PROSES PEMBENTUKAN URIN (FILTRASI, REABSORPSI, DAN SEKRESI)

PROSES PEMBENTUKAN URIN (FILTRASI, REABSORPSI, DAN SEKRESI)

1. Filtrasi glomerulus

Pembentukan urin dimulai dengan filtrasi sejumlah besar cairan dari kapiler glomerulus ke dalam kapsula Bowman. Seperti kebanyakan kapiler, kapiler glomerulus juga relative impermeable terhadap protein, sehingg cairan hasil filtrasi (disebut filtrate glomerulus) pada dasarnya bersifat bebas protein dan tidak mengandung elemen selular, termasuk sel darah merah.

Konsentrasi isi filtrat glomerulus lainnya, termasuk sebagian besar garam dan molekul organik, serupa dengan konsentrasinya dalam plasma, kecuali beberapa zat dengan berat molekul ringan, seperti kalsium dan asam lemak. Zat-zat tersebut tidak difiltrasi secara bebas karena zat tersebut sebagian terikat pada protein plasma.

Proses filtrasi dibantu oleh beberapa faktor, antara lain:

1. Membran kapiler glomerular lebih permeable dibandingkan kapiler lain dalam tubuh sehingga filtrasi berjalan dengan sangat cepat.
2. Tekanan darah dalam kapiler glomerular lebih tinggi dibandingkan tekanan darah dalam kapiler lain karena diameter arteriol eferen lebih kecil dibandingkan diameter arteriol aferen.

Berikut adalah mekanisme terjadinya filtrasi glomerular:

1. Tekanan hidrostatik (darah) glomerular mendorong cairan dan zat terlarut keluar dari darah dan masuk ke ruang kapsul Bowman.
2. Dua tekanan yang berlawanan dengan tekanan hidrostatik glomerular:
1. Tekanan hidrostatik dihasilkan oleh cairan dalam kapsul Bowman. Tekanan ini cenderung untuk menggerakkan cairan keluar dari kapsul menuju glomerulus.
2. Tekanan osmotic koloid dalam glomerulus yang dihasilkan oleh protein plasma adalah tekanan yang menarik cairan dari kapsul Bowman untuk memasuki glomerulus.
3. Tekanan filtrasi efektif (effective filtration presure [EFP]) adalah tekanan dorong netto. Tekanan ini adalah selisih antara tekanan yang cenderung mendorong cairan keluar glomerulus menuju kapsul Bowman dan tekanan yang cenderung menggerakkan cairan ke dalam glomerulus dari kapsul Bowman.

EFP = (tekanan hidrostatik glomerular) – (tekanan kapsular) + (tekanan somotik koloid glomerular)

2. Reabsorpsi Tubulus

Ketika cairan yang telah difiltrasi ini meninggalkan kapsula Bowman dan mengalir melewati tubulus, cairan ini mengalami perubahan akibat adanya reabsorpsi air dan zat terlarut spesifik kembali ke darah. Sebagian besar filtrat (99%) secara selektif direabsorpsi dalam tubulus ginjal melalui difusi pasif gradient kimia atau listrik, transport aktif terhadap gradient tersebut, atau difusi terfasilitasi. Sekitar 85% natrium klorida dan air serta semua glukosa dan asam amino pada filtrate glomerulus diabsorpsi dalam tubulus kontortus proximal (TC I), walaupun reabsorpsi berlangsung pada semua bagian mefron.

(i)     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.

(ii)   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.

(iii) 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 jenis asam 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).

(iv) Reabsorpsi air

Air bergerak bersama ion natrium melalui osmosis. Ion natrium berpindah dari area berkonsentrasi tinggi dalam lumen tubule konkortus proximal ke area berkonsentrasi air rendah dalam cairan interstitial dan kapiler peritubular.

(v)   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.

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

3. Sekresi Tubulus

Mekanisme sekresi tubular adalah proses aktif yang memindahkan zat keluar dari darah dalam kapilar peritubular yang melewati sel-sel tubular menuju cairan tubular untuk dikeluarkan dalam urin.

1. Zat-zat seperti hidrogen, kalium, dan amonium, produk akhir metabolik kreatinin dan asam hipurat serta obat-obatan tertentu (penisilin) ecara aktif disekresikan ke dalam tubulus.
2. Ion hidrogen dan amonium diganti dengan ion natrium dlam tubulus kontortus distal dan tubulus pengumpul. Sekresi tubular yang selektif terhadap ion hidrogen dan amonium membantu dalam pengaturan pH plasma dan keseimbangan asam basa cairan tubuh.ss
3. Sekresi tubular merupakan suatu mekanisme yang penting untuk mengeluarkan zat-zat kimia asing atau tidak diinginkan.