Embed Size (px)
DESCRIPTION
pbl2
Citation preview
Tinjauan pustaka
Pengaruh Struktur Anatomi dan Mekanisme Kerja serta Hormon pada Gangguan
Keseimbangan Cairan Tubuh
Novia Chrystina
102011346
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510
e-mail: [email protected]
PENDAHULUAN
Ginjal merupakan suatu organ yang ada dalam tubuh kita yang mempunyai peran penting
dalam menjaga keseimbangan tubuh kita. Secara makroskopis ginjal sebelah kiri terletak pada
iga ke-11 atau setinggi L2-3, jarak antara kutub bawahnya dengan crista iliaca adalah 5 cm.
sedangkan ginjal kanan terletak pada iga ke-12 atau setinggi L3-4, jarak antara kutub bawahnya
dengan crista iliaca adalah 3cm. ginjal ini dibungkus oleh capsula fibrosa, adipose, dan fascia
renalis. Bagian-bagian ginjal terdiri dari cortex dan medulla, serta ginjal diperdarahi oleh
a.renalis.
Ginjal secara umum mempunyai fungsi untuk mempertahankan keseimbangan cairan
dalam tubuh kita, karena di dalamnya terjadi mekanisme kerja ginjal yang meliputi filtrasi
(penyaringan), reabsorbsi (penyerapan), dan sekresi. Proses filtrasi terjadi di dalam glomerulus
sedangkan reabsosbsi ada di sepanjang tubulus.
Seperti pada skenario yang sedang dibahas terjadinya gangguan keseimbangan cairan
tubuh juga dipengaruhi oleh suatu proses yang disebut autoregulasi, karena proses ini
berpengaruh terhadap perubahan laju filtrasi yang berdampak pada peningkatan tekanan arteri.
Selain itu hormon yang dihasilkan oleh ginjal sendiri juga mempunyai dampak terhadap
peningkatan darah, hormon itu adalah angiotensin II.
Jadi pada skenario di atas bengkak pada kedua kaki dapat terjadi akibat adanya gangguan
pada keseimbangan cairan tubuh yang dipengaruhi oleh berbagai factor baik dari segi anatomi,
fisiologi dan juga biokimia.
1
Tinjauan pustaka
ISI
Struktur Makroskopis Ginjal
Gambar 1. Struktur makroskopis ginjal
Sumber: http://www.umm.edu.
Alat-alat saluran kemih (traktus urinarius = organa uropoitica) terdiri dari: ren (dan
glandulae suprarenales), ureter, vesica urinaria, urethra. Ginjal, yang mengeluarkan sekret urine.
Ureter, yang menyalurkan urine dari ginjal ke kandung kencing, kandung kencing, yang bekerja
sebagai penampung, dan uretra, yang mengeluarkan urine dari kandung kencing.1
Manusia memiliki sepasang ginjal yang terletak di belakang perut atau abdomen. Ginjal
ini terletak di kanan dan kiri tulang belakang, di bawah hati dan limpa. Di bagian atas (superior)
ginjal terdapat kelenjar adrenal (juga disebut kelenjar suprarenal).
Ginjal adalah sepasang organ saluran kemih yang terletak di rongga retroperitoneal
bagian atas. Bentuknya menyerupai kacang dengan sisi cekungnya menghadap ke medial. Kedua
ginjal terletak di vertebra T11(kiri) dan T12 (kanan) atau setinggi L2-3 (kiri) dan L3-4 (kanan).
Ginjal kanan biasanya terletak sedikit di bawah ginjal kiri untuk memberi tempat untuk hati.1,2
Ren berbentuk seperti kacang dan memiliki:1
2
Tinjauan pustaka
1. Dua polus/extremitas, yaitu extermitas superior dan extermitas inferior. Kedua
extermitas superior ditempati oleh glandula suprarenalis, yang dipisahkan dari ren
oleh lemak perirenalis.
2. Dua margo, yaitu margo medialis yang berbentuk konkaf dan margo lateralis yang
berbentuk konveks.
Pada margo medialis terdapat suatu pintu yang disebut hilus renalis yang
merupakan suatu tempat masuknya pembuluh darah, lymphe, saraf dan ureter.
Hilus renalis membuka dalam suatu ruangan yang disebut sinus renalis.
3. Dua facies, yaitu facies anterior yang berbentuk cembung, dan facies posterior yang
berbentuk agak datar.
Ginjal dibungkus oleh:1,2
Capsula fibrosa: capsula yang melekat pada ren dan mudah dikupas, capsula
fibrosa hanya menyelubungi ginjal dan tidak membungkus glandula suprarenalis.
Capsula adiposa: banyak mengandung lemak dan membungkus ginjal dan
glandula suprarenalis. Ginjal dipertahankan pada tempatnya oleh fascia adipose.
Pada keadaaan tertentu capsula adipose sangat tipis sehingga jaringan ikat yang
menghubungkan capsula fibrosa dan capsula renalis kendor sehingga
mengakibatkan ginjal turun, keadaan ini disebut sebagai nephroptosus.
Nephrotopsis sering terjadi pada ibu yang sering melahirkan (grande multipara).
Fascia renalis (gerota) terletak diluar capsula fibrosa dan terdiri dari 2 lembar
yaitu fascia prerenalis dibagian depan ginjal dan fascia retrorenalis dibagian
belakang ginjal. Kedua lembar fascia renalis ke caudal teta terpisah, ke cranial
bersatu, sehingga kantong ginjal terbuka ke bawah, oleh karena itu sering terjadi
ascending infection.
Bagian-bagian ginjal:1
Cortex renalis, terdiri dari glomerulus dan pembuluh darah.
Medulla renalis, terdapat:
papilla renalis sesuai ujung ginjal yang berbentuk segitiga disebut
pyramid renalis (malphigi)
3
Tinjauan pustaka
ductuli papillares (bellini), yaitu saluran-saluran yang menembus
papilla.
Papilla renalis menonjol kedalam calix minor.
Columna renalis (Bertini) yang terdapat diantara pyramis-pyramis.
Calyx major yaitu calyx yang dibentuk oleh beberapa calyx minor
(2-4)
Pyelum atau pelvis renis, yaitu kumpulan beberapa calyx major.
Pelvis renis kemudian menjadi ureter.
Sinus renalis.
Gambar 2. Bagian-bagian ginjal.
Sumber: http://www4.ncsu.edu.
Perdarahan ginjal
4
Tinjauan pustaka
Gambar 3. Arteri dan vena yang memperdarahi ginjal.
Sumber: http://legacy.owensboro.kctcs.edu.
Ginjal diperdarahi oleh a. renalis. Arteri renalis dipercabangkan dari aorta abdominalis
setinggi vertebra lumbal 1-2. Arteri renalis masuk kedalam ginjal melalui hilus renalis dan
mempercabangkan 2 cabang besar yaitu cabang pertama berjalan ke depan ginjal dan
memperdarahi ginjal bagian depan, sedangkan cabang yang kedua berjalan ke belakang ginjal
dan mendarahi ginjal bagian belakang. Kedua cabang arteri renalis bagian depan dan bagian
belakang akan bertemu di lateral, pada garis tengah ginjal atau di sebut dengan garis Broedel.
Arteri renalis berjalan diantara lobus ginjal dan bercabang menjadi a. interlobaris, yang
mana pada perbatasan cortex dan medulla akan bercabang menjadi arteri arcuata yang akan
mengelilingi cortex dan medulla sehingga disebut a.arciformis. Arteri arcuata (a.arciformis)
mempercabangkan a. interlobularis dan berjalan sampai tepi ginjal (cortex).
Pembuluh balik pada ren mengikuti nadinya mulai permukaan ginjal sebagai kapiler
kemudian berkumpul ke dalam v.interlobularis = Vv stellatae (Verheyeni). Dari V. interlobularis
menuju ke V. arcuata berlanjut ke V. interlobaris kemudian V. renalis dan terakhir ke V.cava
inferior.1,2
5
Tinjauan pustaka
Gambar 4. Perdarahan ginjal.
Sumber: http://classes.midlandstech.edu
Fungsi Ginjal
Fungsi ginjal sebagian besar adalah untuk mempertahankan kestabilan lingkungan cairan
internal. Berikut adalah fungsi spesifik ginjal:3
Mempertahankan keseimbangan H2O dalam tubuh.
Mengatur jumlah dan konsentrasi sebagian besar ion CES, termasuk Na+, Cl-, K +,
HCO3, Ca++, Mg++, SO4, PO4, dan H+. Bahkan flutuasi minor pada konsentrasi sebagian
elekrolit ini dalam CES dapat menimbulkan pengaruh besar.
Meningkatkan volume plasma yang sesuai, sehingga sangat berperan dalam pengaturan
jangka panjang tekanan darah arteri. Fungsi ini dilaksanakan melalui peran ginjal sebagai
pengatur keseimbangan garam dan H2O.
Membantu memelihara keseimbangan asam basa tubuh dengan
menyesuaikan pengeluaran H+ dan HCO3- dalam urin.
Memelihara osmolaritas (konsentrasi zat terlarut) berbagai cairan tubuh, terutama melalui
pengaturan keseimbangan H2O.
Mengekskresi produk-produk sisa dari metabolisme tubuh, misalnya urea , asam urat dan
kreatinin. Jika dibiarkan menumpuk, zat-zat sisa tersebut bersifat toksik, terutama bagi
otak.
6
Tinjauan pustaka
Mengeksresi banyak senyawa asing, misalnya: obat, zat penambah pada
makanan, pestisida dan bahan-bahan eksogen non-nutrisi lainnya yang berhasil masuk
kedalam tubuh.
Mengekskresi eitropoetin, suatu hormon yang dapat merangsang pembentukan sel darah
merah.
Mengekresi renin, suatu hormon enzimatik yang memicu reaksi berantai yang penting
dalam konversi garam oleh ginjal.
Mengubah vitamin D dalam bentuk aktifnya.
Mekanisme Kerja Ginjal
Penyaringan ( Filtrasi )
Filtrasi darah terjadi di glomerulus, yaitu jaringan kapiler dengan struktur spesifik dibuat
untuk menahan komponen selular dan medium-molekular-protein besar kedalam sistem vaskuler,
menekan cairan yang identik dengan plasma di elektrolitnya dan komposisi air. Cairan ini
disebut filtrate glomerular. Tumpukan glomerulus tersusun dari jaringan kapiler. Di mamalia,
arteri renal terkirim dari arteriol afferent dan melanjut sebagai arteriol eferen yang meninggalkan
glomerulus. Tumpukan glomerulus dibungkus didalam lapisan sel epithelium yang disebut
kapsula bowman. Area antara glomerulus dan kapsula bowman disebut rongga bowman
(bowmanspace) dan merupakan bagian yang mengumpulkan filtrat glomerular, yang
menyalurkan ke segmen pertama dari tubulus proksimal.
Struktur kapiler glomerular terdiri atas 3 lapisan yaitu: endothelium capiler, membran
dasar, epitelium visceral. Endothelium kapiler terdiri satu lapisan sel yang perpanjangan
sitoplasmik yang ditembus oleh jendela atau fenestrate.4
Dinding kapiler glomerular membuat rintangan untuk pergerakan air dan solute
menyebrangi kapiler glomerular. Tekanan hidrostatik darah didalam kapiler dan tekanan oncotik
dari cairan di dalam bowman space merupakan kekuatan untuk proses filtrasi. Normalnya
tekanan oncotik di bowman space tidak ada karena molekul protein yang medium-besar tidak
tersaring. Rintangan untuk filtrasi (filtration barrier) bersifat selektif permeabel. Normalnya
komponen seluler dan protein plasma tetap didalam darah, sedangkan air dan larutan akan bebas
tersaring.4
7
Tinjauan pustaka
Pada umunya molekul dengan raidus 4nm atau lebih tidak tersaring, sebaliknya molekul
2 nm atau kurang akan tersaring tanpa batasan. Bagaimanapun karakteristik juga mempengaruhi
kemampuan dari komponen darah untuk menyebrangi filtrasi. Selain itu beban listirk (electric
charged) dari setiap molekul juga mempengaruhi filtrasi. Kation ( positif ) lebih mudah tersaring
dari pada anion. Bahan-bahan kecil yang dapat terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam
amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi
bagian dari endapan. Hasil penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer)
yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein.4
Penyerapan ( Reabsorpsi)
Di sepanjang tubulus yang dilaluinya, beberapa zat dari filtrat direabsorpsi kembali
secara selektif dari tubulus dan kembali ke darah, sedangkan yang lain disekresikan dari darah ke
dalam lumen tubulus. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200g garam,
dan 150g glukosa. Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali.
Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder yang
komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin sekunder, zat-zat yang masih
diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang
bersifat racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03, dalam urin primer dapat mencapai 2%
dalam urin sekunder. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam amino
meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Reabsorbsi air terjadi
pada tubulus proksimal dan tubulus distal.3
Reabsorpsi Tubulus Proksimal
Banyak zat yang diperoleh melalui mikropunksi ternyata masa isoosmotik sampai ke
ujung tubulus proksimal. Pada tubulus proksimal ini, air akan keluar dari tubulus secara pasif
akibat perbedaaan osmotik yang dihasilkan oleh transport aktif zat terlarut sehingga keadaan
isotonik bisa dipertahankan.3
Zat organik terlarut seperti glukosa, asam amino, dan bikarbonat, lebih banyak direabsorpsi
daripada air, sehingga konsentrasi zat tersebut menurun secara nyata.3
Reabsorpsi Ansa Henle
Ansa Henle terdiri dari tiga segmen fungsional yang berbeda: segmen tipis desendens,
segmen tipis desendens, dan segmen tebal asendens. Bagian desendens segmen tipis sangat
permeabel terhadap air dan sedikit permeabel terhadap kebanyakan zat terlarut termasuk ureum
8
Tinjauan pustaka
dan natrium. Sekitar 20% dari air yang difiltrasi akan direabsorpsi di ansa henle, dan hampir
semua terjadi di lengkung tipis desenden karena lengkung tipis dan tebal asenden tidak
permeabel terhadap air. Segmen tebal ansa henle, yang mereabsorpsi secara aktif natrium,
klorida, dan kalium. Segmen tipis lengkung asenden mempunyai kemampuan reabsorpsi yang
lebih rendah daripada segmen tebal, dan lengkung tipis desenden tidak mereabsorpsi zat terlarut
ini dalam jumlah bermakna.4
Reabsorpsi Tubulus Distal
Segmen tebal asenden ansa henle berlanjut ke dalam tubulus distal. Bagian tubulus ini
mempunyai kesamaan aktivitas reansorpsi seperti segmen tebal ansa henle, artinya mereabsorpsi
natrium, klorisa, dan kalium, tetapi tidak permeabel terhadap air dan ureum. Oleh karena
itu, segmen ini disebut segmen pengencer.4
Reabsorpsi Duktus Koligens
Duktus ini adalah bagian akhir dalam pemrosesan urin sehingga memainkan peranan
penting dalam menentukan keluaran akhir dari air dan zat terlarut dari urin.
Ciri-ciri khusus segmen tubulus adalah sebagai berikut:4
1. Permeabilitas duktus koligens bagian medula terhadap air dikontrol oleh kadar ADH.
Dengan kadar ADH yang tinggi, air banyak direabsorpsi ke dalam interstisium medula.
2. Duktus koligens bagian medula bersifat permeabel terhadap ureum.
Reabsorpsi glukosa
Glukosa, asam amino, dan bikarbonat direabsorpsi bersama-sama dengan Na+ di bagian
awal tubulus proksimal. Mendekati akhir tubulus, Na+ akan direabsorpsi bersama dengan Cl+.
Glukosa merupakan contoh zat yang direansorpsi melalui transport aktif sekunder. Ambang
ginjal untuk glukosa ialah kadarnya di plasma yang pertama kali menyebabkan glukosa
ditemukan di urin dalam jumlah melebihi jumlah kecil yang biasa diekskresi. Ambang ginjal
untuk glukosa adalah 375 mg/menit.5
Sekresi
Sekresi tubulus melibatkan transportasi transepitel seperti yang dilakukan epitel
reabsorpsi tubulus, tetapi langkah-langkahnya berlawanan arah. Seperti reabsorpsi, sekresi
tubulus dapat aktif dan pasif. Bahan yang paling penting disekresi adalah ion hidrogen dan ion
kalium, anion dan kation organik, serta senyawa-senyawa asing bagi tubuh.
9
Tinjauan pustaka
Ion Hidrogen
Sekresi H+ ginjal sangatlah penting dalam pengaturan keseimbangan asam-basa tubuh.
Ion hidrogen dapat ditambahkan ke cairan filtrasi melalui proses sekresi ditubulus proksimal,
distal, dan koligens. Tingkat konsentrasi H+ bergantung pada keasaman tubuh.4
Ion Kalium
Ion kalium adalah zat yang secara selektif berpindah dengan arah berlawanan diberbagai
bagian tubulus, zat ini secara aktif direabsorpsi di tubulus proksimal dan secara aktif disekresi di
tubulus distal dan koligens. Sekresi ion kalium di tubulus distal dan pengumpul digabungkan
dengan reabsorpsi Na+ melalui pompa Na+-K+ basolateral yang bergantung energi. Pompa ini
tidak saja memindahkan Na+ ke luar keruangan lateral, tetapi juga memindahkan K + ke dalam
sel tubulus. Konsentrasi K intrasel yang meningkat mendorong difusi K + dari sel ke dalam
lumen tubulus. Perpindahan menembus membran luminal berlangsung secara pasif melalui
sejumlah besar saluran K + di sawar tersebut. Dengan menjaga konsentrasi K + di cairan
interstisium rendah, yaitu memindahkan K + ke dalam sel tubulus. Dari cairan interstium di
sekitarnya, pompa basolateral mendorong difusi pasif K + keluar dari plasma kapiler peritubulus
ke dalam cairan interstisium. Kalium yang keluar melalui cara ini kemudian dipompakan ke
dalam sel, dan dari tempat ini kalium berdifusi kedalam lumen. Dengan cara ini, pompa
basolateral secara aktif menginduksi sekresi netto K + dari plasma kapiler peritubulus ke dalam
lumen tubulus.3
Anion dan Kation Organik
Tubulus proksimal mengandung dua jenis pembawa sekretorik yang terpisah, satu untuk
sekresi anion organik dan suatu sistem terpisah untuk sekresi kation organik.
Fungsi dari jalur sekresi ini, yaitu:3
Dengan menambahkan lebih banyak ion organik tertentu ke cairan tubulus yang sudah
mengandung bahan yang bersangkutan melalui proses filtrasi, jalur sekretorik organik
mempermudah ekskresi bahan-bahan tersebut.
Mempermudah eliminasi ion-ion organik yang tidak dapat difiltrasi.
Mengeliminasi senyawa asing dari tubuh.
Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat yang beracun
bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh. Namun demikian, jika untuk
sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun,
10
Tinjauan pustaka
yaitu dalam bentuk urea. Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang
dilaksanakan oleh hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi
urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin. Asam urat merupakan sisa
metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun
lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.3
Tabel 1. Ringkasan Transportasi Bagian Proksimal dan Distal Nefron5
Segmen Reabsorpsi Sekresi
Tubulus Proksimal 67% Na+, secara aktif, tidak
berada di bawah kontrol, Cl-
mengikuti secara pasif
100% glukosa dan asam amino,
secara aktif, tidak berada di
bawah kontrol
PO4 dan elektrolit lain, jumlah
bervariasi, berada di bawah
kontrol
65% H2O, secara osmotik, tidak
berada di bawah kontrol
50% urea, secara pasif, tidak
berada di bawah kontrol
Semua K+, tidak berada di
bawah control
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asam-basa tubuh
Sekresi ion organik, tidak
berada di bawah kontrol
Ansa Henle Reabsorpsi H2O, secara osmotik,
tidak dapat dikendalikan
25% NaCl, bervariasi, tidak
dapat dikendalikan
Tubulus Distal Reabsorpsi Na+ bervariasi,
dikontrol aldosteron, Cl-
mengikuti secara pasif
Reabsorpsi H2O bervariasi,
dikontrol ADH
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asm-basa tubuh
Sekresi K+ bervariasi,
dikontrol oleh aldosteron
11
Tinjauan pustaka
Duktus Koligentes Reabsorpsi H2O bervariasi,
dikendalikan ADH
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asam-basa tubuh
Segmen Reabsorpsi Sekresi
Tubulus Proksimal 67% Na+, secara aktif, tidak
berada di bawah kontrol, Cl-
mengikuti secara pasif
100% glukosa dan asam amino,
secara aktif, tidak berada di
bawah kontrol
PO4 dan elektrolit lain, jumlah
bervariasi, berada di bawah
kontrol
65% H2O, secara osmotik, tidak
berada di bawah kontrol
50% urea, secara pasif, tidak
berada di bawah kontrol
Semua K+, tidak berada di
bawah control
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asam-basa tubuh
Sekresi ion organik, tidak
berada di bawah kontrol
Ansa Henle Reabsorpsi H2O, secara osmotik,
tidak dapat dikendalikan
25% NaCl, bervariasi, tidak
dapat dikendalikan
Tubulus Distal Reabsorpsi Na+ bervariasi,
dikontrol aldosteron, Cl-
mengikuti secara pasif
Reabsorpsi H2O bervariasi,
dikontrol ADH
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asm-basa tubuh
Sekresi K+ bervariasi,
dikontrol oleh aldosteron
Duktus Koligentes Reabsorpsi H2O bervariasi,
dikendalikan ADH
Sekresi H+ bervariasi,
bergantung pada status
asam-basa tubuh
12
Tinjauan pustaka
Autoregulasi GFR
Gambar 5. Mekanisme autoregulasi.
Sumber: http://classes.midlandstech.edu
Karena tekanan darah arteri adalah gaya yang mendorong darah kedalam glomerulus,
tekanan darah kapiler glomerulus dan dengan demikia laju filtrasi glomerulus (glomerular
filtration rate,GFR) akan meningkat setara dengan peningkatan tekanan arteri. Perubahan GFR
sebagian besar dicegah oleh mekanisme pengaturan intriksik yang dicetuskan oleh ginjal sendiri,
suatu proses yang dikenal sebagai autoregulasi.
Apabila GFR meningkat akibat adanya peningkatan tekanan arteri, tekanan filtrasi dan
netto dan GFR dapat dikurangi menjadi normal oleh kontriksi arteriol aferen. Sebaliknya jika
GFR turun akibat penurunan tekanan arteri, tekanan glomerulus dapat ditingkatkan ke normal
melalui vasodilatasi arteriol aferen.
13
Tinjauan pustaka
Terdapat dua mekanisme intrarenal yang berperan dalam autoregulasi yaitu: 1.
mekanisme miogenik yang berespon terhadap perubahan tekanan di dalam komponen vaskuler
nefron, 2. Mekanisme umpan-balik tubule-glomerulus yang mendeteksi perubahan aliran melalui
komponen tubulus nefron.3
Mekanisme miogenik adalah sifat umum otot polos vaskuler. Otot polos vaskuler arteriol
berkontraksi secara inheren sebagai respon terhadap peregangan yang menyertai peningkatan
tekanan didalam pembuluh. Dengan demikian, arteriol aferen secara otomatis berkontriksi
sendiri jika teregang karena tekanan arteri meningkat.
Mekanisme umpan-balik tubule-glomerulus melibatkan apparatus jukstaglomerulus, yaitu
kombinasi khusus sel-sel tubulus dan vaskuler didaerah nefron tempat tubulus. Didalam dinding
arteriol pada titik kontak dengan tubulus, sel-sel otot polos secara khusus membentuk sel
granuler, yang disebut demikian karena sel-sel tersebut mengandung banyak granula sekretorik.
Sel-sel tubulus khusus didaerah ini secara kolektif disebut sebagai macula densa. Sel ini
mendeteksi perubahan kecepatan aliran cairan didalam tubulus yang melewati mereka. Apabila
GFR meningkat akibat peningkatan tekanan arteri, cairan yang difiltrasi dan mencapai tubulus
distal lebih banyak daripada normal.3
Autoregulasi penting karena pergeseran GFR yang tidak disengaja dapat menyebabkan
ketidakseimbangan cairan, elektrolit, dan zat-zat sisa yang dapat membahayakan tubuh. Dengan
demikian autoregulasi memprkecil efek langsung perubahan-perubahan tekanan arteri yang
seharusnya terjadi pada GFR, dan selanjutnya pada ekskresi H2O, zat terlarut, dan zat sisa.3
Hormon Angiotensin
14
Tinjauan pustaka
Gambar 6. Pengaruh hormone angiotensin.
Sumber: http://ocw.tufts.edu.
Ginjal menghasilkan renin sebagai bagian dari pengontrolan otomatis tekanan darah dan
juga sebagai respon terhadap penurunan tekanan darah. Renin merupakan suatu enzim yang
bekerja pada angiotensinogen dan mengubah angiotensin menjadi protein lain yaitu angiotensin
I. Peranan renin-angiotensin sangat penting pada hipertensi renal atau yang disebabkan karena
gangguan pada ginjal. Apabila bila terjadi gangguan pada ginjal, maka ginjal akan banyak
mensekresikan sejumlah besar renin.6
Renin bekerja secara enzimatik pada protein plasma lain, yaitu suatu globulin yang
disebut bahan renin (atau angiotensinogen), untuk melepaskan peptida asam amino-10, yaitu
angiotensin I. Angiotensin I mempunyai sifat vasokonstriktor yang ringan tetapi tidak cukup
untuk menyebabkan perubahan fungsional yang bermakna dalam fungsi sirkulasi.3,4
Dalam beberapa detik setelah pembentukan angiotensin I, terdapat dua asam amino
tambahan yang memecah dari angiotensin untuk membentuk angiotensin II peptida asam amino-
8. Perubahan ini hampir seluruhnya terjadi selama beberapa detik sementara darah mengalir
melalui pembuluh kecil pada paru-paru, yang dikatalisis oleh suatu enzim, yaitu enzim
pengubah, yang terdapat di endotelium pembuluh paru yang disebut Angiotensin Converting
Enzyme (ACE).3
15
Tinjauan pustaka
Angiotensin II adalah vasokonstriktor yang sangat kuat, dan memiliki efek-efek lain yang
juga mempengaruhi sirkulasi. Angiotensin II secara cepat akan diinaktivasi oleh berbagai enzim
darah dan jaringan yang secara bersama-sama disebut angiotensinase.3,4
Angiotensin II bersifat sebagai vasoconstrictor melalui dua jalur, yaitu:3,4
a. Meningkatkan sekresi hormon antidiuretik (ADH) dan rasa haus. ADH diproduksi di
hipotalamus (kelenjar pituitari) dan bekerja pada ginjal untuk mengatur osmolalitas dan volume
urin. Dengan meningkatnya ADH, sangat sedikit urin yang diekskresikan ke luar tubuh
(antidiuresis) sehingga urin menjadi pekat dan tinggi osmolalitasnya. Untuk mengencerkan,
volume cairan ekstraseluler akan ditingkatkan dengan cara menarik cairan dari bagian
instraseluler. Akibatnya volume darah meningkat sehingga meningkatkan tekanan darah.
b. Menstimulasi sekresi aldosteron dari korteks adrenal. Aldosteron merupakan hormon steroid
yang berperan penting pada ginjal. Untuk mengatur volume cairan ekstraseluler, aldosteron akan
mengurangi ekskresi NaCl (garam) dengan cara mereabsorpsinya dari tubulus ginjal. Naiknya
konsentrasi NaCl akan diencerkan kembali dengan cara meningkatkan volume cairan
ekstraseluler yang pada gilirannya akan meningkatkan volume dan tekanan darah.
Selama angiotensin II ada dalam darah, maka angiotensin II mempunyai dua pengaruh
utama yang dapat meningkatkan tekanan arteri. Pengaruh yang pertama, yaitu vasokontriksi,
timbul dengan cepat. Angiotensin II bekerja langsung pada dinding pembuluh darah akan
berkontraksi sehingga pembuuh darah menjadi menyempit. Akibatnya, darah tidak dapat
mengalir lancer dan tekanan darah meningkat. Vasokonstriksi terjadi terutama pada arteriol dan
sedikit lebih lemah pada vena. Konstriksi pada arteriol akan meningkatkan tahanan perifer,
akibatnya akan meningkatkan tekanan arteri. Konstriksi ringan pada vena-vena juga akan
meningkatkan aliran balik darah vena ke jantung, sehingga membantu pompa jantung untuk
melawan kenaikan tekanan.4,6
16
Tinjauan pustaka
Struktur Mikroskopis Ginjal (Ren)
Gambar 7 dan 8. Struktur mikroskopis ginjal
Sumber: http://faculty.une.edu sumber:
http://biology.clc.uc.edu
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. 4
17
Tinjauan pustaka
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.5
Sisi luar sel yuxta glomerularis 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 yuxta glomerular 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.7
Gambar 9 dan 10. Bagian cortex dari ginjal.
Sumber: http://www.lab.anhb.uwa.edu
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).7
Tubulus kontortus distal.
18
Tinjauan pustaka
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.
Arteri dan vena interlobularis.
Pembuluh ini disebut juga a/v intralobularis atau a/vkortikalis radiata. Kedua pembuluh
ini sering terlihat berjalan berdampingan dan tergolong arteriol dan venula. Bergantung pada
arah potongannya, kedua pembuluh inidapat terpotong melintang atau memanjang, tetapi selalu
berada didalam jaringan koteksginjal.7
Pada 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.
Kolumna renalis bertini
Jaringan korteks ginjal sebagian kecil menjorok ke daerah 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.7
Medula 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.
Didalam jaringan medulla ginjal, yang terdapat pada prosesus ferreini maupun
pada piramid dapat dipelajari saluran-saluran urine sebagai berikut:7
a.Ansa henle segmen tebal naik (pars asenden).
Gambarannya mirip tubulus kontortusdistal, tetapi garis tengahnya lebih kecil.
b.Ansa henle segmen tipis.
19
Tinjauan pustaka
Gambarannya mirip pembuluh kapiler darah, tetapiepitelnya 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 tubuluskontortus proksimal, tetapi diameternya lebih kecil.
d.Duktus koligens.
Gambarannya mirip tubulus kontortus distal tetapi dinding selepitelnya 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 tampak berdiameter lebih besar, dindingnya dilapisi
epitel kubis tinggi selapis sampai torak dan disebut duktus papilaris bellini. Saluran yang terakhir
ini bermuara kedalam kaliks minor.7
Gambar 11 dan 12. Bagian dari medulla renalis.
Sumber: http://faculty.une.edu. Sumber:
http://www.lab.anhb.uwa.edu
Kesimpulan
Dari skenario seorang laki-laki usia 58 tahun yang mengekuh bengkak pada kedua kaki
dan perut membuncit dapat terjadi akibat terjadinya gangguan pada keseimbangan cairan tubuh
yang dipengaruhi oleh mekanisme kerja ginjal itu sendiri dan hormone yang dihasilkan yaitu
20
Tinjauan pustaka
angiotensin II yang begitu kuat untuk meningkatkan tekanan darah serta dari struktur
makroskopis dan mikroskopis dari organ ginjal tesebut.
Daftar Pustaka
1. Kasim YI. Traktus urogenitalia. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida
Wacana; 2012.h. 20-5
2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: EGC; 2003.h. 318-22.
3. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 2. Jakarta: EGC; 2001.h. 462-74.
4. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 13. Jakarta: EGC; 2002.
5. Ganong WF. Fisiologi ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC; 2002.h. 62-72.
6. Palmer A, Williams B. Simple guide tekanan darah tinggi. Jakarta: Erlangga; 2007.h. 62-3.
7. Junqueira LC, Carneiro J, Kelly RO. Histologi dasar. Edisi ke 8. Jakarta; penerbit EGC, 2002.
21
Tinjauan pustaka
Pengaturan Keseimbangan Asam Basa oleh GinjalGinjal mengatur keseinbangan asam basa dengan mengekskresikan urin yang asamatau basa. Pengeluaran urin asam akan mengurangi jumlah asam dalam cairan ekstrasel,sedangkan pengeluaran urin basa berarti menghilangkan basa dari cairan ekstrasel.Kese lu ruhan mekan i sme eksk re s i u r i n a sam a t au ba sa o l eh g in j a l ada l ah s ebaga i berikut. Sejumlah besar HCO₃difiltrasi secara terus menerus ke dalam tubulus, dan bila ̄HCO₃i n i d i eksk re s ikan keda l am u r in , keadaan i n i mengh i l angkan ba sa da r i da r ah . ̄ Sejumlah besar H⁺juga disekresikan kedalam lumen tubulus oleh sel epitel tubulus sehinggamenghilangkan asam dari darah. Bila lebih banyak H⁺yang disekresikan daripada HCO₃ ̄ yang difiltrasi, akan terjadi kehilangan asam dari cairan ekstrasel. Sebaliknya apabila lebih banya HCO₃yang difiltrasi daripada H ̄⁺yang disekresikan, akan terjadi kehilangan basa.Setiap hari tubuh menghasilkan sekitar 80 miliekuivalen asam non-volatil, terutamadari metabolisme protein. Asam-asam ini disebut non-volatil karena asam tersebut bukanH₂CO₃, k a r e n a i t u t i d a k d a p a t d i e k s k r e s i k a n o l e h p a r u . M e k a n i s m e p r i m e r u n t u k mengeluarkan asam ini dari tubuh adalah melalui ekskresi ginjal. Ginjal juga harus mencegahkehilangan bikarbonat dalam urin, suatu tugas yang secara kuantitatif lebih penting daripadae k s k r e s i a s a m n o n -v o l a t i l . S e t i a p h a r i g i n j a l m e m f i l t r a s i s e k i t a r 4 3 2 0 m i l i e k u i v a l e n bikarbonat (180 L/hari x 24 mEq/L), dan dalam kondisi normal hampr semuanya direabsorpsidari tubulus, sehingga mempertahankan sistem dapar utama cairan ekstrasel.R e a b s o r p s i b i k a r b o n a t d a n e k s k r e s i H , d i c a p a i m e l a l u i p r o s e s s e k r e s i H o l e h⁺ ⁺ tubulus. Karena HCO
22
Tinjauan pustaka
₃harus bereaksi dengan satu H yang disekresikan untuk membentuk ̄ ⁺ H₂CO₃sebe lum dapa t d i r e abso rps i , 4320 mi l i eku iva l en H ha rus d i s ek re s ikan s e t i ap ha r i⁺ h a n y a u n t u k m e r e a b s o r p s i b i k a r b o n a t y a n g d i f i l t r a s i . K e m u d i a n p e n a m b a h a n 8 0 miliekuivalen H harus disekresikan untuk menghilangkan asam non volatil yang diproduksi⁺ o l eh t ubuh s e t i ap ha r i , s eh ingga t o t a l 4400 mi l i eku iva l en H d i s ek re s ikan keda l am ca i r an⁺ tubulus setiap harinya.B i l a t e rdapa t pengu rangan konsen t r a s i H ca i r an eks t r a se l ( a l ka lo s i s ) , g i n j a l gaga l⁺ mereabsorpsi semua bokarbonat yang difiltrasi, sehingga meningkatkan ekskresi bikarbonat.Karena HCO₃normalnya mendapat hidrogen dalam cairan ekstrasel, kehilangan bikarbonat ̄ i n i s ama sa j a dengan penambahan s a tu H keda l am ca i r an eks t r a se l . O l eh ka rena i t u , pada⁺
alkalosis, pengeluaran HCO₃akan men ingka tkan konsen t r a s i H ca i r an eks t r a se l kemba l i ̄ ⁺ menuju normal.P a d a a s i d o s i s , g i n j a l t i d a k m e n g e k s k r e s i k a n b i k a r b o n a t k e d a l a m u r i n t e t a p i mereabsorpsi semua bikarbonat yang difiltrasi dan menghasilkan bikarbonat baru, yangd i t ambahkan kemba l i keda l am ca i r an eks t r a se l . Ha l i n i mengurang i konsen t r a s i H ca i r an⁺
23
Tinjauan pustaka
ekstrasel kembali menuju normal.Jadi, ginjal mengatur konsentrasi H cairan ekstrasel melalui tiga mekanisme dasar
⁺1.Sekresi ion H⁺2.Reabsorpsi HCO₃yang difiltrasi ̄3.Produksi HCO₃baru. ̄Semua proses ini dicapai melalui mekanisme dasar yang sama
24
Tinjauan pustaka
Pengaturan Keseimbangan Asam Basa oleh GinjalGinjal mengatur keseinbangan asam basa dengan mengekskresikan urin yang asamatau basa. Pengeluaran urin asam akan mengurangi jumlah asam dalam cairan ekstrasel,sedangkan pengeluaran urin basa berarti menghilangkan basa dari cairan ekstrasel.Kese lu ruhan mekan i sme eksk re s i u r i n a sam a t au ba sa o l eh g in j a l ada l ah s ebaga i berikut. Sejumlah besar HCO₃difiltrasi secara terus menerus ke dalam tubulus, dan bila ̄ HCO₃i n i d i eksk re s ikan keda l am u r in , keadaan i n i mengh i l angkan ba sa da r i da r ah . ̄ Sejumlah besar H⁺juga disekresikan kedalam lumen tubulus oleh sel epitel tubulus sehinggamenghilangkan asam dari darah. Bila lebih banyak H⁺yang disekresikan daripada HCO₃ ̄ yang difiltrasi, akan terjadi kehilangan asam dari cairan ekstrasel. Sebaliknya apabila lebih banya HCO₃yang difiltrasi daripada H ̄⁺yang disekresikan, akan terjadi kehilangan basa.Setiap hari tubuh menghasilkan sekitar 80 miliekuivalen asam non-volatil, terutamadari metabolisme protein. Asam-asam ini disebut non-volatil karena asam tersebut bukanH₂CO₃, k a r e n a i t u t i d a k d a p a t d i e k s k r e s i k a n o l e h p a r u . M e k a n i s m e p r i m e r u n t u k mengeluarkan asam ini dari tubuh adalah melalui ekskresi ginjal. Ginjal juga harus mencegahkehilangan bikarbonat dalam urin, suatu tugas yang secara kuantitatif lebih penting daripadae k s k r e s i a s a m n o n -v o l a t i l . S e t i a p h a r i g i n j a l m e m f i l t r a s i s e k i t a r 4 3 2 0 m i l i e k u i v a l e n bikarbonat (180 L/hari x 24 mEq/L), dan dalam kondisi normal hampr semuanya direabsorpsidari tubulus, sehingga mempertahankan sistem dapar utama cairan ekstrasel.R e a b s o r p s i b i k a r b o n a t d a n e k s k r e s i H , d i c a p a i m e l a l u i p r o s e s s e k r e s i H o l e h⁺ ⁺ tubulus. Karena HCO
25
Tinjauan pustaka
₃harus bereaksi dengan satu H yang disekresikan untuk membentuk ̄ ⁺ H₂CO₃sebe lum dapa t d i r e abso rps i , 4320 mi l i eku iva l en H ha rus d i s ek re s ikan s e t i ap ha r i⁺ h a n y a u n t u k m e r e a b s o r p s i b i k a r b o n a t y a n g d i f i l t r a s i . K e m u d i a n p e n a m b a h a n 8 0 miliekuivalen H harus disekresikan untuk menghilangkan asam non volatil yang diproduksi⁺ o l eh t ubuh s e t i ap ha r i , s eh ingga t o t a l 4400 mi l i eku iva l en H d i s ek re s ikan keda l am ca i r an⁺ tubulus setiap harinya.B i l a t e rdapa t pengu rangan konsen t r a s i H ca i r an eks t r a se l ( a l ka lo s i s ) , g i n j a l gaga l⁺ mereabsorpsi semua bokarbonat yang difiltrasi, sehingga meningkatkan ekskresi bikarbonat.Karena HCO₃normalnya mendapat hidrogen dalam cairan ekstrasel, kehilangan bikarbonat ̄ i n i s ama sa j a dengan penambahan s a tu H keda l am ca i r an eks t r a se l . O l eh ka rena i t u , pada
⁺
26
