Sistem Urinarius

Sistem Urinarius


Pendahuluan
Sitem perkemihan membuang sisa atau mengeliminasi metabolisme yang toksik dari aliran darah dan mengeluarkannya dari tubuh sebagai urin. Kegiatan ini dilakukan oleh kedua ginjal yang tidak hanya mengeluarkan toksin2 dari aliran darah, tetapi juga mempertahankan atau mengkonservasi garam, glukosa, protein, dan air sebagai bahan esensial tambahan untuk hidup yang wajar. Selain eliminasi dan konservasi, ginjal juga mampu mengatur tekanan darah melalui mekanisme sistem renin-angiotensin, mengatur hemodinamik, dan keseimbangan asam-basa tubuh. Sistem perkemihan terdiri dari 2 buah ginjal, 2 buah saluran ureter, 1 buah kandung kemih ( tempat penyimpanan urin sementara ), satu buah saluran uretra

Ginjal
Ginjal besar, kemerah2an, bentuk seperti kacang merah, berukuran panjang kira2 10 - 12 cm, lebar 4 – 5 cm, tebal 2 – 3 cm. Ginjal dibungkus oleh lemak peritoneal, bagian konveks di sisi lateral dan bagian konkafnya, hilus di sisi dan menghadap ke medial . Cabang2 arteri dan vena renal, pembuluh limf dan ureter keluar atau masuk di hilus ini. Ureter melebar di bagian ini, dan membentuk pelvis ginjal ( pelvis renis )
Ginjal di lapisi kapsula anyaman penyambung padat kolagen yang iregular,tipis dan longgar, dengan serat2 elastis dan otot polos.Di kutub atas masing2 ginjal terdapat kelenjar adrenal

Gambaran umum
Pada potongan sagital tampak ginjal terbagi atas korteks dan medula. Bagian korteks tampak coklat tua dan granular, sedangkan medula mengandung 6 – 12 bentuk piramid, pucat , bergaris-garis, disebut piramid ginjal. Dasar piramid terletak ke arah korteks, membentuk batas kortiko-medular, sedankan apeknya disebut papila ginjal, ke arah hilus. Apeks ditembus oleh lebih dari 20 buah lubang muara duktus ( papilaris ) Bellini; daerah seperti ayakan ini dikenal sebagai area kribrosa. Apeks di kelilingi oleh kaliks minor bentuk seperti cangkir, yang bergabung dengan kaliks minor sisi lainnya menjadi kaliks mayor. Tiga sampai empat kaliks mayor membentuk pelvis ginjal, yang merupakan lanjutan dilatasi bagian proksimal ureter. Di antara piramid ginjal terdapat bagian ( substans ) korteks, yang disebut kolom korteks ginjal Bertin.
Di bagian korteks terdapat bagian ( substansi ) medula, yang tampak bergaris2 berjalan radial dari dasar piramid ke pemukaan ginjal, disebut berkas medular atau prosesus Ferreini, yang merupakan lanjutan substansi medula di piramid Juga dapat diamati substansi korteks yang granular seperti titik2 berwarna merah, yaitu korpuskel ginjal Malpighi, dan labirin korteks yaitu tubulus kontortus.
Sebuah piramid ginjal dengan jaringan korteks yang terkait di dasarnya membentuk sebuah lobus ginjal. Ginjal manusia merupakan organ multilobar, yang normal tidak tampak lobulasinya pada permukaan ginjal. Kadang2 pada orang dewasa lobulasi masih tampak, maka disebut ren lobatum . Pada binatang pengerat ginjalnya terdiri dari 1 lobus, disebut ren unilobar. Satu lobus ginjal terdiri dari beberapa lobulus ginjal.
Setiap berkas medular terdiri dari duktus2 koligen, dan bagian lurus dari sejumlah nefron serta pembuluh2 darah.
Secara fungsional lobulus ginjal adalah bagian ginjal yang bermuara ke satu buah duktus ( tubulus ) koligen yang sama. Karenanya lobulus ginjal merupakan satuan ( unit ) fungsional yang terdiri dari : 1. berkas medular, 2. nefron yang bermuara ke dalamnya, 3. lanjutan berkas Ferreini pada medula. Batasan lainya adalah bagian ginjal diantara 2 buah prosesus Ferreini bersisian dengan a kortikalis radiata sebagai pusat, dan bagian ginjal di antara 2 a kotrtikalis radiata dan prosesus Ferreini sebgai pusat, sehingga menurut batasan 2 terakhir a kortikalis radiata disebut juga sebagai a interlobular atau a intralobular


Tubulus uriniferus
Tubulus uriniferus terdiri dari nefron dan duktus koligen, yang masing2 berbeda asal embriologinya. Beberapa buah nefron bermuara ke sebuah duktus koligen, dan beberapa duktus koligen bergabung di medula bagian lebih dalam membentuk sebuah saluran yang lebih besar disebut duktus ( papilaris ) Bellini . Duktus Bellini menembus papila ginjal pada area kribrosa.

Nefron adalah satuan struktural dan fungsional ginjal ( Ham ). Di dalam setiap ginjal terdapat sebanyak 1 sampai 2 juta nefron.
Pada ginjal manusia terdapat 2 macam nefron, yaitu nefron kortikal yang lebih pendek, tetapi lebih banyak jumlahnya dan nefron jukstamedular, yang lebih panjang, tetapi lebih sedikit, yang banyaknya 15% dari seluruh nefron. Nefron kortikal mempunyai korpuskel Malpighi di jaringan korteks di dalam bagian korteks ginjal, dan nefronnya menjulur hanya sampai medula bagian luar, sedangkan nefron jukstamedular korpuskel Malpighinya berada di jaringan korteks, dekat medula atau pada medula bagian luar ( outer medulla ) dan nefronnya menjulur sampai bagian dalam medula ( inner medulla ) bahkan sampai dekat ujung papila.
Nefron terdiri dari korpuskel ginjal berdiam 200-300 µm, dan bagian tubular yang berliku-liku sepanjang 50-77 mm, yaitu tubulus kontortus proksimal, ansa Henle segmen tebal pars desedens ( tubulus rektus proksimal ), ansa Henle segmen tipis pars desendens , ansa Henle segmen tipis pars asendens, ansa Henle segmen tebal pars asendens ( tubulus rektus distalis ), tubulus kontortus distalis.


Korpuskel ginjal Malpighi
Korpuskel ginjal berbentuk bangunan bundar atau oval , dengan diameter 200-300 µm. Korpuskel ginjal terdiri dari glomerulus ( gelung kapiler ) dan kapsula Bowman
Korpuskel ginjal mempunyai 2 kutub, kutub vaskular dan kutub tubular.
Kutub vaskular tempat arteriola aferen masuk dan arteriola eferen meninggalkan korpus malpighi, sedangkan kutub tubular ( kutub urinarius ), yang terletak di seberang kutub vaskular, melanjutkan diri sebagai tubulus kontortus proksimal

Kalpiler glomerulus dikelilingi kapsula Bowman. Kapsula Bowman yang merupakan bagian ujung proksimal nefron yang berbentuk cangkar ( cup ) tediri dari lapisan viseral dalam yang dibentuk oleh sel2 yang sangat bercabang2 disebut podosit yang melekat erat pada kapiler glomerulus. Lapisan luar disebut lapisan parietal, epitel glomerulus yang gepeng dengan inti yang menonjol ke dalam ruang kapsular. Ruang kapsular Bowman atau spatium urinarius adalah ruang atau celah yang terdapat di antara 2 lapisan kapsular. Filtrat ultra ( filtrat urin primitif / urin pimer ) melewati spatium rinarius kemudian menuju ke tubulus kontortus proksumal. Glomerulus tertutup oleh sel mesangial, mulai dari kutub vaskular. Makula densa adalah bagian dari tubulus kontortus distal yang menempel pada kapsula Bowman di antara vasa aferen dan aferen.

Glomerulus
Glomerulus berbentuk sebagai berkas kapiler, 5-7 berkas yang beranastomosis, yang berasal dari arteriola aferen. Endotel kapiler glomerulus berfenestra 50-100 nm, tidak ada diafragma, benar2 fenestra terbuka, dan hal ini memungkinkan pembentukan filtrat ultra ( ultrafiltrat ) . Endotel bertingkap ini terutama menahan keping2 darah dan sel 2darah . Di kutub vaskular glomerulus terdapat jenis sel khusus yang menggantikan anyaman penyambung di kapsula Bowman dan di antara kapiler glomerulus di dalam glomerulus, sel mesangial, jadi 2 kelompok sel mesangial yaitu sel mesangial ektraglomerular atau sel lacis, sel polkissen, di kutub vaskular dan sel mesangial intraglomerular seperti perisit di antara kapiler glomerulus dan lamina basal Sel mesangial intraglomerular mungkin bersifat fagositik terhadap molekul protein yang besar yang terdapat sementara di lamina basal selama filtrasi plasma darah. Sel mesangial mungkin juga kontraktil, karena mempunyai reseptor untuk vasokontriktor seperti angiotensin II, dan vasokonstriktor lainnya, dan reseptor untuk atriopeptida. Juga mungkin mereka menyokong kapiler glomerulus di tempat kapsula Bowman pars viseral tidak berhubungan dengan kapiler.
Kapiler glomerulus seperti kapiler lainnya yang bertingkap. Endotelnya sangat tipis, kecuali badan selnya tempat beradanya inti.

Lamina basal
Lamina basal dengan tebal 300 nm ( Gartner ) terdiri dari 3 lapis. Di tengah adalah lamina densa, kira2 100 nm, yang elektron-dense terdiri dari kolagen tipe IV. Di kedua sisi lamina densa terdapat lamina rara interna , bersisian dengan kapiler, di sisi lainnya adalah lamina rara eksterna, bersisian dengan podosit. Kedua lamina rara elektron- lusen ( kurang dens ). Fibronektin dan laminin menyokong pedikel dan endotel untuk mempertahankan perlekatannya.

Lapisan viseral kapsula Bowman ( Gartner )
Lapisan viseral kapsula Bowman terdiri dari sel epitelial yang mengalami modifikasi untuk melakukan filtrasi. Sel besar2 ini disebut podosit, sitolplasmanya bercabang-cabang panjang mengikuti sumbu panjangnya kapiler tetapi tidak melekat pada kapiler, disebut prosesus primer ( major ). Setiap prosesus primer bercabang-cabang lagi membentuk sudut tegak lurus terhadapnya menjadi prosesus sekunder, yang juga dikenal sebagai pedikel. Pedikel meliputi seluruh kapiler sebagian besar glomerulus dengan berselang seling dengan pedikel dari prosesus primer yang bersisian podosit yang berbeda Pedikel mempunyai glikokalik yang berkembang baik, yang terdiri dari sialoprotein podokaliksin bermuatan negatif. Pedikel melekat pada lamina rara eksterna. Sitoplasmanya tidak mengandung organel, tetapi mengandung mikrotubulus dan mikrofilamen. Di antara pedikel2 terdapat celah selebar 20-40 nm, yang berfungsi filtrasi disebut celah filtrasi ( fitration slit ). Celah filtrasi ditutup oleh difragma celah ( slit diaphragm ) tipis setebal 6 nm, yang berfungsi sebagai bagian dari barier / sawar filtrasi ( filtration barrier ). Diafragma celah mempunyai lubang2 sirkular ditutup konfigurasi seperti jeruji ( spoke-like configuration ) yang berjalan radier dari pusat densitas. Jeruji2 ini dipisahkan oleh ruang selebar 3-5 nm. Sitoplasma podosit mengandung mikrotubulus, mikrofilamen, Badan selnya mengandung nukleus yang iregular, juga RER, aparatus Golgi dan banyak sekali ribosom bebas.

Sawar Filtrasi ( Filtration Barrier )
Sawar fitrasi terdiri dari endotel glomerulus bertingkap, lamina basal, dan pedikel podosit.

Proses filtrasi
Cairan meninggalkan meninggalkan kapiler glomerulus melalui tingkap ( fenestra ) di saring oleh lamina basal. Lamina densa menahan molekul yang lebih besar dari pada 69.000 D, sedangkan polianion lamina rara menahan lewatnya molekul bermuatan negatif dan molekul yang tidak mampu mengalami deformasi. Cairan yang melewati lamina densa dan celah diafragma serta sampai di ruang Bowman disebut ultrafiltrat glomerular.

Aparatus Jukstaglomerular
Sel Jukstaglomerular ( JG ) adalah sel2 otot polos tunika media arteriola aferen yang mengalami modifikasi, tunika elastika interna tidak ada Inti sel membulat, sitoplasma mengandung granula asidofilik yang mengandung renin dan angiotensin. Renin mengandung enzim aspartil peptidase yang berperan pada sistem renin-angiotensin, yang mengatur tekanan darah dan mempertahankan ( conservasi ) air. Eritropoetin adalah hormon yang memicu pematangan sel darah merah ( eritrosit ) di dalam sumsum tulang manakala tekanan oksigen berkurang.
Sel JG berdekatan dengan makula densa tubulus kontortus distal. Di daerah makula densa sel2 tubulusnya jauh lebih tinggi dan lebih ramping dari pada sel2 tubulus lainnya. Inti2 selnya tampak sangat rapat; tidak ada membran basal. Aparat Golgi terletak di basal sel makula densa. Susunan cairan tubulus di daerah makula densa mempengaruhi pengeluaran renin. Sel makula densa tampaknya sensitif terhadap perubahan konsentrasi NaCl . Bila konsentrasi NaCl di dalam darah atau tekanan darah turun, renin dilepaskan dari sel JG. Sel JG, makula densa, dan sel polkissen membentuk aparatus Jukstaglomerulus.

Tubulus Proksimal
Ultrafiltrat dari ruang Bowman mengalir ke tubulus proksimal di kutub tubulosa atau urinarius. Pada daerah peralihan epitel selapis gepeng kapsula Bowman pars parietal bersambungan dengan epitel selapis kubis tubulus.Tubulus proksimal, yang membentuk bagian besar korteks ginjal, berdiameter 60 µm dan panjang kira2 14-17 mm. Tubulus proksimal terdiri dari tubulus kontortus proksimal yang sangat bergelung-gelung, dekat korpuskel ginjal, dan tubulus rektus proksimal ( ansa Henle segmen tebal )
Tubulus kontortus proksimal terdiri dari selapis epitel kuboid / piramid yang besar, yang pada sajian mikroskop cahaya terdiri dari 10-20 sel, tetapi karena sel2nya besar maka hanya tampak 6-10 inti sel; brush border ( paras sikat ) tampak berkembang baik; granula sitoplasma eosinofil. Permukaan basal dan lateral sel memperlihatkan banyak interdigitasi dan banyak lipatan membran plasma basal. Mitokondria yang panjang arah basal-apikal terdapat di antaran lipatan2 membran plasma. Bagian apeks sel direkatkan satu sama lain oleh taut kedap ( tight junction ) dan di basal mikrovilus terdapat lisozim,vakuol digestif dan banyak vesikel pinositotikyang sferik atau tubular.
Tubulus kontortus proksimal berperan dalam reabsorpsi filtrat tubular sampai 80 %, yang mengandung protein, asam amino, glukosa, air, sebagian besar ion dan elektolit ( natrium, klorida, kalsium, fosfat, karbonat ). Transport aktif natrium melalui dasar sel ke interstisium, ion ini kemudian masuk ke kapiler peritubular. Klorida mengiukuti natrium dengan pasif. Dengan transport aktif natrium dari filtrat glomerulus ke kapiler peritubular, terbentuklah sebuah electrochemical gradient ( kenaikan elektrokimia ) yang memungkinkan ion klorida mengikuti ion natrium dengan pasif di semua daerah tubulus kecuali di ansa Henle segmen tebal pars asendens. Akumulasi ion di luar basal sel menyebabkan air bergerak pasif keluar dari lumen tubulus, air ini disebut obligatory water ( air wajib ? ). Berhubung tubulus kontortus proksimal mereabsorpsi natrium dan klorida pada derajat yang sama dengan air, flitrat yang masuk ke ansa Henle mempunyai tekanan osmotik yang sama seperti yang masuk ke tubulus kontortus proksimal dari ruang urinarius Bowman.
Tubulus kontortus proksimal mensekresikan sejumlah asam dan basa organik, zat2 warna, obat tertentu, dan penisilin ke lumennya. Sedikit protein plasma di dalam filtrat diserap sel secara mikropinositosis dan mengalami degradasi di dalam lisosom menjadi asam amino, yang masuk ke pembuluh darah.
Pada sajian mikroskop cahaya bila dibandingkan dengan tubulus kontortus distal, tubulus kontortus proksimal tampak lebih lebar ( besar ), mempunyai paras sikat yang lebih nyata, sitoplasmanya lebih asidofilik, lumennya lebih kecil.Batas2 selnya dan batas lumennya tidak jelas

Ansa Henle
Ansa Henle segmen tebal pars desendens ( tubulus rektus distal ) mempunyai banyak kesamaan dengan tubulus kontortus proksimal, tetapi sel2nya lebih kuboidal dan paras sikatnya kurang berkembang. Fungsi ansa Henle segmen tebal pars desendens sangat berkurang , dan bagian ini permeabel terhadap difusi air dan ion di kedua arah. Di daerah interstisial ginjal tersebut dengan osmolalitas ( konsentrasi osmotik ) yang tinggi, ion natrium dan klorida masuk ke tubulus dari interstisium.
Segmen tipis panjangnya bervariasi ; sel2nya gepeng dan sedikit menahan aliran ion dan air yang pasif.
Segmen tebal pars asendens ( tubulus rektus distalis ) aktif memompa ion dari lumen ke interstisium. Sel2nya mempunyai lipatan membran plasma baso-lateral, seperti halnya mitokondria yang banyak, yang memasok enersi untuk transport aktif.
Pompa ion Cl yang kuat terdapat pada sel2 ini yang menggerakkan ion Cl dari lumen ke interstisium, tetapi impermeabel terhadap air. (3) Ion Na juga dapat terpompa dan turut ke interstisium. Berhubung dengan pompa ion Cl yang kuat dan letak segmen tebal pars asendens yang berbeda, terbentuklah gradien tekanan osmotik di interstisium ginjal. Pada manusia tekanan osmotik di korteks luar 300 mOsm, sedangkan di medula bagian dalam 1200 mOsm

Tubulus Kontortus Distal
Sel epitel kuboid tubulus kontortus distal lebih pendek dari pada yang di tubulus kontortus proksimal, dan tidak mempunyai paras sikat yang menonjol. Membran plasma basal sel melipat-lipat dan interdigitasi lateral dengan sel di sisi lainnya. Ion Na mengalami transport aktif dari lumen ke interstisium. Ion NH3 diskresikan ke lumen tubulus, di dalam lumen bergabung dengan H+ membentuk urea
Di daerah makula densa sel2 tubulus distal polaritasnya berubah, yaitu apparat Golgi berada di antara inti dan basal sel. Di daerah ini membran basal yang memisahkan makula densa dan sel JG arteriola aferen tipis. Sel makula densa sensitif terhadap konsentrasi natriumdi dalam cairan tubulus distal. Sel makula densa merupakan reseptor natrium.

Duktus Koligen
Ukuran duktus koligen bervariasi dan selnya kuboid sampai kolumnar.
Epitel duktus koligen terdiri dari sel utama ( principal light cell = terang ) dan sel interkalaris ( intercalated dark cell = gelap ). Sel interkalaris atau sel gelap tersebar di antara sel terang yang lebih banyak
Bagian distal tubulus kontortus distal dan duktus koligen korteks mempunyai kesamaan struktur dan fungsinya. Kedua bagian ini mereabsorpsi ion Na di terutama dipengaruh oleh aldosteron . Dengan keluarnya ion Na dari lumen tubulus, ion K sebaliknya masuk ke lumen tubulus aktif disekresikan dan mempunyai mengatur konsentrasi ion K di cairan ekstraselular tubuh. Sel interkalaris ( dark cell ) kadang2 disebut juga sel coklat ( brown cell ), permukaan apikalnya mengandung lipatan2 mikro ( microfold ) dengan tonjolan2 yang lebih lebar, sedangkan sel terang mempunyai 1 – 2 silia pusat, sel2nya turut dalam sekresi aktif H+ melawan gradien konsentrasi yang kuat. Jadi sel ini penting dalam mengasamkan urin.
Sel gelap bertambah banyak selama asidosis respiratorik, yang memperkirakan sel2 ini, dalam hubungannya dengan sel2 di tubulus kontortus distal, berperan keseimbangan asam-basa Juga kedua bagian tubulus ini bersifat permeabel terhadap air di bawah pengaruh ADH, air diabsorpsi sehingga fitrat menjadi urin yang isotonik.Bila tidak ada ADH, maka tubulus ini menjadi impermeabel terhadap air, air tidak diabsorpsi, sehingga urin menjadi hipotonik.
Sejumlah duktus koligen sebuah sebuah duktus yang lurus disebut duktus papilaris Bellini , yang menembus area kribrosa di papila ginjal, ke kaliks minor.


Pendarahan Ginjal
Ginjal menerima darah dari arteri renalis yang besar, sebagai cabang langsung dari aorta abdominal. Sebelum masuk ginjal arteri ini bercabang 2 yaitu anterior dan posterior, yang kemudian ber-cabang2 lagi menjadi 5 buah ( arteri segmental ). Cabang2 arteri segmental ini tidak saling beranastomosis, sehingga bila cabang sebuah cabang arteri segmental ini tersumbat, maka bagian ginjal yang didarahinya akan mengalami infark ginjal. Percabangan selanjutnya berjalan adalah arteri interlobar, yang berjalan di antara lobus2 ginjal. Pada perbatasan kortikomedular arteri membelok mengikuti dasar piramid ginjal sebagai arteri arkuata, yang kemudian mengirimkan cabang2nya ke jaringan korteks di permukaan ginjal, di antara lobulus ginjal, sebagai arteri kortikalis radiata / arteri interlobularis / arteri intralobular. Arteri interlobular memberikan cabangnya sebagai arteriola aferen, yang membentuk kapiler glomerulus di dalam korpuskel ginjal , kemudian keluar meninggalkan korpuskel gijnal sebagai ateriola eferen. Dari sini pembuluh darah memecah2 lagi menjadi jalinan kapiler peritubular, yang mendarahi tubulus kontortus.
Pendarahan utama korteks ginjal unik karena arteriola memberikan cabangnya berurutan sebagai k kapiler glomerulus dan kapiler peritubular. Arteriola eferen dari nefron jukstamedular, di lain fihak membentuk beberapa pembuluh yang panjang dan lurus disebut vasa rekta


,


Daftar Pustaka
1. Gartner LP, Heatl JL.: Urinary System in Color Texbook of Histoligy sec edit. Saunders Company, 2001.
2. Krause WJ : Urinary System in Essentials of Human Histology sec edit. Little Brown and Company Boston New York Toronto London, 1996
3. Kessel RG: The Urinary (Excretory) System in Basic Medical Histology. The Biology of Cells, Tissues, and Organs, Oxford University Press New York, 1998