Ginjal

Ginjal adalah organ ekskresi dalam vertebrata yang berbentuk mirip kacang. Dalam manusia dewasa, ukuran ginjal sekitar 11 sentimeter panjangnya. Ginjal menerima darah dari sepasang arteri renalis, dan darah keluar lewat vena renalis. Setiap ginjal berhubungan dengan ureter, tabung yang membawa urin keluar ke kandung kemih.
Sebagai bagian dari sistem urin, ginjal berfungsi menyaring kotoran (terutama urea) dari darah dan membuangnya bersama dengan air dalam bentuk urin. Cabang dari kedokteran yang mempelajari ginjal dan penyakitnya disebut nefrologi.

Homeostasis

Ginjal berpartisipasi dalam homeostasis tubuh dengan mengatur keseimbangan asam-basa (pH), konsentrasi ion mineral, komposisi dan vulme cairan ekstraselular dan tekanan darah. Ginjal mengatur fungsi homeostasis sendiri atau bekerja sama dengan organ lain, terutama sistem endokrin. Beragam macam hormon endokrin mengatur funsi endokrin seperti renin, angiotensin II, aldosteron, hormon antidiuretik (vasopressin) dan atrial natriuretik peptida.
Ginjal mengeluarkan produk limbah yang diproduksi oleh metabolisme, ke dalam urin. Produk ini termasuk nitrogen limbah urea berasal dari katabolisme protein, asam urat berasal dari metabolisme asam nukleat. Kemampuan mamalia dan beberapa jenis burun untuk mengkonsentrasi limbah dalam urin yang volumenya jauh lebih kecil daripada volume darah dimana limbah tersebut diekstrasi, itu tegrantung dari mekanisme arus balik.
Mekanisme arus balik membutuhkan beberapa nefron yang mempunyai karakter tersebut — konfigurasi lengkung jepit di tubulus, permeabilitas air dan ion di segmen tipis cabang desenden lengkung Henle, impermeabilitas air di segmen tipis dan tebal cabang asenden lengkung Henle, dan transpor aktif ion-ion keluar dari cabang asenden lengkung Henle. Selain itu, mekanisme arus balik pasif yang dilakukan oleh pembuluh-pembuluh yang menyuplai darah ke nefron itu sangat penting untuk fungsi ini.

Keseimbangan Asam-Basa

Dua sistem organ, ginjal dan paru-paru, mempertahankan keseimbangan asam-basa, yaitu pemeliharaan pH sekitar nilai yang stabil (sekitar 7.4). Kontribusi paru-paru dalam pertahanan keseimbangan asam-basa melalui pengaturan konsentrasi karbon dioksida.
Ginjam mempunyai dua peran penting dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa — reabsorpsi dan regenerasi bikarbonat dari urin, dan ekskresi ion hidrogen dan asam tetap (anion asam) ke dalam urin.
Ginjal mempertahankan pH plasma darah pada kisaran 7,4 melalui pertukaran ion hidronium dan hidroksil. Akibatnya, urin 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 konvolusi.
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 serap air pada tubulus ginjal. Akibatnya konsentrasi cairan jaringan akan kembali menjadi 98%.

Regulasi osmotik

Ginjal membantu mempertahankan kadar air dan garam di dalam tubuh. Peningkatan signifikan kadar osmolalitas plasma akan dideteksi oleh hipotalamus yang langsung mengirim sinyal ke kelenjar hipofisis posterior. Peningkatan osmolalitas merangsang kelenjar untuk sekresi hormon antidiuretik (ADH) yang menyebabkan serap water kembali di ginjal dan meningkatkan konsentrasi urin. Kedua faktor tersebut bekerja sama untuk mengembalikan osmolalitas ke kadar normal.
ADH berikat dengan sel-sel di tubulus kolektivus untuk mentranslokasi aquaporin ke sel membran supaya air bisa keluar dari sel membran yang biasanya kedap air. Air yang keluar kemudian diserap kembali ke dalam tubuh melalui vasa rekta, sehingga volume plasma meningkat.
Ada dua sistem yang membuat dan mepertahankan hiperosmotik medula dan meningkatkan volume plasma tubuh — Daur ulang urea dan 'efek tunggal'.
Urea biasanya dikeluarkan sebagai produk limbah dari ginjal. Namun, ketika volume plasma darah itu rendah, dan ADH disekresi, aquaporins yang terbuka itu juga memperbolehkan urea untuk melewati. Proses ini memungkinkan urea untuk meninggalkan tubulus kolektivus dan masuk ke medula, membuat solusi hiperosmotik yang "menarik" air. Nanti, urea bisa masuk kembali dalam nefron dan diekskresi atau didaur ulang tergantung pada konsentrasi ADH yang masih ada atau tidak.
'Efek tunggal' melukiskan fakta bahwa segmen tebal cabang asenden lenkung Henle itu kedap air tapi natrium klorida bisa menyeberang melalui difusi. Proses ini membuat mekanisme arus balik dimana medula menjadi semakin mempunyai konsentrasi yang menaik, tapi dalam saat bersama, membuat gradien osmotik untuk "menarik" air keluar bila aquaporin di tubulus kolektivus dibuka oleh ADH.

Sekresi hormon

Ginjal mengeluarkan hormon bermacam-macam termasuk erithropoietin, calcitriol, dan renin. Erithropoeitin dikeluarkan sebagai respons terhadap hipoksia (kadar oksigen rendah di tingkat jaringan) dalam sirkulasi ginjal. Hormon ini merangsang erithropoiesis (pembuatan sel darah merah) di dalam sumsum tulang. Calcitriol, bentuk aktif vitamin D, meningkatkan penyerapan kalsium dalam usus dan penyerapan fosfat kembali oleh ginjal. Renin adalah enzim yang mengatur kadar angiotensin dan aldosteron.

Regulasi tekanan darah

Walaupun ginjal tidak bisa langsung mendeteksi darah, regulasi tekanan darah jangka panjang itu sebagian besar tergantung kepada ginjal. Hal ini terutama terjadi melalui pertahanan kompartemen cairan ekstraseluler, yang ukurannya tergantung atas konsentrasi plasma natrium. Renin adalah sinyal pertama di dalam serangkaian sinyal kimia penting yang membentuk sistem renin-angiotensin.
Perubahan di kadar renin dalam sirkulasi darah pada akhirnya mengubah hasil sistem ini, terutama dengan hormon angiotensin II dan aldosteron. Setiap hormon bekerja melalui berbagai mekanism, tetapi kedua hormon tersebut meningkatkan penyerapan natrium klorida di ginjal, dan meningkatkan ukuran kompartemen cairan ekstraselular dan tekanan darah. Ketika kadar renin meningkat, konsentrasi angiotensin II dan aldosteron meningkat, menyebabkan peningkatan penyerapan natrium klorida, perluasan kompartemen cairan ekstraseluler dan peningkatan tekanan darah. Sebaliknya, jika kadar renin rendah, kadar angiotensin II dan aldosteron menurun, menyusutkan kompartemen cairan ekstraseluler dan menurunkan tekanan darah.

Perhitungan fungsi

Perhitungan fungsi ginjal merupakan bagian penting dari fisiologi dan dapat diperkirakan melalui rumus-rumus di bawah:

Diagnosis

Diagnosis dapat dilakukan melalui test biokimia di laboratorium klinik, tetapi kadang-kadang diperlukan pemeriksaan dengan pencitraan. Pencitraan yang paling sederhana dan aman adalah dengan melakukan USG, dimana dapat diketahui adanya batu ataupun dinding ginjal atau kandung kemih yang tidak licin dan berarti terkena infeksi. Penggunaan Radioaktif harus dibedakan 2 jenis, yang lebih aman justru dengan suntikan radioaktif dengan dosis rendah dan waktu paruh yang pendek, semakin singkat waktu paruh berarti semakin singkat radiasi berada dalam tubuh kita. Yang paling aman adalah renografi dengan 2 probes, karena hanya menggunakan isotop radiasi dengan tingkat 1/4 dari jika menggunakan Kamera Gamma, sedangkan harga investasinya kurang dari 1/10 Kamera Gamma. Oleh karena itu jika menggunakan Renografi dengan 2 probes telah memadai, maka tidak diperlukan penggunaan peralatan lain yang lebih mahal. Keuntungan penggunaan Gamma Dual Camera adalah pencitraan 3D-nya yang baik. Yang terpapar dengan radioaktif dengan tingkat radiasi yang lebih tinggi, justru tidak memerlukan suntikan radioaktif, kecuali zat kontras untuk menambah pencitraan, karena zat radioaktifnya berada dalam alat tersebut, berturut-turut adalah CT-Scan dan MRI dimana MRI bagus untuk pencitraan jaringan lunak, tetapi paling mahal. MSCT 128 Slices Dual Sources adalah CT Scan juga, tetapi lebih mutakhir dengan menggunakan 2 sumber radiasi, sehingga dapat memindai lebih cepat dan tingkat radiasi yang digunakan juga lebih sedikit. Yang termutakhir adalah PET CT dimana dapat memeriksa fungsi, metabolisme dan reseptor tubuh sekaligus, dengan tingkat sensitivitas yang tinggi mencapai 90 persen untuk deteksi dini kanker stadium awal.

Dialisis dan transplantasi ginjal

Umumnya, seseorang dapat hidup normal dengan hanya satu ginjal. Bila kedua ginjal tidak berfungsi normal, maka orang itu perlu diberi Terapi Pengganti Ginjal (TPG). TPG ini dapat dilakukan baik untuk sementara waktu maupun terus-menerus. TPG terdiri atas tiga, yaitu: Hemodialisis (Cuci Darah), Peritoneal Dialisis (Cuci Rongga Perut) dan Cangkok Ginjal (transplantasi). Prinsip dasar dari Hemodialisis adalah dengan membersihkan darah dengan menggunakan Ginjal Buatan. Sedangkan Peritoneal dialisis menggunakan Selaput rongga perut (peritoneum) sebagai saringan antara darah dan cairan Dianial.
Transplantasi ginjal sekarang ini lumayan umum. Transplantasi yang berhasil pertama kali diumumkan pada 4 Maret 1954 di Rumah Sakit Peter Bent Brigham di Boston, Massachusetts. Operasi ini dilakukan oleh Dr. Joseph E. Murray, yang pada 1990 menerima Penghargaan Nobel dalam fisiologi atau kedokteran.
Transplantasi ginjal dapat dilakukan secara "cadaveric" (dari seseorang yang telah meninggal) atau dari donor yang masih hidup (biasanya anggota keluarga). Ada beberapa keuntungan untuk transplantasi dari donor yang masih hidup, termasuk kecocokan lebih bagus, donor dapat dites secara menyeluruh sebelum transplantasi dan ginjal tersebut cenderung memiliki jangka hidup yang lebih panjang.