EKSKRESI MANUSIA : Sistem, Fungsi Dan Pengaruh Aliran Ginjal
Ginjal telah berevolusi sehingga memungkinkan manusia untuk hidup di tanah di mana air dan garam harus dilestarikan, limbah diekskresikan dalam bentuk terkonsentrasi, dan darah dan cairan jaringan diatur secara ketat untuk volume, komposisi kimia, dan tekanan osmotik.
Di bawah penggerak tekanan arteri, air dan garam disaring dari darah melalui kapiler glomerulus ke lumen, atau lorong, dari nefron, dan kemudian sebagian besar air dan zat-zat yang penting bagi tubuh diserap kembali ke dalam darah.
Filtrat yang tersisa dikeringkan sebagai urin. Ginjal, dengan demikian, membantu menjaga lingkungan internal yang konstan meskipun ada banyak perubahan di lingkungan eksternal.
Fungsi Regulasi
Ginjal mengatur tiga sifat penting dan saling terkait dari jaringan — kadar air, keseimbangan asam-basa, dan tekanan osmotik — sedemikian rupa untuk menjaga keseimbangan elektrolit dan air; dengan kata lain, ginjal mampu menjaga keseimbangan antara jumlah air dan jumlah bahan kimia seperti kalsium, kalium, natrium, fosfor, dan sulfat dalam larutan.
Kecuali konsentrasi ion mineral seperti natrium, kristaloid seperti glukosa, dan limbah seperti urea dipertahankan dalam batas normal yang sempit, kerusakan fungsi tubuh berkembang dengan cepat yang mengarah pada penyakit atau kematian.
Pengangkatan kedua ginjal menyebabkan konstituen urin menumpuk di dalam darah (uremia), mengakibatkan kematian dalam 14-21 hari jika tidak diobati. (Istilah uremia tidak berarti urea itu sendiri merupakan senyawa toksik yang bertanggung jawab untuk penyakit dan kematian).
Setiap kali darah mengandung konstituen abnormal dalam larutan atau kelebihan konstituen normal termasuk air dan garam, ginjal mengeluarkannya sampai komposisi normal dipulihkan.
Ginjal adalah satu-satunya cara untuk menghilangkan limbah yang merupakan produk akhir dari metabolisme protein. Mereka sendiri tidak memodifikasi produk limbah yang mereka keluarkan, tetapi mentransfernya ke urin dalam bentuk di mana mereka diproduksi di bagian lain dari tubuh.
Satu-satunya pengecualian untuk ini adalah kemampuan mereka untuk memproduksi amonia. Ginjal juga menghilangkan obat dan zat beracun. Dengan demikian, ginjal menghilangkan produk akhir metabolisme yang tidak diinginkan, seperti urea, sambil membatasi hilangnya zat berharga, seperti glukosa.
Dalam menjaga keseimbangan asam-basa, ginjal menghilangkan kelebihan ion hidrogen yang dihasilkan dari diet pembentuk asam dan memproduksi amonia untuk menghilangkan ion-ion ini dalam urin sebagai garam amonium.
Fungsi noneccretory
Ginjal juga melakukan fungsi nonekskretoris tertentu. Mereka mengeluarkan zat yang masuk ke dalam darah.
Ini adalah tiga jenis: renin, yang berkaitan secara tidak langsung dengan kontrol keseimbangan elektrolit dan tekanan darah; erythropoietin, yang penting untuk pembentukan hemoglobin dan sel darah merah, terutama sebagai respons terhadap anemia atau kekurangan oksigen yang mencapai jaringan tubuh; dan 1,25-dihydroxycholecalciferol, yang merupakan bentuk vitamin D yang aktif secara metabolik.
Meskipun ginjal dikenai kontrol saraf dan humoral (hormonal), mereka memiliki tingkat otonomi yang cukup besar; yaitu, fungsi berlanjut dalam organ yang diisolasi dari sistem saraf tetapi tetap hidup dengan cairan yang bersirkulasi. Memang, jika ini tidak dilakukan, maka transplantasi ginjal tidak mungkin dilakukan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran ginjal
Ginjal dapat mengatur sirkulasi internalnya terlepas dari tekanan darah sistemik, asalkan yang terakhir tidak terlalu tinggi atau sangat rendah.
Kekuatan yang terlibat dalam mempertahankan sirkulasi darah di ginjal harus tetap konstan jika pemantauan air dan komposisi elektrolit darah berlangsung tidak terganggu.
Regulasi ini dipertahankan bahkan di ginjal terputus dari sistem saraf dan, pada tingkat lebih rendah, di organ dikeluarkan dari tubuh dan dijaga tetap hidup dengan memiliki larutan garam konsentrasi fisiologis yang sesuai beredar di dalamnya; itu sering disebut sebagai autoregulasi.
Mekanisme pasti di mana ginjal mengatur peredarannya sendiri tidak diketahui, tetapi berbagai teori telah diajukan:
- Sel-sel otot polos dalam arteriol dapat memiliki nada basal intrinsik (tingkat kontraksi normal) ketika tidak terpengaruh oleh rangsangan saraf atau humoral (hormonal).
Nada menanggapi perubahan tekanan perfusi sedemikian rupa sehingga ketika tekanan turun tingkat kontraksi berkurang, resistensi preglomerular diturunkan, dan aliran darah dipertahankan. Sebaliknya, ketika tekanan perfusi meningkat, tingkat kontraksi meningkat dan aliran darah tetap konstan.
- Jika aliran darah ginjal meningkat, lebih banyak natrium hadir dalam cairan di tubulus distal karena laju filtrasi meningkat.
Peningkatan kadar natrium ini merangsang sekresi renin dari JGA dengan pembentukan angiotensin, menyebabkan arteriol mengerut dan aliran darah berkurang.
- Jika tekanan darah sistemik naik, aliran darah ginjal tetap konstan karena peningkatan viskositas darah. Biasanya, arteri interlobular memiliki aliran aksial (sentral) dari sel darah merah dengan lapisan luar plasma sehingga arteriol aferen lebih cepat mengurangi plasma daripada sel.
Jika tekanan darah arteriolar meningkat, efek skimming meningkat, dan aliran aksial yang lebih padat dari sel dalam pembuluh menawarkan peningkatan resistensi terhadap tekanan, yang harus mengatasi peningkatan viskositas ini.
Dengan demikian, aliran darah ginjal secara keseluruhan sedikit berubah. Sampai pada suatu titik, pertimbangan serupa secara terbalik berlaku untuk efek dari penurunan tekanan sistemik.
- Perubahan tekanan arteri memodifikasi tekanan yang diberikan oleh cairan interstitial (jaringan) ginjal pada kapiler dan vena sehingga peningkatan tekanan meningkat, dan penurunan tekanan menurunkan, resistensi terhadap aliran darah.
Aliran darah ginjal lebih besar ketika seseorang berbaring daripada saat berdiri; lebih tinggi demam; dan berkurang dengan aktivitas yang kuat, rasa sakit, kegelisahan, dan emosi lain yang berkepanjangan yang menyempitkan arteriol dan mengalihkan darah ke organ lain.
Ini juga berkurang oleh perdarahan dan asfiksia dan oleh penipisan air dan garam, yang sangat berat pada syok, termasuk syok operatif.
Penurunan besar dalam tekanan darah sistemik, seperti setelah perdarahan hebat, dapat mengurangi aliran darah ginjal sehingga urin tidak terbentuk sama sekali untuk sementara waktu; kematian dapat terjadi karena penekanan fungsi glomerulus.
Pingsan yang sederhana menyebabkan vasokonstriksi dan mengurangi produksi urin. Sekresi urin juga dihentikan oleh obstruksi ureter saat tekanan balik mencapai titik kritis.
Ekskresi: fungsi ginjal
Ginjal adalah organ ekskretoris yang melakukan tiga fungsi utama untuk menghasilkan urin, filtrasi, reabsorpsi dan sekresi. Mereka terletak di belakang rongga peritoneum.
Irisan melintang melalui ginjal menunjukkan lapisan luar (korteks ginjal), lapisan tengah (medula ginjal), dan area dalam (renal pelvis), di mana ureter melebar untuk bergabung dengan ginjal.
Di dalam setiap ginjal terdapat sekitar satu juta struktur yang disebut nefron, yang masing-masing bertindak sebagai filter independen dan unit pemrosesan urin. Nefron terdiri dari sel ginjal, yang terletak di korteks, dan tabung panjang yang mengumpulkan dan memproses cairan yang disaring, yang disebut tubulus ginjal.
Di sel ginjal, jaringan kapiler darah berdiameter sangat kecil, yang dikenal sebagai glomerulus, bersentuhan erat dengan ujung tubulus yang tertutup, yang tersusun dari satu lapisan sel epitel – kapsul Bowman.
Di wilayah khusus ini, cairan disaring keluar dari kapiler darah, melintasi sel epitel dan ke dalam lumen tubulus. Filtrat kemudian melewati tubulus, yang berbelit-belit (dalam beberapa kasus melengkung ke dalam medula), sebelum akhirnya bergabung dengan pelvis ginjal, di mana urin dikosongkan ke dalam ureter.
Selama lewat di sepanjang tubulus itulah isi filtrat diproses, dan urin terbentuk. Sebagian besar air yang disaring, glukosa, asam amino, natrium dan ion lainnya diserap kembali oleh sel epitel tubulus. Substansi limbah tidak diserap sama sekali, atau hanya diserap sebagian.
Beberapa molekul dan ion juga disekresikan ke tubulus oleh sel-sel epitel dan, bersama dengan produk limbah yang tersisa dalam filtrat, diekskresikan dalam urin.
Sel-sel ginjal melakukan tiga fungsi utama untuk menghasilkan urin:
- Filtrasi terjadi dalam kapsul glomerulus / Bowman
- Reabsorpsi dan sekresi terjadi di tubulus.
- Tekanan tinggi dalam glomerulus meningkatkan filtrasi awal plasma darah, dan jaringan pembuluh yang terkait dengan loop Henle memungkinkan reabsorpsi ion dan air.
