EKSKRESI URINE DAN BERSIHAN PLASMA

A. Ginjal Dapat Mengekskresikan Urine Dalam Konsentrasi Bervariasi.

Ginjal dapat mengekskresiken urin dengan volume dan konsentrasi bervariasi

untuk menahan atau mengeluarkan H2O, masing-masing bergantung pada apakah

tubuh mengalami kekurangan atau kelebihan H2O. 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 :

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

a. Pembawa cairan dari tubulus proksimal hingga jauh ke dalam medula

b. Sangat permeabel terhadap H2O

c. Tidak secara aktif mengeluarkan Na+

2. Pars Ascendens

a. Pembawa cairan naik dan keluar dari medula untuk masuk ke tubulus distal

b. Sangat aktif memindahkan NaCl keluar dari lumen tubulus untuk masuk ke

dalam cairan interstitium

c. Selalu impermeabel teahadap H2O sehingga garam meninggalkan cairan

tubulus disertai H2O secara osmotik.

B. 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 <<<

menjadi hipotonik ( 1/3 konsentrasi normal cairan tubuh ) ketika

memasuki pars ascendens.

Dari keseluruhan penjelasan diatas, meskipun gradien yang ada antara pars

ascendens dan cairan sekitar medula hanya 200 mOsm/ L, namun efeknya

berlipat ganda sehingga terbentuk gradien osmotik vertikal yang jauh lebih

besar karena adanya aliran balik di dalam lengkung. Mekanisme inilah yang

disebut sebagai multiplikasi counter current.

C. Reabsorbsi H2O yang dikontrol oleh vasopresin

Setelah adanyaa reabsorbsi obligatorik H2O dari tubulus proksimal dan ansa

henle, sisanya sebanyak 20% yang sudah terfiltrasi tertinggal di lumen dan kemudian

akan masuk ke dalam tubulus distal dan duktus koligentes untuk di reabsorbsi dalam

jumlah yang bervariasi dibawah kontrol hormon. Jumlah ini merupakan jumlah yang

sangat besar untuk di reabsorbsi, yaitu 20 % dari LFG dengan LFG 180 L / hari maka

= 36 L/hari untuk di reabsorbsi dalam jumlah yang bervariasi, bergantung pada status

hidrasi.

Dari ansa henle cairan yang keluar kemudian akan memasuki tubulus distal

akan memasuki duktus koligentes, duktus ini terendam dalam cairan interstitium

dengan konsentrasi yang semakin tinggi ketika saluran ini turun melalui medula.

Agar air dapat di reabsorbsi di satu segmen tubulus, ada beberapa syarat yang

harus dipenuhi :

1. Adanya gradien osmotik yang melintasi tubulus

2. Segmen tubulus permeabel terhadap H2O

Tubulus distal dan koligentes merupakan bagian impermeabel terhadap H2O,keadaan

ini dapat berubah hanya jika ada satu hormon anti diuretik yang dikenal sebagai hormon

vasopresin yang dapat meningkatkan permeabilitas keduanya terhadap H2O. Hormon ini

diatur pelepasannya dari hipofisis posterior ke dalam darah oleh hipotalamus. Pengeluaran

hormon ini deregulasi dengan mekanisme umpan balik negatif dengan dipicu oleh terjadinya

defisit H2O ketika cairan ekstra sel hipertonis dan keberadaan H2O harus dipertahankan oleh

tubuh, dan akan dihambat ketika keadaan CES menjadi hipotonis dan kadar air berlebihan

harus dikeluarkan oleh tubuh.

Vasopresin sistem sirkulasi darah membran basolateral sel tubulus prinsipal

( pelapis tubulus distal dan koligentes) ikat reseptor V2 ( reseptor bergandeng protein G

spesifik vasopresin) aktifasi cAMP peningkatan permeabilitas membran luminal

terhadap H2O dengan penyisipan akuaporin ( AQP 2) dengan eksostosis air masuk ke

dalam tubulus melalui saluran air luminal air meninggalkan sel menuruni gradien

osmotik menembus membran basolateral masuk ke cairan interstisium.

Semakin banyak H2O yang masuk ke dalam sel 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 <<< permeabilitas h2O

berkurang ketika sekresi vasopresin berkurang.

Saluran h2o ini, disimpan dalam vesikel internal dan siap untuk disisipkan kembali

pada membran luminal ketika sekresi vasopresin meningkat lagi. Perpindahan AQP-2 ke

dalam dan keluar membran luminal dibawah kontrol vasopresin menyediakan cara untuk

mengontrol permeabilitas H2O secara cepat pada tubulus distal dan duktus koligentes dengan

bergantung pada kebutuhan tubuh sewaktu atau sesaat.

Vasopresin hanya mempengaruhi permeabilitas H2O di tubulus distal dan kolgentes,

hormon ini tidak mempengaruhi 80% H2O yang di reabsorbsi tanpa kontrol di tubulus

proksimal dan Ansa henle.