Tinjauan PustakaStruktur Ginjal dan Fungsinya

PendahuluanSeperti yang kita ketahui, salah satu ciri makhluk hidup adalah ekskresi, atau pembuangan zat/cairan yang sudah tidak dibutuhkan oleh tubuh kita. Salah satu organ yang berperan dalam ekskresi adalah ginjal. Manusia memiliki sepasang ginjal yaitu terletak di bagian perut kiri dan kanan. Ginjal walaupun berukuran kecil tapi memiliki fungsi lain selain ekskresi yang vital bagi tubuh kita. Untuk selengkapnya akan saya bahas pada makalah ini.

IsiSistem urinaria terdiri dari organ-organ yang memproduksi urine dan megeluarkannya dari tubuh. Sistem ini merupakan salah satu sistem utama untuk mempertahankan homeostasis (kekonstanan lingkungan internal). Organ yang memproduksi urine adalah ginjal. Ginjal melakukan fungsinya dengan cara menyaring plasma dan memisahkan zat dari filtrat. Zat-zat yang tidak diinginkan dari filtrat akan dibuang dengan cara mengekskresikannya ke dalam urine dan zat yang masih dibutuhkan akan diserap kembali ke dalam darah. Selanjutnya, urine akan disalurkan ginjal ke saluran-saluran yang akan membawanya keluar dari tubuh.1,2

Struktur GinjalGinjal merupakan organ berbentuk seperti kacang berwarna merah tua dengan panjang 10-12 cm, lebar 5-6 cm dan tebal 3-4 cm. Ginjal ada dua buah, ginjal kiri dan ginjal kanan. Setiap ginjal memiliki berat antara 125-175 gram pada laki-laki dan 115-155 gram pada perempuan. Ginjal terletak retroperitoneal dekat dinding posterior abdomen di kiri dan kanan kolom vertebralis. Ginjal kanan terletak lebih di bawah dibandingkan ginjal kiri karena ada hati pada sisi kanan.1,3Setiap ginjal diselubungi oleh tiga lapisan jaringan ikat, yaitu fasia renal, lemak perineal dan kapsula fibrosa. Fasia renal adalah pembungkus terluar. Pembungkus ini melekatkan ginjal pada struktur di sekitarnya. Lemak perineal adalah jaringan adiposa yang terbungkus fasia ginjal. Jaringan ini membantali ginjal dan membantu organ tetap pada posisinya. Kapsula fibrosa adalah membran halus transparan yang langsung membungkus ginjal dan dapat dengan mudah dilepas.1Pada bagian medial setiap ginjal terdapat sebuah fisura, yang disebut hilus, yang masuk ke dalam sinus renal, sebuah lekukan dalam pada organ ini yang berisikan arteri dan vena renalis, sedikit jaringan lemak, dan pelebaran ujung atas ureter yang disebut pelvis renis. Pelvis renis berlanjut menjadi dua atau tiga kaliks mayor, rongga yang mencapai bagian penghasil urine pada ginjal. Setiap kaliks mayor bercabang menjadi beberapa kaliks minor.1,3Pada permukaan irisan ginjal yang dibelah dua dapat dibedakan bagian medula yang berwarna lebih muda berada di dalam dan bagian korteks yang berwarna coklat-kemerahan gelap berada di luar. Bagian medula terdiri dari massa-massa triangular yang disebut piramid renal, masing-masing dengan dasarnya yang lebar mengarah korteks dan ujung yang sempit dari piramid, papila renis, terjulur ke dalam lumen kaliks minor. Bagian korteks tersusun dari tubulus dan pembuluh darah nefron. Korteks terletak di dalam di antara piramid-piramid renal medula yang bersebelahan untuk membentuk kolumna ginjal yang terdiri dari tubulus-tubulus pengumpul yang mengalir ke dalam duktus pengumpul. Ginjal terbagi-bagi lagi menjadi lobus ginjal, yang terdiri dari satu piramid renal, kolumna yang saling berdekatan dan jaringan korteks yang melapisinya.1,3Nefron merupakan unit strukturan dan fungsional ginjal. Setiap ginjal mengandung 1 sampai 4 juta nefron. Nefron dibedakan menjadi nefron korteks dan nefron jukstamedular. Nefron korteks terletak di bagian terluar korteks. Nefron ini memiliki lekukan pendek yang memanjang ke sepertiga bagian atas medula. Nefron jukstamedular terletak di dekat medula. Nefron ini memiliki lekukan panjang yang menjalar ke dalam piramid renal.1 Nefron dapat dibedakan menjadi beberapa segmen, yaitu glomerulus, tubulus kontortus proksimal, ansa henle, tubulus kontortus distal, serta tubulus dan duktus pengumpul. Glomerulus merupakan gulungan kapiler darah yang dikelilingi kapsul epitel berdinding ganda yang disebut kapsula Bowman. Glomerulus dan kapsula Bowman bersama-sama membentuk sebuah korpuskel ginjal. Dinding kapsula Bowman dibedakan menjadi lapisan viseral dan lapisan parietal. Lapisan viseral kapsula Bowman adalah lapisan internal epitel. Pada lapisan ini terdapat podosit yang mengandung pedikel. Pedikel ini akan membentuk filtration slits yang berperan dalam proses filtrasi pada glomerulus. Lapisan parietal ginjal membentuk tepi terluar korpuskel ginjal. Lapisan parietal ini dibagi menjadi kutub vaskular dan kutub urinarius. Pada kutub vaskular arteriola afferen masuk ke glomerulus dan arteriola efferen keluar dari glomerulus. Pada kutub urinarius glomerulus memfiltrasi aliran yang masuk ke tubulus kontortus proksimal.1Tubulus kontortus proksimal panjangnya mencapai 15 mm dan sangat berliku. Pada permukaan yang menghadap lumen tubulus ini terdapat sel-sel epitel kuboid yang kaya akan brush border dan memperluas area permukaan lumen. Dari tubulus kontortus proksimal, filtrat akan dialirkan ke dalam pars desenden ansa henle, yang masuk ke dalam medula. Selanjutnya filtrat akan mengalir melalui lengkung ansa henle dan membalik ke atas membentuk pars ascendens ansa henle.1 Dari pars ascendens ansa henle, filtrat dialirkan ke dalam tubulus kontortus distal. Tubulus kontortus distal juga sangat berliku dengan panjang sekitar 5 mm dan membentuk segmen terakhir nefron. Tubulus ini bersentuhan dengan dinding arteriola afferen. Bagian yang bersentuhan ini mengandung sel-sel termodifikasi yang disebut macula densa. Macula densa berfungsi sebagai suatu kemoreseptor dan distimulasi oleh penurunan ion natrium. Dinding arteriola afferen yang bersebelahan dengan macula densa mengandung sel-sel otot polos termodifikasi yang disebut sel jukstaglomerular. Sel ini distimulasi melalui penurunan tekanan darah untuk memproduksi renin. Macula densa, sel jukstaglomerular dan sel mesangium saling bekerja sama untuk membentuk aparatus jukstaglomerular yang penting dalam pengaturan tekanan darah.1Setelah melalui tubulus kontortus distal, filtrat akan dialirkan ke dalam tubulus pengumpul. Tubulus pengumpul membentuk duktus pengumpul yang besar dan lurus. Duktus pengumpul membentuk tuba yang lebih besar yang mengalirkan urine ke dalam kaliks minor. Kaliks minor bermuara ke dalam pelvis ginjal melalui kaliks mayor. Dari pelvis ginjal, urine dialirkan ke ureter yang mengarah ke vesica urinaria.1Darah diperdarahi oleh arteri renalis yang merupakan percabangan dari aorta abdomen. Arteri renalis masuk ke hilus melalui cabang anterior dan posterior. Cabang anterior dan posterior membentuk arteri-arteri interlobaris yang mengalir di antara piramid renal. Pada pertemuan antara korteks dan medula, arteri interlobaris dilanjutkan oleh arteri arkuata. Arteri arkuata kemudian bercabang mejadi arteri interlobularis setelah melewati korteks. Dari arteri interlobularis, darah masuk ke dalam arteriola afferen yang akan membentuk kapiler darah glomerulus. Selanjutnya arteriola afferen akan keluar dari glomerulus sebagai arteriola efferen. Arteriola efferen meninggalkan setiap glomerulus dan membentuk jaring-jaring kapiler peritubular yang mengelilingi tubulus kontortus proksimal dan distal untuk memberi nutrien pada tubulus tersebut dan mengeluarkan zat-zat yang direabsorbsi. Arteriola efferen dari glomerulus pada negron jukstaglomerular memiliki perpanjangan pembuluh kapiler panjang yang lurus yang disebut vasa recta. Lekukan vasa recta membentuk lengkungan jepit yang melewati ansa henle. Lengkungan ini memungkinkan terjadinya pertukaran zat antara ansa henle dan kapiler serta memegang peranan dalam konsentrasi urine. Kapiler peritubular mengalir ke dalam vena korteks yang kemudian menyatu dan membentuk vena interlobularis. Vena interlobularis melanjutkan darah ke vena arkuata. Vena arkuata bermuara ke dalam vena interlobaris yang bergabung untuk bermuara ke dalam vena renalis. Vena ini meninggalkan ginjal untuk bersatu dengan vena cafa inferior.1

Fungsi GinjalGinjal memiliki beberapa fungsi dalam tubuh manusia, antara lain eliminasi produk sisa metabolik dan bahan kimia asing untuk diekskresi, pengaturan keseimbangan air dan elektrolit, pengaturan osmolaritas cairan tubuh dan konsentrasi, pengaturan tekanan arteri, pengaturan keseimbangan asam basa, serta sekresi, metabolisme dan ekskresi hormon, yang antara lain renin, eritropoietin dan calcitriol.2,4

Mekanisme GinjalPada mamalia, ginjal adalah sepasang organ berbentuk biji kacang merah(sekitar 10cm panjangnya pada manusia). Darah memasuki masing-masing ginjal melalui arteri renal dan meninggalkan masing-masing ginjal melalui vena renal. Meskipun ginjal manusia hanya meliputi sekitar 1% bobot tubuh, ginjal menerima sekitar 20% dari darah yang dipompakan dalam setiap denyutan jantung. Urin keluar meninggalkan ginjal melalui duktus yang disebut ureter. Ureter kedua ginjal tersebut mengosongkan isinya ke dalam kandung kemih (urinary bladder). Selama urinasi, urin meninggalkan tubuh dari kandung kemih melalui saluran yang disebut dengan uretra, yang mengosongkan isinya dekat vagina pada perempuan atau penis pada laki-laki. Otot sfingter yang dekat dengan persambungan uretra dan kandung kemih mengontrol proses urinasi atau pengeluaran urin.Ginjal mamalia mempunyai dua daerah yang berbeda, yaitu korteks renal di bagian luar dan medula renal di bagian dalam. Yang membungkus kedua daerah tersebut adalah tubula ekskresi mikroskopis yang disebut nefron, dan duktus pengumpul di mana keduanya berkaitan dengan pembuluh-pembuluj darah kecil. Nefron, yang merupakan unit fungsional ginjal vertebrata, terdiri atas sebuha tubula panjang tunggal; dan sebuah bola kapiler yang disebut glomerulus. Ujung buntu tubula itu membentuk pembengkakan mirip piala, yang disebut kapsula bowman yang mengelilingi glomerulus.Filtrasi darah, terjadi ketika tekanan darah memaksa air, urea, dan zat terlarut kecil lainnya dari darah dalam glomerulus masuk ke dalam lumen kapsula bowman. Kapiler berpori, bersama-sama dengan sel-sel khusus kapsula ini disebut sebagai podosit, yang berfungsi sebagai filter, karena bersifat permeabel terhadap air dan zat terlarut kecil namun tidak permeabel terhadap sel darah atau molekul yang lebih besar seperti protein plasma. Filtrasi bersifat nonselektif terhadap molekul kecil; setiap zat yang cukup kecil yang dapat dipaksa lolos melewati dinding kapiler dan antara sel-sel podosit oleh tekanan darah, dapat memasuki lumen tubula nefron. Filtrat dalam kapsula bowman mengandung zat terlarut seperti garam, glukosa dan vitamin; limbah bernitrogen seperti urea; dan molekul kecil lainnya, suatu campuran yang merupakan cerminan konstenstrasi zat-zat ini dan osmolaritas plasma darah.Jalur filtrasi, dari kapsula bowman, filtrasi lewat secara berurutan melalui tiga daerah nefron; tubula proksimal; lengkung henle, lengkungan berbentuk seperti jepit rambut dengan saluran menurun dan saluran menanjak; dan tubula distal. Tubula distal mengosongkan isinya ke dalam duktus pengumpul, yang menerima filtrat dari banyak nefron. Duktus pengumpul ginjal yang banyak itu mengosongkan isinya ke dalam pelvis renal. Pada ginjal manusia, sekitar 80% nefron, yang dinamakan nefron kortikal, memiliki lengkung henle yang tereduksi dan hampir keseluruhannya berada hanya pada korteks renal. Nefron sisanya, yang dinamakan nefron jukstamedulari, mempunyai lengkungan yang berkembang baik yang menjulur sampai ke dalam medula renal. Nefron jukstamedulari memainkan peranan kunci dalam kemampuan mamalia untuk mengekskresikan urin yang hiperosmotik dengan cairan tubuh, suatu adaptasi yang menghemat air. Nefron dan duktus pengumpul dilapisi oleh epitelium transpor yang memroses filtratitu untuk membentuk urin. Dari sekitar 1100 sampai 2000L darah yang mengalir melalui gnjal manusia setiap hari, nefron dan duktus pengumpul memproses sekitar 180L filtrat, tetapi ginjal mengekskresikan hanya sekitar 1,5L urin. Sisa filtrat lainnya, termasuk sekitar 99% air, diserap kembali ke dalam darah.Setiap nefron dialiri darah oleh arteriola aferen, yang merupakan cabang arteri renal yang membagi diri menjadi kapiler glomerulus. Kapiler-kapiler itu menyatu ketika mereka meninggalkan glomerulus, dan membentuk arteriola eferen. Pembuluh itu membagi lagi sekali lagi menjadi jaringan kapiler kedua, yaitu kapiler peritubuler. Kapiler tersebut saling jalin-menjalin dengan tubulus distal dan proksimal nefron. Kapiler tambahan menjulur ke arah bawah untuk membentuk vasa rekta, sistem kapiler yang mengaliri lengkung henle. Vasa rekta juga merupakan suatu lengkungan, dengan pembuluh darah yang turun dan pembuluh darah yang naik yang mengalirkan darah dengan arah yang berlawanan.Meskipun tubula ekskretoris dan kapiler sekitarnya sangat berkaitan erat, tubula dan kapiler itu tidak mempertukarkan zat-zat secara langsung. Tubula dan kapiler terendam dalam cairan interstisial, tempat dilaluinya berbagai zat yang mengalir keluar masuk antara plasma di dalam kapiler dan filtrat di dalam tubula nefron. Tubula proksimal dan distal adalah tempat sekresi yang paling umum. Sekresi adalah suatu proses yang sangat selektif yang melibatkan transpor pasif maupun transpor aktif. Sebagai contoh, sekresi terkontrol ion hidrogen dari cairan interstisial ke dalam tubula nefron penting dalam mempertahankan pH yang konstan bagi cairan tubuh.Tubula proksimal dan tubula distal serta lengkung Henle semuanya memberikan kontribusi terhadap reabsorpsi, seperti halnya duktus pengumpul. Hampir semua gula, vitamin, dan zat makanan organik lainnya yang ditemukan dalam filtrat awal akhirnya akan diserap kembali.Reabsorpsi dan sekresi selektif bersama-sama mengontrol konsentrasi berbagai garam dalm cairan tubuh. Fungsi kunci nefron dan duktus pengumpul memodifikasi komposisi filtrat. Yang meningkatkan konsentrasi beberapa zat dan menurunkan konsentrasi bahan lain dalam urin yang akhirnya diekskresikan.5

Pembentukan urinProses pembentukan filtrat menjadi urin pada saat mengalir melalui nefron dan duktus pengumpul. Tubula ProksimalSekresi dan reabsorpsi oleh epitelium transpor tubula proksimal secara signifikan mengubah volume dan komposisi filtrat. Sebagai contoh, sel-sel epitelium transpor tersebut membantu mempertahankan pH cairan tubuh yang konstan dengan cara mengontrol sekresi ion hidrogen. Sel-sel itu juga mensintesis dan mensekresi amonia, yang menetralkan asam dan mempertahankan filtrat itu sehingga tidak menjadi terlalu asam. Semakin asam filtrat itu, maka semakin banyak amonia yang dihasilkan dan disekresikan oleh sel tersebut, dan urin mamalia umumnya mengandung banyak amonia yang berasal dari sumber ini. sel-sel tubula proksimal juga menyerap kembali sekitar 90% penyangga (buffer) bikarbonat penting (HCO3-) dari filtrat tersebut. Obat-obatan dan racun lain yang telah diproses dalam hati juga disekresikan ke dalam filtrat oleh epitelium tubula proksimal. Zat-zat itu lewat dari kapiler peritubuler ke dalam cairan interstisial, dan kemudian menembus epitelium tubula ke dalam lumen. Sebaliknya, nutrien-nutrien, termasuk glukosa dan asam amino, ditranspor secara aktif dari filtrat ke cairan interstisial, dan kemudian ke dalam darah di dalam kapiler peritubuler. Tanpa reabsorpsi ini, nutrien-nutrien ini akan hilang bersama urin. Kalium (K+) juga diserap kembali.Salah satu fungsi tubula yang paling penting adalah reabsorpsi NaCl (garam) dan air. Garam dalam filtrat itu berdifusi ke dalam sel epitelium transpor, dan membran sel-sel itu secara aktif mentranspor Na+ keluar dari sel dan ke dalam cairan interstisial. Transfer muatan positif ini diseimbangkan oleh transpor pasif Cl- keluar dari tubula. Ketika garam bergerak keluar dari filtrat ke cairan interstisial, air akan mengikuti secara pasif melalui osmosis. Sisi epiterlium yang menghadap bagian eksterior tubula itu mempunyai luas permukaan yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan sisi yang menghadap ke lumen, yang meminimalkan kebocoran garam dan air kembali ke dalam tubula. Alih-alih, garam dan air itu sekarang berfifusi dari cairan interstisial ke dalam kapiler peritubuler. Saluran menurun lengkung Henle (pars descenden)Reabsorpsi air terus berlangsung selama filtrat itu bergerak di depanjang tubula saluran menurun lengkungHenle. Di sini epitelium transpor sangat permeabel terhadap air tetapi sangat tidak permeabel terhadap garam dan zat terlaur kecil lainnya. Supaya air dapat bergerak keluar dari tubula itu melalui osmosis, cairan interstisial yang menggenangi tubula itu harus berada dalam keadaan hiperosmotik dibandingkan dengan filtrat itu. Osmolaritas cairan interstisial pada kenyataannya meningkat secara perlahan-lahan, menjadi semakin besar dari arah korteks bagian luar ke medula bagian dalam ginjal itu. Dengan demikian, filtrat yang bergerak turun dari korteks ke medula di dalam saluran lengkung Henle yang menurun itu terus kehilangan air ke dalam cairan interstisial yang osmolaritasnya semakin besar dan semakin besar lagi. pada saat yang bersamaan, konsentrasi NaCl filtrat itu meningkat ketika air keluar dengan cara osmosis. Saluran menaik pada lengkung Henle (pars ascenden)Filtrat mencapai ujung lengkung yang terletak jauh di dalam medula renal pada nefron jukstamedulari, kemudian bergerak ke korteks sekali lagi di dalam saluran menaik lengkungan Henle. Berlawanan dengan saluran menurun itu, epitelium transpor pada saluran yang menaik bersifat permeabel terhadap garam tetapi tidak permeabel terhadap air. Saluran yang menaik sebenarnya mempunyai dua daerah khusus; segmen tipis yang dekat dengan ujung lengkung itu dan segmen tebal yang menuju ke tubula distal. Ketika filtrat naik pada segmen tipis itu, NaCl yang semakin dipekatkan pada saluran yang menaik itu, berdifusi keluar dari tubula itu ke dalam cairan interstisial. Kehilangan garam ini turut menyebabkan osmolaritas yang tinggi dari cairan interstisial dalam medula. Eksodus garam dari filtrat terus berlangsung dalam segmen tebal saluran yang menaik itu, tetapi di sini epitelium transpor secara aktif mengangkut NaCl ke dalam cairan interstisial. Dengan adanya kehilangan garam tanpa terjadi kehilangan air, filtrat tersebut secara profresif menjadi lebih encer seiring pergerakan filtrat naik ke korteks sekali lagi dalam saluran menaik lengkungan Henle. Tubula distalTubula distal adalah tempat penting lain untuk sekresi dan reabsorpsi. Sebagai contoh, tubula distal memainkan peranan kunci dalam pengaturan konsentrasi K+ dan NaCl cairan tubuh dengan cara memvariasikan jumlah K+ yang disekresikan ke dalam filtrat dan jumlah NaCl yang diserap kembali dari filtrat tersebut. Seperti tubula proksimal, tubula distal juga mempengaruhi pengaturan pH, melalui sekresi terkontrol H+ dan melalui penyerapan kembali ion bikarbonat. Duktus pengumpul Duktus pengumpul membawa filtrat kembali menuju medula dan pelvis renal. Epitelium transpor duktus pengumpul ini memainkan pernana besar dalam menentukan berapa banyak garam yang sesungguhnya diekskresikan dalam urin dengan cara menyerap kembali NaCl secara aktif. Epitelium tersebut permeabel terhadap air akan tetapi tidak terhadap garam. Dengan demikian, ketika duktus pengumpul itu menembus gradien osmolaritas itu dalam cairan interstisial, filtrat akan kehilangan lebih banyak air melalui osmosis ke cairan hiperosmotik di luar saluran. Hilangnya air itu akan memekatkan urea dalam filtrat, tetapi tidak semua urea ini dengan serta merta dilewatkan ke pelvis renal dalam urin. Pada bagian dasar duktus pengumpul itu, yaitu pada bagian dalan medila, epitelium saluran itu permeabel terhadap urea. Karena konsentrasi urea yang tinggi dalam filtrat pada titik ini maka sebagian dari urea itu berdifusi keluar dari saluran itu dan masuk ke dalam cairan interstisial, yang menggenangi bagian nefron di bagian medula. Urea interstisial ini merupakan zat terlarut utama yang berkontribusi, bersama-sama dengan NaCl, kepada osmolaritas cairan interstisial yang tinggi di medula. Osmolaritas cairan interstisial yang tinggi inilah yang memampukan ginjal menghemat air dengan cara mengeksresikan urin yang hiperosmotik dibandingkan dengan cairan tubuh pada umumnya.

Hormon yang mempengaruhiMeskipun ginjal dapat mengekskresikan urin yang hiperosmotik, namun tidak selalu menguntungkan bagi ginjal untuk melakukan hal itu. Sebagai contoh, jika anda mengkonsumsi cairan dalam jumlah berlebihan, ginjal sebenarnya dapat mengekskresikan sejumlah besar urin hipoosmotik(seencer 70 mosm/L , dibandingkan dengan sekitar 300mosm/L). hal tersebut memungkinkan ginjal membuang sejumlah besar air tanpa kehilangan garam-garam yang penting. Ginjal adalah organ osmoregulasi yang serba bisa, di mana penyerapan kembali air dan garam tunduk pada suatu kombinasi sistem saraf dan kontrol hormonal. Salah satu hormon penting dalam osmoregulasi adalah hormon antidiuretik (ADH). Hormon tersebut dihasilkan dalam bagian otak yang disebut hipotalamus, ADH disimpan dan dibebaskan dari kelenjar pituitari, yang berada persis di bawah hipotalamus. Sel-sel osmoreseptor dalam hipotalamu memonitor osmolaritas darah, dan merangsang pembebasan tambahan ADH ketika osmolaritas darah meningkat di atas titik pasang sebesar 300 mosm/L.Hilangnya air secara berlebihan akibat berkeringat atau diare merupakan contoh-contoh krisis yang dapat menyebabkan peningkatan osmolaritas darah. Lebih banyak ADH kemudian dibebaskan ke dalam aliran darah dan mencapai ginjal. Target utama ADH adalah tubula distal dan duktus pengumpul ginjal, di mana hormon itu akan meningkatkan permeabilitas epitelium terhadap air. Hal tersebut akan memperbesar reabsorpsi air, yang membantu mencegah penyimpangan lebih lanjut osmolaritas darah dari titik pasang itu. Melalui umpan-balik negatif, osmolaritas darah yang semakin menurun tersebut mengurangi aktivitas sel-sel osmoreseptor dalam hipotalamus, sehingga lebih sedikit ADH yang disekresikan. Hanya tambahan asupan air dalam makanan dan minuman yang membuat osmolaritas keseluruhannya turun kembali menjadi 300mosm/L. ketika sangat sedikit ADH yang dibebaskan, seperti yang terjadi setelah sejumlah besar volume air menurunkan osmolaritas darah, ginjal akan menyerap sedikit air, yang mengakibatkan peningkatan pengeluaran urin encer. Peningkatan urinasi/pengeluaran urin disebut diuresis, dan karena ADH melawan keadaan ini, maka hormon itu disebut sebagai hormon antidiuretik. Alkohol dapat mengganggu keseimbangan air dengan cara menghambat pembebasan ADH, yang menyebabkan hilangnya air secara berlebihan dalam urin dan menyebabkan tubuh mengalami dehidrasi. Beberapa di antara gejala hangover (perasaan sakit setelah minum alkohol) mungkin disebabkan oleh dehidrasi ini. akan tetapi, secara normal osmolaritas darah, pembebasan darah, pembebasan ADH, dan reabsorpsi air dalam ginjal semuanya dihubungkan dalam suatu perputaran umpan-balik yang turut mempertahankan homeostasis. Mekanisme kedua yang mengatur fungsi ginjal melibatkan jaringan khusus yang disebut sebagai aparatus jukstagromerulus (JGA), yang terletak di sekitar arteriola aferen, dan mengalirkan darah ke glormerulus. Ketika tekanan darah atau volume darah dalam arteriola aferen turun, enzim renin mengawali reaksi kimia yang mengubah protein plasma yang disebut angiotensinogen menjadi peptida yang disebut angiotensin I. Kemudia oleh ACE (angiotensin converting enzym) mengubah angiotensin I menjadi angiotensin II. Angiotensin II berfungsi sebagai hormon yang meningkatkan tekanan darah dan volume darah dalam beberapa cara. Sebagai contoh, angiotensin II menaikkan tekanan darah dengan cara menyempitkan arteriola, menurunkan aliran darah ke banyak kapiler, termasuk kapiler ginjal. Angiotensin II juga merangsang tubula proksimal nefron untuk menyerap kembali NaCl dan air. Hal tersebut akan mengurangi jumlah garam dan air yang diekskresikan dalam urin dan akibatnya adalah peningkatan volume darah dan tekanan darah. Akan tetapi, pengaruh lain angiotensin II adalah perangsangan kelenjar adrenal, yaitu organ yang terletak di atas ginjal, untuk membebaskan hormon yang disebut dengan aldosteron. Hormon ini bekerja pada tubula distal nefron, yang membuat tubula tersebut menyerap kembali lebih banyak ion natrium (Na+) dan air, serta meningkatkan volume dan tekanan darah. Secara ringkas, sistem renin-angiotensin-aldosteron (RAAS) merupakan bagian dari perputaran umpan balik kompleks yang berfungsi dalam homeostasis. Penurunan dalam tekanan darah dan volume darah akan memicu pembebasan renin dari JGA. Selanjutnya, peningkatkan tekanan dan volume darah yang disebabkan oleh berbagai kerja angiotensin II dan aldosteron akan mengurangi pelepasan renin.Mungkin kelihatannya fungsi ADH dan RAAS tumpang-tindih, tetapi tidak demikian halnya. Memang benar, bahwa keduanya meningkatkan penyerapan kembali air (reabsorpsi), tetapi masing-masing menghadapi permasalahan osmoregulasi yang berbeda. Pelepasan ADH merupakan respons terhadap peningkatan dalam osmolaritas darah, seperti ketika tubuh mengalami dehidrasi akibat kurangnya konsumsi air. Akan tetapi, bayangkan suatu situasi yang menyebabkan kehilangan garam dan cairan tubuh secara berlebihan seperti luka atau diare hebat. Hal tersebut akan mengurangi volume darah tanpa peningkatan osmolaritasnya. RAAS akan menyelamatkan hidup dengan cara meningkatkan penghematan air dan Na+ darah dengan cara merangsang penyerapan kembali air dalam ginjal, tetapi RAAS akan membantu mempertahankan keseimbangan dengan merangsang penyerapan kembali Na+.Ada hormon lain, yaitu peptida yang disebut sebagai faktor natriuretik atrium(atrial natriuretic factor, ANF) yang bekerja melawan RAAS. Dinding atrium jantung melepaskan ANF sebagai respons terhadap peningkatan volume dan tekanan darah. ANF akan menghambat pelepasan renin dari JGA, menghambat penyerapan kembali NaCl oleh duktus pengumpul, dan menurunkan pembebasan aldosteron dari kelenjar adrenal. Kerja hormon ini akan menurunkan volume dan tekanan darah. Dengan demikian, ADH, RAAS, dan ANF membentuk sistem yang rumit untuk pemeriksaan dan penyeimbangan yang mengatur kemampuan ginjal untuk mengontrol osmolaritas, konsentrasi garam, volume, dan tekanan darah.5

Keseimbangan CairanPada keadaan sehat, keseimbangan cairan, elektrolit, dan asam basa dapat terpelihara di dalam tubuh. Keseimbangan ini, atau yang biasa disebut homeostasis fisiologis, bergantung pada berbagai proses fisiologis yang mengatur asupan dan haluaran cairan juga pergerakan air dan zat yang terlarut di dalamnya di antara kompartemen tubuh. Hampir setiap penyakit berpotensi mengancam keseimbangan ini. Bahkan pada keadaan normal setiap hari pun, suhu lingkungan atau aktivitas tubuh yang berlebihan dapat mengganggu keseimbangan jika asupan air dan garam tidak mencukupi. Tindakan terapeutik, seperti penggunaan diuretik atau pengisapan nasogastrik, juga dapat mengganggu homeostasis tubuh kecuali air dan elektrolit yang hilang digantikan.Proporsi tubuh manusia sebagian besar terdiri atas cairan. Sekitar 46-60% dari rata-rata berat badan orang dewasa adalah air, sebagai cairan utama tubuh. Usia, jenis kelamin, dan lemak tubuh memengaruhi total air tubuh. Bayi mempunyai proporsi air tertinggi, sekitar 70-80% dari berat badan mereka. Proporsi air tubuh menurun sejalan usia. Pada orang sehat, volume cairan dan komposisi kimia di kompartemen cairan tetap berada dalam batas aman yang sempit. Normalnya, cairan yang masuk dan keluar seimbang. Kondisi sakit dapat mengganggu keseimbangan ini sehingga tubuh memiliki terlalu sedikit atau terlalu banyak cairan. Selama periode aktivitas sedang pada suhu sedang, orang dewasa pada umumnya minum sekitar 1500 mL per hari, tetapi membutuhkan sekitar 2500 mL per hari, sehingga membutuhkan tambahan 1000 mL. Volume tambahan ini didapat dari makanan dan oksidasi makanan selama proses metabolik. Hal yang menarik adalah air yang terkandung dalam makanan relatif banyak, yaitu sekitar 750 mL per hari. Sayuran segar mengandung air sekitar 90%, buah-buahan segar sekitar 85%, dan daging tanpa lemak sekitar 60%. Sisa air yang dibutuhkan oleh tubuh didapat dari hasil produk metabolisme. Jumlahnya sekitar 200 mL per hari pada orang dewasa biasa.Mekanisme haus adalah pengatur utama asupan cairan. Rasa haus normalnya segera hilang setelah minum sejumlah kecil cairan, bahkan sebelum cairan itu diabsorpsi dari saluran gastrointestinal. Walaupun demikian, rasa haus yang hilang ini bersifat sementara, dan akan kembali sekitar 15 menit kemudian. Rasa haus kembali hilang sementara setelah cairan yang diminum membuat saluran gastrointestinal atas kembung. Mekanisme ini menjaga seseorang dari terlalu banyak minum, karena butuh waktu 30-60 menit bagi cairan untuk diabsorpsi dan didistribusikan ke seluruh tubuh. Cairan yang keluar dari tubuh orang dewasa mengimbangi rata-rata asupan cairan setiap hari, yaitu 2500 mL. Urine yang dibentuk oleh ginjal dan diekskresikan dari kandung kemih adalah rute utama pengeluaran cairan. Haluaran urine normal untuk orang dewasa adalah 1400-1500 mL per 24 jam, atau paling tidak 30-50 mL per jam. Pada orang yang sehat, haluaran urin dapat bervariasi dengan jelas dari hari ke hari. Volume urine secara otomatis meningkat dengan peningkatan asupan cairan. Akan tetapi, bila cairan yang hilang lewat pengeluaran keringat jumlahnya banyak, volume urine menurun untuk menjaga keseimbangan cairan di dalam tubuh.Ada juga pengeluaran cairan yang tidak disadari. Ini terjadi melalui kulit dan paru. Dinamakan seperti itu karena biasanya cairan yang keluar tidak terlihat dan tidak dapat diukur. Pengeluaran cairan yang tidak disadari melalui kulit terjadi dalam 2 cara. Air keluar melalui difusi dan perspirasi (yang dapat dilihat tetapi tidak dapat diukur). Air yang keluar melalui difusi tidak dapat dilihat tetapi secara normal jumlahnya 300-400 mL per hari. Pengeluaran cairan ini dapat meningkat secara bermakna bila lapisan pelindung kulit hilang, seperti pada luka bakar atau luka lecet yang luas. Prespirasi berbeda-beda bergantung pada faktor seperti suhu lingkungan dan aktivitas metabolik. Demam dan aktivitas fisik meningkatkan aktivitas metabolik dan produksi panas, sehingga meningkatkan pengeluaran cairan melalui kulit.Feses, kimus produk pencernaan yang meninggalkan lambung dan melalui usus halus ke usus besar, mengandung air dan elektrolit. Volume kimus yang masuk ke usus besar orang dewasa normalnya sekitar 1500 mL per hari. Dari jumlah tersebut, hampir sekitar 100 mL direabsorpsi di seperdua proksimal usus besar.Pengeluaran cairan obligat, pengeluaran cairan dalam jumlah tertentu diperlukan untuk memelihara fungsi normal tubuh. Volume minimal cairan yang harus diekskresikan melalui ginjal orang dewasa setiap harinya agar dapat mengeluarkan sisa produk metabolisme tubuh adalah 500 mL. Air yang keluar melalui pernapasan, kulit, dan di dalam feses juga merupakan pengeluaran obligat, penting untuk pengaturan suhu dan membuang sisa metabolisme. Total semua pengeluaran ini sekitar 1300 mL per hari. Pengeluaran cairan obligat ginjal menjadi sangat penting pada keadaan sakit kritis karena pengeluaran cairan lewat penguapan tidak dapat diukur. Kondisi vilume urine orang dewasa dalam setiap jam kurang dari 30 mL atau di bawah 500 mL per hari merupakan hal yang serius.6

AutoregulasiAliran darah sistemik mempengaruhi GFR. Pada saat aliran darah sistemik turun, maka GFR juga akan turun, begitu pula sebaliknya. Ginjal memiliki mekanisme untuk mempertahankan GFR walaupun tekanan darah sistemik tidak stabil, yang disebut dengan autoregulasi. Selain mempertahankan GFR relatif konstan, autoregulasi juga memberikan kontrol yang tepat terhadap ekskersi air dan zat terlarut oleh ginjal. Autoregulasi pada ginjal diatur oleh dua mekanisme, yaitu mekanisme peran umpan balik tubuloglomerulus dan mekanisme miogenik.2Dalam mekanisme peran umpan balik tubuloglomerulus, ginjal menghubungkan perubahan konsentrasi natrium klorida (NaCl) di makula densa dengan pengaturan tahanan ginjal. Mekanisme umpan balik inin mempunyai dua komponen yang bekerja bersama-sama untuk mengontrol GFR, yaitu mekanisme umpan balik arteriol afferen dan mekanisme umpan balik arteriol efferen. Penurunan GFR akan memperlambat laju aliran di dalam ansa henle, menyebabkan kenaikan reabsorbsi ion natrium dan klorida pada ansa henle asenden dan karena itu menurunkan konsentrasi NaCl pada makula densa. Penurunan konsentrasi NaCl ini kemudian memicu sinyal yang berasal dari makula densa dan memberikan dua efek. Efek yang pertama yaitu menurunkan tahanan terhadap tekanan aliran darah di arteriola afferen, yang meningkatkan tekanan hidrostatik glomerulus dan membantu mengembalikan GFR menjadi normal. Efek yang kedua adalah meningkatkan pelepasan renin dari sel-sel jukstaglomerular pada arteriol afferen dan efferen, yang merupakan tempat penyimpanan renin. Renin yang dilepaskan dari sel-sel ini kemudian berfungsi sebagai enzim untuk meningkatkan pembentukan Angiotensin I, yang kemudian akan diubah menjadi Angiotensin II. Akhirnya, Angiotensin II mengakibatkan kontriksi arteriola efferen, yang akan meningkatkan tekanan hidrostatik glomerulus dan mengembalikan GFR menjadi normal.2Mekanisme miogenik adalah kemampuan setiap pembuluh darah untuk menahan regangan yang terjadi selama kenaikan darah arteri. Pembuluh darah berespons terhadap peningkatan tegangan atau regangan dinding dengan cara mengkontraksikan otot polos vaskular. Regangan dinding vaskular memudahkan peningkatan pergerakan ion kalsium dari cairan ekstrasel ke dalam sel, menyebabkan pembuluh berkontraksi (vasokontriksi). Vasokontriksi ini mencegah kenaikan aliran darah ginjal dan GFR yang berlebihan ketika tekanan arteri meningkat.2

Keseimbangan Asam Basa oleh GinjalGinjal berperan penting dalam mempertahankan keseimbangan asam basa dalam tubuh. Ginjal mengatur keseimbangan ini dengan mengekskresikan urine yang asam atau basa. Pengeluaran urine asam akan mengurangi jumlah asam dalam cairan ekstrasel, sedangkan pengeluaran urin basa berarti menghilangkan basa dari cairan ekstrasel. Sejumlah besar HCO3- (bikarbonat) difiltrasi secara terus menerus ke dalam tubulus, dan bila bikarbonat ini diekskresikan ke dalam urine akan menghilangkan basa dari darah. Sejumlah besar H+ juga disekresikan ke dalam lumen tubulus oleh sel epitel tubulus sehingga menghilangkan asam dari darah. Bila lebih banyak H+ yang disekresikan daripada bikarbonat yang difiltrasi, akan terjadi kehilangan asam dari cairan ekstrasel. Sebaliknya, bila lebih banyak bikarbonat yang difiltrasi daripada H+ yang disekresikan, akan terjadi kehilangan basa.2,7Reabsorbsi bikarbonat terjadi secara aktif di tubulus proksimal dan dengan tingkat yang lebih rendah di duktus pengumpul. Reabsorbsi berlangsung sewaktu sebuah molekul air terurai di sel tubulus proksimal menjadi sebuah H+ dan sebuah molekul hidroksil (OH-). H+ secara aktif disekresikan ke dalam lumen tubulus dan bergabung dengan molekul bikarbonat yang telah difiltrasi di glomerulus. Hidrogen ditambah bikarbonat akan menghasilkan asam karbonat (H2CO3) yang dikatalisis oleh enzim karbonat anhidrase, terurai menjadi karbon dioksida dan air. Keduanya berdifusi kembali ke dalam sel tubulus proksimal untuk digunakan kembali sewaktu siklus tersebut berulang. Melalui proses ini, bikarbonat yang telah difiltrasi disimpan dan tidak jadi diekskresikan melalui urine.7

Ginjal mensekresikan dan mengekskresikan H+ ke dalam urine sehingga ginjal dapat membersihkan darah dari asam-asam yang tidak mudah menguap yang diproduksi secara metabolik. H+ yang dihasilkan di sel tubulus proksimal dari penguraian air berpindah ke lumen tubulus dan berikatan dengan ion-ion fosfat yang difiltrasi dan keluar melalui urine. Efek ekskresi hidrogen yang terikat ke fosfat tidak hanya menyebabkan pengeluaran asam melalui urine, tetapi juga menambahkan netto bikarbonat. Hal ini terjadi karena ion bikarbonat tetap diproduksi di tubulus proksimal sewaktu karbon dioksida berikatan dengan OH-. Bikarbonat ini dikembalikan ke plasma.7Mekanisme lainnya yang digunakan oleh ginjal untuk mengekskresikan asam adalah dengen sekresi aktif ion amonium (NH4+) ke dalam cairan tubulus. Ion amonium dihasilkan oleh sel tubulus proksimal sebagai hasil metabolisme glutamin. Glutamin masuk ke dalam sel dari kapiler peritubulus dan lumen tubulus setelah difiltrasi di glomerulus. Setelah berada di dalam tubulus, ion amonium tidak dapat kembali ke dalam sel-sel tubulus proksimal sehinggal diekskresikan melalui urine. Bikarbonat yang dihasilkan dari metabolisme glutamin berdifusi kembali ke dalam kapiler peritubulus sehinggal mengembalikan basa ke darah. Akhirnya, sejumlah kecil ion hidrogen diekskresikan secara bebas dalam urine menyebabkan urine normal memiliki pH asam.7Pada kondisi alkalosis (kelebihan basa), ginjal dapat mensekresikan bikarbonat sehingga basa plasma berkurang dan pH kembali ke tingkat normal. Sekresi bikarbonat adalah proses aktif yang terjadi di duktus pengumpul di korteks. Namun, pada keadaan alkalosis, reabsorbsi bikarbonat di tubulus proksimal tetap berlangsung dan tetap penting karena jika semua bikarbonat yang difiltrasi hilang dapat menyebabkan kematian.7

Beberapa faktor pemicu pingsanPingsan (sinkop) adalah kehilangan kesadaran secara tiba-tiba, biasanya hanya beberapa detik atau menit, karena otak Anda tidak mendapatkan cukup oksigen. Otak memiliki beberapa bagian, termasuk dua belahan otak, otak kecil, dan batang otak. Otak membutuhkan aliran darah untuk menyediakan oksigen dan glukosa ke sel-selnya. Agar tubuh tetap sadar, sebuah area yang dikenal sebagai sistem pengaktif retikuler yang terletak di batang otak harus hidup, dan setidaknya satu belahan otak harus berfungsi. Pingsan terjadi bila sistem pengaktif retikuler atau kedua belahan otak kekurangan darah, oksigen, atau glukosa. Reaksi saraf vagus Pingsan kebanyakan dipicu oleh saraf vagus yang menghubungkan sistem pencernaan ke otak dan berperan mengelola aliran darah ke otak dan usus. Overstimulasi saraf vagusmemperlambat denyut jantung dan menurunkan tekanan darah sehingga mengurangi asupan darah ke otak yang menyebabkan pingsan. Stres berat, ketakutan, kecemasan, panik, dan rasa sakit yang kuat dapat merangsang saraf vagus. Perubahan tekanan darahPerubahan tekanan darah dapat menyebabkan Anda pingsan. Kadang-kadang, jantung dan pembuluh darah tidak bereaksi cukup cepat ketika kebutuhan oksigen tubuh Anda berubah. Hal ini sangat umum pada orang tua dan pada orang yang memiliki kondisi kesehatan tertentu, seperti diabetes. Pingsan dapat terjadi bila Anda berdiri terlalu lama atau bekerja lebih keras dari kemampuan. Anemia Anemia (kekurangan jumlah sel darah merah) dapat menyebabkan pingsan karena tidak cukup sel darah merah untuk memasok oksigen ke otak. Anemia dapat disebabkan oleh kurangnya asupan zat besi, penyakit atau perdarahan (misalnya, menstruasi berlebihan). Dehidrasi Kekurangan cairan dalam tubuh (dehidrasi) juga dapat menyebabkan pingsan. Dehidrasi dapat disebabkan oleh muntah, diare, demam, berkeringat, luka bakar atau kurang minum. Beberapa penyakit seperti diabetes juga dapat menyebabkan dehidrasi karena terlalu sering buang air kecil. Muntah dan diare, khususnya, juga merangsang saraf vagus sehingga berefek ganda. Syok Syok adalah kondisi yang ditandai oleh tekanan darah rendah yang kemudian dapat menyebabkan kehilangan kesadaran. Syok adalah keadaan darurat berbahaya yang biasanya berasal dari perdarahan, tetapi juga bisa berasal dari alergi parah (anafilaksis) atau infeksi parah. Korban syok biasanya terlihat bingung, sebelum kehilangan kesadaran saat kondisinya semakin buruk. Obat Obat-obatan yang dimaksudkan untuk mengendalikan tindakan tekanan darah tinggi dapat terlalu banyak menurunkan tekanan darah sehingga menyebabkan pingsan. Alkohol, kokain dan ganja juga dapat menyebabkan pingsan. Berbicaralah dengan dokter jika Anda berpikir pingsan Anda mungkin berhubungan dengan obat yang Anda pakai. Hipoglikemi Kekurangan gula darah (hipoglikemi) dapat membuat Anda pingsan. Hipoglikemi tidak hanya disebabkan oleh diabetes, tetapi juga karena Anda tidak makan untuk waktu yang lama.

KesimpulanGinjal walaupun berukuran kecil, memiliki fungsi yang penting untuk menjaga keseimbangan cairan di dalam tubuh kita. Mulai dari menyaring darah, mengatur cairan yang akan dikeluarkan tubuh kita sebagai urin, dan sebagainya. Keseimbangan cairan yg diatur oleh ginjal juga bisa menyebabkan kita pingsan tiba-tiba pada saat berjemur di bawah matahari yang terik jika kita kekurangan cairan seperti kehausan dan dehidrasi.

Daftar Pustaka1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2003. Hal 316-242. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 20073. Bloom, Fawcett DW. Buku ajar histologi. Ed 12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 20024. Davey P. At a glance medicine. Jakarta : Erlangga; 20035. Cambell, Reece, Mitchell. Biologi. Ed 5. Jakarta:Penerbit Erlangga; 2004. Hal 116-246. Berman A, Snyder SJ, Kozier B, Glenora Erb. Buku ajar praktik keperawatan klinis kozier erb. Jakarta: Penerbit buku kedokteran EGC; 2003. Hal 176-77. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Ed 3. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009