Salah satu fungsi ginjal adalah untuk membersihkan tubuh dari bahan-bahan sisa hasil pencernaan atau yang diproduksi oleh metabolisme. Fungsi kedua yaitu untuk mengontrol volume dan komposisi caian tubuh. Untuk air dan semua elektrolitdalam tubuh, keseimbangan antara asupan (hasil dari pencernaan atau produksi metabolic) dan keluaran (hasil dari ekskresi atau konsumsi metabolic), sebagian besar dipertahankan oleh ginjal. Fungsi pengaturan oleh ginjal ini memelihara kestabilan lingkungan sel yang diperlukan untuk melakukan berbagai aktivitasnya. Ginjal melakukan fungsinya yang paling penting dengan cara menyaring plasma dan memisahkan zat filtrate dengan kecepatan yang bervariasi. Akhirnya, ginjal membuang zat-zat yang tidak diinginkan dari filtrate dengan cara mengekskresikannya ke dalam urin, sementara zat yang dibutuhkan dikembalikan ke dalam darah. Fungsi ginjal diantaranya adalah(1): Ekskresi produk sisa metabolik dan bahan kimia asing Pengaturan keseimbangan air dan elektrolit Pengaturan osmolalitas cairan tubuh dan konsentrasi elektrolit Pengaturan tekanan arteri Pengaturan keseimbangan asam-basa Sekresi, metabolisme dan ekskresi hormonA. Anatomi GinjalDua ginjal terletak pada dinding posterior abdomen (Gambar 1), diluar rongga peritoneum. Setiap ginjal pada orang dewasa beratnya kira-kira 150 gram dan kira-kira seukuran kepalan tangan(1). Bentuk ginjal sendiri seperti biji kacang dan setiap manusia normalnya memiliki 2 buah yaitu kanan dan kiri. Posisi ginjal kanan lebih rendah dibandingkan dengan ginjal kiri karena adanya hati.. setiap ginjal diselubungi oleh kapsul fibrosa, lalu dikelilingi oleh lemak perinefrik, kemudian oleh fasia perinefrik (perirenal) yang menyelubungi kelenjar adrenal(2).

Gambar 1. Letak Ginjal Pada Tubuh ManusiaMasing-masing ginjal manusia terdiri dari kurang lebih 1 juta nefron (Gambar 2), masing-masing mampu membentuk urin. Setiap nefron terdiri dari: (1) glomerulus (sekumpulan kapiler glomerulus) yang dilalui sejumlah besar cairan yang difiltrasi dari darah, dan (2) tubulus yang panjang tempat cairan hasil filtrasi diubah menjadi urin dalam perjalanannya menuju pelvis ginjal(Gambar 3). Ginjal tidak dapat membentuk nefron baru. Oleh karena itu, pada trauma ginjal, penyakit ginjal ataupun proses penuaanyang normal, akan terjadi penurunan jumlah nefron secara bertahap(1).

Gambar 2. Potongan Longitudinal Ginjal Manusia

Gambar 3. Anatomi Mikro Ginjal1) GlomerulusMerupakan suatu bola kapiler yang dikelilingi oleh kapsula Bowman, kumpulan epitel tubulus berbentuk kapsul cekung dimana urin difiltrasi. Glomerulus juga mengandung sel mesangial, yang merupakan penggantung untuk menyangga lengkung kapiler dan memiliki kemampuan kontraktil dan fagositik. Darah memasuki kapiler glomerulus melalui arteriol aferen dan meninggalkannya melalui arteriol eferen. Vasokonstriksi arteriol eferen menyebabkan tekanan hidrostatik tinggi didalam kapiler glomerulus, yang memaksa air, ion, dan molekul kecil melewati sawar filtrasi ke kapsula Bowman(2). 2) Tubulus proksimalTubulus proksimal awalnya melengkung lalu lurus dan kemudian menyambung dengan ansa Henle. Sel tubulus merupakan sel epitel kolumnar yang tinggi dengan banyak mikrovili, permukaan yang luas, dan apparatus endositik luminal yang berkembang dengan baik. Fungsinya adalah mereabsorbsi selektif 99% dari filtrate yang telah terfiltrasi oleh glomerulus. Selain mereabsorbsi tubulus proksimal juga juga mensekresi beberapa zat. Reabsorbsi ini mengurangi volume filtrat, namun karena air bergerak secara osmotic dengan zat terlarut yang direabsorbsi, maka filtrate tidak menjadi pekat(2).3) Lengkung Henle (loop of henle)Loop henle adalah bagian dari tubulus yang terendam dari kortex ke dalam medula (descending limbs) dan kembali ke kortex (ascending limbs). Bagian dari tubulus ini adalah bagian dimana urin dipekatkan. Pada lengkung Henle juga terjadi reabsorbsi dan sekresi beberapa zat(2). 4) Tubulus Distal dan Tubulus PengumpulTubulus kontortus distal memiliki permeabilitas yang rendah terhadap air dan tidak mereabsorbsi air. Namun demikian, reabsorbsi ion semakin mengencerkan cairan tubulus. Konsentrasi akhir dari urin bergantung pada jumlah hormon antidiuretik (ADH) yang disekresi oleh kelenjar pituitari. Apabila terdapat ADH, tubulus distal dan tubulus pengumpul menjadi permeable terhadap air, sehingga urin yang dihasilkan menjadi lebih pekat. Terdapat hubungan antara hipotalamus di otak dengan kelenjar posterior pituari yaitu sel di dalam hipotalmaus yang diketahui sebagai osmoreseptor yang sensitif terhadap perubahan tekanan osmotik di dalam darah. Jika terjadi penurunan asupan cairan, maka terjadi peningkatan tekanan osmotik di dalam darah yang selanjutnya saraf akan merangsang hipotalamus untuk memproduksi ADH yang mereabsorbsi air dari tubulus ginjal kembali ke dalam darah(2).

B. Pembentukan Urin1) Filtrasi GlomerulusPembentukan urin dimulai dengan filtrasi sejumlah besar cairan melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsula Bowman. Seperti kebanyakan kapiler, kapiler glomerulus juga relatif impermeabel terhadap protein, sehingga cairan hasil filtrasi (diebut filtrat glomerulus) pada dasarnya bersifat bebas protein dan tidak mengandung elemen selular, termasuk sel darah merah. Membrane kapiler glomerulus mirip dengan membrane kapiler yang lain, kecuali bahwa membrane tersebut mempunyai tiga lapisan utama(sedangkan membrane yang lain memiliki dua lapisan): (1) endothelium kapiler, (2) membrane dasar, dan (3) lapisan sel epithelial (podosit) yang mengelilingi permukaan luar membrane dasar kapiler(Gambar 4). Lapisan-lapisan ini bersama-sama membentuk sawar filtrasi, yang walaupun terdiri dari tiga lapisan dapat menyaring air dan zat terlarut beberapa ratus kali lebih banyak daripada membrane kapiler yang biasa. Membrane kapiler glomerulus normalnya mencegah filtrasi protein plasma, bahkan pada laju filtrasi yang tinggi.Laju filtrasi tinggi yang melintasi membrane kapiler glomerulu sebgaan merupakan akibat dari sifat khusus yang dimilikinya. Endothelium kapiler mempunyai ribuan lubang kecilyang disebut fenestra. Meskipun fenestrasinya relative besar, sel endotel kaya akan muatan negative tertentu yang menghambat alira protein plasma. Membran dasar yang mengelilingi endotel terdiri atas jalinan serabut kolagen dan proteoglikan yang memiliki suau ruangan besar yag dapat menyaring sejumlah besar air dan zat terlarut yang kecil. Membran dasar secara efektif mencegah filtrasi protein plasma. Bagian akhir dari membrane glomerulus adalah lapisan sel epitel yang membatasi permukaan luar glomerulus. Sel-sel ini tidak kontinu tetapi mempunyai tonjolan panjang seperti kaki (podosit) yang mengelilingi permukaan luar kapiler. Tonjolan kaki ini dipisahkan oleh celah pori-pori (slit pores) yang dilalui filtrate glomerulus. Sel-sel epitel yang juga memiliki muatan negative, merupakan pembatas tambahan terhadap filtrasi protein plasma. Jadi, seluruh lapisan pada dinding kapiler glomerulus merupakan sawar terhadap filtrasi protein plasma.Zat yang tidak dapat terfiltrasi: Ukuran molekul besar (sel darah dan protein), muatan negatif (albumin). Sedangkan zat yang dapat terfiltrasi adalah: air, elektrolit (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl-, HPO4- ), Non Elektrolit: glukosa, as.amino, metabolit protein (urea, kreatinin, as.urat)(2).

Gambar 4. Membran Filtrasi Glomerulus2) Reabsorbsi dan sekresiProses reabsorbsi dan sekresi ini berlangsung melalui mekanisme transport aktif dan pasif. Proses sekresi dan reabsorbsi selektif terjadi dalam tubulus proksimal, tubulus distal dan duktus pengumpul. Dua fungsi penting tubulus distal adalah pengaturan tahap akhir dari keseimbangan air dan asam basa(2). Tempat Reabsorbsi Sekresi

T.Proksimalglukosa,asam amino (100%)bikarbonat/HCO3-(80-90%)air,Na+,K+ (65%), Mg2+,Ca2+,HPO42- (50 %) H+, K+, NH4+ UreaKreatinin sdkt (pemecahan kreatin otot)

Loop HenleCl- ( 35%)Na+, K+ ( 20 30 %)Air (15%) descending HCO3- (10-20 %)Mg2+,Ca2+ Urea(hasil katabolisme & deaminasi asam amino )

T. Distal awalAir (10 15 %) Na+,Cl- ( 5%)Ca2+ ( PTH hormon ) -

T.Distal akhir & collecting ductAir ( 5 9% ADH) Na+ (1 4%Aldosteron) HCO3- ( tgtg sekresi H+ )K+, H+ ADH tinggi urin pekat

Gambar 6. Proses Pembentukan Urin Pada Ginjal

C. Fungsi Lain Ginjal1) Mengatur Tekanan DarahGinjal memiliki mekanisme untuk mengatur tekanan dara. Mekanisme ini adalah sistem renin-angiotensin-aldosteron. Renin adalah suatu enzim protein yang dilepaskan oleh ginjal bila tekanan arteri turun sangat rendah. Kemudian, enzim ini meningkatkan tekanan arteri melalui beberapa cara, jadi membantu mengoreksi penurunan awal tekanan darah.Renin disintesis dan disimpan dalam bentuk inaktif yang disebut prorenin di dalam sel-sel juxtaglomerular (sel JG) di ginjal. Bila tekanan arteri turun, reaksi intrinsik didalam ginjal itu sendiri menyebabkan banyak molekul prorenin didalam sel JG terurai dan melepaskan renin. Sebagian besar renin memasuki aliran darah ginjal dan kemudian meninggalkan ginjal untuk bersikulasi ke seluruh tubuh. Renin bekerja secara enzimatik pada protein plasma lain, yaitu suatu globulin yang disebut sustrat renin (atau angiotensinogen), untuk melepaskan angiotensin I. Angiotensin I kemudian dengan bantuan Angiotensin Converting Enzym (ACE) dibentuk menjadi angiotensin II. Angiotensin II adalah vasokonstriktor yang sangat kuat dan juga memengaruhi fungsi sirkulasi melalui cara lainnya. Selama angiotensin II ini berada didalam darah, maka angiotensin II mempunyai dua pengaruh utama yang dapat meningkatkan tekanan arteri. Pengaruh yang pertama, yaituvasokonstriksi di berbagai daerah di tubuh, timbul dengan cepat. Vasokonstriksi terjadi terutama di arteriol dan jauh lebih lemah di vena. Cara kedua yang membuat angiotensin II meningkatkan tekanan arteri adalah dengan menurunkan ekskresi garam dan air oleh ginjal. Angiotensin II menyebabkan ginjal meretensi garam dan air melalui dua cara utama: Angiotensin II bekerja secara langsug pada ginjal untuk menimbulkan retensi garam dan air Angiotensin II menyebabkan kelenjar-kelenjar adrenal menyekresikan aldosterone, dan kemudian aldosterone meningkatkan reabsorpsi garam dan air oleh tubulus ginjal(1).

Gambar 7. Sistem Renin-Angotensin-Aldosteron2) Memproduksi EritropoietinStimulus utama yang dapat merangsang produksi sel darah merah dalam keadaan oksigen yang rendah adalah hormone dalam sirkulasi yang disebut eritropoietin. Pada orang normal, kira-kira 90 persen dari seluruh eritropoietin dibentuk dalam ginjal, sisanya terutama dibentuk di hati. Pengaruh utama eritropoietin adalah adalah merangsang pembentukan proeritroblasdari sel stem hematopoietic di sumsum tulang. Begitu proeritroblas terbentuk, maka eritropoietin juga menyebabkan sel-sel ini dengan cepat melalui berbagai tahap eritroblastik yang kemudian akan mempercepat produksi sel darah merah yang baru.3) Memproduksi Vitamin DVitamin D memiliki efek yang poten untuk meningkatkan absorpsi kalsium dari usu, vitamin ini juga memiliki efek yang penting bagi pembentukan dan absorpsi tulang. Akan tetapi, vitamin D bukanlah zat aktif yang menyebabkan efek-efek tersebut. Vitamin D harus terlebih dahulu diubah melalui rangkaian reaksi di hati dan ginjal untuk membentuk produk akhir yaitu 1,25-dihidroksikolekalsiferol. Vitamin D3 (kolekalsiferol) adalah senyawa yang dibentuk dikulit akibat radiasi 7-dehidrokolesterol, yaitu suatu senyawa yang normalnya dijumpai di kulit, oleh sinar ultraviolet dari matahari. Akibatnya, paparan sinar matahari yang sesuai mencegah terjadinya defisiensi vitamin D. Aktivasi vitamin D3 dapat dipahami melalui bagan berikut:

Referensi1. Guyton, A. C., Hall, J.E.. 2006. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Diterjemahkan oleh: Irawati, Ramadani D, Indriyani F. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. (233-235, 331-334, 439, 1035-1036)2. OCallaghan, C.. 2006. The Renal System At a Glance. Edisi kedua diterjemahkan oleh Elizabeth Yasmine. Jakarta: Erlangga. 12-22.