Ginjal merupakan organ utama untuk membuang produk sisa metabolisme yang tidak

diperlukan lagi oleh tubuh. Produk-produk ini meliputi urea (dari metabolisme asam amino),

kreatinin (dari keratin otot), asam urat (dari asam nukleat) asam nukleat-purin-hipoxantin-

(xantinoksidase)-xantin-asamurat-berikatan dengan natrium menjadi natrium urat (larut air), bisa

juga kristalisasi membentuk batu urat, produk akhir pemecahan hemoglobin (seperti bilirubin),

dan metabolit berbagai hormon. Produk-produk sisa ini harus dibersihkan dari tubuh secepat

produksinya. Ginjal juga membuang sebagian besar toksin dan zat asing lainnya yang diproduksi

oleh tubuh atau pencernaan, seperti pestisida, obat-obatan dan zat aditif makanan.

Fungsi ginjal:

1. Pengaturan keseimbangan air dan elektrolit

Asupan air dan banyak elektrolit terutama ditentukan oleh kebiasaan makan dan minum

seseorang, sehingga mengharuskan ginjal untuk mengatur kecepatan eksresinya sesuai

dengan asupan berbagai macam zat. Misalnya kenaikan mendadak asupan natrium sebanyak

10 kali lipat dari kadar rendah 30mEq/hari mencapai kadar tinggi 300mEq/hari. Dalam waktu

2 sampai 3 hari setelah kenaikan asupan natrium, eksresi ginjal juga meningkat hingga kira-

kira 300mEq/hari, sehingga keseimbangan antara asupan dan keluaran tercapai kembali.

2. Pengaturan tekanan arteri

Ginjal berperan penting dalam mengatur tekanan arteri jangka panjang dengan

mengeksresikan sejumlah natrium dan air. Selain itu, ginjal turut mengatur tekanan arteri

jangka pendek dengan mensekresikan faktor atau zat vasoaktif, seperti renin, yang

menyebabkan pembentukan produk vasoaktif lainnya (angiotensin II).

3. Pengaturan keseimbangan asam-basa

Ginjal turut mengatur keseimbangan asam-basa, bersama dengan paru dan sistem dapar

cairan tubuh, dengan cara mengeksresikan asam dan mengatur penyimpanan dapar cairan

tubuh.

4. Pengaturan produksi eritrosit

Ginjal mensekreikan eritropoietin yang merangsang pembentukan sel darah merah.

5. Pengaturan produksi 1,25-Dihidroksivitamin D3

Vitamin D itu bentuk provitamin. Ginjal menghasilkan bentuk aktif vitamin D, yaitu 1,25-

Dihidroksivitamin D3 (kalsitrol) yang ini vitaminnya dengan menghidroksilasi vitamin ini

pada posisi nomor 1. Kalsitrol penting untuk deposit kalsium yang normal dalam tulang dan

reapsorpsi kalsium oleh saluran cerna.

6. Sintesis glukosa

Ginjal mensintesis glukosa dari asam amino dan prekusor lainnya selama masa puasa yang

panjang, disebut glukoneogenesis.

Masing-masing ginjal manusia terdiri dari kurang lebih 1 juta nefron, masing-masing

membentuk urin. Ginjal tidak dapat membentuk nefron baru. Oleh karena itu, pada trauma ginjal,

penyakit ginjal, atau proses penuaan yang normal akan terjadi penurunan jumlah nefron secara

bertahap. Setiap nefron terdiri dari: (1) glomerulus (sekumpulan kapiler glomerulus) yang dilalui

sejumlah besar cairan yang difiltrasi dari darah, dan (2) tubulus yang panjang tempat cairan hasil

filtrasi diubah menjadi urin dalam perjalannnya menuju pelvis ginjal. Kapiler glomerulus dilapisi

oleh sel-sel epitel, dan keseluruhan glomerulus dibungkus dalam kasula Bowman. Cairan yang

difiltrasi dari kapiler glomerulus mengalir ke dalam kapsula Bowman dan kemudian masuk ke

tubulus proksimal, yang terletak dalam korteks ginjal. Dari tubulus proksimal, cairan mengalir ke

ansa Henle yang masuk ke dalam medulla renal. Setiap lengkung terdiri atas cabang descenden

dan ascenden. Dinding cabang descenden dan ujung cabang ascenden yang palng rendah sangat

tipis, dan oleh karena itu disebut bagian tipis ansa Henle. Di tengah perjalanan kembalinya

cabang ascenden dari lengkung tersebut ke korteks, dindingnya menjadi lebih tebal dan oleh

karena itu disebut bagian tebal cabang ascenden. Berati yang tipis ada descenden dan ascenden,

yang tebal cuman ascenden. Pada ujung cabang ascenden tebal terdapat bagian yang pendek

yang sebenarnya merupakan plak pada dindingnya dikenal sebagai macula densa (di tubulus

distal atau akhir dari ascenden tebal). Setelah macula densa, cairan memasuki tubulus distal,

yang terletak pada korteks renal. Macula densatubulus distaltubulus renalis

arkuatus&tubuluskoligentes kortikalduktus koligentes kortikal8-10 menjadi duktus

koligentes medullapelvis mll papilla renal. Tubulus ini kemudian dilanjutkan dengan tubulus

renalis arkuatus dan tubulus koligentes kortikal yang menuju ke duktus koligentes kortikal.

Bagian awal dari 8-10 duktus koligentes kortikal bergabung membentuk duktus koligentes

tunggal yang lebih besar, yang turun ke medulla dan menjadi duktus koligentes medulla. Duktus

koligentes bergabung membentuk duktus yang lebih besar secara progresif, yang akhirnya

mengalir menuju pelvis renal melalui ujung papilla renal.

Nefron yang memiliki glomerulus dan terletak di sisi korteks luar disebut nefron kortikal;

nefron tersebut mempunyai ansa Henle pendek yang hanya menembus ke dalam medulla. Kira-

kira 20-30% nefron mempunyai glomerulus yang terletak di korteks renal sebelah dalam dekat

medulla, dan disebut nefron jukstamedular. Nefron ini mempunyai ansa henle yang panjang dan

masuk sangat dalam ke medulla.

Mikturisi

Mikturisi adalah proses pengosongan kandung kemih setelah terisi dengan urin. Mikturisi

melibatkan dua tahap utama. Pertama, kandung kemih terisi secara progresif hingga tegangan

pada dindingnya meningkat melampaui nilai ambang batas; keadaan ini akan mencetuskan tahap

kedua yaitu reflex saraf (disebut reflex mikturisi) yang akan mengosongkan kandung kemih atau,

jika gagal, setidaknya akan menyebabkan keinginan berkemih yang disadari. Meskipun reflex

mikturisi adalah reflex medulla spinalis yang bersifat autonom, reflex ini dapat dihambat atau

difasilitasi oleh pusat-pusat di korteks serebri atau batang otak.

Apabila kandung kemih terisi, akan terjadi peningkatan kontraksi mikturisi. Kontraksi ini

dihasilkan dari reflex renggang yang dipicu oleh reseptor renggang sensorik di dalam dinding

kandung kemih, terutama oleh reseptor di uretra posterior ketika area ini mulai terisi dengan urin

pada tekanan kandung kemih yang lebih tinggi. Sinyal sensorik dari reseptor renggang kandung

kemih dikirimkan ke segmen sakralis dari medulla spinalis melalui saraf pelvis dan kemudian

dikembalikan secara refleks ke kandung kemih melalui serabut saraf parasimpatis dengan

menggunakan persarafan yang sama. Ketika kandung kemih terus terisi, refleks mikturisi

menjadi semakin sering dan menyebabkan kontraksi otot detrusor yang lebih kuat. Sekali refleks

mikturisi dimulai, refleks ini bersifat “regenerasi sendiri”. Yang artinya, kontraksi awal kandung

kemih akan mengaktifkan reseptor renggang yang menyebabkan peningkatan impuls sensorik

yang lebih banyak ke kanding kemih dan uretra posterior, sehingga menyebabkan peningkatan

refleks kontraksi kandung kemih selanjutnya; jadi, siklus ini akan berulang terus-menerus sampai

kandung kemih mencapai derajat kontraksi yang cukup kuat. Kemudian, setelah beberapa detik

sampai lebih dari semenit, refleks yang beregenerasi sendiri ini mulai kelelahan dan siklus

regeneratif pada refleks mikturisi mulai terhenti, memungkinkan kandung kemih berelaksasi.

Bila refleks mikturisi sudah cukup kuat, akan memicu refleks lain yang berjalan melalui saraf

pudendus ke fingter eksterna untuk menghambatnya.

Pembentukan urin

Pembetukan urin dimulai dengan filtrasi sejumlah besar cairan yang hampir bebas protein

dari kapiler glomerulus ke kapsula Bowman. Kebanyakan zat dalam plasma, kecuali protein,

difiltrasi secara bebas sehingga konsentrasinya pada filtrat glomerulus dalam kapsula Bowman

hampir sama dengan dalam plasma. Selanjutnya, akan terjadi reabsorpsi aktif dan pasif di

tubulus proksimal. Tubulus proksimal mempunyai sel epitel yang yang sangat metabolic dan

mempunyai sejumlah besar mitokondria untuk mendukung proses transport aktif yang kuat.

Selain itu, tubulus proksimal mempunyai banyak sekali brush border pada sisi lumen (apical)

membran, dan juga labirin interselular serta kanal basalis yang luas; semuanya ini bersama-sama

menghasilkan area permukaan membran yang luas pada sisi lumen dan sisi basolateral dari epitel

untuk mentranspor ion natrium dan zat-zat lain dengan cepat. Pada pertengahan pertama tubulus

proksimal, natrium direabsorpsi dengan cara ko-transpor bersama-sama dengan glukosa, asam

amino, dan zat terlarut lainnya. Tetapi pada bagian pertengahan kedua dari tubulus proksimal,

hanya sedikit glukosa dan asam amino yang direabsorpsi. Justru sekarang natrium yang terutama

direabsorpsi bersama dengan ion klorida. Tubulus proksimal juga merupakan tempat penting

untuk sekresi asam dan basa organic seperti garam empedu, oksalat, urat, dan katekolamin.

Ansa Henle terdiri dari 3 segmen fungsional yang berbeda: segmen tipis descenden, segmen tipis

ascenden, dan segmen tebal ascenden. Bagian descenden segmen tipis sangat permeable terhadap

air dan sedikit permeable terhadap sebagian besar zat terlarut termasuk ureum dan natrium.

Fungsi segmen ini terutama untuk memungkinkan difusi zat-zat secara sederhana melalui

dindingnya. Sekitar 20% air yang difiltrasi akan direabsorpsi di ansa Henle, dan hampir

semuanya terjadi di lengkung tipis descenden. Segmen tebal ansa Henle, yang dimulai dari

separuh bagian atas lengkung ascenden, memiliki sel-sel epitel yang tebal yang mempunyai

aktivitas metabolic tinggi dan mampu melakukan reabsorpsi aktif natrium, klorida, dan kalium.

Pada segmen tebal ascenden juga terjadi reabsorpsi paraselular yang bermakna dari kation,

seperti Mg++, Ca++, Na+, dan K+ yang disebabkan oleh muatan lumen tubulus yang lebih positif

dibandingkan dengan cairan interstisial. Lengkung ascenden tebal juga memiliki mekanisme

traspor imbangan natrium-hidrogen dalam membran sel luminalnya yang memperantarai

reabsorpsi natrium dan sekresi hidrogen dalam segmen ini.

Segmen tebal ascenden ansa Henle berlanjut ke dalam tubulus distal. Bagian paling

pertama dari tubulus distal membentuk bagian kompleks jukstaglomerulus yang menimbulkan

kontrol umpan balik GFR dan aliran darah dalam nefron yang sama. Bagian tubulus distal

selanjutnya sangat berkelok-kelok dan mempunyai banyak ciri reabsorpsi yang sama dengan

bagian tebal ascenden ansa Henle. Artinya, bagian tersebut mereabsorpsi sebagian besar ion,

termasuk natrium, kalium, dan klorida, tetapi sesungguhnya tidak permeable air dan ureum.

Karena alas an ini, bagian itu disebut segmen pengencer karena juga mengencerkan cairan

tubulus. Separuh bagian kedua dari tubulus distal dan tubulus koligentes kortikalis berikutnya

mempunyai cirri-ciri fungsional yang sama. Secara anatomis, keduanya terdiri dari dua tipe sel

yang berbeda, sel-sel prinsipalis dan sel-sel interkalatus. Sel-sel principalis mereabsorpsi natrium

dan air dari lumen dan mensekresikan ion kalium ke dalam lumen. Sel-sel interkalatus

mereabsorpsi ion kalium dan mensekresikan ion hidrogen ke dalam lumen tubulus. Duktus

koligentes bagian medulla mereabsorpsi kurang dari 10% air dan natrium yang difiltrasi, duktus

ini adalah bagian terakhir dari pemrosesan urin (Guyton dan Hall, 2006).

Guyton dan Hall. 2006. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC