Post on 28-Dec-2015
description
Gangguan Pada Ginjal
Sering Kencing Malam Hari
Mahasiswi Kedokteran Kristen Krida wacana
Lina Rotua Purba
102010267
lina_rotua@yahoo.com
Pendahuluan
Kelangsungan hidup dan berfungsinya sel secara normal bergantung pada konsentrasi
garam, asam, dan elektrolit lain, dilingkungan cairan internal. Kelangsungan hidup sel dan
juga bergantung oada oengeluaran secara terus menerus zat-zat sisa metabolisme toksik, dan
dihasilkan oleh sel pada saat melakukan berbagai reaksi demi kelangsungan hidupnya. Ginjal
berperan penting dalam mempertahankan homeostatis dengan mengatur konsentrasi banyak
terutama elektrolit dan air, dan dengan mengeliminasi semua zat metabolisme. Sistem
urinaria terdiri dari dua ginjal yang memproduksi urine; dua ureter yang membawa urine ke
dalam sebuah kandung kemih untuk penampungan sementara; dan uretra yang mengalirkan
urine keluar tubuh melalui orifisium uretra eksterna.1 Proses pembentukan urin terjadi di
nefron, yang merupakan bagian dari ginjal. Nefron yang ada diginjal sekitar 1-4 juta unit.dan
pembentukan urin itu dengan cara reabsorbsi, filtrasi dan sekresi. Nefron dapat di lihat
dengan menggunakan mikroskop. Sedangkan medula, corteks, aliran darah dapat dilihat
secara makroskopik.
1. Struktur Makroskopik
Ren atau ginjal terletak retroperitoneal, yaitu diantara peritonium parietale dan fascia
transversa abdominis, pada sebelah kanan dan kiri columna vertebralis. Ren sinistra terletak
setinggu costa XI atau vertebra lumbal 2-3, sedangkan ren dextra terletak setinggi costa XII
atau vertebral lumbal 3-4. Jarak antara ekstremitas superior ren dextra dan sinistra adalah
7cm, sedangkan inferiornya 11 cm.Ginjal adalah organ berbentuk seperti kacang berwarna
merah tua, panjangnya sekitar 12,5 cm dan tebalnya 2,5 cm (kurang lebih sebesar kepalan
1
tangan).Setiap ginjal memiliki berat antara 125 sampai 175 g pada laki-laki dan 115 sampai
155 g pada perempuan. Setiap ginjal diselubungi tiga lapisan jaringan ikat.
a. Fasia renal adalah pembungkus terluar. Pernbungkus ini melabuhkan ginjal pada
struktur di sekitarnya dan rnempertahankan posisi organ.
b. Lemak perirenal adalah jaringan adiposa yang terbungkus fasia ginjal.Jaringan ini
membantali ginjal dan membantu organ tetap pada posisinya
c. Kapsul fibrosa (ginjal) adalah membran halus transparan yang langsung membungkus
ginjaldan dapat dengan mudah dilepas. 2
Gambar1.1 Letak Ginjal
Struktur internal ginjal
1. Hilus (hilum) adalah tingkat kecekungan tepi medial ginjal.
2. Sinus ginjal adalah rongga berisi lemak yang membuka pada hilus. Sinus ini
membentuk perlekatan untuk jalan masuk dan keluar ureter, vena dan arteri
renalis, saraf dan limfatik.
3. Pelvis ginjal adalah perluasan ujung proksimal ureter. Ujung ini berlanjut menjadi
dua sampai tiga kaliks mayor, yaitu rongga yang mencapai glandular, bagian
penghasil urine pada ginjal. Setiap kaliks mayor bercabang menjadi beberapa (8
sampai 18) kaliks minor.
2
4. Parenkim ginjal adalah jaringan ginjal yang menyelubungi struktur sinus ginjal.
Jaringan ini terbagi menjadi medula dalam dan korteks luar.
a. Medula terdiri dari massa-massa triangular yang disebut piramida ginjal.
Ujung yang sempit dari setiap piramida, papila, masuk dengan pas dalam
kaliks minor dan ditembus mulut duktus pengumpul urine.
b. Korteks tersusun dari tubulus dan pembuluh darah nefron yang merupakan
unit struktural dan fungsional ginjal. Korteks terletak di dalam di antara
piramida-piramida medula yang bersebelahan untuk membentuk kolumna
ginjal yang terdiri dari tubulus-tubulus pengumpul yang mengalir ke dalam
duktus pengumpul.
5. Ginjal terbagi-bagi lagi menjadi lobus ginjal. Setiap lobus terdiri dari satu
piramida ginjal, kolumna yang saling berdekatan, dan jaringan korteks yang
melapisinya.3
Gambar 1.2 Sisi eksternal ginjal dan potongan ginjal kiri
Suplai darah
1. Arteri renalis adalah percabangan aorta abdomen yang mensuplai masing-masing
ginjal dan masuk ke hilus melalui cabang anterior dan posterior.
2. Cabang anterior dan posterior arteri renalis membentuk arteri-arteri interlobaris yang
mengalir di antara piramida-piramida ginjal.
3. Arteri arkuata berasal dari arteri interlobaris pada area pertemuan antara korteks dan
medula.
3
4. Arteri interlobularis merupakan percabangan arteri arkuata di sudut kanan dan
melewati korteks.
5. Arteriol aferen berasal dari arteri interlobularis. Satu arteriol aferen membentuk
sekitar 50 kapilar yang membentuk glomerulus.
6. Arteriol eferen meninggalkan. setiap glomerulus dan membentuk jaring-jaring kapilar
lain, kapilar peritubular yang mengelilingi tubulus proksimal dan distal untuk
memberi nutrien pada tubulus tersebut dan mengeluarkan zat-zat yang direabsorpsi.
a. Arteriol eferen dari glomerulus nefron korteks memasuki jaring-jaring kapilar
peritubular yang mengelilingi tubulus kontortus distal dan proksimal pada nefron
tersebut.
b. Arteriol eferen dari glomerulus pada nefron jukstaglomerular memiliki perpanjangan
pembuluh kapilar panjang yang lurus disebut vasa recta yang berdesenden ke dalam
piramida medula. Lekukan vasa recta membentuk lengkungan jepit yang melewati
ansa Henle. Lengkungan ini memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara ansa
Henle dan kapilar serta memegang peranan dalam konsentrasi urine.
7. Kapilar peritubular mengalir ke dalam vena korteks yang kemudian menyatu dan
membentuk vena interlobularis.
8. Vena arkuata menerima darah dari vena interlobularis. Vena arkuata bermuara ke
dalam vena interlobaris yang bergabung untuk bermuara ke dalam vena renalis. Vena
ini meninggalkan ginjal untuk bersatu dengan vena kava inferior.2,3,4
2. Struktur Mikroskopik
Setiap ginjal terdiri atas 1-4 juta nefron. Setiap nefron terdiri atas bagian yang
melebar, yakni korpuskel renalis; tubulus kontortus proksimal; segmen tipis dan tebal ansa
(lengkung) Henle; tubulus kontortus distal; dan tubulus dan duktus koligentes. Nefron
dipandang sebagai satuan fungsional ginjal.4
Korpuskel Renalis dan Filtrasi Darah
Setiap korpuskel renalis berdiameter sekitar 200 µm dan terdiri atas seberkas kapiler,
yaitu glomerolus, yang dikelilingi oleh kapsula epitel berdinding ganda yang disebut kapsula
Bowman. Lapisan dalam kapsul ini (lapisan viseral) menyelubungi kapiler glomerolus.
4
Lapisan luar membentuk batas luar korpuskel renalis dan disebut lapisan parietal kapsula
Bowman. Di antara kedua lapis kapsula Bowman terdapat ruang urinarius, yang menampung
cairan yang disaring melalui dinding kapiler dan lapisan viseral. Lapisan parietal kapsula
Bowman terdiri atas epitel selapis gepeng yang ditunjang lamina basalis dan selapis tipis
serat retikulin. Pada kutub urinarius, epitelnya berubah menjadi epitel selapis kuboid atau
silindris rendah yang menjadi ciri tubulus proksimal. Pada perkembangan embrional, epitel
lapisan parietal relatif tidak mengalami perubahan, sedangkan lapisan dalam atau viseral
sangat termodifikasi. Sel-sel lapisan viseral ini, yaitu podosit, memiliki badan sel sel yang
menjulurkan beberapa cabang atau procesus primer. Setiap cabang primer menjulurkan
banyak prosesus sekunder, yang disebut pedikel, yang memeluk kapiler glomerolus. Setiap
berjarak 25 nm, prosesus sekunder ini berkontak langsung dengan lamina basalis secara
periodik. Akan tetapi, badan sel podosit dan prosesus primernya tidak menyentuh lamina
basalis. Prosesus sekunder podosit berselang-seling, yang membentuk celah-celah
memanjang selebar lebih kurang 25 nm, yaitu celah filtrasiPodosit memiliki berkas
mikrofilamen aktin di dalam sitoplasmanya, yang memberikan kemampuan kontraktil pada
podosit. Di antara sel-sel endotel bertingkap dari kapiler glomerolus dan podosit yang
menutupi permukaan luarnya, terdapat membran basal yang tebal. Lapisan ini diyakini
berupa sawar filtrasi yang memisahkan darah dalam kapiler dari ruang urinarius. Membran
basal ini terbentuk dari penyatuan lamina basal yang dihasilkan kapiler dan podosit. Dengan
bantuan mikroskop elektron, kita dapat membedakan lapisan tengah yang padat-elektron
(lamina densa) dan, pada masing-masing sisi, lapisan elektron yang lebih lusen (lamina
rara). Kedua lamina rara yang elektron-lusen mengandung fibronektin, yang bekerja untuk
mengikat lamina rara ke sel. Jadi, membran basal glomerolus merupakan suatu saringan
makromolekul yang selektif, dengan lamina densa yang berfungsi sebagai saringan,
sedangkan tempat-tempat anionik dalam lamina rara berfungsi sebagai sawar muatan listrik.
Partikel berdiameter lebih besar dari 10 nm tidak mudah melintasi lamina basal, dan protein
bermuatan negatif dengan berat molekul (BM) yang lebih besar dari BM albumin (BM
69.000) sangat jarang melintas.5
Tubuli Ginjal
Filtrat glomerolus keluar dari korpuskulum renal dan mengalir melalui berbagai
bagian nefron sebelum sampai di tubuli (duktus) koligens. Setelah melewati kapsul
glomerular, filtrat kemudian memasuki tubuli renal yang terbentang dari kapsul glomerular
5
sampai tubuli (duktus) koligens. Tubulus renal yang berawal pada korpuskulum renal adalah
tubulus kontortus proksimal yang sangat berkelok. Tubulus ini terletak di korteks, kemudian
menurun ke dalam medula dan menjadi ansa Henle. Tubulus kontortus distal lebih pendek
dan tidak begitu berkelok dibandingkan tubulus kontortus proksimal. Filtrat glomerular
mengalir dari tubulus kontortus distal ke tubulus (duktus) koligens. Duktus koligens bukan
bagian nefron. Sejumlah duktus koligens bergabung membentuk duktus koligens lurus yang
lebih besar yang disebut duktus papillaris yang bermuara ke dalam kaliks minor. Pada kutub
urinarius di korpuskel ginjal, epitel gepeng di lapisan parietal kapsula bowman berhubungan
langsung dengan epitel tubulus kontortus proksimal berbentuk kuboid, atau silindris rendah.
Tubulus ini lebih panjang dari tubulus kontortus distal dan karenanya tampak lebih banyak di
dekat korpuskel ginjal dalam korteks ginjal. Sel-selepitel kuboid ini memiliki sitoplasma
asidofilik yang disebabkan oleh adanya mitokondria panjang dalam jumlah besar. Apeks sel
memiliki banyak mikrovili dengan panjang kira-kira 1 µm, yang membentuk suatu “Brush
Border”. Karena selnya berukuran besar, setiap potongan melintang dari tubulus proksimal
hanya mengandung tiga sampai lima inti bulat. Sitoplasma apikel sel-sel ini memiliki banyak
kanalikuli di antara pangkal mikrovili; kanalikuli ini meningkatkan kemampuan sel tubulus
kontortus proksimal untuk menyerap makromolekul. Vesikel pinositosik dibentuk oleh
evaginasi membran apikal dan mengandung makromolekul (terutama protein dengan berat
molekul kurang dari 70 kDa) yang telah melalui saringan glomerolus. Vesikel pinositotik
menyatu dengan lisosom tempat terjadinya degradasi makromolekul, dan monomer kembali
ke sirkulasi. Bagian basal sel-sel ini memiliki banyak invaginasi membran dan interdigitasi
lateral dengan sel-sel bersebelahan. Na+/K+-ATPase (pompa natrium) yang bertugas untuk
mentranspor ion natrium secara aktif keluar dari sel-sel ini, terletak pada membran
basolateral tersebut.5
Ansa Henle
Ansa (lengkung) Henle adalah struktur berbentuk U yang terdiri atas segmen tipis asendens,
dan segmen tebal asendens. Segmen tebal memiliki struktur yang sangat mirip dengan
tubulus kontortus distal. Di bagian medula, segmen tebal desendens, dengan garis tengah 60
µm, tiba-tiba menyempit sampai sekitar 12 µm dan berlanjut sebagai segmen tipis desendens.
Lumen di segmen nefron ini lebar karena dindingnya terdiri atas sel epitel gepeng dengan inti
yang hanya sedikit menonjol ke dalam lumen. Kira-kira sepertujuh dari semua nefron terletak
dekat perbatasan korteks-medula dan karenanya disebut nefron jukstamedula. Nefron lainnya
6
disebut nefron kortikal. Semua nefron turut serta dalam proses filtrasi, absorpsi, dan sekresi.
Akan tetapi, nefron jukstamedula terutama penting untuk mempertahankan gradien hipertonik
dalam interstisium medula, yaitu dasat kemampuan ginjal dalam menghasilkan urin
hipertonik. Nefron jukstamedula memiliki lengkung Henle yang sangat panjang, yang masuk
jauh ke dalam medula. Lengkung ini terdiri atas segmen tebal desendens yang pendek,
segmen tipis desendens dan asendens yang panjang, dan segmen tebal asendens. Sebaliknya,
nefron kortikal memiliki segmen tipis desendens yang sangat pendek, tanpa segmen tipis
asendens. Meskipun segmen tipis desendens di ansa Henle bebas dilalui air, seluruh segmen
asendens tidak dapat dilalui air. Di segmen tebal asendens, natrium klorida secara aktif
ditranspor keluar dari tubulus untuk membentuk gradien hipertonik dalam interstisium
medula, yang dibutuhkan untuk pemekatan urin. Osmolaritas interstisium di ujung piramid
medula kira-kira sebesar 4 kali osmolaritas darah.
Tubulus Kontortus Distal
Segmen tebal asendens ansa Henle menerobos korteks;setelah menempuh jarak
tertentu, segmen ini menjadi bekelok-kelok dan disebut tubulus kontortus distal. Tubulus ini,
seperti segmen asendens, dilapisi oleh epitel selapis kuboid. Tubulus kontortus distal berbeda
dari tubulus kontortus proksimal (keduanya terdapat di korteks) karena tidak memiliki brush
border, tidak adanya kanalikuli apikal, dan ukuran sel yang lebih kecil. Karena sel-sel tubulus
distal lebih gepeng dan lebih kecil dari sel tubulus proksimal, tampak lebih banyak sel dan
inti pada dinding tubulus distal daripada di dinding tubulus proksimal. Sel-sel tubulus
kontortus distal memiliki banyak invaginasi membran basal dan mitokondria terkait
menunjukan fungsi transpor ionnya. Di daerah jukstaglomerular ini, sel-sel tubulus kontortus
distal biasanya menjadi silindris dan intinya berhimpitan. Kebanyakan selnya memiliki
kompleks golgi di bagian basal. Dinding segmen tubulus distal yang termodifikasi ini, yang
tampak lebih gelap pada sediaan mikroskopik karena rapatnya inti, disebut makula densa.
Sel-sel makula densa sensitif terhadap kandungan ion dan volume air dalam cairan tubulus
dan menghasilkan sinyal molekul yang berakibat pembebasan enzim renin ke dalam sirkulasi.
Di dalam tubulus kontortus distal terjadi pertukaran ion, jika terdapat aldosteron dalam
jumlah yang cukup: Natrium diabsorbsi dan ion Kalium disekresi. Mekanisme ini
memengaruhi jumlah total garam dan air tubuh. Tubulus distal juga menyekresi ion Hidrogen
dan ammonium ke dalam urin tubulus. Aktivitas ini penting untuk mempertahankan
keseimbangan asam-basa dalam darah.
7
Tubulus dan Duktus Koligentes
Urin mengalir dari tubulus kontortus distal ke tubulus koligentes, yang saling
bergabung membentuk duktus koligentes yang lebih besar dan lebih lurus, yang berangsur
melebar sewaktu mendekati puncak piramid. Tubulus koligentes yang lebih kecil dilapisi
oleh epitel kuboid dan bergaris tengah lebih kurang 40 µm. sewaktu tubulus memasuki
medula lebih dalam, sel-selnya meninggi sampai berbentuk silindris. Garis tengah duktus
koligentes mencapai 200 µm di dekat puncak piramid medulla.5
Gambar 1.3. A, Ginjal. B, Pembesaran potongan yang memperlihatkan lokasi nefron
korteks dan jukstaglomular. C, Struktur nefron termasuk pembuluh darahnya. Anak panah
menunjukkna arah aliran urine.
3. Fungsi Ginjal
Fungsi spesifik ginjal bertujuan mempertahankan cairan ekstra sel(CES) yang konstan.
1. Mempertahankan imbangan air seluruh tubuh, mempertahankan volume plasma yang
tepat melalui pengaturan eksresi garam dan air.
2. Mengatur osmolaritas cairan tubuh.
3. Membantu mempertahankan imbangan asam-basa dengan mengatur kadar ion H+ dan
HCO3-
8
4. Membuang hasil akhir dari proses metabolisme, seperti kreatin, urea, dan asam urat
yang bila kadarnya meningkat didalam tubuh dapat bersifat toksik.
5. Mengeksresikan berbagai senyawa asing seperti obat, pestisida, toksin dan berbagai
zat eksogen yang masuk kedalam tubuh.
6. Menghasilkan beberapa senyawa khusus:
eritropoietin : hormon perangsang kecepatan pembentukan dan penglepasan
eritrosit.
renin : enzim proteolitik yang berperan dalam pengaturan volume CES
prostaglandin dan tromboksan : derivat asam lemak yang bekerja sebagai hormon
lokal, prostaglandin E2 dan I1 diginjal menimbulkan vasodilatasi, meningkatkan
eksresi garam dan air, dan merangsang pelepasan renin, tromboksan bersifat
vasokonstriktor.
7. Melakukan fungsi metabolik khusus:
mengubah vitamin D inaktif menjadi bentuk aktif (1,25-dihidroksi-vitamin D3)
suatu hormon yang merangsang absorbsi kalsium khusus
sintesi amonia dari asam amino untuk pengaturan imbangan asam basa.
sintesis glukosa dari sumber non-glukosa saat puasa berkepanjangan
mengancurkan/menginaktifkan berbagai hormon, seperti : angiotensin II,
glukoagon, insulin dan hromon paratiroid.6
4. Proses Pembentukan Urin
1. Filtrasi glomerolus
Plasma difiltrasi di dalam glomerulus secara ultrafiltrasi (yaitu bekerja pada tingkat
molekular), dan flltrat masuk ke dalam tubulus proksimal. Laju filtrasi glomerulus (LFG)
adalah ~125 mL/menit pada manusia. Aliran plasma ginjal adalah ~600 mL/ menit, sehingga
jumlah plasma yang difiltrasi ke nefron (fraksi filtrasi) adalah ~20%. Cairan dan solut (zat
terlarut) harus melalui tiga sawar filtrasi
9
1. Endotel kapiler glomerulus, yang kira-kira 50 kali lebih permeabel daripada sebagian
besar jaringan lain karena memiliki pori-pori (fenestra) berukuran kecil (70 nm).
2. Membran basal kapiler terspesialisasi yang mengandung glikoprotein bermuatan negatif,
yang diperkirakan sebagai tempat utama ultrafiltrasi.
3. Sel epitel termodifikasi (podosit) dengan penonjolan panjang (prosesus primer) yang
meliputi kapiler dan memiliki banyak tonjolan/prosesus seperti kaki (pedikel) yang
berhubungan langsung dengan membran basal. Celah regular di antara pedikel-pedikel
disebut celah filtrasi, dan celah ini membatasi molekul-molekul besar. Podosit
mempertahankan membran basal dan, seperti sel mesangial, dapat bersifat fagositik dan
sedikit kontraktil.1,4,7
Permeabilitas sawar filtrasi bergantung pada ukuran molekul. Zat dengan berat
molekul <7000 Da dapat lewat dengan bebas, tetapi molekul yang lebih besar hingga
berukuran 70.000-100.000 semakin terbatas, dan bila molekul lebih besar lagi maka filtrasi
menjadi tidak signifikan. Molekul bermuatan negatif semakin terbatas karena ditolak oleh
muatan negatif membran basal. Jadi, albumin (~69.000 Da), yang juga bermuatan negatif,
hanya terfiltrasi dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan molekul kecil seperti ion,
glukosa, asam amino, dan ureum melewati filter tanpa hambatan. Hal ini berarti bahwa filtrat
(hasil filtrasi) glomerulus hampir tidak mengandung protein, tetapi sebaliknya, memiliki
komposisi yang identik dengan plasma.7
2. Mekanisme filtrasi glomerular
a. Tekanan hidrostatik (darah) glomerular mendorong cairan dan zat terlarut
keluar dari darah dan masuk ke ruang kapsul Bowman.
b. Dua tekanan yang berlawaaan 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 osmotik koloid dalam glomerulus yang dihasilkan oleh protein
plasma adalah tekanan yang menarik cairan dari kapsul Bowman untuk
memasuki glomerulus.
10
3. Laju filtrasi glomerular (glomerular filtration rate [GFR]) adalah jumlah filtrat
yang terbentuk per menit pada semua nefron dari kedua ginjal. Pada laki-laki, laju
filtrasi ini sekitar 125 ml/menit atau 180 L dalam 24 jam; pada perempuan, sekitar
110 ml/menit.
4. Komposisi filtrat glomerular
a. Filtrat dalam kapsul Bowman identik dengan filtrat plasma dalam hal air dan
zat terlarut dengan berat molekul rendah, seperti glukosa, klorida, natrium,
kalium, fosfat, urea, asam urat, dan kreatinin.
b. Sejumlah kecil albumin plasma dapat terfiltrasi, tetapi sebagian besar
diabsorbpsi kembali dan secara normal tidak tampak pada urine.
c. Sel darah merah dan protein tidak difiltrasi. Penampakannya dalam urine
menandakan suatu abnormalitas. Penampakan sel darah putih biasanya
menandakan adanya infeksi bakteri pada traktus urinaria bagian bawah.4,7
5. Transpor Tubulus Maksimum
Terdapat batas untuk laju kerja suatu transporter, dan demikian pula, untuk setiap zat
terdapat laju maksimum reabsorpsi atau sekresi, yang disebut transpor tubulus maksimum
(Tm). Sebagai contoh, glukosa normalnya direabsorpsi seluruhnya di tubulus proksimal, dan
tidak ada yang diekskresi di urin. Akan tetapi, jika konsentrasi glukosa dalam filtrat
meningkat melebihi ambang batas ginjal, maka transporter akan mulai tersaturasi, dan
glukosa akan terdapat di urin. Begitu Tm tercapai, ekskresi akan meningkat secara linear
seiring peningkatan filtrasi. Konsentrasi ambang batas sedikit lebih rendah daripada nilai
yang diperlukan untuk mencapai Tm, karena adanya variasi pada transpor maksimum di
antara nefron-nefron; hal ini disebut dengan splay (kemiringan). Mekanisme sekretorik juga
memiliki Tm. Sebagai contoh, pada konsentrasi rendah, asam para-aminohipurat (PAH)
hampir dihilangkan seluruhnya dari darah kapiler melalui filtrasi dan sekresi. Pada
konsentrasi yang lebih tinggi, sekresi menjadi tersaturasi, dan ekskresi lebih lanjut akan
terbatasi oleh beban terfiltrasi (filtered load).7,-9
11
6. Reabsorbsi dan Sekresi
Tubulus Proksimal
Sebagian besar glukosa, asam amino, fosfat, dan bikarbonat direabsorpsi di tubulus
proksimal. bersama dengan 60-70% Na+, K+, Ca , ureum, dan air.
Natrium. Konsentrasi Na+ di filtrat adalah ~140 mmol/L, tetapi pada sitosol sel epitel
konsentrasi Na+ ini jauh lebih rendah (~10-20 mmol/L), yang juga bermuatan negatif. Oleh
karena itu, gradien elektrokimia mendukung pergerakan ion Na+ dari filtrat ke dalam sel,
sehingga memberikan gaya dorong untuk transpor sekunder zat-zat lainnya. Sekitar 80% Na+
yang memasuki sel tubulus proksimal ditukar dengan H+ (antiporter Na+-H+). Sekresi ion H+
di tubulus proksimal berperan kritis pada reabsorpsi HC03- . Na+ dikeluarkan dari sel tubulus
oleh pompa Na+ terutama di membran basolateral, sehingga Na+ ditranspor ke cairan
interstisial. Akan tetapi, hanya ~20% Na+ yang ditranspor yang akan berdifusi ke kapiler,
karena adanya aliran balik yang signifikan ke dalam tubulus melalui jalur paraselular.
Air. Air tidak direabsorpsi secara aktif. Karena Na+ dan HC03- ditranspor keluar dari
tubulus ke cairan interstisial peritubulus, maka osmolalitas cairan interstisial peritubulus akan
meningkat, sedangkan osmalalitas cairan tubulus berkurang. Perbedaan tekanan osmotik ini
menyebabkan reabsorpsi air melalui jalur transelular dan jalur paraselular.
Reabsorpsi air meningkatkan konsentrasi Cl-, K+, Ca , dan ureum di dalam tubulus,
sehingga akan terjadi difusi menuruni gradien konsentrasi ke rongga peritubulus, sebagian
besar melalui jalur paraselular, walaupun Ca2+ mungkin melalui jalur transelular.
Permeabilitas terhadap Cl- meningkat pada dua pertiga akhir tubulus proksimal, sehingga
memfasilitasi reabsorpsi Cl-. Hal ini menyebabkan lumen tubulus menjadi lebih positif, dan
meningkatkan reabsorpsi kation. Karena reabsorpsi Na+, Cl-, K+, Ca , dan ureum di tubulus
proksimal terjadi bersamaan dengan reabsorpsi air, maka konsentrasi (dan osmolalitas
total)nya pada cairan yang meninggalkan tubulus proksimal akan serupa dengan konsentrasi
(dan osmolalitas total)-nya pada filtrat dan plasma, walaupun kuantitas dan volume cairan
total berkurang hingga ~70%.
Glukosa. Glukosa direabsorpsi secara kotranspor dengan Na+ melintasi membran
apikal sel epitel, dan kemudian berdifusi keluar sel ke interstisium peritubulus. Tm glukosa
adalah ~380 mg/menit (~21 mmol/menit), dan ambang batas ginjal adalah ~11 mmol/L.
12
Adanya glukosa di urin menunjukkan hiperglikemia (tingginya glukosa plasma), suatu tanda
diabetes melitus.
Asam amino. Asam amino direabsorpsi oleh beberapa simporter terkait-Na+, yang
spesifik untuk asam, basa, dan asam amino netral.
Fosfat. Fosfat dikotranspor dengan Na+ melintasi membran apikal sel epitel. Tm fosfat
mendekati beban terfiltrasi, sehingga peningkatan konsentrasi fosfat dalam plasma akan
menyebabkan ekskresi. Reabsorpsi fosfat diturunkan oleh hormon paratiroid.
Asam dan basa organik. Zat ini meliputi metabolit-metabolit (misalnya garam
empedu, urat, oksalat) dan obat-obatan (misalnya PAH, penisilin, aspirin), dan semuanya
disekresi. Asam organik ditranspor dari cairan peritubulus ke sel tubulus secara kotranspor
dengan Na+, dan berdifusi ke tubulus untuk ditukar dengan anion (misalnya Cl - , HC03- ).
Basa organik secara aktif diekstrusi (dikeluarkan) dari membran apikal dan ditukar dengan
Na+ atau H+. Di ansa Henle dan nefron distal terjadi pemekatan urin melalui terbentuknya
osmolalitas tinggi di medula, yang akan menggerakkan reabsorpsi air dari duktus kolektivus.
Nefron distal juga meregulasi ekskresi K+ dan Ca dan meregulasi status asam-basa.
Bikarbonat difiltrasi secara bebas, sehingga [HCO3-] pada filtrat adalah ~24 mmol/L
(seperti pada plasma). Kurang dari 0,1% dari HCO3- yang terfiltrasi akan diekskresi di urin
pada keadaan normal, ~80% direabsorpsi di tubulus proksimal. HCO3- tidak ditranspor secara
langsung. HCO3- yang terfiltrasi berhubungan dengan H+ yang disekresi oleh antiporter Na+-
H+ epitel untuk membentuk H2CO3 yang dengan cepat berdisosiasi menjadi CO2 dan H2O
dengan adanya karbonat anhidrase. CO2 dan berdifusi ke dalam sel tubulus, di mana
keduanya akan bergabung kembali menjadi H2CO3, yang kemudian berdisosasi lagi menjadi
H+ dan HCO3-. HCO3
- ditranspor ke interstisium sebagian besar melalui simporter Na+-
HCO3- . Untuk setiap H+ yang disekresi ke dalam lumen, akan masuk satu HCO3
- dan satu
Na+ ke dalam plasma. H+ akan didaur ulang, sehingga hanya sedikit sekresi H+ netto yang
pada tahap ini. Sebanyak 10-15% HCO3- berikutnya akan direabsorpsi dengan cara yang
sama di ansa Henle asendens tebal. Jika konsentrasi [HCO3-] dalam plasma dan kemudian
dalam filtrat menjadi lebih dari ~27 mmol/L, mekanisme reabsorpsi akan jenuh (tersaturasi)
dan HCO3- akan diekskresi di urin.
Amonia diproduksi di sel tubulus dari metabolisme glutamin, yang menyebabkan
pembentukan HCO3- dan glukosa atau CO2. NH3 berdifusi ke cairan tubulus, atau sebagai
NH4+ yang ditranspor oleh antiporter Na+-H+. Pada cairan tubulus, NH3 mendapat H+ untuk
13
membentuk NH4+, yang tidak bisa berdifusi melewati membrane. Sekitar 50% NH4
+ yang
disekresi di tubulus proksimal akan direabsorpsi di ansa Henle asendens tebal, di mana NH4+
menggantikan K+ pada simporter Na+-K+-2Cl-, dan melewati interstisium medula \ Di sini,
NH4+ akan berdisosiasi menjadi NH3 dan H+, dan NH3 masuk lagi ke duktus kolektivus secara
difusi. Sekresi H+ di duktus kolektivus menyebabkan konversi NH3 menjadi NH4+ kembali,
yang terperangkap di lumen tubulus dan kemudian diekskresi.
Ansa Henle
Cairan yang memasuki bagian desendens ansa Henle bersifat isotonik dengan plasma
(~290 mosmol/kgH20). Terbentuknya osmolalitas yang tinggi di medula bergantung pada
perbedaan permeabilitas terhadap air dan solut di berbagai regio yang berbeda, transpor aktif
ion pada bagian asendens tebal, dan adanya pengganda arus balik (counter-current
multiplier). Bagian desendens tipis permeabel terhadap air tetapi tidak permeabel terhadap
ureum, sedangkan bagian asendens tidak permeabel terhadap air tetapi permeabel terhadap
ureum bagian ini juga sangat permeabel terhadap ion Na+ dan Cl-. Bagian asendens tebal
secara aktif mereabsorpsi Na+ dan Cl- dari cairan tubulus dengan menggunakan kotransporter
Na+-K+-2Cl- apikal. Na+ ditranspor terutama melintasi membran basolateral oleh pompa Na+
(beberapa oleh kotranspor Na+-HC03-), dan Cl- melalui difusi. K+ keluar lagi ke lumen melalui
kanal K+ apikal, menciptakan muatan positif yang menggerakkan reabsorpsi kation (Na+, K+,
Ca2+, Mg2+) melalui jalur paraselular. Karena bagian asendens tebal tidak permeabel terhadap
air, reabsorpsi ion mengurangi osmolalitas cairan tubulus (hingga ~90 mosmol/ kgH2O) dan
meningkatkan osmolalitas cairan interstisial, sehingga menciptakan perbedaan osmotik
sebesar ~200 mosmol/kgH2O.
Counter-current multiplier. Peningkatan osmolalitas menyebabkan air berdifusi
keluar dari bagian desendens, dan sejumlah Na+ dan Cl- berdifusi ke dalam, sehingga cairan
tubulus menjadi pekat. Begitu cairan yang pekat ini mengalir turun, cairan berjalan ke arah
yang berlawanan dengan cairan yang kembali dari regio dengan osmolalitas yang masih lebih
tinggi di medula bagian dalam. Pengaturan arus balik (counter-current) ini menciptakan
gradien osmotik, yang menyebabkan Na+ dan Cl- berdifusi keluar dari bagian asendens
(mengencerkan/menurunkan konsentrasi cairan asendens), dan air berdifusi keluar dari
bagian desendens (lebih memekatkan/meningkatkan konsentrasi cairan desendens). Efek ini
14
diperkuat oleh fakta bahwa bagian asendens tidak permeabel terhadap air, tetapi sangat
permeabel terhadap Na+ dan Cl-, dan juga dengan daur ulang ureum di antara duktus
kolektivus dan bagian asendens, sehingga merupakan kontribusi penting untuk konsentrasi
urin. Pada ujung ansa Henle, cairan interstisial dapat mencapai osmolalitas sebesar ~1400
mosmoI/kgH2O, karena bagian NaCl dan ureum sama.
Pasokan darah ke medula dicegah agar tidak menghilangkan gradien osmotik antara
korteks dan medula oleh pengaturan penukar arus balik (counter-current exchanger) pada
kapiler vasa rekta. Vasa rekta juga mengeluarkan air yang direabsorpsi dari ansa Henle dan
duktus kolektivus medula. Harus diperhatikan bahwa O2 dan CO2 juga dipertahankan,
sehingga, pada medula bagian dalam, Po2 rendah dan Pco2 tinggi.
Tubulus Distal Dan Duktus Kolektivus
Cairan yang memasuki tubulus distal bersifat hipotonik (~90 mosmol/kgH2O).
Tubulus distal dan duktus kolektivus kortikal tidak permeabel terhadap ureum. Saluran ini
juga tidak permeabel terhadap air, kecuali jika terdapat hormon antidiuretik (antidiuretic
hormone, ADH, vasopressin), yang menyebabkan menyisipnya kanal air (aquaporin) ke
membran apikal. Dengan adanya ADH, air akan berdifusi ke interstisium korteks ginjal, dan
cairan tubulus menjadi pekat, mencapai osmolalitas maksimum sebesar ~290 mosmol/kgH2O
(yaitu isotonik dengan plasma). Namun demikian, cairan tubulus berbeda dari plasma karena
banyaknya ion Na+, K+, Cl-, dan HC03- yang telah direabsorpsi, dan digantikan oleh ureum.
Cairan ini menjadi pekat ketika air direabsorpsi, karena tubulus distal dan duktus kolektivus
kortikal tidak permeabel terhadap ureum.
Duktus kolektivus medula juga menjadi permeabel terhadap air jika terdapat ADH. Air
direabsorpsi karena tingginya osmolalitas interstisium medula. Oleh karena itu, pada kondisi
dengan stimulasi ADH maksimum, osmolalitas akhir urin dapat mencapai 1400
mosmol/kgH2O; jika tidak ada ADH, urin akan encer (~60 mosmol/kgH2O). Walaupun hanya
15% nefron yang memiliki ansa Henle yang sampai ke medula bagian dalam, dan juga
berkontribusi terhadap tingginya osmolalitas medula, duktus kolektivus semua nefron akan
melewati medula dan oleh karena itu akan memekatkan urin.
Ureum. Duktus kolektivus medula permeabel terhadap ureum, yang akan berdifusi
menuruni gradien konsentrasi ke dalam medula dan kemudian ke bagian asendens ansa Henle
15
. Ureum akan menjadi 'terperangkap' dan sebagian akan didaur ulang, sehingga konsentrasi
yang tinggi tetap dipertahankan dan memberikan ~50% osmolalitas medula. ADH akan
meningkatkan permeabilitas duktus kolektivus medula terhadap ureum, sehingga
reabsorpsinya juga meningkat dengan aktivasi uniporter epitel (difusi terfasilitasi); hal ini
akan lebih meningkatkan osmolalitas medula dan memungkinkan produksi urin yang lebih
pekat.
Kalium. Sebagian besar kalium telah direabsorpsi sesampainya di tubulus distal, dan
dengan demikian ekskresi kalium diregulasi oleh sekresi pada tubulus distal bagian akhir. K+
ditranspor secara aktif ke sel prinsipal oleh pompa Na+ basolateral, dan disekresi secara pasif
melalui kanal K+ dan kotranspor K+-Cl-. Jadi, sekresi terjadi karena gradien konsentrasi di
antara sitosol dan cairan dalam lumen tubulus. Akan tetapi, K+ yang disekresi akan
mengurangi gradien kecuali jika terus dialirkan, sehingga ekskresi K+ meningkat jika aliran
lumen tubulus meningkat. Jadi, diuretik seringkali menyebabkan hilangnya K+. Sekresi K+
meningkat karena pengaruh aldosteron, yang meningkatkan aktivitas pompa Na+ dan
permeabilitas membran apikal terhadap K+. Gangguan homeostasis K+ seringkali
berhubungan dengan gangguan asam-basa.
Kalsium. Reabsorpsi kalsium di tubulus distal diregulasi oleh hormon paratiroid
(parathyroid hormone, PTH) dan 1,25-dihidroksikolekalsiferol (bentuk aktif vitamin D). PTH
akan mengaktivasi kanal masuk Ca2+ di membran apikal epitel, dan Ca2+-ATPase basolateral
yang juga diaktivasi oleh 1,25-dihidroksikolekalsiferol. Pembuangan Ca2+ dibantu oleh
antiporter Na+-Ca . Protein pengikat Ca2+ mencegah peningkatan berlebihan Ca2+ bebas dalam
sitosol. PTH juga menginhibisi reabsorpsi fosfat.1,7-9
5. Diuretik
Diuretik osmotik (misalnya manitol) tidak dapat direabsorpsi dengan efektif, dan
akibatnya, konsentrasinya di cairan tubulus akan meningkat jika air direabsorpsi, sehingga
akan membatasi reabsorpsi air lebih lanjut. Pada diabetes melitus, konsentrasi glukosa plasma
yang tinggi akan mensaturasi reabsorpsi glukosa, mengakibatkan berlimpahnya urin isotonik
(yaitu osmolalitasnya sama dengan plasma) yang mengandung glukosa. Obat diuretik secara
umum akan menginhibisi mekanisme transpor tubulus. Diuretik loop yang paling poten
(misalnya furosemid), menginhibisi importer Na+-K+-2Cl- pada ansa Henle asendens tebal,
sehingga mencegah terjadinya osmolalitas yang terlalu tinggi di medula dan menginhibisi
16
reabsorpsi air. Peningkatan aliran (dan kemudian peningkatan sekresi K+), disertai dengan
penurunan reabsorpsi K+, akan meningkatkan ekskresi K+, dan dapat menyebabkan
hipokalemia ([K+] dalam plasma yang rendah). Antagonis aldosteron (misalnya
spironolakton) dan bloker kanal Na+ (misalnya amilorid) akan mengurangi masuknya Na+ di
nefron distal dan menginhibisi sekresi K+ dan H+; obat-obat ini merupakan diuretik lemah,
namun merupakan diuretik hemat K+, dan sering diberikan bersama diuretik loop untuk
mengurangi terbuangnya K+. Alkohol menginhibisi pelepasan ADH, sehingga memacu
diuresis.7
Penutup
sistem urinaria (ginjal) terdiri dari organ-organ yang memproduksi urine dan
mengeluarkannya dari tubuh. Sistem ini merupakan salah satu sistem utama untuk
mempertahankan homeostatis (kekonstanan lingkungan internal). Sistem urinaria terdiri dari
dua ginjal yang memproduksi urine; dua ureter yang membawa urine ke dalam sebuah
kandung kemih untuk penampungan sementara; dan uretra yang mengalirkan urine keluar
tubuh melalui orifisium uretra eksterna. Proses pembentukan urin terjadi di nefron, yang
merupakan bagian dari ginjal. Nefron yang ada diginjal sekitar 1-4 juta unit.dan pembentukan
urin itu dengan cara reabsorbsi, filtrasi dan sekresi. Nefron dapat di lihat dengan
menggunakan mikroskop yang terdiri dari tubulus proksimal, ansa henle, tubulus distal,
ductus colektivus. Sedangkan medula, corteks, aliran darah dapat dilihat secara makroskopik.
dan hipotesis terjadinya sering kencing pada malam hari karna adanya gangguan mekanisme
pada pembentukan urin, dan disebabkan juga karna penyerapan air(diuretik) yang terlalu
banyak di tubulus proksimal.
17
Daftar pustaka
1. Sherwood L. Fisiologi manusia. Edisi 2. Jakarta : EGC; 2001.h.463-85
2. Snell RS. Anatomi klinik. Edisi ke-6. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2006
3. Inggriani Y. Traktus urogenitalis. Edisi 2. Jakarta: Ukrida; 2010.h.24-30
4. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC, 2003.h.318-29
5. Lippincott W, Wilkins. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke-9.
Jakarta: EGC; 2003: 247-58.
6. Kuntarti. Fisiologi ginjal dan sistem kemih. 29 april 2009. Diunduh dari:
http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/11/ec143924e2d850338ac6892cc86ffd0e04d6d
9af.pdf, 24 september 2011
7. Ward J, Robert W, Linden A. At a glance fisiologi. Jakarta: Erlangga, 2007.h.63-75
8. Hall JE, Guyton. Fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC, 2009.h.230-250
9. Sevia. Sistem eksresi pada manusia, 27 april 2011. Diunduh dari :
http://www.scribd.com/doc/58082743/sistemekskresipadamanusia-1, 24 september 2011.
18