Osmolaritas dan Konsentrasi Urine Maksimal

Terdapat batas atas seberapa pekat urine dapat menjadi, yang ditetapkan oleh osmolaritas tertinggi yang dapat dicapai oleh medula bagian dalam; pada orang dewasa sehat, ini sesuai dengan osmolaritas urine maksimal yang jauh di atas plasma. Karena beban zat terlarut harian yang tetap harus diekskresikan, batas ini juga menetapkan volume air minimum dan wajib yang harus keluar dari tubuh melalui urine.

Definition

Osmolaritas urine maksimal adalah konsentrasi tertinggi yang dapat dicapai ginjal untuk urine, ditetapkan oleh osmolaritas puncak interstisium medula bagian dalam tempat cairan duktus kolektivus berkesetimbangan di bawah aksi hormon antidiuretik maksimal; bersama dengan beban zat terlarut harian, ini menentukan volume urine wajib.

Scope

Topik ini mencakup apa yang menentukan osmolaritas urine maksimal yang dapat dicapai, konsep kehilangan air wajib yang mengikutinya, dan ekstrem sebaliknya dari pengenceran maksimal. Ini mengintegrasikan topik gradien, vasa recta, dan urea ke dalam kinerja pemekatan ginjal secara keseluruhan. Ini adalah fisiologi referensi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Apa yang menetapkan batas atas osmolaritas urine?
• Bagaimana konsentrasi maksimal diterjemahkan menjadi volume urine minimum wajib?
• Apa yang menentukan urine paling encer yang dapat dibuat ginjal?
• Faktor-faktor apa yang menurunkan konsentrasi maksimal yang dapat dicapai?

Key concepts

• Batas atas osmolaritas urine maksimal
• Kesetimbangan cairan duktus kolektivus dengan interstisium medula bagian dalam
• Kehilangan air wajib
• Beban zat terlarut harian dan volume urine minimum
• Pengenceran urine maksimal
• Penentu kemampuan pemekatan (gradien, urea, vasopresin, aquaporin-2)

Mechanisms

Di bawah aksi hormon antidiuretik maksimal, duktus kolektivus menjadi sangat permeabel terhadap air melalui aquaporin-2 apikal yang melimpah, dan cairan yang meninggalkan duktus berkesetimbangan secara osmotik dengan interstisium medula bagian dalam; oleh karena itu, osmolaritas urine maksimal tidak dapat melebihi osmolaritas interstisial puncak, yang itu sendiri ditetapkan oleh multiplikasi arus balik (countercurrent multiplication), daur ulang urea, dan pemeliharaan oleh vasa recta. Karena jumlah zat terlarut yang kira-kira tetap harus diekskresikan setiap hari, membagi beban zat terlarut tersebut dengan osmolaritas maksimal akan menghasilkan volume urine minimum atau wajib di bawah mana ginjal tidak dapat berfungsi; konsentrasi yang kurang efisien meningkatkan volume wajib ini. Pada ekstrem yang berlawanan, ketika hormon antidiuretik tidak ada, duktus kolektivus tetap tidak permeabel terhadap air sementara ansa Henle asenden terus menghilangkan zat terlarut, sehingga urine dapat dibuat sangat hipo-osmotik, yang mendefinisikan batas pengenceran ginjal. Faktor apa pun yang menurunkan gradien medula, mengurangi insersi aquaporin-2, atau mengurangi ketersediaan urea akan menurunkan osmolaritas maksimal yang dapat dicapai.

Clinical relevance

Kemampuan pemekatan maksimal dan kebutuhan air wajib yang dihasilkan menjelaskan mengapa keseimbangan zat terlarut dan air saling terkait, dan penurunan kemampuan pemekatan adalah fitur yang dikenali dari beberapa kondisi fisiologis dan penyakit yang dibahas dalam nefrologi klinis; entri ini menjelaskan fisiologi dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Penjelasan ini mengacu pada tinjauan fisiologis tentang konsentrasi urine, tinjauan tentang aquaporin ginjal, dan buku teks fisiologi standar; nilai numerik untuk osmolaritas maksimal bervariasi dengan metode dan spesies dan diberikan secara kualitatif di sini.

History

Setelah mekanisme arus balik menjelaskan bagaimana gradien medula dibangun, perhatian beralih pada apa yang membatasi gradien dan karenanya konsentrasi urine maksimal, dan pada gagasan terkait tentang volume urine minimum wajib yang diperlukan untuk membersihkan beban zat terlarut harian. Penemuan dan karakterisasi aquaporin-2 kemudian memberikan penjelasan molekuler tentang permeabilitas air yang diatur yang memungkinkan cairan duktus kolektivus berkesetimbangan dengan interstisium medula selama antidiuresis maksimal.

Key figures

• Jeff M. Sands
• Harold E. Layton
• Mark A. Knepper
• Søren Nielsen

Seminal works

• sands-2009
• nielsen-2002

Frequently asked questions

Apa yang membatasi seberapa pekat urine dapat menjadi?

Osmolaritas urine maksimal tidak dapat melebihi osmolaritas puncak interstisium medula bagian dalam tempat cairan duktus kolektivus berkesetimbangan di bawah aksi hormon antidiuretik maksimal; puncak interstisial tersebut ditetapkan oleh multiplikasi arus balik, daur ulang urea, dan pertukaran vasa recta.

Apa itu kehilangan air wajib?

Karena beban zat terlarut harian yang kira-kira tetap harus diekskresikan dan urine hanya dapat dipekatkan hingga osmolaritas maksimal, ada volume urine minimum yang harus hilang untuk membawa zat terlarut tersebut; minimum ini adalah kehilangan air wajib.