Lengkung Henle

Di ginjal, lengkung Henle () ( disebut juga lengkung nefron atau padanan bahasa Latinnya ansa nephroni) adalah bagian dari nefron yang mengarah dari tubulus kontortus proksimal ke tubulus kontortus distal. Bagian ini dinamai menurut penemunya, yakni seirang ahli anatomi asal Jerman, Friedrich Gustav Jakob Henle. Fungsi utama lengkung Henle adalah untuk menciptakan gradien konsentrasi di medula ginjal.

Melalui sistem pengganda arus berlawanan, yang menggunakan pompa elektrolit, lengkung Henle menciptakan area dengan konsentrasi urea tinggi di bagian dalam medula, dekat duktus papiler dalam sistem duktus pengumpul. Air yang ada dalam filtrat di duktus papiler mengalir melalui saluran akuaporin keluar dari duktus, bergerak secara pasif menuruni gradien konsentrasinya. Proses ini menyerap kembali air dan menciptakan urin pekat untuk ekskresi.

Struktur
Lengkung Henle dapat dibagi menjadi empat bagian:
Bagian desendens tipis lengkung Henle
Bagian ini memiliki permeabilitas rendah terhadap ion dan urea, tetapi sangat permeabel terhadap air. Lengkung ini memiliki lengkungan tajam di medula ginjal yang bergerak dari bagian desendens ke bagian asendens tipis.
Bagian asendens tipis lengkung Henle
Bagian ini tidak permeabel terhadap air, tetapi permeabel terhadap ion.
Bagian asendens lengkung Henle
Ion natrium (Na+), kalium (K+), dan klorida (Cl-) diserap kembali dari urin melalui transpor aktif sekunder oleh kotransporter Na–K–Cl (NKCC2). Gradien listrik dan konsentrasi mendorong lebih banyak penyerapan kembali Na+, serta kation lain seperti magnesium (Mg2+) dan kalsium (Ca2+).
Bagian kortikal tebal yang menaik
Bagian kortikal tebal yang menaik mengalirkan urin ke tubulus kontortus distal.

Jenis jaringan lengkung adalah epitel skuamosa sederhana. Terminologi "tebal" dan "tipis" tidak merujuk pada ukuran lumen, tetapi pada ukuran sel epitel.Human Anatomy 7th edition (p.705)

Fisiologi
Lengkung Henle yang menurun menerima cairan isotonik (300 mOsm/L) dari tubulus kontortus proksimal (PCT). Cairan tersebut isotonik karena saat ion diserap kembali oleh sistem waktu gradien, air juga diserap kembali dengan mempertahankan osmolaritas cairan di PCT. Zat yang diserap kembali di PCT meliputi urea, air, kalium, natrium, klorida, glukosa, asam amino, laktat, fosfat, dan bikarbonat. Karena air juga diserap kembali, volume cairan di lengkung Henle lebih sedikit daripada PCT, sekitar sepertiga dari volume awal.

Bagian lengkung Henle yang menaik menerima volume cairan yang lebih rendah dan memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan dengan bagian lengkung yang menurun. Di bagian menaik, lengkung menjadi kedap air dan sel-sel lengkung secara aktif menyerap kembali zat terlarut dari cairan lumen; oleh karena itu air tidak diserap kembali dan ion mudah diserap kembali. Saat ion meninggalkan lumen melalui simporter Na–K–Cl dan antiporter Na–H, konsentrasinya menjadi semakin hipotonik hingga mencapai sekitar 100–150 mOsm/L. Bagian asenden juga disebut segmen pengencer nefron karena kemampuannya untuk mengencerkan cairan dalam lengkung dari 1200 mOsm/L menjadi 100 mOsm/L.

Aliran cairan melalui seluruh lengkung Henle dianggap lambat. Saat aliran meningkat, kemampuan lengkung untuk mempertahankan gradien osmolarnya berkurang. Vasa recta (lilitan kapiler) juga memiliki aliran yang lambat. Peningkatan aliran vasa recta membersihkan metabolit dan menyebabkan medula kehilangan osmolaritas juga. Peningkatan aliran akan mengganggu kemampuan ginjal untuk membentuk urin pekat.

Secara keseluruhan lengkung Henle menyerap kembali sekitar 25% ion yang disaring dan 20% air yang disaring dalam ginjal normal. Ion-ion ini sebagian besar adalah Na+, Cl-, K+, Ca2+ dan HCO3−. Tenaga penggerak adalah Na/K-ATPase pada membran basolateral yang mempertahankan konsentrasi ion di dalam sel. Pada membran luminal, Na memasuki sel secara pasif; menggunakan simporter Na–K–Cl. Kemudian Na/K-ATPase akan memompa 3 Na keluar ke dalam cairan peritubular dan 2 K ke dalam sel pada sisi non-lumen sel. Hal ini memberikan lumen cairan dalam lengkung muatan positif sebagai perbandingan dan menciptakan gradien konsentrasi Na, yang keduanya mendorong lebih banyak Na ke dalam sel melalui antiporter Na–H. Ion hidrogen untuk antiporter berasal dari enzim karbonat anhidrase, yang mengambil air dan karbon dioksida dan membentuk bikarbonat dan ion hidrogen. Ion hidrogen dipertukarkan dengan Na dalam cairan tubulus lengkung Henle.

Pentingnya panjang lengkung Henle
Sementara bentuk fisik lengkung Henle sangat penting untuk pembentukan dan pemeliharaan gradien medula, panjangnya membatasi gradien. Dengan kata lain, panjang lengkung Henle membatasi konsentrasi gradien, yaitu semakin panjang lengkung semakin besar gradien osmotik. Dengan demikian, lengkung yang lebih panjang akan memungkinkan gradien yang lebih curam dan kapasitas yang lebih besar untuk memekatkan urin. Melalui pengganda arus berlawanan, lengkung Henle meningkatkan osmolalitas medula.

Lengkung Henle selalu merupakan tubulus berbentuk U, dengan tungkai menurun dan tungkai menaik, namun panjangnya bervariasi di antara berbagai vertebrata. Hal ini terkait dengan fakta bahwa ia memiliki dua fungsi; sementara yang pertama adalah untuk membersihkan limbah, yang kedua adalah untuk menjaga keseimbangan antara ion dan H2O. Hal ini memungkinkan untuk menyeimbangkan tekanan darah, pH darah, dan potensial membran. Untuk mencapai keseimbangan antara air dan ion, lengkung Henle mengoordinasikan fungsinya dengan duktus pengumpul untuk mengatur jumlah air yang akan diserap kembali atau dikeluarkan. Sementara lengkung Henle membuat sumsum ginjal terasa asin, duktus pengumpul mengatur permeabilitas air yang dapat diserap kembali ke lingkungan asin tersebut. Semakin asin sumsum, semakin banyak air yang dapat diserap kembali dari pra-urin di duktus pengumpul; sebelum menjadi urin.Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2022, January 8). loop of Henle. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/loop-of-Henle Akuaporin 2 (AQ2) berada di duktus pengumpul dan secara selektif dimasukkan ke dalam membran sel, sesuai dengan kebutuhan tubuh, untuk menyerap kembali air guna menciptakan keseimbangan tersebut.

Vertebrata yang hidup di gurun tidak memiliki akses ke banyak air. Oleh karena itu, beberapa dari mereka memiliki lengkung Henle yang lebih panjang yang menciptakan sumsum yang lebih asin, yang menyebabkan mereka menyerap lebih banyak air dari pra-urin. Misalnya, konsentrasi urin pada manusia dapat mencapai 1400 mOsm yang dibatasi oleh panjang lengkung Henle kita, yaitu 2,2 mm. Sementara lengkung Henle unta; yang sekitar 4,1 mm; dapat mencapai 2800 mOsm. Contoh lain adalah tikus Australia yang lengkung Henle-nya 5,2 mm dapat membuat sumsum tulang asin hingga 9000 mOsm.https://www.open.edu/openlearn/nature-environment/natural-history/animals-the-extremes-the-desert-environment/content-section-3.2/ Hal ini memungkinkan urin hewan pengerat ini dapat mencapai 9000 mOsm, dengan kata lain, urin yang sangat pekat.

Gambar tambahan

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar
Loop of Henle physiology

Kategori:Anatomi ginjal