FUNGSI GINJAL
- Urinasi dan Penyaringan darah
- Pengatur Kadar Air Dalam Darah.
- Pengatur Tekanan Darah
- Menjaga Keseimbangan Kadar Asam dalam Tubuh
- Penghasil Hormon
- Darah yang mengalir ke ginjal, masuk kedalam glomerulus melalui Affarent Arteriole. Di dalam glomerulus, darah mengalir melalui capiler yang berkelok-kelok. Dinding pembuluh kapiler disini agak tipis, dan tekanan darah dalam kapiler tinggi. Hal ini mengakibatkan air, bersama dengan zat-zat yang terlarut di dalamnya–seperti garam, glukosa atau gula, asam amino, dan limbah urea dan asam urat–terdorong keluar melalui dinding kapiler yang tipis, yang kemudian dikumpulkan di Kapsul Bowmen. Partikel yang lebih besar dalam darah, seperti sel darah merah dan molekul protein, terlalu besar untuk melewati dinding kapiler dan mereka tetap berada dalam aliran darah. Darah yang sudah disaring meninggalkan glomerulus melalui Everent Arteriole yang lain, yang bercabang-cabang membentuk suatu jaring pembuluh darah diseputar tubulus renal. Darah kemudian keluar dari ginjal melalui vena renalis. Sekitar 180 liter (±50 galon) darah disaring oleh ginjal setiap harinya, dan sekitar 1,5 liter (1,3 qt) urin diproduksi.
- Produksi urin diawali dengan zat-zat yang ditinggalkan darah pada saat darah melewati ginjal–seperti air, garam, dan zat-zat lain yang dikumpulkan dari glomerulus dalam kapsul Bowman. Cairan ini, disebut saringan glomerular, bergerak dari kapsul Bowman melewati tubul renalis. Bersamaan dengan mengalirnya cairan tadi sepanjang tubul renalis, jaring pembuluh darah yang menyelubungi tubulus menyerap kembali sebagian air, garam dan semua nutrisi, terutama glukosa dan asam amino, yang terpisah pada saat darah melewati glomerulus. Proses penting ini, disebut penyerapan tubular, membuat tubuh kita secara selektif memilah zat-zat yang masih diperlukan dan membuang limbah dan racun yang tidak bergunal lagi. Pada akhirnya, sekitar 99% dari air, garam dan nutrisi lainnya diserap kembali oleh tubuh.
- Pada saat ginjal melakukan proses penyerapan kembali nutrisi yang masih dibutuhkan dari saringan glomerular, ginjal melakukan suatu pekerjaan yang berlawanan, yang disebut sekresi tubular. Dalam proses ini, zat-zat yang sudah tidak dibutuhkan dari kapiler yang menyelubungi nephron dimasukan dalam saringan glomerular. Zat-zat ini termasuk partikel bermuatan yang disebut ion, termasuk ion ammonium, ion hydrogen, dan potassium.
- Ketiga proses ini, saringan glomerular, penyerapan tubular dan sekresi tubular; yang kemudian menghasilkan urine, yang mengalir menuju tubulus pengumpul urin. Tubulus pengumpul ini mengalirkan urin ke tubulus mikro pada piramida ginjal. Urin kemudian disimpan dalam sebuah kamar dalam ginjal dan akhirnya dialirkan ke ureter, suatu saluran panjang dan sempit yang berakhir di kandung kemih. Dari sekitar 180 liter darah yang disaring ginjal setiap hari, menghasilkan sekitar 1,5 liter urine.
2. Pengatur Kadar Air Dalam Darah.
- Fungsi penting lain ginjal adalah untuk mengatur jumlah kandungan air dalam darah. Proses ini dipengaruhi oleh antidiuretic hormone (ADH), yang disebut juga vasopressin, yang diproduksi di hipotalamus (bagian otak yang mengatur banyak fungsi internal) dan menyimpannya dalam kelenjar pituari yang terletak didekatnya. Receptor di dalam otak memonitor kandungan air dalam darah. Ketika kadar garam dan zat-zat yang lain dalam darah menjadi terlalu tinggi, kelenjar pituari melepaskan ADH kedalam aliran darah.
- Darah yang mengandung ADH dari otak mengalir dan masuk kedalam ginjal. ADH membuat tubulus renal dan pembuluh pengumpul menjadi lebih mudah ditembus oleh larutan dan air. Hal ini menyebabkan lebih banyak air diserap kembali dalam aliran darah. Dilain sisi, ketiadaan ADH membuat pembuluh pengumpul tidak dapat ditembus oleh larutan dan air, sehingga cairan dalam pembuluh, dimana sebagian larutan telah dibuang, tetap banyak mengandung air; urin menjadi encer.
- Pengaturan tekanan darah berhubungan erat dengan kemampuan ginjal untuk mengeluarkan cukup sodium chloride (garam) untuk memelihara jumlah sodium yang normal, volume cairan extraselular dna volume darah. Penyakit ginjal merupakan penyebab utama hipertensi tipe kedua. Bahkan gangguan kecil dalam fungsi ginjal memainka peran besar pada sebagian besar (jika tidak semua) kasus tekanan darah tinggi dan menaikkan cedera pada ginjal. Cedera ini akhirnya dapat menyebabkan darah tinggi berat, stroke atau bahkan kematian.
- Pada orang normal, ketika mengkonsumsi banyak sodium klorida, tubuh menyesuaikan. Tubuh mengeluarkan lebih banyak sodium klorida tanpa menaikkan tekanan pembuluh arteri. Namun demikian, banyak pengaruh dari luar yang mengurangi kemampuan ginjal untuk mengeluarkan sodium. Jika ginjal tidak cukup mampu untuk mengeluarkan garam dengan asupan garam normal atau tinggi, mengakibatkan tejadinya peningkatan kronis volume cairan extraselular dan peningkatan volume darah. Hal ini memicu terjadinya tekanan darah tinggi. Ketika terjadi peningkatan kadar hormon dan neurotransmitter yang menyebabkan pembuluh darah menyempit, bahkan kenaikan kecil volume darah menjadi berbahaya. (Hal ini disebabkan karena kecilnya ruang pembuluh darah tempat darah dipaksa untuk mengalir). Meski peningkatan tekanan arterial membuat ginjal mengeluarkan lebih banyak sodium (yang memperbaiki keseimbangan sodium), tekanan yang lebih tinggi dalam arteri mungkin terjadi. Hal ini memperlihatkan hubungan antara penyakit ginjal dan tekanan darah tinggi.
- Hormone aldosterone yang dihasilkan oleh kelenjar adrenalin, berinteraksi dengan ginjal untuk mengatur kandungan sodium dan potasium dalam darah. Aldosteron dengan jumlah yang banyak menyebabkan nefron menyerap kembali ion sodium lebih banyak, air, dan lebih sedikit ion potasium. Sedikit aldosteron menyebabkan efek sebaliknya. Respon ginjal terhadap aldosterone membantu menjaga kadar garam dalam darah pada batas yang sempit yang terbaik bagi aktivitas fisik dasar.
- Aldosterone juga membantu mengatur tekana darah. Ketika tekanan darah mulai turun, ginjal melepaskan enzim (protein khusus) yang disebut renin, yang mengubah protein darah menjadi hormon angiotensin. Hormon ini menyebabkan pembuluh darah mengerut sehingga terjadi kenaikan tekanan darah. Angiotensin kemudian mempengaruhi kelenjar adrenalin untuk melepas aldosterone, yang menyebabkan sodium dan air diserap kembali dan menaikkan volume darah dan tekanan darah.
4. Menjaga Keseimbangan Kadar Asam dalam Tubuh
- Ginjal juga menyesuaikan keseimbangan kadar asam dalam tubuh untuk mencegah kelainan darah seperti acidosis atau alkalosis, keduanya melumpuhkan fungsi sistem saraf pusat. Jika darah terlalu asam, dimana terlalu banyak terdapat ion hidrogen, ginjal menyerap ion ini kedalam urin melalui proses sekresi tubular.
- ErythropoietinBeberapa hormone dihasilkan oleh ginjal. Salah satunya, Erythropoietin, mempengaruhi produksi sel darah merah dalam sumsum tulang. Ketika ginjal mendeteksi bahwa jumlah sel darah merah dalam tubuh berkurang, ginjal memproduksi eritropoitin. Hormon ini berjalan dalam aliran darah ke sumsum tulang, merangsang produksi dan pelepasan lebih banyak sel darah.
Erythropoietin adalah glikoprotein. Hormon ini bekerja pada sumsum tulang untuk meningkatkan produksi sel darah merah. Stimuli seperti pendarahan atau pergi ke tempat ketinggian (dimana oksigen tipis) memicu pelepasan EPO. Orang yang mengalami gagal ginjal dapat tetap hidup dengan dialisis. Tetapi dialisis hanya membersihkan darah dari limbah. Tanpa sumber EPO, orang ini akan menderita anemia. Sekarang, berkat teknologi rekombinan DNA, rekombinan EPO manusia telah tersedia untuk mengobati pasien ini.
Karena EPO meningkatkan hematocrit, ini menyebabkan lebih banyak oksigen mengalir ke otot kerangka. Sebagian pembalap sepeda dan pelari jarak jauh menggunakan rekombinan EPO untuk meningkatkan performa mereka. Walau rekombinan EPO memiliki sekuen yang persis sama dengan asam amino sebagai hormon alami, zat gula yang dilekatkan oleh sel yang digunakan oleh industri farmasi berbeda dengan yang dilekatkan oleh sel pada ginjal manusia. Perbedaan ini dapat dideteksi pada urin atlet.
Kekurangan oksigen dalam jangka waktu lama (seperti hidup di pegunungan) menyebabkan meningkatnya sintesis EPO. Pada tikus, dan mungkin pada manusia, efek ini dipicu oleh kulit. Sel kulit tikus dapat mendeteksi kadar oksigen yang rendah (hypoxia) dan jika hal ini berlangsung terus, darah yang mengalir ke ginjal akan semakin berkurang dan menyebabkan meningkatnya sintesa EPO oleh ginjal.
Belum lama ini ditemukan bahwa EPO juga disintesa oleh otak ketika terjadi kekurangan oksigen di otak (seperti terkena stroke), dan membantu melindungi neuron dari kerusakan. Mungkin rekombinan EPO manusia dapat berguna untuk korban stroke juga. - CalcitriolCalcitriol adalah 1,25[OH]2 Vitamin D3, bentuk aktif dari vitamin D. Calcitriol diperoleh dari calciferol (vitamin D3) dari makanan yang dikonsumsi, yang kemudian disintesa oleh kulit yang terkena sinar ultraviolet dari cahaya matahari pagi hari. Calciferol dalam darah dirubah menjadi vitamin aktif dalam dua langkah:
- Calciferol dirubah dalam liver menjadi 25[OH] vitamin D3 kemudian dibawa ke ginjal (terikat ke serum globulin) dimana selanjutnya dirubah menjadi calcitriol.
- Langkah terakhir ini dibantu oleh hormon parathyroid (PTH)
Pada masa kanak-kanak, hal ini mengakibatkan kelainan bentuk tulang atau rakitis. Pada orang dewasa, mengakibatkan kelemahan tulang dan menyebabkan osteomalacia. Penyebab yang paling sering adalah kurangnya jumlah vitamin dalam makanan atau kurang terkena paparan sinar matahari. Namun demikian, suatu kasus yang disebabkan karena faktor keturunan timbul menjadi penyebab dengan mewariskan dua gen mutan untuk enzim ginjal yang mengubah 25[OH] vitamin D3 menjadi calcitrio. Kasus yang lain rakitis yang diakibatkan faktor keturunan (juga sangat jarang) adalah dengan mewariskan dua gen cacat pada reseptor calcitriol. Mutasi yang merubah asam amino pada satu atau yang lainnya dari pengaruh zinc-finger dengan pengikatan kepada DNA elemen penerima.
