Kelainan Akibat Terjadinya Gangguan Keseimbangan Cairan Tubuh

Pendahuluan

Ginjal, bekerja sama dengan masukan hormonal dan saraf yang mengontrol

fungsinya, adalah organ yang terutama berperan dalam mempertahankan stabilitas volume,

komposisi elektrolit, dan osmolaritas (konsentrasi zat terlarut) CES. Ginjal membentuk urin.

Organ ini mengeluarkan konstituen plasma yang tidak dibutuhkan di urin sembari menahan

bahan – bahan yang bermanfaat bagi tubuh. Urin dari masing – masing ginjal dikumpulkan di

pelvis ginjal, kemudian disalurkan dari kedua ginjal melalui sepasang ureter ke satu kandung

kemih, tempat urin disimpan sampai dikosongkan melalui uretra ke luar.

Filtrat Glomerulus diproduksi sewaktu sebagian plasma yang mengalir melalui

masing – masing glomerulus secara pasif dipaksa di bawah tekanan menembus membran

glomerulus ke dalam lumen kapsul Bowman di bawahnya. Setelah plasma bebas protein

difiltrasi melalui glomerulus, tubulus kemudian menangani setiap bahan secara tersendiri

sehingga meskipun konsentrasi semua konstituen di filtrat glomerulus awal identik dengan

konsentrasinya di plasma (kecuali protein plasma) namun konsentrasi berbagai konstituen

mengalami perubahan bervariasi sewaktu cairan filtrat melalui sistem tubulus. Sekresi

tubulus juga melibatkan transpor transepitel, dalam hal ini dari plasma kapiler peritubulus ke

dalam lumen tubulus.

Pembahasan

Skenario

Seorang laki-laki usia 58 tahun datang ke rumah sakit dengan keluhan bengkak pada

kedua kaki sejak 4 bulan yang lalu. Sejak 2 minggu terakhir bengkak dirasakan semakin

parah, dan perutnya mulai membuncit. Pada pemeriksaan fisik didapatkan tekanan darah

150/90 mmHg, pitting oedem dan asites.

Struktur Makroskopis

Ginjal

1

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 (kara/ercis), jumlahnaya ada 2 buah kiri

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

gram. Dan pada umumnya ginjal laki ± laki lebih panjang dari pada ginjal wanita.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 tubulus tubulus, yaitu tubulus kontortus proksimal, tubulus

kontortus distal, tubulus pengumpul dan lengkung Henle yang terdapat pada medula.Kapsula

Bowman terdiri atas lapisan parietal (luar) berbentuk gepeng dan lapis viseral (langsung

membungkus kapiler golmerlus) yang bentuknya besar dengan banyak juluran mirip jari

disebut podosit (sel berkaki) 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 menjaditipis disebut ansa Henle atau loop of Henle, karena

membuat lengkungan tajam berbalik kembalike korpuskel renal asal, kemudian berlanjut

sebagai tubulus kontortus distal.1

Gambar 1 : Struktur Anatomi Ginjal

a. Bagian ± Bagian Ginjal

2

Bila sebuh ginjal kita iris memanjang, maka aka tampak bahwa ginjal terdiri dari tiga

bagian, yaitu bagian kulit (korteks), sumsum ginjal (medula), dan bagian rongga ginjal

(pelvisrenalis).1

1. Kulit Ginjal (Korteks)

Pada kulit ginjal terdapat bagian yang bertugas melaksanakan penyaringan

darah yang disebut nefron. Pada tempat penyarinagn darah ini banyak mengandung

kapiler kapiler darah yang tersusun bergumpal gumpal disebut glomerolus. Tiap

glomerolus dikelilingi oleh simpai bownman, dan gabungan antara glomerolus dengan

simpai bownman disebut badan malphigi. Penyaringan darah terjadi pada badan

malphigi, yaitu diantara glomerolus dan simpai bownman. Zat zat yang terlarut dalam

darah akan masuk kedalam simpai bownman. Dari sini maka zat zat tersebut akan

menuju ke pembuluh yang merupakan lanjutan dari simpai bownman yang terdapat di

dalam sumsum ginjal.

2. Sumsum Ginjal (Medula)

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 simpai bownman.

Di dalam pembuluh halus ini terangkut urine yang merupakan hasil penyaringan

darah dalam badan malphigi, setelah mengalami berbagai proses.

3. Rongga Ginjal (Pelvis Renalis)

Pelvis Renalis adalah ujung ureter yang berpangkal di ginjal, berbentuk

corong lebar. Sabelum 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 urine yang terus kleuar dari papila. Dari Kaliks minor, urine masuk ke

kaliks mayor, ke pelvis renis ke ureter, hingga ditampung dalam kandung kemih

(vesikula urinaria).2

Peredaran Darah dan Persyarafan Ginjal

3

Peredaran Darah

Ginjal mendapat darah dari aorta abdominalis yang mempunyai percabangan arteri

renalis, yang berpasangan kiri dan kanan dan bercabang menjadi arteria interlobaris

kemudian menjadi arteri akuata, arteria interlobularis yang berada di tepi ginjal bercabang

menjadi kapiler membentuk gumpalan yang disebut dengan glomerolus dan dikelilingi leh

alat yang disebut dengan simpai bowman, didalamnya terjadi penyadangan pertama dan

kapiler darah yang meninggalkan simpai bowman kemudian menjadi vena renalis masuk ke

vena kava inferior.2

Gambar 2 : Perdarahan pada Ginjal

Persyarafan Ginjal

Ginjal mendapat persyarafan dari fleksus renalis (vasomotor) saraf ini berfungsi untuk

mengatur jumlah darah yang masuk ke dalam ginjal, saraf ini barjalan bersamaan dengan

pembuluh darah yang masuk ke ginjal. Anak ginjal (kelenjar suprarenal) terdapat di atas

ginjal yang merupakan senuah kelenjar buntu yang menghasilkan 2(dua) macam hormon

yaitu hormone adrenalin dan hormn kortison.2

Struktur Mikroskopis

Setiap ginjal memiliki sisi medial cekung, yaitu hilus (tempat masuknya saraf, masuk

dan keluarnya pembuluh darah dan pembuluh limfe, serta keluarnya ureter) dan memiliki

permukaan yang cembung. Pelvis renalis yaitu ujung atas ureter yang melebar, terbagi

4

menjadi beberapa kaliks mayor dan menjadi bagian yang lebih kecil yang disebut kaliks

minor.

Ginjal terdiri dari korteks dan medulla. Pada manusia, medulla ginjal terdiri dari 10-

18 piramid medulla. Dari dasar setiap pyramid medulla, terjulur berkas – berkas tubulus yang

parallel yaitu berkas medulla yang menyusup ke dalam korteks.

Setiap ginjal terdiri dari 1-4 juta nefron.3 Setiap nefron terdiri atas bagian yang melebar

yaitu korpuskel renalis, tubulus kontortus proksimal, segmen tipis, dan tebal ansa (lengkung)

henle, tubulus kontortus distal, dan ductus koligens.

1. Korpuskel renalis

Setiap korpuskel renalis berdiameter sekitar 200µm dan terdiri atas seberkas

kapiler yaitu glomerulus yang dikelilingi oleh kapsul epitel berdinding ganda yang

disebut kapsula bowman.3 Lapisan dalam kapsul ini (lapisan visceral) menyelubungi

kapiler glomerulus. Lapisan luar membentuk batas luar korpuskel renalis dan disebut

lapisan parietal kapsula bowman. Di antara kedua lapis kapsula bowman terdapat ruang

urinarius yang menampung cairan yang disaring melalui dinding kapiler dan lapisan

visceral. Setiap korpuskel ginjal memiliki kutub vascular, tempat masuknya arteriol

aferen dan keluarnya arteriol eferen, dan memiliki kutub urinarius, tempat tubulus

kontortus proksimal berasal. Setelah memasuki korpuskel renalis, arteriol aferen

biasanya terbagi menjadi dua sampai lima cabang utama, dan setiap cabangnya terbagi

lagi menjadi kapiler yang membentuk glomerulus ginjal.

Lapisan parietal kapsula bowman terdiri atas epitel selapis gepeng yang

ditunjang lamina basalis dan selapis tipis serat retikulin.3 Pada kutub urinarius,

epitelnya berubah menjadi epitel selapis kuboid atau silindris rendah yang menjadi ciri

tubulus proksimal.

2. Tubulus kontortus proksimal

Pada kutub urinarius di korpuskel ginjal, epitel gepeng di lapisan parietal

kapsula bowman berhubungan langsung dengan epitel tubulus kontortus proksimal

berbentuk kuboid atau silidris rendah.3 Tubulus ini lebih panjang dari tubulus

kontortus distal dan karenanya tampak lebih banyak di dekat korpuskel ginjal dalam

korteks ginjal.

Sel – sel kuboid ini memiliki sitoplasma asidofilik yang disebabkan oleh

adanya mitokondria panjang dalam jumlah besar.3 Apeks sel memiliki banyak

mikrovili dengan panjang kira – kira 1µm, yang membentuk suatu “brush border”.3

5

Karena selnya berukuran besar, setiap potongan melintang dari tubulus proksimal,

hanya mengandung tiga sampai lima inti bulat.

3. Ansa henle

Ansa (lengkung) henle adalah struktur berbentuk U yang terdiri atas segmen

tebal descendens, segmen tipis descendens, segmen tipis ascendens, dan segmen tebal

ascendens. Segmen tebal memiliki struktur yang sangat mirip dengan tubulus

kontortus distal. Di bagian luar medulla, segmen tebal descendens dengan garis

tengah luar sekitar 60 µm, tiba – tiba menyempit sampai sekitar 12 µm dan berlanjut

sebagai segmen tipis descendens.3 Lumen di segmen nefron ini lebar karena

dindingnya terdiri atas sel epitel gepeng dengan inti yang hanya sedikit menonjol ke

dalam lumen.

Kira – kira sepertujuh dari semua nefron terletak dekat perbatasan korteks-

medula dan karenanya disebut nefron jukstamedula.3 Nefron lainnya disebut nefron

kortikal. Nefron jukstamedula memiliki lengkung henle yang sangat panjang, yang

masuk jauh ke dalam medulla. Lengkung ini terdiri atas segmen tebal descendens

yang pendek, segmen tipis descendens dan ascendens yang panjang, dan segmen tebal

asendens. Sebaliknya, nefron kortikal memiliki segmen tipis descendens yang sangat

pendek, tanpa segmen tipis ascendens.

4. Tubulus kontortus distal

Segmen tebal asendens ansa henle menerobos korteks, setelah menempuh

jarak tertentu, segmen ini menjadi berkelok – kelok dan disebut tubulus kontortus

distal. Tubulus ini, seperti segmen asendens, dilapisi oleh epitel selapis kuboid.

Tubulus kontortus distal berbeda dari tubulus kontortus proksimal (keduanya

terletak di korteks) karena memiliki brush border, tidak adanya kanalikuli apical, dan

ukuran sel yang lebih kecil.3 Karena sel – sel tubulus distal lebih gepeng dan lebih

kecil dari tubulus proksimal, tampak lebih banyak sel dan inti pada dinding tubulus

distal daripada tubulus proksimal. Sel – sel tubulus kontortus distal memiliki banyak

invaginasi membrane basal dan mitokondria terkait yang menunjukkan fungsi

trnaspor ionnya.

Tubulus kontortus distal mengadakan kontak dengan kutub vascular di

korpuskel ginjal yang berasal dari induk nefronnya. Pada tempat kontak ini, tubulus

distal mengalami modifikasi, seperti halnya dengan arteriol aferennya. Di daerah

jukstaglomerular ini, sel – sel tubulus kontortus distal biasanya menjadi silindris dan

intinya berhimpitan. Kebanyakan selnya memiliki kompleks golgi di bagian basal.

6

Dinding segmen tubulus distal yang termodifikasi ini yang tampak lebih gelap pada

sediaan mikroskopik karena rapatnya inti, disebut macula densa.3

5. Tubulus dan duktus koligens

Urin mengalir dari tubulus kontortus distal ke tubulus koligentes yang saling

bergabung membentuk duktus koligentes yang lebih besar dan lebih lurus yang

berangsur – angsur melebar sewaktu mendekati puncak pyramid.

Tubulus koligentes yang lebih kecil dilapisi oleh epitel kuboid dan bergaris

tengah lebih kurang 40 µm. sewaktu tubulus memasuki medulla lebih dalam, sel –

selnya meninggi sampai berbentuk silindris. Garis tengah duktus koligentes mencapai

200 µm di dekat puncak pyramid medulla.

Di sepanjang perjalanannya, tubulus dan duktus koligentes terdiri atas sel – sel

yang tampak pucat dengan pulasan biasa. Sitoplasma sel tersebut bersifat electron-

lusen dengan sedikit organel. Di duktus koligentes dan tubulus koligentes juga tampak

suatu sel interkalaris gelap (fungsinya belum jelas). Batas antarsel di tubulus

koligentes dan sel – sel duktus jelas terlihat dengan mikroskop cahaya.3 Duktus

koligentes kortikalis berhubungan secara tegak lurus dengan beberapa cabang tubulus

koligentes berukuran lebih kecil yang mengalirkan cairan ke setiap berkas medulla. Di

medulla, duktus koligentes merupakan komponen utama pada mekanisme pemekatan

urin.3

Gambar 3. Struktur mikroskopis ginjal

Mekanisme Kerja Ginjal

7

Salah satu fungi ginjal adalah sebagai tempat pembentukan urin. Ada tiga proses

dasar yang terlibat dalam pembentukan urin yaitu filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi.

1. Filtrasi

Proses filtrasi terjadi di glomerulus. Sewaktu darah mengalir melalui glomerulus,

plasma bebas protein tersaring melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul bowman.4 Dalam

keadaan normal, 20% plasma yang masuk ke glomerulus tersaring. Proses ini dikenal sebagai

filtrasi glomerulus. Filtrasi glomerulus merupakan langkah pertama dalam pembentukan urin.

Secara rata – rata, 125ml filtrat glomerulus (cairan yang difiltrasi) terbentuk secara kolektif

dari seluruh glomerulus setiap menit.

Cairan yang difiltrasi dari glomerulus ke dalam kapsul bowman harus melewati tiga

lapisan yang membentuk membrane glomerulus yaitu dinding kapiler glomerulus, membrane

basal, dan lapisan dalam kapsula bowman. Secara kolektif, lapisan – lapisan ini berfungsi

sebagai saringan molekuler halus yang menahan sel darah dan protein plasma tetapi

membolehkan H2O dan zat terlarut dengan ukuran molekul kecil.4

Membrane glomerulus

Dinding kapiler glomerulus terdiri dari satu lapis sel endotel gepeng. Lapisan ini

memiliki banyak pori besar yang menyebabkannya 100 kali lebih permeable terhadap H2O

dan zat terlarut daripada kapiler di bagian tubuh lain.

Membrane basal adalah lapisan gelatinosa aseluler (tidak mengandung sel) yang

terbentuk dari kolagen dan glikoprotein yang tersisip di antara glomerulus dan kapsula

bowman. Kolagen menghasilkan kekuatan structural, dan glikoprotein menghambat filtrasi

protein plasma yang kecil.4 Protein plasma yang lebih besar tidak dapat difiltrasi karena tidak

dapat melewati pori kapiler, tetapi pori ini masih dapat melewatkan albumin, protein plasma

kecil. Namun, karena bermuatan negative, maka glikoprotein menolak albumin dan protein

lain, yang juga bermuatan negative. Karena itu, protein plasma hampir tidak terdapat pada

filtrate, dengan kurang daari 1% molekul albumin berhasil lolos ke dalam kapsula bowman.

8

Lapisan dalam kapsul bowman terdiri dari sel podosit, sel yang mirip gurita yang

mengelilingi glomerulus. Setiap sel podosit memiliki bayak foot process (podo artinya

“kaki”, prosesus adalah tonjolan appendix) memanjang yang saling menjalin dengan foot

process podosit sekitar, seperti anda menjalinkan jari – jari tangan anda ketika memegang

bola dengan kedua tangan. Celah sempit di antara foot process yang berdampingan, yang

dikenal sebagai celah filtrasi, membentuk jalir tempat cairan meninggalkan kapiler

glomerulus menuju lumen kapsul bowman.4

Karena itu, rute yang dilalui oleh bahan terfiltrasi melewati membrane glomerulus

seluruhnya berada di luar sel, pertama melalui pori kapiler, kemudian melalui membrane

basal aseluler, dan akhirnya melewati celah filtrasi kapsuler.

Gaya – gaya yang berperan pada proses filtrasi glomerulus4

Tekanan darah kapiler glomerulus adalah tekanan cairan yang ditimbulkan oleh darah

di dalam kapiler glomerulus. Tekanan ini pada akhirnya bergantung pada kontraksi jantung

(sumber energy yang menghasilkan filtrasi glomerulus) dan resistensi terhadap aliran darah

yang ditimbulkan oleh arteriol aferen dan eferen. Tekanan darah kapiler glomerulus, dengan

nilai rata – rata diperkirakan 55mmHg, lebih tinggi daripada tekanan darah kapiler ditempat

lain. Penyebab lebih tingginya tekanan di kapiler glomerulus adalah garis tengah arteriol

aferen yang lebih besar dibandingkan dengan arteriol eferen. Karena darah dapat lebih mudah

masuk ke glomerulus melalui arteriol aferen yang lebih lebar daripada keluar melalui arteriol

eferen yang lebih sempit maka tekanan darah kapiler glomerulus tetap tinggi akibat

terbendung darah di kapiler glomerulus. Selain itu, karena tingginya resistensi yang

dihasilkan oleh arteriol eferen, maka tekanan darah tidak memiliki kecenderungan untuk

turun di sepanjang kapiler glomerulus seperti di kapiler lain. Tekanan darah glomerulus yang

tinggi dan tidak menurun ini cenderung mendorong cairan keluar glomerulus menuju kapsul

bowman di seluruh panjang kapiler glomerulus, dan merupakan gaya utama yang

menghasilkan filtrasi glomerulus. Sementara tekanan darah kapiler glomerulus mendorong

filtrasi, dua gaya lain yang bekerja menembus membran glomerulus (tekanan osmotic koloid

plasma dan tekanan hidrostatik kapsul bowman).

Tekanan osmotic koloid plasma ditimbulkan oleh distribusi tak seimbang protein –

protein plasma di kedua sisi membrane glomerulus. Karena tidak dapat difiltrasi, maka

9

protein plasma terdapaat di kapiler glomerulus, tetapi tidak di kapsul bowman. Karena itu,

konsentrasi H2O lebih tinggi dikapsul bowman daripada di kapiler glomerulus. Timbul

kecenderungan H2O untuk berpindah melalui osmosis menuruni gradient konsentrasinya

sendiri di kapsul bowman ke dalam glomerulus melawan filtrasi glomerulus. Gaya osmotic

oposan ini rata – rata 30mmHg yaitu lebih sedikit tinggi daripada di kapiler lain. Tekanan ini

lebih tinggi karena H2O yang difiltrasi keluar darah glomerulus jauh lebih banyak sehingga

konsentrasi protein plasma lebih tinggi daripada di tempat lain.

Tekanan hidrostatis kapsul bowman, tekanan yang ditimbulkan oleh cairan dibagian

awal tubulus ini, diperkirakan sekitar 15mmHg. Tekanan ini yang cenderung mendorong

cairan keluar kapsul bowman, melawan filtrasi cairan dari glomerulus menuju kapsul

bowman.

2. Proses Reabsorbsi

Hampir 99% dari cairan filtrate direabsorpsi kembali bersama zat-zat yang terlarut

didalam cairan filtrate tersebut. Akan tetapi tidak semua zat-zat yangterlarut dapat

direabsorpsi dengan sempurna, antara lain glukosa dan asam amino.

a. Tubulus kontortus proksimal

Sebagian besar glukosa, asam amino, fosfat, dan bikarbonat direabsorpsi di tubulus

kontortus proksimal, bersama dengan 60-70% Na+, K+, Ca2+, ureum, dan air.5

1. Natrium

Konsentrasi Na+ di filtrat adalah sekitar140 mmol/L, tetapi pada sitosol sel

epitel, konsentrasi Na+ ini jauh lebih rendah (antara10-20 mmol/L), yang juga

bermuatan negative. Oleh karena itu, gradien elektrokimia mendukung

pergerakkan ion Na+ dari filtrat ke dalam sel, sehingga memberikan gaya dorong

untuk transpor sekunder zat-zat lainnya. Sekitar 80% Na+ yang memasuki sel

tubulus proksimal ditukar dengan H+ (antiporter).5 Sekresi ion H+ di tubulus

proksimal berperan kritis pada reabsorpsi HCO3-. Pada akhirnya, Na+ akan

ditranspor ke cairan interstitial, dan hanya sekitar 20% Na+ yang ditranspor yang

akan berdifusi ke kapiler.

2. Air

10

Air tidak direabsorpsi secara aktif. Karena Na+ dan HCO3- ditranspor keluar

dari tubulus ke cairan interstitial peritubulus, maka osmolalitas cairan interstitial

peritubulus akan meningkat, sedangkan osmolalitas cairan tubulus berkurang.

Perbedaan tekanan osmotik ini menyebabkan reabsorpsi air.5

Reabsorpsi air meningkatkan konsentrasi Cl-, K+, Ca2+, dan ureum di dalam

tubulus, sehingga akan terjadi difusi menuruni gradien konsentrasi ke rongga

peritubulus. Permeabilitas terhadap Cl- meningkat pada 2/3 akhir tubulus

kontortus proksimal, sehingga memfasilitasi reabsorpsi Cl-. Hal ini menyebabkan

lumen tubulus menjadi lebih positif, dan meningkatkan reabsorpsi kation. Karena

reabsorpsi Na+, Cl-, K+, Ca2+, dan ureum ditubulus kontortus proksimal terjadi

bersamaan dengan reabsorpsi air, maka konsentrasi totalnya pada cairan yang

meninggalkan tubulus kontortus proksimal akan serupa dengan konsentrasi pada

filtrat dan plasma, walaupun kuantitas dan volume cairan total berkurang hingga

sekitar 70%.

3. Glukosa

Glukosa direabsorpsi secara simporter dengan Na+, dan kemudian berdifusi

keluar sel ke interstitium peritubulus. Tm glukosa adalah ~380 mg/menit (~21

mmol/menit), dan ambang batas ginjal adalah ~11 mmol/L.5

4. Asam amino

Asam amino direabsorpsi oleh beberapa simporter terkait Na+, yang spesifik

untuk asam, basa, dan asam amino netral.5

5. Fosfat

Fosfat dikotranspor dengan Na+. Tm fosfat mendekati beban terfiltrasi,

sehingga peningkatan konsentrasi fosfat dalam plasma akan menyebabkan

ekskresi. Reabsorpsi fosfat diturunkan oleh hormon paratiroid.5

6. Asam dan basa organik

Zat ini meliputi metabolit-metabolit (misalnya garam empedu, urat, oksalat)

dan obat-obatan (misalnya PAH, penisilin, aspirin), dan semuanya disekresi.

Asam organik ditranspor dari cairan peritubulus ke sel tubulus secara kotranspor

dengan Na+, dan berdifusi ke tubulus untuk ditukar dengan anion (misalnya Cl-,

HCO3-). Basa organik secara aktif dikeluarkan dan ditukar dengan Na+ atau H+.5

b. Ansa henle

Cairan yang memasuki bagian descendens ansa Henle bersifat isotonic dengan plasma

(~290 mosmol/kgH2O). Terbentuknya osmolalitas yang tinggi di medulla bergantung pada

11

perbedaan permeabilitas terhadap air dan solut di berbagai regio yang berbeda, transpor aktif

ion pada bagian ascendens tebal, dan adanya counter-current multiplier. Bagian descendens

tipis permeabel terhadap air tapi tidak permeabel terhadap ureum, sedangkan bagian

ascendens tidak permeabel terhadap air tetapi permeabel terhadap ureum; bagian ini juga

sangat permeabel terhadap ion Na+ dan Cl-. Bagian ascendens tebal secara aktif mereabsorpsi

Na+ dan Cl- dari cairan tubulus dengan menggunakan kotransporter Na+-K+-2Cl-. Na+

ditranspor terutama oleh pompa Na+ (beberapa oleh kotranspor Na+-HCO3-), dan Cl- melalui

difusi. K+ keluar lagi ke lumen melalui kanal K+, menciptakan muatan positif yang

menggerakkan reabsorpsi kation ( Na+, K+, Ca2+, Mg2+). Karena bagian ascendens tebal tidak

permeabel terhadap air, reabsorpsi ion mengurangi osmolalitas cairan tubulus (hingga ~90

mosmol/kgH2O) dan meningkatkan osmolalitas cairan interstitial, sehingga menciptakan

perbedaan osmotik sebesar ~200 mosmol/kgH2O.

1. Counter-current multiplier5

Peningkatan osmolalitas menebabkan air berdifusi keluar dari bagian

descendens, dan sejumlah Na+ dan Cl- berdifusi ke dalam, sehingga cairan tubulus

menjadi pekat. Begitu cairan yang pekat ini mengalir turun, cairan berjalan ke

arah yang berlawanan dengan cairan yang kembali dari regio dengan osmolalitas

yang masih lebih tinggi di medulla bagian dalam. Pengaturan counter-current ini

menciptakan gradien osmotik, yang menyebabkan Na+ dan Cl- berdifusi keluar

dari bagian ascendens (menurunkan konsentrasi cairan ascendens), dan air

berdifusi keluar dari bagian descendens (meningkatkan konsentrasi cairan

descendens). Efek ini diperkuat oleh fakta bahwa bagian ascendens tidak

permeabel terhadap air, tetapi sangat permeabel terhadap Na+ dan Cl-, dan juga

dengan daur ulang ureum di antara duktus kolektivus dan bagian ascendens,

sehingga merupakan kontribusi penting untuk konsentrasi urin. Pada ujung ansa

Henle, cairan interstitial dapat mencapai osmolalitas sebesar ~1400

mosmol/kgH2O, karena bagian NaCl dan ureum sama.

Pasokan darah ke medulla dicegah agar tidak menghilangkan gradien osmotik

antara korteks dan medulla oleh pengaturan counter-current exchanger pada

kapiler vasa rekta. Vasa rekta juga mengeluarkan air yang direabsorpsi dari ansa

Henle dan duktus kolektivus medulla. O2 dan CO2 juga dipertahankan, sehingga,

pada medulla bagian dalam, PO2 rendah dan PCO2 tinggi.9

c. Tubulus kontortus distal dan duktus kolektivus5

12

Cairan yang memasuki tubulus distal bersifat hipotonik (~90 mosmol/kgH2O). tubulus

kontortus distal dan duktus kolektivus kortikal tidak permeabel terhadap ureum. Saluran ini

juga tidak permeabel terhadap air, kecualijika terdapat ADH. Dengan adanya ADH, air akan

berdifusi ke interstitium korteks ginjal, dan cairan tubulus menjadi pekat, mencapai

osmolalitas maksimum sebesar ~290 mosmol/kgH2O (isotonic dengan plasma). Namun

demikian, cairan tubulus berbeda dari plasma karena banyaknya ion Na+, K+, Cl-, dan HCO3-

yang telah direabsorpsi, dan digantikan dengan ureum. Cairan ini menjadi pekat ketika air

direabsorpsi, karena tubulus kontortus distal dan duktus kolektivus kortikal tidak permeabel

terhadap ureum.

Duktus kolektivus medulla juga menjadi permeabel terhadap air jika terdapat ADH.

Air direabsorpsi karena tingginya osmolalitas interstitium medulla. Oleh karena itu, pada

kondisi dengan stimulasi ADH maksimum, osmolalitas akhir urin dapat mencapai 1400

mosmol/kgH2O; jika tidak ada ADH, urin akan encer (~60 mosmol/kgH2O). walaupun hanya

15% nefron yang memiliki ansa Henle yang sampai ke medulla bagian dalam, dan juga

berkontribusi terhadap tingginya osmolalitas medulla, duktus kolektivus semua nefron akan

melewati medulla dan oleh karena itu akan memekatkan urin.

1. Ureum5

Duktus kolektivus medulla permeabel terhadap ureum, yang akan berdifusi

menuruni gradien konsentrasi ke dalam medulla dan kemudian ke bagian

ascendens ansa Henle. Ureum akan menjadi ‘terperangkap’ dan sebagian akan

didaur ulang, sehingga konsentrasi yang tinggi tetap dipertahankan dan

memberikan ~50% osmolalitas medulla. ADH akan meningkatkan permeabilitas

duktus kolektivus medulla terhadap ureum, sehingga reabsorpsinya juga

meningkat dengan difusi terfasilitasi; hal ini akan lebih meningkatkan osmolalitas

medulla dan memungkinkan produksi urin yang lebih pekat.

2. Kalium5

Sebagian besar kalium telah direabsorpsi sesampainya di tubulus kontortus

distal, dan dengan demikian ekskresi kalium diregulasi oleh sekresi pada tubulus

kontortus distal bagian akhir. K+ ditranspor secara aktif oleh pompa Na+, dan

disekresi secara pasif melalui kanal K+ dan kotranspor K+-Cl-. Jadi, sekresi terjadi

karena gradien konsentrasi di antara sitosol dan cairan dalam lumen tubulus. Akan

tetapi, K+ yang disekresi akan mengurangi gradien kecuali jika terus dialirkan,

sehingga ekskresi K+ meningkat jika aliran lumen tubulus meningkat. Jadi,

diuretik sering kali menyebabkan hilangnya K+. Sekresi K+ meningkat karena

13

pengaruh aldosteron, yang meningkatkan aktivitas pompa Na+. gangguan

homeostasis K+ seringkali berhubungan dengan gangguan asam-basa.

3. Kalsium5

Reabsorpsi kalsium di tubulus kontortus distal diregulasi oleh hormon

paratiroid (PTH) dan 1,25-dihidroksikolekalsiferol (bentuk aktif vitamin D). PTH

akan mengaktivasi kanal masuk Ca2+. Pembuangan Ca2+ dibantu oleh antiporter

Na+-Ca2+. Protein pengikat Ca2+ mencegah peningkatan berlebihan Ca2+ bebas

dalam sitosol. PTH juga menginhibisi reabsorpsi fosfat.

3. Proses sekresi

Sisa dari penyerapan kembali yang terjadi di tubulus distal dialirkan ke papilla renalis

selanjutnya diteruskan ke luar.4 Setiap bahan yang masuk ke cairan tubulus, baik melalui

filtrasi glomerulus maupun sekresi tubulus, dan tidak di reabsorpsi, akan dieliminasi dalam

urin. Bahan – bahan terpenting yang disekresikan oleh tubulus adalan ion hydrogen (H+), ion

K, serta anion dan kation organic, yang banyak di antaranya adalah senyawa yang asing bagi

tubuh.

a. Sekresi ion H+

Sekresi H+ ginjal sangat penting dalam mengatur keseimbangan asam-basa di

tubuh. Ion hydrogen yang disekresikan ke dalam cairan tubulus dieliminasi dari

tubuh melalui urin. Ion hydrogen dapat disekresikan oleh tubulus proksimal,

distal, atau koligentes, dengan tingkat sekresi H+ bergantung dengan keasaman

cairan tubuh. Ketika cairan tubuh terlalu asam, maka sekresi H+ meningkat.

Sebaliknya, sekresi H+ berkurang jika konsentrasi H+ di cairan tubuh terlalu

rendah.

b. Sekresi ion kalium4

Sekresi ion kalium di tubulus distal dan koligentes digabungkan dengan

reabsorpsi Na+ oleh pompa Na+-K+ basolateral dependen energy. Pompa ini tidak

hanya memindahkan Na+ keluar sel menuju ruang lateral tetapi juga memindahkan

K+ dari ruang lateral ke dalam sel tubulus. Konsentrasi K+ intrasel yang meningkat

mendorong perpindahan netto K+ dari sel ke dalam lumen tubulus. Perpindahan

14

menembus membrane luminal berlangsung secara pasif melalui sejumlah besar

saluran K+ di membrane ini di tubulus distal dan koligentes. Dengan menjaga

konsentrasi K+ cairan interstisium rendah (karena mengangkut K+ ke dalam sel

tubulus dari cairan interstisium sekitar), pompa basolateral mendorong

perpindahan pasif K+ keluar plasma kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulus di

bagian distal nefron.

Karena sekresi K+ dikaitkan dengan reabsorpsi Na+ oleh pompa Na+-K+,

mengapa K+ tidak disekresikan di sepanjang segmen tubulus yang melakukan

reabsorpsi Na+ dan tidak hanya terjadi di bagian distal nefron? Jawabannya

terletak di lokasi saluran K+ pasif. Di tubulus distal dan koligentes, saluran K+

terkonsentrasi di membrane luminal, menyediakan rute bagi K+ yang dipompa ke

dalam sel untuk keluar ke dalam lumen (disekresikan). Di segmen tubulus lainnya,

saluran K+ terutama terletak di membrane basolateral. Akibatnya, K+ yang

dipompa ke dalam sel dari ruang lateral oleh pompa Na+-K+ mengalir balik ke

ruang lateral melalui saluran – saluran ini. Daur ulang K+ ini memungkinkan

pompa Na+-K+ terus menerus melakukan reabsorpsi Na+ tanpa efek local netto

pada K+.

4. Proses Otoregulasi4

Otoregulasi adalah mekanisme regulasi intrinsik yang dilakukan oleh ginjal sendiri.

Dua mekanisme intrarenal berpran dalam otoregulasi :

1. Mekanisme Miogenik

Sifat umum otot polos vaskular. Otot polos vaskular arteriol berkontraksi

secara inheren sebagai respons terhadap peregangan yang menyertai peningkatan

tekanan di dalam pembuluh. Karena itu, arteriol aferen secara otomatis berkontraksi

sendiri ketika teregang akibat peningkatan tekanan darah arteri. Respon ini membantu

membatasi aliran darah ke dalam glomerulus dalam jumlah normal meskipun tekanan

darah meningkat. Sebaliknya, relaksasi inheren arteriol aferen yang tidak teregang

ketika tekanan di dalam pembuluh berkurang meningkatnya aliran darah ke dalam

glomerulus meskipun tekanan arteri turun.4

2. Mekanisme Umpan Balik Tubuloglomerulus

15

Melibatkat aparatus jukstaglomerulus, yaitu kombinasi khusus sel tubular dan

vaskular dimana tubulus setelah memutar balik berjalan melewati sudut yang dibentuk

oleh arteriol aferen dan eferen sewaktu keduanya menyatu dengan glomerulus. Sel-sel

otot polos di dinding arteriol aferen di bagian ini secara khusus membentuk sel

granular, di namai demikian karena sel-sel ini memiliki banyak granula sekretorik. Sel

tubulus khusus regio ini secara kolektif dinamai makula densa. Sel-sel makula densa

mendeteksi perubahan kadar garam cairan tubulus yang melewatinya.4

Hormon – hormone yang berpengaruh pada mekanisme kerja ginjal

Faktor hormon meningkatkan efektivitas pengaturan umpan balik cairan tubuh-ginjal.

Hormone utama yang berperan dalam proses yang mengontrol keseimbangan natrium air

tersebut adalah hormone antidiurentik (ADH),peptida natriuretik atrium (atrial natruertic

peptide.ANP) angiotensin II dan III,dan aldosteron.6 Sistem umpan balik osmoreseptor ADH

untuk mengontrol konsentrasi dan osmolaritas natrium cairan ekstrasel. Contohnya bila

osmolaritas (konsentrasi natrium dalam plasma) meningkat diatas normal akibat kekurangan

air, sistem umpan balik ini akan bekerja sebagai berikut :7

Peningkatan osmolarits cairan esktrasel(yang secara praktis berarti peningkatan

konsentrasi natrium plasma) menyebabkan sel saraf khusus yang disebut sel

osmoreseptor, yang terletak di hipotalamus anterior dekat nukleus supraoptik,

mengkerut.

Pengerutan sel osmoreseptor menyebabkan sel tersebut terangsang, yang akan

mengirimkan sinyal saraf ke sel saraf tambahan di nukleus supraoptik yang kemudian

meneruskan sinyal ini menyusuri tingkai kelenjar hipofise ke hipofisis posterior.

Pontensial aksi yang disalurkan ke hipofisis posterior akan merangsang pelepasan

ADH, yang disimpan dalam granula sekretorik di ujung saraf.

ADH memasuki aliran darah dan ditranspor ke ginjal, tempat ADH meningkatkan

permeabilitas air di bagian akhir tubulus distal, tubulus koligentes kortikalis, dan

duktus koligentes medula.

Peningkatan permeabilitas air di segmen nefron distal menyebabkan peningkatan

reabsorsi air dan ekskresi sejumlah kecil urin yang pekat.

Jadi air disimpan didalam tubuh sedangkan natrium dan zat terlarut terus dikeluarkan

dalam urin. Hal ini menyebabkan pengenceran zat terlarut didalam caitan ekstrasel

16

yang akan memperbaiki kepekatan cairan ekstrasel mula-mula yang berlebihan.

Terjadi serangkaian kejadian yang berlawanan saat cairan ekstrasel menjadi terlalu

encer. Contohnya, pada asupan air yang berlebihan dan oenurunan osmolaritas ekstrasel,

lebih sedikit ADH yang terbentuk lalu tubulus ginjal mengurangi permeabilitasnya terhadap

air yang dieabsorbsi, dan sejumlah besar urin encer dibentuk. Hal tersebut kemudian

memekatkan cairan tubuh dan mengembalikan osmolaritas plasma kembali ke nilai normal.

a. Peranan ADH dalam mengatur ekskesi air oleh ginjal7

ADH memainkan peranan penting terhadap ginjal untuk membentuk sedikit

volume urin pekat sementara mengeluarkan garam dalam jumlah normal. Pengaruh

ini sangat penting selama kehilangan air, yang dengan kuat meningkatan kadar ADH

plasma yang kemudian meningkatkan kadar reabsorbsi air oleh ginjal dan membantu

memperkecil penurunan volume cairan ekstrasel dan tekanan arteri yang terjadi.

Kehilangan air selama 24 sampai 48 jam normalnya hanya menyebabkan penurunan

volume cairan ekstrasel dan tekanan darah arteri yang kecil saja. Akan tetapi, bila

berpengaruh ADH dihambat oleh dengan obat ang bersifat antagonis terhadap kerja

ADH untuk meningkatkan reabsorbsi air di tubulus distal dan tubulus koligentes,

masa kehilangan air yang sama akan menyebabkan penurunan volume cairan ekstrasel

dan tekanan arteri yang besar. Sebaliknya, bila terdapat volume ekstrasel yang

berlebihan, penurunan kadar ADH mengurangi reabsorsi air oleh ginjal, jadi

membantu menghilangkan volume yang berlebihan dari tubuh. 

b. Peranan Aldosteron dalam Mengatur Ekskresi Ginjal7

Aldosteron meningkatkan reabsorsi natrium, terutama pada tubulus koligentes

kortikalis. Peningkatan reabsorbsi natrium juga terkait dengan peningkatan reabsorsi

air dan sekresi kalium. Oleh karena itu, pengaruh akhir aldosteron adalah membuat

ginjal menahan natrium dan air tetapi meningkatkan ekskresi kalium dalam urin.

Fungsi aldosteron dalam mengatur keseimbangan natrium berhubungan erat dengan

angiotensin II. Yaitu, dengan penurunan asupan natrium, peningkatan kadar

angiotensin II yang terjadi merangsang sekresi aldosteron, yang kemudian membantu

untuk menurunkan ekskresi natrium dalam urin dan oleh karena itu, mempertahankan

keseimbangan natrium. Sebaliknya asupan natrium yang tinggi, penekanan

pembentukan aldosteron menurunkan reabsorbsi tubukus, membuat ginjal

mengeksresikan natrium dalam jumlah yang lebih besar. Dengan demikian, perubahan

17

pembentukan aldosteron juga membantu mekanisme natriuresis tekanan dalam

mempertahankan keseimbangan natrium selama variasi asupan natrium.

c. Peranan Angiotensin II dalam Mengatur Eksresi Ginjal7

Salah satu pengatur ekskresi natrium paling kuat dalam tubuh adalah angiotensin

II. Perubahan asupan natrium dan cairan berhubungan dengan perubahan timbal balik

pada pembentukan angiotensin II, dan hal ini kemudian sangat membantu

mempertahankan keseimbangan natrium dan cairan tubuh. Artinya, bila asupan

natrium meningkat diatas normal, sekresi renin menurun, menyebabkan penurunan

pembentukan angiostensin II. Karena angiotensin II memiliki beberapa pengaruh

penting untuk meningkatkan reabsorbsi natrium oleh tubulus, penurunan kadar

angiotensin II menurunkan reabsorbsi natrium dan air oleh tubulus, sehingga

meningkatkan ekskresi natrium dan air oleh ginjal. Hasil akhirnya adalah

memperkecil peningkatan volume cairan ekstrasel dan tekanan arteri yang akan terjadi

bila asupan natrium meningkat.

Sebaliknya, bila asupan natrium menurun dibawah normal, peningkatan kadar

angiotensin II menyebabkan retensi natrium dan air, dan menghindari penurunan

tekanan darah arteri. Jadi, perubahan aktivitas sistem renin-angiostensin berperan

sebagai penguat mekanisme natriuresis tekanan yang sangat kuat untuk

mempertahankan tekanan darah dan volume cairan tubuh yang stabil.

Hormon Kerja Utama Berkaitan dengan Keseimbangan

Cairan dan Elektrolit

Jaringan yang di pengaruhi

ADH Resorpsi H₂o ↑ Ginjal

Aldosteron Resorpsi Na’↑ Ginjal,kelenjar liur dan

keringat,kolon distal

Ekskresi K’↑ Ginjal

ANP Ekskresi Na’↑ Ginjal

Volume urin ↑

Renin ↓

Angiotensi II ↓ Zona glomerulosa adrenal

Pembentukan aldosteron ↓

Angiotensi

II

Pembentukan aldosteron ↑ Zona glomerulosa adrenal

Vasokonstriksi ↑ Pembuluh resistensi perifer

18

Angiotensi

III

Pembentukan aldosteron ↑ Zona glomerulosa adrenal

Tabel 1. Hormon yang berperan dalam mekanisme kerja ginjal.6

Kesimpulan

Sesuai dengan skenario, bengkak yang terjadi pada laki-laki tersebut karena adanya

penumpukan cairan yang disebabkan oleh kerusakan dalam proses filtrasi yang harusnya

menghasilkan protein free karena adanya kerusakan maka protein ini dapat keluar melalui

urin. Akibatnya tubuh kekurangan protein dan fungsi protein yang harusnya menyerap air

karena jumlah protein yang sedikit maka sedikit air yang diserap, inilah yang menyebabkan

adanya penumpukan cairan. Semakin besar jumlah air dalam tubuh semakin besar juga

tekanan hodrostatik yang dihasilkan, inilah yang menyebabkan tekanan darahnya semakin

tinggi.

19