ANATOMI FISIOLOGI MANUSIA SISTEM URINARIA

ANATOMI FISIOLOGI URINARIA

Urin merupakan cairan sisa dari metabolisme tubuh. Urin dikeluarkan berdasarkan hasil fungsi kerja ginjal yang memfilter darah. Komponen yang ada dalam urin seperti urea, garam terlarut dan materi organik lainnya. Salah satu komponen yang dapat berbahaya bagi tubuh adalah ammonia yang harus dikeluarkan dari tubuh karena dapat mengganggu sistem tubuh. Amonia dapat di uji dengan pereaksi Nessler secara kualitatif atau pun kuantitatif. Uji kualitatif dapat dilihat dari warna yang dihasilkan reaksi Nessler yaitu berwarna kuning. Sedangkan untuk menghitung secara kuntitatif dapat dilakukan dengan bantuan Spektrofotometer. Panjang gelombang yang digunakan adalah 420 nm. Semakin tinggi absorbansi maka semakin tinggi pula kadar amonia yang ada dalam urin.

Urea adalah produk buangan utama dari zat-zat kimia yang mengandung nitrogen dalam tubuh. Urea memiliki berat molekul 60 Da. Akan tetapi, lazimnya, konsentrasi urea hanya dinyatakan sebagai kandungan nitrogen dari urea. Untuk alasan inilah istilah nitrogen urea serum atau urin jauh lebih umum digunakan. Seperti disebutkan pada bagian osmolalitas di atas, sebuah molekul urea mengandung dua atom nitrogen, sehingga, berat molekul  nitrogen urea        adalah   28Da.
   
Urea serum banyak digunakan sebagai tolok-ukur disfungsi ginjal, tetapi kegunaannya sebagai tolok-ukur GFR (laju filtrasi glomerular) tidak cukup baik karena beberapa asalan. Pertama, konsentrasi urea dalam darah tergantung bukan hanya pada fungsi ginjal tetapi juga pada laju produksi urea, yang sebagian besar bergantung pada asupan protein. Jumlah asupan protein berbeda-beda diantara setiap orang. Urea disaring secara bebas pada glomerulus, tetapi diserap kembali dalam tubula proksimal dan dalam saluran penampung medullary dalam (Oh, 1997). Jumlah yang diserap kembali dalam tubula proksimal berbeda-beda tergantung pada status volume vaskular efektif. Lebih jauh, jumlah yang diserap ulang dalam penampung medullary dalam tergantung pada laju aliran urin. Meskipun dengan kekurangan ini nitrogen urea serum masih banyak digunakan sebagai tolok-ukur disfungsi ginjal. Jika fungsi ginjal normal tanpa pengurangan volume, bersihan urea adalah sekitar 50% dari bersihan kreatinin, tetapi jika terjadi penurunan volume signifikan, bersihan urea bisa hanya mencapai 10% dari bersihan kreatinin. Saat gagal ginjal bertambah parah, bersihan urea hampir sama dengan bersihan kreatinin.

Pengukuranurea
   
Pada dasarnya ada tiga metode pengukuran urea. Metode standar, yang hanya digunakan sebagai metode referensi karena biayanya yang tinggi, adalah spektrometri massa pengenceran isotop (Kessler, 1999). Dalam laboratorium klinis, urea diukur baik dengan metode kolorimetri berdasarkan reaksi urea dengan diasetil monoksima atau dengan metode enzimatis. Pada metode kolorimetri, urea bereaksi secara langsung dengan diasetil monoksim dibawah kondisi asam kuat menghasilkan produk kondensasi berwarna kuning. Reaksi diintensifkan dengan penambahan ion feri (ferric) dan tiosemikarbazida. Warna merah tua yang terbentuk diukur pada panjang gelombang 540 nm.
   
Reaksi awal pada semua metode enzimatis adalah hidrolisis urea oleh urease, yang menghasilkan amonia dan CO2. Amonia dan CO2 yang dihasilkan diukur dengan berbagai metode untuk untunk menghitung konsentrasi urea dalam sampel awal. Pengukuran amonia palign sering digunakan. Pada salah satu dari metode ini, amonia yang dihasilkan oleh urease mengkonversi glutamat dan ATP menjadi glutamin dan ADP. ADP yang dihasilkan ini dipakai dalam reaksi yang dikatalisis oleh piruvat kinase dan piruvat dioksidase untuk menghasilkan hidrogen peroksida. Hidrogen peroksida kemudian diukur sebagai dugaan tidak langsung dari konsentrasi urea. Pada metode enzimatis lainnya seperti yang digunakan untuk kreatinin, amonia yang dihasilkan dari hidrolisis urea bereaksi dengan lafa-ketoglutarat dan NADH menghasilkan asam glutamat dan NAD+ oleh glutamat dehidrogenase. Jumlah NADH yang dipakai diukur secara fotometri untuk menentukan konsentrasi urea. Metode urease lainnya melibatkan metode indofenol, dimana amonium yang dihasilkan oleh urease bereaksi dengan hipoklorit untuk membentuk monokloramin. Jika terdapat fenol dan hipoklorit berlebih, monokloramin membentuk sebuah senyawa yang berwarna biru, indofenol, yang konsentrasinya ditentukan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Pada metode enzimatis lainnya lagi, CO2 yang dihasilkan oleh urease diukur dengan metode kromatografi        gas          konduktif              termal.

Bersihan Urea dan Rasio   Urea/Kratinin       dalam    Serum Jika tidak ada disfungsi ginjal dan dehidrasi parah, bersihan urea adalah sekitar 50% dari bersihan kreatinin, dan dengan demikian sekitar 50% dari GFR, karena sekitar 50% dari urea yang disaring diserap ulang. Curahan reabsorbsi urea terjadi dalam tubula proksimal, sekitar 40% dari muatan yang disaring. Diantara tempat-tempat nefron distal, duktus medullary dalam menyerap ulang urea secara ekstensif di sepanjang gradien konsentrasi ketika urin dipekatkan. Beberapa urea yang diserap ulang dari medula dalam memasuki kembali tubula pada descending thin limb; pemasukan ulang ini mewakili siklus ulang urea intrarenal. Pemasukan ulang urea terjadi utamanya pada simpal (pool) yang pendek dari Henle. Beberapa urea yang diserap ulang dari duktus penampung medula dalam dibawa keluar dari medula melalui vasa recta; jumlah ini mewakili sekitar 10% dari muatan yang disaring dengan aliran urin normal, tetapi dengan konsentrasi urin yang tinggi jumlah ini bisa meningkat tajam (Lyman,1986).
   
Pengurangan bersihan urea yang signifikan terjadi ketika penyerapan ulang urea proksimal meningkat akibat pengurangan volume vaskular yang efektif. Penyerapan ulang urea dalam tubula proksimal berlangsung pasif dan tergantung pada gradien konsentrasi urea yang mendukung. Gradien ini dibentuk oleh reabsorpsi air dalam tubula proksimal. Normalnya, sekitar dua per tiga dari air yang disaring diserap ulang daam tubula proksimal sebagai hasil dari penyerapan ulang garam (utamanya natrium klorida). Kehilangan dua per tiga air dalam tubula meningkatkan konsentrasi urea dalam tubula tiga kali lipat, sehingga menghasilkan gradien untuk difusi urea keluar dari tubula. Ketika penyerapan ulang air adalah 90% dari muatan yang disaring, konsentrasi urea akan meningkat sampai 10 kali lipat konsentrasi plasma. Pengurangan volume dan aliran plasma ginjal yang menurun tnapa pengurangan volume, misalnya stenosis arteri ginjal, juga mengurangi laju filtrasi glomerular, sehingga mengurangi bersihan kreatinin dan urea. Dengan demikian, penyusutan volume mengurangi bersihan kreatinin hanya melalui filtrasi yang berkurang, dan bersihan urea oleh filtrasi yang berkurang dan reabsorpsi yang meningkat. Dengan demikian, pada penyusutan volume, bersihan urea berkurang lebih banyak dibanding pada bersihan kreatinin. Normalnya, rasio nitrogen urea plasma dengan kreatinin plasma adalah sekitar 10 berbanding 1, tetapi pada penyusutan volume rasio ini biasanya lebih besar dibanding 20 berbanding 1. Prediksi status volume dengan rasio urea/kreatinin didasarkan pada asumsi kekonstanan produksi urea dan kreatinin, yang sering tidak demikian. Glukokortikoid dan diet berprotein tinggi meningkatkan produksi urea, sedangkan malnutrisi protein kronis menguranginya. Produksi kreatinin juga sangat berbeda-beda; peletihan otot yang signifikan bisa mengurangi produksinya menjadi kurang dari sepertiga nilai biasa. Sekarang ini, penyebab utama tingginya rasio BUN/kreatinin di rumah sakit bukan dehidrasi, tetapi asupan protein yang memadai (seringkali dengan pemberian lewat tabung) pada pasien yang mengalami peletihan otot parah. Sehingga, ekskresi urea fraksional akan menjadi status indeks volume yang lebih baik dibanding rasio urea/kreatinin (Carvounis, 2002). Mekanisme-mekanisme yang digunakan oleh volume vaskular efektif untuk meningkatkan reabsorpsi proksimal garam dan air telah dijelaskan sebelumnya

Urin merupakan hasil dari ekskresi manusia yang dihasilkan dari penyaringan darah yang dilakukan di ginjal. Urin normal berwarna kekuning-kuningan atau terang dan transparan.Urin terdiri dari air dengan bahan terlarut berupa sisa metabolisme (seperti urea), garam terlarut, dan materi organik. Cairan dan materi pembentuk urin berasal dari darah atau cairan interstisial. Komposisi urin berubah sepanjang proses reabsorpsi ketika molekul yang penting bagi tubuh, misal glukosa, diserap kembali ke dalam tubuh melalui molekul pembawa. Cairan yang tersisa mengandung urea dalam kadar yang tinggi dan berbagai senyawa yang berlebih atau berpotensi racun yang akan dibuang keluar tubuh. Materi yang terkandung di dalam urin dapat diketahui melalui urinalisis. Urea yang dikandung oleh urin dapat menjadi sumber nitrogen yang baik untuk tumbuhan dan dapat digunakan untuk mempercepat pembentukan kompos,

Menurut Bykov (1960) bahwa urine terbentuk dalam ginjal dan dibuang dari tubuh lewat saluran. Urine terdiri dari 98% air dan yang lainnya terdiri dari pembentukan metabolisme nitrogen (urea, asam urat, kreatinin dan juga produk lain dari metabolisme protein. Menurut Kimber (1949) urine biasanya bersifat kurang asam dengan pH antara 5 – 7. Urine yang sehat berat jenisnya berkisar 1.010 – 1.030, tergantung perbandingan larutan dengan air. Banyaknya urine yang dikeluarkan dalam 1 hari dari 1.200 – 1.500 cc (40 – 50 oz) (Ganong, 2001).

Dalam urin bisa terdapat amonia. Amonia adalah suatu produk yang dihasilkan ketika proses pencernaan protein. Hati memproduksi amonia yang baya naumn juga bisa tidak berbahata jika fungsi hati berjalan dengan baik. Banyak subtansi lainnya yang dapat membuat fungsi hati terganggu. Keadaan ini sangat berbahaya bagi tubuh.

Kadar urin dapat ditentukan dengan cara Nessler. Reagen Nessler merupakan campuran senyawa K₂[HgI₄] dengan NaOH. Keberadaan amonia ditunjukkan dengan terbentuknya warna kuning sebagai hasil reaksi yang terjadi antara amonium dengan pereaksi Nessler. Warna kuning yang terbentuk banyaknya berbanding lurus dengan konsentrasi amonia, sehingga konsentrasi amonia dapat diukur dengan menggunakan spektrofotometer dengan akurasi antara 0.01 – 0.05 mg amonia (Matthews & Miller 1913)

Urinaria adalah suatu sistem dimana terjadinya proses penyaringan darah sehingga darah bebas dari zat – zat yang tidak dipergunakan oleh tubuh dan menyerap zat – zat yang masih dipergunakan oleh tubuh. Defini lain menyebutkan bahwa sistem perkemihan atau biasa juga disebut Urinary System adalah suatu system kerjasama tubuh yang memiliki tujuan utama mempertahankan keseimbangan internal atau Homeostatis. Fungsi lainnya adalah untuk membuang produk-produk yang tidak dibutuhkan oleh tubuh.  Sistem urinaria terdiri atas 2 buah ginjal, 2 buah ureter, 1 kandung kemih (vesica urinaria/ bladder) dan 1 uretra. Sistem ini membantu mempertahankan hemeostasis dengan cara sebagai berikut:

1.       Memproduksi urin sebagai hasil penyaringan darah

2.       Memproduksi eritropoetin, suatu hormon yang merangsang pertumbuhan eritrosit

3.       Memproduksi renin, suatu enzim yang berfungsi dalam jalur renin-angiotensin yang mengatur tekanan darah

4.       Aktivaator vitamin D. Di bawah sinar matahari kulit kita akan merubah kolestrol menjadi vit. D₃ yang selanjutnya diikat oleh protein dan dibawa ke hati. Dalam hati zat ini akan dihidrolisis menjadi 25-(OH) D_3. Selanjutnya di bawa ke ginjal untuk diubah menjadi vitamin D₃ yang lebih aktif yaitu 1,25-(OH) ₂D₃

5.       Mengatur komposisi cairan elektrolit.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa Sistem perkemihan atau disebut juga Urinary System melibatkan 4 organ, yaitu:

-  Ginjal

-  ureter

-  Kandung Kemih

-  Saluran Kencing (Uretra)

Organ yang paling berperan dalam hal ini adalah Ginjal (Renal; Kidney).

            Anatomi Ginjal

.ANATOMI SISTEM PERKAMIHAN

Anatomi sistem perkemihan terdiri dari organ makroskopik dan organ mikroskopik dibawah ini adalah organ makroskopik:

Bagian pembentuk urin, yaitu kedua ginjal

Bagian penyalur: saluran ginjal, kandung kemih dan saluran kandung kemih.

Anak ginjal tidak tergolong alat ekskresi. 

STRUKTUR MAKROSKOPIK SISTEM PERKEMIHAN

1. PYELUM: adalah bagian atas dari uereter
2. HILUS    : adalah cekungan dibagian tengah ginjal
3. CALYCES mayor/ minor: adalah cabang-cabang pyelum yang masuk kedalam ginjal 
4. PYRAMIS RENALIS: adalah kumpulan-kumpulan tubulus Rectus Yang bermuara di calyces
5. TUNIKA FIBROSA: adalah selaput pembungkus ginjal

STRUKTUR MIKROSKOPIK SISTEM PERKEMIHAN

Dibawah ini adalah organ dan struktur Mikroskopik sistem perkemihan:
A. Nefron adalah unit struktural dan fungsional ginjal terdiri dari
  

a)       Glumelurus adalah gelungan kapiler tempat filtrasi darah. filtratnya disebut urine              primer

b)       Capsula bowman adalah kantong yang menerima filtrat dari glomelurus

c)       Tubulus Contortus Proximal adalah saluran mikroskopik yang menghisap sebagian filtrat

d)       Anse henle adalah saluran yang sempit dan melengkung terletak diantara tubulus             kontortus proximal dan distal.

e)       Tubulus contortus distal adalah saluran mikroskopik yang menghisap hasil filtrasi lanjutan , filtratnya disebut urine sekunder

f)        Tubulus rektus / duktus coligentes adalah saluran penampung yang mengalirkan hasil filtrasi kedalam pyelum

A.      Susunan Organ Sistem Urinaria

1.  Ginjal

Ginjal adalah organ ekskresi yang berbentuk mirip kacang. Ginjal merupakan organ berbentuk seperti kacang yang terletak di kedua sisi columna vertebralis, di bawah liver dan limphe. Di bagian superior ginjal terdapat adrenal gland (juga disebut kelenjar suprarenal). Ginjal bersifat retroperitoneal, yang berarti terletak di belakang peritonium yang melapisi rongga abdomen. Kedua ginjal terletak di sekitar vertebra T12 hingga L3. Ginjal kanan biasanya terletak sedikit di bawah ginjal kiri untuk memberi tempat untuk hati. Sebagian dari bagian atas ginjal terlindungi oleh iga ke sebelas dan duabelas. Kedua ginjal dibungkus oleh dua lapisan lemak (lemak perirenal dan lemak pararenal) yang membantu meredam goncangan.Ginjal kanan sedikit lebih rendah dibandingkan dengan ginjal kiri karena tertekan ke bawah oleh hati. Kutub atas ginjal kanan terletak setinggi iga keduabelas, sedangkan ginjal kiri terletak setinggi iga kesebelas. Pada orang dewasa, panjang ginjal sekitar   12-13 cm, lebarnya 6 cm, tebal 2,5 cm dan beratnya ± 140 gram ( pria=150 – 170 gram, wanita = 115-155 gram).

Bagian- Bagian      Ginjal

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.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 didalam  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 merupakanhasil  penyaringan darah dalam badan malphigi, setelah          mengalami berbagai proses.               


3.RonggaGinjal(PelvisRenalis)
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. Kliks minor ini menampung urine yang terus kleuar dari papila. Dari Kaliks minor, urine masuk ke kaliks mayor, ke pelvis renis ke ureter, hingga di tampung dalam kandung kemih (vesikula urinaria).

Peredaran Darah dan Persyarafan Ginjal    
Ginjal mendapat darah dari aorta abdominalis yang mempunyai percabangan arteria 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 kapilerdarah yang meninggalkan simpai bowman kemudian menjadi vena renalis masuk ke vena kava inferior.

Ginjal mendapat persyarafan dari fleksus renalis (vasomotor) saraf ini berfungsi untuk mengatur jumlah darah yang masuk ke dalam ginjal, saraf inibarjalan 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 hormon kortison.               

Fungsi ginjal

1.       Membuang bahan sisa terutama senyawaan nitrogen seperti urea dan kreatinin yang dihasilkan dari metabolisme makanan oleh tubuh, bahan asing dan produk sisa.

2.       Mengatur keseimbangan air dan elektrolit

3.       Mengatur keseimbangan asam dan basa.

4.       Menghasilkan renin yang berperan dalam pengaturan tekanan darah.

5.       Menghasilkan eritropoietin yang mempunyai peran dalam proses pembentukan eritrosit di sumsum tulang.

6.       Produksi dan ekskresi urin

Ginjal dilapisi oleh  jaringan ikat, yaitu:

1.     Fasia renalis, merupakan lapisan paling luar yang terdiri dari jaringan ikat fibrosa yang tipis, berfungsi untuk meletakkan ginjal ke dinding peritonium sebelah belakang.

2.     Capsula adipose, merupakan lapisan tengah yang terdiri dari jaringan lemak, berfungsi untuk melindungi ginjal dari benturan.

3.     Capsula renalis, merupakan lapisan paling dalam yang terdiri dari selapis jaringan ikat fibrosa tipis, tranparan dan meneruskan diri menjadi lapisn terluar ureter. Berfungsi protektor bagi ginjal dari serangan infeksi dan getaran.

Secara anatomi, terdiri dari bagian dalam yang berwarna merah kecoklatan yang disebyt medula dan bagian luar yang berwarna merah yang disebut cortex. Pada medula terdapat 8-14 struktur berbentuk conus yang disebut piramida renalis. Dasar piramida renalis berbatasan dengan korteks sedangkan bagian ujung yang mengarah ke hilus disebut papila renalis.

Apabila dilakukan sayatan secara frontal maka piramida renalis terlihat bergaris-garis. Garis tersebut merupakan tubulus-tubulus ginjal dan pembuluh-pembuluh darah yang lurus. Melalui sayatan ini terlihat bagian cortex ginal merupakan derah antara capsula renalis dengan piramida renalis serta daerah antara paila renalis yang satu dengan yang lain.

Ujung –ujung papila renalis akan berhubungan dengan sebuah saluran yang disebut calyx minor. Beberapa calyx minor (2-3 buah) akan bergabung menjadi calyx mayor, selanjutnya calyx mayor akan bersatu membentuk pelvis renalis yang akhirnya akan menjadi ureter.

Di bawah mikroskop, ginjal terlihat sebagai struktur-struktur yang berbentuk tubulus (tabung) yang disebut nefron dengan panjang 40-60 mm. Ujung nefron terletak di cortex ginjal berbentuk seperti corong tanpa lubang dengan dinding rangkap yang disebut capsula bowman (berpenampang 0,2 mm).

Dinding luar kapsula bowman (parieal) terdiri atas selapis sel epitel pipih sedangkan dinding dalamnya (viseral) terdiri atas sel-sel epitel yang disebut pedosit. Di antara kedua dinding tersebut terdapat rongga kapsul. Kapiler glomerulus terdiri dari selapis sel endothel yang memiliki lubang (porus) dengan diameter100 mikrometer. Sel endothel glomerulus terdapat selapis membran basalis (serat glikoprotein bermuatan negatif) yang akan dikelilingi oleh pedosit. Terdadapat celah antara membran basalis dengan kaki pedosit yang disebut celah filtrasi.

Apabila kapsula bowman terletak di perbatasan dengan medula renalis maka nefronnya disebut nefron juxtameduler. Pada nefron jenis ini kapsula bowmannya akan dihubungkan dengan tubulus contortus proximus yang berkelok-kelok kemudian turun memasuki medula menjadi lengkung descendens (descendens loop). Pada bagian dasar ini akan berbeluk membentuk huruf U yang disebut lengkung henle (loop of henle) kemudian naik lagi menjadi bagian bagian dari lengkung ascendes (ascendes loop) yang selanjutnya akan kembali ke bagian cortex membentuk tubulus contortus distlis. Tubulus-tubulus ini akan berstu membentuk tubulus pengumpul (collectius). Selanjutnya beberapa tubulus pengumpul akan bergabung membentuk ductus papilaris yang akan bermuara di calyx minor. Jenis nefron ini hanya sedikit yaitu sekitar 15 % dari jumlah total nefron namun memiliki fungsi penting dalam konservasi air dan mineral tubuh. Nefron lainnya sebesar 85 % memiliki kapsula bowman dan tubulus yang terletak di bagian cortex sehingga praktis tidak ada bagian nefron yang masuk ke dalam bagian medula ginjal.

                                                                                        

Potongan longitudinal ginjal memperlihatkan dua daerah yang berbeda yaitu Korteks dan medula.

1. Korteks : bagian luar dari ginjal
2. Medula : Bagian dalam dari ginjal
3. Piramid : Medula yang terbagi-bagi menjadi baji segitiga
4. Kolumna Bertini ; Bagian korteks yang mengelilingi piramid.
5. Papilaris berlini : Papila dari tiap piramid yang terbentuk dari persatuan bagian terminal dari banyak duktus pengumpul.
6. Pelvis: Reservoar utama sistem pengumpulan ginjal.
7. Kaliks minor: bagian ujung pelvis berbentuk seperti cawan yang mengalami penyempitan karena adanya duktus papilaris yang  masuk ke bagian pelvis ginjal.
8. Kaliks mayor: Kumpulan dari beberapa kaliks minor.

NEFRON

Unit fungsional ginjal adalah nefron. Pada manusia setiap ginjal mengandung 1-1,5 juta nefron yang pada dasarnya mempunyai struktur dan fungsi yang sama.

Dapat dibedakan dua jenis nefron:

1. Nefron kortikalis yaitu nefron yang glomerulinya terletak pada bagian luar dari korteks dengan lingkungan henle yang pendek dan tetap berada pada korteks atau mengadakan penetrasi hanya sampai ke zona luar dari medula.
2. Nefron juxtamedullaris yaitu nefron yang glomerulinya terletak pada bagian dalam dari korteks dekat dengan cortex-medulla dengan lengkung henle yang panjang dan turun jauh ke dalam zona dalam dari medula, sebelum berbalik dan kembali ke cortex.

Bagian-bagian nefron

a.  Glomerolus

Suatu jaringan kapiler berbentuk bola yang berasal dari arteriol afferent yang kemudian bersatu menuju arteriol efferent, Berfungsi sebagai tempat filtrasi sebagian air dan zat yang terlarut dari darah yang melewatinya.

b. Kapsula Bowman

Bagian dari tubulus yang melingkupi glomerolus untuk mengumpulkan cairan yang difiltrasi oleh kapiler glomerolus.

c. Tubulus, terbagi menjadi 3 yaitu:

Tubulus ginjal merupakan lanjutan dari kapsula Bowman. Bagian yang mengalirkan filtrat glomerular dari kapsula Bowman disebut tubulus konvulasi proksimal. Bagian selanjutnya adalah lengkung Henle yang bermuara pada tubulus konvulasi distal. Lengkung Henle diberi nama berdasar penemunya yaitu Friedrich Gustav Jakob Henle di awal tahun 1860-an. Lengkung Henle menjaga gradien 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 konvulasi distal ke dalam sistem pengumpul yang terdiri dari:

• tubulus penghubung
• tubulus kolektivus kortikal
• tubulus kloektivus medularis

1.       Tubulus proksimal

Tubulus proksimal berfungsi mengadakan reabsorbsi bahan-bahan dari cairan tubuli dan mensekresikan bahan-bahan ke dalam cairan tubuli.

2.       Lengkung Henle

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.

Lengkung henle membentuk lengkungan tajam berbentuk U. Terdiri dari pars descendens yaitu bagian yang menurun terbenam dari korteks ke medula, dan pars ascendens yaitu bagian yang naik kembali ke korteks. Bagian bawah dari lengkung henle mempunyai dinding yang sangat tipis sehingga disebut segmen tipis, sedangkan bagian atas yang lebih tebal disebut segmen tebal.

Lengkung henle berfungsi reabsorbsi bahan-bahan dari cairan tubulus dan sekresi bahan-bahan ke dalam cairan tubulus. Selain itu, berperan penting dalam mekanisme konsentrasi dan dilusi urin.

3.       Tubulus distal

Berfungsi dalam reabsorbsi dan sekresi zat-zat tertentu.

d. Duktus pengumpul (duktus kolektifus)

Satu duktus pengumpul mungkin menerima cairan dari delapan nefron yang berlainan. Setiap duktus pengumpul terbenam ke dalam medula untuk mengosongkan cairan isinya (urin) ke dalam pelvis ginjal.

Sebagai bagian dari sistem urin, ginjal berfungsi menyaring kotoran (terutama urea) dari darah dan membuangnya bersama dengan air dalam bentuk urin. Manusia memiliki sepasang ginjal yang terletak di belakang perut atau abdomen. Ginjal ini terletak di kanan dan kiri tulang belakang, di bawah hati dan limpa. Bagian paling luar dari ginjal disebut korteks, bagian lebih dalam lagi disebut medulla. Bagian paling dalam disebut pelvis. Pada bagian medulla ginjal manusia dapat pula dilihat adanya piramida yang merupakan bukaan saluran pengumpul. Ginjal dibungkus oleh lapisan jaringan ikat longgar yang disebut kapsula. Unit fungsional dasar dari ginjal adalah nefron yang dapat berjumlah lebih dari satu juta buah dalam satu ginjal normal manusia dewasa. Nefron berfungsi sebagai regulator air dan zat terlarut (terutama elektrolit) dalam tubuh dengan cara menyaring darah, kemudian mereabsorpsi cairan dan molekul yang masih diperlukan tubuh. Molekul dan sisa cairan lainnya akan dibuang. Reabsorpsi dan pembuangan dilakukan menggunakan mekanisme pertukaran lawan arus dan kotranspor. Hasil akhir yang kemudian diekskresikan disebut urin. Sebuah nefron terdiri dari sebuah komponen penyaring yang disebut korpuskula (atau badan Malphigi) yang dilanjutkan oleh saluran-saluran (tubulus). 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. Darah dapat disaring melalui dinding epitelium tipis yang berpori dari glomerulus dan kapsula Bowman karena adanya tekanan dari darah yang mendorong plasma darah. Filtrat yang dihasilkan akan masuk ke dalan tubulus ginjal. Darah yang telah tersaring akan meninggalkan ginjal lewat arteri eferen. Di antara darah dalam glomerulus dan ruangan berisi cairan dalam kapsula Bowman terdapat tiga lapisan:

1.       kapiler selapis sel endotelium pada glomerulus

2.       lapisan kaya protein sebagai membran dasar

3.       selapis sel epitel melapisi dinding kapsula Bowman (podosit)

Dengan bantuan tekanan, cairan dalan darah didorong keluar dari glomerulus, melewati ketiga lapisan tersebut dan masuk ke dalam ruangan dalam kapsula Bowman dalam bentuk filtrat glomerular. Filtrat plasma darah tidak mengandung sel darah ataupun molekul protein yang besar. Protein dalam bentuk molekul kecil dapat ditemukan dalam filtrat ini. Darah manusia melewati ginjal sebanyak 350 kali setiap hari dengan laju 1,2 liter per menit, menghasilkan 125 cc filtrat glomerular per menitnya. Laju penyaringan glomerular ini digunakan untuk tes diagnosa fungsi ginjal.

Jaringan ginjal. Warna biru menunjukkan satu tubulus

Ginjal mengatur pH, konsentrasi ion mineral, dan komposisi air dalam darah. Ginjal mempertahankan pH plasma darah pada kisaran 7,4 melalui pertukaran ion hidronium dan hidroksil. Akibatnya, urine yang dihasilkan dapat bersifat asam pada pH 5 atau alkalis pada pH 8. Kadar ion natrium dikendalikan melalui sebuah proses homeostasis yang melibatkan aldosteron untuk meningkatkan penyerapan ion natrium pada tubulus konvulasi. Kenaikan atau penurunan tekanan osmotik darah karena kelebihan atau kekurangan air akan segera dideteksi oleh hipotalamus yang akan memberi sinyal pada kelenjar pituitari dengan umpan balik negatif. Kelenjar pituitari mensekresi hormon antidiuretik (vasopresin, untuk menekan sekresi air) sehingga terjadi perubahan tingkat absorpsi air pada tubulus ginjal. Akibatnya konsentrasi cairan jaringan akan kembali menjadi 98%.

Ginjal mendapat suplai kebutuhan darah dari arteri renalis (cabang aorta) yang selanjutnya akan bercabang membentuk arteri interlobaris. Pada perbatasan cortex dengan medula arteri interlobaris akan berbelok membentuk arteri arcuata lalu bercabang menjadi arteri interlobaris. Arteri ini akan membentuk cabang vas afferent yang diameternya labih kecil dari vas afferet. Hal ini menyebabkan tekanan daarah di glomerulus dapat diperhatikan untuk tetap tinggi sehingga memungkinkan adanya proses filtrasi.

        Vas efferent selanjutnya bercabang lagi membentuk kapiler peritubuler disekita tubulus contortus. Kapiler-kapiler ini akan bersatu membentuk venainterbularis kemudian bergabung menjadi vena arcuata.  Beberapa vena arcuata akan bergabung membentuk vena interlobaris yang selanjutnya yang selanjutnya akan bergabung dengan sesamanya membentuk vena renalis kelur melalui hilus ginjal dan bergabung dengan vena dari organ lain membentuk vena cava inferior menuju serambi kanan jantung.

        Vas efferent dari nefron juxtmeduler membentuk suatu pembuluh yang disebut vasa recta yang akan masuk ke dalam bagian medula ginjal mengikuti bagian descendes loop membentuk huruf U kemudian naik kembali dan bergabung dengan vena interlobularis di cortex ginjal. Adanya susunan vasa recta sangat erat kaitannya dengan konservasi cairan tubuh.

Setiap menit akan mengalir sejumlah 1060 ml darah (1/5 cardic out put) menuju ke 2 ginjal melalui arteri renalis. Dari jumlah  tersebut darah yang akan kembali melalui vena renalis sejumlah 1059 ml sedangkan sisanya sebesar 1 ml akan keluar sebagai urin.

2.       Ureter

Ureter adalah suatu saluran muskuler berbentuk silinder yang menghantarkan urin dari ginjal menuju kandung kemih. Panjang ureter adalah sekitar 20-30 cm dengan diameter maksimum sekitar 1,7 cm di dekat kandung kemih dan berjalan dari hilus ginjal menuju kandung kemih. Ureter dibagi menjadi pars abdominalis, pelvis,dan intravesikalis.

Kedua ureter merupakan saluran yang panjangnya sekitar 10-12 inci (25 ningga 30 cm), terbentang dari ginjal sampai vesica urinaria. Fungsi ureter menyalurkan urine ke vesica urinaria. Vesica urinaria merupakan kantong berotot yang dapat mengempis, terletak dibelakang simfisis pubis.

Fungsi vesica urinaria: (1) Sebagai tempat penyimpanan urine, dan (2) mendorong urin keluar dari tubuh.

Secara histologik ureter terdiri atas lapisan mukosa, muskularis dan adventisia. Lapisan mukosa terdiri atas epitel transisional yang disokong oleh lamina propria. Epitel transisional ini terdiri atas 4-5 lapis sel. Sel permukaan bervariasi dalam hal bentuk mulai dari kuboid (bila kandung kemih kosong atau tidak teregang) sampai gepeng (bila kandung kemih dalam keadaan penuh/teregang). Sel-sel permukaan ini mempunyai batas konveks (cekung) pada lumen dan dapat berinti dua. Sel-sel permukaan ini dikenal sebagai sel payung. Lamina propria terdiri atas jaringan fibrosa yang relatif padat dengan banyak serat elastin. Lumen pada potongan melintang tampak berbentuk bintang yang disebabkan adanya lipatan mukosa yang memanjang. Lipatan ini terjadi akibat longgarnya lapis luar lamina propria, adanya jaringan elastin dan muskularis. Lipatan ini akan menghilang bila ureter diregangkan. Lapisan muskularisnya terdiri atas atas serat otot polos longitudinal disebelah dalam dan sirkular di sebelah luar (berlawan dengan susunan otot polos di saluran cerna). Lapisan adventisia atau serosa terdiri atas lapisan jaringan ikat fibroelsatin. Fungsi ureter adalah meneruskan urin yang diproduksi oleh ginjal ke dalam kandung kemih. Bila ada batu disaluran ini akan menggesek lapisan mukosa dan merangsang reseptor saraf sensoris sehingga akan timbul rasa nyeri yang amat sangat dan menyebabkan penderita batu ureter akan berguling-gulung, keadaan ini dikenal sebagai kolik ureter.

                Beberapa calyx mayor akan bergabung menjadi pelvis yang kemudian akan turun ke bawah membentuk suatu saluran sepanjang 24-29 cm yang disebut ureter. Organ ini merupakan penghubung antara ginjal dengan kandung kemih (bladder).

Struktur mikroskopis ureter adalah sebagai berikut:

1.       Tunica fibrosa, merupakan bagian terluar yang terdiri dari jaringan fibrosa yang melekat dengan peritonium parietalis

2.       Tunica muscalaris, merupakan bagian tengah yang terdiri dari otot-otot polos yang berfungsi membentuk gerakan peristaltik untuk mentranfortasikan urin dari ginjal menuju bladder

3.       Tunica mucosa, merupakan lapisan bagian dalam yang terdiri dari lapisan epitel transisional yang dapat mensekresikan lendir untuk melindungi sel-sel epitel dari gejala iritasi akibat urin yang bersifat asam.

3.       Kandung Kemih

Kandung kemih merupakan tempat berkumpulnya semua air kemih yang terpancar dari saluran ginjal. Dinding kandung kemih yang terdiri atas jaringan  otot polos  dapat   menyesuaikan  diri  terhadap   banyaknya  air kemih di dalam kandung kemih, karena dapat mengendor apabila diisi perlahan-lahan dengan air kemih. Kandung kemih terdiri atas lapisan mukosa, muskularis dan serosa/adventisia. Mukosanya dilapisi oleh epitel transisional yang lebih tebal dibandingkan ureter (terdiri atas 6-8 lapis sel) dengan jaringan ikat longgar yang membentuk lamina propria dibawahnya. Tunika muskularisnya terdiri atas berkas-berkas serat otot polos yang tersusun berlapis-lapis yang arahnya tampak tak membentuk aturan tertentu. Di antara berkas-berkas ini terdapat jaringan ikat longgar. Tunika adventisianya terdiri atas jaringan fibroelastik. Fungsi kandung kemih adalah menampung urin yang akan dikeluarkan kedunia luar melalui uretra.

Bagianvesika urinaria terdiri dari :

1.       Fundus, yaitu bagian yang mengahadap kearah belakang dan bawah, bagian ini terpisah dari rektum oleh spatium rectosivikale yang terisi oleh jaringan ikat duktus deferent, vesika seminalis dan prostate.

2.       Korpus, yaitu bagian antara verteks dan fundus.

3.        Verteks, bagian yang maju kearah muka dan berhubungan dengan ligamentum vesika umbilikalis.

Dinding kandung kemih terdiri dari beberapa lapisan yaitu, peritonium (lapisan sebelah luar), tunika muskularis, tunika submukosa, dan lapisan mukosa           (lapisan  bagian    dalam).
Proses     Miksi      (Rangsangan        Berkemih).
Distensi kandung kemih, oleh air kemih akan merangsang stres reseptor yang terdapat pada dinding kandung kemih dengan jumlah ± 250 cc sudah cukup untuk merangsang berkemih (proses miksi). Akibatnya akan terjadi reflek kontraksi dinding kandung kemih, dan pada saat yang sama terjadi relaksasi spinser internus, diikuti oleh relaksasi spinter eksternus, dan akhirnya terjadi pengosongan kandung kemih. Rangsangan yang menyebabkan kontraksi kandung kemih dan relaksasi spinter interus dihantarkan melalui serabut – serabut para simpatis. Kontraksi sfinger eksternus secara volunter bertujuan untuk mencegah atau menghentikan miksi. kontrol volunter ini hanya dapat terjadi bila saraf – saraf yang menangani kandung kemih uretra medula spinalis dan otak masih utuh.

Bila terjadi kerusakan pada saraf – saraf tersebut maka akan terjadi inkontinensia urin (kencing keluar terus – menerus tanpa disadari) dan retensi urine (kencing tertahan).

Persarafan dan peredaran darah vesika urinaria, diatur oleh torako lumbar dan kranial dari sistem persarafan otonom. Torako lumbar berfungsi untuk relaksasi     lapisan  otot         dan         kontraksi spinter interna.

Peritonium melapis kandung kemih sampai kira – kira perbatasan ureter masuk kandung kemih. Peritoneum dapat digerakkan membentuk lapisan dan menjadi lurus apabila kandung kemih terisi penuh. Pembuluh darah Arteri vesikalis superior berpangkal dari umbilikalis bagian distal, vena membentuk anyaman dibawah kandung kemih. Pembuluh limfe berjalan menuju duktus limfatilis sepanjang             arteri       umbilikalis.

        Disebut juga bladder atau vesica urinaria, merupakan suatu organ berongga yang digunakan untuk menampung dan menyimpan urin yang di produksi oleh ginjal. Organ ini berada dalam rongga panggul. Pada wanita organ ini terletak antara vagina/uterus dan simfisis pubis sedangkan pada pria terletak antara simfisis pubis dan rektum. Vesica urinaria memiliki untuk mengembang bila terisi penuh oleh urin.

Struktur mikroskopis vesica urinaria ialah sebagai berikut;

1.       Tunica serosa, merupakan membrana serosa (peritonium) yang melapisi bagian atas vesica urinaria.

2.       Tunica muscularis,merupakan lapisan otot polos yang di sebut muscular detrusor  yang bertfungsi untuk menekan urin keluar dari kandung kemih agar proses buang air kecil menjadi lancar. Musculus detrusor merupakan lapisasn paling tebal yang memiliki 3 lapisan otot yaitu spiral,sirkuler dan longitudinal. Bagian konsirkuler di sekitar saluran urethramembentuk musculus sphinkter vesica interna yang bersifat tak sadar. Otot ini secara refleks akan berkontraksi  jika kandung kemihkosong dan berelaksibila kandung kemih penuh. Tepat di bawahnya terdapat otot lain yaitu musculus sphinkter vesica eksterna yang terdiri dari otot lurik sehingga bersifat sadar.

3.       Lapisan sub mukosa yang terdiri  dari jaringan ikat, berfungsi untuk mengokohkan posisi kandung kemih.

4.       Lapisan mukosa, terdiri dari lapisan sel epitel transisional yang memiliki daya elastisitas tinggi.

Pada dasar kandung kemih terdapat suatu segitiga yang agak datar  di sebut trigonum vesicae.

4.       Uretra

Uretra merupakan saluran yang urin dari vesika urinaria ke meatus uretra, untuk dikeluarkan ke luar tubuh. Uretra pada pria memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai saluran urin & saluran untuk semen dari organ reproduksi. Panjang uretra pria kira-kira 23 cm & melengkung dari kandung kemih ke luar tubuh, melewati prostate dan penis. Sedangkan uretra pada wanita lurus & pendek, berjalan secara langsung dari leher kandung kemih ke luar tubuh. Pada wanita, panjang uretra sekitar 2,5 sampai 4 cm dan terletak di antara klitoris dan pembukaan vagina. Pria memiliki uretra yang lebih panjang dari wanita. Artinya, wanita lebih berisiko terkena infeksi kantung kemih atau sistitis dan infeksi saluran kemih.

 

Dalam anatomi, uretra adalah saluran yang menghubungkan kantung kemih ke lingkungan luar tubuh. Uretra berfungsi sebagai saluran pembuang baik pada sistem kemih atau ekskresi dan sistem seksual. Pada pria, berfungsi juga dalam sistem reproduksi sebagai saluran pengeluaran air mani.

Uretra pria dibagi atas dua bagian, yaitu uretra anterior & uretra posterior. Uretra anterior dibagi menjadi uretra bulbaris, penil, & glandular. Fosa navikularis ialah dilatasi distal kecil dalam uretra glandular. Uretra anterior dikelilingi oleh badan erektil, korpus spongiosum. Glandula bulbourethralis (glandula Cowper) terletak pada diafragma urogenitalis & bermuara ke dalam uretra bulbaris. Uretra penil dilapisi oleh banyak kelenjar kecil, glandula Littre. Uretra posterior terdiri dari uretra pars membranasea & prostatika. Uretra pars prostatika terbentang dari vesika urinaria ke uretra pars membranasea, serta mengandung verumontanum (daerah meninggi pada bagian distal basis uretra pars prostatika yang dibentuk oleh masuknya duktus ejakulatorius dan utrikulus, yang merupakan sisa duktus Muller). Uretra juga dapat dibagi atas tiga bagian, antara lain uretra prostatika, uretra membranasea, dan uretra spongiosa. Uretra prostatika dimulai dari leher vesika urinaria dan termasuk juga bagian yang melewati kelenjar prostat. Uretra prostatika merupakan bagian yang paling lebar diantara bagian uretra lainnya. Uretra membranasea adalah uretra yang terpendek dan paling sempit dengan panjang sekitar 12-19 mm. Pada uretra membranasea terdapat spingter uretra eksterna, yang berfungsi dalam pengaturan keluar urin yang dikendalikan secara voluntar. Uretra spongiosa adalah uretra yang terpanjang, kira-kira 150 mm, yang di mulai dari porsio membranasea melewati korpus spongiosum dan berakhir di glan penis.

 

Gambar saluran kemih laki-laki dan perempuan dengan ginjal, ureter, kandung kemih, prostat (pria), dan urethra berlabel.

Apabila jumlah urin dalam kandung kemih sebesar > 200 ml maka reseptor peregangan (strecht receptor) yang terdapat pada dinding kandung kemih akan terangsang. Impuls akan terbentuk dan menjalar masuk ke dalam bagian sacrum medulaspinalis. Impuls akan naik ke otak membentuk kesadaran untuk ingin kencing. Impuls juga bisa diteruskan ke sel-sel preganglionik prasimpatis yang menimbulkan refleks yang menyebabkan musculus detrusor berkontraksi dan musculus sphinkter vesica interna berelaksasi.

Apabila musculus sphinkter vesica eksterna yang berada di bawah kesadaran juga berelaksasi maka terjadilah peristiwa buang air kecil. Namun bila kita menyadari bahw saat tersebut belum ppstut untuk kencing mka otak akan mengirimkan impuls motorik yang menyebabkan musculus sphinkter vesica eksterna tetap berkontraksi sehingga proses untuk kencing ditahan. Sangatlah sulit untuk melakukan kontraksi pada musculus sphinkter vesica eksterna saat peristiwa kencing tengah berlangsung.

Kontraksi dari otot-otot dinding perut (mengendan) akan meningkatkan tekanan dalam rongga perut dapat membantu proses buang air kecil. Maka tidklah heran apabila kita buang air besar selalu diikuti dengan kencing. Demikian uga dengan ibu hamil yang selalu ingin kencing akibat meningkatnya tekanan rongga perut akibat desakan janin   dalam rahim terhadap bladder.

Bayi dan orang tua sering ngompol disebabkan oleh belum sempurnanya penguasaan bayi terhadap kontrol musculus sphinkter vesica eksterna sedangkan pada orang tua lebih disebabkan oleh adanya kerusakan pada sistem syaraf. Jumlah air kemih 250 cc sudah cukup merangsang stress reseptor dinding vesica urinaria.

B.      Fisiologi Sistem Urinaria

Tahap pertama dalm fisiologi sistem urinaria adalah proses pembentukan urin oleh ginjal. Proses ini sebenarnya memiliki fungsi selain untuk menjaga “kebersihan” darah juga untuk mempertahankan komposisi cairan kimia tubuh.

Ginjal mempertahankan susunan kimia cairan tubuh melalui beberapa proses yaitu:

(1) filtrasi glomerulus, yaitu filtrasi plasma darah oleh glomerulus, Filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Pada glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi pada glomerulus. Selain penyaringan, di glomelurus terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

 (2) reabsorbsi tubular, melakukan reabsorbsi (absorbsi kembali) secara selektif zat-zat seperti garam, air, gula sederhana, asam amino dari tubulus ginjal ke kapiler peritubular,

Penyerapan Kembali ( Reabsorbsi ) Volume urin manusia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu, 99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus kontortus proksimal, Di Tubulus Contortus Proximal inilah terbentuk urine primer atau dikenal dengan filtrat glomerulus Urine setelahnya terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal Substansi yang masih berguna seperti glukosa dan asam amino darah dikembalikan ke darah. Sisa sampah kelebihan garam, dan bahan lain pada filtrate dikeluarkan dalam urin. Tiap hari tabung ginjal mereabsorbsi lebih dari 178 liter air, 1200 g garam, dan 150 g glukosa. Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorbsi beberapa kali. Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder yang komposisinya sangat berbeda dengan urin primer. Pada urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya ureum dari 0,03′, dalam urin primer dapat mencapai 2% dalam urin sekunder. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus kontortus proksimal dan tubulus distal.

NEFRON Yang ada pada gambar itu ada di Ginjal , Simpai Bowman dan Glomerulus yang seperti mangkuk itu ada di Kortex Ginjal , saluran TCP / TCD Gelung Henle nya ada di Medula Ginjal , dan Tubulus Kolektivus sebagai muara akhir yang masuk ke Pelvis renalis rongga ginjal.

Sebuah ginjal tersusun atas kurang lebih satu juta nefron. Nefron adalah unit penyaring terkecil ginjal. Satu nefron tersusun atas glomerulus, Simpai Bowman, saluran berkelok-kelok, Ansa Henle, dan saluran pengumpul ginjal. Air, gula, garam, dan zat sampah dari darah masuk ke nefron. Saat masuk nefron, darah bertekanan tinggi. Darah dengan cepat mengalir ke kapiler dalam nefron. Kumpulan kapiler dalam nefron disebut glomerulus (jamak = glomeruli) yang ditemukan di bagian korteks. Karena tekanan darah yang tinggi maka air, glukosa, vitamin, asam amino, protein berukuran kecil, urea, asam urat, garam, dan ion akan menembus kapiler masuk ke bagian nefron yang disebut Simpai Bowman. Simpai Bowman adalah bangunan berbentuk mangkuk yang melingkupi glomerulus. Dalam proses ini sel-sel darah dan sebagian besar protein tidak bisa menembus dinding kapiler karena terlalu besar. Akibatnya sel-sel darah dan protein tertinggal dalam kapiler. Cairan dalam Simpai Bowman mengalir ke saluran berkelok-kelok dan Ansa Henle. Ansa Henle adalah saluran sempit berbentuk U. Selama cairan berada di sepanjang saluran-saluran ini, sebagian besar ion, air, dan semua glukosa, asam amino, dan protein berukuran kecil diserap kembali ke dalam aliran darah. Proses penyerapan kembali zat-zat yang masih dipergunakan tubuh ini disebut reabsorbsi. Molekul kecil seperti air diserap kembali ke kapiler secara difusi. Difusi merupakan gerakan molekul zat dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah. Zat lain misalnya ion, dikembalikan ke kapiler dengan cara transport aktif. Transport aktif adalah gerakan molekul dari satu larutan ke larutan lain dengan menggunakan energi. Kapiler-kapiler yang berisi zat yang diserap kembali kemudian bersatu membentuk vena kecil.  Vena-vena kecil bersatu membentuk vena ginjal. Vena ginjal mengembalikan darah yang sudah disaring ke sistem peredaran. Di samping peristiwa di atas, di dalam saluran pengumpul terjadi proses lain yaitu masuknya zat-zat sampah dari pembuluh darah. Zat-zat sampah merupakan zat sampah yang masih tersisa di dalam pembuluh darah saat filtrasi. Dengan proses ini urin di dalam saluran pengumpul lebih pekat lagi.  Sesudah penyerapan kembali, cairan yang tersisa dalam saluran merupakan cairan zat sisa (disebut urin) yang mengandung garam dan zat sampah lain. Urin kemudian mengalir ke saluran pengumpul ginjal yang terletak di bagian medula. Keseluruhan proses penyaringan cairan dalam ginjal bisa dilihat pada Gambar Nefron Yang Salah satunya menunjukkan proses Reabsorbsi.

                                       

Urin dalam masing-masing saluran pengumpul mengalir ke suatu daerah berbentuk seperti cerobong asap, yang disebut pelvis atau piala ginjal. Saluran ini kemudian berlanjut ke ureter. Ureter adalah saluran yang berpangkal dari ginjal menuju kantung kemih. Kantung kemih adalah kantung berotot yang menyimpan urin. Dalam kantung kemih urin disimpan sementara hingga dikeluarkan dari tubuh; selanjutnya urin disalurkan ke uretra untuk dialirkan ke luar tubuh. Jumlah urin yang keluar tergantung pada jumlah cairan yang diminum dan volume cairan yang dikeluarkan. Orang dewasa ratarata menghasilkan urin sekitar 1 liter tiap hari. 

(3) sekresi tubular, seleksi zat –zat dari kapiler kedalam lumen tubulus. Proses sekresi ini mengikutsertakan penahanan kalium, asam urat, amino organik dan ion hidrogen, yng berfungsi untuk memperbaiki komponen bufeer darah dan mengeluarkan zat-zat yang mungkin merugikan.

Filtrasi terjadi karena adanya tekanan filtrasi yang merupakan selisih tekanan hidrostatik (tekanan darah kapiler gloomerular) dengan tekanan osmotik koloid plasma dan tekanan hidrostatik cairan dalam kapsul bowman. Dengan proses filtrasi ini akan terbentuk ultra fitrat yang disebut juga urin primer. Melalui reabsorbsi tubular dan reaksi tuubular maka urin primer ini akan di ubah menjadi urin yang akan siap di buang. Komponen urin dapat bervariasi tergantung pada mekanisme regulasi momeostatik untuk meminimumkan atau mencegah perubahan komposisi cairan ekstra seluler (CES) dengan merubah air dan berbagai zat terlarut spesifik di dalam urin. Manusia mampu memproduksi urin yang  isotonis, hipotonis, atau hipertnonis terhadap darahnya. Maksudnya adalah jika seseorang memproduksi urin yang normal maka dikatakan urin isotonis, dan jika seseorang memproduksi urin yang encer maka dikatakan urin hipotonis, dan jika seseorang memproduksi urin yang pekat maka dikatakan urin hipertonis. Kemampuan memproduksi urin yang hipotonis adalah sangat penting untuk menjaga keseimbangan air di dalam tubuh.

·      Filtrasi glomerulus

Filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Pada glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi pada glomerulus. Selain penyaringan, di glomelurus terjadi pula pengikatan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

Dalam proses ini, darah dalam glomerulus yang mengandung air, garam, gula, urea dan zat-zat lain akan melewati pori glomerulus, kecuali yang bermolekul besar seperti sel darah merah dan protein. Hasil penyaringan (filtrat), ditampung dalam kapsul Bowman dan disebut filtrat glomerulus atau urine primer. Jadi, cairan yang berada pada kapsul Bowman sama dengan cairan darah dikurangi sel darah merah dan molekul protein. Dalam keadaan normal, akan diproduksi 125 cc/menit cairan             filtrat      dari         kedua     ginjal.

Hasil penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer) yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein. Pada filtrat glomerulus masih dapat ditemukan asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garamgaram lainnya.

Proporsi keluaran jantung (curah jantung) yang mensuplai ginjal menurut wetterer kurang lebih sebanyak 20 %. Keluaran jantung manusia pada posisi terlentang  istirahat rata-rata kurang lebih 5,5 1/ menit – 6 1/menit. Dari aliran darah tersebut dapat diketahui tentang mekanisme pembentukan urin.

Renal plasma flow (rpf) adalah jumlah plasma yang melewati ginjal dalam waktu 1 menit. Pada manusia normal rpf sebesar 600 ml/menit. Renal blod flow (rbf) adalah jumlah darah yang melewati ginjal dalam waktu 1 menit.

Pada manusia normal rbf sebesar 1200 ml/menit (kurang lebih 20% dari keluaran jantung). Filtrasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan hidrostatik (tekanan darah) dan tekanan onkotik (tekanan osmotic plasma) sebesar 40 mmHg. Tekanan hidrostatik 65 mmHg, tekanan onkotik 25 mmHg. Glomelular filtration rate (gfr) adalah jumlah filtrat yang terjadi dalam 1 menit. Pada manusia normal gfr sebesar 120 ml/menit. Filtration fraction adalah gfr dibagi rpf 120/600 = 0.2 (20%).

Fraksi filtrasi ini menunjukkan pada persen plasma yang memasuki nefron yang sebenarnya menjadi filtrat glomelurus. Filtrat yang terjadi dari filtrasi glomeruli ini disebut glomerular ultra filtra, disebut juga sebagai urin primer. Filtrat glomerulus adalah cairan ekstra sel yang bebas protein atau filtrat seluruh darah yang bebas protein sel.

·         Kerja Tubulus

Susunan urin sangat berbeda dari filtrat glomerulus. Terdapat perbedaan yang sangat besar antara volume cairan yang dibentuk pada glomerulus tiap menit dan jumlah yang sampai di papilla dalam waktu yang sama. Glomerulus hanya berperan sebagai saringan. Susunan filtrate glomerulus ditentukan oleh permeabilitas membrane kapiler terhadap  zat-zat dari darah, sehingga filtrate glomerulus masih banyak mengandung zat yang penting untuk metabolism normal, seperti air, asam amino, glukosa dan elektrolit dan senyawa yang harus dieksresi dan dibuang yaitu urea, kreatinin, asam urat. Sejumlah zat-zat esensial ditahan sesuai kebutuhan untuk mempertahankan lingkungan internal. Fungsi ginjal yang sangat selektif adalah tugas tubulus dengan cara absorpsi dan sekresi yang akan mengubah filtrate glomerulus menjadi urin yang siap dibuang. Di dalam tubulus prosimalis, tubulus distal dan tubulus koligen, Na – K ATPase. Klorida serta air mengikuti secara pasif untuk memprtahankan keseimbangan listrik dan osmotic. Kecepatan selut dan air bergerak ke  dalam kapiler dari ruang interstial lateral dan dan sel interstial ditentukan oleh tenaga starlin. Sedangkan yang menentukan gerakan melintas dinding dari semua kapiler, yaitu tekanan hidrostatik dan osmotic di dalam interstisium dan kapiler. N di transport aktif keluar dari semua tubulus renalis kecuali pada lengkung Henle tipis.

Glukosa, asam amino dan bikarbonat direabsorpsi bernama Na tmbah di dalam bagian awal tubullus proksimal. Selanjutnya di sepanjang tubulus, Na tmbah diserap bersama CL. Glukosa adalah senyawa yang disingkirkan dari urin oleh transport aktif sekunder, melalui filtrasi dengan kecepatan kurang lebih 100 mg/menit. Semua glukosa direapsorpsi sebanding dengan jumlah dengan yang difiltrasi sebab kadar glukosa plasma (PG) dikali gfr mengimbangi transport maksimum glukosa (tmg), tetapi jika tmg dilebihi maka jumlah glukosa dalam urin meningkat. Tmg kurang lebih 375 mg/menit untuk laki-laki dan 300 mg/menit untuk perempuan. Beberapa senyawa yang ditransport aktif sekunder misalnya asam amino, laktat, sitrat, fosfat, H tmbah, dan CL krang, keratin, sulfat, asam urat, asam askorbat, benda-benda keton, asetoasetat dan a – hidroksibutirat. Kebanyakan mekanisme transport aktif yang bertanggung jawab bagi solute khusus dalam tubulus proksimal.

Senyawa lain yang dieksresikan oleh tubulus turunan dari asam para aminohipurat, merah fenol dan warna sulfonftalein, penisilin dan berbagai zat warna diyodinasi seperti yudopiraset (diodrast) aktif disekresi kedalam cairan tubulus. Yang dihasilkan didalam badan disekresi oleh tubulus yaitu dari berbagai eter sulfat, steroid, glukoronida, 5-hidroksi indolasetat, metabolit utama serotonim dan obat-obatan tertentu yang merupakan basa organic juga EDTA (etilindiamintetraasetat).

·         Mekanisme pengeceran dan pemekatan urin

Mekanisme pengenceran urin di pengaruhi oleh ADH (anti duretik hormon) dan aldosteron. ADH dan aldosteron menyebabkan meningkatnya permeabilitas tubulus sehingga akan meningkatkan reabsorsi air. Hal ini akan menyebabkan volume urin menurun. Apabila ADH jumlahnya menurun, maka reabsorsi air menurun akibatnya jumlah urin meningkat. Hal-hal yang menyebabkan ADH naik.: Maningkatkan asmolalitas plasma dan Penurunan volume dan tekanan darah. Sedangkan hal-hal yang menyebabkan ADH turun: Penurunan asmolalitas plasma dan Peningkatan volume dan tekanan darah.

Sebaliknya menguji kemampuan tubuli untuk mengeluarkan air yang sengaja diberikan berlebihan. Berat jenis awal dari urin harus lebih besar dari 1,022 dan kemudian paling encer 1,003. Tes ini lebih memberatkan penderita dan juga hasilnya tidak sepeka percobaan uji pemekatan sehingga kurang dipakai. Osmolalitas urin normal adalah 800--1300 mOsm/1. Tes ini cukup teliti dan berbeda dengan berat jenis ia tidak dipengaruhi oleh glukosa, protein dan suhu urin 3,5,6,7,10,12,13 Dengan mengukur osmolalitas urin dan plasma serta diuresis dapat dihitung clearance osmol. Diuresis dikurangi clearance osmol merupakan clearance air bebas (free water clearance=FWC). FWC positif menandakan hipostenuria, negatif berarti hiperstenuria dan 0 berarti isostenuria.Pada tes ekskresi ion H+ diuji kemampuan ginjal untuk mengatur keseimbangan asam-basa cairan badan yang dicerminkan dengan pH urin, ekskresi amonium, asam yang dapat dititrasi, dan dalam beberapa keadaan ekskresi bikarbonat. Secara umum kegagalan ginjal mengeluarkan ion H+ terjadi karena kegagalan ekskresi H+ atau amonium di satu pihak yaitu RTA (acidosis tubular renal) distal atau gradient RTA atau kegagalan reabsorpsi bikarbonat di pihak lain yaitu RTA proksimal ataubicarbonate-wasting RTA. Secara praktis dapat dinilai dari penetapan bikarbonat plasma dan pH urin segar setelah beban asam.5,13 Countercurrent multiplier system terdapat di lengkung Henle, suatu bagian nefron
yang panjang dan melengkung dan terletak di antara tubulus proximal dan distalis. Sistem multiplikasi tersebut memiliki lima langkah dasar dan bergantung pada transport aktif natrium (dan Klorida) keluar pars ascenden lengkung. Sistem tersebut juga bergantung pada impermeabilizas relatif bagian lengkung ini terhadap air yang menjaga agar air tidak mengikuti natrium keluar. Akhirnya sistem ini mengandalkan permeabilizas duktus-duktus pengumpul terhadap air.

Langkah-langkah pada Countercurrent Multiplier System

1. sewaktu natrium ditransportasikan keluar pars ascendens, cairan interstisium yang melingkupi lengkung henle menjadi pekat.

2. air tidak dapat mengikuti natrium keluar pars ascendens. Filtrat yang tersisa secara progresif menjadi encer.

3. pars ascendens lengkung bersifat permeable terhadap air. Air meninggalkan bagian ini dan mengalir mengikuti gradien konsetrasi kedalam ruang intersisium. Hal ini menyebabkan pemekatan cairan pars descendens. Sewaktu mengalir ke pas ascendens, cairan mengalami pengenceran progresif karena natrium dipompa keluar.

4. hasil akhir ádalah pemekatan cairan interstisium di sekita rlengkung henle. Konsentrasi tertinggi terdapat di daerah yang mengelilingi bagian bawah lengkung dan menjadi semakin encer mengikuti pars asendens.

5. dibagian puncak pars asendens lengkung, cairan tubulus bersifat isotonik atau bahkan bersifat hipotonik. (Corwin, 2000).

Hasil dari Countercurrent Multiplier System

Permeabilizas duktus pengumpul terhadap air bervariasi. Apabila permeabilizas terhadap air tinggi, maka sewaktu bergerak ke bawah melalui interstisium yang pekat, air akan berdifusi keluar duktus pengumpul dan kembali ke dalam kapiler peritubulus. Hasilnya ádalah penurunan ekskresi air dan pemekatan urin. Sebaliknya apabila permeabilizas terhadap air rendah, maka air tidak akan berdifusi keluar duktus pengumpul melainkan akan diekskresikan melalui urin. Urin akan encer.  (Corwin, 2000).

Peran hormon Antidiuretik dalam Pemekatan Urin

Permeabilizas duktus pengumpul terhadap air ditentukan oleh kadar hormonhipofisis Posterior, hormon antidiuretik (ADH), yang terdapat di dalam darah. Pelepasan ADH dari hipofisis posterior meningkat sebagai respons terhadap penurunan tekanan darah atau peningkatan osmolalitas ekstra sel (penurunan konsentrasi air). ADH bekerja pada tubulus pengumpul untuk meningkatkan permeabilizas air. Apabila tekanan darah rendah, atau osmolalitas plasma tinggi, maka pengeluaran ADH akan terangsang dan air akan direasorbsi ke dalam kapiler peritubulus sehingga volume dan tekanan darah naik dan osmolalitas ekstra sel berkurang. Sebaliknya, apabila tekanan darah terlalu tinggi atau cairan ekstra sel terlalu encer, maka pengeluaran ADH akan dihambat dan akan lebih banyak air yang diekskresikan melalui urin sehingga volume dan tekanan darah menurun dan. osmolalitasekstraselmeningkat.(Corwin,2000)
Countercurrent multiplier system terdapat di lengkung Henle, suatu bagian nefron
yang panjang dan melengkung dan terletak di antara tubulus proximal dan distalis. Sistem multiplikasi tersebut memiliki lima langkah dasar dan bergantung pada transport aktif natrium (dan Klorida) keluar pars ascenden lengkung. Sistem tersebut juga bergantung pada impermeabilizas relatif bagian lengkung ini terhadap air yang menjaga agar air tidak mengikuti natrium keluar. Akhirnya sistem ini mengandalkan permeabilizas duktus-duktus pengumpul terhadap air.

Lengkung Henle membentuk “multiplying countercurrent system”, yang memekatkan filtrate secara berulang mentransver natrium dalam jumlah relative kecil sepanjang lengkung henle.

Cairan interstialpiramid menunjukan gradien hipertonisitas, yang makin bertambah bila mendekati papilla. Sebagian natrium dan klorida di pindahkan ke lingkungan intertubuler oleh lengkung Henle asenden melalui pompa klorida.

Jika tekanan osmotic darah naik, misalnya dalam keadaan kehausan, maka sekresi ADH meningkkat. ADH akan meningkat permeabilita pipa pengumpul (tubulus koligen). Urin yang di hipotonik atau isotonic yang terdapat dalam tubulus koligen medulla akan kehilangan air karena masuk ke dalam cairan interstial. Jika tidak terdapat cukup ADH, maka tubulus koligen tidak permeable terhadap air, sehingga pemekatan urin tidak terjadi dan nginjal menghasilkan urin isotonic dalam jumlah besar.

Permeabilitas tubulus kontortus distal terhadap air tergantung pada ADh, tetapi tubulus ini terletak di dalam korteks, dimana cairan interstisialnya isotonic, tubulus distal hamper selalu isotonic (sebagai akibat dari keseimbangan dengan cairan interstial daerah tersebut).

            Pembuluh darah lurus atau vasa rekta di daerah medulla terletak sedemikian rupa sehingga sirkulasi darah tidak mengganggu gradient osmotic yang ditimbulkan oleh pompa klorida lengkung henle, dan mereka membentuk “ Coutercurrent axchange system”.

            Arteriol-arteriol dan vena lurus merupakan pembuluh yang sangat tipis dengan dinding yang mirip dinding kapiler. Tiap pembuluh lurus  membentuk lengkung dengan cabang-cabang pembuluh darah yang berjalan di pinggir lengkung henle. Jika arteriol lurus berjalan kea rah bagian medulla, darah kehilangan air dan mendapatkan natrium, karena  dalam medula cairan interstisial lambat laun menjadi hipertonik. Bila darah kembali dengan arah yang berlawanan dengan gradient yang sama, ia akan kehilangan natrium dan mendapatkan air. Air yang hilang di pembuluh desenden dikeluarkan di pembuluh ascended. Perubahan nosmotik yang tetap pada medulla ginjal. Pergerakan air dan natrium adalah secara pasif.

·         Pengasaman Urin

Derajat keasaman merupakan suatu sifat kimia yang penting dari darah dan cairan tubuh lainnya.

Satuan derajat keasaman adalah pH:

·  pH 7,0 adalah netral

·  pH diatas 7,0 adalah basa (alkali)

·  pH dibawah 7,0 adalah asam.

Suatu asam kuat memiliki pH yang sangat rendah (hampir 1,0); sedangkan suatu basa kuat memiliki pH yang sangat tinggi (diatas 14,0). Darah memiliki ph antara 7,35-7,45.

Keseimbangan asam-basa darah dikendalikan secara seksama, karena perubahan pH yang sangat kecil pun dapat memberikan efek yang serius terhadap beberapa organ.

Tubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa darah:

1. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia.
   Ginjal memiliki kemampuan untuk mengatur jumlah asam atau basa yang dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.
2. Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung terhadap perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu penyangga ph bekerja secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu larutan.
   Penyangga pH yang paling penting dalam darah adalah bikarbonat.
   Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan karbondioksida (suatu komponen asam). Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.
3. Pembuangan        karbondioksida.
   Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel. Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru karbondioksida tersebut dikeluarkan (dihembuskan). pusat pernafasan di otak mengatur jumlah karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan kedalaman pernafasan. Jika pernafasan meningkat, kadar karbon dioksida darah menurun dan darah menjadi lebih basa. Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida darah meningkat dan darah menjadi lebih        asam.
   Dengan mengatur kecepatan dan kedalaman pernafasan, maka pusat pernafasan dan paru-paru mampu mengatur pH darah menit demi menit. Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme pengendalian ph tersebut, bisa menyebabkan salah satu dari 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis.

Asidosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.

Alkalosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.

Asidosis dan alkalosis bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu akibat dari sejumlah penyakit.  Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan petunjuk penting dari adanya masalah metabolisme yang serius.

Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya.

Asidosis metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal. Asidosis respiratorik atau alkalosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan.

Asidosis Respiratorik

Defenisi :

Asidosis Respiratorik adalah keasaman darah yang berlebihan karena penumpukan karbondioksida dalam darah sebagai akibat dari fungsi paru-paru yang buruk atau pernafasan yang lambat. Kecepatan dan kedalaman pernafasan mengendalikan jumlah                karbondioksida    dalam    darah. Dalam keadaan normal, jika terkumpul karbondioksida, pH darah akan turun dan darah menjadi asam. Tingginya kadar karbondioksida dalam darah merangsang otak yang mengatur pernafasan, sehingga pernafasan menjadi lebih cepat dan lebih dalam.

Penyebab :

Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida secara adekuat.

Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-paru, seperti:

-Emfisema
-Bronkitiskronis
-Pneumoniaberat
-Edemapulmoner
- Asma.

Asidosis respiratorik dapat juga terjadi bila penyakit-penyakit dari saraf atau otot dada menyebabkan gangguan terhadap mekanisme pernafasan.
Selain itu, seseorang dapat mengalami asidosis respiratorik akibat narkotika dan obat tidur yang kuat, yang menekan pernafasan.

Asidosis Metabolik

Defenisi :

Asidosis Metabolik adalah keasaman darah yang berlebihan, yang ditandai dengan rendahnya kadar bikarbonat dalam darah.

Bila peningkatan keasaman melampaui sistem penyangga pH, darah akan benar-benar menjadi asam. Seiring dengan menurunnya pH darah, pernafasan menjadi lebih dalam dan lebih cepat sebagai usaha tubuh untuk menurunkan kelebihan asam dalam darah dengan cara menurunkan jumlah karbon dioksida.

Pada akhirnya, ginjal juga berusaha mengkompensasi keadaan tersebut dengan cara mengeluarkan lebih banyak asam dalam air kemih.

Tetapi kedua mekanisme tersebut bisa terlampaui jika tubuh terus menerus menghasilkan terlalu banyak asam, sehingga terjadi asidosis berat dan berakhir dengan keadaan koma.

Penyebab :

Penyebab asidosis metabolik dapat dikelompokkan kedalam 3 kelompok utama:

1. Jumlah asam dalam tubuh dapat meningkat jika mengkonsumsi suatu asam atau suatu bahan yang diubah menjadi asam.
   Sebagian besar bahan yang menyebabkan asidosis bila dimakan dianggap beracun.
   Contohnya adalah metanol (alkohol kayu) dan zat anti beku (etilen glikol).
   Overdosis aspirin pun dapat menyebabkan asidosis metabolik.
2. Tubuh dapat menghasilkan asam yang lebih banyak melalui metabolisme.
   Tubuh dapat menghasilkan asam yang berlebihan sebagai suatu akibat dari beberapa penyakit; salah satu di antaranya adalah diabetes melitus tipeI. Jika diabetes tidak terkendali dengan baik, tubuh akan memecah lemak dan             menghasilkan asam yang disebut keton.
   Asam yang berlebihan juga ditemukan pada syok stadium lanjut, dimana asam laktat dibentuk dari metabolisme gula.
3. Asidosis metabolik bisa terjadi jika ginjal tidak mampu untuk membuang asam                dalam    jumlah   yang       semestinya. Bahkan jumlah asam yang normal pun bisa menyebabkan asidosis jika ginjal tidak        berfungsi               secara    normal.
   Kelainan fungsi ginjal ini dikenal sebagai asidosis tubulus renalis (ATR) atau rhenal tubular acidosis (RTA), yang bisa terjadi pada penderita gagal ginjal atau penderita kelainan yang mempengaruhi kemampuan ginjal untuk membuang asam.

Penyebab utama dari asidois metabolik:

·  Gagal ginjal

·  Asidosis tubulus renalis (kelainan bentuk ginjal)

·  Ketoasidosis diabetikum

·  Asidosis laktat (bertambahnya asam laktat)

·  Bahan beracun seperti etilen glikol, overdosis salisilat, metanol, paraldehid, asetazolamid atau amonium klorida

·  Kehilangan basa (misalnya bikarbonat) melalui saluran pencernaan karena diare, ileostomi atau kolostomi.

Alkalosis Respiratorik

Defenisi :

Alkalosis Respiratorik adalah suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernafasan yang cepat dan dalam, sehingga menyebabkan kadar karbondioksida dalam darah menjadi rendah.

Penyebab :

Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan terlalu banyaknya jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah.

Penyebab hiperventilasi yang paling sering ditemukan adalah kecemasan.

Penyebab              lain         dari alkalosis respiratorik adalah:
-rasa       nyeri
-sirosis   hati
-kadar    oksigen  darah     yang       rendah
-demam
- overdosis aspirin.

Pengobatan :

Biasanya satu-satunya pengobatan yang dibutuhkan adalah memperlambat pernafasan.
Jika penyebabnya adalah kecemasan, memperlambat pernafasan bisa meredakan penyakit ini. Jika penyebabnya adalah rasa nyeri, diberikan obat pereda nyeri.

Menghembuskan nafas dalam kantung kertas (bukan kantung plastik) bisa membantu meningkatkan kadar karbondioksida setelah penderita menghirup kembali karbondioksida yang dihembuskannya.

Pilihan lainnya adalah mengajarkan penderita untuk menahan nafasnya selama mungkin, kemudian menarik nafas dangkal dan menahan kembali nafasnya selama mungkin. Hal ini dilakukan berulang dalam satu rangkaian sebanyak 6-10 kali.

Jika kadar karbondioksida meningkat, gejala hiperventilasi akan membaik, sehingga mengurangi kecemasan penderita dan menghentikan serangan alkalosis respiratorik.

Alkalosis Metabolik

Defenisi :Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena tingginya kadar bikarbonat.

Penyebab :

Alkalosis metabolik terjadi jika tubuh kehilangan terlalu banyak asam.
Sebagai contoh adalah kehilangan sejumlah asam lambung selama periode muntah yang berkepanjangan atau bila asam lambung disedot dengan selang lambung (seperti yang kadang-kadang dilakukan di rumah sakit, terutama setelah pembedahan perut).

Pada kasus yang jarang, alkalosis metabolik terjadi pada seseorang yang mengkonsumsi terlalu banyak basa dari bahan-bahan seperti soda bikarbonat.

Selain itu, alkalosis metabolik dapat terjadi bila kehilangan natrium atau kalium dalam jumlah yang banyak mempengaruhi kemampuan ginjal dalam mengendalikan keseimbangan asam basa darah.

Penyebab utama akalosis metabolik:

1. Penggunaan diuretik (tiazid, furosemid, asam etakrinat)

2. Kehilangan asam karena muntah atau pengosongan lambung

3.Kelenjar adrenal yang terlalu aktif (sindroma Cushing atau akibat penggunaan kortikosteroid).

pH darah dipertahankan dalam batas-batas normal meskipun terjadi penambahan asam dan alkali ke dalam darah makanan maupun  sebagai akibat reaksi-reaksi metabolism. Ruangan ekstrasel dan intrasel keduanya mengandung banyak system buffer yaitu system asam karbonat (H₂CO₃) – bikarbonat, yang konjugat asamnya yaitu Co₂ diatur oleh pusat pernapasan dan paru-paru H₂CO₃ plasma diatur oleh ginjal.

Ginjal mengatur konsentrasi bikarbonat plasma dengan 2 proses, yaitu (1) bikarbonat yang filtrasi semuanya diserap kembali oleh tubulus, (2) bikarbonat dibentuk lagi dalam tubulus distal untuk menggantikan bikarbonat yang digunakan oleh adanya asam-asam yang tidak menguap (HCl, H₃PO₄, H₂SO₄ dan asam – asam organic) dalam cairan ekstrasel sebagai akibat proses metabolisme.

Di dalam sel Co₂ dan H₂O bereaksi dengan adanya enzim karbonat anhidrase untuk membentuk asam karbonat yang berdososiasi menjadi H⁺ dan HCO₃^-. H⁺ disekresi kelumen tubulus untuk tukar dengan Na⁺, bereaksi dengan HCO₃^- yang melewati filtrasi untuk membentuk H₂CO₃ yang sekali lagi dengan adanya karbonat anhidrase { di intraluminal vili-vili tubulus proksial}, berdesosiasi menjadi Co₂^- dan H₂O. Co₂ berdifusi secara bebas di dalam sel tubulus. Na⁺ yang asalnya dari filytrasi dan HCO₃^- yang dibentuk dalam sel kemudian diserap kembali ke dalam darah. Efek akhir walaupun tidak langsung adalah penyerapan kembali NaH CO₃ dari filtrasi.

Respon tubulus ginjal terhadap tekanan Co₂^- cairan tubuh member suatu penjelasan untuk respon ginjal terhadap keadaan-keadaan asidosis atau alkalosis respiratorik. Pada asidosis respiratorik, kompensasi dilakukan oleh naiknya kadar bikarbonat darah dalam usaha mengembalikan rasio normal 1:20 dari asam karbonat terhadap bikarbonat yang terdapat pada ph fisiologis. Kenaikan bikarbonat ini dapat diperoleh dengan respon ginjal terhadap Co₂ yang tinggi terdapat pada asidosis respiratorik. Keadaan menjadi terbalik pada alkalosis respiratorik. Disini kompensasi dilakukan oleh pembuangan bikarbonat, tekanan Co₂ yang rendah terdapat pada keadaan ini memberi tanggapan pada ginjal untuk mengurangi kecepatan penyerapan kembali karbonat  sampai rasio normal asam karbonat dan bikarbonat diperbaiki.

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.

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.

Dalam sel tubulus distal terjadi proses yang sama dalam proses yang sama dalam proses tubulus proksimal. Ion hydrogen dibentuk Co₂ dan H₂O disekresi ke dalam lumen ditukar dengan ion natrium. Proses ini dapat berlangsung terus sampai individu normal mencapai pH cairan 4,5 jika ini terjadi, sekresi selanjutnya berhenti karena selisih ion H⁺ antara sel dan filtrasi tubulus terlalu besar. Ada dua mekanisme yang mencegah tercapainya pH rendah ini dan yang menjamin bahwa cukup bikarbonat dibentuk oleh sel untuk mencegah terbentuknya asidosis metabolic. Mekanismenya yaitu (1) kerja oleh ion HPO₄^2- filtrate dan (2) sekresi amoniak setelah semua bikarbonat diserap kembali, sekresi ion hydrogen kemudian berlangsung melawan Na₂HPO₄. Pertukaran ion natrium dengan ion hydrogen yang disekresi mengubah Na₂HPO_4. Yang berakibat naiknya keasaman urin dan penurunan pH urin.

Amonia terutama diperoleh dari deaminasi dalam tubulus distal. Deaminase glutamine yang dikatalisi oleh glutaminase ginjal berfungsi sebagai sumber utama ammonia urin. Ammonia yang dibentuk dalam sel tubulus ginjal dapat bereaksi secara langsung dengan ion – ion hydrogen sehingga lebih banyak ion ammonium dari pada ion hydrogen yang disekresi, atau ammonia dapat berdifusi kedalam filtrate tubulus dan disini membentuk ion ammonium.

Makin rendah pH urin {konsenntrasi ion hydrogen makin besar}, maka ammonia akan berdifusi ke dalam urin. Jadi pembentukan ammonia sangat meningkat pada asidosis metabolic dan dapat diabaikan pada alkalosis. Juga telah diketemukan bahwa aktivitas glutaminase ginjal diperbesar oleh asidosis. Mekanisme ammonia adalah alat yang berharga untuk konversi kation. Dalam keadaan normal 30-50 eMq ion hydrogen dibuan setiap hari dengan bergabung dengan ammonia dan kurang lebih 10-30 mEq sebagai asam yang dapat ditetrasi.

Keseimbangan asam dan basa dalam tubuh sangat penting untuk mempertahankan proses kehidupan. Kadar kimia asam basa sukar dipisahkan dengan konsentrasi ion H+. Konsentrasi ion H+ dalam berbagai larutan dapat berubah dan perubahan ini dapat disebabkan oleh berbagai macam gangguan fungsi sel. 

Beberapa Pengertian :

• Asam: Suatu cairan yang mampu mengeluarkan / melepaskan H+ (donor proton)
• Basa: Suatu cairan yang mampu menerima H+ (akseptor proton).
• pH: Menyatakan konservasi H+ dalam larutan yaitu menunjukkan kekuatan asam atau basa.
• Secara sistematik pH: Logaritma negatif dari konsentrasi H+ (pH: - Log H+).
• Harga normal pH: 7.35 – 7.45
• Bila H+ naik: pH rendah, maka cairan lebih asam
• Bila H+ turun: pH Tinggi, maka cairan lebih basa
• Asidema: Suatu keadaan dimana pH darah kurang dari 7.35
• Asidosis: Proses yang menyebabkan terjadinya asidema
• Alkalomia: Suatu kondisi dimana pH darah lebih dari 7. 45
• Alkalosis: Proses yang menyebabkan alkalomia
• PaO₂: Tekanan Parsiil O₂ di dalam darah arteri Normal: 80- 100 mmHg
• PaCO₂: Tekanan Partiil CO₂ dalam arteri. Normal 35- 45 mmHg
• HCO₃ dalam pemeriksaan AGD: Konsentrasi HCO₃ dalam plasma darah. Normal: 22-26 meq/l.
• Saturasi O₂ (SaO₂): Kejenuhan O₂ dalam darah arteri. Normal: 95- 100%
• Base Exess (BE): Jumlah milt equivalent dari asam atau basa yang dibutuhkan atau titrasi dalam darah mencapai pH: 7.4 pada temperatur 37°C dan PCO₂ 40 mmHg. Normal: -2 sampai  2
• HCO₃ dalam pemeriksaan Analisa Gas Darah: Konsentrasi HCO₃ dalam plasma darah. Normal: 22- 26 meq/l.

Penanganan Gangguan Keseimbangan Asam Basa

1. Mengembalikan nilai PH pada keadaan normal
2. Koreksi keadaan asidosis repiratorik: Naiknya ventilasi dan mengoreksi penyebab
3. Koreksi keadaan alkalosis respiratorik: turunnya ventilasi dan terapi penyebab
4. Koreksi keadaan asidosis metabolik:
• Pemberian Bicarbonat IV/ oral
• Terapi penyebab
• Koreksi keadaan alkalosis metabolik dengan cara: memberi KCl dan mengobati penyebab

·         Mekanisme Buffer bagi Pengendalian pH Cairan Tubuh

Buffer adalah substansia yang mencegah adanhya pH larutan bila suatu asam atau basa ditambahkan padanya. Pembufferan dalam tubuh tidak terbatas pada darah, tapi juga pada cairan interstisial dan cairan intrasel. Buffer utama di dalam cairan serebrospinalis dan urin merupakan system bikarbonat dan fosfat. Di dalam darah ada tiga buffer efektif yaitu (1) karena gugusan protein plasma, (2) buffer oleh disosiasi gugusan imidazon dari gugusan histidin di dalam hemoglobin, (3) buffer yang merupakan system asam karbonat-bikarbonat.

Buffer ketiga ini dikenal dengan persamaan Henderson-Hesselbach sebagai berikut.

pH = 6.1 + log [hco3]/ 0.030 PCO3

Dari ketiga macam buffer darah tersebut, yang mempunyai system buffer paling efektif dalam tubuh adalah buffer sistem asam karbonat-bikarbonat karena jumlah CO₂  yang larut dikendalikan oleh pernapasan dan konsentrasi HCo₃^- plasma diatur oleh ginjal. Bila H⁺ ditambahkan kedarah, maka HCO₃^- menurun karena lebih banyak H₂CO₃^- yang dibentuk. H₂CO₃ akan meningkat bila cukup H⁺ telah ditambahkan untuk membagi dua HCo₃^- plasma, maka pH akan diturunkan dari 7,4  ke 6,0 bagaimanapun H⁺  merangsang pernapasan, yang menimbulkan penurunan PCO₂, sehingga sejumlah H₂CO₃ tambahan disingkirkan sehingga pH hanya turun ke 7,2 atau 7,3 .

Konsentrasi HCo₃^- di dalam plasma dan akibatnya di dalam filtrate glomerulus normalnya sebesar kurang lebih 24 mEq/l, sehingga dalam tubulus proksimalis, kebanyakan H⁺ yang disekresi bereaksi dengan HCO₃^-  untuk membentuk H₂CO₃. H₂CO₃ pecah menjadi CO₂ dan H₂O. hanya tubulus proksimal di batas sikat sel yang mempunyai karbonat anhidrase sehingga memudahkan pembentukan CO₂ dan H₂O di dalam cairan tubulus. CO₂ yang mudah berdifusi melintasi semua membrane biologi, memasuki sel-sel tubulus, tempat ia menambah kumpulan CO₂ yang tersedia untuk membentuk H₂CO₃ karena H⁺ banyak disingkirkan dari tubulus, setiap 1 mol H₂CO₃ berdifusi dari sel-sel tubulus ke dalam darah.

H⁺  yang disekresikan juga bereaksi dengan basa fosfat ( HPO₄^2-  ) untuk membentuk H₂PO₄^- (monobasa fosfat).. ini terjadi paling besar  di dalam tubulus distal dan tubulus koligen, karena disinilah  fosfat lolos reabsorbsi tubulus proksimal sangat dipekatkan oleh reabsorbsi air.

PENGATURAN

Seseorang dapat merubah konsentrasi CO₂ dalam cairan tubuh dengan mempercepat atau memperlambat kecepatan pernafasan (RR).
Di lain pihak ginjal mampu meningkatkan atau merendahkan konsentrasi HCO3 dalam cairan     tubuh.
Dengan kedua cara regulasi ini, pH dapat disesuaikan dengan keadaan normal.

Pengaturan keseimbangan untuk mengatasi asidosis dan alkalosis melalui sistem kontrol yang bekerja sbb:

1. Mengikat asam atau basa pada sistem buffer
2. Jika konsentrasi H+ sangat rendah mengaktifkan pusat pernafasan untuk merubah ventilasi pulmonal
3. Kerja ginjal untuk mengeluarkan urin yang asam atau basa untuk menyesuaikan konsentrasi H+ agar tubuh normal kembali

Tugas buffer adalah memberikan suasana yang seimbang atau homeostatis mekanisme

1. Sistem buffer Bicarbonat:
   HCO3 terbentuk dalam tubuh sbb:
• CO2 dan H2O------------------------ H2 CO3
• H2CO3 H+   +   HCO3 ------------H2CO3------ CO2 +H2O
  Sistem paling penting bagi darah dan jaringan adalah garam sodium Bicarbonat NaHCO3 dan asam bicarbonat H2CO3
  Normal: Ratio Konsentrasi HCO3- : H2CO3 = 20:1

2. Buffer Phospat
• Terdiri dari 2 elemen: NaH2PO4 dan Na2 HPO4.
• Bila terdapat asam kuat (HCl) maka terjadi: HCl + Na2HPO4---Na2HPO4+ NaCl
• Buffer sistem ini sangat penting dalam cairan tubulus ginjal dan intraseluler, tetapi pada cairan ekstraseluler konsentrasinya lebih rendah daripada Bicarbonat Buffer.

3. Buffer Protein merupakan sistem yang terkuat dalam tubuh
• Protein terdiri dari bermacam asam amino yang mempunyai asam bebas (COOH) yang dapat berdisosiasi menjadi COO- dan H+
• Mempunyai NH3OH yang dapat terdisosiasi mejadi NH3+ dan OH-
• OH- dapat bereaksi dengan H+ membentuk H2O

Fungsi    Larutan Penyangga
Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga.

1.Darah Sebagai Larutan Penyangga            

Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.

a.Penyangga         Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H 2 CO 3 ) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).

H 2 CO 3 (aq) --> HCO 3(aq) + H + (aq).

Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris).

b.Penyangga         Hemoglobin
Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:

HHb + O 2 (g) « HbO 2 - + H +.
Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin
Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O 2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H + dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang dilepaskan pada peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat metabolisme.

c. Penyangga Fosfat
Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).

H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) --> H 2 PO 4(aq)

H 2 PO 4 - (aq) + OH - (aq) --> HPO 4 2- (aq) ) + H 2 O (aq)

Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.

Larutan Penyangga            pada       Obat-Obatan
Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.

Fungsi    Larutan Penyangga
Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya         dengan   larutan   penyangga.

Adapun fungsi-fungsi larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari:

1.       Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.

2.       Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.

3.       Menjaga pH pada plasma darah agar berada pada pH berkisar 7,35 – 7,45 ,yaitu dari ion HCO3- denganion Na+ . Apabila pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibatnya terjdi hiperventilasi/ bernapas berlebihan, mutah hebat.Apabila pH darah kurang dari 7,35 akan mengalami acidosis akibatnya jantung ,ginjal ,hati dan pencernaan akan terganggu.

4.       Menjaga pH cairan tubuh agar ekskresi ion H+ pada ginjal tidak terganggu, yaitu asam dihidrogen posphat (H2PO4-) dengan basa monohidrogen           posphat (HPO4-2)

5.       Menjaga pH makanan olahan dalam kaleng agar tidak mudah rusak /teroksidasi (asam benzoat dengan natrium benzoat).

6.       Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

·         Mekanisme Mempertahankan Volume Cairan Ekstrasel

Lebih kurang 60% berat badan orang dewasa pada umumnya terdiri dari cairan (air dan elektrolit). Faktor yang mempengaruhi jumlah cairan tubuh adalah umur, jenis kelamin, dan kandungan lemak dalam tubuh.
Secara umum orang yang lebih muda mempunyai persentase cairan tubuh yang lebih tinggi dibanding dengan orang yang lebih tua, dan pria secara proporsional mempunyai lebih banyak cairan tubuh dibanding dengan wanita. Orang yang lebih gemuk mempunyai jumlah cairan yang lebih sedikit dibandingkan dengan orang yang lebih kurus, karena sel lemak mengandung sedikit air.
Cairan tubuh terdiri dari dua kompartemen cairan, yaitu: ruang intra seluler (cairan dalam sel) dan ruang ekstra seluler (cairan luar sel). Kurang lebih 2/3 cairan tubuh berada dalam kompartemen cairan intra sel, dan kebanyakan terdapat pada massa otot skeletal.

·         Kompartemen cairan ekstra sel lebih jelas dibagi menjadi ruang:

- Intra vascular (cairan dalam pembuluh darah), mengandung plasma.

- Ruang interstitial, mengandung cairan yang mengelilingi sel dan 8 pada orang dewasa.              Contohnya limfe.±jenisnya 

- Ruang muskuler, merupakan bagian terkecil dari cairan ekstra seluler dan mengandung kurang lebih 1  liter cairan setiap waktu.

Mekanisme homeostatic utama yang bekerja melalui ginjal dan paru-paru, adalah untuk mempertahankan tonisitas, volume dan kompensasi ion spesifik. Pertahanan tonisitas  CES (Cairan Ekstra Seluler) terutama merupakan fungsi vasopressin yang disekresi dan mekanisme haus. Osmolaritas tubuh total berbanding langsung dengan natrium tubuh total di tambah kalium tubuh total yang di bagi air tubuh total, sehingga perubahan dalam osmolaritas cairat tubuh akan timbul bila ada ketidakseimbangan antara jumlah elektrolit dengan jumlah air yang diminum atau kehilangan dari tubuh. Bila tekanan osmotic efektif  plasma meningkat maka sekresi vasopressin meningkat dan mekanisme haus dirangsang. Air dipertahankan di dalam tubuh, yang mengencerkan plasma hiportonik dan masukan air meningkat “air bebas solute” (larutan encer) disekresikan. Dalam cara ini tonisitas cairan tubuh dipertahankan dalam rentang normal sempit. Pada orang sehat, osmolaritas plasma berkisar 285-295 mosm/l, dengan sekresi vasopressin maksimum dihambat pada 285 mosm.l dan dirangsang pada nila tinggi.

Pertahanan volume CES ditentukan oleh jumlah total solute aktif nosmotik di dalam CES. Karena Na⁺ dan Cl^-  merupakan solute aktif osmotic dalam CES dank arena perubahan Cl^- dalam jumlah besar terjadi sekunderr terhadap perubahan dalam Na^+,  sehingga jumlah Na⁺ di dalam CES merupakan penentu terpenting volume CES dan mekanisme utama mempertahankan volume CES menghambat sekresi vasopressin dan penurunan volume CES menimbulkan peningkatan sekresi hormone ini. angiotensin II merangsang sekresi aldosteron dan vasopressin, yang menyebabkan haus dan kontraksi pembuluh darah, yang membantu mempertahankan tekanan darah. Maka angiotensin II berperan kunci dalam respon tubuh terhadap hipovolemia.

Dalam keadaan sakit, kehilangan air dari tubuh (dehidrasi) menyebabkan penurunan sedang volume CES. Hilangnya Na⁺ di dalam feses (diare), urin (asidosis parah , insufisiensi adrenalis) atau keringat (produksi panas) juga menurunkan volume CES yang berakibat syok.

Bila volume CES menurun, sehingga GFR menurun,  yang mengurangi jumlah Na⁺  yang difiltrasi. Reabsorbsi Na⁺   tubulus meningkat, sebagian karena sekresi aldosteron meningkat. Sebagian sekresi aldosteron dikendalikan  oleh system  umpan balik, dengan peningkatan sekresi dimulai oleh  penurunan tekanan intravakuler rata-rata. Misalmnya peningkatan dari posisi terlentang ke berdiri meningkatkan sekresi aldoteron. Tetapi ekskresi Na⁺  menurun dalam beberapa menit dan perubahan cepat dalam ekskresi Na⁺ timbul pada subyek diadrenalektomi.

Mekanisme regulasi mempertahankan kadar ion spesifik tertentu dalam CES seperti kadar glukosa dan senyawa non ionisasi lain penting dalam metabolism. Mekanisme yang mengandalkan kandungan Na⁺ dan K⁺ merupakan bagian yang menentukan volume tonisitas CES. Kadar ion ini juga tergantung H⁺ dan pH merupakan factor utama yang mempengaruhi komposisi anion CES.

·         Diuresis

Diuresis adalah keadaan meningkatnya ekskresi urin. Sedangkan diuretic adalah zat yang dapat menyebabkan dieresis. Ekskresi urin yang meningkat dapat terjadi karena dua hal, yaitu filtrasi yang meningkat atau reabsorbsi air yang berkurang.

Diuresis adalah keadaan urin meningkat. Dieresis disebabkan oleh 2 macam mekanisme yaitu (1) Diuresis air, yang ditimbulkan oleh minuman banyak, cairan yang hipotonik dimulai kurang lebih 15 menit setelah minum air dan mencapai maksimumnya kurang lebih 45 menit kemudian. Kerj minum banyak menimbulkan penurunan kecil atau penghambatan sekresi vasopressin (ADH) sebelum air diabsorpsi, tetapi kebanyakan penghambatan ditimbulkan oleh penurunan dalam osmolaritas plasma setelah air diabsorpsi; (2) Diuresis osmotic, terjadi karena  adanya bahan-bahan yang sukar diabsorpsi oleh tubuli (urea, manitol, sejumlah sel glukosa) di dalam glomerulus filtrate. Bahan ini menahan air sehingga menghalangi reabsorpsi dari air dan mengakibatkan aliran filtrate dari tubulus prosimalis menjadi lebih cepat. Aliran yang cepat menyebabkan proses  pemekatan urin di lengkung henle maupun tubulus distal terganggu. Walaupun ada peningkatan vasoprin, urin tetap encer. Akibat dieresis osmotic adalah pembuangan NaCl dan komposisi urin mendekati filtrat di tubulus proksimal.

·         Susunan Urin

Sifat – sifat urin

1.       Volume urin normal orang dewasa 600-2500 ml/hari, jumlah ini tergantung pada pemasukan air, suhu air, makanan dan keadaan mental/fisik individu. Produk akhir nitrogen dan kopi, the, alcohol mempunyai efek dieresis.

2.       Berat jenis berkisar antara 1.003-1.030.

3.       Reaksi urin biasanya asam dengan pH kurang dari 6 (berkisar 4,7-8). Bila masukan protein tinggi, urin menjadi asam sebab fosfat dan sulfur berlebihan dari hasil katabolisme protein. Keasaman meningkat pada asidosis dan pada demam. Urin menjadi alkali karena perubahan urea menjadi ammonia dan kehilangan CO₂ di udara. Urin menjadi alkali pada alkalosis seperti setelah banyak muntah.

4.       Warna urin normal adalah kuning pucat atau ambar. Pigmen utamanya urokrom, sedikit urobilin dan hematofirin. Pada keadaan demam, urin berwarna kuning tua atau kecoklatan, pada penyakit hati pigmen empedu warna urin menjadi hijau, coklat, atau kuning tua. Darah (hemoglobin) member warna seperti asap sampai merah pada urin. Urin sangat asam mengendapkan garam-garam asam urat dengan warna dadu.

5.       Urin segar beraroma sesuai dengan zat-zat yang dimakan.

·         Kelainan Urin

Terdapat beberapa kelainan/penyakit yang diakibatkan oleh kelainan struktur maupun fungsi sistem ekskresi, antara lain nefrosis, nefritis, sistisis, polisistik, dan gagal ginjal, batu ginjal,

1. Radang  Ginjal     (Nefritis)

Nefritis glomerulus adalah radang membran filtrasi glomerulus di dalam korpuskulum renalis. Penyebab radang secara umum adalah reaksi alergi terhadap racun yang dilepaskan oleh bakteri streptococcus yang menginfeksi bagian tubuh lain, khususnya tenggorokan. Penyakit ini ditandai dengan kenaikan permeabilitas membran filtrasi dan akumulasi sel-sel darah putih di daerah membran filtrasi. Akibatnya, sejumlah besar protein plasma memasuki urin. Keberadaan protein plasma meningkatkan tekanan osmotik filtrat urin, sehingga volume urin meningkat dan menyebabkan gagal ginjal. Radang Ginjal di sebut nefritis. Radang ginjal terjadi karena ada nya kerusakan nefron, khususnya glomerulus yang di sebabkan oleh infeksi bakteri. Rusak nya nefron mengakibatkon urine masuk kembali ke dalam darah dan penyerapan air menjadi terganggu sehingga timbul pembengkakan didaerah                kaki.
Penyembuhan: Penderita nefritis bisa di sembuhkan dengan cangkokan ginjal atau cuci darah secara rutin. Cuci darah biasanya di lakukan sampai penderita mendapatkan donor ginjal yang memiliki kesesuaian jaringan dengan organ penderita.

2. Gagal     Ginjal
Gagal Ginjal terjadi jika salah satu ginjal tidak berfurigsi. Kegagalan salah satu ginjal ini akan di ambil alih tugas nya oleh ginjal lain. Namun, keadaan ini akan tetap menimbulkan resiko sangat tinggi. Karena menyebabkan penimbunan urea dalam tubuh                dan kematian. Cara Mengatasi Penyakit ini dapat di atasi dengan cangkok ginjal atau menggunakan ginjal tiruan sampai ginjal yang asli dapat berfungsi.

3. Nefrosis
Nefrosis adalah kondisi di mana membran glomerulus bocor, meyebabkan sejumlah besar protein keluar dari darah menuju urin. Air dan natrium berakumulasi dalam tubuh menyebabkan edem, khususnya di bagian pergelangan kaki, kaki, perut, dan mata. Nefrosis umumnya terjadi pada anak-anak.

4. Pielonefritis
Pielonefritis adalah radang seluruh bagian ginjal. Kerusakan ini sering dimulai dengan infeksi bakteri pada pelvis ginjal dan kemudian melebar ke bagian utama ginjal.

5. Sistisis
Sistisis adalah radang kantung kemih terutama bagian mukosa dan sub mukosa. Sistisis bisa disebabkan oleh infeksi bakteri, zat kimia, atau luka.

6. Penyakitpolisistik
Penyakit ini bisa disebabkan karena kerusakan sistem saluran ginjal yang merusak nefron dan menghasilkan pembesaran seperti kiste (benjolan) sepanjang saluran ini. Kerusakan ginjal ini umumnya bersifat menurun.

7. Batu       ginjal

Batu Ginjal terjadi karena ada nya endapan garam kalsium dalam Ginjal sehinnga menghambat keluar nya urine dan menimbulkan nyeri. Cara Mengatasi:Penyakit ini dapat di atasi dengan pernbedahan dan sinar laser. Tujuan dari pembedahan untuk membuang endapan garam garam kalium. Tujuan menggunakan sinar laser untuk memecahkan endapan garam kalsium. Batu ginjal merupakan batu yang terbentuk dari asam urat, kalsium, fosfat, asam oksalat dan lain-lain yang terbentuk di dalam ginjal. Terbentuknya batu ginjal bisa disebabkan karena urin terlalu pekat dan kurang     minum. Batu ini bisa juga terbentuk di dalam kantung kemih maupun ginjal itu sendiri.

                Bagaimana cara memelihara agar ginjal kita tetap sehat? Minumlah banyak air putih. Dengan meminum banyak air, urin menjadi encer sehingga mempermudah kerja ginjal untuk pengeluaran zat yang tidak dipergunakan tubuh. Encernya urin juga memperkecil terbentuknya batu ginjal dan timbulnya infeksi.

8. Gagal     ginjal
Ginjal bisa kehilangan fungsinya sehingga tidak bisa mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme dari dalam tubuh, bahkan zat-zat yang masih bisa dipergunakan tubuh seperti glukosa dan protein bisa ikut keluar tubuh. Gejala ini disebut gagal ginjal. Kelainan ini bisa disebabkan karena kondisi yang mengganggu fungsi ginjal. Gagal ginjal yang akut menyebabkan penumpukan urea di dalam darah dan asidosis (darah bersifat lebih asam). Kerusakan ginjal ini bisa disebabkan oleh nefritis glomerulus yang parah, atau bisa juga disebabkan oleh penyumbatan saluran               ginjal. Racun tertentu yang dihasilkan dari proses industri menyebabkan nekrosis (kerusakan sel) epitel nefron. Gagal ginjal yang parah disebabkan oleh kerusakan yang permanen pada banyak nefron, sehingga nefron-nefron tersebut tidak berfungsi. Kerusakan ini ditandai dengan ketidakmampuan ginjal untuk mengeluarkan hasil ekskresi, retensi, pembengkakan karena akumulasi cairan tubuh, kenaikan kandungan kalium, asidosis, keracunan zat sampah, dan berakhir             pada       kematian.
Orang yang menderita kerusakan ginjal secara serius masih bisa menyaring darahnya dengan ginjal buatan.
Proses ini disebut cuci darah atau dialisis. Dalam dialisis darah dipompa ke dalam saluran yang mengandung larutan garam yang mirip dengan plasma darah. Zat sampah berdifusi dari saluran yang mengandung darah dan dibersihkan oleh larutan garam. Darah bersih yang tertinggal dikembalikan ke dalam vena. Seseorang yang hanya mempunyai satu ginjal masih bisa menggunakan ginjal tersebut secara normal. Satu ginjal yang sehat dapat mengerjakan pekerjaan dua ginjal.

9. Diabetes insipidus

Diabetes insipidus (Insipide hambar) keadaan pada seseorang yang mengeluarkan kandung kemih dalam jumlah banyak (> 40 l/hari) atau banyak mengeluarkan urin encer. Hal ini akibat kekurangan ADH, yang disebabkan oleh cedera atau tumor dalam hypothalamus, atau neurohipofisis. Dehidrasi yang pernah menyebabkan ketidak seimbangan elektrolit, kecuali jika penderita minum banyak air. Diabetes insipidus dapat timbul karena factor dari luar seperti etanol menghambat pembebasab ADH.

10. Albuminaria merupakan gangguan system ekskresi yang mengakibatkan urine mengandung albumin. Keadaan demikian merupakan suatu pertanda adanya kerusakan pada alat filtrasi ginjal.

11. Diabetes mellitus

Diabetes mellitus merupakan gangguan system ekskresi yang mengakibatkan urin mengandung gula, diabetes mellitus sering dikenal sebagai penyakit kencing manis atau penyakit gula. Penyakit tersebut terjadi akibat sedikitnya hormone insulin yang diproduksi oleh kelenjar pancreas sehingga proses pengubahan gula menjadi glikogen tidak optimal. Diabetes mellitus termasuk penyakit keturunan, penyakit tersebut dapat diatasi dengan melakukan diet ketat dibawah pengawasan dokter dan terapi hormone insulin. Dengan melakukan itu diharapkan kadar gula dalam darah penderita dapat menurun.

12. Oligouria

Oligouria merupakan gangguan system ekskresi yang mengakibatkan produksi urin sangat sedikit. Gangguan tersebut akibat ginjal mengalami kerusakan. Pada saat tertentu, seseorang tidak mampu menghasilkan urin sama sekali. Kondisi demikian dikenal dengan istilah anuria.

13. Polluria

Polluria merupakan gangguan system ekskresi yang mengakibtkan pengeluaran urin dalam jumlah yang sangat banyak dan encer. Gangguan tersebut dapat terjadi karena kemampuan nefron untuk mengadakan reabsorpsi sangat rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrahman, Asep Suryana. 2011. Bahan Ajar & Penuntun Praktikum Anatomi & Fisiologi Manusia: Gorontalo

Corwin, Elizabeth. 2000. Patofisiologi. Jakarta : EGC

Ganong, William. 2002. FisiologiKedokteran. Jakarta : EGC

Anonim A. 2009. http://darryltanod.blogspot.com/2008/04/mekanisme-proses-dasar-ginjal-darryl.html. akses 30 Juni 2009.

http://choled.wordpress.com/2008/02/17/

http://ayosz.wordpress.com/2008/02/21/kesimbangan-asam-basa/

Ganong WF.2001. Fisiologi Kedokteran edisi 14. Terjemahan Petrus Andrianto. Jakarta:EGC

Lehninger AL. 1998. Dasar-Dasar Biokimia 3. Thenawijaya M, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry.

Murray RK.et al. 2003. Biokimia Harper Ed.25. Terjemahan Andry Hartono.Jakarta : EGC

Pringgodigdo Ag. 1973. Ensiklopedi Umum. Yogyakarta : Kanisius.