Struktur, Fungsi dan Mekanisme Sistem Ginjal

Jimmy Salomo Nugraha

102012254

B6

Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510

jimmysalomotobing@yahoo.com

Abstrak

Sistem perkemihan memainkan peran penting dalam mengatur keseimbangan elektrolik

serta cairan dalam tubuh sambil menjalankan sistem metabolisme dan tugas lain. Sistem ini

dimulai dari ginjal lalu turun ke vesika urinaria, saluran kemih dan diekskresi keluar dari

tubuh melalui organ genital. Terdapat dua jenis sistem yang berperan penting yaitu sistem

perkemihan dan sistem reproduksi lelaki maupun wanita. Melalui kasus ini, sistem

perkemihan mengalami gangguan karena ketidakseimbangan yang terjadi dalam tubuh.

Organ seperti ginjal, otot dan hormon dilihat membantu meningkatkan efisiensi sistem

pembuangan urin. Hormon seperti aldosteron dan anti-diuretic hormone(ADH) memastikan

regulasi urin sesuai dengan kebutuhan homeostasis. Selain itu turut dipelajari adalah

mekanisme kerja sistem perkemihan, autoregulasi, dan penghantaran sinyal yang

menghasilkan hormone sebagai respon kepada keseimbangan cairan tubuh.

Kata kunci : Sistem perkemihan, ginjal, autoregulasi, hormon

Abstract

Urinary system plays an important role in regulating the balance of fluids in the body

elektrolik and while running the metabolic system and other tasks. This system starts from the

kidneys down to the bladder, urinary tract and excreted out of the body through the genital

organs. There are two types of systems that play an important role, namely urinary system

and reproductive system of men and women. Through this case, urinary system disorder that

occurs because of an imbalance in the body. Organs such as kidneys, muscles and hormones

visits help improve the efficiency of urine disposal system. Hormones such as aldosterone and

anti-diuretic hormone (ADH) ensure the regulation of urine in accordance with the needs of

homeostasis. Besides co studied is the working mechanism of the urinary system,

autoregulation, and conduction signal that produces hormones in response to the body's

water balance

Keyword: Urinary system, the kidneys, autoregulation, hormones

Pendahuluan

Sistem urogenital terdiri daripada sistem sistem urinaria dan sistem reproduksi. Pada

sistem perkemhan terjadinya proses penyaringan darah sehingga darah bebas dari zat-zat

yang tidak dipergunakan oleh tubuh dan menyerap zat-zat yang masih dipergunakan oleh

tubuh. Zat-zat yang tidak dipergunakan oleh tubuh larut dalam air dan dikeluarkan berupa

urin. Darah akan disaring diginjal yang terdiri daripada nefron-nefron yaitu untuk fungsional

bagi ginjal. Filtrat tersebut kemudiannya dibawa ke vesika urinaria melalui ureter untuk

disimpan sebelum mencapai volume yang dibutuhkan untuk dibuang melalui saluran urethra.

Mekanisme utama ginjal adalah untuk menghasilkan urin lalu dibuang menerusi saluran

kemih. Urin dihasilkan melalui penyeimbangan elektrolit dan cairan dalam tubuh. Namun

pembentukan ini diregulasi oleh dua mekanisme kompensasi yaitu mekanisme miogenik dan

tubuloglomeruler feedback.1

Gambar 1. Morfologi Sistem Urogenital. 1

Pembahasan

Sistem Perkemihan

Sistem perkemihan terdiri daripada bagian penting seperti ginjal, ureter, vesika urinaria dan

urethra. Bagian ini membentu satu system yang dapat mengeksresi urin keluar dar tubuh agar

keseimbangan cairan elektrolit dalam tubuh terjaga.

Ginjal

Kedudukan ginjal terletak dibagian belakang dari kavum abdominalis di belakang

peritonium pada kedua sisi vertebra lumbalis III, dan melekat langsung pada dinding

abdomen. Bentuknya seperti biji buah kacang merah. Jumlahnya ada 2 buah kiri dan kanan,

ginjal kiri lebih besar dari pada ginjal kanan. Pada orang dewasa berat ginjal ± 200 gram.

Pada umumnya ginjal laki – laki lebih panjang dari pada ginjal wanita.2

Ginjal kanan terletak sedikit lebih rendah kurang lebih 1 cm dibanding ginjal kiri, hal ini

disebabkan adanya hepar yang mendesak ginjal sebelah kanan. Kutub atas ginjal kiri adalah

tepi atas iga 11, vertebra T12, sedangkan kutub atas ginjal kanan adalah tepi bawah iga 11

atau iga 12. Adapun kutub bawah ginjal kiri adalah processus transversus vertebra L2 kira-

kira 5 cm dari krista iliaka sedangkan kutub bawah ginjal kanan adalah pertengahan vertebra

L3. Dari batas-batas tersebut dapat terlihat bahwa ginjal kanan posisinya lebih rendah

dibandingkan ginjal kiri. Satuan struktural dan fungsional ginjal yang terkecil di sebut nefron.

Tiap-tiap nefron terdiri atas komponen vaskuler dan tubuler. Komponen vaskuler terdiri atas

pembuluh- pembuluh darah yaitu glomerolus dan kapiler peritubuler yang mengitari tubuli.

Dalam komponen tubuler terdapat kapsul Bowman, serta tubule-tubulus, yaitu tubulus

kontortus proksimal, tubulus kontortus distal, tubulus pengumpul dan lengkung Henle yang

terdapat pada medula.2

Gambar 2. Potongan Ginjal Kanan 3

Kapsula Bowman terdiri atas lapisan parietal yaitu bahagian luar yang berbentuk gepeng dan

lapis visceral, langsung membungkus kapiler golmerlus yang bentuknya besar dengan banyak

juluran mirip jari disebut podosit atau pedikel yang memeluk kapiler secara teratur sehingga

celah- celah antara pedikel itu sangat teratur. Kapsula bowman bersama glomerolus disebut

korpuskel renal, bagian tubulus yang keluar dari korpuskel renal disabut dengan tubulus

kontortus proksimal karena jalannya yang berbelok-belok, kemudian menjadi saluran yang

lurus yang semula tebal kemudian menjadi tipis disebut ansa Henle atau loop of Henle,

karena membuat lengkungan tajam berbalik kembali ke korpuskel renal asal, kemudian

berlanjut sebagai tubulus kontortus distal.

Ginjal dibagi kepada dua lapisan yaitu kortex dan medulla. Pada kortex ginjal terdapat bagian

yang bertugas melaksanakan penyaringan darah yang disebut nefron. Pada tempat

penyaringan darah ini banyak mengandung kapiler- kapiler darah yang tersusun bergumpal-

gumpal disebut glomerolus. Tiap glomerolus dikelilingi oleh kapsula Bowman, dan gabungan

antara glomerolus dengan kapsula Bownman disebut badan malphigi. Penyaringan darah

terjadi pada badan malphigi, yaitu diantara glomerolus dan kapsula bownman. Zat-zat yang

terlarut dalam darah akan masuk kedalam kapsula bownman. Dari sini maka zat-zat tersebut

akan menuju ke pembuluh yang merupakan lanjutan dari kapsula bownman yang terdapat di

dalam sumsum ginjal.

Sumsum ginjal terdiri beberapa badan berbentuk kerucut yang disebut piramid renal. Dengan

dasarnya menghadap korteks dan puncaknya disebut apeks atau papila renis, mengarah ke

bagian dalam ginjal. Satu piramid dengan jaringan korteks di dalamnya disebut lobus ginjal.

Piramid antara 8 hingga 18 buah tampak bergaris-garis karena terdiri atas berkas saluran

paralel tubuli dan duktus koligentes. Diantara pyramid terdapat jaringan korteks yang disebut

dengan kolumna renal. Pada bagian ini berkumpul ribuan pembuluh halus yang merupakan

lanjutan dari kapsula bownman. Di dalam pembuluh halus ini terangkut urin yang merupakan

hasil penyaringan darah dalam badan malphigi, setelah mengalami berbagai proses.

Pelvis renalis adalah ujung ureter yang berpangkal di ginjal, berbentuk corong lebar. Sebelum

berbatasan dengan jaringan ginjal, pelvis renalis bercabang dua atau tiga disebut kaliks

mayor, yang masing- masing bercabang membentuk beberapa kaliks minor yang langsung

menutupi papila renis dari piramid. Kaliks minor ini menampung urin yang terus keluar dari

papila. Dari kaliks minor, urin masuk ke kaliks mayor, ke pelvis renis ke ureter, hingga di

tampung dalam vesikula urinaria.4

Ureter

Ureter merupakan saluran sepanjang 25-30 cm yang membawa hasil penyaringan ginjal

melalui filtrasi, reabsorpsi, sekresi. Bermula dari pelvis renalis menuju vesika urinaria.

Terdapat sepasang ureter yang terletak retroperitoneal, masing-masing satu untuk setiap

ginjal. Ureter setelah keluar dari ginjal melalui pelvis renalis akan turun di depan m. psoas

major, lalu menyilangi pintu atas panggul dengan a. iliaca communis.2 Ureter berjalan secara

postero-inferior di dinding lateral pelvis, lalu melengkung secara ventro-medial untuk

mencapai vesika urinaria. Adanya katup uretero-vesikal mencegah aliran balik urin setelah

memasuki kandung kemih.4 Terdapat beberapa tempat di mana ureter mengalami

penyempitan yaitu peralihan pelvis renalis-ureter, fleksura marginalis serta muara ureter ke

dalam vesika urinaria. Tempat-tempat seperti ini sering terbentuk batu.

Vesika urinaria

Gambar 3. Vesika urinaria.1

Vesika urinaria, sering juga disebut kandung kemih atau buli-buli, merupakan tempat

untuk menampung urin yang berasal dari ginjal melalui ureter, untuk selanjutnya diteruskan

ke uretra dan lingkungan eksternal tubuh melalui mekanisme relaksasi sphincter. Vesika

urinaria terletak di lantai pelvis, bersama-sama dengan organ lain seperti rektum, organ

reproduksi, bagian usus halus, serta pembuluh-pembuluh darah, limfatik dan saraf. Dalam

keadaan kosong vesika urinaria berbentuk tetrahedral yang terdiri atas tiga bagian yaitu apex,

fundus dan collum. Serta mempunyai tiga permukaan yaitu superior dan inferolateral dextra

serta sinistra. Juga empat tepi, anterior, posterior, dan lateral dextra dan sinistra. Dinding

vesika urinaria terdiri dari otot m. detrusor bentuk otot spiral, longitudinal dan sirkular.5

Terdapat trigonum vesikae pada bagian posteroinferior dan collum vesikae. Trigonum

vesikae merupakan suatu bagian berbentuk mirip segitiga yang terdiri dari orifisium kedua

ureter dan collum vesikae, bagian ini berwarna lebih pucat dan tidak memiliki rugae

walaupun dalam keadaan kosong. Vesika urinaria diperdarahi oleh a.vesikalis superior dan

inferior. Namun pada perempuan, a. vesikalis inferior digantikan oleh a. vaginalis. Sedangkan

persarafan pada vesika urinaria terdiri atas persarafan simpatis dan parasimpatis. Persarafan

simpatis melalui nervus splanchnicus minor, nervus splanchnicus imus, dan nervus

splanchnicus lumbalis L1-L2. Adapun persarafan parasimpatis melalui nervus splanchnicus

pelvicus S2-S4, yang berperan sebagai sensorik dan motorik.2

Uretra

Uretra merupakan saluran yang membawa urin keluar dari vesika urinaria menuju

lingkungan luar. Terdapat beberapa perbedaan uretra pada pria dan wanita. Uretra pada pria

memiliki panjang sekitar 20 cm dan juga berfungsi sebagai organ seksual berhubungan

dengan kelenjar prostat, sedangkan uretra pada wanita panjangnya sekitar 3.5 cm. Selain itu,

Pria memiliki dua otot sphincter yaitu m.sphincter interna, otot polos terusan dari m.detrusor

yang bersifat involunter dan m.sphincter externa terdapat di uretra pars membranosa tetapi

bersifat volunt sedangkan pada wanita hanya memiliki m.sphincter externa.7 Pada pria, uretra

dapat dibagi atas pars pre-prostatika, pars prostatika, pars membranosa dan pars spongiosa.

Sedangkan uretra pada wanita berukuran lebih pendek, 3.5 cm dibanding uretra pada pria.

Setelah melewati diafragma urogenital, uretra akan bermuara pada orifisiumnya di antara

klitoris dan vagina. Terdapat m.spchinter urethrae yang bersifat volunter di bawah kendali

somatis, namun tidak seperti uretra pria, uretra pada wanita tidak memiliki fungsi reproduktif

Mekanisme Kerja Ginjal

Pembentukan urin

Ginjal memproduksi urin yang mengandung zat sisa metabolik dan mengatur komposisi

cairan tubuh melalui tiga proses utama, yaitu filtrasi glomerulus, reabsorbsi tubulus dan

sekresi tubulus. Pembentukan urin dimulai dengan perpindahan cairan dan zat terlarut dari

kapiler glomerular dalam gradien tekanan tertentu ke dalam dalam kapsula Bowman. Filtrasi

ini dibantu oleh faktor berikut yaitu mebran kapiler glomerular lebih permeabel dibandingkan

kapiler lain sehingga filtrasi berjalan dengan cepat, serta tekanan darah dalam kapiler

glomerular lebih tinggi dibandingkan tekanan darah kapiler lain kaerna diameter arteriola

efferen lebih kecil dibandingkan dengan diameter arteriola afferen. 2

Gambar 4: Mekanisme Kerja Nefron 1

Filtrasi pada glomerulus dipengaruhi oleh tekanan filtrasi efektif. Tekanan ini adalah

selisih antara tekanan yang cenderung mendorong cairan keluar glomerulus menuju kapsula

Bowman dengan tekanan yang cenderung menggerakkan cairan ke dalam glomerulus dari

kapsula Bowman. Tekanan yang mendorong cairan keluar glomerulus menuju kapsula

Bowman adalah tekanan hidrostatik glomerulus dan tekanan osmotik koloid dalam

glomerulus yang dihasilkan oleh protein plasma. Sedangkan tekanan hidrostatik yang

dihasilkan oleh cairan dalam kapsula Bowman dan tekanan osmotik koloid protein plasma di

kapiler glomerulus cenderung menggerakkan cairan dari kapsula Bowman ke dalam

glomerulus. Jumlah filtrat yang terbentuk per menit pada semua nefron dari kedua ginjal

disebut dengan laju filtrasi glomerulus (GFR). GFR pada laki-laki sekitar 125 ml/menit dan

pada perempuan sekitar 110 ml/menit.2

 Filtrat dalam kapsula Bowman identik dengan filtrat plasma dalam hal air dan zat terlarut

dengan berat molekul rendah, seperti glukosa, klorida, natrium, kalium, fosfat, urea, asam

urat dan kreatinin. Kapiler glomerulus relatif impermeabel terhadap protein, sehingga filtrat

biasanya bebas protein dan tidak mengandung elemen selular, termasuk sel darah merah.

Protein relatif memiliki diameter molekul lebih besar dari pori-pori membran glomerulus

(selain albumin) dan memiliki muatan negatif. Karena adanya muatan negatif ini, muatan

negatif dari proteoglikan pada dinding kapiler glomerulus akan memberikan gaya tolak pada

molekul protein tersebut. Penampakan protein dan sel darah merah pada urin menunjukkan

abnormalitas. Beberapa zat seperti kalsium dan asam lemak tidak difiltrasi secara bebas

karena zat tersebut sebagian terikat pada protein plasma. 2

Sewaktu filtrat glomerulus memasuki tubulus ginjal, filtrat ini mengalir melalui tubulus

kontortus proksimal, ansa henle, tubulus kontortus distal, tubulus pengumpul dan duktus

pengumpul secara berurutan. Di sepanjang jalan yang dialirinya, beberapa zat direabsorbsi

secara selektif dari tubulus kembali ke darah, sedangkan zat lain disekresikan dari darah ke

dalam lumen tubulus. Reabsorbsi yang terjadi pada tubulus berlangsung sangat selektif dan

sebagian besar terjadi pada tubulus kontortus proksimal. Elektrolit seperti ion natrium,

klorida dan bikarbonat direabsorbsi dalam jumlah besar sehingga hanya sejumlah kecil saja

yang tampak dalam urin. Zat nutrisi tertentu, seperti asam amino dan glukosa direabsorbsi

secara lengkap dari tubulus dan tidak muncul dalam urin meskipun sejumlah besar zat

tersebut difiltrasi oleh kapiler glomerulus. Air direabsorbsi bersama ion natrium melalui

osmosis. Sekitar 50% urea secara pasif direabsorbsi akibat gradien difusi yang terbentuk saat

air direabsorbsi. Ion anorganik seperti kalium, kalsium, fosfat dan sulfat serta sejumlah ion

organik lain direabsorbsi melalui transpor aktif.5

Mekanisme sekresi tubular adalah proses aktif yang memindahkan zat keluar dari darah ke

dalam kapiler tubular melewati sel-sel tubular menuju cairan tubular untuk dikeluarkan dalam

urin. Zat-zat seperti ion hidrogen, kalium, amonium, produk akhir metabolik kreatinin dan

asam hipurat serta obat-obat tertentu secara aktif disekresi ke dalam tubulus. Ion hidrogen

dan amonium diganti dengan ion natrium dalam tubulus kontortus distal dan tubulus

pengumpul. Sekresi tubular yang selektif terhadap ion hidrogen dan amonium membantu

dalam pengaturan pH plasma dan keseimbangan asam basa cairan tubuh. Beberapa hormon

dalam tubuh berpengaruh dalam proses reabsorbsi dan proses sekresi.

Aliran darah sistemik mempengaruhi GFR. Pada saat aliran darah sistemik turun, maka GFR

juga akan turun, begitu pula sebaliknya. Ginjal memiliki mekanisme untuk mempertahankan

GFR walaupun tekanan darah sistemik tidak stabil, yang disebut dengan autoregulasi. Selain

mempertahankan GFR relatif konstan, autoregulasi juga memberikan kontrol yang tepat

terhadap ekskersi air dan zat terlarut oleh ginjal. Autoregulasi pada ginjal diatur oleh dua

mekanisme, yaitu mekanisme peran umpan balik tubuloglomerulus dan mekanisme

miogenik.5

Autoregulasi

Dalam mekanisme peran umpan balik tubuloglomerulus, ginjal menghubungkan

perubahan konsentrasi natrium klorida (NaCl) di makula densa dengan pengaturan tahanan

ginjal. Mekanisme umpan balik inin mempunyai dua komponen yang bekerja bersama-sama

untuk mengontrol GFR, yaitu mekanisme umpan balik arteriola afferen dan mekanisme

umpan balik arteriola efferen. Penurunan GFR akan memperlambat laju aliran di dalam ansa

henle, menyebabkan kenaikan reabsorbsi ion natrium dan klorida pada ansa henle asenden

dan karena itu menurunkan konsentrasi NaCl pada makula densa. Penurunan konsentrasi

NaCl ini kemudian memicu sinyal yang berasal dari makula densa dan memberikan dua

efek.5

Efek yang pertama yaitu menurunkan tahanan terhadap tekanan aliran darah di arteriola

afferen, yang meningkatkan tekanan hidrostatik glomerulus dan membantu mengembalikan

GFR menjadi normal. Efek yang kedua adalah meningkatkan pelepasan renin dari sel-sel

jukstaglomerular pada a.ol afferen dan efferen, yang merupakan tempat penyimpanan renin.

Renin yang dilepaskan dari sel-sel ini kemudian berfungsi sebagai enzim untuk

meningkatkan pembentukan Angiotensin I, yang kemudian akan diubah menjadi Angiotensin

II. Akhirnya, Angiotensin II mengakibatkan kontriksi arteriola efferen, yang akan

meningkatkan tekanan hidrostatik glomerulus dan mengembalikan GFR menjadi normal.6

Mekanisme miogenik adalah kemampuan setiap pembuluh darah untuk menahan regangan

yang terjadi selama kenaikan darah arteri. Pembuluh darah berespons terhadap peningkatan

tegangan atau regangan dinding dengan cara mengkontraksikan otot polos vaskular.

Regangan dinding vaskular memudahkan peningkatan pergerakan ion kalsium dari cairan

ekstrasel ke dalam sel, menyebabkan pembuluh berkontraksi. Vasokontriksi ini mencegah

kenaikan aliran darah ginjal dan GFR yang berlebihan ketika tekanan arteri meningkat.6

Penghasilan hormon

Hormon antidiuretik (ADH) 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 ion Na dan urea di tubulus.

Konsentrasi ADH yang tinggi juga menyebabkan vasokonstriksi. Lobus posterior disebut

juga neurohipofise. ADH mengatur jumlah air yang keluar melalui ginjal membuat kontraksi

otot polos dan ADH disebut juga hormon pituitrin.7

Hormon kedua yang berperan adalah aldosteron disekresikan oleh zona glomerulosa dari

korteks adrenal. Fungsi utama hormon ini adalah untuk mengatur jumlah kalium dan natrium

yang dilewatkan ke dalam urin. Produksi aldosteron dikontrol oleh renin angiotensin system

(RAS) atau renin angiotensin aldosterone system (RAAS).Ini adalah sistem hormon yang

mengatur tekanan darah dan keseimbangan cairan dalam tubuh. Umumnya renin diproduksi

oleh ginjal saat tubuh kehilangan banyak garam dan air dari tubuh. Renin pada gilirannya

memicu produksi angiotensin yang pada akhirnya merangsang kelenjar adrenal untuk

melepaskan hormon aldosteron. Penurunan tekanan darah juga merangsang sekresi

aldosteron. Jadi, bersama dengan sistem renin angiotensin, aldosteron membantu ginjal untuk

mempertahankan mineral penting seperti sodium dan kalium. Aldosteron juga dapat

menyempitkan pembuluh darah oleh peningkatan natrium dan retensi air, yang dengan

demikian meningkatkan tekanan darah.7

Kesimpulan

Mekanisme kerja ginjal terdiri dari tiga proses yaitu filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi.

Ketiga proses ini berlangsung mulai dari glomerulus dan kapsula Bowman menuju nefron

atau unit fungsional ginjal yang terdiri dari tubulus kontortus proksimal, pars descendens

ansa Henle, lengkung ansa Henle, pars ascendens ansa Henle, tubulus kontortus distalis. Dan

akhirnya akan berjalan ke duktus koligens dan duktus papilaris. Semua proses ini terjadi di

ginjal. Maka dari itu apabila ada gangguan atau kelainan yang terjadi akan menimbulkan

gangguan pada proses-proses tersebut dan hasil eksresi yaitu urin akan mengandung zat-zat

yang seharusnya tidak ada.

Daftar pusaka

1. Urinary system [article online] 2012 [cited 15 September 2012] Available from URL :

http://droualb.faculty.mjc.edu/Course%20Materials/Elementary%20Anatomy%20and

%20Physiology%2050/Lecture%20outlines/urinary_system.htm

2. Gerard J.T, Bryan D. Principles of anatomy and physiology: maintanence and

continuity of the human body. Danver: 13th Edition: John Wiley & Sons; 2011 ; hal

114-21

3. Veldman J. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2003

4. Sherwood, Lauralee. Human Physiology: From cells to system. 5 th ed. California:

Brooks/Cole-Thomson Learning, Inc.Guyton AC, Hall JE; 2007; h. 553-96.

5. Your Guide to the Female Reproductive System [article online] 25 September 2012

[cited 15 September 2013] Available from URL: http://www.webmd.com/sex-

relationships/guide/your-guide-female-reproductive-system?page=3&rdspk=active

6. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2007; h. 318-23.

7. Bloom, Fawcett DW. Buku ajar histologi. Ed 12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2006; h. 650.