Fungsi Ginjal dan Keseimbangan Cairan
Mutiara Nur Adinda102013298
Fakultas Kedokteran UKRIDA 2013Alamat Korespondensi:
Fakultas Kedokteran Universitas Krida WacanaJalan Terusan Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510
Abstrak Ginjal merupakan salah satu organ terpenting dalam tubuh manusia. Salah satu fungsinya adalah mengatur keseimbangan air dalam tubuh, menjaga kestablian ion, membuang zat-zat sisa metabolisme beserta toksiknya dan berbagai fungsi penting lainnya. Oleh karena itu, Ginjal ditunjang dengan berbagai mekanismenya yang rumit agar dapat melakukan semua hal itu, beserta kompensasinya apabila salah satu dari fungsi tersebut gagal. Dehidrasi merupakan salah satu mekanisme kompensasi yang terjadi pada ginjal.
Kata kunci : ginjal, dehidrasi
Abstract Kidney is one of the most important organs in the human body. One of its functions is to regulate the water balance in the body, keeping the ion kestablian, dispose of substances and their toxic metabolic waste and various other important functions. Therefore, the kidney is supported by a variety of complex mechanisms in order to do all those things, along with compensation if one of these functions fails. Dehydration is one of the compensatory mechanisms that occur in the kidneys.
Keywords: kidney, dehydration
Pendahuluan
Sistem tubuh yang juga berperan penting dalam pengaturan tubuh adalah sistem ginjal
dan saluran kemih. Sistem ginjal dan kemih inilah yang akan mengatur pembentukan urin dan
menjaga agar tubuh tetap dalam keadaan homeostasis. Ginjal juga akan melakukan fungsinya
untuk menjaga agar bahan-bahan yang sudah tidak dipakai oleh tubuh bisa dibuang, sehingga
1
tidak menumpuk dalam tubuh. Ginjal juga mempunyai fungsi untuk menjaga agar cairan
dalam tubuh tetap dalam keadaan seimbang, sehingga dehidrasi tidak terjadi.
Anatomi Ginjal
Ren (ginjal) berfungsi mensekresikan sebagian besar produk sisa metabolisme. Ren
mempunyai fungsi penting untuk menjaga keseimbangan cairan tubuh dan asam-basa tubuh.
Produk sisa tersebut akan meninggalkan ren sebagai urine yang mengalir kebawah ureter
menuju vesica urinaria yang terletak di dalam pelvis. Urine akan keluar dari dalam tubuh
menuju ke urethra. Ren berwarna merah kecoklatan yang terletak dibelakang dari rongga
peritoneum. Ren dextra terletak sedikit lebih rendah dibandingkan ren sinistra karena adanya
lobus hepatis sinistra. Ren dextra terletak pada costa XII, sedangkan ren sinister terletak pada
costa XI. Pada kedua margo medialis ren yang cekung, terdapat celah vertikal yang dibatasi
oleh pinggir-pinggir substansi ren yang tebal, disebut dengan hilus renalis. Hilus adalah
tempat masuknya pembuluh darah dan pembuluh limfe. Ren diselubungi oleh tiga buah
lapisan yaitu capsula fibrosa, capsula adiposa, dan fascia renalis. Capsula fibrosa akan
melekat pada permukaan luar ren. Namun capsula fibrosa tidak melapisi glandula
suprarenalis (anak ginjal). Capsula adiposa adalah lapisan ren yang terdiri atas jaringan
lemak. Capsula adiposa melapisi seluruh permukaan dari ren sampai ke glandula
suprarenalis. Ginjal akan dipertahankan kedudukannya oleh fascia adiposa. Pada grande
multipara sering terjadi nephrotosis, yaitu penurunan ginjal karena jaringan ikat yang
menghubungkan capsula fibrosa dan capsula renalis kendor. Fascia renalis terletak di luar
capsula fibrosa dan terdiri dari dua lembar fascia yaitu prerenalis dan retrorenalis. Kedua
lembar fascia renalis pada bagian caudal akan terbuka (terpisah) dan pada bagian kranial akan
menutup (bersatu). Terbukanya fascia pada bagian caudal sering menyebabkan terjadinya
ascending infection.1
Masing-masing ren akan mempunyai dua struktur dasar yaitu korteks dan medulla.
Korteks adalah bagian ren yang berwarna coklat gelap dan medulla adalah bagian yang
mempunyai warna lebih terang dibandingkan korteks. Medula renalis mempunyai kurang
lebih selusin bangunan yang dikenal dengan nama pyramides renalis. Pyramid renalis
mempunyai basis yang menghadap ke korteks dan apex (papila renalis) bagian dari pyramid
yang menghadap ke medial. Bagian dari korteks yang menonjol ke medulla dan terletak
antara pyramid disebut sebagai columna renalis. Bagian bergaris-gari yang membentang dari
basis sampai ke korteks dianamakan radii medulares. Sinus renalis merupakan ruangan di
dalam hilum renalis, berisi pelebaran ke atas ureter yang dinamakan pelvis renalis. Pelvis
2
Gambar 1.1 Penampang Ginjal dan Lapisannya.2
renali terbagi atas 2-3 kaliks mayor yang nantinya akan bercabang lagi menjadi 2-3 kaliks
minor. 1
Ginjal tidak hanya sendiri menempati rongga abdomen, tapi ren akan berhubungan
dengan bagian-bagian organ lain pada abdomen. Ren dextra anterior akan berbatasan
langsung dengan glandula suprarenalis, hepar, pars descenden duodenum, dan flexura coli
dextra. Ren dextra posterior akan berbatasan langsung dengan diaphragma, recessus
costodiaphragmaticus, costa XII, m. psoas major, m. quadratus lumborum, dan m. transversus
abdominis. Ren sinistra anterior berbatasan langsung dengan glandula suprarenalis, lien,
gaster, pancreas, flexura coli sinistra, dan lengkung-lengkung jejunum. Ren sinistra posterior
akan berbatasan dengan diaphragma, recessus costodiaphragmatica, costa XI, costa XII, m.
psoas major, m. quadratus lumborum, dan m. transversus abdominis. Ren dipendarahi oleh a.
renalis (cabang dari aorta abdominalis) dan akan bercabang menjadi 5 a. segmentalis yang
masuk ke dalam hilum ( 4 anterior dan 1 posterior). A. segmentalis akan bercabamg lagi
menjadi a. interlobaris yang akan memperdarahi piramid-piramid renalis. A. interlobaris akan
melanjutkan diri menjadi a. arcuata yang melanjutkan lagi perjalanan menjadi a.
interlobularis. Lalu arteri interlobularis akan melanjutkan lagi perjalanan ke arteriol afferen,
lalu masuk ke glomerulus, arterior efferen, kapiler peritubular. Setelah sampai ke kapiler
peritubular, maka darah akan masuk ke dalam vena korteks yang akan bersatu menjadi vena
interlobularis. Vena interlobularis akan menuju vena arkuata. Vena arkuata akan bermuara ke
vena interlobar yang bergabung menjadi vena renalis. Vena renalis akhirnya akan keluar dari
ginjal dan menuju ke vena cava inferior.1,2,3
Ginjal manusia tersusun oleh ± 1 juta unit fungsional mikroskopik yang disebut
sebagai nefron yang disatukan oleh jaringan ikat. Setiap nefron terdiri dari komponen
vaskular dan komponen tubular. Bagian dominan komponen vaskuler nefron adalah
glomelurus, suatu kuntum kapiler berbentuk bola tempat filtrasi dilakukan. Cairan yang telah
disaring kemudian mengalir melewati komponen tubular nefron. Komponen tubular nefron
adalah suatu tabung berongga berisi cairan yang dibentuk oleh satu lapisan sel epitel.
Komponan tubular berawal dari kapsula bowman kapsula bowman. Dari kapsula bowman,
cairan yang difiltrasi mengalir ke dalam tubulus proksimal, yang seluruhnya terletak di dalam
korteks dan membentuk gulungan rapat sepanjang perjalanannya. Dilanjutkan lagi dengan
ansa Henle yang membentuk lengkung berbentuk U tajam. Pars descenden ansa Henle masuk
dari korteks ke dalam medula, pars ascenden berjalan balik ke korteks. Pars ascendens
kembali ke regio glomerulus nefronnya sendiri, tempat saluran ini berjalan melewati garpu
3
Gambar 1.1 Penampang Ginjal dan Lapisannya.2
yang dibentuk oleh arteriol aferen dan eferen. Sel-sel tubulus dan vaskular di titik ini
mengalami spesialisasi untuk membentuk aparatus jukstaglomerular, suatu struktur yang
terletak di samping glomerulus. Regio ini berfungsi untuk mengatur fungsi dari ginjal.
Setelah itu, tubulus akan kembali membentuk kumparan erat menjadi tubulus distal, yang
seluruhnya ada di korteks. Tubulus distal akan mengalirkan isinya ke dalam duktus atau
tubulus koligentes, dengan masing-masing duktus menerima cairan dari hingga delapan
nefron berbeda. Setiap duktus koligentes berjalan ke dalam medula untuk mengosongkan
cairan isinya ke dalam pelvis ginjal.5
Simpai bowman di sekeliling glomerulus adalah mangkok berdinding ganda yang
disusun oleh sel epitel gepeng. Terdapat dua lapisan sel yang melapisi kapsula bowman yaitu
epitel viseral dan epitel parietal. Selama perkembangan korpus renalis, sel-sel dari lapisan
viseral dimodifikasi sehingga akan membentuk struktur yang khas, disebut podosit. Podosit
dasarnya berbentu stelata dengan sejumlah cabang, yang dinamakan kaki podosit. Akan
terbentuk sistem celah sempit intersel yang harus dilalui oleh filtrat dari plasma darah ke
ruang bowman. Pada mikrograf elektron, initi podosit sering terlipat dan tidak teratur.
Tubulus kontortus proksimal (TKP) akan menerima cairan ultarfiltrat dari kapsula bowman.
TKP disusun oleh epitel kuboid dengan brush border yang menonjol. Lumen segmen ini
sering tampak tertutup oleh brush bordernya. Sel-selnya memiliki inti yang berbentuk bulat.6
Tubulus rektus proksimal (TRP) memiliki struktur yang hampir sama dengan TKP. Segmen
tipis ansa henle memiliki empat macam epitel yang berbeda, yaitu epitel tipe 1, epitel tipe 2,
epitel tipe 3, dan epitel tipe 4. Epitel tipe 1 ditemukan di bagian tipis ansa henle descending
dan bagian ascending dari lengkung henle. Terdiri atas sel epitel tipis dan epitel yang
sederhana. Epitel tipe 2 ditemukan di bagian descending dari lengkung panjang ansa henle,
tersusun oleh epitelium yang panjang. Epitel tipe 3 ditemukan pada bagian descending di
dalam medula yang disusun oleh epitel yang tipis. Memiliki struktur yang sederhana dan
sedikit mikrovili. Epitel tipe 4 disusun oleh epitel yang rata tanpa mikrovili.7 Tubulus
kontortus distal disusun oleh epitel kuboid. Tidak terdapat brush border, sehingga lumen
tampak jelas terlihat. Dapat ditemukan adanya makula densa sebagai reseptor. Tubulus
koligens dibatasi oleh epitel kuboid. Sel-selnya akan berkembang menjadi epitel toraks yang
berangsur melebar sewaktu mendekati puncak papilaris Bellini.6,7
Mekanisme dan Fungsi
Ginjal manusia mempunyai fungsi-fungsi untuk homeostasis, sekresi, ekresi, dan
metabolisme. Fungsi homeostasis yang mencakup didalamnya adalah untuk mempertahankan
4
keseimbangan H2O dalam tubuh, osmolaritas cairan tubuh yang sesuai, mengatur jumlah dan
konsentrasi sebagian besar ion, mempertahankan keseimbangan asam-basa (buffer) dan
pertahankan volume plasma yang tepat. Fungsi eksresi berfungsi untuk mengeluarkan
produk-produk akhir metabolisme tubuh dan mengeluarkan banyak senyawa asing. Ginjal
akan mensekresikan eritropoietin dan renin. Ginjal akan mengubah viamin D menjadi bentuk
aktifnya. Ginjal akan melakukan tiga fungsi utamanya yaitu filtrasi, reabsorpsi, sekresi, dan
ekresi. Sewaktu darah mengalir melalui glomerulus, plasma bebas protein tersaring melalui
kapiler bowman. Normalnya, sekitar 20% plasma yang masuk ke glomerulus tersaring dan
pada saat inilah proses filtrasi terjadi. Sewaktu filtrat mengalir melalui tubulus, bahan-bahan
yang bermanfaat untuk tubuh akan dikembalikan lagi ke plasma kapiler peritubulus.
Perpindahan selektif bahan-bahan dari tubulus ke darah disebut reabsorpsi tubulus. Bahan-
bahan yang sudah direabsorpsi tidak keluar tubuh melalui urin, tapi akan dibawa oleh kapiler
peritubulus ke sistem vena, dan kemudian akan ke jantung untuk diresirkulasi. Sekresi
tubulus adalah pemindahan selektif bahan-bahan dari kapiler peritubulus ke dalam lumen
tubulus. Proses ini adalah rute bagi masuknya bahan ke dalam tubulus ginjal dari darah.
Eksresi urin adalah pengeluaran bahan-bahan dari tubuh ke dalam urin. Ini adalah bagian
yang mengeluarkan hasil dari ketiga proses sebelumnya.5
Filtrasi tubuh manusia dipengaruhi oleh tekanan darah kapiler glomerulus. Tekanan
osmotik koloid plasma dan tekanan hidrotastik kapsul bowman tidak berada dibawah regulasi
dan pada keadaan normal tidak akan banyak berubah. Namun, dalam keadaan patologis
keduanya dapat mengalami perubahan dan akhirnya akan memoengaruhi laju kecapatan
filtrasi (LFG). Karena tekanan osmotik koloid plasma yang melawan filtrasi, maka penurunan
konsentrasi plasma sehingga sehingga menurunkan tekanan ini, akan menyebabkan
peningkatan LFG. Penurunan tak terkendali ini dapat terjadi pada kasus pasien luka bakar
luas yang yang kehilangan banyak cairan kaya protein yang berasal dari plasma melalui
permukaan kulit yang terbakar. Sebaliknya, pada situasi dimana tekanan osmotik koloid
plasma meningkat, maka LFG akan menurun. Hal ini dapat terjadi pada keadaan diare dan
dehidrasi. Untuk menjaga agar LFG dapat tetap normal, maka ginjal mempunyai suatu sistem
autoregulasi untuk menjaga dan mengatur LFG agar tetap terkendali. Autoregulasi
dipengaruhi oleh mekanisme miogenik dan tubuloglomerular feedback.5
Mekanisme miogenik adalah sifat umum dari sistem otot polos vaskular. Otot polos
vaskular arteriol berkontraksi secara inheren sebagai respon terhadap peregangan yang
menyertai peningkatan tekanan di dalam pembuluh. Karena itu, arteriol aferen secara
5
otomatis berkontraksi sendiri ketika tergang akibat peningkatan tekanan darah arteri. Respon
ini akan membatasi aliran darah ke dalam glomerulus dalam jumlah nomal meskipun tekanan
arteri akan meningkat. Sebaliknya relaksasi inheren arteriol aferen yang tidak teregang ketika
tekanan di dalam pembuluh berkurang akan meningkatkan aliran darah ke dalam glomerulus,
meskipun tekanan darah turun. Mekanisme umpan balik tubuloglomerulus melibatkan
aparatus juxtaglomerular yang mengandung sel tubulus khusus di regio ini yang berkumpul
kolektif, disebut sebagai makula densa. Sel makula densa inilah yang akan mendeteksi
perubahan kadar garam cairan tubulus yang melewatinya. Jika LFG meningkat akibat
peningkatan tekanan arteri maka cairan yang diiltrasi dan menglair lewat tubulus distal lebih
dari normal. Sebagai respon terhadap peningkatan penyaluran garam ke tubulus distal,
makula densa akan mngeluarkan adenosin yang akan membuat arteriol aferen berkontraksi
sehingga aliran darah akan berkurang. Sedangkan saat LFG menurun, maka penyaluran
garam ke tubulus distal berkurang, maka makula densa akan mengurangi pengeluaran dari
adenosin. Hal ini akan membuat vasodilatasi sehingga aliran darah tubulus meningkat.5,8
Tubulus ginjal akan mensekresikan bahan-bahan terpenting seperti ion hidrogen, ion
kalium, serta anion dan kation anorganik. Sekresi hidrogen (H+) ginjal sangat penting dalam
mengatur keseimbangan asam-basa tubuh. Ion H+ yang disekresikan ke dalam cairan tbulus
dieliminasi dari dalam tubuh melalui urin. Ion H+ dapat disekresikan oleh tubulus proksimal,
distal, atau koligentes, dengan tingkat sekresi bergantung pada keasaman cairan tubuh. Ketika
tubuh terlalu asam, maka sekresi akan meningkat. Sedangkan sekresi akan berkurang jika
konsentrasi hidrogen terlalu rendah. Sekresi kalium secara selektif akan berpindah dalam arah
berlawanan diberbagai tubulus. Secara aktif akan direabsorpsi di tubulus proksimal dan aktif
disekresi di tubulus distal dan koligentes. Diawal tubulus ion kalium akn direabsorpsi secara
konstan dan tanpa dikendalikan, sementara sekresi kalium dibagian distal tubulus bervariasi
dan berada dibawah kontrol. Sebagian besar kalium diurin bersal dari sekresi terkontrol
kalium dibagian distal nefron dan bukan dari filtrasi.5
Air adalah salah satu bahan yang harus ada dalam tubuh karena air mempunyai fungsi
untuk melarutkan ion dan molekul, media transpor proses intra dan ekstrasel, mengatur suhu
tubuh, reaksi biokimia, dan tempat hidup dari sel-sel tubuh. Air bisa masuk dalam tubuh
manusia. Cairan dalam tubuh terbagi atas dua yaitu cairan ekstrasel dan intrasel. Cairan
ekstrasel mengandung 45% air dan cairan intrasel mengandung 55% air. Cairan ekstrasel
adalah cairan yang terdapat dalam cairan intersitial dan plasma (jantung dan pembuluh
darah). Selain itu ada juga cairan transelular yaitu cairan yang terkumpul dalam sinovial,
6
perikardial, dan peritoneal. Jika terjadi perubahan yang drastis dapat menyebabkan edema
dan dehidrasi. Oleh karena itu jumlah air yang masuk harus sama dengan jumlah air yang
kekual dari tubuh. Air bisa masuk dalam tubuh melalui air minum, air dari makanan, dan air
dari hasil metabolisme. Air keluar dari tubuh melalui beberapa cara yaitu urin, feses, keringat
dan penguapan yang tidak terlihat di kulit, dan paru-paru yang mengeluarkan uap air. Selain
karena hal-hal fisiologis, cairan tubuh dapat keluar karena penyakit seperti muntaber dan
kolera, hal ini jika didiamkan akan menyebabkan dehidrasi. Faktor-faktor yang
mempengaruhi distribusi cairan tubuh adalah (1) jumlah air yang ditahan oleh tubuh
kuranglebih tetap, tetapi distribusinya selalu berubah (2) tekanan osmotik dipengaruhi oelh
zat terlarut. Zat terlarut penting untuk mengatur cairan tubuh total, mengatur letak cairan, dan
elektrolit anorganik. Ada tiga golongan zat terlarut yaitu zat organik molekul kecil (glukosa,
urea), zat organik molekul besar (protein), dan elektrolit anorganik. Zat organik molekul kecil
relatif dapat berdifusi bebas melalui membran sel. Zat oeganik molekul besar yang penting
untuk penting untuk pertukaran cairan antara pmebuluh darah dan cairan intersitial. Elektrolit
anorganik yang terdapat paling banyak dan penting dalam distribusi cairan dan retensi air.8
Dehidrasi bisa dibagi atas tiga golongan berdasarkan kadar cairan yang hilang, yaitu
dehidrasi hipertonik, hipotonik, dan isotonik. Dehidrasi hipertonik disebabkan oleh
kehilangan air yang lebih banyak dari elektrolit (natrium). Dehidrasi hipertonik ditandai
dengan tingginya kadar natrium serum dan peningkatan osmolalitas efektif serum. Dehidrasi
hipotonik adalah tubuh yang kehilangan natrium lebih banyak dibandingkan air. Hal ini
terjadi karena terlalu banyak minum sedang fungsi ginjal terganggu dan pemberian larutan
intravena tanpa elektrolit. Biasanya kehilangan air dan eletrolit hanya diganti dengan air saja.
Jika volume cairan ekstrasel menurun, maka volume darah akan menurun, dan tekanan darah
juga akan ikut menurun. Srkulasi menjadi lambat dan akan mengganggu fungsi ginjal,
sehingga keseimbangan asam-basa juga terganggu. Dehidrasi isotonik adalah air yang hilang
diikuti dengan elektrolit sehingga kepekatannya tetap normal. Gejala-gejala dehidrasi adalah
kehilangan berat badan dalam waktu singkat, turgor kulit menurun, mata cekung, ubun-ubun
cekung (pada bayi), kulit kering, dan badan panas. Pada diare berat, cairan dan elektrolit dari
usus akan banyak keluar/hilang (Na + bikarbonat). Dalam tubuh akhirnya kelebihan Cl- dan
akan dikoreksi dengan pemberian cairan intravena yang mengandung 2/3 bagian larutan NaCl
0,9% dan 1/3 bagian larutan Na-laktat 1/6 M. Dehidrasi dapat terjadi pada diabetes melitus
yang tidak terkontrol, penyakit addison, uremia, luka bakar yang luas, shock, muntah berat,
7
pemasukan air yang kurang, diare berat, diabetes insipidus, dan penguapan kulit yang
berlebihan.
KesimpulanGinjal mempunyai fungsi untuk menjaga homeostasis tubuh, eksresi, sekresi,
dan metabolisme. Yang paling utama adalah bahwa ginjal berfungsi untuk menjaga
keseimbangan cairan dalam tubuh dan menjaga agar kadar elektrolit dan volume plasma itu
tetap dalam keadaan normal. Ginjal juga melakukan peranannya dalam tiga fungsi utama
yaitu filtrasi, reabsorpsi, sekresi, dan eksresi. Filtrasi tubuh itu dipengaruhi oleh kecepatan
laju filtrasi yang juga dipengaruhi oleh tekanan osmotik plasma. Untuk menyeimbangkan
keadaannya, ginjal mempunyai satu mekanisme utama yaitu sistem autoregulasi. Sehingga
ketika tekanan darah itu berubah turun maupun meningkat cepat, maka sistem ini yang akan
membuat agar laju filtrasi tetap dalam keadaannya yang normal. Tubuh manusia mebutuhkan
cairan, sehingga jika tubuh kekurangan cairan maka akan terjadi dehidrasi. Dehidrasi yang
berlebihan dapat menyebabkan kematian. Dehidrasi dapat terjadi saat keadaan sedang sakit
yaitu seperti diare dan muntah berat. Dehidrasi juga bisa dibagi atas tiga jenis yaitu diare
hipertonik, hipotonik, dan isotonik. Dehidrasi hipertonik disebabkan oleh kehilangan air yang
lebih banyak dari elektrolit (natrium). Dehidrasi hipotonik adalah tubuh yang kehilangan
natrium lebih banyak dibandingkan air. Dehidrasi isotonik adalah air yang hilang diikuti
dengan elektrolit sehingga kepekatannya tetap normal. Dehidrasi dapat terjadi pada diabetes
melitus yang tidak terkontrol, penyakit addison, uremia, luka bakar yang luas, shock, muntah
berat, pemasukan air yang kurang, diare berat, diabetes insipidus, dan penguapan kulit yang
berlebihan.
8
Daftar Pustaka
1. Snell RS. Clinical anatomy for medical students. 6th ed. USA : Lippincott William &
Wilkins ; 2000.
2. Puts R, Pabst R, editors. Sobotta atlas of human anatomy volume 2 trunk, viscera, lower
limb. 14th ed. Germany : Elsevier Gmbh ; 2006.
3. Sloane E, Widyastuti P, editor. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : Penerbit
Buku Kedokteran EGC ; 1995.
4. marlina2.wordpress.com/2011/08/01/mengenal-anatomi-dan-fisiologi/
5. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Jakarta: EGC; 2011.h.552-97.
6. Hartanto H, editor. Buku ajar histologi. Edisi ke-12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran
EGC ; 2002.h.203-34.
7. Ross MH, Pawlina W. Histology a text and atlas. 6th ed. USA : Lippincott Williams &
Wilkins; 2011.
8. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiologi. 11th ed. Singapore : Elsevier Pte
Ltd ; 2008.p.289-415.
q
9