Mekanisme dan fungsi ginjal

Ginjal melakukan berbagai fungsi yang ditujukkan untuk mempertahankan homeostatis.

Sel-sel pada organisme multisel kompleks mampu berfungsi dan bertahan hidup hanya dalam

suatu lingkungan cairan. Lingkungan cairan internal adalah cairan ekstrasel (CES) yang

membasuh semua sel di dalam tubuh dan harus dipertahankan secara homeostatis. Pada tubuh,

pertukaran antara sel dan CES dapat mengubah komposisi lingkungan cairan internal yang kecil

dan pribadi ini apabila tidak terdapat mekanisme untuk mempertahankan stabilitasnya. Secara

garis besar, makhluk hidup di darat dapat bertahan hidup karena adanya ginjal, organ yang

bersama dengan masukan hormonal dan saraf yang mengatur fungsinya, terutama berperan

dalam mempertahankan stabilitas volume dan komposisi elektrolit CES. Dengan menyesuaikan

jumlah air dan berbagai konstituen plasma yang akan disimpan di dalam tubuh atau dikeluarkan

melalui urin, ginjal mampu mempertahankan keseimbangan air dan elektrolit di dalam rentang

yang sangat sempit yang cocok bagi kehidupan, walaupun pemasukan dan pengeluaran

konstituen-konstituen tersebut melalui jalan lain sangat bervariasi (Sherwood, 2011).

Jika terdapat kelebihan air atau elektrolit tertentu di CES, misalnya garam NaCl, ginjal

dapat mengeleminasi kelebihan tersebut dalam urin. Jika terjadi kekurangan ginjal sebenarnya

tidak dapat memberi tambahan konstituen yang kurang tersebut, tetapi dapat membatasi

kehilangan zat tersebut melalui urin, sehinggan dapat menyimpan sampai lebih banyak zat

tersebut didapat dari makanan. Dengan demikian, ginjal dapat lebih efisien melakukan

kompensasi untuk kelebihan daripada kekurangan, kenyataannya pada beberapa keadaan ginjal

tidak dapat secara total menghentikan pengeluaran suatu bahan penting melalui urin, walaupun

tubuh sedang kekurangan bahan tersebut(Sherwood, 2011).

Selain berperan penting dalam mengatur keseimbangan cairan dan elektrolit, ginjal juga

merupakan jalan penting untuk mengeluarkan berbagai zat sisa metabolik yang toksik dan

senyawa-senyawa asing dari tubuh. Zat-zat sisa ini tidak dapat dikeluarkan dalam bentuk padat,

mereka harus dieksresikan dalam bentuk larutan, sehingga ginjal harus menghasilkan minimal

500 ml urin berisi zat sisa per harinya. Karena H2O yang dikeluarkan di urin berasal dari plasma

darah, seseorang yang tidak mendapat H2O sedikitpun tetap diharuskan menghasilkan urin

sampai meninggal akibat deplesi volume plasma ke tingkat fatal, karena H2O akan turut dibuang

menyertai pengeluaran zat-zat sisa(Sherwood, 2011).

Ginjal juga dapat melakukan penyesuaian dalam melakukan penegluaran konstituen-

konstituen CES ini melalui urin untuk mengkompensasi pengeluaran abnormal, misalnya melalui

keringat berlebihan, muntah, diare, atau pendarahan. Dengan demikian, komposisi urin sangat

bervariasi karena ginjal melakukan penyesuaian terhadap perubahan pemasukan atau

pengeluaran berbagai bahan batas sempit yang cocok untuk kehidupan. Berikut ini adalah fungsi

spesifik yang dilakukan oleh ginjal, yang sebagian besar ditunjukkan untuk mempertahankan

kestabilan lingkungan cairan internal (Sherwood, 2011):

1. Mempertahankan keseimbangan H2O dalam tubuh.

2. Mengatur jumlah dan konsentrasi sebagian besar ion CES, termasuk Na+, Cl-, K+, HCO3-,

Ca++, Mg++, SO4=, PO4

≡, dan H+. Bahkan fluktuasi minor pada konsentrasi sebagian

elektrolit ini dalam CES dapat menimbulkan pengaruh besar. Sebagai contoh, perubahan

konsentrasi K+ di CES daoat menimbulkan disfungsi jantung yang fatal.

3. Memelihara volume plasma yang sesuai, sehingga sangat berperan dalam pengaturan

jangka panjang tekanan darah arteri. Fungsi ini dilaksanakan melalui peran ginjal sebagai

pengatur keseimbangan garam dan H2O.

4. Membantu memelihara keseimbangan asam-basa tubuh dengan menyesuaikan

pengeluaran H+ dan HCO3- melalui urin.

5. Memelihara osmolaritas (konsentrasi zat terlarut) berbagai cairan tubuh, terutama melalui

pengaturan keseimbangan H2O.

6. Mengeksresikan (eliminasi) produk-produk sisa (buangan) dari metabolisme tubuh,

misalnya urea, asam urat, dan kreatinin. Jika dibiarkan menumpuk, zat-zat sisa tersebut

bersifat toksik, terutama bagi otak.

7. Mengeksresikan banyak senyawa asing, misalnya obat, zat penambah pada makanan,

pestisida, dan bahan-bahan eksogen non-nutrisi lainnya yang berhasil masuk ke dalam

tubuh.

8. Mensekresikan eritropoetin, suatu hormon yang dapat merangsang pembentukan sel

darah merah.

9. Mensekresikan renin, suatu hormon enzimatik yang memicu reaksi berantai yang penting

dalam proses konservasi garam oleh ginjal.

10. Mengubah vitamin D menjadi bentuk aktifnya.

Ginjal mensintesis glukosa dari asam amino dan prekursor lainnya selama masa puasa

yang panjang, proses ini disebut glukoneogenesis. Kapasitas ginjal untuk menambahkan glukosa

pada darah selama masa puasa yang panjang dapat menyaingi hati. Pada penyakit ginjal kronik

atau gagal ginjal akut, fungsi homeostatik ini terganggu, dan kemudian terjadi abnormalitas

komposisi dan volume cairan tubuh yang berat dan cepat. Pada gagal ginjal lengkap, dalam

beberapa hari saja dapat terjadi akumulasi kalium, asam, cairan, dan zat-zat lainnya dalam tubuh

sehingga menyebabkan kematian, kecuali jika ada intervensi klinis seperti hemodialisis untuk

perbaikan keseimbangan cairan tubuh dan elektrolit, paling tidak sebagian (Sherwood, 2011).

Filtrasi Ginjal

Proses filtrasi dari ginjal dilakukan pada daerah korpuskel ginjal yang dimana banyak

terdapat pembuluh darah pada daerah tersebut. Kapiler darah yang berupa kapiler fenestra yang

tertutupi oleh kaki – kaki pedikel pososit ini berfungsi seperti saringan yang dapat melewatkan

benda berukuran dibawah 8 nano meter. Ukuran yang kecil ini tidak memungkinkan bagi

protein, enzim dan zat yang besar untuk melewatinya. Selain daripada itu, sawar ini juga

memiliki muatan negatif, sehingga zat-zat yang memiliki muatan negatif akan sangat sulit untuk

melewati sawar ini. Hal ini terbukti pada protein albumin yang memiliki ukuran lebih kecil dari 8

nanometer dan bermuatan negatif. Albumin ini tidak dapat melewati sawar ginjal dengan alasan

bahwa molekul tersebut merupakan suatu molekul negatif yang saling tolak-menolak dengan

sawar dari ginjal tesebut. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa kemampuan filtrasi zat

terlarut berbanding terbalik dengan ukurannya tetapi tidak berlaku pada molekul yang

bermuatan. Dengan pembahasan yang telah dilakukan diatas dapat juga ditarik kesimpulan

bahwa dalam filtrat tidak diketemukan protein dan lemak, karena lemak biasanya berikatan

dengan protein yang terdapat dalam plasma (Sherwood, 2011).

GFR atau laju aliran tubulus merupakan banyaknya plasma yang melewati membran

tubulus dalam satu menit. Pada orang dewasa normal, jumlahnya sekitar 125mL/menit. Laju

filtrasi gromelurus ini ditentukan dengan kesimbangan osmotik dan onkotik antara plasma

dengan di kapsula bowman dan juga faktor filtrasi dari zat tersebut. Hal yang mempengaruhi

kecepatan berikutnya adalah tekanan hidrostatik dari kapiler dan gromelurus. Dimana

peningkatan tekanan hidrostatik dari kapiler akan meningkatkan GFR sedangkan peningkatan

tekanan hidrostatik dari glomerulus akan menurunkan GFR. Hal berikutnya yang berpengaruh

adalah konsentrasi protein plasma yang bersifat higroskopis atau menarik air yang disebut

sebagai tekanan onkotik. Karena dalam glomerulus tidak terdapat protein yang berarti maka

tekanan onkotik glomerulus pada orang normal dianggap sama dengan nol. Sedangkan tekanan

onkotik pada kapiler awal dibandingkan dengan kapiler akhir akan terus menigkat karena banyak

air yang sudah keluar dan hal inilah yang menyebabkan tidak semua plasma dapat keluar dari

kapiler ke dalam glomerulus. Hal ini dapat diartikan bahwa kontriksi dari arteriol aferen akan

menurunkan GFR, sedangkan kontriksi dari arteriol eferen memiliki 2 sifat yaitu menurunkan

dan menaikan GFR. Pada kontriksi arteriol eferen awal akan meningkatkan GFR, sedangkan

pada kontriksi arteriol akhir akan menurunkan GFR itu sendiri (Sherwood, 2011).

Kontrol umpan balik yang berfungsi untuk mengatur kerja dari filtrasi ginjal adalah renin

dan angiotensin. Prosesnya adalah sebagai berikut, apabila tekanan arteri menurun maka akan

menyebabkan tekanan hidrostatik glomerulus ikut turun dan akan serta merta menurunkan GFR.

Penurunan zat yang difiltrasi akan juga menurunkan jumlah nacl yang terdeteksi oleh makula

densa. Apabila hal ini terjadi maka akan menurunkan tahanan dari arterol aferen, selain daripada

itu, penurunan ini juga akan menyebabkan peningkatan renin yang akan menghasilkan suatu

hormon angiotensin II. Hormon ini dan penurunan tahanan dari arteriol aferen akan menjadi

suatu umpan balik yang akan menaikkan tekanan hidrostatik dari glomerulus. Peningkatan ini

juga akan meningkatkan reabsorbsi NaCl dan akan kembali ke keadaan homeostatis (Sherwood,

2011).

Reabsorbsi Ginjal

Pembentukan urin yang berikutnya akan melalui proses reabsorbsi dan sekresi di

sepanjang berbagai bagian dari nefron. Setiap bagian dari nefron mulai dari tubulus kontortus

proksimal, ansa henle, tubulus kontortus distal, dan tubulus koligents mempunyai sifat dan cara

kerja reabsorbsi dan sekresi urin yang berbeda. Proses transpor dari berbagai zat tersebut dapat

dilakukan dengan transpor aktif primer, transpor aktif sekunder maupun dengan transpor pasif.

Transpor aktif primer berarti transpor tersebut melalui membran tubulus ke dalam sel dengan

langsung menggunakan ATP, misalnya natrium-kalium ATPase, hidrogen ATPase, hidogen –

kalium ATPase, dan kalsium ATPase. Sedangkan pada transpor aktif sekunder, dua atau lebih zat

berinteraksi dengan suatu protein membran spesifik dan ditranspor bersama melewati membran,

contoh yang paling umum adalah transpor dari glukosa. Untuk transpor aktif sendiri selalu

memiliki batas kecepatan yang disebut sebagai transpor maksimum. Keterbatasan ini disebabkan

oleh kejenuhan dari sistem transpor spesifik yang dilibatkan apabla jumlah zat terlarut yang

dikirim ke tubulus melebihi kapasitas protein pengangkut dan enzim-enzim spesifik yang terlibat

dalam proses transport. Pada transport pasif yang paling banyak terjadi adalah pada reabsorbsi

air yang melalui osmosis terutama menyertai reabsorpsi natrium. Selain dari pada air reabsorbsi

dari klorida, ureum dan zat-zat terlarut lainnya melalui difusi pasif (Sherwood, 2011).

Bagian pertama dalam proses reabsorbsi dan sekresi adalah tubulus proksimal. Secara

normal, sekitar 65 persen dari muatan natrium dan air yang difiltrasi dan nilai presentase yang

sedikit lebih renadah dari klorida akan direabsorbsi oleh tubulus proskimal sebelum filtrat

mencapai ansa Henle peresentase ini dapat menigkat atau menurun dalam berbagai kondisi

fisiologis. Pada tubulus proskimal zat yang terutama direabsorbsi adalah natrium, clorida, air,

glukosa, asam amino dan ion bikarbonat. Dan zat yang terutama disekresi adalah ion hidrogen,

asam organik, dan beberapa jenis basa. Pada pertengahan pertama dari tubulus proksimal

transpor natrium sebagaian besar diikuti oleh transport dari glukosa ataupun asam amino,

sedangkan untuk paruh berikutnya karena konsentrasi dari clorida lebih tinggi lagi, maka

transport dari natrium akan lebih bersamaan dengan ion clorida. Transport imbangan dari

natrium adalah dengan hidrogen yang pada tubulus ginnjal berreaksi dengan ion bikarbonat dan

akan menjadi carbondioksida dan air. Dan hal yang juga penting adalah pada tubulus prosimal

terdapat proses sekresi dari asam dan basa organik yang berfungsi untuk mengeluarkan obat-

obatan atau toksin yang potensial berbahaya melalui sel-sel tubulus ke dalam tubulus dan dapat

dengan cepat dibersihkan dari darah (Sherwood, 2011).

Ansa henle terdiri dari tiga segmen fungsional yang berbeda yaitu segmen tipis

desenden, segmen tipis asenden dan segmen tebal asenden ansa henle. Bagian tebal dari segmen

tipis ansa henle sangat permeable terhadap air dan cukup permeabl terhadap sebgaian besar zat

terlarut tetapi hanya memiliki beberapa mitokondria dan terjadi reabsorbsi aktif yang sedikit atau

bahkan tidak terjadi reabsorbsi aktif. Segmen tebal asenden ansa henle mereansornsi sekitar 25%

natrium, klorida dan kalium yang terfiltrasi serta sejumlah besar kalsium, bikarbinat dan

magnesium. Segmen ini juga menyekresikan ion hidrogen ke dalam lumen tubulus. Dan disini

dapat dijelaskan bahwa pada bagian segmen tipis desendens dari ansa henle sangat permeable

terhadap air, sendangkan pada bagian acendensnya tidak lagi permeable terhadap air tertapi

banyak terdapat transport aktif keluar untuk natrium. Keadaan ini yang menyebabkan tetap

tingginya osmilaritas cairan intersitial yang terdapat pada medula ginjal (Sherwood, 2011).

Bagian awal tubulus distal banyak memiliki kesamaan dengan karakteristik dengan

segmen tebal asenden ansa Henle dan mereabsorbsi natrium, klorida, dan magnesium tapi

sebnenarnya tidak permeable terhadap air dan ureum. Bagian akhir dari tubulus distal dan

tubulus kologentes kortikalis terdiri dari dua jenis sel yang berbeda yaitu sel prinsipalis dan sel

interkalatus. Sel prinsipalis mereabsorbsi natrium dari lumen dan menyekresikan ion kalium ke

dalam lumen. Sel interkalatus mereabsorbsi ion kalium dan bikarbonat dari lumen dan

menyekresikan ion hidrogen ke dalam lumen. Rabsorbsi air dari segmen tubulus ini diatur oleh

konsentrasi hormon antidiuretik (Sherwood, 2011).

Ciri khas dari duktus koligentes bagian medula dalah dalam reabsorbsi air sangat

dipengaruhi oleh hormon ADH. Peningkatan hormon ini akan menyebabkan banyak dari air

yang akan direabsorbsi ke dalam darah, begitu juga sebaliknya. Ciri berikutnya yaitu duktus

koligentes bagian medula bersifat permeabel terhadap ureum (Sherwood, 2011).

Oleh karena itu beberapa ureum tubulus direabsorbsi ke dalam interstisium medula,

membantu meningkatkan osmolalitas daerah ginal ini dan turut berperan pada seluruh

kemampuan ginjal untuk membentuk urin yang pekant. Dan yang terakhir adalah duktus

koligentes bagian medula mampu menyekresikan ion hidrogen melawan gradien konsentrasi

yang besar, seperti yang juga terjadi dalam tubulus koligentes kortikalis. Jadi, duktus koligentes

bagian medula juga memainkan peranan kunci dalam mengatur keseimbangan asam basa

(Sherwood, 2011).

Sekresi Ginjal

Sekresi tubulus, mengacu pada perpindahan selektif zat-zat dari darah kapiler peritubulus

ke dalam lumen tubulus, merupakan rute kedua bagi zat dari darah untuk masuk kedalam

tubulus ginjal. Proses sekresi terpenting adalah sekresi H+, K+, dan ion-ion organik. Sekresi

tubulus dapat dipandang sebagai mekanisme tambahan yang meningkatkan eliminasi zat-zat

tersebut dari tubuh. Semua zat yang masuk ke cairan tubulus, baik melalui fitrasi glomerulus

maupun sekresi tubulus dan tidak direabsorpsi akan dieliminasi dalam urin (Sherwood, 2011).

Sekresi tubulus melibatkan transportasi transepitel seperti yang dilakukan

reabsorpsi tubulus, tetapi langkah-langkahnya berlawanan arah. Seperti reabsorpsi, sekresi

tubulus dapat aktif atau pasif. Bahan yang paling penting yang disekresikan oleh tubulus adalah

ion hidrogen (H+), ionkalium (K+), serta anion dan kation organik, yang banyak diantaranya

adalah senyawa senyawa yang asing bagi tubuh. Sekresi ion hidrogen sangatlah penting

dalam pengaturan keseimbangan asam-basa tubuh. Sekresi ion kalium adalah contoh zat yang

secara selektif berpindah dengan arah berlawanan di berbagai bagian tubulus; zat ini secara aktif

direabsorpsi di tubulusproksimal dan secara aktif disekresi di tubulus distal dan pengumpul.

Sekresi anion dan kation organik yaitu tubulus proksimal mengandung dua jenis pembawa

sekretorik yang terpisah, satu untuk sekresi anion organik dan suatu sistem terpisah untuk sekresi

kation organik (Sherwood, 2011).

Keseimbangan Asam Basa

Asam didefinisikan sebagai zat yang dapat memberikan ion H+ ke zat lain (disebut

sebagai donor proton), sedangkan basa adalah zat yang dapat menerima ion H+ dari zat lain

(disebut sebagai akseptor proton). Suatu asam baru dapat melepaskan proton bila ada basa yang

dapat menerima proton yang dilepaskan. Oleh karena itu, reaksi asam basa adalah suatu reaksi

pelepasan dan penerimaan proton. Keseimbangan asam basa adalah suat keadaan dimana

konsentrasi ion hidrogen yang diproduksi setara dengan konsentrasi ion hidrogen yang

dikeluarkan oleh sel. Pada proses kehidupan keseimbangan asam pada tingkat molecular

umumnya berhubungan dengan asam lemah dan basa lemah, begitu pula pada tingkat konsentrasi

ion H+ atau ion OH- yang sangat rendah. Keseimbangan asam basa adalah keseimbangan ion

hydrogen. Walaupun produksi akan terus menghasilkan ion hydrogen dalam jumlah sangat

banyak, ternyata konsentrasi ion hydrogen dipertahankan pada kadar rendah 40 + 5 nM atau pH

7,4. Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan anion asam

non volatile dan mengganti HCO3-. Ginjal mengatur keseimbangan asam basa dengan sekresi

dan reabsorpsi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Pada mekanisme pemgaturan oleh ginjal ini

berperan 3 sistem buffer asam karbonat, buffer fosfat dan pembentukan ammonia. Ion hydrogen,

CO2, dan NH3 diekskresi ke dalam lumen tubulus dengan bantuan energi yang dihasilkan oleh

mekanisme pompa natrium di basolateral tubulus. Pada proses tersebut, asam karbonat dan

natrium dilepas kembali ke sirkulasi untuk dapat berfungsi kembali. Tubulus proksimal adalah

tempat utama reabsorpsi bikarbonat dan pengeluaran asam. Ion hidrogen sangat reaktif dan

mudah bergabung dengan ion bermuatan negative pada konsentrasi yang sangat rendah. Pada

kadar yang sangat rendahpun, ion hydrogen mempunyai efek yang besar pada system biologi.

Ion hydrogen berinteraksi dengan berbagai molekul biologis sehingga dapat mempengaruhi

struktur protein, fungsi enzim dan ekstabilitas membrane. Ion hydrogen sangat penting pada

fungsi normal tubuh misalnya sebagai pompa proton mitokondria pada proses fosforilasi

oksidatif yang menghasilkan ATP. Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus

menerus di dalam tubuh. Perolehan dan pengeluaran ion hydrogen sangat bervariasi tergantung

diet, aktivitas dan status kesehatan. Ion hydrogen di dalam tubuh berasal dari makanan,

minuman, dan proses metabolism tubuh. Di dalam tubuh ion hidrogen terbentuk sebagai hasil

metabolism karbohidrat, protein dan lemak, glikolisis anaerobik atau ketogenesis (Corwin,

2009).

Faktor Penyebab Dehidrasi

Dehidrasi adalah gangguan dalam keseimbangan cairan atau air pada tubuh. Hal ini

terjadi karena pengeluaran air lebih banyak dari pada pemasukan (misalnya minum). Gangguan

kehilangan cairan tubuh ini disertai dengan gangguan keseimbangan zat elektrolit tubuh.

Penyebab dehidrasi antara lain kekurangan zat Na, H2O, muntah, diare, obat diuretic, serta

kurangnya asupan cairan. Dehidrasi terbagi dalam tiga jenis berdasarkan penurunan berat badan,

yaitu dehidrasi ringan (jika penurunan cairan tubuh 5 persen dari berat badan), dehidrasi sedang

(jika penurunan cairan tubuh antara 5-10 persen dari berat badan), dan dehidrasi berat (jika

penurunan cairan tubuh lebih dari 10 persen dari berat badan). Ciri-ciri dehidrasi ringan-sedang

adalah mulut kering dan lengket, mengantuk/lelah, haus, urin sedikit, airmata kurang/kering dan

otot lemah, dan sakit kepala/pusing/silau melihat sinar. Sedangkan ciri-ciri dehidrasi berat adalah

haus berat, sangat mengantuk dan kebingungan, tidak berkeringat, urin sedikit berwarna kuning

gelap/tidak ada urin, mata cekung, menggigil, kulit kering dan elastisitas hilang, tekanan darah

rendah, nadi cepat, panas serta kesadaran menurun (Behrman, 2003).

Cara mencegah dehidrasi antara lain minum banyak cairan, normalnya disarankan untuk

mengkonsumsi paling sedikit 8 gelas cairan sehari, minuman berenergi dapat mendorong orang-

orang aktif lebih banyak minum cairan karena kandungan rasa dan sodium tinggi di dalamnya,

hindari minuman berkafein dan yang mengandung alkohol, keduanya sama-sama dapat

menyebabkan dehidrasi. Hindari minuman yang mengandung carbonat karena pembakaran bisa

menyebabkan penggelembungan atau perasaan penuh dan mencegah pemenuhan konsumsi

cairan. Kenakan pakaian berwarna terang, yang menyerap dan berukuran pas. Usahakan berada

di tempat yang sejuk, terlindungi dari matahari dan lindungi kulit dengan sunblock kapan saja.

Selebihnya, menyadari dan mempersiapkan adalah cara termudah untuk mencegah terjadinya

dehidrasi. Di hari yang panas, untuk orang yang sedang beraktivitas bisa mengalami dehidrasi

hanya dalam waktu 15 menit. Jika Anda mengalami pertanda ini, segeralah hentikan aktivitas

dan beristirahatlah di tempat yang sejuk. Minum cairan sebanyak mungkin untuk menggantikan

air yang hilang dari tubuh Anda. Tingkat kehilangan garam urin (NaCl) merupakan faktor utama

yang menentukan volume cairan tubuh. Hal tersebut dikarenakan air mengikuti solute melalui

proses osmosis sementara solute yang paling utama dalam cairan ekstraseluler dan urin adalah

sodium (Na+) dan Cl-. Hormon utama yang meregulasi kehilangan air adalah antidiuretik

(ADH)yang lebih dikenal dengan vasopressin. Hormon ini diproduksi oleh sel neurosekretori

yang ber-ada pada hipotalamus dan meluas ke hipofisis posterior.  Pada beberapa kondisi, faktor

selain osmolaritas darah juga dapat berpengaruh pada sekresi ADH. Pengurangan volume darah

yang besar yang terdeteksi baroreseptor pada atrium kiri dan dinding pembuluh darah juga

menstimulasi pelepasan ADH. Pada dehidrasi yang berat glomerular filtration rate berkurang

karena tekanan darah turun sehingga air yang hilang melalui urin juga sedikit. Jika intake air

banyak, tekana darah akan naik sehingga GFR juga naik dan urin banyak keluar (Corwin, 2009).

Suplai darah ginjal

Darah yang mengalir ke kedua ginjal normalnya merupakan 21% dari curah jantung, atau

sekitar 1200 ml/menit. Arteri renalis memasuki ginjal melalui hilum bersama dengan ureter dan

vena renalis, kemudian bercabang-cabang secara progresif membentuk arteri interlobaris, arteri

arkuata, arteri interlobularis, dan arteriol aferen, yang menuju ke kapiler glomerulus dalam

glomerulus dimana sejumlah besar cairan dan zat terlarut (kecuali protein plasma) difiltrasi untuk

memulai pembentukan urin. Ujung distal kapiler dari setiap glomerulus bergabung untuk

membentuk arteriol eferen, yang menuju jaringan kapiler kedua, yaitu kapiler peritubular, yang

mengelilingi tubulus ginjal (Sherwood, 2011).

Sirkulasi ginjal ini bersifat unik karena memiliki dua bentuk kapiler, yaitu kapiler

glomerulus dan kapiler peritubulus, yang diatur dalam suatu rangkaian dan dipisahkan oleh

arteriol eferen yang membantu untuk mengatur tekanan hidrostaltik dalam kedua perangkat

kapiler. Tekanan hidrostaltik yang tinggi pada kapiler glomerulus (kira-kira 60mmHg)

menyebabkan filtrasi cairan yang cepat, sedangkan tekanan hidrostaltik yang jauh lebih rendah

pada kapiler peritubulus (kira-kira 13mmHg) menyebabkan reabsorpsi cairan yang cepat.

Dengan mengatur resistensi arteriol aferen dan eferen, ginjal dapat mengatur tekanan hidrostatik

kapiler glomerulus dan kapiler peritubulus, dengan demikian mengubah laju filtrasi glomerulus

dan atau reabsorpsi tubulus sebagai respon terhadap kebutuhan homeostatik tubuh (Sherwood,

2011).

Kapiler peritubulus mengosongkan isinya ke dalam pembuluh sistem vena, yang berjalan

secara paralel dengan pembuluh arteriole dan secara progresif membentuk vena interlobularus,

vena arkuata, vena interlobaris, dan vena renalis, yang meninggalkan ginjal di samping arteri

renalis dan ureter (Sherwood, 2011).

Nefron sebagai unit fungsional ginjal

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

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

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

bertahap. Setelah usia 40 tahun, jumlah nefron yang berfungsi biasanya menurun kira-kira 10%

setiap 10 tahun, jadi pada usia 80 tahun, jumlah nefron yang berfungsi 40% lebih sedikit

daripada ketika berusia 40 tahun. Berkurangnya fungsi ini tidak mengancam jiwa karena

perubahan adaptif sisa nefron menyebabkan nefron tersebut dapat mengeksresi air, elektrolit, dan

produk sisa dalam jumlah yang tepat (Sherwood, 2011).

Setiap nefron mempunyai dua komponen utama (Sherwood, 2011).:

1. Glomerulus (kapiler glomerulus) yang dilalui sejumlah besar cairan yang difiltrasi dari

darah.

2. Tubulus yang panjang dimana cairan hasil filtrasi diubah menjadi urin dalam perjalannya

menuju pelvis ginjal.

Glomerulus tersusun dari suatu jaringan kapiler glomerulus bercabang dan

beranastomosa yang mempunyai tekanan hidrotaltik tinggi (kira-kira 60mmHg), dibandingkan

jaringan kapiler lainnya. Kapiler glomerulus dilapisi oleh sel-sel epitel, dan seluruh glomerulus

dibungkus dalam kapsula bowman. Cairan yang difiltrasi dari kapiler glomerulus mengalir ke

dalam kapsula bowman dan kemudian masuk ke tubulus proksimal, yang terletak pada korteks

ginjal (Sherwood, 2011).

Dari tubulus proksimal, cairan mengalir ke ansa Henle yang masuk ke dalam medula

renal. Setiap lengkung terdiri atas cabang desenden dan asenden. Dinding cabang decendens dan

ujung cabang ascendens yang paling rendah sangat tipis dan oleh karena itu disebut bagian tipis

dari ansa Henle. Di tengah perjalanan kembali cabang asendens dari lengkung tersebut ke

korteks, dindingnya menjadi tebal seperti bagian lain dari sistem tubular dan oleh karena itu

disebut bagian tebal dari cabang ascendens (Sherwood, 2011).

Ujung cabang asenden tebal merupakan bagian yang pendek, yang sebenarnya

merupakan plak pada dindingnya, dan dikenal sebagai makula densa. Makula densa mempunyai

peranan penting dalam mengatur fungsi nefron. Setelah makula densa, cairan memasuki tubuli

distal, yang terletak pada korteks renal, seperti tubulus proksimal. Tubulus ini kemudian

dilanjutkan dengan tubulus rectus dan tubulus koligentes kortikal, yang menuju ke duktus

koligentes kortikal. Bagian awal dari 8 sampai 10 duktus koligentes kortikal bergabung

membentuk duktus koligentes tunggal besar yang turun ke medula dan menjadi duktus koligentes

medular. Duktus koligentes bergabung membentuk duktus yang lebih besar secara progresif yang

akhirnya mengalir menuju pelvis renal melalui ujung papila renal. Masing-masing ginjal,

mempunyai kira-kira 250 duktus koligentes yang sangat besar, yang masing-masingnya

mengumpulkan urin dari kira-kira 4000 nefron (Sherwood, 2011).

Komposisi filtrat glomerulus

Pembentukan urin dimulai dengan filtrasi sejumlah besar cairan melalui kapiler

glomerulus ke dalam kapsula bowman. Seperti kebanyakan kapiler, kapiler glomerulus juga

relatif imeperbeable terhadap protein, sehingga cairan hasil filtrasi pada dasarnya bersifat bebas

protein dan tidak mengandung elemen selular, termasuk sel darah merah. Konsentrasi unsur

plasma lainnya, termasuk garam dan molekul lain yang terikat pada protein plasma, seperti

glukosa dan asam amino, bersifat serupa baik dalam plasma maupun filtrat glomerulus.

Pengecualian terhadap keadaan umum ini adalah zat dengan berat molekul rendah seperti

kalsium dan asam lemak yang tidak difiltrasi secara bebas karena zat tersebut sebagian terikat

pada protein dan bagian yang terikat ini tidak difiltrasi dari kapiler glomerulus (Sherwood,

2011).

Peningkatan tekanan hidrostatik kapsula bowman dapat menurunkan GFR

Pengukuran langsung tekanan hidrostatik kapsula bowman dan pada tempat yang

berbeda-beda di tubulus proksimal, dengan menggunakan mikropipet, menunjukkan bahwa

perkiraan yang masuk akal untuk tekanan hidrostatik kapsula bowman pada manusia ialah

18mmHg pada kondisi normal. Kenaikan tekanan hidrostatik pada kapsula bowman dapat

mengurangi GFR, sedangkan penurunan tekanan tersebut dapat meningkatkan GFR. Namun,

perubahan tekanan kapsula bowman normalnya tidak memberi arti penting untuk pengukuran

GFR. Dalam keadaan patologi tertentu yang berkaitan dengan obstruksi traktus urinarius,

tekanan kapsul bowman dapat meningkat secara nyata, menyebabkan penurunan GFR yang

serius (Sherwood, 2011).

Kenaikan tekanan osmotik koloid kapiler glomerulus dapat menurunkan GFR

Ada dua faktor yang mempengaruhi tekanan osmotik koloid kapiler glomerulus

(Sherwood, 2011):

1. Tekanan osmotik koloid plasma arterial.

2. Fraksi plasma yang disaring oleh kapiler gromelurus (fraksi filtrasi).

Kenaikan tekanan osmotik koloid plasma arterial meningkatkan tekanan osmotik koloid

kapiler glomerulus, yang kemudian menurunkan GFR. Kenaikan fraksi filtrasi juga memekatkan

protein plasma dan meningkatkan tekanan osmotik koloid glomerulus. Karena fraksi filtrasi

diartikan sebagai GFR/aliran plasma ginjal, maka fraksi filtrasi dapat ditingkatkan dengan

menurunkan aliran plasma ginjal (Sherwood, 2011).

Kenaikan tekanan hidrostatik kapiler glomerulus dapat meningkatkan GFR

Tekanan hidrostatik glomerulus ditentukan oleh tiga variable berada di bawah pengaturan

fisiologis (Sherwood, 2011):

1. Tekanan arteri.

2. Tahanan arteriol aferen dan tahanan arteriol eferen.

Kenaikan tekanan arteri cenderung meningkatkan tekanan hidrostatik glomerulus dan

karena itu meningkatkan GFR (Sherwood, 2011).

Autoregulasi GFR dan aliran darah ginjal

Mekanisme umpan balik intrinsik terhadap ginjal normalnya mempertahankan aliran

darah ginjal dan GFR agar relatif konstan, walaupun ditandai dengan perubahan pada tekanan

darah arteri. Mekanisme ini masih berfungsi pada ginjal yang telah dipindahkan dari tubuh, yang

terbebas dari pengaruh sistemik. Ketetapan relatif GFR dan aliran darah ginjal ini disebut

autoregulasi(Sherwood, 2011).

Fungsi utama autoregulasi aliran darah pada banyak jaringan lain selain ginjal adalah

mempertahankan pengiriman oksigen dan bahan nutrisi lain ke jaringan pada kadar normal dan

memindahkan produk buangan metabolisme, walaupun terjadi perubahan pada tekanan arteri.

Pada ginjal, aliran darahnya jauh lebih tinggi daripada yang dibutuhkan untuk fungsi ini. Fungsi

utama autoregulasi ginjal yaitu mempertahankan GFR agar relatif konstan dan memungkinkan

kontrol yang tepat terhadap eksresi air dan zat terlarut(Sherwood, 2011).

GFR secara normal mempertahankan autoregulasi sepanjang hari, walaupun terjadi

fluktuasi tekanan arteri slama aktivitas biasa pada seseorang. Pada umunya, aliran darah ginjal

diautoregulasi secara sejajar dengan GFR, tetapi GFR diautoregulasi lebih efisien pada kondisi

tertentu (Sherwood, 2011).

Hormon-Hormon Ginjal

ADH ,hormon ini memiliki peran dalam meningkatkan reabsorpsi air sehingga dapat

mengendalikan keseimbangan air dalam tubuh. Hormon ini dibentuk oleh hipotalamus yang ada

di hipofisis posterior yang mensekresi ADH dengan meningkatkan osmolaritas dan menurunkan

cairan ekstraselAldosteron , hormon ini berfungsi pada absorbsi natrium yang disekresi oleh

kelenjar adrenal di tubulus ginjal. Proses pengeluaran aldosteron ini diatur oleh adanya

perubahan konsentrasi kalium, natrium, dan sistem angiotensin rennin (Guyton, 2006).

Prostaglandin merupakan asam lemak yang ada pada jaringan yang berlungsi merespons

radang, pengendalian tekanan darah, kontraksi uterus, dan pengaturan pergerakan

gastrointestinal.Pada ginjal , asam lemak ini berperan dalam mengatur sirkulasi ginjal.

Renin ,sistem renin-angiotensin-aldosteron (Raas) memainkan peran penting dalam mengatur

volume darah dan resistensi vaskular sistemik , yang bersama-sama mempengaruhi curah jantung

dan tekanan arteri. Ada tiga komponen penting untuk sistem ini: 1) renin, 2) angiotensin, dan 3)

aldosteron. Renin, yang terutama dirilis oleh ginjal, merangsang pembentukan angiotensin dalam

darah dan jaringan, yang pada gilirannya merangsang pelepasan aldosteron dari korteks adrenal.

Eritropoietin(EPO) ,EPO adalah pengatur utama dari produksi sel darah merah.. Fungsi

utamanya adalah untuk diferensiasi dan perkembangan sel-sel darah merah dan untuk

memproduksi hemoglobin, molekul dalam sel darah merah yang mengangkut oksigen.

Vitamin D merupakan hormone steroid yang dimetabolisme di ginjal menjadi bentuk aktif 1,25-

dihidroksikolekakalsiferol,yang berperan meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfat dari usus

(Guyton, 2006).

Daftar Pustaka

1. Sherwood L.Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-6.Jakarta: EGC, 2011.h. 462-3.

2. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Jakarta: EGC.2009. h:459-61.

3. Behrman. Ilmu kesehatan anak nelson. Ed 1. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC;2003 .h.250-4.

4. Guyton AC. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-9. Jakarta: EGC, 2006.h. 402-14.