13.2 - Sistem Urinari

Struktur dan Fungsi Ginjal

Sistem urinari terdiri daripada ginjal, ureter, pundi kencing dan uretra.
Sistem urinari menyingkirkan bahan kumuh sebatian bernitrogen seperti urea.
Sistem urinari mengawal atur isi padu bendalir badan, tekanan osmosis darah, kepekatan ion dalam bendalir badan, kandungan elektrolit dan pH darah.
Ginjal terdiri daripada korteks dan medula; air kencing yang terbentuk dalam ginjal masuk ke dalam pelvis.

Perkumuhan: Menyingkirkan bahan kumuh sebatian bernitrogen yang toksik seperti urea, asid urik, ammonia dan kreatinina.
Pengosmokawalaturan: Mengawal jumlah isi padu air dan kepekatan ion dalam bendalir badan, tekanan osmosis darah, kandungan elektrolit, serta pH darah dan bendalir badan.

Setiap ginjal terdiri daripada berjuta-juta unit berfungsi yang disebut nefron.
Setiap nefron terdiri daripada kapsul Bowman, glomerulus dan tubul renal.
Kapsul Bowman berbentuk cawan dan mengandungi gumpalan kapilari darah yang disebut glomerulus.
Glomerulus terbentuk daripada arteriol aferen yang bercabang dari arteri renal; kapilari glomerulus bergabung semula membentuk arteriol eferen.
Tubul renal terdiri daripada tubul berlingkar proksimal, liku Henle dan tubul berlingkar distal.
Liku Henle ialah tubul panjang berbentuk ‘U’ yang memanjang ke dalam medula renal.
Tubul berlingkar distal beberapa nefron bercantum menjadi satu duktus pengumpul.
Air kencing disalurkan dari duktus pengumpul ke dalam ureter.

Pembentukan air kencing melibatkan ultraturasan, penyerapan semula dan rembesan.

Darah memasuki glomerulus pada tekanan hidrostatik tinggi kerana diameter arteriol aferen lebih besar daripada diameter arteriol eferen.
Bendalir meresap melalui dinding kapilari glomerulus ke dalam rongga kapsul Bowman.
Bendalir ini ialah hasil turasan glomerulus.
Hasil turasan glomerulus mempunyai komposisi bahan yang sama seperti plasma darah tetapi tidak mengandungi sel darah merah, platlet dan protein plasma.
Sel darah merah dan protein plasma kekal dalam darah kerana saiznya terlalu besar untuk meresap keluar dari glomerulus.

Tubul berlingkar proksimal:
- Ion natrium ( $N a^{+}$ ) dipam secara aktif ke dalam jaringan kapilari darah; ion klorida ( $C l^{-}$ ) meresap secara pasif.
- Semua glukosa dan asid amino diserap semula secara pengangkutan aktif.
- Penyerapan semula bahan terlarut meningkatkan kepekatan bahan terlarut dalam kapilari darah; air meresap masuk secara osmosis.
Liku Henle:
- Air diserap semula melalui osmosis.
- Ion natrium diserap semula secara pengangkutan aktif.
Tubul berlingkar distal:
- Lebih banyak air, natrium dan ion klorida diserap semula.
- Jumlah air dan garam yang diserap semula bergantung pada kandungannya dalam darah.

Rembesan memindahkan bahan buangan dalam darah yang tidak dituras pada awalnya ke dalam tubul renal; proses ini berlawanan dengan penyerapan semula.
Rembesan berlaku di sepanjang tubul renal dan duktus pengumpul tetapi paling aktif di tubul berlingkar distal.
Rembesan berlaku secara resapan ringkas dan pengangkutan aktif.
Bahan yang dirembes termasuk ion hidrogen ( $H^{+}$ ), ion kalium ( $K^{+}$ ), ion ammonium ( $N H_{4}^{+}$ ), urea, kreatinina, bahan toksik dan sesetengah dadah.
Rembesan menyingkirkan bahan buangan toksik dan mengawal atur aras ion dalam darah.

Kebanyakan air telah diserap semula dan hanya sedikit garam yang tinggal apabila bendalir renal sampai ke duktus pengumpul.
Baki bendalir renal ialah air kencing; sedikit urea meresap keluar ke bendalir persekitaran dan kapilari darah.
Lazimnya, air kencing mengandungi air, urea, garam natrium klorida, asid urik dan kreatinina.
Air kencing mengalir melalui duktus pengumpul, ureter, pundi kencing dan uretra sebelum dikumuhkan.

Pengosmokawalaturan: Proses mengawal atur air dan garam dalam badan supaya tekanan osmosis darah dikekalkan pada julat normal.
Ginjal menjalankan pengosmokawalaturan dengan mengawal atur isi padu penghasilan air kencing.

Tekanan osmosis darah menurun ke bawah julat normal.
Osmoreseptor di dalam hipotalamus dan kelenjar pituitari kurang dirangsang.
Kelenjar pituitari merembeskan kurang hormon antidiuresis (ADH).
Kepekatan ADH yang rendah menyebabkan dinding tubul berlingkar distal dan duktus pengumpul kurang telap terhadap air.
Kurang air diserap semula daripada bendalir renal ke dalam kapilari darah.
Air kencing yang lebih cair dan banyak dihasilkan.
Tekanan osmosis darah kembali ke julat normal.

Tekanan osmosis darah meningkat melebihi julat normal.
Osmoreseptor di dalam hipotalamus dan kelenjar pituitari dirangsang.
Kelenjar pituitari merembeskan lebih ADH.
Kepekatan ADH yang tinggi menyebabkan dinding tubul berlingkar distal dan duktus pengumpul lebih telap terhadap air.
Lebih banyak air diserap semula daripada bendalir renal ke dalam kapilari darah.
Air kencing yang lebih pekat dan sedikit dihasilkan.
Tekanan osmosis darah kembali ke julat normal.

Pernyataan masalah: Apakah kesan pengambilan isi padu air yang berbeza terhadap penghasilan isi padu air kencing?
Hipotesis: Semakin tinggi isi padu air yang diminum, semakin tinggi isi padu air kencing yang dihasilkan.
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Isi padu air yang diminum.
Pemboleh ubah bergerak balas: Isi padu air kencing yang dikumpul.
Pemboleh ubah dimalarkan: Jenis minuman, umur murid dan sela masa pengumpulan air kencing.
Isi padu air: 250 ml, 500 ml, 750 ml dan 1000 ml bagi empat kumpulan murid yang lebih kurang sama berat.
Murid membuang air kencing sebelum eksperimen, berehat dan tidak menjalankan aktiviti lasak.
Kumpul dan ukur air kencing selepas 20, 40 dan 60 minit; hitung jumlah isi padu yang dihasilkan oleh setiap kumpulan.
Kesimpulan: Isi padu air yang lebih tinggi menghasilkan isi padu air kencing yang lebih tinggi.