Anatomi Fisiologi Ginjal

Susunan Umum Ginjal dan Traktus Urinarius

Dua ginjal terletak pada dinding posterior abdomen, di luar rongga

peritoneum. Setiap ginjal pada

orang dewasa memiliki panjang

12-13 cm, lebar sekitar 6cm,

dan beratnya kira-kira 120-150

gr. Permukaan anterior dan

posterior kutub atas dan bawah

serta tepi lateral ginjal

berbentuk cembung sedangkan

tepi medialnya berbentuk

cekung karena adanya hilus.

Beberapa struktur yang masuk

atau keluar dari ginjal melalui

hilus adalah arteria dan vena

renalis, saraf, pembuluh limfatik, dan ureter. Ginjal diliputi oleh suatu

kapsula fibrosa yang keras untuk melindungi struktur dalamnya yang

rapuh.

Jika ginjal dibagi dua dari

atas ke bawah, dua daerah

utama yang dapat

digambarkan yaitu korteks di

bagian luar dan medulla di

bagian dalam. Medulla ginjal

terdiri dari beberapa massa

jaringan berbentuk kerucut

yang disebut piramida ginjal.

Dasar dari setiap piramida

ginjal dimulai pada perbatasan

antara korteks dan medulla

1

serta berakhir di papilla, yang menonjol ke dalam ruang pelvis ginjal, yaitu

sambungan dari ujung ureter bagian atas yang berbentuk corong. Batas

luar pelvis terbagi menjadi kantong-kantong dengan ujung terbuka yang

disebut kalises mayor, yang meluas ke bawah dan terbagi menjadi kalises

minor, yang mengumpulkan urin dari tubulus setiap papilla. Dinding

kalises, pelvis, dan ureter terdiri dari elemen-elemen kontraktil yang

mendorong urin menuju kandung kemih, tempat urin disimpan sampai

keluar melalui mikturisi.

Suplai Darah Ginjal

Darah yang mengalir ke dua

ginjal normalnya sekitar 20-25%

dari cardiac output, atau sekitar 1.2

L darah/menit. Arteri renalis

memasuki ginjal melalui hilus dan

kemudian bercabang-cabang secara

progresif membentuk arteri

interlobaris, arteri arkuata, arteri interlobularis, dan arteria aferen, yang

menuju ke kapiler glomerulus tempat sejumlah besar cairan dan zat

terlarut (kecuali protein plasma) difiltrasi untuk memulai pembentukan

urin. Ujung distal kapiler pada setiap glomerulus bergabung untuk

membentuk arteriol eferen, yang kemudian menuju jaringan kapiler

kedua, yaitu kapiler peritubular, yang mengelilingi tubulus ginjal.

Sirkulasi ginjal ini bersifat unik karena memiliki dua bentuk kapiler,

yaitu kapiler glomerulus dan kapiler peritubulus, yang tersusun dalam

suatu rangkaian dan dipisahkan oleh arteriol eferen yang membantu untuk

2

mengatur tekanan hidrostatik dalam kedua perangkat kapiler. Tekanan

hidrostatik yang tinggi yang tinggi pada kapiler glomerulus (kira-kira

60mmHg) menyebabkan filtrasi cairan yang cepat, sedangkan tekanan

hidrostatik yang jauh lebih rendah pada kapiler peritubulus (kira-kira 13

mmHg) memungkinkan reabsorbsi cairan yang cepat. Dengan mengatur

tekanan arteriol aferen dan eferen, ginjal dapat mengatur tekanan

hidrostatik pada kapiler glomerulus dan kapiler peritubulus, dengan

demikian laju filtrasi glomerulus dan/atau reabsorbsi tubulus sebagai

respons terhadap kebutuhan homeostatic tubuh.

Kapiler peritubulus mengosongkan isinya ke dalam pembuluh system

vena, yang berjalan secara pararel dengan pembuluh arteriol dan secara

progresif membentuk vena interlobulari, vena arkuta, vena inlobaris, dan

vena renalis, yang meninggalkan ginjal di samping arteri renalis dan

ureter.

Nefron Sebagai Unit Fungsional Ginjal

Masing-masing ginjal

manusia terdiri dari kurang

dari 1 juta nefron, masing-

masing mampu membentuk

urin. Ginjal tidak dapat

membentuk nefron baru. Oleh

karena itu, pada trauma ginjal,

penyakit ginjal, atau proses

penuaan yang normal, akan

terjadi penurunan jumlah

nefron secara bertahap.

Setelah usia 40 tahun, jumlah

nefron yang berfungsi

biasanya menurun kira-kira 10

persen setiap 10 tahun; jadi,

pada usia 80 tahun, jumlah

3

nefron yang berfungsi 40 persen lebih sedikit daripada ketika usia 40

tahun. Berkurangnya fungsi ini tidak mengancam jiwa karena perubahan

adaptif sisa nefron menyebabkan nefron tersebut dapat mengekskresikan

air, elektrolit, dan produk sisa dalam tubuh yang tepat.

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.

Glomerulus tersusun dari suatu jaringan kapiler glomerulus yang

bercabang dan beranastomosis, yang mempunyai tekanan hidrostatik

tinggi (kira-kira 60 mmHg) bila dibandingkan dengan kapiler lainnya.

Kapiler glomerulus dilapisi oleh sel-sel epitel, dan keseluruhan glomerulus

dibungkus dalam kapsula Bowman. Cairan yang difiltrasi dri kapiler

glomerulus mengalir ke dalam kapsula bowman dan kemudian masuk ke

tubulus proksimal, yang terletak dalam korteks ginjal.

Dari tubulus proksimal. Cairan mengalir ke ansa Henle yang masuk

ke dalam medulla renal. Setiap lengkung terdiri atas cabang desenden dan

asenden. dinding cabang desenden dan ujung cabang asenden yang paling

rendah sangat tipis, dan oleh karena itu disebut bagian tipis ansa Henle. Di

tengah perjalanan kembalinya cabang asenden dari lengkung tersebut ke

korteks, dindingnya menjadi jauh lebih tebal, oleh karena itu disebut

bagian tebal cabang asenden.

Pada ujung cabang asenden tebal terdapat bagian yang pendek, yang

sebenarnya merupakan plak pada dindingnya, dan dikenal sebagai macula

densa. Macula densa memainkan peranan penting dalam mengatur

fungsi nefron. setelah macula densa, cairan memasuki tubulus distal, yang

terletak apda korteks renal (seperti tubulus proksimal). Tubulus ini

kemudian dilanjutkan dengan tubulus renalis arkuatus dan tubulus

koligentes kortikal, yang menuju ke duktus koligentes kortikal. Bagian

awal dari 8 sampai 10 duktus koligentes kortikal bergabung membentuk

duktus koligentes yang lebih besar, yang turun ke medulla dan menjadi

4

duktus koligentes medulla. Duktus koligentes bergabung membentuk

duktus yang lebih besar secara progresif, yang akhirnya mengalir menuju

pelvis renal melalui ujung pavila renal. Setiap ginjal, mempunyai kira2

250 duktus koligentes yang sangat besar, yang masing-masing

mengumpulkan urin dari sekitar 4000 nefron.

Anatomi Fisiologi dan Persarafan pada Kandung Kemih

Kandung kemih merupakan suatu ruang otot polos yang terdiri dari dua

bagian utama: (1) bagian korpus, yang merupakan bagian utama kandung

kemih, dan tempat pengumpulan urin, serta (2) bagian leher berbentuk

corong, yang merupakan perluasan bagian korpus kandung kemih, berjalan

ke bawah dank e depan menuju segitiga urogenital dan berhubungan

dengan uretra. Bagian bawah leher kandung kemih disebut juga uretra

posterior karena bagian ini berhubungan dengan uretra.

Otot polos kandung kemih disebut otot detrusor. Serabut-serabut ototnya

meluas ke segala arah dan, ketika berkontraksi, dapat meningkatkan

tekanan di dalam kandung kemih hingga 40-60 mmHg. Jadi, kontraksi

otot detrusor merupakan tahap utama pada proses pengosongan

kandung kemih. Sel-sel otot polos pada otot detrusor bergabung satu

sama lain sehingga terbentuk jalur elektrik bertahanan rendah dari sel otot

yang satu ke sel otot yang lain. Oleh karena itu, potensial aksi dapat

menyebar ke seluruh otot detrusor, dari satu otot ke otot berikutnya,

menyebabkan kontrksi seluruh kandung kemih pada saat yang bersamaan.

Pada dinding posterior kandung kemih, tepat di atas leher kandung kemih,

terdapat daerah segitiga kecil yang disebut trigonum. Pada bagian dasar

apeks trigonum, leher kandung kemih membuka ke arah uretra posterior,

dan kedua ureter memasuki kandung kemih pada sudut puncak trigonum.

Trigonum dapat dikenali karena mukosanya (lapisan bagian dalam

kandung kemih) yang halus, berbeda dengan mukosa di bagian lain

kandung kemih yang berlipat-lipat membentuk rugae. Setiap ureter, saat

memasuki kandung kemih, berjalan miring melintasi otot detrusor dan

5

kemudian berjalan lagi 1 sampai 2 sentimeter di bawah mukosa kandung

kemih seselum mengosongkan urin ke kandung kemih.

Panjang leher kandung kmeih (uretra posterior) adalah 2 – 3 sentimeter,

dan dindingnya tersusun atas otot detrusor yang membentuk jalinan

dengan sejumlah besar jaringan elastis. Otot di daerah ini disebut sfingter

interna. Tonus alamiahnya menahan leher kandung kemih dan uretra

posterior untuk mengosongkan urin dan, dengan demikian, mencegah

pengosongan kandung kemih hingga tekanan pada bagian utama kandung

kemih menignkat melampaui nilai ambang.

Setelah melewati uretra posterior, uretra berjalan melalui difragma

urogenital, yang mengandung suatu lapisan otot yang disebut sfingter

eksterna kandung kemih. Otot ini merupakan otot rangka yang volunter,

derbeda dengan otot pada bagian korpus dan leher kandung kemih, yang

seluruhnya merupakan otot polos. Otot sfingter eksterna berada di bawah

kendali volunter oleh sistem saraf dan dapat digunakan untuk mencegah

miksi secara sadar bahakan ketika kendali involunter berusaha untuk

mengosongkan kandung kemih.

Persarafan Kandung Kemih

Kandung kemih mendapatkan persarafan utama dari saraf-saraf pelvis,

yang berhubungan dengan medulla spinalis melalui pleksus sakralis,

6

Sel-sel pada hipotalamus otak mendeteksi ↑ tek. Osmotik darah

Insufisiensi masukan air

↑ tek. Osmotik darah

Reseptor pd dinding jantung dan pembuluh darah besar mendeteksi

↓ Vol darah

↓ Vol darah

terutama berhubungan dengan segmen S-2 dan S-3 dari medulla spinalis.

Perjalanan melalui saraf pelvis terdapat dalam dua bentuk persarafan yaitu

serabut saraf sensorik dan serabut saraf motorik. Serabut saraf sensorik

mendeteksi derajat regangan dalam dinding kandung kemih. Sinyal-sinyal

regangan khususnya dari uretra posterior merupakan sinyal yang kuat dan

terutama berperan untuk memicu reflex pengosongan kandung kemih.

Persarafan motorik yang dibawa dalam saraf-saraf pelvis merupakan

serabut parasimpatis. Saraf ini berakhir di sel ganglion yang terletak di

dalam dinding kandung kemih. Kemudian saraf-saraf postganglionic yang

pendek akan mempersarafi otot detrusor.

Selain saraf pelvis, terdapat dua jenis persarafan lain yang penting untuk

mengatur fungsi kandung kemih. Yang paling penting adalah serabut

motorik skeletal yang dibawa melalui saraf pudendus ke sfingter eksterna

kandung kemih. Saraf ini merupakan serabut saraf somatic yang

mempersarafi dan mengatur otot rangka volunteer pada sfingter tersebut.

Kandung kemih juga mendapatkan persarafan simpatis dari rangkaian

simpatis melalui saraf-saraf hipogastrik, yang terutama berhubungan

dengan segmen L-2 dari medulla spinalis. Serabut simpatis ini terutama

merangsang pembuluh darah dan member sedikit efek terhadap proses

kontraksi kandung kemih. Beberapa serabut saraf sensorik juga berjalan

melalui persarafan simpatis dan mungkin penting untuk sensasi rasa penuh

dan nyeri.

Fungsi Ginjal

1. Pengaturan Keseimbangan air dan elektrolit

Ginjal mengontrol kehilangan air dan natrium dalam urine, dan dengan

demikian mempertahankan volume konsentrasi ion-ion natrium dan

tekanan osmotic dari cairan ekstraselular. Jumlah air dan natrium yang

hilang di dalam urine berada dalam kontrol 2 hormon yaitu :

a. Hormon antidiuretik ( ADH )

b. Aldosteron

7

Dengan tidak adanya ADH tubulus distal dalam keadaan tahan air. Ion-ion natrium terus dipompa keluar dari tubulus ke dalam aliran darah tetapi air tidak dpt mengikuti keluarnya ion naitrium dan oleh karenanyaair tdk diserap dr urin yg terbentuk

Dibentuk urin dencer dlm jumlah yg besar

Sel-sel pada hipotalamus otak mendeteksi ↓ tek. Osmotik darah

masukan air >>>>

↓ tek. Osmotik darah

Dalam berespon terhadap perubahan sekresi ADH oleh hipotalamus otak melalui kelenjar hipofisis dihambat

Reseptor pd dinding jantung dan pembuluh darah besar mendeteksi ↑ Vol darah

↑ Vol darah

2. Pengaturan produksi eritrosit

Ginjal menyereksikan eritropoietin yang merangsang pembentukan sel

darah merah. Eriythropoieten (EPO) adalah suatu hormon yang

dihasilkan oleh ginjal yang memajukan pembentukan dari sel-sel darah

merah oleh sumsum tulang (bone marrow)

Salah satu rangsangan yang penting untuk sekresi eritropoieten oleh

ginjal dalam keadaan hipoksi. Sel-sel ginjal yang membuat

erithopoieten adalah khusus sehingga mereka peka pada tingkat-

tingkat oksigen yang rendah didalam darah yang mengalir melalui

ginjal. Tingkat oksigen yang rendah mungkin mengindikasikan

anemia, suatu jumlah sel-sel darah merah yang berkurang, atau

molekul-molekul hemoglobin yang membawa oksigen keseluruh

tubuh. Sel-sel ini membuat dan melepaskan erythoropoiten kemudian

erithropoieten disekresikan ke dalam sirkulasi kemudian menstimulasi

(merangsang) sumsum tulang (bone marrow) untuk menghasilkan

lebih banyak sel-sel darah merah. Kenaikan yang berakibat darinya

8

Retensi ginjal berupa garam dan air Kontriksi p. Darah ginjal

↑ tek. arteri

Substansi renin ( protein plasma)Angiotensin I Angiotensin II

↓ tekanan arteri

Renin ( ginjal )

1,25-dihidroksikolekalsiferol

Hormon parairoid mengaktivasi

Kolekalsiferol ( vit D3 )

25-hidroksikolekalsiferol

dalam sel-sel merah meningkatkan kapasitas darah mengangkut

oksigen.

Tugas erythoropoin (EPO)

Sebagai pengatur utama dari produksi sel merah, fungsi-fungsi utama

erythoropoieten adalah untuk:

1. Memajukan perkembangan dari sel-sel darah merah

2. Memulai sintesis dari hemoglobin, molekul didalam sel-sel darah

merah yang mengangkut oksigen

3. Sintesa glukosa

Ginjal mensintesa glukosa dari asam amino dan prekursor lainnya

selama masa puasa yang panjang. Proses ini disebut glukoneogenesis.

Kapasitas ginjal untuk menambah glukosa pada darah selama masa

puasa yang panjang dapat menyaingi hati.

4. Ekskresi hasil buangan metabolik dan bahan kimia asing

5. Pengaturan tekanan arteri

6. Pengaturan produksi 1, 25-dihidroksi vitamin D3

Ginjal menghasilkan bentuk aktif vitamin D, yaitu 1,25- Dihidroksi

vitamin D3

Vitamin D mempunyai efek yang kuat dalam meningkatkan absorbs

kalsium dari saluran pencernaan, vit D juga mempunyai efek yang

penting terhadap deposis tulang dan reabsorbsi tulang. Akan tetapi vit

D sendiri sebenarnya bukan merupakan bahan aktif yang dapat

menimbulkan efek ini. Sebaliknya vit D harus diubah melalui

serangkaian reaksi didalam hati dan ginjal menjadi bahan aktif yakni

1,25-Dihidroksi vitamin D3.

9

7. Penanganan Asam-Basa

Ginjal berperan penting dalam mempertahankan keseimbangan asam

basa.

1. Reabsorpsi bikarbonat

Reabsorpsi bikarbonat adalah suatu proses aktif yang terjadi

terutama di tubulus proksimal. Reabsorpsi berlangsung sewaktu

sebuah molekul air terurai di sel tubulus proksimal menjadi sebuah

H+ dan sebuah molekul hidroksil (OH-). H+ secara aktif

disekresikan ke dalam lumen tubulus dan bergabung dengan

molekul bikarbonat yang telah difiltrasi di glomerulus. Hidrogen

ditambah bikarbonat akan menghasilkan asam karbonat (H2CO3),

yang dengan adanya enzim karbonat anhidrase, terurai menjadi

karbon dioksida dan air . Keduanya berdifusi kembali sewaktu

siklus tersebut berulang.

Melalui proses ini, bikarbonat yang telah difiltrasi disimpan

dan tidak jadi dieksresikan melaui urin. OH- yang dihasilkan di sel

tubulus proksimal berikatan dengan molekul karbon dioksida

intrasel. Dengan adanya enzim karbonat anhidrase, molekul

tersebut juga kembali ke dalam kapiler peritubulus.

Ginjal mensekresikan dan mengeksresikan H+ ke dalam urin

sehingga ginjal membersihkan darah dari asam-asam yang

diproduksi secara metabolik. Efek eksresi hidrogen yang terikat ke

dalam fosfat tidak hanya menyebabkan pengeluaran asam melalui

urin, tetapi juga terjadi penambahan neto bikarbonat. Hal ini

terjadi karena ion bikarbonat tetap diproduksi di tubulus proksimal

sewaktu karbon dioksida barikatan dengan OH-. Bikarbonat ini

dikembalikan ke plasma.

Dalam kondisi alkalosis, ginjal mensekresikan bikarbonat

sehingga basa plasma berkurang dan pH kembali ke tingkat

normal. Sekresi bikarbonat adalah suatu proses aktif yang terjadi

di duktus pengumpul di korteks.

10

Cairan Tubulus Sel Tubulus Proksimal Plasma

HCO3- difiltrasi H2O

HCO3- direabsorpsi

OH- + CO2HCO3- + H+

H2CO3

CO2

H+

H2O

HCO3-

H2O CO2

11

Pembentukan Urin

Pembentukan urin dalam nefron melalui tiga proses yaitu filtrasi glomerulus,

reabsorpsi tubulus, dan sekresi tubulus.

Filtrasi glomerulus

Filtrasi glomerulus adalah proses pergerakan 20% plasma yang masuk ke kapiler

glomerulus menembus kapiler untuk masuk ke ruang interstisium, lalu menuju

kapsula bowman. Seperti kebanyakan kapiler, kapiler glomerulus juga relative

impermeable terhadap protein, sehingga cairan hasil filtrasi (filtrate glomerulus) pada

dasarnya bebas protein dan tidak mengandung elemen selular, termasuk sel darah

merah. Jenis protein tidak bisa difiltrasi karena ukuran diameter molekul protein lebih

kecil dari pori-pori membrane glomerulus. Contohnya albumin, diameter molekul

protein plasma albumin kira-kira hanya 6 nanometer, sedangkan pori-pori membrane

glomerulus diperkirakan sekitar 8 nanometer. Konsentrasi filtrate glomerulus lainnya,

termasuk sebagian besar garam dan molekul organic, serupa dengan konsentrasinya

dalam plasma. Pengecualian terhadap keadaan umum ini ialah beberapa zat dengan

berat molekul ringan, seperti kalsium dan asam lemak, yang tidak difiltrasi secara

bebas karena zat tersebut sebagian terikat pada protein plasma. Hampir dari setengah

kalsium plasma dan sebagian besar asam lemak plasma terikat pada protein, dan

bagian yang terikat ini tidak difiltrasi dari kapiler glomerulus.

Di glomerulus, factor utama yang mendukung filtrasi adalah tekanan kapiler yang

sering disebut tekanan hidrostatik glomerulus. Di sebagian besar kapiler lainnya,

tekanan ini rata-rata berukuran 18 mmHg, di glomerulus tekanan rata-rata hampir

mencapai 60 mmHg. Hal ini disebabkan oleh rendahnya resistensi terhadap aliran

12

yang dibentuk oleh arteriol eferen yang mengaliri glomerulus, dibandingkan arteriol

di tempat lain. Tekanan cairan di interstisium di kapsula bowman juga lebih besar

dibandingkan tekanan di ruang interstisium normal, yaitu sekitar 15 mmHg

(interstisium normal 3 mmHg). Tekanan yang besar ini disebabkan oleh tingginya

volume cairan yang masuk ke dalam kapsula bowman dari glomerulus, sehingga

berlawanan dengan filtrasi glomerulus lebih lanjut. Konsentrasi protein kapiler

(tekanan osmotic koloid plasma) di glomerulus sama dengan konsentrasi di kapiler

lain. Tekanan osmotic koloid plasma meningkat di sepanjang glomerulus seiring

dengan didorongnya filtrate bebas protein ke kapsula bowman, dengan tekanan rata-

rata keseluruhan 28 mmHg. Gaya ini berlawanan dengan filtrasi glomerulus. Tekanan

osmotic koloid cairan interstisium (tekanan yang dihasilkan oleh protein interstisium)

dalam keadaan normal adalah sekitar 8 mmHg dan tekanan ini searah dengan filtrasi

glomerulus.

Laju filtrasi glomerulus

Laju filtrasi glomerulus (glomerular filtration rate, GFR) didefinisikan sebagai

volume filtrate yang masuk ke dalam kapsula bowman persatuan waktu. GFR relative

konstan dan memberi indikasi kuat mengenai kesehatan ginjal. GFR bergantung pada

empat tekanan yang menentukan filtrasi dan reabsorpsi (tekanan kapiler, tekanan

cairan interstisium, tekanan osmotic koloid plasma, dan tekanan osmotic koloid cairan

interstisium). Dengan demikian, setiap perubahan tekanan tersebut dapat mengubah

GFR. GFR juga bergantung pada ketersediaan luas permukaan glomerulus untuk

filtrasi. Penurunan luas permukaan glomerulus akan menurunkan GFR.

Nilai rata-rata GFR pada orang dewasa adalah 180 liter per hari (125 mL per

menit). Volume plasma normal adalah sektar 3 liter (dari volume darah total sebesar 5

liter). Hal ini berarti bahwa plasma difiltrasi oleh ginjal sekitar 60 kali sehari.

Kenyataan lain adalah bahwa dari 180 liter cairan per hari yang difiltrasi ke dalam

kapsula bowman, hanya sekitar 1,5 liter per hari yang diekskresikan dari tubuh

sebagai urin. Sisanya diserap kembali ke dalam daerah di sepanjang kapiler

peritubulus.

Pengaturan aliran darah ginjal

Aliran darah ke ginjal harus tetap adekuat agar ginjal dapat bertahan serta untuk

mengontrol volume plasma dan elektrolit. Perubahan aliran darah ginjal dapat

meningkatkan atau menurunkan tekanan hidrostatik glomerulus untuk mempengaruhi

GFR. Ginjal memiliki beberapa mekanisme untuk mengontrol aliran darah ginjal.

13

Mekanisme ini membantu dalam mempertahankan fungsi ginjal dan GFR konstan

walaupun terjadi perubahan tekanan darah sistemik.

Aliran darah ginjal dikontrol oleh mekanisme intrarenal dan ekstrarenal.

Mekanisme intrarenal mencakup kemampuan bawaan arteriol aferen dan eferen untuk

melebar dan menyempit, yang dapat menentukan seberapa banyak darah yang

mengalir melintasi ginjal. Kemampuan bawaan ini disebut autoregulasi. Mekanisme

ekstrarenal yang mengatur aliran darah ginjal mencakup efek langsung peningkatan

atau penurunan tekanan arteri rata-rata dan efek susunan saraf simpatis. Mekanisema

ketiga yang mengatur aliran darah dan memiliki komponen intrarenal dan ekstrarenal

adalah hormone yang dihasilkan oleh ginjal dan mempengaruhi seluruh sirkulasi

sistemik. Hormone ini disebut renin, yang bekerja melalui pembentukan suatu

vasokonstriktor kuat, angiotensin II.

Autoregulasi

Autoregulasi adalah respon intrinsic otot polos vascular terhadap perubahan

tekanan darah. Seperti banyak arteriol lain, sel-sel otot polos arteriol aferen dan eferen

berspon terhadap peregangan dengan konstriksi reflex. Apabila tekanan darah

sistemik meningkat, maka peregangan pada arteriol aferen meningkat. Peregangan

tersebut menyebabkan arteriol berkonstriksi sehingga aliran darah berkurang dan

tekanan darah ginjal kembali ke normal. Sebaliknya, apabila tekanan darah sistemik

menurun, maka peregangan pada arteriol aferen dan eferen berkurang, dan arteriol

berespon dengan melakukan relaksasi dan dilatasi untuk meningkatkan aliran darah.

Dengan adanya autoregulasi, aliran darah ginjal menetap relative konstan dengan

kisaran antara 80 mmHg dan 180 mmHg.

Autoregulasi berfungsi efektif khususnya pada saat tekanan darah meningkat.

Batas bawah autoregulasi, 80 mmHg, lebih sering tercapai disbanding batas atasnya.

Dengan demikian, GFR dapat turun pada keadaan hipotensi berat.

Susunan saraf simpatis

Saraf simpatis mempersarafi arteriol aferen dan eferen ginjal dan dapat

mengabaikan autoregulasi apabila dirangsang. Seperti berlaku pada sebagian besar

arteriol, rangsangan terhadap saraf simpatis menyebabkan konstriksi arteriol aferen,

sehingga terjadi peningkatan resistensi terhadap aliran. Akibatnya, aliran darah ke

glomerulus menurun sehingga tekanan hidrostatik kapiler dan GFR juga berkurang.

Namun, rangsangan simpatis pada arteriol eferen yang terjadi bersamaan, serta

konstriksi pembuluh itu kemudian menyebabkan darah terbendung di glomerulus. Hal

14

ini dapat meningkatkan tekanan hidrostatik kapiler dan filtrasi glomerulus. Hasil akhir

rangsangan simpatis pada ginjal adalah penurunan bermakna aliran darah ginjal

(karena darah yang masuk dan keluar menurun), dengan sedikit penurunan GFR.

Susunan saraf simpatis terangsang apabila terjadi penurunan tekanan darah sistemik.

Penurunan aliran darah ginjal sebagai respon terhadap penurunan tekanan darah

sistemik bersifat adaptif dan membantu organism bertahan dari suatu krisis hipotensif.

Pada hipotensi, air dan garam yang difiltrasi di glomerulus berkurang sehingga yang

keluar melalui urin juga berkurang. Hal ini membantu meningkatkan volume darah

dan memulihkan tekanan darah.

Pada keadaan peningkatan tekanan darah, rangsangan simpatis ke semua arteriol

berkurang. Arteriol aferen dan eferen berdilatasi sehingga aliran darah ginjal dan GFR

meningkat. Hal ini menyebabakn peningkatan pengeluaran air dan garam melalui

urin, yang membantu mengurangi volume darah dan mengembalikan tekanan darah

ke tingkat normal.

Harus ditekankan bahwa input simpatis lebih dominan dibandingkan dengan

mekanisme autoregulasi ginjal. Apabila perangsangan simpatis meningkat, maka

aliran darah ginjal berkurang walaupun ginjal berusaha melakukan mekanisme

autoregulasi aliran darahnya.

Renin

Renin adalah suatu hormone yang dikeluarkan oleh ginjal sebagai respon terhadap

penurunan tekanan darah atau penurunan konsentrasi natrium p;asma. Sel-sel yang

membentuk dan mengeluarkan rennin serta mengontrol pelepasannya adalah

sekelompok sel nefron yang disebut apparatus jukstaglomerulus (JG). Kelompok sel

ini mencakup sel otot polos arteriol aferen dan sel makula densa. Sel otot polos

mensintesisi rennin dan berfungsi sebagai baroreseptor untuk memantua tekanan

darah. Sel macula densa adalah bagian dari pars asenden nefron. Sel ini memantau

konsentrasi natrium plasma. Sel macula densa dan sel arteri aferen terletak berdekatan

satu sama lain di titik pars asenden tubulus distal hamper menyentuh glomerulus.

Pada saat sel macula densa memantau perubahan natrium plasma selanjutnya sel

tersebut mengirimkan pesan ke sel yang mensekresi rennin.

Apabila tekanan darah turun, maka sel otot polos meningkatkan pelepasan rennin.

Apabila tekanan darah naik, maka sel otot polos mengurangi pelepasan rennin.

Apabila kadar natrium plasma berkurang, maka sel macula densa memberi sinyal

kepada sel-sel penghasil rennin untuk meningkatkan aktivitasnya. Apabila kadar

15

natrium plasma meningkat, maka sel macula densa memberi sinyal kepada sel otot

polos untuk menurunkan pelepasan rennin.

Saraf simpatis juga merangsang apparatus JG untuk mengeluarkan rennin. Dengan

demikia, penurunan tekanan darah menyebabkan peningkatan rennin baik secara

langsung melalui baroreseptor JG dan tidak langsung melalui saraf simpatis.

Setelah dikeluarkan, rennin beredar dalam darah dan bekerja dengan

mengkatalisis penguraian suatu protein kecil yaitu, angiotensinogen, menjadi

angiotensin I (AI) suatu protein yang terdiri atas 10 asam amino. Angiotensinogen

dihasilkan oleh hati dan konsentrasinya di dalam darah tinggi. Dengan demikian,

pelepasan rennin adalah langkah penentu kecepatan reaksi. Perubahan

angiotensinogen menjadi angiotensin I berlangsung di seluruh plasma, tetapi terutama

di kapiler paru. AI mempunyai beberapa efeknya sendiri, tetapi lebih cepat bereaksi

dengan enzim lain yang sudah ada di dalam darah enzim pengubah angiotensin

(angiotensin converting enzyme, ACE). ACE menguraikan AI menjadi 8-amino-acid-

peptide atau angiotensin II (AII).

Angiotensin II

AII adalah suatu vasokonstriktor kuat yang bekerja pada seluruh system vascular

untuk meningkatkan kontraksi otot polos sehingga terjadi penurunan garis tengah

pembuluh dan peningkatan resistensi perifer total (total peripheral resistance, TPR).

Peningkatan TPR secara langsung meningkatkan tekanan darah sistemik. AII juga

merupakan suatu hormone kuat yang beredar dalam darah ke kelenjar adrenal,

menyebabkan sintesis hormone mineralkortikoid, aldosteron.

Aldosteron

Aldosteron beredar dalam darah dan berikatan dengan sel-sel duktus pengumpul

di korteks ginjal. Pengikatan dengan aldosteron menyebabkan peningkatan reabsorpsi

natrium dan filtrate urin dan menybabkan natrium masuk kembali ke kapiler

peritubulus. Karena air sering kali mengikuti perpindahan natrium, peningkatan

reabsorpsi natrium menyebabkan peningkatan reabsorpsi air sehingga volume plasma

meningkat. Peningkatan volume plasma akan meningkatkan aliran balik vena 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, hormone

16

adrenokortikotropik (ACTH). Selain mempengaruhi reabsorpsi natrium, aldosteron

juga merangsang sekresi (dan demikian ekskresi) kalium dari duktus pengumpul di

korteks ginjal ke dalam filtrate urin. Aldosteron mempengaruhi transport natrium dan

kalium melewati usus, dengan cara yang sama natrium dan kalium melewati duktus

pengumpul.

Respons Reflek Renin-Angiotensin Terhadap Perubahan Tekanan Darah

Apabila terjadi penurunan tekanan darah, maka sel JG melepaskan rennin, yang

pada gilirannya menyebabkan peningkatan AII. AII menyebabkan kontriksi arteriol di

seluruh tubuh, termasuk arteriol aferen dan eferen. Konstriksi yang ditimbulkan oleh

AII meningkatkan resistensi perifer total dan pemulihan tekanan darah ke tingkat

normal. Aliran darah ginjal berkurang, yang menyebabkan produksi urine menurun.

Penurunan haluaran urin 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 AII turun. Hal ini

menyebabkan dilatasi arteriol sistemik, penurunan resistensi perifer total, dan

penurunan tekanan darah kembali ke tingkat normal. Penurunan AII menyebabkan

arteriol aferen dan eferen melemas sehingga terjadi peningktan aliran darah ginjal dan

haluaran urine, yang berfungsi untuk menurunkan tekanan darah.

Respons Renin Angiotensi-Aldosteron Terhadap Penurunan Natrium

Rangsangan kedua yang menyebabkan pelepasan renin adalah konsentrasi natrium

plasma. Penurunan natrium di dalam cairan tubulus yang melewati sel macula densa

menyebabkan peningkatan pengeluaran renin. Peningkatan renin menyebabkan

peningkatan AII, yang merangsang sintesis aldosteron dan dengan demikian

meningkatkan reabsorbsi natrium. Peningkatan reabsorbsi natrium menurunkan

rangsangan untuk pelepasan renin lebih lanjut. Hal yang sebaliknya terjadi apabila

muncul peningkatan natrium plasma yang melewati sel macula densa.

Reabsopsi Ginjal

Reabsorpsi adalah proses kedua yang dilakukan oleh ginjal untuk menentukan

konsentrasi suatu zat yang difiltrasi dari plasma. Reabsorpsi mengacu pada

pergerakan aktif ( memerlukan energi dan selalu diperantarai oleh pembawa) atau

pasif ( tidak memerlukan energi) suatu zat yang disaring di glomerulus kembali ke

17

Angiotensin 1angiotensinogen

Macula densa memberi sinyal pada jugstaglomerulus untuk melepas renin

Macula densa berespon terhadap hal ini

↓ tekanan darah↓ konsentrasi Na

Angiotensin 2

Vasokonstriksi pembuluh darah

TD ↑

Aldosteron ↑

↑reabsorpsi Na

↑Na

Renin ACE

kapiler peritubulus. Reabsorpsi dapat total (glukosa) atau parsial (natrium, urea,

klorida dan air).

1. Reabsorpsi glukosa

Glukosa secara bebas disaring di glomerulus. Dalam keadaan normal, semua

glukosa yang difiltrasi akan direabsorpsi oleh transport aktif, terutama di tubulus

proksimal.

Karena selalu melibatkan suatu pembawa, terdapat suatu transport maksimum

(Tm) untuk glukosa. Tm adalah jumlah suatu bahan yang dapat ditranspor per

satuan waktu. Glukosa plasma jarang meningkat cukup tinggi sehingga melebihi

Tm glukosa kecuali apabila individu mengidap diabetes mellitus.

2. Reabsorpsi Natrium

Reabsorpsi natrium berlangsung di seluruh tubulus melalui kombinasi difusi

sederhana dan transport aktif. Tidak seperti glukosa, ginjal mengatur konsentrasi

netrium plasma. Walaupun natrium difiltrasi secara bebas, dan dalam keadaan

normal 98-99% direabsorpsi , namun reabsorpsi 1-2% yang terakhir dapat

bervariasi. Jumlah 1-2% terakhir ini dikendalikan oleh ada atau tidaknya hormon

aldosteron.

3. Reabsorpsi klorida

18

Reabsorpsi klorida dapat bersifat aktif atau pasif dan hampir selalu bersamaan

bersamaan dengan transport natrium.

4. Reabsorpsi kalium

Kalium juga disekresikan ke dalam tubulus melalui transport aktif di sel-sel

tubulus proksimal, pars desenden lengkung henle dan duktus pengumpul.

5. Reabsorpsi asam amino

Asam amino yang difiltrasi di glomerulus secara aktif direabsorpsi di tubulus

proksimal.

6. Reabsorpsi protein plasma

7. Reabsorpsi urea

Urea dibentuk di hati sebagai suatu produk akhir metabolisme protein. Urea

difiltrasi secara bebas di glomerulus. Karena sangat permiabel menembus

sebagian besar nefron, urea berdifusi kembali ke kapiler peritubulus. Urea

mengikuti air sewaktu air direabsorpsi dari filtrate urin yang bergerak menembus

nefron.

Sekresi (Augmentasi) Ginjal

Sekresi yang terjadi di tubulus proksimal adalah sekresi ion H+, urea, dan K+. Sekresi

yang terjadi di tubulus distal adalah H+ dan NH3.

Ureter dan Kandung Kemih

19

Kandung kemih terisi

Kandung kemih berkontraksi

Sfingter uretra interna secara mekanik terbuka bila kandung kemih berkontraksi

Sfingter uretra eksterna tetap tertutup bila motor neuron dirangsang

Korteks serebri

Motor neuron menuju sfingetr uretra eksterna

Sfingter uretra eksterna terbuka bila motor neuron dihambat

Tidak berkemihKetika pusat vesikel terangsang, maka impuls menjalar sepanjang saraf pelvis

Pusat vesikel terangsang

Impuls menjalar ke pusat vesikel

Reseptor regang pada dinding kandung kemih terstimulasi

Urine yang berada dalam duktus koligentes yang berasal dari nefron dikeluarkan

pada ujung setiap papila ginjal ke dalam Pelvis ginjal yang mengalirke dalam

ureter. Ureter adalah saluran yang panjangnya sekitar 25 cm dan lebarnya 5 mm.

Dinding ureter mengandung otot polos yang berkontraksi dan berelaksasi untuk

menghasilkan gelombang peristaltik yang mendorong urine ke arah kandung kemih.

Urin memasuki kandung kemih yang tercapai setiap 10-15 detik. Ureter memasuki

dinding kandung kemih secara serong. Sehingga ketika kandung kemih terisi, urine

tidak terdorong kembali ke arah jantung. Dengan terisinya kandung kemih ( sampai

sekitar 500 ml ) otot polos pada dinding kandung kemih,detrusor, rileks. Area

sensitive pada bagian dasar kandung kemih, trigone, tidak mengalami peregangan .

otot polos dari sfingter internal biasanya berkontraksi, mempertahankan kontinens.

Urine dikeluarkan dari kandung kemih melalui uretra. Pada pria uretra dikelilingi

oleh kelenjar prostat. Sfingter eksternal uretra terbentuk dari otot lurik. Sfingter

yang digunakan hanya kadang-kadang saja, misalnya saja untuk mengganggu aliran

urine secara volunter, tetapi dapat diambil alih jika sfingterinternal mengalami

kerusakan (misalnya setelah operasi prostat).

Kontrol saraf terhadap berkemih ( mengalirnya urine )

Pengaturan refleks Pengaturan volunter

20

21