Unit Struktural dan Fungsional Ginjal

Unit struktural dan fungsional dasar dari ginjal - dalam pembentukan urine adalah nefron (nephron). Nefron dapat dibedakan menjadi nefron vaskuler dan nefron epitel. Nefron pembuluh yaitu arteriole aferen, glomerulus, arteriole eferen, dan kapiler peritubuler. Nephron epithel yaitu kapsula Bowman, tubulus convulatus proksimal, loop of Henle, tubulus convulatus distal, dan tubulus collectivus. Setiap satu buah ginjal normal manusia dewasa dapat mengandung 1-4 juta unit nefron. Setiap 1 unit nefron terdiri atas corpuskula renalis, tubulus kontortus proksimal, bagian tipis dan tebal lengkung Henle serta tubulus kontortus distal. Unsur-unsur nefron tertanam pada lamina basalis yang dilanjutkan dengan sejumlah kecil jaringan penyambung organ. Sebuah nefron terdiri dari sebuah komponen penyaring yang disebut korpuskula (atau badan Malphigi) dan saluran-saluran (tubulus).

1. Glomerulus

Glomerulus merupakan anyaman pembuluh darah kapiler, yang merupakan cabang dari arteriol aferen. Setelah memasuki badan ginjal (korpus ginjal)korpuskula renalis, arteriol aferen biasanya bercabang menjadi 2-5 cabang utama yang masing-masing bercabang lagi menjadi jala-jala kapiler. Tekanan hidrostatik darah arteri yang terdapat dalam kapiler-kapiler ini. glomelurus diatur oleh arteriol eferen.

2. Kapsula Bowman

Berkas kapiler glomelurus dikelilingi oleh kapsula Bowman. Glomerulus berfungsi sebagai penyaring darah. Kapsula Bowman merupakan epitel berdinding ganda. Lapisan luar kapsula Bowman terdiri atas epitel selapis gepeng, dan lapisan dalam tersusun atas sel-sel khusus yang disebut podosit (sel kaki) yang letaknya meliputi kapiler glomerulus. Antara kedua lapisan tersebut terbentuk rongga kapsul Bowman. Sel-sel podosit, membrana basalis, dan sel-sel endotel kapiler membentuk lapisan (membran) filtrasi yang berlubang-lubang yang memisahkan darah yang terdapat dalam kapiler dengan ruang kapsuler. Sel-sel endotel kapiler glomerulus mempunyai pori-pori sel lebih besar dan lebih banyak daripada kapiler-kapiler pada organ lain. Hasil filtrasi cairan darah pada glomerulus atau disebut cairan ultrafiltrat (urin primer) selanjutnya ditampung pada rongga kapsul.

3. Korpuskula ginjal

Kesatuan antara glomelurus dengan kapsula Bowman membentuk korpuskula renalis (disebut juga badan Malphigi). Korpuskula renalis berlanjut menjadi tubulus kontortus proksimal. Setiap korpuskula mengandung gulungan kapiler darah yang disebut glomerulus yang berada dalam kapsula Bowman. Setiap glomerulus mendapat aliran darah dari arteri aferen. Dinding kapiler dari glomerulus memiliki pori-pori untuk filtrasi atau penyaringan.

4. Tubulus convulatus proksimal (TCP)

Tubulus convulatus proksimal merupakan saluran panjang yang berkelok-kelok mulai pada korpuskula renalis berlanjut menjadi lengkung Henle (loop of Henle). Tubulus kontortus proksimal (TKP) biasa ditemukan pada potongan melintang korteks. TKP dibatasi oleh epitel kubus selapis dengan apeks sel menghadap lumen tubulus memiliki banyak mikrofili membentuk brush border.

Permukaan mikrovili brush border berperan membantu reabsorbsi berbagai zat yang terdapat dalam cairan ultrafiltrat. Pada reabsobsi, sitoplasma apical sel mempunyai banyak kanakuli berasal dari dasar mikrovili. Di dekat kanakuli terdapat vesikel kecil sebagai akibat selama pinositosis. Bertambahnya permukaan membran sel pada basis sel melalui mana pompa natrium adalah sifat-sifat sel yang ikut dalam transport ion.

5. Loop of Henle

Lengkung Henle merupakan saluran panjang berbentuk seperti huruf Udapat dibedakan menjadi segmen tipis dan segmen tebal. Lengkung Henle memiliki lubang lebih lebar daripada TKD karena diding LH terdiri dari sel-sel gepeng dengan inti menonjok ke dalam lumen. Bagian tipis lengkung Henle merupakan kelanjutan dari tubulus kontortus proksimal, sebagian besar berjalan turun (descenden) dan bagian tebal berjalan ke atas (ascenden). Bagian tipis menyerupai kepiler darah sehingga sukar dibedakan.

Lengkung Henle tebal strukturnya sama dengan tubulus kontortus distal. Bagian descenden lengkung Henle bersifat permiabel terhadap air dan ion-ion, sehingga memungkinkan pergerakan bebas air, Na+ dan Cl-. Sedangkan bagian ascenden tidak permiabel terhadap air dan sangat aktif mentranspor klorida ke cairan insterstitial. Bertanggungjawab langsung pada hipertonisitas cairan insterstitial daerah medula sebagai akibat kehilangan natrium dan klorida. Oleh karena itu, cairan dalam tubulus yang mencapai tubulus kontortus distal adalah hipotonik.

Vasarekta atau Pembuluh lurus daerah medulla terletak sedemikian rupa sehingga sirkulasi darah tidak mengganggu tingkat osmotik yang ditimbulkan oleh pompa klorida Lengkung Henle dan membentuk “countercurrent exchange system”. Arteriolarteriol dan vena-vena lurus merupakan pembuluh yang sangat tipis dengan dinding yang mirip seperti dinding kapiler. Tiap-tiap pembuluh lurus satu arteri dan satu vena membentuk lengkung yang cabang-cabangnya berjalan di pinggir-pinggirnya. Fungsi lengkung Henle adalah mengatur tingkat osmotik darah dan hipertonik/hipotonik urin.

Bila berjalan melalui arteriol lurus kearah bagian dalam medulla, darah kehilangan air dan mendapatkan natrium karena dalam medulla cairan interstitial lambat laun menjadi lebih hipertonik. Bila darah kembali dengan arah yang berlawanan sekali lagi ia berhubungan dengan gradient yang sama, tetapi sekarang gradiennya berkurang dan kehilangan natrium dan mendapatkan air. Air yang hilang pada pembuluh descenden diperoleh kembali oleh pembuluh ascenden, dan natrium yang masuk ke pembuluh descenden dikembalikan oleh pembuluh ascenden.

Fungsi perubahan osmotik dalam pembuluh lurus adalah untuk mempertahankan gradient osmotik yang tetap terdapat dalam medulla ginjal. Pergerakan air dan natrium ini adalah secara pasif, berlangsung tanpa menggunakan energi. Segmen nefron ini bertanggung jawab pada pembentukan urin akhir yang hipertonik. Dan hanya binatang dengan lengkung Henle dalam ginjalnya mampu menghasilkan urin hipertonik.

6. Tubulus convulatus distal (TCD)

Tubulus kontortus distal yang merupakan nefron terminal. Di tubulus kontortus distal, terjadi pertukaran ion. Bila aldosteron bekerja, natrium direabsorbsi dan ion kalium diekskresi oleh tubulus kontortus proksimal yang merupakan tempat mekanisme pengawasan garam total dan air. Tubulus distal juga mengsekresi ion hidrogen dan ion ammonium ke dalam urine tubulus. Aktivitas ini penting untuk mempertahankan keseimbangan asam basa darah. berperanan nyata untuk pemekatan urin. Urin yang meninggalkan tubulus kontortus distal hampir selalu isotonis.

7. Aparatus jukstaglomerulus

Dekat dengan badan ginjal, tunika media ateriol aferen mengalami modifikasi dan terdiri atas sel-sel yang mempunyai bentuk seperti sel-sel epiteloid, bukan otot polos seperti lazimnya arteriol. Terdapat sel-sel yang dinamakan sel jukstaglomelurus yang mempunyai inti seperti rokok dan sitoplasmanya berwarna gelap yang dipenuhi dengan granula. Sel-sel jukstaglomelurus berfungsi menghasilkan enzim renin. Renin berperan mengubah protein plasma yang dinamakan angiotensinogen menjadi angiotensin I.

Zat ini sebagai akibat kerja ‘converting enzyme’ yang diduga terdapat dalam paru-paru, bila kehilangan dua asam amino berubah menjadi okta peptide yang dinamakan angiotensin II. Efek fisiologi utama dari angiotensin II adalah meningkatkan sekresi hormon aldosteron oleh korteks adrenal. Defisiensi natrium merangsang pengeluaran renin yang akan mempercepat sekresi aldosteron. Akibatnya reabsorpsi ion natrium yang dapat menghambat ekskresi renin. Kelebihan natrium dalam darah akan menekan sekresi renin yang mengakibatkan penghambatan pembentukan aldosteron yang akan meningkatkan kosentrasi natrium urin. Jadi apparatus jukstaglomelurus mempunyai peranan homeostatic dalam mengawasi keseimbangan ion Natrium (Na).

8. Tubulus koligens (tubulus collectivus)

Urin berjalan dari tubulus kontortus distal ke tubulus koligens yang apabila bersatu membentuk saluran lurus yang lebih besar yang disebut duktus papilaris Bellini. Tubulus koligens merupakan unsur utama medulla berjalan lurus. Tubulus koligens yang lebih kecil dibatasi oleh epitel kubis, sedangkan garis tengah duktus koligens terdiri atas sel-sel berwarna muda. Tubulus yang besar dengan tubulus koligens yang lebih kecil yang berasal masing-masing medullary ray ternyata saling mengadakan hubungan tegak lurus mulai pada tubulus distal tetapi yang penting pada tubulus koligens adalah mekanisme yang tergantung pada hormon antidiuretik (ADH) untuk pemekatan atau pengenceran terakhir urin. Dinding tubulus distal dan tubulus koligens sangat mudah ditembus air bila terdapat ADH dalam jumlah besar.

Tubulus ginjal merupakan lanjutan dari kapsula Bowman. Bagian yang mengalirkan filtrat dari kapsula Bowman disebut tubulus konvulatus proksimal. Bagian selanjutnya adalah lengkung Henle yang bermuara pada tubulus konvulatus distal.

Lengkung Henle diberi nama berdasar penemunya yaitu Friedrich Gustav Jakob Henle di awal tahun 1860-an. Lengkung Henle menjaga tingkat osmotik dalam pertukaran lawan arus yang digunakan untuk filtrasi. Sel yang melapisi tubulus memiliki banyak mitokondria yang menghasilkan ATP dan memungkinkan terjadinya transpor aktif untuk menyerap kembali glukosa, asam amino, dan berbagai ion mineral. Sebagian besar air (97.7%) dalam filtrat masuk ke dalam tubulus konvulasi dan tubulus kolektivus melalui osmosis.

Cairan mengalir dari tubulus konvulatus distal ke dalam sistem pengumpul yang terdiri dari:

a. tubulus penghubung

b. tubulus kolektivus kortikal

c. tubulus kolektivus medularis

Tempat lengkung Henle bersinggungan dengan arteri aferen disebut aparatus juxtaglomerular. mengandung macula densa dan sel juxtaglomerular. Sel juxtaglomerular adalah tempat terjadinya sintesis dan sekresi renin. Cairan menjadi makin kental di sepanjang tubulus dan saluran untuk membentuk urin, yang kemudian dibawa ke kandung kemih melewati ureter.