Proses Pembentukan Urine

Proses pembentukan urine terjadi di dalam ginjal. Pembentukan urine ini terjadi melalui serangkaian proses filtrasi (penyaringan zat-zat sisa yang beracun), reabsorpsi (penyerapan kembali zat-zat yang masih diperlukan tubuh), dan augmentasi (penambahan zat sisa yang tidak diperlukan lagi oleh tubuh).

Skema proses pembentukan urine

1) Filtrasi
Pembentukan urine diawali dengan filtrasi yang terjadi di dalam kapiler glomerulus, yaitu kapiler darah yang bergelung-gelung di dalam kapsula Browman. Filtrasi berlangsung pada saat darah masuk ke nefron melalui arteriola aferen. Pada saat darah melalui arteriola aferen  ini, tekanan darah relatif cukup tinggi, sedangkan tekanan darah di arteriola eferen relatif cukup rendah. Kondisi ini terjadi karena diameter arteriola aferen lebih besar dan ukurannya lebih pendek dibandingkan dengan arteriola eferen. Keadaan inilah yang mengakibatkan terjadinya filtrasi. Pada saat itu, berliter-liter darah didorong ke ruang glomerulus yang berukuran kecil.

Di glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit), membran basiler, dan epitel kapsula Bowman, yang dapat mempermudah proses filtrasi. Selain struktur glomerulus tersebut faktor lain yang mempermudah proses filtrasi yaitu tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik. Tekanan hidrostatik (TH) yaitu tekanan darah terhadap dinding pembuluh.

Sementara itu, tekanan osmotik (TO) yaitu tekanan yang dikeluarkan oleh air (pelarut lain) pada membran filtrasi. Permeabilitas membran ini 100–1.000 kali lebih permeabel dibandingkan dengan permeabilitas kapiler pada jaringan lain. Pada proses filtrasi ini sel-sel darah, trombosit, dan sebagian besar protein plasma disaring dan diikat agar tidak turut dikeluarkan. Sementara itu, zat-zat kecil terlarut dalam plasma darah seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan. Hasil saringan tersebut merupakan urine primer (filtrat glomerulus). Jadi, urine primer komposisinya masih serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein dan tidak mengandung elemen seluler, contoh sel darah merah. Cairan filtrasi dari glomerulus ini akan masuk ke tubulus dan mengalami reabsorpsi.

2) Reabsorpsi
Pada proses ini terjadi reabsorpsi zat-zat berikut.

a) Reabsorpsi air
Pada keadaan normal, sekitar 99% dari air yang menembus membran filtrasi akan direabsorpsi sebelum mencapai ureter. Reabsorpsi terjadi di tubulus kontortus proksimal yang dilakukan secara pasif melalui proses osmosis. Perlu Anda ketahui bahwa setiap hari tubulus ginjal mereabsorpsi lebih dari 178 liter air, 1.200 gram garam, dan 150 gram glukosa.

b) Reabsorpsi zat tertentu
Reabsorpsi zat-zat tertentu dapat terjadi secara transpor aktif dan difusi. Zat-zat yang mengalami transpor aktif pada tubulus kontortus proksimal yaitu
ion Na+, K +, PO4–, NO3–, glukosa, dan asam amino. Ion Na+ mengalami difusi dari sel tubulus menuju pembuluh kapiler. Difusi ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi ion di dalam dan di luar sel tubulus. Difusi tersebut dapat meningkat karena permeabilitas sel tubulus yang tinggi terhadap ion natrium. Permeabilitas yang tinggi ini disebabkan oleh banyaknya mikrovilli yang memperluas permukaan tubulus. Proses reabsorpsi ini memerlukan energi dan dapat berlangsung terus-menerus.

c) Reabsorpsi zat yang penting bagi tubuh
Zat-zat penting bagi tubuh yang secara aktif direabsorpsi yaitu protein, asam amino, glukosa, asam asetoasetat, dan vitamin. Glukosa dan asam asetoasetat merupakan sumber energi, sedangkan protein dan asam amino merupakan bahan pengganti sel yang telah rusak. Zat-zat tersebut direabsorpsi secara aktif di tubulus kontortus proksimal sehingga tidak akan ditemukan lagi di lengkung Henle. Pada saluran menurun lengkung Henle, reabsorpsi air terus berlangsung selama filtrat itu bergerak di sepanjang tubula tersebut.

Di saluran menurun ini, epitelium transpor sangat permeabel terhadap air, tetapi sangat tidak permeabel terhadap garam dan zat terlarut lainnya. Berkebalikan dengan saluran menurun, saluran menaik lengkung Henle lebih permeabel terhadap garam dan tidak permeabel terhadap air.

Setelah terjadi reabsorpsi di tubulus kontortus proksimal dan sepanjang saluran lengkung Henle, tubulus akan menghasilkan urine sekunder. Pada urine sekunder ini zatzat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun akan bertambah, misal konsentrasi dari 0,03% dalam urine primer dapat mencapai 2% dalam urine sekunder.

Berikut ini adalah video tentang pembentukan urine di dalam nefron ginjal:

3) AugmentasiAugmentasi atau sekresi tubular adalah proses penambahan zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh ke dalam tubulus kontortus distal. Sel-sel tubulus menyekresi ion hidrogen (H+), ion kalium (K+), amonium (NH₃), urea, kreatinin, dan racun ke dalam lumen tubulus melalui proses difusi. Ion-ion ini kemudian menyatu dengan urine sekunder.

Penambahan ion hidrogen pada proses augmentasi sangat penting untuk menjaga kesetimbangan pH dalam darah. Jika pH dalam darah mulai turun, sekresi ion hidrogen akan meningkat sampai berada pada keadaan pH normal (7,3–7,4) dan urine yang dihasilkan memiliki pH sekitar 4,5–7,5. Selain itu, pada tahap augmentasi ini berlangsung proses pembersihan zat-zat sisa dari dalam tubuh. Urine yang terbentuk akan disimpan sementara di kandung kemih. Setelah itu, urine akan dikeluarkan dari tubuh melalui uretra. Komposisi urine yang dikeluarkan yaitu 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi lain seperti pigmen empedu. Pigmen empedu ini berfungsi memberi warna pada urine.

sumber:

Campbell, N.A., et al. 2006. Biology Concepts & Connections. California: The Benjamin/Commings  Publishing Company

Glenn, dan Susan T. 1987. New Understanding Biology for Advance Level. Fourth Edition. United Kingdom: Stanley Thorns (Publisher) Ltd.