1. Latar BelakangGinjal bersama dengan sistem endokrin dan sistem saraf yang mempengaruhinya merupakan organ utama yang berfungsi mempertahankan keseimbangan cairan, elektrolit, dan osmolaritas plasma. Dengan mengatur banyaknya air atau zat terlarut lainnya yang dikeluarkan melalui urin atau dikembalikan ke dalam tubuh, ginjal dapat mempertahankan keseimbangan cairan dan elektrolit pada rentang yang normal. Selain kondisi keseimbangan cairan dan elektrolit, tubuh juga memerlukan keasaman yang sesuai untuk dapat menjalankan fungi dengan normal. Keasaman (pH) darah dipertahankan pada rentang yang sangat sempit. Hal ini tercapai antara lain karena peran ginjal dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa. 2. Tujuan1. Memahami konsep homeostasis dan keseimbangan cairan2. Memahami mekanisme umpan balik negatif sebagai dasar dari homeostasis3. Memahami pengaturan keseimbangan cairan oleh ADH

3. Alat dan Bahan1. Air putih 1 liter2. Air teh 300 cc3. Larutan gula (75 g dalam 300 cc)4. Gelas untuk menampung urin5. Gelas ukur6. Multistix7. Jam8. Timbangan berat badan9. Sphygmomanometer raksa10. Stetoskop11. Tisu12. Sarung tangan13. Ergometer sepeda14. Stopwatch15. Alat monitor denyut jantung16. Pakaian latihan dan sepatu (untuk perlakuan latihan anaerobik)

4. Prosedur:Percobaan dilakukan oleh lima orang mahasiswa (1 kontrol dan 4 perlakuan) dengan keterangan sebagai berikut:

Keterangan:A: selama percobaan subjek tidak boleh makan, minum, atau melakukan aktivitas fisik beratB: Data yang diambil adalah: Urin: volume, warna, urinalisis dengan multistix meliputi berat jenis (BJ), pH, dan glukosa Berat badan Tekanan darahC: Diminum dalam waktu kurang dari 10 menitD: Prosedur latihan anaerobik (Gambar 1)1. Pemanasan : Subjek mengayuh ergometer sepeda selama 5-10 menit, dengan siklus 30 detik mengayuh dan 30 detik istirahat dengan beban yang sesuai. Pemanasan dilakukan hingga denyut jantung mencapai + 150 kali/menit.2. Istirahat : dilakukan selama 3-5 menit3. Latihan anaerobik : subjek mengayuh hingga dicapai kecepsatan maksimal. Latihan anaerobik dimulai pada saat kecepatan dan beban maksimal telah tercapai (kecepatan dan beban maksimal tercapai dalam waktu sekitar 3-4 detik). Subjek mengayuh pada kecepatan dan beban maksimal selama 30 detik. Setelah 30 detik, dilakukan pencatatan denyut jantung.4. Pendinginan : subjek mengayuh dengan kecepatan dan beban yang rendah selama 2-3 menit.

5. Hasil dan Pembahasan1. Hasil Perlakuan: Minum 1 gelas air tehNama subjek : ArdiWaktu Pengumpulan UrinVolume Urin (ml)Durasi Pengumpulan (menit)Laju Produksi Urin (ml/menit)Berat JenisWarnapHGlukosaBerat Badan (kg)Tekanan Darah (mmHg)

U-Pre08:151000-1.000Kuning cerah6,5-50110//70

U-009:15125602,081.005Kuning bening6-50110/80

Perlakuan

U-3009:45140304,671.005Kuning bening6,5-50100/70

U-6010:15196305,631.000Kuning bening6,5-50120/80

U-9010:4519300,631.015Kuning bening6-50110/80

U-12011:1515300,501.020Kuning6-50110/80

Volume urin total dalam 120 menit595

Pembahasan:Pada hasil percobaan didapat hasil bahwa urin yang dihasilkan pada saat U-30 (artinya 30 menit setelah meminum air teh 300 cc) sebanyak 140 ml.Jumlah tersebut lebih banyak dibandingkan volume saat U-0 yaitu hanya 125 ml. Kemudian selanjutnya pada saat U-60 volume urin yang dihasilkan lebih banyak lagi yaitu 196 ml. Hal ini menunjukkan terjadinya peningkatan volume urin setelah OP meminum teh 300 cc. Hal ini dapat disebabkan karena asupan cairan ke dalam tubuh sebanyak 300 cc sehingga tubuh mengekskresi kelebihan cairan melalui urin. Hal lain yang dapat mempengaruhi produksi urin yaitu kandungan senyawa kimia pada teh2. Pada saat U-90 volume urin yang dihasilkan menjadi sedikit yaitu 19 ml dan menjadi lebih sedikit pada U-120 sebanyak 15 ml. Hal ini disebabkan karena saat praktikum, OP tidak meminum cairan apapun selain minum teh 300 cc pada saat U-0, setelah itu dalam waktu 60 menit setelah perlakuan OP telah berkembih sebanyak dua kali dengan volume total sebanyak 336 ml melebihi jumlah cairan yang diminum sehingga jumlah cairan tubuh telah berkurang. Dengan demikian ginjal akan melakukan penyesuaian terhadap urin yang dihasilkan dengan membuat volume yang sedikit. Pada praktikum ini, didapatkan hasil bahwa dengan meminum air teh sebanyak 300 cc, volume urin yang dihasilkan akan lebih banyak dibandingkan perlakuan yang meminum air putih biasa atau air gula. Hal ini dikarenakan kandungan kafein yang ada di dalam teh mempengaruhi terhadap Laju Filtrasi Glomerulus dan menurunkan reabsorpsi Natrium2. Sehingga pada praktikum, laju produksi urin OP setelah mengkonsumsi teh meningkat. Dari praktikum ini kemudian didapatkan hasil bahwa setelah OP 30 menit meminum teh, berat jenis urinnya 1005, dan tampak encer. Namun setelah 120 menit meminum teh, ketika urin diambil lagi, berat jenis urinnya meningkat menjadi 1020 dan urin tampak pekat. Terjadi peningkatan berat jenis ini menandakan bahwa, setelah meminum teh, urin akan menjadi encer. Namun setelah beberapa jam kemudian, ketika tidak mengkonsumsi teh. Urin yang diambil hasilnya tampak pekat. Pekatnya urin menandakan bahwa berat jenis urin tinggi. Dari hasil praktikum juga didapatkan bahwa pH urinnya berkisar 6-6,5. Hal ini menunjukkan bahwa pH urin tersebut dalam rentang normal 4,6-8. Pada percobaan terdapat perbedaan warna urin yang dihasilkan yaitu bewarna kuning tua dan kuning muda bening. Perubahan warna pada urin dari kuning tua menjadi kuning muda disebabkan karena adanya penurunan berat jenis urin akibat dari peningkatan volume urin diekskresikan. Warna urin sendiri dipengaruhi dengan kadar zat terlarut di dalamnya. Semakin rendah berat jenis urin maka makin terang/ muda warnanya. Pada percobaan ini hasil glukosa urin yang didapat adalah negatif sehingga dapat disimpulkan bahwa urin yang dihasilkan normal.3

2. Hasil Perlakuan: Minum 1 Liter air putihNama subjek: Herick Alvenus W.Waktu Pengumpulan UrinVolume Urin (ml)Durasi Pengumpulan (menit)Laju Produksi Urin (ml/menit)Berat JenisWarnapHGlukosaBerat Badan (kg)Tekanan Darah (mmHg)

U-Pre08:15660-1.010Kuning muda jernih6-55110//70

U-009:15140602,331.005Kuning muda jernih6-55120/80

Perlakuan

U-3009:45120304,001.005Kuning muda6-56110/80

U-6010:15200306,671.000Kuning jernih6,5-55120/80

U-9010:45214307,131.000Kuning jernih6-55120/80

U-12011:15220307,331.005Kuning jernih6-54,5120/80

Volume urin total dalam 120 menit960

Pembahasan:Pada pengujian air 1 liter, OP diberikan perlakuan konsumsi cairan sebanyak 1liter, dari urin yang diproduksi selama 2 jam diketahui volume urin OP selama 2 jam adalah 960 ml. Jika dihitung dalam 24 jam maka diperoleh: Urin selama 2 jam = 960 ml,Urin tiap 1 jam = 480 ml. Sehingga, dalam 24 jam OP akan mengekskresikan urin sebanyak 45 ml x 24 jam = 11.520 ml. Dengan demikian diketahui volume urin OP dalam 24 jam nilai ini masih berada di dalam batas normal. Pada pengujian warna urin, didapatkan warna urin OP adalah kuning pekat sebelum dilakukan percobaan setelah mengkonsumsi air sebanyak 1 liter warna urin OP menjadi berwarna kuning bening jernih. Warna kuning ini diakibatkan oleh urokrom yaitu pigmen yang berasal dari pemecahan empedu dan urobilin yang berasal dari pemecahan hemoglobin3 dan diketahui masih berada dalam keadaan normal. Terjadi perubahan warna urin sebelum dan sesudah perlakuan di sebabkan karena tubuh kelebihan cairan yang dikonsumsi sehingga pengeluaran melalui urin pun ditingkatkan. Pada pengujian keasaman urin, didapatkan keasaman urin OP dalam dua jam dengan rata-rata pH 6 serta berada pada rentang 5,0-6,0. Hal ini mengindikasikan bahwa pH urin OP normal, dimana sesuai dengan kriteria urin normal yang memiliki pH 4,6-8,0. Keasaman urin pada dasarnya bergantung pada makanan yang dikonsumsi. Makanan yang memiliki kandungan protein yang tinggi dapat meningkatkan keasaman urin4. Pada pengujian berat jenis urin, didapatkan berat jenis urin OP selama 2 jam adalah 1,005 dengan perlakuan pemberian air sebanyak 1liter. Hal ini mengindikasikan konsentrasi ion yang diekskresikan melalui urin adalah normal, karena semakin besar massa zat terlarut didalam pelarut dengan volume tertentu yang dijaga konstan maka berat jenisnya akan semakin besar.

3. Hasil Perlakuan: Minum 1 gelas air gulaNama Subjek: AsengWaktu Pengumpulan UrinVolume Urin (ml)Durasi Pengumpulan (menit)Laju Produksi Urin (ml/menit)Berat JenisWarnapHGlukosaBerat Badan (kg)Tekanan Darah (mmHg)

U-Pre08:15340-1.025Kuning teh5-59110//70

U-009:1521600,351.015Kuning teh5-59100/70

Perlakuan

U-3009:4513300,431.025Kuning tua6-59105/70

U-6010:1512300,401.030Kuning tua5-59100/70

U-9010:4511300,371.030Kuning tua5-59100/70

U-12011:1510300,331.025Kuning tua6-59100/70

Volume urin total dalam 120 menit101

Pembahasan:Pada praktikum kali ini OP diberikan perlakuan konsumsi cairan glukosa sebanyak 300 cc. Hasil pengujian volume urin, diketahui volume urin OP selama 2 jam adalah 101 ml. Jika dihitung dalam 24 jam maka diperoleh: Urin selama 2 jam = 101 ml, Urin tiap 1 jam = 50,5 ml. Sehingga, dalam 24 jam OP akan mengekskresikan urin sebanyak 50,5 ml x 24 jam = 1212 ml. Dengan demikian diketahui volume urin OP dalam 24 jam nilai ini masih berada di dalam batas normal. Hasil berat jenis urine pada praktikum ini adalah berkisar antara 1,015-1,030. Hal ini menunjukkan berat jenis urin OP masih dalam batas normal. Berat jenis tergantung dari jumlah zat yang terlarut di dalam urine atau terbawa di dalam urine. Hasil warna urin OP pada praktikum ini adalah berwarna kuning teh sebelum diberi perlakuan dan kuning pekat setelah diberi perlakuan. Warna urin yang dikeluarkan tergantung dari konsentrasi dan sifat bahan yang larut dalam urin. Warna urin dapat berubah oleh karena : obat obatan, makanan, serta penyakit yang diderita4. Hasil pH urin OP yang didapatkan adalah berkisar antara 5-6. Ini berarti pH urin masih dalam batas normal. Hasil urin OP yang diproduksi pada praktikum ini tidak ditemukan kadar glukosa. Hal ini mengindikasikan bahwa proses filtrasi dan reabsorpsi di nefron ginjal masih dalam keadaan normal. Efek yang terjadi adalah sebagai berikut: konsumsi air gula osmoralitas cairan tubuh meningkat sekresi ADH meningkat peningkatan reabsorbsi air di ginjal, penurunan volume darah volume urin sedikit dengan warna kuning pekat dan berat jenis meningkat, tekanan darah menurun.54. Hasil Perlakuan: Anaerobik + Minum 1 gelas air putihNama Subjek: IrwandaWaktu Pengumpulan UrinVolume Urin (ml)Durasi Pengumpulan (menit)Laju Produksi Urin (ml/menit)Berat JenisWarnapHGlukosaBerat Badan (kg)Tekanan Darah (mmHg)

U-Pre08:15230-1.025Kuning tua6-66110//70

U-009:1520600,331.030Kuning tua5-66120/80

Perlakuan

U-3009:4512300,401.030Kuning5-66110/70

U-6010:1514300,471.030Kuning jernih5-66110/70

U-9010:4513300,431.030Kuning jernih5-66110/70

U-12011:1515300,501.030Kuning tua5-66110/70

Volume urin total dalam 120 menit97

Pembahasan:Pada praktikum ini, awalnya OP melakukan pengambilan urin sebelum diberi perlakuan. Kemudian, Op diberi perlakuan berupa minum air putih sebanyak 300cc dan melakukan latihan anaerobik. Dalam rentang waktu yang telah ditetapkan, urin OP ditampung untuk dilihat volume, warna, pH, berat jenis,dan ada tidaknya kandungan glukosa dalam urin OP serta dilakukan juga pengukuran tekanan darah OP. Selama beraktivitas cukup berat, sejumlah besar darah disalurkan ke otot-otot untuk memasok oksigen dan nutrien serta membuang zat sisa yang tertimbun akibat peningkatan aktivitas1. Namun, terdapat keterbatasan kardiovaskuler mengenai jumlah oksigen yang dapat disalurkan ke otot. Seiring dengan peningkatan aktivitas yang cukup berat, serat-serat otot semakin mengandalkan glikolisis untuk menghasilkan ATP1. Glikolisis tidak membutuhkan oksigen (anaerob) dan berjalan lebih cepat daripada fosforilasi oksidatif sehingga sesuai untuk kegiatan fisik yang berat dalam waktu singkat. Hasil akhir dari glikolisis adalah asam laktat yang diubah menjadi asam piruvat1. Namun, tidak semua asam laktat dapat diubah menjadi asam piruvat dengan cepat. Apabila melebihi kapasitas katabolisme asam laktat karena glikolisis meningkat, asam laktat akan diserap darah. Hal tersebut akan menurunkan pH darah dengan kenaikan kadar H+. Keadaan ini menimbulkan asidosis dan merangsang sistem buffer untuk mengembalikan pH darah normal yang berakibat pengeluaran H+ melalui urin. Dengan kata lain, semakin rendah pH darah (asidosis), semakin banyak H+ yang dikeluarkan sehingga pH darah kembali normal. Saat beraktivitas cukup berat, jumlah keringat meningkat akibat mekanisme untuk menurunkan suhu tubuh. Ketika berkeringat, tubuh tidak hanya mengeluarkan air, tetapi juga garam (NaCl) sehingga kadarnya dalam plasma dan cairan ekstraseluler menurun. Hal ini memacu ginjal untuk mengatur sekresi garam dan air melalui sekresi ADH (Anti Diuretic Hormone) dan aldosteron. Mekanisme pengaturan melalui aldosteron yaitu melalui mekanisme Renin-Angiotensin-Aldosteron yang menyebabkan peningkatan reabsorbsi Na yang diikuti reabsorbsi air, sehingga menurunkan volume urin yang diekskresikan. Ginjal mengatur keseimbangan cairan melalui pengaturan pengeluaran urin. Selama beraktivitas cukup berat, filtrasi glomerulus dan aliran darah renal menurun, sehingga pengeluaran urin pun berkurang2. Penurunan urin juga tampak jelas dari hasil pengukuran volume urin OP pada beberapa waktu. Pengukuran pH tidak memperlihatkan perbedaan yang cukup signifikan antara urin yang diambil sebelum OP mendapat perlakuan maupun setelah OP mendapat perlakuan. Pengamatan terhadap kandungan glukosa dalam urin didapatkan hasil negatif. Sedangkan berat jenis urin OP hanya menurun sedikit setelah OP mendapat perlakuan. Penurunan tekanan darah OP setelah mendapat perlakuan dikarenakan terjadinya penurunan aliran darah dalam upaya mengurangi aliran darah renal, sehingga hanya sedikit darah yang melalui glomerulus dan sedikit pula yang difiltrasi sehingga urin yang dihasilkan juga sedikit.

5. Hasil Perlakuan: Kontrol (Minum 1 gelas air putih)Nama Subjek: Guntur SusenoWaktu Pengumpulan UrinVolume Urin (ml)Durasi Pengumpulan (menit)Laju Produksi Urin (ml/menit)Berat JenisWarnapHGlukosaBerat Badan (kg)Tekanan Darah (mmHg)

U-Pre08:15860-1.030Kuning tua6-98130//100

U-009:1575601,251.030Kuning tua5-98135/100

Perlakuan

U-3009:4531301,031.020Kuning tua6-98120/90

U-6010:1541301,371.020Kuning tua6-98130/90

U-9010:4521300,701.025Kuning tua5-98105/70

U-12011:1526300,871.030Kuning jernih6-98105/70

Volume urin total dalam 120 menit280

Pembahasan:Pada praktikum ini, subjek percobaan dengan kategori kelompok control, meminum air putih sebanyak 300 cc pada saat U-0 (perlakuan setelah pengambilan data menit 0). Volume urine yang dihasilkan OP dalam 120 menit percobaan adalah sebanyak 119 ml, sedangkan jumlah air yang diminumnya pada saat perlakuan adalah 300 ml. Tubuh kehilangan cairan tidak hanya melalui urine, tetapi juga melalui pernapasan, feses, dan kulit. Suasana kelas waktu itu agak panas, sehingga ada kemungkinan OP sedikit berkeringat. Hal tersebut menyebabkan jumlah urine yang dihasilkan tidak sama dengan asupan air. Selain itu, hormone ADH berperan besar dalam menentukan volume urin2. Jika tubuh kekurangan air, maka reabsorpsi air akan lebih besar akibat hormone ADH banyak disekresikan, sehingga urine yang dihasilkan pekat dan tidak banyak. Jika tubuh kelebihan air, maka aktivitas hormone ADH sedikit, reabsorpsi air sedikit, sehingga urine yang dihasilkan encer dan banyak, dan laju produksi urine juga besar. Berat jenis urine berhubungan dengan faal pemekatan pada ginjal. Batas normal berat jenis urine adalah 1.003-1.030. Dari keseluruhan sampel urine OP, berat jenis urinenya adalah normal karena masih didalam rentang batas normal tersebut. Berat jenis berhubungan dengan aktivitas hormone ADH. Jika hormone ADH banyak diproduksi, misalnya pada orang yang dehidrasi, maka reabsorbsi air akan lebih banyak, sehingga urine yang diekskresikan akan lebih pekat dan berat jenisnya akan lebih tinggi dibandingkan dengan urine orang yang tidak dehidrasi. Sebaliknya, jika berat jenis urine rendah, maka hal tersebut dapat menandakan terjadi intake cairan yang tinggi/berlebihan pada orang tersebut. Dari berat jenis semua sampel urine OP, dapat dikatakan bahwa OP tidak mengalami dehidrasi karena berat jenisnya berada dalam rentang normal. Pemeriksaan warna urinmempunyai makna karena kadang-kadang dapat menunjukkan kelainan klinik. Warna urin dinyatakan dengan tidak berwarna, kuning muda, kuning, kuning tua, kuning bercampur merah, merah, coklat, hijau, putih susu dan sebagainya. Pada umumnya, warna urin ditentukan oleh besarnya diuresis, makin besar diuresis, makin muda warna urin itu. Biasanya warna normal urin berkisar antara kuning muda dan kuning tua. Warna itu disebabkan oleh beberapa macam zat warna, terutama urochrom dan urobilin5. Hasil pemeriksaan urine OP menunjukkan warna yang berkisar antara warna kuning muda kuning tua. Kepekatan urine dipegaruhi oleh aktivitas hormone ADH. Hormon ADH menyebabkan peningkatan reabsorbsi air yang menyebabkan urine menjadi pekat. Sampel urine OP secara keseluruhan berwarna kuning agak pekat, hal tersebut menunjukkan ada aktivitas hormone ADH dalam menjaga keseimbangan cairan dalam tubuh OP.

DAFTAR PUSTAKA

1. Tortora GJ, Derrickson B. 2009. Principles Of Anatomy And Physiology: The Urinary System. 12th Edition. USA: John Wiley & Sons Inc; p. 1030-1035,1047.

2. Guyton, Arthur C & John E. Hall. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed 9. Jakarta : EGC, hlm. 382, 398, 439-440.

3. Katzung, Bertram G. 2010. Farmakologi Dasar dan Klinik Ed 10. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. hal: 240, 248.

4. Mutschler, E. 2010. Dinamika Obat: Farmakologi dan Toksikologi Ed 5. Bandung: Penerbit ITB.

5. Gibney MJ, Margetts BM & Kearney JM. 2004. Public Health Nutrition. Oxford: Blackwell Publishing. hal. 201.

9