Ginjal Pada Manusia (Struktur, Mekanisme Dan Fungsi)

Setiap manusia memiliki dua buah ginjal yang masing-masing dibungkus oleh kapsula fibrosa yang terdiri atas dua lapisan lemak, yaitu lemak perirenal dan lemak pararenal. Kedua lapisan lemak tersebut membantu meredam goncangan pada ginjal.

Jika lemak yang membungkus ginjal terlalu banyak akan menghambat kerja ginjal dan menyebabkan penyakit, seperti batu ginjal, infeksi ginjal, gagal ginjal, radang ginjal, radang kandung kemih dan sindrom nefrotik (gangguan ginjal yang menyebabkan tubuh kehilangan terlalu banyak protein karena ikut terbuang bersama urine).

Letak ginjal kanan sedikit lebih rendah daripada ginjal kiri. Ginjal manusia berbentuk seperti kacang yang terletak di kedua sisi columna vertebralis (penyusun rangka axial yang utama yang terdiri dari tulang vertebrata dengan lima regio, yaitu vertebra cervicalis, vertebra thoracalis, vertebra lumbalis, tulang sakral dan tulang koksigeus).

enal.

Jika terjadi kerusakan pada salah satu ginjal atau hanya memiliki satu ginjal, maka ginjal yang lain akan bekerja lebih keras, sehingga akan menyebabkan hipertrofi (peningkatan volume organ atau jaringan akibat pembesaran komponen sel).

Ginjal dipersarafi oleh nervus vasomotor yang berfungsi mengatur jumlah darah yang masuk ke dalam ginjal.

Struktur Ginjal

Ginjal terbagi menjadi tiga bagian, yaitu korteks (bagian luar), medulla (bagian tengah) dan pelvis (bagian dalam).

- Korteks Ginjal (Korteks Renalis)

Di dalam korteks ginjal terdapat medulla ginjal yang mengandung jutaan nefron. Nefron terdiri dari badan Malpighi. Nefron adalah unit yang memegang seluruh fungsi ginjal.

Nefron terbagi dua, yaitu :

a. Nefron kortikalis adalah nefron dengan glomerulus yang terletak di dalam korteks ginjal dan memiliki lengkung Henle yang pendek. Jumlah nefron kortikalis lebih banyak daripada nefron juxtamedullaris.

b. Nefron juxtamedullaris adalah nefron dengan glomerulus yang terletak dekat medulla ginjal dan memiliki lengkung Henle yang panjang.

Ginjal tidak dapat membentuk nefron baru. Bila terjadi kerusakan pada salah satu nefron karena trauma ginjal/penyakit ginjal, jumlah nefron akan menurun kira-kira 10% setiap 10 tahun. Berkurangnya jumlah nefron tidak membahayakan karena perubahan adaptasi pada nefron yang tersisa menyebabkan nefron tersebut dapat mengeluarkan air, elektrolit dan zat sisa makanan dalam jumlah yang tepat.

- Medulla Ginjal (Medulla Renalis)

Medulla ginjal terletak dekat hilus dan terlihat seperti garis-garis putih. Medulla ginjal (sumsum ginjal) terdiri dari 10-18 subdivisi berbentuk kerucut, seperti piramida. Piramida pada ginjal disebut piramida Malpighi. Piramida Malpighi terdiri dari tubulus kolektivus dan nefron (bagian atas/pinggir) yang tersusun secara paralel. Medulla ginjal berfungsi sebagai pengumpul urine karena terdapat tubulus kolektivus.

Hilus ginjal merupakan lengkungan di dekat pusat ginjal yang cekung. Hilus ginjal berfungsi sebagai jalur masuknya pembuluh darah, pembuluh limfa dan saraf.

Bagian dasar piramida Malpighi luas dan menghadap korteks ginjal. Bagian ujungnya/atasnya disebut papila dan menghadap ke arah panggul secara internal. Pada ujung (apeks) papila terdapat 10-12 lubang muara dari tubulus kolektivus yang membentuk area cribrosa. Papila setiap piramida Malpighi membentuk papilaris Bellini, yaitu persatuan terminal dari tubulus kolektivus.

Di setiap sela antara dua piramida Malpighi terdapat jaringan yang merupakan tempat masuknya cabang-cabang arteri terbesar (aorta abdominalis) yang disebut arteri interlobar. Bagian ini disebut kolumna Bellini. Jika salah satu arteri interlobar tersumbat akan terjadi kerusakan pada piramida Malpighi. Arteri interlobar membawa darah yang kaya oksigen dengan tekanan tinggi untuk menuju glomerulus.

Keterangan : Aorta abdominalis menerima darah yang kaya oksigen dari aorta descendens.

- Pelvis Ginjal (Pelvis Renalis)

Pelvis ginjal disebut juga piala ginjal. Pelvis ginjal berbentuk corong. Beberapa kaliks minor bersatu membentuk kaliks mayor. Beberapa kaliks mayor bersatu membentuk pelvis ginjal. Kaliks mayor berjumlah 2-3 buah, sedangkan kaliks minor berjumlah 8-14 buah.

Kaliks pada ginjal berfungsi untuk mengumpulkan urine sebelum melewati saluran kemih, mengatur sistem biliverdin (pigmen kehijauan yang dibentuk melalui oksidasi bilirubin) dan bilirubin (sel darah merah yang rusak dan berwarna hijau kebiruan), serta mengeluarkan zat amonia pada urine yang telah dikumpulkan.

Pelvis merupakan tempat penampungan urine sementara. Jika pelvis telah terisi penuh, urine akan turun menuju ureter lalu ke kandung kemih. Jika kandung kemih telah terisi penuh, urat saraf tulang belakang akan mengirim sinyal menuju otak untuk memberi informasi “buang air kecil”. Dan otot dasar panggul (muskulus levator ani) akan berkontraksi untuk mengosongkan kandung kemih.

Urine yang dikeluarkan adalah cairan yang mengandung zat-zat toksik (zat yang bila terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang cukup dan konsisten akan menyebabkan gangguan pada fungsi tubuh), seperti kreatinin (produk limbah yang terkandung dalam darah), ureum (hasil akhir metabolisme protein), asam urat dan hasil metabolisme lainnya. Warna kuning pada urine dihasilkan dari hasil metabolik zat warna empedu.

Pelvis ginjal tidak sama dengan diafragma pelvis dan pelvis (panggul) yang tampak dari luar tubuh manusia.

Mekanisme Kerja Ginjal Manusia

Proses Pembentukan Urine

Pada badan Malpighi yang terletak pada bagian korteks ginjal terjadi proses pembentukan urine. Badan Malpighi tersusun atas :

a. Kapsula Bowman

Kapsula Bowman adalah bagian berbentuk seperti mangkuk yang membungkus glomerulus.

b. Glomerulus

Glomerulus adalah jaringan berkas kapiler atau simpul pembuluh darah berukuran sangat kecil yang terletak pada bagian depan nefron ginjal. Glomerulus mendapat suplai darah dari arteri aferen. Darah yang membawa sisa-sisa hasil metabolisme tubuh yang berasal dari arteri aferen akan disaring oleh glomerulus dengan melewati membran filtrasi (membran penyaringan), yaitu celah podocytes/podosit pada kapsula Bowman. Darah yang besar, seperti plasma dan protein/albumin tidak dapat tersaring oleh celah podosit.

Hasil penyaringan akan terbentuk urine primer yang mengandung zat-zat berupa protein, natrium, kalium, kalsium, klor, garam, urea, glukosa dan air. Zat-zat tersebut dapat tersaring karena adanya mengembang dan mengempis pada arteri aferen. Lalu, dikeluarkan melalui arteri eferen dan masuk ke kapsula Bowman.

Selain berfungsi untuk menyaring darah, glomerulus juga berfungsi untuk mengatur tekanan dan volume darah karena adanya sel juxtaglomerular dan menetralisir racun dalam darah.

Darah yang telah disaring dari glomerulus dan lengkung Henle masuk ke vena Interlobular.

c. Tubulus Kontortus Proksimal

Tubulus kontortus proksimal adalah saluran yang menuju ke segmen tipis dari lengkung Henle. Pada tubulus kontortus proksimal terjadi penyerapan urine primer yang dilakukan oleh sel-sel epitel dalam tubulus kontortus proksimal.

d. Tubulus Kontortus Descendens

Tubulus kontortus descendens saluran yang menerima sisa penyerapan urine primer. Tubulus kontortus descendens terletak antara tubulus kontortus proksimal dan pars descendes lengkung Henle.

e. Lengkung Henle

Lengkung Henle adalah yang melengkung berbentuk U yang terdiri dari pars descendens dan pars ascendens. Pars descendens adalah bagian menurun yang keluar dari korteks menuju medulla. Pars ascendens adalah bagian yang kembali ke korteks ginjal.

Dinding bagian bawah lengkung Henle sangat tipis (segmen tipis), sedangkan dinding bagian atas lebih tebal (segmen tebal). Lengkung Henle merupakan penghubung antara tubulus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distal.

f. Tubulus Kontortus Ascendens

Tubulus kontortus ascendens adalah saluran yang menerima hasil penyaringan cairan dari lengkung Henle. Pada tubulus ascendens, garam akan dipompa keluar, sehingga urine menjadi lebih pekat dan menghasilkan urine sekunder yang mengandung kadar urea yang tinggi.

g. Tubulus Kontortus Distal

Tubulus kontortus distal adalah saluran yang berhubungan dengan tubulus kontortus proksimal dan tubulus kolektivus. Pada tubulus kontortus distal terbentuk ureum dan bilirubin. Dan pada tubulus kontortus distal terjadi proses augmentasi (pengeluaran), yaitu melepaskan zat sisa yang tidak berguna lagi dan menyerap kelebihan air, sehingga terbentuk urine sesungguhnya yang mengandung urea, amonia, sisa-sisa metabolisme protein dan zat-zat racun yang berlebihan dalam darah, seperti sisa obat-obatan, hormon, garam mineral dan lain-lain.

h. Tubulus Kolektivus

Tubulus kolektivus disebut juga tubulus koligens. Tubulus kolektivus adalah saluran yang lebih sempit yang menampung urine sesungguhnya untuk dibawa ke pelvis ginjal. Tubulus kolektivus disebut juga saluran pengumpul. Tubulus kolektivus bukan termasuk ke dalam nefron atau badan Malpighi, tetapi tetap merupakan bagian dari medulla ginjal.

Sejumlah tubulus kolektivus bergabung membentuk tubulus kolektivus lurus yang lebih besar yang disebut tubulus papilaris. Tubulus papilaris bermuara pada kaliks minor (kelopak kecil).

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Produksi Urine

- Adanya hormon antidiuretic (ADH) yang mempermudah penyerapan air pada tubulus kontortus distal menuju tubulus kolektivus. Jika kadar hormon antidiuretic tinggi, maka penyerapan air akan tinggi, sehingga urine yang dihasilkan menjadi lebih pekat dan sedikit. Jika kadar hormon antidiuretic rendah, maka penyerapan air akan rendah, sehingga urine yang dihasilkan lebih encer dan banyak.  

Alkohol dan kafein dapat mempengaruhi kadar hormon antidiuretic menjadi rendah/ terhambat pembentukannya.

- Jumlah air yang diminum. Jika tubuh mengonsumsi banyak air, maka urine yang dihasilkan juga akan banyak.

- Jumlah konsentrasi hormon insulin. Jika kadar hormon insulin sedikit akan mengakibatkan kadar glukosa meningkat. Kadar glukosa yang tinggi akan mengganggu proses penyerapan pada tubulus kontortus distal, sehingga tubuh akan sering berkemih. Jika hal ini terjadi terus-menerus akan menyebabkan kerusakan pada fungsi ginjal atau gagal ginjal. Terjadinya gagal ginjal akan menyebabkan partikel yang masih diperlukan oleh tubuh yang terkandung di dalam darah akan ikut terbuang bersama urine.

- Penyempitan pada arteri eferen akan menyebabkan aliran darah yang menuju glomerulus menjadi berkurang, sehingga proses penyaringan akan kurang efektif dan jumlah urine yang dihasilkan akan sedikit.

- Stres dapat mendorong keinginan untuk buang air kecil. Hal ini menyebabkan meningkatnya tekanan darah dan pada kandung kemih, sehingga darah yang mengalir ke dalam ginjal menjadi meningkat.

- Suhu udara yang panas akan menyebabkan tubuh banyak mengeluarkan keringat, konsentrasi air dalam darah menjadi turun, kadar hormon antidiuretic menjadi meningkat, sehingga urine yang dihasilkan menjadi sedikit.

Jika suhu udara dingin, konsentrasi air dalam darah menjadi naik dan kadar hormon antidiuretic sedikit, sehingga urine yang dihasilkan menjadi banyak.

Kelebihan protein dan minuman bersoda dapat menimbulkan masalah pada kandung kemih. Kandung kemih yang terlalu banyak mengandung protein, garam dan endapan mineral berisiko terbentuknya batu ginjal. Jika tubuh kelebihan protein dan mengalami dehidrasi, limbah mineral akan mengkristal dan sulit untuk dikeluarkan melalui urine.

Vaskularisasi Ginjal

Arteri ginjal (arteri renalis) adalah pembuluh yang membawa darah ke dalam ginjal untuk disaring oleh glomerulus. Arteri renalis yang masuk ke dalam hilus akan bercabang membentuk arteri interlobar. Arteri interlobar berjalan di antara piramida Malpighi dan membentuk arteri arkuata. Arteri arkuata membentuk arteriola interlobular yang tersusun secara paralel di dalam korteks ginjal. Arteriola interlobar membentuk arteri aferen di dalam glomerulus.

Glomeruli (sekelompok kecil pembuluh darah yang mengelilingi ginjal atau disebut juga penyaring kecil dalam ginjal) bersatu membentuk arteriola aferen yang bercabang membentuk kapiler peritubular yang mengelilingi tubulus-tubulus ginjal. Darah yang telah disaring masuk ke dalam vena interlobularis, lalu ke vena arkuata, kemudian ke vena interlobar dan masuk ke vena renalis. Dari vena renalis, darah masuk ke vena cava inferior untuk menuju jantung. Pada jantung darah akan diolah, hingga kembali menjadi darah yang kaya oksigen.

Fungsi Ginjal

- Menjaga keseimbangan cairan tubuh.

- Menghilangkan limbah hasil metabolisme tubuh.

- Mengontrol produksi sel darah merah dengan mengeluarkan hormon eritropoietin.

- Membantu merangsang vitamin D.

- Menjaga tekanan darah dan volume darah.

- Menyaring darah dari zat hasil metabolisme tubuh.

- Menjaga keseimbangan asam dan basa.

- Menghasilkan hormon eritropoetin dan renin.

- Menghasilkan kalsitriol (vitamin D3) yang berfungsi mengatur keseimbangan kalsium dan hormon prostaglandin dalam tubuh.

- Meregulasi elektrolit dan glukoneogenesis (hasil sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat, seperti asam laktat dan beberapa asam amino).

- Menjaga tekanan osmolaritas (jumlah molekul yang dilarutkan dalam cairan).