Proses Pembentukan Urine

PROSES PEMBENTUKAN URINE

            Urine mengandung zat padat sebesar 4 persen dan 96 perse air. Zat-zat padat yang ada dalam urine adalah sebagai berikut :

a. Urea, air dan ammonia sebagai sisa perombakan protein

b. Zat warna empedu yang member warna kuning pada urine

c. Zat-zat yang berlebihan dalam darah misalnya vitamin, sisa obatan, hormone dan zat kimia yang berasal dari makanan.

d. Garam-garaman khususnya garam dapur.                                                                

Factor yang mempengaruhi pengeluaran urine dari dalam tubuh tergantung dari banyaknya air yang diminum dan keadaan suhu apabila suhu udara dingin, pembentukan urine meningkat sedangkan jika suhu panas, pembentukan urine sedikit.

Pada saat kita minum banyak air, kelebihan air akan dibuang melalui ginjal. Oleh karena itu jika banyak minum akan banyak mengeluarkan urine. Warna urine setiap orang berbeda-beda. Warna urine biasanya dipengaruhi oleh jenis makanan yang dimakan, jenis kegiatan atau dapat pula disebabkan oleh penyakit. Namun biasanya warna urine normal berkisar dari warna bening sampai warna kuning pucat.

Urin dibentuk di Nefron yaitu dengan menyaring darah dan kemudian mengambil kembali ke dalam darah bahan-bahan yang bermanfaat. Dengan demikian akan tersisa bahan tak berguna, yang nantinya akan keluar dari nefron dalam bentuk suatu larutan, yang disebut urin. Sebelum menjadi urin, di dalam ginjal akan terjadi tiga macam proses, yaitu: Filtrasi, Reabsorpsi dan Augmentasii

1       1.  Penyaringan ( Filtrasi )

Mula-mula darah yang mengandung air, garam, glukosa, urea, asam amino, dan amonia mengalir ke dalam glomerulus untuk menjalani proses filtrasi. Proses ini terjadi karena adanya tekanan darah akibat pengaruh dari mengembang dan mengerutnya arteri yang memanjang menuju dan meninggalkan glomerulus. Akhir filtrasi dari glomerulus ditampung oleh kapsul Bowman dan menghasilkan filtrat glomerulus atau urine primer. Secara normal, setiap hari kapsul Bowman dapat menghasilkan 180 L filtrat glomerulus.

Filtrasi darah terjadi di glomerulus, dimana jaringan kapiler dengan struktur spesifik dibuat untuk menahan komonen selular dan medium-molekular-protein besar kedalam vascular system, menekan cairan yang identik dengan plasma di elektrolitnya dan komposisi air. Cairan ini disebut filtrate glomerular. Tumpukan glomerulus tersusun dari jaringan kapiler. Di mamalia, arteri renal terkirim dari arteriol afferent dan melanjut sebagai arteriol eferen yang meninggalkan glomerulus. Tumpukan glomerulus dibungkus didalam lapisan sel epithelium yang disebut kapsula bowman. Area antara glomerulus dan kapsula bowman disebut bowman space dan merupakan bagian yang mengumpulkan filtrate glomerular, yang menyalurkan ke segmen pertama dari tubulus proksimal. Struktur kapiler glomerular terdiri atas 3 lapisan yaitu : endothelium capiler, membrane dasar, epiutelium visceral. Endothelium kapiler terdiri satu lapisan sel yang perpanjangan sitoplasmik yang ditembus oleh jendela atau fenestrate.

Dinding kapiler glomerular membuat rintangan untuk pergerakan air dan solute menyebrangi kapiler glomerular. Tekanan hidrostatik darah didalam kapiler dan tekanan oncotik dari cairan di dalam bowman space merupakan kekuatn untuk proses filtrasi. Normalnya tekanan oncotik di bowman space tidak ada karena molekul protein yang medium-besar tidak tersaring. Rintangan untuk filtrasi ( filtration barrier ) bersifat selektiv permeable. Normalnya komponen seluler dan protein plasmatetap didalam darah, sedangkan air dan larutan akan bebas tersaring .

Pada umunya molekul dengan raidus 4nm atau lebih tidak tersaring, sebaliknya molekul 2 nm atau kurang akan tersaring tanpa batasan. Bagaimanapun karakteristik juga mempengaruhi kemampuan dari komponen darah untuk menyebrangi filtrasi. Selain itu beban listirk (electric charged ) dari sretiap molekul juga mempengaruhi filtrasi. Kation ( positive ) lebih mudah tersaring dari pada anion. Bahan-bahan kecil yang dapat terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

Filtrat glomerulus atau urine primer masih banyak mengandung zat yang diperlukan tubuh antara lain glukosa, garam-garam, dan asam amino. 

 Filtrat glomerulus ini kemudian diangkut oleh tubulus kontortus proksimal. Di tubulus kontortus proksimal zat-zat yang masih berguna direabsorpsi.

2. Penyerapan Kembali ( Reabsorbsi )

Volume urin manusia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu, 99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus kontortus proksimal dan terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal. Substansi yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino dikembalikan ke darah. Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrate dikeluarkan dalam urin. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali.

Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03′, dalam urin primer dapat mencapai 2% dalam urin sekunder. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus distal.

Berikut reabsorpsi yang terjadi, yaitu:

       a)   Reabsorpsi air (H₂O)

Diatur oleh hormon dari hipofise posterior dan hipotalamus, reabsorpsi air 80 % terjadi di tubulus kontortus proksimal, 15 % di tubulus kontortus distal, dan 5% lagi dikeluarkan sebagai urine. Reabsorpsi air ini diatur oleh hormon yang dihasilkan di hipofise posterior dan hipotalamus pusat pengatur air. Aktivitas hormon di ginjal adalah merangsang sel sel ditubuli dengan bantuan dari tekanan osmotik air dengan garam terlarut

)      b)   Reabsorpsi Zat Zat Terlarut

            Terjadi di tubulus kontorti proksimal dengan cara selektif antara lain :

·         Non elektrolit :

-          Reabsorpsi glukosa, fruktosa, dan asam amino

1.        Carrier glukosa dan asam amino sama dengan carrier ion natrium dan digerakkan melalui cotransport.

2.    Carrier pada membrane sel tubulus memiliki kapasitas reabsorpsi maksimum untuk glukosa, berbagai jenisasam amino, dan beberapa zat terabsorpsi lainnya. Jumlah ini dinyatakan dalam maksimum transport (transport maximum [Tm]).

3.      Tm untuk glukosa adalah julah maksimum yang dapat ditranspor (reabsopsi) per menit, yaitu sekitar 200 mg glukos/100 ml plasma. Jika kadar glukosa darah melebihi nilai Tm-nya, berarti melewati ambang plasma ginjal sehingga glukosa muncul di urin (gulosuria).

Metabolit protein : urea, asam urat, kreatinin hanya diserap sedikit

-          Reabsorpsi urea

Seluruh urea yang terbentuk setiap hari difiltrasi oleh glomerulus. Sekitar 50% urea secara pasif direabsorpsi akibat gradien difusi yang terbetuk saat air direabsorpsi. Dengan demikian, 50% urea yang difiltrasi akan diekskresikan dalam urin.

·         Elektrolit

Natrium (Na⁺), kalium (K⁺), Calsium (Ca^{+ +}). Magnesium (Mg^{+ +}), Chlorida (CL^-), Carbonat (HCO₃^-), Phospat (HPO₄) dihiap sebagian tergantung jumlah dalam plasma

-          Reabsorpsi ion natrium

1.      Ion-ion natrium ditransport secara pasif melalui difusi terfasilitasi (dengan arrier) dari lumen tubulus          konkortus proximal ke dalam sel-sel epitel tubulus yang konsentrasi ion natriumnya lebih rendah.

2.      Ion-ion natrium yang ditransport secara aktif dengan pompa natrium-kalium, akan keluar dari sel-sel epitel untuk masuk ke cairan interstitial di dekat kapiler peritubular.

-          Reabsorpsi ion klor dan ion negatif lain

1.      Karena ion natrium positif bergerak secara pasif dari cairan tubulus ke sel dan secara aktif dari sel ke cairan interstitial peritubuluar, akan terbentuk ketidakseimbangan listrik yang justru membantu pergerakan pasif ion-ion negatif.

2.        Dengan demikian, ion klor, dan bikarbonat negatif secara pasif berdifusi ke dalam sel-sel epitel dari lumen  dan mengikuti pergerakan natrium yang keluar menuju cairan peritubular dan kapiler tubular.

-          Reabsorpsi ion anorganik lain, seperti kalium, kalsium, fosfat, dan  sulfat, serta sejumlah ion organik adaalah melalui transport aktif.

       c)   Sekresi

Selain proses reabsorsi, ada beberapa zat yang di sekresi dari kapiler peritubular ke dalam tubulus, yaitu :

-  PAH (para amino hipurat), Creatinin,Hidrogen (H⁺), Penisilin, Amoniak (NH₃), Kalium(K₃)

Sekresi K+ juga berfungsi untuk menjaga mekanisme homeostasis. Apabila konsentrasi K+ dalam darah tinggi, dapat menghambat rangsang impuls serta menyebabkan kontraksi otot dan jantung menjadi menurun dan melemah. Oleh karena itu, K+ kemudian disekresikan dari darah menuju tubulus renalis dan dieksresikan bersama urine.

Pada saat terjadi proses reabsorpsi dan sekresi di sepanjang tubulus renalis secara otomatis juga berlangsung pengaturan konsentrasi pada urine. Sebagai contoh, konsentrasi garam diseimbangkan melalui proses reabsorpsi garam. Di bagian lengkung Henle terdapat NaCl dalam konsentrasi tinggi. Keberadaan NaCl ini berfungsi agar cairan di lengkung Henle senantiasa dalam keadaan hipertonik. Dinding lengkung Henle descending bersifat permeabel untuk air, akan tetapi impermeabel untuk Na dan urea. Konsentrasi Na yang tinggi ini menyebabkan filtrat terdorong ke lengkung Henle bagian bawah dan air bergerak keluar secara osmosis.

Di lengkung Henle bagian bawah, permeabilitas dindingnya berubah. Dinding lengkung Henle bagian bawah menjadi permeabel terhadap garam dan impermeabel terhadap air. Keadaan ini mendorong filtrat untuk bergerak ke lengkung Henle ascending.

Air yang bergerak keluar dari lengkung Henle descending dan air yang bergerak masuk saat di lengkung Henle ascending membuat konsentrasi filtrat menjadi isotonik. Setelah itu, filtrat terdorong dari tubulus renalis menuju duktus kolektivus.

 

3. Augmentasi

Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di tubulus kontortus distal dan di duktus kontortus kolektivus bersifat permeabel terhadap urea. Di sini urea keluar dari filtrat secara difusi. Demikian juga dengan air yang bergerak keluar dari filtrat secara osmosis. Keluarnya air ini menyebabkan konsentrasi urine menjadi tinggi.Dari duktus kolektivus, urine dibawa ke pelvis renalis. Dari pelvis renalis, urine mengalir melalui ureter menuju vesika urinaria (kantong kemih) yang merupakan tempat penyimpanan sementara bagi urine.

 Komposisi urin yang dikeluarkan lewat ureter adalah 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi lain, misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warna dan bau pada urin. Zat sisa metabolisme adalah hasil pembongkaran zat makanan yang bermolekul kompleks. Zat sisa ini sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Sisa metabolisme antara lain, CO2, H20, NHS, zat warna empedu, dan asam urat .

Karbon dioksida dan air merupakan sisa oksidasi atau sisa pembakaran zat makanan yang berasal dari karbohidrat, lemak dan protein. Kedua senyawa tersebut tidak berbahaya bila kadarnya tidak berlebihan. Walaupun CO2 berupa zat sisa namun sebagian masih dapat dipakai sebagai dapar (penjaga kestabilan PH) dalam darah. Demikian juga H2O dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, misalnya sebagai pelarut

Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh. Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk urea. Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang dilaksanakan oleh hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin.Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah