Mekanisme sistem kerja ginjal
Yehezkiel Wira Tanisa
102017118
Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl. Terusan Arjuna No.6 Jakarta Barat 11510 Telp. 021-56942061 Fax. 021-5631731
Email:
[email protected]
Abstrak
Ginjal adalah organ berbentuk kacang yang memiliki beberapa peran. Ginjal terletak di bagian belakang rongga perut di ruang retroperitoneal, ginjal menerima darah dari arteri renalis. Mereka membuang molekul organik berlebih dari darah yang berasal dari hasil metabolisme. Ginjal sangat penting untuk sistem saluran kemih dan juga berperan dalam homeostasis tubuh manusia seperti regulasi elektrolit, pemeliharaan keseimbangan asam-basa, dan pengaturan tekanan darah mereka berperan sebagai filter alami darah, kemudian dilanjutkan dengan proses reabsorbsi zat-zat yang masih diperlukan tubuh
Kata Kunci: Ginjal , filtrasi, reabsorbsi, sekresi.
Abstract
The kidneys are bean-shaped organs that serve several essential regulatory roles in vertebrates. Located at the rear of the abdominal cavity in the retroperitoneal space, the kidneys receive blood from the paired renal arteries. The kidneys are bean-shaped organs that serve several essential regulatory roles in vertebrates. They remove excess organic molecules from the blood, and it is by this action that their best-known function is performed: the removal of waste products of metabolism. Kidneys are essential to the urinary system and also serve homeostatic functions such as the regulation of electrolytes, maintenance of acid–base balance, and regulation of blood pressure Kidney, Homeostasis, filtration, reabsorption, secretion. They act as a natural filter blood, then proceed with the process of reabsorption of substances that are still needed by the body
Keywords: Kidney, filtration, reabsorption, secretion.
Pendahuluan
Kelangsungan hidup dan berfungsinya sel secara normal bergantung pada pemeliharaan kosentrasi garam, asam, dan elektrolit lain di lingkungan cairan internal. Kelangsungan hidup sel juga bergantung pada pengeluaran secara terus menerus zat-zat sisa metabolism toksik dan dihasilkan oleh sel pada saat melakukan berbagai reaksi semi kelangsungan hidupnya. Traktus urinarius merupakan sistem yang terdiri dari organ-organ dan struktur-struktur yang menyalurkan urin dari ginjal ke luar tubuh.
Namun apabila berlakunya gangguan mekanisme kerja pada ginjal, ia tidak dapat berfungsi dengan baik dan mendorong pelbagai penyakit. Sebagai contoh glomerulonefritis. Glomerulonefritis akut (GNA) adalah suatu reaksi imunologis pada ginjal terhadap bakteri atau virus tertentu.Yang sering terjadi ialah akibat infeksi kuman streptococcus. Glomerulonefritis merupakan suatu istilah yang dipakai untuk menjelaskan berbagai ragam penyakit ginjal yang mengalami proliferasi dan inflamasi glomerulus yang disebabkan oleh suatu mekanisme imunologis. Sedangkan istilah akut (glomerulonefritis akut) mencerminkan adanya korelasi klinik selain menunjukkan adanya gambaran etiologi, patogenesis, perjalanan penyakit dan prognosis. Gejala glomerulonefritis bisa berlangsung secara mendadak (akut) atau secara menahun (kronis) seringkali tidak diketahui karena tidak menimbulkan gejala.1
Struktur Ginjal
Ginjal merupakan sepasang organ yang terletak pada rongga abdomen. Ginjal kanan dan ginjal kiri memiliki letak yang berbeda. Ginjal kanan terdapat pada iga 12 hingga lumbal 3-4 sedangkan ginjal kiri terletak pada iga 11 hingga lumbal 2-3. Karena letaknya yang tidak simetris, kutub atas antara kedua ginjal memiliki jarak ± 7cm. sedangkan jarak antara kedua kutub bawah ginjal berjarak ± 11cm dan jarak kutub bawah ginjal dengan krista illiaca berjarak 3-5cm. Ginjal juga merupakan organ retroperitoneal primer. Organ retroperitoneal primer maksudnya merupakan organ dari pembentukannya hingga saat dewasa, organ tersebut tidak berpindah tempat. 2,3
Setiap ginjal diselubungi tiga lapisan jaringan ikat. Fasia renal adalah pembungkus terluar. Pembungkus ini melabuhkan gunjal pada struktur di sekitarnya dan mempertahankan posisi organ. Lemak perirenal adalah jaringan adiposa yang terbungkus fasia ginjal. Jaringan ini membantali ginjal dan membantu organ tetap pada posisinya. Kapsul fibrosa adalah membran halus transparan yang langsung membungkus ginjal dan dapat dengan mudah dilepas.1
Parenkim ginjal adalah jaringan ginjal yang menyelubungi struktur sinus ginjal. Jaringan ini terbagi menjadi medula dalam dan korterks luar.1
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.
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 membenruk kolumna ginjal yang terdiri dari tubulus-tubulus pengumpul yang mengalir ke dalam duktus pengumpul.1
Ginjal terbagi-bagi lagi menjadi lobus ginjal. Setiap lobus terdiri dari satu piramida ginjal, kolumna yang saling berdekatan dan jaringan korteks yang melapisinya. Satu ginjal mengandung 1 sampai 4 juta nefron yang merupakan unit pembentuk urine. Setiap nefron memiliki satu komponen vaskular (kapilar) dan satu komponen tubular.1
Glomerulus adalah gulungan kapilar yang dikelilingi kapsul epitel berdinding ganda disebut kapsul Bowman. Glomerulus dan kapsul Bowman bersama-sama membentuk sebuah korpuskel ginjal.2
Tubulus kontortus proksimal, panjangnya mencapai 15mm dan sangat berliku. Pada permukaan yang menghadap lumen tubulus ini terdapat sel-sel epitelial kuboid yang kaya akan mikrovilus (brush border) dan memperluas area permukaan lumen.
Ansa Henle. Tubulus kontortus proksimal mengarah ke tungkai desenden ansa Henle yang masuk ke dalam medula, membentuk lengkungan jepit yang tajam (lekukan), dan membalik ke atas membentuk tungkai asenden ansa Henle.
Tubulus kontortus distal juga sangat berliku, panjangnya sekitar 5 mm dan membentuk segmen terakhir nefron.
Tubulus dan duktus pengumpul. Karena setiap tubulus pengumpul berdesenden di korteks, maka tubulus tersebut akan mengalir ke sejumlah tubulus kontortus distal. Tubulus pengumpul membentuk duktus pengumpul besar yang lurus. Duktus pengumpul membentuk tuba yang lebih besar yang mengalirkan urine ke dalam kaliks minor. Dari pelvis ginjal urine dialirkan ke ureter yang mengarah ke kandung kemih.1
Ginjal pada potongan memanjang, memiliki 2 bagian yaitu korteks dan medulla. Pada bagian korteks terdapat glomerulus dan juga pembuluh darah. Sedangkan pada medulla terdapat pyramid renalis yang berbentuk segitiga. Pyramid renalis pada bagian dasar disebut dengan basis renalis dan pada bagian ujung disebut dengan papilla renalis. pada medulla, terdapat berkas medulla atau collumna renalis yang terletak di antara pyramid renalis.3
Gambar 1. Struktur ginjal pada potongan memanjang.1
Jika dilihat secara utuh, ginjal dibagi menjadi extremitas superior yang merupakan kutub atas, extremitas inferior merupakan kutub bawah ginjal, margo medialis merupakan tepi yang mendekati sumbu tubuh, margo lateralis merupakan tepi yang menjauhi sumbu tubuh, fascies posterior merupakan permukaan yang menghadap ke depan dan fascies posterior merupakan permukaan yang menghadap ke belakang. 2,3
Nefron 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.3
Nefron dapat dibedakan menjadi glomerolus, tubulus kontortus proksimal, ansa henle, tubulus kontortus distal, serta tubulus dan duktus koligentes. Glomerolus merupakan kumpulan kapiler darah yang dikelilingi kapsul 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 memilki fungsi ultrafiltrasi. 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.3
Gambar 2. Struktur Mikroskopis ginjal
Tubulus kontortus proksimal panjangnya mencapai 15 mm dan sangat berliku. Pada permukaan yang menghadap lumen tubulus ini terdapat sel-sel epitel kuboid yang terdapat brush border. 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.3
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 osmoreseptor terhadap ion natrium. Dinding arteriola afferen yang bersebelahan dengan macula densa mengandung sel-sel otot polos termodifikasi yang disebut sel jukstaglomerular yang peka terhadap perubahan tekanan darah dan akan memberi stimulus untuk menghasilkan renin. Macula densa, sel jukstaglomerular dan sel mesangium saling bekerja sama untuk membentuk aparatus jukstaglomerular yang penting dalam pengaturan tekanan darah.3
Setelah melalui tubulus kontortus distal, filtrat akan dialirkan ke dalam tubulus koligentes. Tubulus koligentes membentuk duktus koligentes yang besar dan lurus. Duktus pengumpul membentuk tuba yang lebih besar yang mengalirkan urine ke dalam papilla renalis dan menuju calyx minor. Beberapa calyx minor menjadi calyx major. Kumpulan calyx major akan menjadi pelvis renalis.2
Gambar 3. Nefron yang merupakan satuan fungsional pada ginjal.1
Mekanisme Kerja Ginjal
Tiga proses dasar yang terlibat dalam pembentukan urin: filtrasi glomerulus, reabsorbsi tubulus, dan sekresi tubular. Sewaktu darah mengalir melalui glomerulus, 20% plasma bebas protein tersaring melalui kapiler glomerulus ke kapsula bowman, yang dikenal dengan filtrasi. Setelah filtrat melalui tubulus, bahan yang bermanfaat bagi tubuh dikembalikan ke plasma kapiler peritubulus dan disebut reabsorbsi tubulus. Sekresi tubulus adalah pemindahan selektif bahan-bahan dari kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulus.4
Filtrasi
Cairan yang difiltrasi dari glomerulus ke dalam kapsul bowman harus melewati tiga lapisan berikut yang membentuk membran glomerulus: (1) pori antara sel sel endotel kapiler glomerulus, (2) membran basal, dan (3) celah filtrasi di antara foot proses podosit lapissan dalam kapsul bowman.4
Gambar 4. Lapisan-lapisan di membran glomerulus.4
Dinding kapiler glomerulus terdiri dari satu lapis sel endotel gepeng, Lapisan ini memiliki banyak pori besar yang menyebabkan 100 kali lebih permeabel terhadap H2O dan zat terlarut daripada kapiler di bagian lain tubuh.4
Membran basal adalah lapisan gelatinosa aseluler yang terbentuk dari kolagen dan glikoprotein yang tersisip di antara glomerulus dan kapsul bowman. Kolagen menghasilkan kekuatan struktural, dan glikoprotein menghambat filtrasi protein plasma yang kecil. Protein plasma yang lebih besar tidak dapat difiltrasi karena tidak dapat melewati pori kapiler, tetapi pori ini masih dapat melewatkan albumin, protein plasma terkecil. Namun, karena bermuatan negatif maka glikoprotein menolak albumin dan protein plasma lain, yang juga bermuatan negatif. Karena itu, protein plasma hampir tidak terdapat di dalam filtrat, dengan kurang dari 1% molekul albumin berhasil lolos ke dalam kapsul bowman.5
Lapisan terakhir membran glomerulus adalah lapisan dalam kapsul bowman. Lapisan ini terdiri dari podosit, sel mirip gurita yang mengelilingi glomerulus. Setiap podosit memiliki banyak foot process memanjang yang saling menjalin dengan foot process sekitar. Celah sempit di antara foot process yang berdampingan (celah filtrasi) membentuk jalur tempat cairan meninggalkan kapiler glomerulus menuju lumen kapsul bowman.4
Untuk melaksanakan filtrasi glomerulus, harus terdapat gaya yang mendorong sebagian dari plasma di glomeulus menembus lubang-lubang di membran glomerulus. Tidak terdapat mekanisme transpor aktif atau pengeluaran energi lokal yang berperan dalam memindahkan cairan dari plasma menembus membran glomerulus menuju kapsul bowman. Filtrasi glomerulus dilakukan oleh gaya-gaya fisik pasif yang serupa dengan yang bekerja di kapiler tempat lain.4
Tiga gaya fisik terlibat dalam filtrasi glomerulus: tekanan darah kapiler glomerulus, tekanan osmotik koloid plasma, dan tekanan hidrostatik kapsul bowman.5
Tekanan darah kapiler glomerulus adalah tekanan cairan yang ditimbulkan oleh darah di dalam kapiler glomerulus. Tekanan ini pada akhirnya bergantung pada kontraksi jantung dan resistensi terhadap aliran darah yang ditimbulkan oleh arteriol aferen dan eferen. Tekanan darah kapiler glomerulus diperkirakan 55 mmHg (lebih tinggi dari tempat lain). Penyebab lebih tingginya tekanan darah di kapiler glomerulus adalah diameter arteriol aferen lebih besar daripada arteriol eferen. Darah lebih mudah masuk arteriol aferen yang lebar dan keluar di arteriol eferen yang lebih sempit menyebabkan terbendungnya darah di kapiler glomerulus.4
Tekanan osmotik koloid plasma ditimbulkan oleh distribusi tak seimbang protein-pritein plasma di kedua sisi membran glomerulus. Karena tidak dapat difiltrasi maka protein plasma terdapat di kapiler glomerulus tetapi tidak di kapsul bowman. Karena itu, konsentrasi H2O lebih tinggi di kapsul bowman daripada kapiler glomerulus. Timbul kecenderungan H2O berpindah melalui osmosis menuruni gradien konsentrasi sendiri dari kapsul bowman ke dalam glomerulus melawan filtrasi glomerulus. Gaya osmotik oposan ini rata-rata 30 mmHg. Tekanan ini lebih tinggi karena H2O yang difiltrasi keluar darah glomerulus jauh lebih banyak sehingga konsentrasi protein plasma lebih tunggu daripada tempat lain.4
Tekanan hidrostatik kapsul bowman, tekanan yang ditimbulkan oleh cairan di bagian awal tubulus ini, diperkirakan sekitar 15 mmHg. Tekanan ini, yang cenderung mendorong cairan keluar kapsul bowman, melawan filtrasi cairan dari glomerulus menuju kapsul bowman.4
Gambar 5. Tekanan filtrasi di korpus renalis.5
Tiga tekanan yang mempengaruhi filtrasi glomerulus tersebut ditotal, kelebihannya adalah 10 mmHg menuju ke arah filtrasi. Meskipun tekanannya terlihat tidak tinggi, ketika digabung dengan sifat kapiler glomerulus (fenestrated) yang bocor, menyebabkan cairan filtrasi cepat menuju tubulus.5
Volume cairan yang difiltrasi menuju kapsula bowman tiap unit waktu disebut LFG (Laju filtrasi glomerulus). Rata-rata LFG adalah 125mL/menit, jumlah yang menakjubkan melihat volume total plasma adalah sekitar 3L. Jika kebanyakan filtrat tidak direabsorbsi selama melewati nefron, kita akan kehilangan plasma dalam waktu hanya 24 menit dari filtrasi.5
Karena tekanan filtrasi berlebih menyebabkan filtrasi glomerulus hanyalah disebabkan oleh ketidakseimbangan gaya-gaya fisik yang saling berlawanan antara plasma kapiler glomerulus dan cairan kapsul bowman, maka perubahan di salah satu dari gaya-gaya fisik ini dapat mempengaruhi LFG.4
Jumlah darah yang mengalir ke dalam sebuah glomerulus per menit ditentukan terutama oleh besar tekanan darah arteri sistemik rata-rata dan resistensi yang ditimbulkan oleh arteriol aferen. Jika resistensi arteriol aferen meningkat maka darah yang mengalir ke glomerulus lebih sedikit sehingga LFG berkurang. Sebaliknya bila resistensi arteriol aferen berkurang maka lebih banyak darah mengalir ke dalam glomerulus dan LFG meningkat. Terdapat mekanisme kontrol yang mengatur LFG. Mekanisme itu adalah otoregulasi yang ditujukan untuk mencegah perubahan spontan LFG dan kontrol simpatis ekstrinsik yang ditujukan untuk regulasi jangka panjang tekanan darah arteri.5
Dua mekanisme intrarenal berperan dalam otoregulasi adalah mekanisme miogenik yang berespons terhadap perubahan tekanan di dalam komponen vaskular nefron dan mekanisme umpan balik tubuloglomerulus yang mendeteksi perubahan kadar garam di cairan yang mengalir melalui komponen tubular nefron.4
Mekanisme miogenik dari arteriol aferen serupa dengan otoregulasi di sistem arteriol lain. Ketika otot di dinding arteriol teregang karena meningkatnya tekanan darah, channel ion regang terbuka, dan sel otot terdepolarisasi. Depolarisasi membuka pintu ion Ca2+, dan otot dinding pembuluh darah kontraksi. Vasokontriksi menambah tahanan darah yang mengalir, dan kemudian darah yang melalui arteriol berkurang. Pengurangan darah yang mengalir mengurangi tekanan filtrasi di glomerulus.5
Jika tekanan darah menurun, tingkat ketonusan kontraksi arteriol menurun, dan arteriol mengalami dilatasi maksimal. Namun, vasodilatasi tidak begitu efektif dalam menangani LFG dalam melakukan vasokonstriksi karena normalnya arteriol aferen hampir mengalami relaksasi. Karenanya, ketika tekanan darah turun di bawah 80 mmHg, LFG menurun. Penurunan ini bisa menyesuaikan dengan adanya rangsangan dari plasma yang sedikit difiltrasi sehingga kemungkinan kelebihan cairan yang dibuang bersama urine menurun. Dengan kata lain penurunan LFG membantu tubuh mempertahankan volume darah.4
Gambar 6. Mekanisme umpan balik tubuloglomerular membantu otoregulasi LFG (Laju Filter Glomerulus).5
Mekanisme umpan balik tubuloglomerulus adalah kontrol lokal dimana cairan mengalir melalui tubulus mempengaruhi LFG. Konfigurasi nefron yang terpilin-pilin membuat bagian akhir dari ansa henle ascendens untuk melalui antara arteriol aferen dan eferen. Tubulus dan dinding arteriol dimodifikasi di daerah dimana mereka bertemu satu sama lain dan bersama-sama membentuk apparatus juxtaglomerular.5
Jika LFG meningkat akibat peningkatan tekanan arteri maka cairan yang difiltrasi dan mengalir melalui tubulus distal lebih besar dari normal. Sebagai respons terhadap peningkatan penyaluran garam ke tubulus distal, sel-sel makula densa mengeluarkan adenosin yang bekerja secara parakrin lokal pada arteriol aferen sekitar untuk menyebabkannya berkontriksi sehingga aliran darah glomerulus berkurang dan LFG kembali ke normal. Dalam keadaan sebaliknya, ketika penyaluran garam ke tubulus distal berkurang karena penurunan spontan LFG akibat penurunan tekanan darah arteri, maka adenosin yang dikeluarkan oleh makula densa juga berkurang. Hal ini menyebabkan vasodilatasi arteriol aferen sehingga aliran darah tubulus meningkat dan LFG kembali normal. Karena itu, melalui mekanisme tubuloglomerular tubulus suatu nefron mampu memantau kadar garam di cairan yang mengalir melaluinya dan mengatur laju filtrasi melalui glomerulusnya sendiri agar cairan di awal tubulus distal dan penyaluran garam konstan.5
Reabsorbsi
Reabsorbsi tubulus adalah proses yang sangat selektif. Semua konstituen kecuali protein plasma memiliki konsentrasi yang sama di filtrat glomerulus dan di plasma. Pada sebagian kasus, jumlah setiap bahan yang diserap adalah jumlah yang diperlukan untuk mempertahankan komposisi dan volume lingkungan cairan internal yang sesuai. Tubulus memiliki kapasitas reabsorbsi yang besar untuk bahan-bahan yang dibutuhkan oleh tubuh dan kecil atau tidak ada untuk bahan-bahan yang tidak bermanfaat. Karena itu hanya sedikit konstituen plasma yang terfiltrasi dan bermanfaat bagi btubuh terdapat urin karena sebagian besar telah direabsorbsi dan dikembalikan ke darah. Hanya bahan esensial yang berlebihan yang diekskresikan di urin. Untuk konstituen plasma esensial yang diatur ginjal, kapasitas reabsorbsi dapat bervariasi bergantung pada kebutuhan tubuh. Sebaliknya, sebagian produk sisa yang terfiltrasi terdapat di urin. Bahan sisa ini, yang tidak bermanfaat, sama sekali tidak direabsorbsi. Zat-zat ini menetap di tubulus untuk dikeluarkan di urin. Sewaktu H2O dan bahan penting lain direabsorbsi, produk-produk sisa yang tertinggal di cairan tubulus menjadi sangat pekat.5
Gambar 7. Proses reabsorbsi.5
Di seluruh panjangnya, dinding tubulas memiliki ketebalan sat sel dan letak dekat dengan kapiler peritubulus yang mengelilinginya. Sel-sel tubulus yang berdekatan tidak berkontak satu sama lain kecuali di tempat mereka disatukan oleh taut erat di tepi-tepi lateral dekat membran luminalnya, yang menghadap ke lumen tubulus. Cairan interstisium terletak di celah antara sel-sel yang berdekatan, serta serta di tubulus dan kapiler. Membran basolateral menghadap cairan interstisium di bagian basal dan tepi lateral sel. Taut erat umumnya menghambat bahan mengalir di antara sel sehingga bagan harus menembus sel untuk meninggalkan lumen tubulus dan masuk ke darah.5
Terdapat dua jenis reabsorbsi tubulus yaitu reabsorbsi aktif dan pasif. Pada reabsorbsi pasif, semua tahap dalam transpor transepitel suatu bahan dari lumen tubulus ke plasma bersifat pasif; yaitu tidak ada pengeluaran energi, yang terjadi adalah mengikuti penurunan gradien osmotik. Sebaliknya transpor aktif berlangsung jiika salah satu dari tahap-tahap dalam transpor transepitel suatu bahan memerlukan energi, melawan gradien elektrokimia.5
Reabsorbsi natrium bersifat unik dan kompleks. Dari energi total yang dikeluarkan ginjal, 80% digunakan untuk transpor Na+. Tidak seperti kebanyakan zat terlarut yang terfiltras, Na+ direabsorbsi hampir di sepanjang tubulus, tetapi dengan derajat beda-beda di bagian yang berbeda. Dari Na+ yang difiltrasi, 99.5% secara normal direabsorbsi. Dari Na+ yang direabsorbsi, sekitar 67% direabsorbsi di tubulus proksimal, 25% di ansa henle, dan 8% di tubulus distal dan koligentes. Natrium direabsorbsi di sepanjang tubulus kecuali di pars descendens ansa henle. Reabsorbsi Na+ memiliki peran penting berbeda-beda di masing-masing segmen:5
Reabsorbsi natrium di tubulus proksimal berperan penting dalam reabsorbsi glukosa, asam amino, H2O, Cl-, dan urea.
Reabsorbsi natrium di pars ascendens ansa henle, bersama dengan reabsorbsi Cl-, berperan penting dalam kemampuan ginjal menghasilkan urin dengan konsentrasi dan volume bervariasi, bergantung pada kebutuhan tubuh untuk menghemat atau mengeluarkan H2O.
Reabsorbsi natrium di tubulus distal dan koligentes bervariasi dan berada di bawah kontrol hormon. Reabsorbsi ini berperan kunci dalam mengatur volume cairan ekstraseluler, yang penting dalam kontrol jangka panjang tekanan darah arteri, dan juga berkaitan dengan sekresi K+ dan H+.
Di tubulus proksimal dan ansa henle, terjadi reabsorbsi Na+ yang terfiltrasi dengan presentasi tetap berapapun beban Na+. Di bagian distal tubulus, reabsorbsi presentasi kecil Na+ yang terfiltrasi berada di bawah kontrol hormon. Tingkat reabsorbsi terkontrol ini berbanding terbaik dengan tingkat beban Na+ di tubuh. Jika Na+ terlalu banyak maka hanya sedikit dari Na+ yang terkontrol ini direabsorbsi; Na+ ini akan keluar melalu urin sehingga kelebihan Na+ dapat dikeluarkan dari tubuh. Namun, jika terjadi kekurangan Na+ maka sebagian besar dari seluruh Na+ yang terkontrol ini direabsorbsi, menghemat Na+ tubuh yang seharusnya keluar melalui urin.4
Beban Na+ di tubuh tercermin dalam volume cairan ekstraseluler. Natrium dan ion Cl penyertanya membentuk lebih dari 90% aktivitas osmotik cairan ekstraseluler. Ketika beban Na+ diatas normal dan karenanya aktivitas osmotik cairan ekstraseluler meningkat maka kelebihan Na+ ion akan menahan tambahan H2O, meningkatkan volume cairan ekstraseluler. Sebaliknya ketika beban Na+ di bawah normal sehingga aktivitas osmotik cairan ekstraseluler berkurang, jumlah H2O yang dapat ditahan di cairan ekstraseluler berkurang. Karena plasma adalah bagian dari cairan ekstraseluler maka hasil terpenting dari perubahan volume cairan ekstraseluler adalah penyamaan perubahan tekanan darah ekspansi atau penurunan volume plasma. Karena itu kontrol jangka panjang tekanan darah arteri akhirnya bergantung pada mekanisme pengatur Na+.4
Sekresi
Seperti reabsorbsi tubulus, sekresi tubulus melibatkan transpor transepitel, tetapi langkah-langkahnya dibalik. Dengan menyediakan rute pemasukan kedua ke dalam tubulus untuk bahan-bahan tertentu, sekresi tubulus, pemindahan diskret bahan dari kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulus, menjadi mekanisme pelengkap yang meningkatkan eliminasi bahan-bahan ini dari tubuh. Setiap bahan yang masuk ke cairan tubulus baik melalui filtrasi glomerulus maupun sekresi tubulus, akan dieliminasi dalam urin.4
Sekresi H+ ginjal sangat penting dalam mengatur keseimbangan asam-basa di tubuh. Ion hidrogen yang disekresikan ke dalam cairan tubulus dieliminasi dari tubuh melalui urin. Ion hidrogen dapat disekresikan oleh tubulus proksimal, distal, atau koligentes, dengan tingkat sekresi H+ bergantung pada keasaman cairan tubuh. Ketika cairan tubuh terlalu asam maka sekresi H+ meningkat. Sebaliknya, sekresi H+ berkurang jika konsentrasi H+ di cairan tubuh terlalu rendah.4
Ion kalium secara selekif berpindah dalam arah berlawanan di berbagai bagian tubulus; ion ini secara aktif direabsorbsi di tubulus proksimal dan secara aktif disekresikan di tubulus distal dan koligentes. Di awal tubulus ion kalium direabsorbsi secara konstan dan tanpa dikendalikan, sementara sekresi K+ di bagian distal tubulus bervariasi dan berada di bawah kontrol. Karena K+ difiltrasi hampir seluruhnya direabsorbsi di tubulus proksimal maka sebagain besar K+ di urin berasal dari sekresi terkontrol K+ di bagian distal nefron dan bukan dari filtrasi.4
Selama deplesi K+, sekresi K+ di bagian distal nefron berkurang sampai minimum sehingga hanya sebagian kecil dari K+ yang terfiltrasi yang lolos dari reabsorbsi di tubulus proksimal akan diekskresikan di urin. Dengan cara ini, K+ yang seharusnya keluar di urin ditahan tubuh. Sebaliknya ketika kadar K+ plasma meningkat, sekresi K+ disesuaikan sehingga terjadi penambahan K+ ke filtrat untuk mengurangi konsentrasi K+ plasma ke normal. Karena itu, sekresi K+ yang berubah-ubah di bawah kontrol untuk mengatur tingkat ekskresi K+ dan memelihara konsentrasi K+ sesuai kebutuhan.4
Gambar 8. Sekresi ion kalium.5
Sekresi ion kalium di tubulus distal dan koligentes digabungkan dengan reabsorbsi Na+ oleh pompa Na+-K+ basolateral dependen energi. Pompa ini tidak hanya memindahkan Na+ keluar sel menuju ruang lateral tetapi juga memindahkan K+ dari ruang lateral ke dalam sel tubulus. Konsentrasi K+ intrasel yang menungkat mendorong pemindahan kelebihan K+ dari sel ke dalam lumen tubulus. Perpindahan menembus membran luminal berlangsung secara pasif melalui sejumlah besar saluran K+ di membran ini di tubulus distal dan koligentes. Dengan menjaga konsentrasi K+ cairan interstisium rendah, pompa basolateral mendorong perpindahan pasif K+ keluar plasma kapiler peritubulus menjuju cairan interstisium. Ion kalium yang meninggalkan plasma dengan cara ini kemudian dipompa ke dalam sel, dari sini ion tersebut secara pasif berpindah ke dalam lumen. Dengan cara ini, pompa basolateral secara aktif menginduksi sekresi kelebihan K+ dari plasma kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulus di bagian distal nefron.4
Karena sekresi K+ dikaitkan dengan reabsorbsi Na+ oleh pompa Na+-K+, K+ tidak disekresikan di sepanjang segmen tubulus yang melakukan reabsorbsi Na+. Di tubulus distal dan koligentes, saluran K+ terkonsentrasi pada membran luminal, menyediakan rute bagi K+ yang dipompa ke dalam sel untuk disekresikan. Di segmen tubulus lainnya, saluran K+ terutama letaknya di membran basolateral. Akibatnya, K+ yang dipompa ke dalam sel dari ruang lateral oleh pompa Na+-K+ mengalir balik ke ruang lateral melalui saluran-saluran ini. Daur ulang K+ ini memungkinkan pompa Na+-K+ terus-menerus melakukan reabsorbsi Na+ tanpa efek lokal kelebihan pada K+.4
Beberapa faktor dapat mengubah laju sekresi K+. Dengan yang terpenting adalah aldosteron. Hormon ini merangsang sekresi K+ oleh sel tubulus di akhir nefron sekaligus meningkatkan reabsorbsi Na+ oleh sel-sel ini. Peningkatan konsentrasi K+ plasma secara langsung merangsang korteks adrenal untuk meningkatkan pengeluaran aldosteronnya, yang pada gilirannya mendorong sekresi dan akhirnya ekskresi kelebihan K+ di urin. Sebaliknya, penurunan konsentrasi K+ plasma menyebabkan penurunan sekresi aldosteron dan penurunan sekresi K+ ginjal yang dirangsang oleh aldosteron.4
Faktor lain yang dapat secara tidak sengaja mengubah tingkat sekresi K+ adalah status asam-basa tubuh. Pompa basolateral di bagian distal nefron dapat mensekresikan K+ atau H+ untuk dipertukarkan dengan Na+ yang direabsorbsi. Peningkatan laju sekresi K+ atau H+ disertai oleh penurunan laju sekresi ion yang lain. Dalam keadaan normal, ginjal cenderung mensekresikan K+ tetapi jika cairan tubuh terlalu asam dan sekresi H+ ditingkatkan sebagai tindakan kompensasi, maka sekresi K+ berkurang. Penurunan sekresi ini menyebabkan retensi K+ yang tidak sesuai di cairan tubuh.4
Kesimpulan
Tractus urogenital merupakan suatu sistem yang membentuk urin di ginjal serta mengeluarkannya melalui saluran-saluran yang akhirnya keluar melalui uretra. Berbagai faktor berpengaruh pada sistem ini. Pada kasus diatas seorang anak laki-laki menderita glomerulonephritis akut disebabkan karna mekanisme ginjal terganggu, kelainan terjadi pada glomerulusnya. Mengakibatkan tekanan filtrasi menjadi kurang karena kecepatan filtrasi glomerulusnya menjadi kurang. Filtrasi air, garam, ureum dan zat-zat lainnya berkurang dan sebagai akibatnya kadar ureum dan kreatinin dalam darah meningkat. Maka dari itu anak laki-laki tersebut dapat menderita Glomerulonephritis
Daftar pusaka
Sloanane E. Anatomi Dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Kedokteran EGC; 2004.h.318-21; 321-25.
Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Jakarta: EGC; 2006.h.250-4.
Moore KL, Agur AMR.Anatomi klinis dasar. Jakarta: Penerbit Hipokrates;1995.
Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2011.h. 514, 525, 531.553-80
Faiz O, Moffat D. At a glance anatomi. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2004.h.44.
Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi:11. Jakarta:EGC;2011.h.376
14