatik kapiler glomerulus, tapi ini terjadi di awal tubulus bukan di glomerulus. Yg mana cenderung untuk mendorong cairan keluar dari kapsula Bowman melawan filtrasi cairan dari glomerulus.Besar tekanan = 15 mmHg

Dalam keadaan normal, 20% plasma yang masuk ke glomerulus tersaring. Proses ini, dikenal sebagai filtrasi glomerulus, adalah langkah pertama dalam pembentukan urin. Secara rerata, 125 ml filtrat glomerulus (cairan yang difiltrasi) terbentuk secara kolektif dari seluruh glomerulus setiap menit. Jumlah ini sama dengan 180 liter (sekitar 47,5 galon) setiap hari. Dengan mempertimbangkan bahwa volume rerara plasma pada orang dewasa adalah 2,75 liter, maka hal ini berarti bahwa ginjal menyaring keseluruhan volume plasma sekitar 65 kali sehari. Jika semua yang difiltrasi keluar sebagai urin, semua plasma akan menjadi urin dalam waktu kurang dari setengah jam. Namun, hal ini tidak terjadi karena tubulus ginjal dan kapiler peritubulus berhubungan erat di seluruh panjangnya, sehingga bahan-bahan dapat dipertukarkan antara cairan di dalam tubulus dan darah di dalam kapiler peritubulus (Sherwood, 2012).

Filtrat glomerulus mempunyai komposisi yang hampir tepat sama dengan komposisi cairan yang merembes dari ujung arteri kapiler ke dalam cairan interstisial. Tidak mengandung eritrosit dan hanya mengandung sekitar 0,03 persen protein, atau sekitar 1/200 protein di dalam plasma. Elektrolit dan komposisi solut lain dari filtrat glomelurus juga serupa dengan yang ditemukan di dalam cairan interstisial (Guyton, 2012).

Di dalam glomerulus dihasilkan urine primer melalui filtrasi plasma. Urine primer merupakan cairan isotonic terhadap plasma. Pori-pori yang dilalui oleh plasma, mempunyai garis tengah efektif rata-rata sekitar 2,9 nm. Hal ini memungkinkan seluruh komponen plasma dengan berat molekul hingga kira-kira 5 kDa dapat melalui pori-pori tanpa hambatan. Dengan bertambahnya berat molekul, molekul akan ditahan, tetapi pertama-tama molekul dengan suatu M>65 kDa tidak dapat lagi masuk kedalam urine primer. Karena protein darah secara umum mempunyai suati M>54 kDa, maka protein-protein darah hanya terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam urine (Guyton, 2012).

Gambar 2.4bagian-bagian nefron (Sherwood, 2012).Sumber : Sherwood, L. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem.

Gambar 2.5 Fungsi bagian-bagian nefron (Sherwood, 2012).Sumber : Sherwood, L. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem.

Gambar 2.5 Mekanisme pembentukan urine (Sherwood, 2012).

Sumber : Sherwood, L. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem.

Gambar 2.6 Filtrasi glomerulus (Vander, 2013)

Sumber : Vander et al. Human Physiology: The Mechanism of Body Function.2) Reabsorpsi Tubulus

Sewaktu filtrat mengalir melaiui tubulus, bahan-bahan yang bermanfaat bagi tubuh dikembalikan ke plasma kapiler peritubulus. Perpindahan selektif bahan-bahan dari bagian dalam tubulus (lumen tubulus) ke dalam darah ini disebut reabsorpsi tubulus. Bahan-bahan yang direabsorpsi tidak keluar dari tubuh melalui urin tetapi dibawa oleh kapiler peritubulus ke sistem vena dan kemudian ke jantung untuk diresirkulasi. Dari 180 liter plasma yang disaring per hari, sekitar 178,5 liter direabsorpsi. Sisa 1,5 iiter di tubulus mengalir ke dalam pelvis ginjal untuk dikeluarkan sebagai urin. Secara umum, bahan-bahan yang perlu dihemat oleh tubuh secara selektif direabsorpsi, sementara bahan-bahan yang tidak dibutuhkan dan harus dikeluarkan tetap berada di urin (Sherwood, 2012).

Reabsorbsi memengang peranan yang jauh lebih penting daripada sekresi dalam pembentukan urina ini. Tetapi sekresi sangat penting dalam menentukan jumlah ion kalium, ion hydrogen, dan beberapa zat lain didalam urina. Biasanya, lebih dari 99% air di dalam filtrat glomerulus direabsobsi ketika mengalir melalui tubulus tersebut. Oleh karena itu, jika suatu unsur terlarut dalam filtrat glomelurus tidak direabsorbsi sama sekali sepanjang perjalanan tubulus. Rebsorbsi air ini tentu saja memekatkan zat tersebut lebih dari 99 kali. Sebaliknya, beberapa unsure seperti glukosa dan asam amino, hampir seluruhnya direabsorbsi sehingga kosentrasi mereka menurun hampir ke nol sebelum cairan tersebut menjadi urina dengan cara ini tubulus ginjal memisahkan zat-zat yang harus dikeluarkan didalam urina (Guyton, 2012).

Gambar 2.7 Reabsorpsi Tubulus (Vander, 2013).

Sumber : Vander et al. Human Physiology: The Mechanism of Body Function.

3. Sekresi Tubulus

Proses ginjal ketiga, sekresi tubulus, adalah pemindahan selektif bahan-bahan dari kapilel peritubulus ke dalam lumen tubulus. Proses ini merupakan rute kedua bagi masuknya bahan ke dalam tubulus ginjal dari darah, sedangkan yang pertama adalah melalui filtrasi glomerulus. Hanya sekitar 20% dari plasma yang mengalir melaiui kapiler glomerulus difiltrasi ke dalam kapsul Bowman; sisa 80% mengalir melalui arteriol eferen ke dalam kapiler peritubulus. Sekresi tubulus merupakan mekanisme untuk mengeluarkan bahan dari plasma secara cepat dengan mengekstraksi sejumlah tertentu bahan dari 80% plasma yang Tidak terfiltrasi di kapiler peritubulus dan memindahkannya ke bahan yang sudah ada di tubulus sebagai hasil filtrasi (Sherwood, 2012).

Gambar 2.7 Sekresi Tubulus (Vander, 2013).

Sumber : Vander et al. Human Physiology: The Mechanism of Body Function.

4. Ekskresi Urine

Ekskresi urin adalah pengeluaran bahan-bahan dari tubuh ke dalam urin. Ini bukan merupakan proses terpisah tetapi merupakan hasil dari tiga proses pertama di atas. Semua konstituen plasma yang terfiltrasi atau disekresikan tetapi tidak direabsorpsi akan tetap di tubulus dan mengalir ke pelvis ginjal untuk diekskresikan sebagai urin dan dikeluarkan dari tubuh. Semua yang difiltrasi dan kemudian direabsorpsi, atau tidak difiltrasi sama sekali, masuk ke darah vena dari kapiler (Sherwood, 2012).Tabel 1. komposisi jumlah zat dalam proses filtrasi, reabsorpsi dan ekskresi (Vander, 2013).

Sumber : Vander et al. Human Physiology: The Mechanism of Body Function.5) Mekanisme Miksi

Saat volume urin mencapai ambang batas, reseptor regangan akan menangkap sinyal tersebut dan mengirimkan impuls melalui n.splanchnici pelvici menuju segmen S2-S4, kemudian ke otak. Impuls juga dapat dikirimkan melalui saraf simpatis melewati plexus hypogastricus menuju segmen L1-L2, yang selanjutnya ditransmisikan menuju thalamus kemudian ke cortex cerebri. Pusat otak akan mengirimkan impuls eferen ke segmen S2-S4 untuk dilanjutkan melalui n.splanchnici pelvici menuju plexus hypogastrica inferior, kemudian menuju ke m.detrusor vesicae untuk memicu kontraksi m.detrusor, sekaligus merelaksasikan sphincter urethrae interna. Segmen S2-S4 juga mampu mengirimkan impuls melalui n. Pudendus untuk merelaksasikan sphincter urethrae externa sehingga terjadi miksi (Snell, 2007).3. Histologi sistem urinariusa. Ginjal

Ginjal adalah organ besar berbentuk kacang yang letaknya retroperitoneal pada dinding posterior tubuh. Di atas setiap ginjal terdapat kelenjar adrenal yang terbenam di dalam lemak dan jaringan ikat ginjal. Batas medial ginjal yang cekung adalah hilum, yang terdiri atas 3 bangunan besar, yaitu arteri renalis, vena renalis, dan pelvis renalis berbentuk corong. Struktur ini dikelilingi oleh jaringan ikat longgar dan rongga berisi lemak yang disebut sinus renalis (Eroschenko, 2006).

Setiap ginjal dilapisi oleh kapsul jaringan ikat padat tidak teratur. Irisan sagital ginjal menunjukkan korteks yang lebih gelap di bagian luar, dan medula yang lebih terang di bagian dalam, yang terdiri atas banyak piramida renalis bentuk kerucut. Basis setiap piramid renalis dan membentuk batas kortikomedularis. Apeks setiap piramid yang bulat meluas ke arah pelvis renalis untuk membentuk papila renalis. Sebagian korteks juga meluas ke masing-masing sisi piramid ginjal untuk membentuk kolumna renalis (Eroschenko, 2006).

Korteks ginjal didominasi oleh corpusculum renalis dan tubulus ginjal. Corpusculum renalis terdiri atas kapsula bowman yang mengelilingi glomerulus. Tubulus-tubulus ginjal yang berada di korteks ginjal antara lain tubulus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distal. Sedangkan tubulus kolektivus dan ansa henle mendominasi bagian medula yang terpulas lebih pucat dibandingkan dengan korteks pada pengamatan di bawah mikroskop (Eroschenko, 2006).

Gambar 2.8. Gambaran Histologi Korteks ginjal

Gambar 2.9. Gambaran Histologi Medulla ginjal

b. Ureter

Dinding ureter terdiri dari beberapa lapisan antara lain lapisan mukosa, muskularis dan adventisia. Mukosa ureter terdiri atas epitel transisional dan lamina propria yang lebar. Epitel transisional memiliki beberapa lapisan sel, lapisan terluar ditandai oleh sel kuboid yang besar. Sel intermedia berbentuk polihedral, sementara sel basal berbentuk kuboid atau silindris rendah (Eroschenko, 2006).

Lamina propria mengandung jaringan fibroelastik, yang lebih padat dengan lebih banyak fibroblas di bawah epitel dan lebih longgar di dekat muskularis. Jaringan limfoid difus dan kadang-kadang nodulus limfoid kecil mungkin terlihat di lamina propria (Eroschenko, 2006).

Di ureter bagian atas, muskularis terdiri atas dua lapisan otot, lapisan otot polos longitudinal di sebelah dalam dan lapisan otot polos sirkuler di tengah; lapisan ini tidak selalu jelas. Lapisan tambahan yaitu lapisan otot polos longitudinal di sebelah luar terdapat di sepertiga ureter bagian bawah dekat kandung kemih. Adventisia menyatu dengan jaringan ikat fibroelastik dan jaringan adiposa yang mengandung banyak arteriol, venula, dan saraf kecil (Eroschenko, 2006).

Gambar 2.10. Gambaran Histologi Ureter (Eroschenko, 2006)

c. Vesica urinaria

Vesica urinaria mempunyai struktur dinding berotot tebal dengan tiga lapisan otot polos yang batasnya tidak jelas. Serosa melapisi permukaan superior dan adventisia melapisi permukaan inferior. Epitel transisional di vesica urinaria yang kosong memperlihatkan sekitar enam lapisan sel. Jika teregang, epitel transisional tampak sebagai epitel berlapis gepeng. Perubahan di epitel disebabkan oleh membran plasma sel superfisial yang lebih tebal dan crusta urothelialis. Crusta berfungsi sebagai engsel, memungkinkan sel mengembang sewaktu teregang; sel menjadi gepeng. Membran plasma yang lebih tebal dan epitel transisional membentuk sawar osmotik terhadap urin (Eroschenko, 2006).

Gambar 2.11. Gambaran Histologi Vesica Urinariad. Penis

Gambar 2.12. Gambaran Histologi Penis

Lapisan pembungkus penis adalah tunika albuginea. Struktur utama penis dibangun oleh 3 silinder, yaitu corpora cavernosa dextra et sinistra, dan sebuah corpus spongiosum di bagian bawah. Corpora cavernosa dextra dan sinistra dipisahkan oleh septum penis atau bisa disebut juga septum mediana. Pada bagian tengah corpus spongiosum terdapat uretra dengan lumen pipih (Eroschenko, 2012).4. Proses fisiologi pembentukan urinTahap pembentukan urin (Rodrigues, 2008) :

a. Proses filtrasi, di glomerulus. Terjadi penyerapan darah yang tersaring adalah bagian cairan darah kecuali protein. Cairan yang tersaring ditampung oleh simpai bowmen yang terdiri dari glukosa, air, sodium, klorida, sulfat, bikarbonat dll, diteruskan ke tubulus ginjal. Cairan yang disaring disebut filtrat glomerulus.

b. Proses reabsorbsi Pada proses ini terjadi penyerapan kembali sebagian besar dari glukosa, sodium, klorida fosfat dan beberapa ion bikarbonat. Prosesnya terjadi secara pasif (obligator reabsorbsi) di tubulus proximal. Sedangkan pada tubulus distal terjadi kembali penyerapan sodium dan ion bikarbonat bila diperlukan tubuh. Penyerapan terjadi secara aktif (reabsorbsi fakultatif) dan sisanya dialirkan pada papilla renalis.

c. Proses sekresi Sisa dari penyerapan kembali yang terjadi di tubulus distal dialirkan ke papilla renalis selanjutnya diteruskan ke luar Ginjal dapat menghasilkan urin yang berkisar dari 0,3 ml/mnt pada 1200 mosm/liter hingga 25 ml per menit pada 100 mosm/liter dengan mereabsorpsi H2O dalam jumlah bervariasi dari bagian distal nefron.Jika melihat dari gradien osmotik cairan lumen dan cairan interstitium yang merupakan gaya dorong reabsorbsi H2O di tubulus ginjal, maka ginjal hanya dapat mengekskresikan cara yang sifatnya isotonis atau sama dengan 300 mosm/ liter. Namun, pada kenyataannya, secara fisiologis ginjal memiliki satu hal yang disebut gradien osmotik vertikal,dimana hal ini dapat meningkatkan cairan interstitium dari batas korteks hingga ke medula. Sehingga, konsentrasi cairan di taut pelvis ginjal dapat mencapai 1200 mosm/ liter.

Ginjal dapat mengekskresikan urin dengan volume dan konsentrasi bervariasi berdasarkan keadaan hidrasi tubuh, sehingga berdasarkan keadaan tersebut urin digolongkan menjadi 3 macam (Sherwood, L. 2009).

1) Hidrasi ideal, urin yang dihasilkan urin isotonis sebanyak 1 ml/ menit dengan konsentrasi +/- = 300 mosm/ liter.

2) Hidrasi berlebihan, urin yang dihasilkan urin hipotonis sebanyak +/- 25 ml/ menit dengan konsentrasi cairan 100 mosm/ liter, hal ini terjadi sebagai upaya kompensasi tubuh untuk membuang kadar H2O berlebih pas tubuh.

3) Hidrasi buruk, atau kekurangan cairan maka urin yang dihasilkan cenderung hipertonis sebanyak 0,3 ml/menit dengan konsentrasi cairan 1200 mosm/ liter, hal ini dilakukan untuk menahan kadar H2O di dalam tubuh.

Adanya gradien osmotik Vertikal disebabkan oleh susunan anatomik yang cukup unik dan adanya interaksi fungsional pada komponen nefron di medula ginjal. Susunan anatomiknya salah satunya adalah berupa adanya lengkung dansa henle yang lebih banyak memasuki nefron di juksta medula ginjal hingga ujungnya sampai ke dekat daerah pelvis ginjal, dan adanya asa reka nefron juksta medula yang berbentuk mirip dansa henle dengan aliran di dalam keduanya yang disebut dengan aliran balik. Selain itu susunan duktus koligentes yang melayani kedua nefron akan menembus medula secara desecendens dalam perjalanannya menuju pelvis ginjal. Struktur tersebut ditunjang oleh karakteristik permeabilitas dan transpor segmen - segmen tubulus dan bantuan hormon vasopresin yang menyebabkan ginjal dapat mengeksresikan urin dalam konsentrasi yang bervariasi.

Secara singkat, lengkung Henle panjang nefron jukstamedula membentuk gradien osmotik vertikal, vasa rektanya mempertahankan gradien ini sembari memberi darah kepada medula ginjal, dan duktus koligentes. Semua nefron menggunakan gradien ini, bersama dengan hormon vasopresin, untuk menghasilkan urin dengan beragam konsentrasi. Secara kolektif susunan fungsional keseluruhan ini disebut sistem aliran balik medula atau sistem Counter current medula.

Untuk mengetahui bagaimana terjadinya gradien osmotik vertikal, kita harus terlebih dahulu mengetahui perjalanan filtrat, yaitu sebagai berikut :

Filtrat terbentuk ( reabsorbsi osmotik tak terkontrol H2O yang terfiltrasi di tubulus proksimal akibat reabsorbsi aktif Na+ ( 65 % filtrat telah diabsorbsi pada akhir tubulus proksimal ( 35 % sisa tetap berada di lumen tubulus bersifat isotonis ( cairan yang masuk ke ansa henle adalah isotonis.

Secara anatomis dansa henle memiliki dua pars, descendens dan ascendens. Keduanya memiliki perbedaan dan karakteristik masing-masing secara fungsional , yaitu sebagai berikut :

1) Pars descendens

2) Pembawa cairan dari tubulus proksimal hingga jauh ke dalam medula

3) Sangat permeabel terhadap H2O

4) Tidak secara aktif mengeluarkan Na+

5) Pars Ascendens

6) Pembawa cairan naik dan keluar dari medula untuk masuk ke tubulus distal

7) Sangat aktif memindahkan NaCl keluar dari lumen tubulus untuk masuk ke dalam cairan interstitium

8) Selalu impermeabel teahadap H2O sehingga garam meninggalkan cairan tubulus disertai H2O secara osmotik.

d. Mekanisme multiplikasi counter current medula

1) Sebelum adanya gradien osmotik vertikal, konsentrasi cairan interstitium seragam = 300 mosm/ liter.

2) Pompa garam aktif di pars ascendens dapat memindahkan NaCl keluar dari lumen ( cairan interstitium sekitar 200 mOsm / liter lebih pekat ( pompa ascenden aktif keluarkan garam ( cairan interstitium medula hipertonis karena air tidak dapat mengikuti secara osmosis ke bagian ini yang impermeabel terhadap air ( difusi neto H2O dari pars ascendens ke cairan interstitium ( masuk cairan isotonik tubulus ke pars descenden dari tubulus proksimal ( permeabilitas pars descendens menyebabkan terjadi difusi neto H2O melalui osmosis menuju cairan interstitium ( terus berlanjut hingga osmolaritas di kedua tempat tersebut sama ( cairan tubulus yang masuk ke dansa henle menjadi lebih pekat ( defisit H2O).Pada keadaan seimbang, osmolaritas cairan pars ascendens adalah 200 mOsm/ liter dan cairan interstitium = pars descendens = 400 mOsm/ liter.

3) Jika kolom cairan di ansa henle dimajukan secara keseluruhan beberapa langkah ( ada massa 200 mOsm/L dari puncak pars ascendens ke tubulus distal & cairan isotonik ( 300 mOsm/L) masuk bagian puncak pars descenden dari tubulus maksimal ( massa cairan 400 mOsm/ L dari pars descenden bergerak maju dan memasuki pars ascendens sehingga bertempat berlawanan dengan 400 mOsm di pars descendens. Sehingga Diana terjadi perbedaan konsentrasi 200 mOsm/L yang lenyap di puncak dan di bagian dasar dari lengkung henle tersebut.

4) Pompa pars ascendens memindahkan lagi NaCl keluar sedangkan air masih meninggalkan pars descendens secara pasif maka tercipta kembali perbedaan 200 mOsm/L antara pars ascendens dan cairan interstitium maupun pars descendens di asing-masing bagian horizontal. Hal ini juga menyebabkan penigkatan konsentrasi cairan tubulus di pars descendens dan semakin turun di pars ascendens.

5) Nacl secara aktif dikeluarkan dari pars descendens dibarengi dengan difusi neto air keluar pars descendens, hal ini menciptakan osmolaritas menjadi 200 mOsm/L di semua bagian.

6) Cairan kembali maju sedikit demi sedikit dan proses bertahap tersebut diatas masih berlanjut ( cairan di pars ascendens semakin hipertonis ( konsentrasi maksimal di dasar lengkung 1200 mOsm/ L ( cairan interstitium selalu = pars descendens ( gradien konsentrasi vertikal 300-1200 mOsm/ L di cairan interstitium ( konsentrasi cairan tubulus > reabsirbsi H2O dari filtrat ke dalam cairan interstitium.

Semakin banyak vasopresin ( semakin banyak air luminal disisipkan ( semakin besar permeabilitas tubulus distal dan koligentes terhadap H2O.

Meningkatnya saluran air membran luminal ini tidak permanen, saluran diambil kembali ketika sekresi vasopresin berkurang dan aktivitas cAMP