Makalah PBL Blok 10 Traktus UrogenitalGinjal Mengatur Keseimbangan Cairan dan Pembentukan UrinElizabeth Magdalena Purba*Tutor : dr Diana TumilisarTinjauan PustakaStruktur Makroskopik Ginjal RenRen atau ginjal terletak retroperitoneal, yaitu di antara peritoneum parietale dan fascia transversa abdominis, pada sebelah kanan dan kiri columna vertebralis. Ren sinistra terletak setinggi costa 11 atau lumbal 2-3, sedangkan rend extra terletak setinggi costa XII atau vertebralis lumbal 3-4. Jarak antara extremitas superior rend extra dan sinistra adalah 7 cm, sedangkan jarak antara extremitas inferior rend extra dan sinistra adalah 11 cm dan jarak dari extremitas inferior ke crista iliaca adalah 3-5 cm.1
Gambar 1 anatomi ginjal*: Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana, 10-2011-026, F2, Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat, email : [email protected] berbentuk seperti kacang dan memiliki 1. Dua extremitas, yaitu extremitas superior dan extremitas inferior. Kedua extremitas superior ditempati leh glandula suprarenalis, yang dipisahkan dari ren oleh lemak perirenalis.12. Dua margo yaitu margo medialis yang berbentuk konkaf dan margo lateralis yang berbentuk konveks. 1Pada margo medialis terdapat suatu pintu yang di sebut hilus renalis dan merupakan tempat masuknya pembuluh-pembuluh darah, lymphe, saraf dan ureter. Umumnya susunan pembuluh pada hilus renalis dari ventral ke dorsal. Hilus renalis membuka dalam suatu ruangan yang disebut sinus renalis. Di dalam sinus renalis dapat dijumpai pembuluh-pembuluh darah, syaraf, dan pelvis renis 13. Dua facies anterior yang berbentuk cembung dan facies posterior yang berbentuk agak datar.1 Ren juga di bungkus oleh :1. Capsula fibrosa Capsula fibrosa melekat pada rend an mudah di kupas. Capsula fibrosa hanya menyelubungi ginjal dan tidak membungkus glandula suprarenalis12. Capsula adiposeCapsula adipose mengandung banyak lemak dan membungkus ginjal dan glandula suprarenalis. Capsula adiposa dibagian depan relative lebih tipis dibandingkan pada bagian belakang. 1Ginjal dipertahankan pada tempatnya oleh fascia adiposa .Pada keadaan tertentu capsula adipose sangat tipis sehingga jaringan ikat yang menghubungkan capsula fibrosa dan capsula renalis kendor sehingga ginjal turun, yang di sebut nephroptosis biasanya terjadi pada ibu yang sering melahirkan.13. Fascia renalis Fascia renalis terletak di luar capsula fibrosa dan terdiri dari 2 lembar yaitu fascia prerenalis di bagian depan ginjal dan fascia retrorenalis di bagian belakang ginjal. Kedua lembar fascia renalis ke caudal tetap terpisah, ke cranial bersatu, sehingga kantong ginjal terbuka ke bawah oleh karena itu sering terjadi ascending infection. 1Bagian-bagian ginjal Korteks, yaitu bagian ginjal di mana di dalamnya terdapat/terdiri dari korpus renalis/Malpighi (glomerulus dan kapsul Bowman), tubulus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distalis.1 Medula, yang terdiri dari 9-14 pyiramid. Di dalamnya terdiri dari tubulus rektus, lengkung Henle dan tubukus pengumpul (ductus colligent).1 Columna renalis, yaitu bagian korteks di antara pyramid ginjal 1 Processus renalis, yaitu bagian pyramid/medula yang menonjol ke arah korteks 1 Hilus renalis, yaitu suatu bagian/area di mana pembuluh darah, serabut saraf atau duktus memasuki/meninggalkan ginjal.1 Papilla renalis, yaitu bagian yang menghubungkan antara duktus pengumpul dan calix minor.1 Calix minor, yaitu percabangan dari calix major.1 Calix major, yaitu percabangan dari pelvis renalis. 1 Pelvis renalis, disebut juga piala ginjal, yaitu bagian yang menghubungkan antara calix major dan ureter.1 Ureter, yaitu saluran yang membawa urine menuju vesica urinaria.1
Gambar 2 bagian-bagian ginjal
Perjalanan pendarahan (vaskularisasi) ginjal1. Arteri renalisArteri renalis dipercabangkan dari aorta abdominalis setinggi vertebra lumbal 1-2. A. renalis kanan lebih panjang dari A. renalis kiri karena harus menyilang V. cava inferior di belakangnya. A. renalis masuk ke dalam ginjal melalui hilus renalis dan mempercabangkannya 2(dua) cabang besar. Cabangnya yang pertama berjalan ke depan ginjal dan memperdarahi ginjal bagian depan. Sedangkan cabang yang kedua berjalan ke belakang ginjal dan mendarahi ginjal belakang. Cabang yang menuju ke bagian depan ginjal lebih panjang dari pada cabang yang menuju ke bagian belakang ginjal. Kedua cabang a. renalis bagian depan dan belakang akan bertemu di lateral pada garis tengah ginjal atau disebut dengan garis Broedel. Pembedahan ginjal dilakukan pada garis broedel karena avaskular. A. Renalisberjalan di antara lobus ginjal dan bercabang lagi menjadi a. interlobaris 1
2. A. interlobaris A. Interlobaris pada perbatasan cortex dan medulla yang akan bercabang menjadi arteri arcuata yang mengelilingi cortex dan medulla, sehingga disebut a. arciformis.1
3. Arteri arcuata (a. arciformis)Arteri arcuata mempercabangkan A. interlobularis dan berjalan sampai tepi ginjal (cortex), kemudian mempercabangkan : Vassa afferens : glomerulus Dalam glomerulus membentuk anyaman/pembuluh kapiler, sebagai vasa efferens anyaman rambut = tubuli contortiSedangkan pembuluh balik pada ren mengikuti nadinya mulai permukaan ginjal sebagai kapiler dan kemudian berkumpul ke dalam v. interlobaris = Vv stellatae (verheyeni). Dari interlobularis V. interlobaris V. renalis V. cava inferior 1
Struktur MikroskopikGinjal (Ren)Dalam jaringan korteks ginjal terdapat: Glomerulus ginjal (korteks Malpighi), bangunan ini bentuknya khas, bulat dengan warna lebih gelap daripada sekitarnya karena sel-selnya tersusun lebih padat. Permukaan luarnya diliputi epitel selapis gepeng yang disebut kapsula bowman pars parietal. Kadang ditemukan tautan antara kapsula bowman pars parietalis dengan tubulus kontortus proksimal yang membentuk polus tubularis. Dibawah kapsula bowman pars parietal terdapat ruangan kosong yang dalam keadaan hidup terisi cairan ultrafiltrat (urine primer). Pada sisi yang berlawanan dengan polus tubularis terdapat polus vaskularis, tempat masuk dan keluarnya arteriol pada glomerulus. Arteriol yang masuk disebut vasa aferen, yang kemudian bercabang-cabang menjadi sejumlah kapiler yang bergelung-gelung membentuk glomerulus. Pembuluh kapiler tadi sebenarnya diliputi oleh podosit yang merupakan kapsula bowman pars viseralis. Dengan mikroskop cahaya biasanya sulit membedakan sel endotel kapiler dari podosit. Semua pembuluh kapiler tadi kemudian menjadi satu lagi membentuk arteriol yang selanjutnya keluar dari glomerulus dan disebut vasa eferen yang berupa suatu arteriol.2 Pada beberapa glomerulus dapat dibedakan vasa aferen dari vasa eferen karena kebetulan terpotong pada apparatus yuxta glomerularis. Bangunan ini terdiri atas makula densa dan sel yuxta glomerularis. Vasa aferen ikut membentuk bangunan ini karena sel yuxta glomerularis sebenarnya merupakan sel otot polos dinding vasa aferen didekat glomerulus yang berubah sifatnya menjadi sel epiteloid. Sel-sel tersebut tampak jernih dan kadang-kadang di dalam sitoplasmanya terdapat granula. Ditempat ini, arteriol tidak mempunyai tunika elastika interna.2Sisi luar sel yuxtaglomerularis berhimpit dengan sel yang menyusun makula densa yang merupakan epitel dinding tubulus kontortus distalis. Pada bagina ini sel dinding tubulus tersusun lebih padat daripada bagian lain. Sel makula densa dan sel yuxtaglomerular bersama-sama membentuk apparatus yuxta glomerularis. Diantara apparatus yuxta glomerularis dan tempat keluarnya vasa eferen glomerulus terdapat kelompokan sel-sel kecil yang jernih yaitu sel mesangial atau sel polkisen.3 Gambar 3 mikroskopik glomerulus
Tubulus kontortus proksimal. Saluran ini selalu terpotong dalam berbagai bidang karena jalannya berkelok-kelok. Dindingnya terdiri atas selapis sel kuboid dengan batas-batas sel yang sukar dilihat. Intinya bulat, biru dan biasanya terletak agak berjauhan dengan inti sel disebelahnya. Sitoplasma berwarna asidofil. Dinding lateral sel tidak jelas. Permukaan sel yang menghadap lumen mempunyai batas sikat(brush border).3Tubulus kontortus distal. Seperti yang proksimal, dindingnya terdiri atas selapis sel kuboid yang batas antar selnya agak lebih jelas dibanding yang proksimal, inti sel bulat, berwarna biru, tetapi bila diperhatikan, jarak antara inti sel disebelahnya agak berdekatan satu sama lain. Sitoplasma berwarna basofil dan permukaan sel yang menghadap lumen tidak mempunyai brush border.3Arteri dan vena interlobularis. Pembuluh ini disebut juga a/v intralobularis atau a/v kortikalis radiata. Kedua pembuluh ini sering terlihat berjalan berdampingan dan tergolong arteriol dan venula. Bergantung pada arah potongannya, kedua pembuluh ini dapat terpotong melintang atau memanjang, tetapi selalu berada didalam jaringan koteks ginjal. 3Pada daerah yang berbatasan dengan jaringan medulla (pyramid) pada beberapa sajian dapat ditemukan a/v arkuata yang tergolong arteriol dan venula yang lebih besar daripada a/v interlobularis. 3Kolumna renalis bertini. Jaringan korteks ginjal sebagian kecil menjorok kedaerah medulla membentuk kolom mengisi celah diantara piramid. Jaringan medulla seperti itulah yang disebut kolumna renalis bertini. Pada beberapa sajian disini pun dapat ditemukan pembuluh darah yang juga tergolong arteriol/venula dan disebut a/v interlobaris.3Medula ginjal. Jaringan medulla ginjal hanya terdiri atas saluran-saluran yang kurang lebih berjalan lurus. Jaringan medulla ada juga yang menjorok masuk kedalam daerah korteks. Didalam korteks ginjal jaringan medulla ini membentuk berkas-berkas yang disebut prosesus ferreini. Di dalam berkas ini terdapat sekelompok saluran yang gambarannya berbeda dari saluran yang ada di dalam jaringan korteks. Jika berkas itu terpotong melintang biasanya tampak sejumlah saluran lumennya lebih kecil dan dindingnya pun lebih tipis.3Didalam jaringan medulla ginjal, yang terdapat pada prosesus ferreini maupun pada piramid dapat dipelajari saluran-saluran urine sebagai berikut : 3a. Ansa henle segmen tebal naik (pars asenden). Gambarannya mirip tubulus kontortus distal, tetapi garis tengahnya lebih kecil.b. Ansa henle segmen tipis. Gambarannya mirip pembuluh kapiler darah, tetapi epitelnya meskipun hanya terdiri atas selapis sel gepeng, sedikit lebih tebal sehingga sitoplasmanya lebih jelas terlihat, selain itu lumennya tampak kosong.c. Ansa henle segmen tebal turun (pars desenden). Gambarannya mirip tubulus kontortus proksimal, tetapi diameternya lebih kecil.d. Duktus koligens. Gambarannya mirip tubulus kontortus distal tetapi dinding sel epitelnya jauh lebih jelas, selnya lebih tinggi dan lebih pucat.Jaringan medulla yang terdapat di dalam piramid gambarannya sama dengan yang tedapat dalam prosesus ferreini. Tetapi makin dekat ke papilla renis, saluran-saluran yang ada didalamnya tamapak berdiameter lebih besar, dindingnya dilapisi epitel kubis tinggi selapis sampai torak dan disebut duktus papilaris bellini. Saluran yang terakhir ini bermuara kedalam kaliks minor.2
Gambar 4 mikroskopik ginjal
Gambar 5 medula ginjal
Gambar 7 mikroskopik korteks ginjal
Gambar 8 Mikroskopik ginjalMekanisme kerja GinjalFungsi Homeostasis GinjalGinjal, bekerja sama sengan memasukkan hormonal dan saraf yang mengontrol fungisnya, adalah organ yang terutama berperan dalam mempertahankan stabilitas volume, komposisi elektrolit, dan osmolaritas (konsentrasi zat terlarut) CES. Dengan menyesuaikan jumlah air dan berbagai konstituen plasma yang dipertahankan keseimbangan air dan elektrolit dalam kisaran yang sangat sempit yang memungkinkan kehidupan, meskipun pemasukan dan pengeluaran konstituen-konstituen ini melalui saluran lain sangat bervariasi. Ginjal tidak hanya melakukan penyesuaian terhadap beragam asupan air (H2O), garam, dan elektrolit lain tetapi juga menyesuaikan konstituen-konstituen CES ini melalui urin untuk mengkompensasi kemungkinan pengeluaran abnormal melalui keringat berlebihan, muntah, diare, atau pendarahan. Karena ginjal melakukan tugasnya mempertahankan homeostasis maka komposisi urin dapat sangat bervariasi. 6Ketika CES mengalami kelebihan air atau elektrolit tertentu misalnya garam (NaCl) maka ginjal dapat mengeluarkan kelebihan tersebut melalui urin. Jika terjadi deficit maka ginjal tidak dapat menambah konstituen yang kurang tersebut tetapi dapat membatasi pengeluarannya sehingga terjadi penghematan konstituen tersebut sampai yang bersangkutan dapat memasukkan bahan yang kurang tersebut ke dalam tubuhnya. Karena itu, ginjal lebih efisien melakukan kompensasi terhadap kelebihan daripada kekurangan. Pada kenyataannya, pada sebagian hal ginjal tidak dapat secara sempurna menghentikan terbuangnya suatu bahan yang bermanfaat melalui urin, meskipun tubuh mungkin kekurangan bahan tersebut. 6 Selain peran regulatorik penting ginjal dalam mempertahankan keseimbangan cairan dan elektrolit, ginjal juga merupakan rute utama untuk mengeluarkan bahan-bahan sisa metabolic yang berpotensi toksik dan senyawa asing dari tubuh. Bahan sisa ini tidak dapat dikeluarkan sebagai zat padat , bahan-bahan tersebut harus di keluarkan dalam bentuk larutan sehingga ginjal wajib menghasilkan paling sedikit 500 ml urin berisi bahan sisa per harinya. Karena H2O yang di keluarkan sebagai urin berasal dari plasma maka orang yang tidak mendapat sama sekali H2O akan kencing sampai mati karena volume plasma turun ke tingkat fatal karena H2O terus menerus keluar untuk menyertai bahan-bahan sisa. 6
Terdapat tiga proses dasar yang berperan dalam pembentukan urin yaitu filtrasi oleh glomerulus, reabsopsi dan sekresi oleh tubulus. Filtrasi glomerulus, filtrasi nondiskriminatif plasma bebas protein dari glomerulus ke dalam kapsula bowman. Reabsorbsi tubulus yaitu perpindahan selektif zat-zat yang di filtrasi dari lumen tubulus kedalam kapiler peritubulus. Sekresi tubulus yaitu perpindahan selektif zat-zat yang tidak di filtrasi dari kapiler peritubulus kedalam lumen tubulus.41. Proses filtrasiPada saat darah mengalir melalui glomerulus, terjadi filtrasi plasma yang bebas protein menembus kapiler glomerulus kedalam kapsula bowman. Proses ini dikenal dengan proses filtrasi glomerulus, yang merupakan langkah pertama dalam pembentukan urin. Cairan yang difiltrasi dari glomerulus kedalam kapsula bowman harus melewati tiga lapisan yang membentuk membran glomerulus. Tiga lapisan tersebut adalah dinding kapiler glomerulus, lapisan gelatinosa aseluler yang dikenal sebagai membran basal dan lapisan dalam kapsul bowman. Secara kolektif, lapisan ini berfungsi saringan molekul halus yang menahan sel darah merah dan protein plasma, tetapi melewatkan H2O dan zat terlarut lain yang ukuran molekuler cukup kecil. Dinding kapiler glomerulus, yang terdiri dari selapis sel endotel gepeng, memiliki lubang-lubang dengan banyak pori-poribesar atau fenestra yang membuatnya seratus kali lebih permiabel terhadap H2O dan zat terlarut dibandingkan kapiler di tempat lain. Membran basal terdiri daari glikoprotein dan kolagen dan terselip diantara glomerulus dan kapsul bowman. Kolagen menghasilkan kekuatan struktural, sedangkan glikoprotein menghambat filtrasi protein plasma kecil. Walaupun protein plasma yang lebih besar tidak dapat difiltrasi karena tidak dapat melewati pori-pori diatas, pori-pori tersebut sebenarnya cukup besar untuk melewatkan albumin, protein plasma kecil. Namun glikoprotein karena bermuatan negatif akan menolak albumin dan protein plasma lain. Dengan demikian protein plasma hampir seluruhnya tidak dapat difiltrasi, dan kurang dari 1% molekul albumin yang berhasil lolos untuk masuk ke kapsula bowman. Sebagian penyakit ginjal yang ditandai oleh adanya albumin berlebihan dalam urin. Diperkirakan disebabkan oleh gangguan muatan negatif didalam membran glomerulus, yang menybabkan membran lebih permiabel tehadap albumin walaupun ukuran pori-pori tidak berubah. Lapisan terakhir pada membran glomerulus yaitu lapisan dalam kapsul bowman terdiri dari podosit, sel mirip gurita yang mengelilingi berkas glomerulus. Setiap podosit memiliki banyak tonjolan memanjang seperti kaki yang saling menjalin dengan tonjolan podosit didekatnya. Celah sempit antara tonjolan yang berdekatan, yang dikenal sebagai celah filtrasi, membentuk jalan bagi cairan untuk keluar dari kapiler glomerulus dan masuk kelumen kapsul bowman. dengan demikian, rute yang diambil oleh bahan yang terfiltrasi untuk melintasi membran glomerulus seluruhnya bersifat ekstraseluler. Pertama melalui pori-pori kapiler, kemudian membran basal aseluler dan terakhir melalui celah filtrasi kapsular.4,5
Gambar 10 Glomerulus
Untuk melaksanakan filtrasi glomerulus, harus terdapat suatu gaya yang mendorong sebagian plasma dalam glomerulus mdua perbedaamenembus lubang-lubang membran glomerulus. Filtrasi glomerulus disebabkan oleh adanya gaya-gaya fisik pasif yang serupa dengan gaya-gaya yang terdapat terdapat dikapiler bagian tubuh lainnya. Karena glomerulus merupakan suatu kapiler, prinsip-prinsip dinamika cairan yang mendasari ultrifiltrasi melintasi kapiler lain yang berlaku kecuali 2 perbedaan penting: kapiler glomerulus jauh lebih permeabel dibandingkan dengan kapiler ditempat. lain sehingga untuk tekanan filtrasi yang sama lebih banyak cairan yang di filtrasi. Keseimbangan gaya-gaya dikedua sisi membran adalah sedemikian rupa, sehingga filtrasi berlangsung diseluruh panjang kapiler. Sebaliknya, keseimbangan gaya-gaya dikapiler lain bergeser, sehingga filtrasi berlangsung dibagian awal pembuluh tetapi menjelang akhir reabsorbsi.Terdapat tiga gaya fisik yang terlibat dalam filtrasi glomerulus, yaitu: Tekanan darah kapiler glomerulus, merupakan tekanan darah yang ditimbulkan oleh darah di dalam kapiler glomerulus yang bergantung pada kontraksi jantung dan resistensi arteriol afferent dan efferent. Tekanan darah pada kapiler glomerulus sekitar 55 mmHg lebih tinggi daripada tekanan darah kapiler tempat lain, disebabkan karena diameter arteriol efferent yang lebih kecil daripada arteriol afferent. Tekanan ini mengakibatkan cairan keluar dari glomerulus dan masuk ke kapsula Bowman dan merupakan gaya utama yang menghasilkan filtrasi glomerulus. Tekanan osmotic koloid plasma, merupakan tekanan yang arahnya melawan filtrasi. Disebabkan karena adanya ketidakseimbangan kadar protein kapiler glomerulus dan kapsula Bowman sehingga air cenderung mengalir dari kapsula Bowman ke kapiler glomerulus. Besarnya kira-kira 30 mmHg. Tekanan hidrostatik kapsula Bowman, arahnya melawan filtrasi, dan disebabkan karena adanya tekanan dari cairan di dalam kapsula Bowman yang besarnya sekitar 15 mmHg.
Tekanan darah kapiler glomerulus mendorong filtrasi kedua gaya lain yang bekerja melintasi membran glomerulus ( tekanan osmotik plasma dan tekanan hidrostatik kapsul bowman) melawan filtrasi. Tekanan osmotik koloid plasma ditimbulkan oleh distribusi protein-protein plasma yang tidak seimbang dikedua sisi membran glomerulus. Karena tidak dapat difiltrasi protein plasma-plasma terdapat di kapiler glomerulus, tetapi tidak ditemukan dikapsul bowman. Dengan demikian kosentrasi H2O dikapsul bowman lebih tinggi daripada kosentrasinya dikapiler glomerulus. Akibatnya adalah kecenderungan H2O untuk berpindah secara osmosis mengikuti penurunan gradien konsetrasinya dari kapsula bowman ke kapiler glomerulus tekanan osmotik yang melawan filtrasi ini rata-rata besarnya 30 mmhg, yang sedikit lebih tinggi daripada dikapiler lain ditubuh.2,6
Gambar 11 Tekanan glomerulusLaju filtrasi sebenarnya yaitu laju filtrasi glomerulus ( GFR ), tergantung tidak saja pada tekanan filtrasi netto, tetapi juga pada seberapa luas permukaan glomerulus yang tersedia untuk penetrasi dan seberapa permeabelnya membran glomerulus. Sifat-sifat membran glomeulus ini secara kolektif disebut sebagai koefisien filtarsi. Dalam keadaan normal, sekitar 20% plasma yang masuk glomerulus difiltrasi dengan tekanan filtrasi netto 10 mmHg, menghasikansecara kolektif melalui semua glomerulus setiap hari untuk GFR rata-rata 125 ml/ menit pada pria dan 160 liter filtrat perhari untuk GFR 15 ml/menit pada wanita. GFR dikontrol oleh 2 mekanisme, keduanya ditujukan untuk menyesuaikan aliran darah glomerulus dengan mengatur kaliber, dengan demikian, resitensi arteriol aferen. Keduanya yaitu autoregulasi, yang ditujukan untuk mencegah perubahan spontan GFR dan kontrol simpatis ekstrinsik, yang ditujukan untuk pengaturan jangka panjang tekanan darah arteri.Autoregulasi GFR karena tekanan darah arteri adalah gaya yang mendorong darah kedalam glomerulus, tekanan darah kapiler glomerulus dan dengan demikian,GFR akan meningkat setara dengan peningkatan tekanan arteri jika hal-hal lain konstan. Demikian juga, penurunan tekanan darah arteri dengan disertai penurunan GFR. Perubahan GFR spontan semacam itu sebagian besar dicegah oleh mekanisme pengaturan instrinsik yang dicetus oleh ginjal itu sendiri, suatu proses yang dikenal sebagai otoregulasi. Ginjal melakukannya dengan mengubah-ubah kaliber arteriol aferen, sehingga resistensi terhadap aliran darah melalui pembuluh ini dapat dapat disesuaikan. Sebagai contoh, jika GFR meningkat akibat adanya peningkatan tekanan arteri, tekanan filtrasi netto dan GFR dapat dikurangi normal oleh konstriksi arteriol afferen, yang menurunkan aliran darah kedalam glomerulus. Apabila GFR turun akibat penurunan tekanan arteri, tekanan glomerulus dapat ditingkatkan kenormal melalui vasodilatasi arteriol aferen, yang memungkinkan lebih banyak darah masuk walau gaya yang mendorongnya kurang. Ada 2 mekanisme intrarenal yang berperan dalam otoregulasi. 6A. Mekanisme miogenikMekanisme ini adalah sifat umum otot polos vascular. Otot polos vascular arteriol berkontraksi secara inheren sebagai respons terhadap peregangan yang menyertai peningkatan tekanan di dalam pembuluh. Karena itu, arteriol aferen secara otomatis berkontraksi sendiri ketika teregang akibat peningkatan tekanan darah arteri. Respon ini membantu membatasi aliran darah ke dalam glomerulus dalam jumlah normal meskipun tekanan arteri meningkat. Sebaliknya, relaksasi inheren arteriol aferen tidak teregang ketika tekanan di dalam pembuluh berkurang meningkatkan aliran darah ke dalam glomerulus meskipun aliran darahnya menurun. 6B. mekanisme umpan balik tubuloglomerulusMekanisme ini melibatkan apparatus jukstaglomerulus, yaitu kombinai khusus sel tubular balik, berjalan melewati sudut yang dibentuk oleh arteriol aferen dan eferen sewaktu keduanya menyatu dengan glomerulus. Sel-sel otot polos di dinding arteriol aferen bagian ini secara khusus membentuk sel granular, dinamai demikian karena sel-sel ini memiliki macula densa. Sel-sel macula densa mendeteksi perubahan kadar garam cairan tubulus yang melewatinya.6Jika LFG (laju filtrasi glomerulus) meningkat akibat peningkatan tekanan arteri maka cairan yang difiltrasi dan mengalir melalui tubulus distal lebih besar daripada normal. Sebagai respon terhadap peningkatan penyaluran garam ke tubulus distal, sel-sel macula densa mengeluarkan adenosin, yang bekerja secara parakrin ada arteriol aferen sekitar untuk menyebabkanya berkontriksi sehingga aliran darah glomerulus berkurang dan LFG kembali normal. Dalam keadaan sebaliknya, ketika penyaluran garam ke tubulus distal berkurang karena penurunan spontan LFG akibat darah arteri, maka adenosin yang dikeluarkan oleh macula densa juga berkurang. Hal ini menyebabkan vasodilatasi arteriol aferen sehingga aliran darah tubulus meningkat dan LFG kembali normal. Karena itu melalui mekanisme ini 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 garamnya konstan. 6 Kontrol simpatis ekstrinsik, GFR selain mekanisme autoregulasi instrinsik yang dirancang untuk menjaga agar GFR konstan walaupu terjadi fluktuasi tekanan darah. GFR dapat diubah secara sengaja bahkan saat tekanan darah arteri rata-rata berada dalam rentang otoregulasi, oleh mekanisme kontrol ekstrinsik yang mengalahkan respon otoregulasi. Kontrol ekstrinsik atas GFR, yang diperantai oleh masukan sistem saraf simpatis ke arteriol aferen, ditujukan untuk mengatur tekanan darah arteri. Sistem saraf parasimpatis tidak menimbulkan pengaruh apapun pada ginjal.52. Proses reabsorbsiSetelah plasma bebas-protein difiltrai melalui glomerulus, setiap zat ditangani sendiri oleh tubulus, sehingga walaupun konsentrasi semua konstituen dalam filtrat glomerulus awal identik dengan konsentrasinya dalam plasma (dengan kekecualian protein plasma), konsentrasi berbagai konstituen mengalami perubahan-perubahan saat cairan filtrasi mengalir melalui sistem tubulus. 6Kapasitas reabsorbtif sistem tubulus sangat besar. Lebih dari 99% plasma yang difiltrasi dikembalikan kedarah melalui reabsorbsi. Zat-zat utama yang secara aktif direabsorbsi adalah Na+ ( kation utama CES ), sebagian besar elektrolit lain dan nutrien organik, misalnya glukosa dan asam amino. Zat terpenting yang direabsorbsi secara pasif adalah air, dan urea. Absorbsi Na+ dan CL- memegang peran penting dalam metabolisme elektrolit dan cairan tubuh. Selain itu, transpor Na+ terjadi bersamaan dengan transport H+, elektrolit lain, glukosa, asam amino, asam organik, fosfat dan zat lainnya melalui dinding tubulus. Di tubulus proksimal, bagian tebal ansa henle pars ascendens, tubulus distal dan duktus koligentes, proses perpindahan Na+ berlangsung melalui konstranspor atau pertukaran ion dari lumen tubulus ke dalam sel epitel tubulus mengikuti tingkat gradien konsentrasi dan gradien listrik, dan kemudian di pompa secara aktif dari sel tubulus ke ruang intersitium. Jadi, Na+ akan diangkut secara aktif dikeluarkan dari seluruh bagian tubulus ginjal. Kecuali bagian tipis ansa henle. Na+ dipompa ke ruang interstisial oleh pompa Na+-K+ ATPase. Pompa ini akan mengeluarkan tiga Na+ dan memasukkan dua K+ ke dalam sel. Pada sisi luminalnya, sel-sel tubulus disatuka satu dengan yang lainnya oleh taut erat, tetapi masih terdapat ruang antar sel disepanjang tepi lateralnya. Sejumlah besar Na+ diangkut secara aktif ke perluasan ruang interstisial ini, yang disebut ruang antar sel lateral. Pada keadaan normal sekitar 60% dari Na+ yangdifiltrasi akan direabsorbsi di tubulus proksimal. Terutama melalui pettukaran Na+-H+/ sebanyak 30% lainnya diserap melalui kontraporter Na+-2CK+ dibagian tebal ansa henle pars ascendens dan sekitar 7 % diserap oleh kontranspor Na+- Cl- ditubulus kontortus distal. Sisa Na+ yang difiltrasi, yakni sekitar 3% diserap melalui kanal enaC diduktus koligentes dan penyerapan sisa Na+ ini diatur oleh aldosteron dalam upaya mempertahankan keseimbangan homeostatik Na+. 6Glukosa, asam amino dan bikarbonat direabsorbsi bersama-sama dengan Na+ dibagian tubulus proksimal. Mendekati akhir tubulus, Na+ akan direabsorbsi bersama-sama dengan Cl-. Glukosa merupakan contoh zat yang direabsorbsi melalui transport aktif sekunder. Laju filtrasi glukosa kira-kira 100 mg/ menit. Hampir semua glukosa direabsorbsi dan hanya beberapa miligram saja yang dijumpai diurin dalam waktu 24 jam.jumlah yang direabsorbsi sebanding dengan jumlah yang difiltrasi, dan nilai ini sebanding dengan kadar glukosa dalam plasma dikalikan LFG hingga mencapai batas tranport maksimum( Tmg) bila batas Tmg melampaui, jumlah glukosa yang terdapat didalam urine akan meningkat. Batas Tmg kira-kira 375 mg/menit pada laki- laki dan 300 mg/menit pada wanita. Nilai ambang ginjal untuk glukosa merupakan kadar glukosa plasma saat kadar urine tercatat melebihi kadar ekskresi normalnya. Bila dihitung untuk ambang ginjal untuk glukosa adalah sekitar 300 mg/ dL yaitu 375 mg/ menit dibagi oleh 125 mg/ menit. Namun ambang ginjal sebenarnya berdasarkan kadar plasmanya diarteri adalah sekitar 200mg/ menit, yang sebanding dengan kadar plasmanya di vena yaitu 180 mg/menit. 6
3. Proses sekresiSekresi 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 urin.6Mekanisme kerja sekresi tubulus: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+), ion kalium (K+), serta anion dan kation organik, yang banyak diantaranya adalah senyawa senyawa yang asing bagi tubuh.6 Sekresi ion hidrogenSekresi hidrogen ginjal sangatlah penting dalam pengaturan keseimbangan asam-basatubuh.6 Sekresi ion kaliumIon 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.6 Sekresi anion dan kation Tubulus proksimal mengandung dua jenis pembawa sekretorik yang terpisah, satu untuk sekresi anion organik dan suatu sistem terpisah untuk sekresi kation organik. 5,6Hormon-hormon GinjalHormon antidiuretik (ADH)Hormon antidiuretik ((ADH) adiuretin, vasopresin) dibentuk di nucleus supraoptikus dan paraventrikular hipotalamus, dan ditransport ke lobus posterior kelenjar hipofisis melalui akson neuron penghasil hormon. ADH melalui reseptor V2 dan cAMP menyebabkan penggabungan kanal air ke dalam membran lumen sehingga meningkatkan reabsorsi air pada tubulus distal dan duktus koligentes ginjal. ADH juga merangsang absorsi Na+ dan urea di tubulus. Konsentrasi ADH yang tinggi juga menyebabkan vasokonstriksi (melalui reseptor V1 dan IP3). 7Rangsangan untuk pelepasan ADH adalah hiperosmolaritas ekstrasel (atau penyusutan sel) dan penurunan pengisian di kedua atrium, serta muntah, nyeri, stress, dan gairah (seksual). Sekresi ADH selanjutnya dirangsang oleh angiotensin II, dopamine, dan beberapa obat atau toksin (misal nikotin, morfin, barbiturat). Peningkatan perenggangan atrium serta asam aminobutirat- (GABA), alkohol, dan pajanan terhadap dingin menimbulkan efek penghambatan. 7Jika kelebihan ADH Sering kali terjadi akibat penigkatan pembentukan ADH di hipotalamus, missal, karena stress. Selain itu, ADH dapat dibentuk secara ektopik pada tumor (terutama small cell carsinoma bronchus) atau penyakit paru. Hal ini menyebabkan penurunan eksresi air (oligouria). Konsentrasi komponen urin yang sukar larut dalam jumlah yang bermakna dapat menyebabkan pembentukan batu urin (urolitiasis). Pada waktu yang bersamaan terjadi penurunan osmolaritas ekstrasel (hiperhidrasi hipotonik) sehingga terjadi pembengkakan sel. Hal ini terutama berbahaya jika menyebabkan edema serebri. 7Defisiensi ADH Terjadi jika pelepasan ADH berkurang, seperti pada diabetes insipidus sentralis yang diturunkan secara genetic, pada kerusakan neuron, missal oleh penyakit autoimun, atau trauma kelenjar hipofisis lainnya. Penyebab eksogen lainnya termasuk alkohol atau pajanan terhadap dingin. Di sisi lain, ADH mungkin gagal mempengaruhi ginjal, bahkan jika jumlah yang dieksresikan normal, misal pada kerusakan kanal air, atau jika kemampuan pemekatan ginjla terganggu, seperti pad defisiensi K+, kelebihan Ca2+, atau inflamasi medilla ginjal. Penurunan pelepasan ADH atau efek yang timbul akibat pengeluaran urin yang kurangpekat dalam jumlah besar dan dehidrasi hipertonik menyebabkan penyusutan sel. Pasien akan dipaksa mengkompensasi kehilangan air melalui ginjal dengan meminum banyak air (polidipsia). Jika osmoreseptor dihipotalamus rusak, defisiensi ADH akan disertai dengan hipodipsia dan dehidrasi hipertonik akan menjadi sangat nyata. 7Antidiuresis Hormon (ADH) fungsinya : Merangsang penyerapan semula air di tubul ginjalRENIN
Renin adalah suatu hormon yang dikeluarkan oleh ginjal sebagai respons terhadap penurunan tekanan darah atau penurunan konsentrasi natrium plasma. Sel-sel yang membentuk dan mengeluarkan rennin, dan mengontrol pelepasannya, adalah sekelompok sel nefron yang disebut apparatus jukstaglomerulus (JG). Kelompok sel ini mencakup sel-sel otot polos arteriol aferen dan sel-sel macula densa. Sel-sel otot polos mensintesis rennin dan berfungsi sebagai baroreseptor untuk memantau tekanan darah. Sel-sel macula densa adalah bagian dari pars asendens nefron. Sel-sel ini memantau konsentrasi natrium plasma.7Sel-sel macula densa dan sel-sel arteri aferen terletak berdekatan satu sama lain di titik di mana pars asendens tubulus distalis hampir menyentuh glomerulus. Apabila tekanan darah turun, maka sel-sel otot polos meningkatkan pelepasan reninnya. Apabila tekanan darah naik, maka sel-sel mengurangi pelepasan reninnya. Apabila kadar kadar natrium plasma berkurang, maka sel-sel macula densa memberi sinyal kepada sel-sel otot polos untuk menurunkan pelepasan renin. 7Saraf simpatis juga merangsan apparatus JG untuk mengeluarkan renin. Dengan demikian, penurunan tekanan darah menyebabkan peningkatan renin baik secara langsung melalui baroreseptor JG, dan tidak langsung melalui saraf simpatis.7Setelah dikeluarkan, renin beredar dalam darah dan bekerja dengan mengkatalisis penguraian suatu protein kecil yaitu, angiotensinogen, menjadi angiotensin I suatu protein yang terdiri dari 10 asam amino. Angiotensinogen dihasilkan oleh hati dan konsentrasinya di dalam darah tinggi. Dengan demikian, pelepasan renin adalah langkah penentu kecepatan reaksi. Perubahan angiotensinogen menjadi angiotensin I berlangsung di seluruh plasma, tetapi terutama dikapiler-kapiler paru. Angiotensin I secara cepat bereaksi dengan enzim lain yang sudah ada di dalam darah, enzim pengubah-angiotensin (angiotensin-converting enzyme, ACE). ACE menguraikan angiotensin I menjadi angiotensin II sebuah peptida 8 asam amino. 7Angoitensin IIAngiotensin II adalah vasokonstriktor yang bekerja pada seluruh system vaskular untuk meningkatkan kontraksi otot polos sehingga terjadi penurunan garis tengah pembuluh dan peningkatan resistensi perifer total (TPR). Peningkatan TPR secara langsung meningkatkan tekanan darah sistemik. Angiotensin II juga merupakan suatu hormone kkuat yang beredar dalam darah ke kelenjar adrenal, menyebabkan sintesin hormon mineralokortikois. 7
Respon Renin Angiotensin Aldosteron terhadap perubahan tekanan darahApabila terjadi penurunan tekanan darah, maka sel-sel JG melepaskan renin, yang pada gilirannya menyebabkan peningkatan angiotensin II. Angiotensin II menyebabkan konstriksi arteriol-arteriol di seluruh tubuh, termasuk arteriol aferen dan eferen. Hal ini menyebabkan peningkatan resistensi perifer total dan pemulihan tekanan darah ke tingkat normal. Aliran darah ginjal berkurang, yang menyebabkan produksi urin menurun. Hal ii ikut membantu meningkatkan volume plasma dan tekanan darah.Hal yang sebaliknya akan terjadi apabila tekanan darah meningkat. Apabila tekanan darah meningkat, maka pengeluaran renin berkurang dan kadar angiotensin II turun. Hal ini menyebabkan dilatasi arteriol-arteriol sestemik, penurunan resistensi total, dan penurunan tekanan darah kembali ke tingkat normal. Penurunan angiotensin II menyebabkan arteriol aferen dan eferen melemas sehingga terjadi peningkatan aliran darah ginjal dan pengeluaran urin, yang berfungsi untuk menurunkan tekanan darah.7
Renin Angiotensin aldosteron terhadap penurunan natriumRangsangan kedua yang menyebabkan pelepasan renin adalah konsentrasi natrium plasma. Penurunan natrium di dalam cairan tubulus yang melewati sel-sel makula densa akan menyebabkan peningkatan pengeluaran renin. Peningkatan renin menyebabkan peningkatan angiotensin II, yang merangsang sintesis aldosteron yang dengan demikian meningkatkan reabsorbsi natrium. Hal ini menurunkan rangsangan untuk pelepasan renin lebih lanjut. Hal yang sebaliknya terjadi apabila terjadi peningkatan natrium plasma yang melewati sel-sel makula densa.7ALDOSTERON
Aldosteron beredar dalam darah dan berikatan dengan sel-sel duktus pengumpul di korteks ginjal. Pengikatan dengan aldosteron menyebabkan peningkatan reabsorbsi natrium dari filtrate urin dan menyebabkan natrium masuk kembali ke kapiler peritubulus. Peningkatan reabsorbsi natrium menyebabkan peningkatan reabsorbsi air sehingga volume plasma meningkat. Peningkatan volume plasma akan meningkatkan aliran balikvena ke jantung sehingga volume sekuncup dan curah jantung meningkat,. Peningkatan curah jantung, seperti peningkatan TPR, secara langsung meningkatkan tekanan darah sistemik. Rangsangan lain untuk pelepasan aldosteron, selain angiotensin II, adalah kadar kalium plasma yang tinggi dan suatu hormone hipofisis anterior, hormon adrenokortikotropik (ACTH). Selain mempengaruhi reabsorpsi natrium, aldosteron juga merangsang sekresi (dan dengan demikian ekskresi) kalium dari tubulus duktus pengumpul di korteks ginjal ke dalam filtrate urin.7
Eritropoetin Eritropoetin, suatu hormon yang secara langsung mempengaruhi aktifitas sumsum tulang sangat peka terhadap perubahan kadar oksigen dalam jaringan. Bagaimana mekanismenya sehingga perubahan oksigenisasi jaringan menyebabkan perubahan kadar eritropoetin, tidak diketahui dengan pasti.Walaupun eritropoetin tidak dibentuk dan disimpan di ginjal, fungsi ginjal dan oksigenisasi jaringan ginjal menentukan kadar eritropoetin.7
Ternyata hipoksia jaringan menyebabkan ginjal mensekresi suatu enzim, yaitu factor eritropoetik yang bereaksi dengan protein yang ada dalam sirkulasi dan membentuk eritropoetin yang aktif.
Segala sesuatu yang menurunkan oksigenisasi ginjal mengakibatkan peningkatan kadar eritropoetin, apabila fungsi ginjal itu adekuat. 7
Daftar Pustaka 1. Inggriani K. Buku Ajat Traktus Urogenitalis. Edisi 2. Jakarta: Bagian Anatomi Fakultas Kedokteran UKRIDA; 2012.h.20-5. 2. Fawcet, Bloom. Buku ajar histology. Edisi ke-12. Jakarta: EGC;2002.h.852-7.3. Craigmyle MBL. Atlas berwarna histology. Edisi 2. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2002.h.346-9.4. Ganong, WF. Review of medical physiology. 22th ed. Jakarta: EGC; 2008. p.725-753.5. Guyton CA. Fisiologi manusia dan mekanisme penyakit. Edisi ke-3. Jakarta: EGC;1987.h.561-3.6. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi 6 Jakarta: EGC;2011.552-78.7. Soewoto H. Hormon-Hormon Yang Berperan Dalam Metabolisme. 7 Mei 2009. Diunduh dari http://repository.ui.ac.id/dokumen/lihat/2980.pdf. 24 September 2012
