ANALISIS FILTRASI GINJAL

Oleh :Nama : Kasriati HeruningsihNIM : B1J011155Rombongan : VKelompok: 4Asisten : Rio Rakhmanandika S.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO2013I. PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangOrgan ekskresi utama hewan Vertebrata termasuk mamalia adalah ginjal. Ginjal mamalia umumnya adalah sepasang. Ginjal mamalia memiliki unit-unit yang disebut nefron dengan fungsi filtrasi. Ginjal memiliki fungsi memfilter darah mamalia agar selalu bersih dari limbah metabolism yang terjadi didalam tubuh. Ginjal mamalia umumnya memfilter darah sebanyak 25% dari output jantung, namun urin yang dihasilkan ginjal umumnya hanya 1 % dari seluruh cairan yang difilter oleh ginjal (Yuwono et al., 2013).Ginjal mampu menyaring 120 ml darah dalam satu menit pada kedua ginjal sehingga dalam waktu 24 jam akan tersaring 172,8 liter darah setiap hari. Proses penyaringan tersebut akan menghasilkan 1,5 liter urine sehingga cairan yang diserap kembali mencapai 177,3 liter. Ginjal merupakan organ terpenting untuk mempertahankan homeostasis cairan tubuh yaitu dengan cara mengatur volume cairan, keseimbangan osmotik, asam basa, filtrasi, eksresi sisa metabolisme, sistem pengaturan hormonal dan reabsorbsi bahan-bahan yang masih dibutuhkan oleh tubuh. Ginjal kiri lebih panjang dari ginjal kanan. Berat ginjal pada pria dewasa adalah 150-170 gram dan wanita dewasa 115-155 gram (Syaifuddin, 2000).

1.2 TujuanTujuan praktikum kali ini adalh untuk menganalisis senyawa yang dapat melewati filter sebagai gambaran fungsi filtrasi ginjal mamalia.

II. MATERI DAN CARA KERJA2.1 MateriBahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan Biuret, larutan Benedicts, larutan protein 1 %, larutan glukosa 1 % dan aquadest.Alat yang digunakan adalah tabung reaksi, kertas filter GF/F (700 nm), tabung erlenmeyer, corong gelas dan pemanas air.

2.2 Cara Kerja1. Tiga buah tabung reaksi disiapkan, lalu 1 mL larutan uji (protein, glukosa dan akuades) ditambahkan pada setiap tabung dan diberi label.2. Larutan Biuret ditambahkan sebanyak 1 mL pada tabung yang berisi protein dan tabung yang berisi akuades, lalu diamati perubahan warnanya dan dicatat.3. Larutan Benedicts ditambahkan sebanyak 1 mL kedalam tabung yang berisi larutan glukosa. Tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih (100 C) selama 5 menit lalu dikocok. Perubahan warnanya diamati dan dicatat.4. Tiga buah tabung reaksi disiapkan lalu ditambahkan larutan uji sebanyak 2 mL.5. Kertas filter disiapkan dan ditempatkan diatas corong gelas dan tabung erlenmeyer.6. Ketiga larutan uji lalu difilter pada tiga tabung Erlenmeyer menggunakan corong yang telah dilengkapi dengan kertas filter.7. Reagen diberikan setelah penyaringan terhadap filtrat hasil proses filtrasi menggunakan kertas saring. Perubahan warna diamati dan dibandingkan dengan percobaan sebelumnya lalu dicatat.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN3.1 HasilA. Tabel 3.1 Hasil pengamatan uji filtrasi menggunakan kertas saringNoLarutan ujiIntensitas Warna(sebelum filtrasi-tab. reaksi)Intensitas Warna (setelah filtrasi-filtrat)

1GlukosaOrange kecoklatan (+++)Orange (++)

2ProteinBiru keunguan (+++)Biru keunguan (++)

3AkuadesBiru keunguan (+++)Biru keunguan (++)

Keterangan :(-): Tidak ada perubahan(+): Intensitas warna rendah(++): Intensitas warna sedang(+++): Intensitas warna kuat

B. Gambar hasil pengamatan

Gambar 2.Sesudah filtrasiGambar 1.Sebelum filtrasi

3.2 PembahasanBerdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didapatkan hasil pengamatan bahwa tabung berisi larutan uji (protein, glukosa, dan akuades) tanpa dilakukan filtrasi menggunakan kertas filter GF/F berwarna pekat. Tabung reaksi yang berisi larutan glukosa diberi reagen Benedicts menghasilkan warna biru keunguan. Setelah dipanaskan dalam suhu 100C, warnanya berubah menjadi orange kecoklatan dan terdapat endapan berwarna merah bata. Pereaksi Benedict merupakan larutan yang mengandung CuSO4, Na2CO3, dan Na-sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu+ dari CuSO4 menjadi ion Cu+ yang selanjutnya mengendap sebagai Cu2O. Larutan Na2CO3 dan Na-sitrat menjadikan pereaksi Benedict bersifat basa lemah. Endapan yang terberntuk dapat berwarna hijau, kuning, atau merah bata. Warna endapan tergantung konsetrasi yang diuji. Pereaksi Benedict banyak digunakan untuk memeriksa kadar glukosa dalam urin daripada pereaksi fehling. Hal ini disebabkan dalam darah terdapat juga asam urat dan keratin. Kedua senyawa ini dapat mereduksi pereaksi fehling, namun tidak dapat mereduksi pereaksi Benedict. Selain itu pereaksi fehling kurang peka dibandingkan dengan Benedict. Pereaksi Benedict lebih mudah digunakan karena terdiri hanya dari satu macam larutan (Rifki, 2008).Tabung reaksi yang berisi protein dan akuades diberi reagen Biuret menghasilkan warna biru keunguan. Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua mulekul urea. Ion Cu2+dari preaksi Biuret dalam suasana basa akan berekasi dengan polipeptida atau ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet. Reaksi ini positif terhadap dua buah ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif untuk asam amino bebas atau dipeptida. Semua asam amino, atau peptida yang mengandung asam- amino bebas akan bereaksi dengan ninhidrin membentuk senyawa kompleks berwarna biru-ungu. Namun, prolin dan hidroksiprolin menghasilkan senyawa berwarna kuning (Sudarmaji et al., 1989).Larutan uji yang disaring menggunakan corong dan dilengkapi dengan kertas GF/F hasilnya yaitu tabung yang berisi larutan protein tidak mengalami perubahan warna. Ini disebabkan karena proses filtrasi tidak berlangsung sempurna. Tabung berisi larutan glukosa warnanya terlihat menjadi lebih pekat dibandingkan dengan sebelum filtrasi. Ini disebabkan karena volume larutan yang tidak sama, sehingga terlihat lebih pekat dari sebelum filtrasi. Tabung berisi akuades mengalami perubahan warna, yaitu intensitas warna menjadi lemah. Ini membuktikan adanya proses filtrasi yang berlangsung baik. Kekuatan dan permukaan kapiler yang menentukan nilai filtrasi glomerular (GFR) secara langsung dipengaruhi oleh berbagai macam efektor yang meliputi syaraf, hormone, ukuran dan kondisi glomerulus, serta umpan balik tubuloglomerular (TGF) dari macula densa. Efektor fisiologi dari GFR secara umum berfungsi sebagai elemen dalam system umpan balik negative yang menghubungkan GFR ke parameter fisiologi yang lain (Thomson et al., 2004).Ukuran molekul merupakan faktor penting yang mempengaruhi kemampuan filtrasi. Semua molekul dengan berat kurang dari 10.000 kilodaltons dengan bebas dapat difiltrasi, molekul-molekul tersebut tidak menuju protein plasma. Molekul-molekul dengan berat lebih dari 10.000 kilodaltons lebih banyak mengalami pembatasan untuk melewati filtrasi glomerular. Molekul-molekul besar tidak dapat melewatinya sama sekali. Kebanyakan protein plasma adalah molekul berukuran besar, maka protein plasma dinilai tidak dapat difiltrasi. Bentuk molekuler mempengaruhi kemampuan filtrasi dari makromolekul. Bentuk molekuler yang panjang dan ramping akan melewati glomerulus lebih mudah daripada molekul berbentuk bola. Kapiler glomerulus secara relatif bersifat impermeabel terhadap protein plasma yang lebih besar dan cukup permeable terhadap air dan larutan yang lebih kecil seperti elektrolit, asam amino, glukosa, dan sisa nitrogen (Rhoades dan Bell, 2009).Menurut Guyton dan Hall (1997) proses pembentukan urine terdiri atas tiga tahap, yaitu :1. Filtrasi (penyaringan)Proses ini terjadi di kapsul bowman dan glomerulus. Awalnya, darah masuk ke glomerulus. Setelah darah masuk, secara tidak langsung tekanan darah dalam ginjal ini menjadi lebih tinggi yang menyebabkan air serta komponen-komponen yang tidak terlarut dalam darah ini akan melewati endotelium kapiler, glomerulus, membran dasar dan melewati lempeng filtrasi. Maka filtrat ini akan masuk ke dalam kapsul bowman yang selanjutnya hasil dari filtrasi ini disebut sebagaiurine primer.Namun dalam proses filtrasi ini masih banyak zat-zat yang dibutuhkan oleh tubuh.2. Re-Absorpsi (penyerapan kembali)Pada proses ini, tempat yang paling berperan adalah tubula. Proses ini terjadi karena pada urine primer masih banyak zat yang diperlukan oleh tubuh, seperti Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO3-, HbO42-, dan sebagian urea. Proses re-absorpsi ini dimulai ketika urine primer mengalir menuju tubulus proksimal dan lenkung Henle. Pada tubulus proksimal ini terjadi reabsorpsi glukosa dan ion Na+serta reabsorpsi air dan ion Cl-secara pasif di tubulus distal. Setelah proses reabsorpsi ini selesai, maka terbentuklahurine sekunderyang mengandung garam, air, urea dan pigmen empedu yang memberikan warna serta bau dari urine itu sendiri.3. Augmentasi (pengumpulan)Proses ini terjadi di tubulus pengumpul.Proses ini dimulai dengan mengalirnya urine sekunder menuju tubulus pengumpul. Pada tubulus pengumpul ini terjadi penyerapan Na+, Cl-dan urea. Seteleh penyerapan ini berhasil, makaurine sesungguhnyaterbentuk.Urine yang sesungguhnya ini kemudian dipindahkan dari tubulus pengumpul menuju pelvis renalis yang selanjutnya akan dialirkan ke ureter menuju tempat penyimpanan urine sementara, yaitu vesika urinaria. Pada urine yang sesungguhnya tidak terdapat glukosa ataupun protein. Maka apabila pada urine ini terdapat glukosa ataupun protein, maka ginjal orang tersebut memiliki kelainan.Ginjal manusia terdiri dari 2 buah, yaitu disebelah kiri dan disebelah kanan bagian pinggang (rongga perut) yang sepintas memiliki bentuk seperti kacang merah. Ukuran ginjal sendiri memiliki dimensi panjang sekitar 10-13 cm, lebar 2-3 cm dengan ketebalan 2.5 cm. Warna ginjal ini sendiri juga hampir sama dengan kacang merah atau merah keunguan. Ginjal pada sebelah kiri lebih tinggi kedudukannya dibandingkan dengan yang sebelah kanan dikarenakan ginjal sebelah kanan berada dibawah hati. Ginjal ini dilingkupi oleh kapsul renalis yang berfungsi sebagai pelindung dari infeksi dan luka. Ginjal manusia sendiri terdiri atas 3 bagian, yaitu korteks (bagian luar/kulit luar), medula (sumsum ginjal) dan pelvis (rongga ginjal). Semua bagian ginjal kecuali pelvis disusun oleh sekitar satu juta nefron. Nefron ini sendiri terdiri atas badan malphighi serta tubula (tubulus)(Syaifuddin, 2000).Dalam badan malphighi ini terdapat kapsul bowman yang bentuknya pipih seperti mangkuk. Kapsul bowman ini menutup glomerulus yang merupakan unit filtrasi nefron. Glomerulus ini disusun atas jalinan kapiler arterial. Tubulus ini ada 3 macam, yaitu tubulus proksimal, tubulus distal serta tubulus pengumpul yang memiliki fungsi tersendiri. Selain itu juga, dalam ginjal ini terdapat Lengkung Henle. Ginjal memiliki fungsi sebagai berikut :a. Menyaring dan menyerap sisa-sisa metabolisme di dalam tubuh (dibuang dalam bentuk urine).b. Mengatur kadar garam.c. Mengatur zat terlarut dalam darah (seperti vitamin yang larut dalam darah.d. Mengatur jumlah air dalam darah.e. Mengatur keseimbangan asam dan basa dalam tubuh (agar tidak terjadi kelainan dalam darah)f. Memproses vitamin D agar dapat digunakan oleh tubuh.g. Memproduksi hormon eritropoitein.(Davey, 2005).Ginjal dapat mengalami kerusakan dalam menjalankan fungsinya memfiltrasi plasma darah. Kerusakan filtrasi ginjal disebabkan oleh penyakit pada ginjal dengan beragam gejala klinis. Gambaran dominan yang terlihat adalah tertinggalnya molekul protein berukuran kecil pada proses filtrasi hingga urin. Penyakit ini menghasilkan proteinuria yang disebut protein-losing-nepropathies. Sejumlah besar plasma protein, partikel albumin, tidak difiltrasi oleh glomerulus dan terjadi kelebihan protein yang harus direabsorbsi di tubulus contortus proksimal sehingga protein terdapat di urin. Pada tubulus kontroktus proksimal terlihat butir-butir hyalin yang ada di dalam sitoplasma. Secara mikroskopis lumen tubulus sering mengalami dilatasi dan diisi dengan materi-materi protein (Carlton and Mc Gavin, 1995).Gagal ginjal diklasifikasi menjadi dua yaitu kronik dan akut. Gagal ginjal kronik merupakan perkembangan gagal ginjal progesif dan lambat, berlangsung beberapa tahun. Gagal ginjal akut berkembang dalam beberapa hari atau beberapa minggu. Gagal ginjal akut merupakan sindrom klinik akibat kerusakan metabolik atau patologik pada ginjal yang ditandai dengan penurunan fungsi yang nyata dan cepat serta terjadinya azotemia (Wahyono et al., 2007).Kelainan lain yang dapat terjadi ketika ginjal mengalami kerusakan adalah hiperkalsiuria. Hiperkalsiuria yaitu meningkatnya ekskresi kalsium dalam urin. Hal tersebut dapat menjadi pemicu terbentuknya nefrolitiasis dan turunnya massa tulang. Nefrolitiasis tidak hanya terjadi pada manusia, tetapi juga banyak terjadi pada hewan seperti anjing dan kucing. Hampir 80% nefrolitiasis berupa garam kalsium, sebagian besar berbentuk kalsium oksalat dan hanya sebagian kecil yang berbentuk kalsium fosfat. Hiperkalsiuria umumnya disebabkan oleh meningkatnya absorpsi Ca intestinal (Hartiningsih et al., 2011). Ginjal memainkan peran penting dalam menjaga keseimbangan dari kalsium tubuh (Ca2+). Ca2+ adalah ion penting dalam semua organisme dan berpartisipasi besar dalam berbagai proses struktural dan fungsional. Pada mamalia, reabsorpsi aktif tubular Ca2+ terbatas pada distal bagian dari nefron, yaitu distal akhir yang berbeliku-liku (DCT2) dan tubulus penghubung (CNT), di mana sekitar 10-15% dari total Ca2+ diserap. Transportasi aktif transelular ini ditandai dengan reseptor transien potensial vanilloid 5 (TRPV5) epitel pengubung Ca2+, diatur oleh sebuah susunan peristiwa, dan dimediasi oleh hormon, termasuk 1,25-dihydroxyvitamin D3, paratiroid hormon, dan estrogen (Boros et a.l, 2009).

IV. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :1. Senyawa-senyawa yang seharusnya dapat melewati filter yaitu akuades. Tetapi pada saat praktikum glukosa dan protein masih tersaring karena proses penyaringan yang kurang sempurna.

DAFTAR REFERENSIBoros, S., Bindels, R.J.M., and Hoenderop, J.G.J. 2009. Active Ca2+ Reabsorption in the Connecting Tubule. Pflugers Arch-Eur J Physiol (2009) 458:99109Carlton WW, Mc Gavin MD. 1995. Special Veterinary Pathology. 2nded. United State of America : Mosby.Davey, Patrick. 2005. At A Glance Medicine. Jakarta, Erlangga.Guyton AC dan Hall JE. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta, Penerbit Buku Kedokteran EGC.Hartiningsih, Widiyono, F., dan Anggraeni, D. 2011. Dampak Suplementasi I,25-Dihidroksi Vitamin D3 terhadap Ekskresi Kalsium Urin dan Akumulasi Kalsium Tulang Tikus Wistar Panhisterektomi yang Mengkonsumsi Teri Tawar. J. Soin Vet. Vol. 29 No. 1 Th. 2011Rhoades, RA dan Bell, DR. 2009. Medical Physiology : Principles for Clinical Medicine. Lippincott williams and wilkins, a wolter kluwer business.Rifki. 2008. Seri Pengantar Biokimia. http://arifqbio.multiplay.com/journal/item/. Diakses pada tanggal 25 Maret 2013.Sudarmaji, S., Haryono, B., dan Suhardi. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian.Yogyakarta : LibertySyaifuddin. 2000. Struktur dan Komponen Tubuh Manusia. Jakarta, Widya Medika.Thomson FC, Vallon V, and Blantz RC. 2004. Kidney Function in Early Diabetes: the Tubular Hypothesis of Glomerular Filtration. Am J Physiol Renal Physiol286: F8F15.Wahyono J, Hakim AR, Nugroho AE. 2007. Profil Farmakokinetika Sulfasetamid pada Tikus Gagal Ginjal Karena Diinduksi Uranil Nitrat. Majalah Farmasi Indonesia, 18(3), 117 123.Yuwono, E., Simanjuntak, S.B.I., Susilo, U., Hana, dan Wibowo, E.S. 2013. Petunjuk Praktikum Fisiologi Hewan II. Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman