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