Jelaskan Proses Pembentukan Urin Pada Manusia

1. Filtrasi glomerolus

Filtrasi glomerolus yaitu filtrasi plasma darah oleh glomerulus, aliran darah dari ginjal jumlahnya 25% dari curah jantung atau sekitar 1200 ml/menit. Bila hemtokrit normal maka filtrat yang dialirkan melalui glomerulus ke kapsula bowman kurang lebih 125 ml/menit. Hal ini dikenal sebagai laju filtrasi glomerulus (LFG) atau kecepatan penyaringan dalam glomerulus (Davey, 2003 dalam Utami, 2010). Tekanan yang berperan dalam laju filtrasi glomerulus (LFG) ini seluruhnya bersifat pasif  (difusi dan osmosis) karena tidak membutuhkan energi metabolik (Guyton dan Hall, 2003 dalam Utami 2010).

Kecepatan filtrasi glomerulus (LFG) ditentukan oleh tiga faktor, yaitu keseimbangan tekanan-tekanan yang bekerja di dinding kapiler (tekanan hidrostatik kapiler glomeruli dan tekanan onkotik kapsul Bowman mendorong terjadinya filtrasi sedangkan  tekanan onkotik kapsul Bowman menghambatnya), kecepatan aliran plasma melalui glomeruli (LFG) dan permeabilitas serta luas permukaan kapiler. Urin dalam bentuk awal (urin primer) merupakan ultranitrat plasma kecuali sejumlah kecil protein yang dapat menembus celah filtrasi dan kemudian akan direabsorbsi di tubuli (Marzuki dan Rustadi, 2008 dalam Utami, 2010).

2. Reabsorbsi tubular.

Reabsorbsi tubular, melakukan reabsorbsi (absorbsi kembali) secara selektif zat-zat seperti garam, air, gula sederhana, asam amino dari tubulus ginjal ke kapiler peritubular. Zat–zat yang direabsorbsi tidak keluar dari tubuh melalui urin, tetapi diangkut oleh kapiler peritubulus ke sistem vena  dan kemudian ke jantung untuk kembali diederakan. Secara umum, zat-zat yang perlu disimpan oleh tubuh akan secara selektif direabsorbsi, sedangkan zat-zat yang tidak dibutuhkan dan perlu dieliminasi akan tetap berada dalam urin (Sherwood, 2001 dalam Utami 2010).

Molekul protein berukuran kecil dan beberapa hormon peptida mengalami reabsorbsi melalui proses endositosis di tubulus proksimal. Zat-zat lain disekresikan atau direabsorsi di tubulus melalui proses difusi pasif atau fasilitasi menurut tingkat perbedaan kimia atau listrik, atau melalui transpor aktif yang melawan perbedaan gradien konsentrasi.

Perpindahan ini melalui saluran ion, pertukaran ion, kotranspor dan pompa ion, mekanisme transpor di tubulus proksimal yang diketahui pada gambar. Perlu diperhatikan bahwa pompa dan sistem transpor lainnya di membran luminal berbeda dengan terdapat di membran basolateral. Perpindahan ini memungkinkan adanya perpindahan zat-zat terlarut (solut) melewati sel epitel tubulus.

Seperti juga sisem transpor di tempat lain, sistem transpor aktif di ginjal mempunyai batas kecepatan maksimum, atau transpor maksimum (Tm). Ini berarti, akan berbanding lurus dengan kadarnya, pada kadar yang lebih tinggi, mekanisme transpor akan menjadi jenuh (tersaturasi) sehingga tidak didapatkan peningkatan jumlah yang berarti yang ditranspor. Namun demikian ada beberapa zat yang memiliki Tm yang sangat tinggi sehingga sulit untuk membuat sistem tersebut jenuh (Ganong, 1995).

Reabsorbsi Na+

Reabsorbsi Na+ dan Cl- memegang peran utama dalam metabolisme elektrolit dan cairan tubuh. Selain itu, transpor Na+ berlangsung bersama (couple) dengan transpor H+, elektrolit lainnya, glukosa, asam amino, asam organik, fosfat, dan zat lainnya melewati dinding tubulus. Di bagian distal nefron dan terutama di duktus kolingentes, reabsorbsi Na+ diatur oleh mineralkortikoid, hormon lainnya, serta faktor-faktor tambahan yang mengatur  ekskresi Na+.

Di tubulus proksimal, ansa Henle pers asendens bagian yang tebal, tubulus distal dan duktus kolingentes, proses perpindahan Na+ berlangsung melalui kotranspor atau pertukaran ion dari lumen ke dalam sel epitel tubulus mengikuti tingkat perbedaan konsentrasi dan listriknya dan kemudian dipompa secara aktif dari sel tubulus ke ruang intersitium. Dengan demikian Na+ akan ditranspor secara aktif keluar saluran tubulus ginjal kecuali dari ansa Henle bagian yang tipis. Na+ dipompa ke ruang ineterstitium oleh pompa ion Na+-K+ ATPase, (Ganong, 1995).

Di sebelah lumen, sel tubulus dihubungkan satu dengan lainnya oleh taut erat (tight junction), tetapi masih terdapat ruang antara sel di sepanjang tepi lateralnya. Sebagian besar Na+ di transpor secara aktif ke perluasan ruang interstitium ini, yang disebut ruang intersel lateral.

Hasil reabsorbsi tubulus proksimal bersifat agak hipertonik, sehingga akan menarik air secara pasif karena perbedaan osmotik yang disebabkan oleh absorbsi air ke dalam sel epitel tubulus. Membran sel epitel tubulus sebelah apikal mengandung pintu-pintu air yang membantu perpindahan air. Dari sel tubulus ini, air bergerak ke ruang intersel lateral serta interstitium dipengaruhi oleh gaya-gaya starling yang menentukan perpindahan zat-zat tersebut melewati dinding kapiler, yaitu tekanan hidrostatik  dan osmotik cairan interstitium dan kapiler. Bila tekanan hidrostatik kapiler meningkat  atau tekanan protein plasma menurun, kecepatan perpindahan zat terlarut dan air ke kapiler akan berkurang dan ruang intersel lateral akan melebar.

Reabsorbsi Glukosa

Glukosa, asam amino, dan bikarbonat direabsorbsi bersama-sama dengan Na+ di bagian awal tubulus proksimal. Mendekati akhir tubulus, Na+ akan direabsorbsikan bersama-sama dengan Cl-. Glukosa merupakan contoh zat yang direbasorbsi melalui transpor aktif sekunder. Laju filtrasi glukosa kira-kira 100 mg/menit (80 mg/dL plasma x 125 mL/menit). Hampir semua glukosa direabsorbsi, dan hanya beberapa miligram saja yang dapat dijumpai diurin 24 jam. Jumlah yang direabsorbsikan sebanding dengan jumlah yang difiltrasi, atau kadar glukosa dalam plasma (PG) dikalikan LFG hingga batas transpor maksimum (TmG); tetapi bila batas TmG telah dilampaui, jumlah glukosa yang terdapat di urin akan meningkat. Batas TmG kira-kira 375 mg/ menit pada laki-laki dan 300 mg/menit pada wanita.

Proses reabsorbsi glukosa di ginjal menyerupai proses reabsorbsi glukosa di usus halus. Glukosa dan Na+ akan diikat oleh carrier yang sama di membran dan menghadap ke lumen, dan glukosa dibawa oleh carrier masuk ke dalam sel bersamaan dengan masuknya Na+ ke dalam sel mengikuti perbedaan muatan listrik dan kimianya. Na+ kemudian akan dipompa keluar sel ke ruang intersel lateral, sedangkan glukosa diangkut keluar sel oleh GLUT 2 ke cairan interstitinum. Dengan demikian transpor glukosa di ginjal, dan juga di usus halus, merupakan contoh transpor aktif sekunder; energi untuk transpor aktif ini disediakan oleh pompa Na+-K+ ATPase yang memompa Na+ keluar sel, (Ganong, 1995).

3. Sekresi tubular.

Sekresi tubular yakni seleksi zat-zat dari kapiler ke dalam lumuen tubulus. Semua zat yang masuk ke cairan tubulus, baik melalui filtrasi glomerulus maupun sekresi tubulus melibatkan melibatkan transportasi transepitel, seperti yang dilakukan reabsorbsi tubulus, tetapi langkah-langkahnya berlawanan arah. Bahan yang paling penting  untuk disekresikan oleh tubulus adalah ion hidrogen (H+), ion kalium (K+) serta anion dan kation organik, yang banyak diantaranya adalah senyawa-senyawa yang asing bagi tubuh (Sherwood, 2001 dalam Utami 2010). Proses sekresi ini berfungsi untuk memperbaiki komponen buffer darah dan mengeluarkan zat-zat yang mungkin merugikan.

Filtrasi terjadi karena adanya tekanan filtrasi yang merupakan selisih tekanan hidrostatik (tekanan darah kapiler glomerular) dengan tekanan onkotik (tekanan osmotik koloid plasma) dan hidrostatik cairan dalam kapsul bowman. Dengan proses filtrasi ini akan terbentuk ultra filtrat yang disebut juga urin primer. Melalui reabsorbsi tubular dan reaksi tubular. Maka urin primer ini akan diubah menjadi urin yang siap dibuang. Komponen urin dapat bervariasi tergantung pada mekanisme regulasi momeostatik untuk meminumkan atau mencegah perubahan komposisi cairan ekstra seluler (CES) dengan merubah air dan berbagai zat terlarut spesifik di dalam urin. Manusia mampu memproduksi urin yang isotonis, hipotonis, atau hipertonis terhadap darahnya. Kemampuan memperoduksi urin yang hipotonis adalah sangat penting untuk menjaga keseimbangan air di dalam tubuh.