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
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.