Mekanisme Arus Balik (Countercurrent)

Mekanisme pemekatan urine bergantung pada adanya kestabilan gradien peningkatan

osmolalitas sepanjang piramida medulla. Adanya gradien ini memungkinkan oleh kerja ansa Henle

sebagai countercurrent multiplier dan dipertahankan oleh kerja vasarekta sebagai countercurrent

exchanger. System arus balik adalah suatu system dengan aliran masuk yang berjalan sejajar,

berlawanan arah, dan berdekatan dengan aliran keluar untuk jarak tertentu.hal ini terjadi baik di

ansa Henle maupun vasa rekta di medulla ginjal.

Kerja tiap ansa Henle sebagai countercurrent multiplier bergantung pada transportaktif Na⁺

dan Cl⁻ yang keluar darilumen bagian table pars asendens, permeabilitas yang tinggi terhadap air di

bagian tipis pars desendens, danaliran masuk cairan tubulus distal. Proses ini akan lebih dimengerti

bila dijelaskan dalam kaitannya tahap-tahap hipotetis menuju kekeadaan keseimbangan, meskipun

tahap-tahap hipotesis ini tidak terjadi secara in vivo, dan keseimbangan akan dipertahankan kecuali

bila gradien osmotic menghilang. Ringkasan tahap-tahap ini, yang berlaku pada nefron korteks yang

tidak memiliki bagian tipis pars asendens. Anggap lah terdapat suatu keadaan awal dengan

osmolalitas 300 mosm / kg H₂O di sepanjang pars desendens dan asendens serta interstisial medulla.

Selain itu anggaplah bahwa pompa di bagian table pars ascendens dapat memompa 100 mosm/kg

Na⁺dan Cl⁻ dari cairan tubulus ke interstisial sehingga osmolalitas intestisial meningkat menjadi 400

mosm/kg H₂O. air akan rtertarik keluar dari bagian tipis pars desendens, dan cairan tubulus akan

mencapai keseibangan dengan interstisial. Namun cairan yang mengan dung 300 mosm/ kg H₂O

terus masuk kebagian ini dari tubulus proksimal sehingga terjadi gradien yang lebih mengarahkan

perpindahan Na⁺ dan Cl⁻ ke dalam intertisial. Sementaraitu cairan hipotonik akan mengalir kedalam

tubulus distal dan cairan tubulus isotonic yang diikuti dengan cairan hipertonik akan mengalir masuk

kedalam bagian tabal pars ascendens. Proses ini terus berulang-ulang, dan sebagai hasil akhir adalah

timbulnya perbedaan osmolalitas dari atas sampai kebawah ansa Henle.

Di nefron jukstamedularis yang memiliki ansa Henle dan bagian tipis pars asendens yang

lebih panjang, perbedaan osmotic akan tersebar pada jarak yang lebih panjangdan osmolalitas

diujung ansa Henle menjadi lebih besar. Hal ini terjadi karena bagian tipis pars asendens relative

tidak permeabeluntuk air namun permeable untuk Na⁺dan Cl⁻. Karenanya, akan terjadi perpindaha

Na⁺dan Cl⁻ mengikuti gradien konsentrasinya ke interstisial, dan terjadi countercurrent multiplication

pasif tamabahan yang akan lebih meningkatkan perbedaan osmolalitas.semakin panjang ansa Henle,

semakin besar osmolalitas yang dapat dicapai diujung pyramid.

Gradien osmotic dipiramid medulla tidak akan dapat dipertahankan bila Na⁺ dan ureun di

ruangan interstisial dikeluarkan oleh aliran darah. Zat-zat terlarut ini akan tertinggal di pyramid

terutama karena kerja vasa rekta sebagai countercurrent exchanger . zat terlarut akan bersifat

keluarpembuluh darah yang mengalirkan darah kekorteks untuk kemuian masuk kedalam pembuluh

yang turun menuju piramid. Sebaliknya, airakan berdifusi keluar pembuluh yang berjalan kebawah

(vasa rekta pars desendens) dan memasuki vasa rekta pars asendens yang berpori. Oleh karena itu,

zat-zat terlarut cendrung mengalami resirkulasi di medulla dan air cendrung mengambil jalan pintas

dan tidak melalui medulla, dengan demikian keadaan hipertinisitas medulla dapat dipertahankan. Air

yang direabsorpsi dari duktus koligentas didaerah pyramid juga akan diangkut oleh vasa rekta dan

masuk dalam sirkulasi umum. countercurrent exchange ini belangsung secara pasif; proses ini

bergantung pada pergerakan air dan tidak dapat mempertahankan gradien osmotic yang tinggi di

piramid bila proses countercurrent multiplication di ansa Henle tidak berlangsung.

Perlu diingat bahwa terdapat tingkatan gradien osmotic yang sangat tinggi di ansa Henle dan

dengan adanya vasopresin di duktus koligentes. System countercurrent-lah yang memungkinkan hal

ini terjadi dengan menyebarkan gradien osmolalitas di system tubulusyang panjangnya 1 cm atau

lebih dan bukan dilapis sel yang tebalnya hanya beberapamikrometer. Terdapat berbagai contoh

kerja countercurrent exchanger pada hewan, salahsatunya ialah pertukaran panas antara arteri dan

vena komitas di ekstremitas. Meskipun perannya kecil pada manusia, halini sangat beratri pada

mamalia yang hidup di air dingin; pada mamalia, terjadi pemindahan panas dari darah arteri yang

menuju ektremitas ke daerah vena yang kembali ketubuh sehingga ujung ekstremitas dingin

sementara panas tubuh tetap terjaga.