Buah pinggang

Buah pinggang atau ginjal merupakan organ rumit yang  memiliki pelbagai peranan biologi. Peranan utamanya adalah bagi mengekalkan imbangan homeostatik cecair badan dengan penapisan dan penyingkiran metabolit (seperti urea) dan galian dari darah dan menyingkirkannya, bersama air, sebagai kencing. Oleh kerana buah pinggang bersedia untuk mengesan kepekatan ion seperti natrium, kalium, hidrogen, oksigen, dan sebatian seperti asid amino, kreatinina, bikarbonat, dan glukosa dalam plasma ia merupakan pengawal penting bagi tekanan darah, metabolisme glukosa, dan eritropoiesis (poiesis - di mana sel darah merah, eritrosit, dihasilkan).

Bidang perubatan yang mengkaji buah pinggang dan penyakit buah pinggang dikenali sebagai nefrologi. Awalan nefro- bererti buah pinggang dari perkataan Yunani nephros (νεφρός); tambahan renal bererti berkait dengan buah pinggang dari perkataan Latin rēnēs, bererti buah pinggang.

Anatomi 

Bagi manusia, buah pinggang terletak di bahagian belakang (posterior) dalam ruang perut. Terdapat dua buah pinggang, satu setiap sebelah tulang belakang; buah pinggang kanan terletak betul-betul di bawah diafragma dan belakang hati, yang sebelah kiri di bawah diafragma dan belakang organ limpa. Di atas setiap buah pinggang adalah kelenjar adrenal (juga dikenali sebagi kelenjar suprarenal). Kedudukan tidak sekata dalam ruang perut disebabkan hati menyebabkan buah pinggang kanan terletak rendah sedikit berbanding buah pinggang kiri sementara buah pinggang kiri terletak lebih di tengah sedikit. Sebahagian besar air akan diserap kembali ke dalam buah pinggang vertebra melalui kitaran Henle.

Buah pinggang adalah retroperitoneum (dalam selaput rongga dalam perut) dan sekitar 9 hingga 13 cm dalam diameter; di mana buah pinggang kiri besar sedikit berbanding kanan. Ia berkedudukan sekitar paras vertebral aras T12 hingga L3. Sebahagian bahagian atas buah pinggang dilindungi oleh tulang rusuk kesebelas dan kedua belas, dan setiap buah pinggang dan kelenjar adrenal dikelilingi sepenuhnya oleh dua lapis lemak (lemak perirenal dan pararenal) dan renal fascia yang membantu melapiknya. Ketiadaan buah pinggang sejak lahir (kongenital) satu atau kedua-dua buah pinggang secara serentak, yang dikenali sebagai unilateral (sebelah) atau bilateral (kedua-dua belah) agenesis renal, boleh berlaku.

Buah pinggang menerima darah tidak bertapis secara langsung dari jantung melalui aorta abdomen yang kemudiannya berpecah kepada arteri renal kekiri dan kanan. Darah bertapis kemudiannya kembali melalui vena ginjal (renal vein) kiri dan kanan kepada vena kava inferior dan kemudiannya ke jantung. Aliran darah renal merangkumi 20-25% daripada pengeluaran kardiak jantung.

Fungsi

Penapisan darah 
Darah memasuki buah pinggang melalui arteri renal dalam sinus renal. Ia berpecah kepada arteri bahagian (segmental arteries), yang kemudiannya berpecah lebih lanjut kepada arteri interlobar menembusi kapsul renal dan merentasi melalui kolum renal melalui piramid renal. Arteri interlobar kemudiannya membekalkan darah kepada arteri arkuat yang merentasi sempadan korteks dan medula. Semua arteri arkurat membekalkan pelbagai arteri interlobar tambahan yang memuatkan ke dalam arteriol aferen untuk ditapis melalui nefron. Selepas penapisan berlaku darah bergerak melalui jaringan venul halus yang bertemu pada vena interlobus. Sebagaimana pengagihan arteriol, pengagihan urat menurut pola yang sama, interlobar membekalkan darah pada urat arkurat kemudian kembali kepada urat interlobus yang kemudiannya membentuk urat renal keluar dari buah pinggang.

Penapisan darah berlaku dalam nefron, yang terdapat dalam buah pinggang.

Penyingkiran bahan kumuhan 
Buah pinggang menyingkirkan pelbagai bahan perkumuhan yang dihasilkan melalui metabolisme, termasuk sisa bernitrogen: urea (dari katabolisme protein) dan asid urik (daripada metabolik asid nukleik) dan air.

Homeostasis 
Buah pinggang merupakan salah satu dari organ utama terbabit dalam homeostasis keseluruhan tubuh. Antara fungsi homeostatiknya termasuk mengimbangi bes-asid, mengawal kepekatan elektrolit, mengawal isi padu darah, dan mengawal tekanan darah. Buah pinggang melaksanakan fungsi homeostatik ini secara bebas dan melalui koordinasi dengan organ lain, terutama bersama dengan sistem endokrin. Buah pinggang berhubung dengan organ ini melalui hormon yang dirembes ke dalam aliran darah.

Mengimbangi bes-asid 
Buah pinggang mengawal tahap pH darah dengan menyesuai aras ion H+, dirujuk sebagai penguat kepekatan ion galian, termasuk juga komposisi air dalam darah.

Tekanan darah 

Ion natrium dikawal dalam proses homeostatik yang membabitkan aldosteron yang meningkatkan penyerapan semula ion natrium dalam tubul berlingkar distal.

Isipadu plasma 
Sebarang peningkatan atau penurunan dalam osmolaliti plasma dikesan oleh hipotalamus, yang berhubung secara langsung dengan kelenjar pituitari posterior. Peningkatan dalam osmolaliti menyebabkan kelenjar merembes hormon antidiuresis, menyebabkan penyerapan air oleh buah pinggang dan peningkatan pada kepekatan kencing. Kedua faktor bekerjasama bagi memulih osmolaliti plasma kepada tahap normal.

Rembesan hormon 
Buah pinggang merembes pelbagai hormon. Eritropoietin dibebaskan sebagai tindak balas kepada tahap O2 rendah dalam kitaran renal (kencing). Ia merangsang penghasilan sel darah merah dalam sum-sum tulang merah. Renin terbabit dalam pengawalan rembesan aldosteron melalui sistem renin-angiotensin-aldosteron. Kalsitriol, bentuk aktif bagi vitamin D, merangsang penyerapan ion Ca2+ dari darah dan penyingkiran ion PO32-. Kesemuanya membantu peningkatan aras ion Ca2+.

Embriologi 

Buah pinggang mamalia terbentuk dari mesoderm perantaraan. Pembentukan buah pinggang, juga dikenali sebagai nefrogenesis, melalui siri tiga fasa berturutan, setiap satu ditanda dengan pembentukan pasangan kembar buah pinggang lebih maju: pronefros, mesonefros, dan metanefros. (Bentuk jamak istilah ini berakhir dengan -oi.)

Pronefros 

Dalam tempoh 22 hari kehamilan manusia, pasangan pronefros kelihatan pada hujung tengkorak kranial pada mesoderm perantaraan. Dalam kawasan ini, sel epitelium tersusun dalam siri tiub yang dikenali sebagai nefrotom dan bergabung secara mendatar dengan salur pronefros, yang bagaimanapun tidak sampai keluar dari embrio. Dengan itu, pronefros tidak dianggap sebagai berfungsi bagi mamalia kerana ia tidak mampu menyingkir bahan perkumuhan dari embrio.

Mesonefros 

Setiap salur pronefros tumbuh ke arah ekor embrio, dan dengan ini menggalak mesoderm perantaraan dalam kawasan thoracolumbar untuk membentuk tiub epithelial yang dikenali sebagai tubul mesonefros. Setiap tubul mesonefros menerima bekalan darah dari cabang aorta, berakhir dengan serabut kapilari (capillary tuft) bersamaan dengan glomerulus yang dipastikan sebagai nefron. Tubul mesonefros membentuk kapsul mengelilingi serabut kapilari, membenarkan penapisan darah. Aliran penapisan ini melalui tiub mesonefros dan dialir kedalam sambungan salur pronefros, yang kini dikenali sebagai salur mesonefros atau salur Wolffian. Nefrotom bagi pronefros merosot sementara salur mesonefros memanjang ke arah penghujung kaudal bagi embrio, akhirnya melekat pada kloala. Mesonefros mamalia sama seperti buah pinggang afimbia akuatik dan ikan.

Metanefros 

Semasa minggu kelima kehamilan, saluran mesonefros membentuk saku luar, putik ureterik (ureteric bud), berhampiran pangkal sambungannya kepada kloaka. Putik ini, juga dikenali sebagai metanephrogenic diverticulum, membesar ke belakang dan ke arah kepala embrio. Tangkai memanjang putik ureterik, salur metanefros, kemudiannya membentuk ureter. Ketika hujung tengkorak kranial memanjang kedalam mesoderm perantaraan, ia melalui beberapa siri cabang untuk membentuk sistem saluran pengumpulan (collecting duct system) bagi buah pinggang. Ia juga membentuk kaliks utama dan kecil dan pelvis renal.

Bahagian yang kekal tidak berubah pada mesoderm perantaraan bersambung dengan hujung cabang kudup ureterik dikenali sebagai metanephrogenic blastema. Isyarat dibebaskan dari kudup ureterik menggalakkan perbezaan pada metanephrogenic blastema membentuk tubul renal. Ketika tiub renal tumbuh, ia bersentuh dan melekat dengan tiub penyambung pada sistem salur pengumpul, membentuk laluan berterusan bagi aliran dari tiub renal sehingga salur pengumpul. Serentak juga, sel endotelium vaskular awal mula mengambil kedudukan pada hujung tiub renal. Sel ini berubah menjadi sel khusus glomerulus.

Istilah 

 Kapsul renal: Selaput yang melitupi buah pinggang.
 Korteks: Lapisan luar medula dalaman. Ia mengandungi saluran darah, glomerulus (yang merupakan "penapis" buah pinggang) dan tiub kencing dan disokong oleh matriks bergentian.
 Hilum: Bukaan pada tengah bagi sempadan concave medial bagi salur saraf dan darah untuk memasuki sinus renal.
 Turus renal: Struktur yang menyokong korteks. Ia terdiri dari jalur salur darah dan tiub kencing dan bahan bersabut.
Sinus renal: Rongga bagi memuatkan piramid renal.

Istilah perubatan 
 Istilah perubatan berkait dengan buah pinggang membabitkan awalan prefix renal- dan nefro-.
 Pembedahan mengeluarkan buah pinggang adalah nefrektomi, sementara radical nephrectomy adalah mengeluarkan buah pinggang dan tisu sekeliling, nodus limfa, dan kemungkinannya kelenjar adrenal. Nefrektomi radikal dilakukan bagi membuang barah.

Kegagalan buah pinggang 
Secara umumnya, manusia mampu hidup normal dengan hanya satu buah pinggang kerana setiap satu memiliki tisu renal yang berfungsi lebih daripada yang diperlukan bagi terus hidup. Hanya apabila fungsi atau tisu buah pinggang menurun dengan banyaknya, sakit buah pinggang kronik tahap lima akan terbentuk. Jika kadar penapisan glomerular (ukuran fungsi ginjal) jatuh ke tahap yang amat rendah (sakit buah pinggang kronik), atau jika kegagalan fungsi renal mendorong kepada simptom teruk, kemudian rawatan penggantian renal diindikasikan, sama ada melalui rawatan dialisis atau pemindahan buah pinggang.

Lihat juga 
 Perkumuhan

Rujukan

Pautan luar 
  Penyakit buah pinggang
  Buah pinggang 
 gambar mikroskop elektron buah pinggang (Dr. Jastrow's EM-Atlas)
 European Tunjuk-ajar fungsi buah pinggang projek Genome Renal
 maklumat sakit buah pinggang oleh Tabung Buah Pinggang Kanada 
 National Kidney Foundation
 Kidney Foundation (Canada)
 BC Renal Agency - Official site for the province-wide network of renal care providers in British Columbia, Canada
 World Kidney Day website
 UNC Nephropathology
 Information on kidneys

Organ
Sistem endokrin