Nefron adalah unit struktural dan fungsional dasar ginjal. Istilah "nefron" berasal dari bahasa Yunani νεφρός (nephros) yang berarti "ginjal". Fungsi dasarnya adalah untuk mengatur konsentrasi air dan substansi larut air seperti garam sodium dengan cara menyaring darah, menyerap kembali yang dibutuhkan, dan mengekskresinya sebagai urin. Nefron membuang limbah dari tubuh, mengatur volume dan tekanan darah, mengatur tingkat elektrolit dan metabolit, dan mengatur pH darah. Fungsinya cukup vital bagi tubuh dan diatur oleh sistem endokrin melalui hormon seperti ADH, aldosteron, dan paratiroid. Manusia dengan ginjal normal memiliki sekitar 800.000 sampai 1,5 juta nefron.
 |
| Gambar 1 Nefron ginjal. Bagian-bagian bernomor adalah: 1. Glomerulus, 2. Arteriol eferen, 3. Kapsula Bowman, 4. Tubulus kontortus proksimal, 5. Tubulus kolektivus, 6.Tubulus kontortus distal, 7. Lengkung Henle, 8. Saluran papiler, 9. Kapiler peritubuler, 10. Vena arcuate, 11. Arteri arcuate, 12. Arteriol aferen, 13. Aparatus jukstaglomerular. |
Masing-masing nefron terdiri dari komponen penyaring (renal korpuskula) dan tubulus yang dirancang untuk reabsorpsi dan sekresi (renal tubulus). Renal korpuskula menyaring darah dan membawa air dan zat larut air ke renal tubulus untuk modifikasi.
 |
| Gambar 2 Mekanisme fisiologi nefron. |
1.1. Renal Korpuskula
Renal korpuskula terdiri atas glomerulus dan kapsula Bowmann. Renal korpuskula (atau malpighi korpuskula) adalah bagian awal dari nefron yang berfungsi sebagai alat filtrasi.
Glomerulus adalah seberkas kapiler yang menerima darah dari arteri aferen sirkulasi renal. Tekanan darah glomerular meloloskan air dan larutan dari darah sebagai hasil filtrasi dan dibawa menuju ruang yang dibuat oleh kapsula Bowman. Diameter arteriol eferen lebih kecil dari arteriol aferen, dan meningkatkan tekanan hidrostatik pada glomerulus.
Kapsula Bowman, juga disebut kapsul glomerulus, mengelilingi glomerulus. Kapsula Bowman terdiri dari lapisan visceral dalam yang terdiri dari sel yang disebut podosit dan lapisan luar yang terdiri dari epitel pipih selapis. Cairan dari darah di glomerulus disaring melalui lapisan visceral podosit, menghasilkan filtrat glomerulus.
Filtrat glomerulus kemudian menuju renal tubulus, disanalah filtrat diproses hingga menjadi urine yang sebenarnya.
1.2. Renal Tubulus
 |
| Gambar 3 Anatomi nefron dan letaknya di korteks dan medula ginjal. |
Berikut adalah bagian-bagian renal tubulus:
- Tubulus kontortus proksimal. Terdapat di bagian korteks dan terdiri dari epitel kubus selapis. Fungsinya untuk melakukan reabsorpsi.
- Lengkung Henle. Berbentuk seperti U dan terdapat di bagian medula.
- Lengkung Henle turun
- Lengkung Henle naik. Lengkung Henle naik dibagi menjadi dua segmen: bagian bawah yang terdiri dari jaringan epitel pipih selapis yang sangat tipis. Sedangkan bagian atasnya lebih tebal dan terdiri dari epitel kubus selapis. Bagian atasnya berada di bagian korteks dan menjadi tubulus kontortus distal.
- Tubulus kontortus distal
Darah dari arteriol eferen yang mengandung semuanya yang tidak disaring glomerulus, menuju kapiler peritubulus yang merupakan pembuluh darah kecil yang mengelilingi lengkung Henle, tubulus kontortus proksimal, dan tubulus kontortus distal, tempat filtrat mengalir. Substansi yang direabsorpsi kemudian dikembalikan ke aliran pembuluh darah.
Kapilar peritubular kemudian bergabung membentuk vena eferen. Kemudian vena eferen dari nefron lain bergabung menjadi vena renal, dan bergabung ke aliran darah tubuh.
2. Jenis-Jenis Nefron
Terdapat dua jenis nefron yaitu nefron kortikal dan nefron jukstamedular, keduanya dibedakan berdasarkan panjang lengkung Henle dan lokasi renal korpuskula. Semua nefron memiliki renal korpuskula pada korteks. Nefron kortikal memiliki lengkung Henle di renal medula dekat simpangan dengan renal korteks, sedangkan lengkung Henle nefron jukstamedular terletak jauh ke dalam renal medula. Disebut jukstamedular (juxtamedullary) karena renal korpuskulanya terletak di dekat medula (namun tetap di korteks).
Kebanyakan nefron adalah kortikal. Nefron kortikal memiliki lengkung Henle lebih pendek daripada nefron jukstamedular. Lengkung Henle yang lebih panjang pada nefron jukstamedular membentuk gradien hiperosmolar yang mampu membuat urine yang terkonsentrasi.
Kapiler peritubulus mengelilingi tubulus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distal pada kedua jenis nefron. Kapiler peritubulus hanya mengelilingi lengkung Henle nefron jukstamedular dan membentuk vasa recta.
3. Fungsi Nefron
 |
| Gambar 4 Sekresi dan reabsorpsi zat pada nefron. |
Glomerulus bersama kapsula bowman berfungsi melakukan filtrasi pada darah. Semua molekul yang ukurannya lebih kecil dari darah akan masih ke glomerulus, termasuk yang masih bisa digunakan seperti glukosa dan asam amino. Hasil penyaringan tersebut berupa filtrat glomerulus (urin primer).
Tubulus kontortus proksimal dapat dibagi menjadi bagian kontortus dan bagian menurun. Cairan yang memasuki tubulus kontortus proksimal direabsorbsi ke kapiler peritubular. Sekitar 2/3 filtrat yang masih dibutuhkan tubuh diserap kembali seperti sebagian garam, sebagian air, dan larutan organik lainnya (utamanya glukosa dan asam amino). Hasil dari reabsorpsi tubulus kontortus proksimal disebut urine sekunder.
Lengkung Henle adalah saluran berbentuk U yang merupakan perpanjangan dari tubulus kontortus proksimal. Lengkung Henle terdiri dari bagian menurun dan bagian naik. Bermula dari bagian korteks, lengkung Henle menerima filtrat dari tubulus kontortus proksimal, kemudian menurun hingga ke medulla lewat bagian menurun, kemudian kembali ke korteks melalui bagian naik untuk selanjutnya dibawa ke tubulus kontortus distal. Fungsi utama lengkung Henle adalah untuk mengendapkan garam di interstitium, jaringan yang mengelilingi lengkung Henle.
Mengingat perbedaan lengkung Henle menurun dan naik. Bagian menurun permeabel terhadap air dan kurang permeabel terhadap garam, dan hanya berfungsi untuk melakukan pengkonsentrasian interstitium. Ketika filtrat menurun ke bagian hipertonik di renal medula, air berpindah dengan mudah keluar dari bagian menurun dengan cara osmosis sampai kadar filtrat dan interstitium sama. Hipertonisitas medula (dan konsentrasi urin) ditentukan oleh ukuran lengkung Henle.
Tidak seperti bagian menurun, bagian naik yang lebih tipis tidak permeabel terhadap air, Bagian naik secara aktif memompa sodium keluar dari filtrat, membentuk interstitium hipertonik. Ketika filtrat melewat bagian naik, filtrat menjadi hipertonik karena kehilangan banyak sodium. Filrat hipertonik ini kemudian menuju tubulus kontortus distal di renal korteks.
Tubulus kontortus distal memiliki struktur dan fungsi yang berbeda dibandingkan tubulus kontortus proksimal. Sel yang mengelilingi tubulus ini memiliki banyak mitokondria untuk memproduksi banyak energi ATP untuk transpor aktif. Kebanyakan transpor ion yang terjadi di tubulus kontortus proksimal diatur oleh sistem endokrin. Dengan kehadiran hormon paratiroid, tubulus kontorus distal mereabsorpsi lebih banyak kalsium dan mensekresi lebih banyak fosfat. Ketika hormon aldosteron dihadirkan, sodium lebih banyak direabsorpsi dan lebih banyak potasium disekresi. Atrial natriuetic peptida menyebabkan tubulus kontortus proksimal mensekresi lebih banyak sodium. Tubulus ini juga mensekresi kation hidronium dan amonium untuk mengatur pH. Hasil dari augmentasi tubulus kontortus distal merupakan urine sebenarnya.
3.1 Sistem Saluran Pengumpul
Masing-masing tubulus kontortus distal membawa filtrat ke sistem saluran pengumpul, yang diawali dengan tubulus kolektivus. Sistem saluran pengumpul diawali di renal korteks dan berakhir di bagian medula. Ketika urine melewati sistem saluran pengumpul, urin melewati interstitium medula yang terdapat konsentrasi sodium yang tinggi sebagai hasil dari yang terjadi di lengkung Henle.
Tubulus kolektivus secara normal tidak permeabel terhadap air, tubulus kolektivus menjadi permeabel ketika terdapat hormon antidiuretik (ADH). ADH mempengaruhi fungsi aquaporin, hasilnya molekul air direabsorpsi saat melewati tubulus kolektivus. Aquaporin adalah membran protein yang secara selektif mengalirkan molekul air dan menghalangi laju ion dan larutan lain. Sekitar 3/4 air dari urin dapat direabsorbsi dengan cara osmosis ketika melewati tubulus kolektivus. Tingkat kadar ADH menentukan apakah urine akan terkonsentrasi atau encer. Peningkatan ADH mengindikasikan gejala dehidrasi, ketika air terlalu banyak maka ADH menurun sehingga urine menjadi encer.
Urine meninggalkan tubulus kolektivus medula dan menuju ke renal pelvis, dan menuju kandung kemih via ureter.
Karena berasal dari tempat berbeda dengan nefron selama perkembangan organ urinari dan organ reproduktif, tubulus kolektivus sesekali tidak dianggap sebagai bagian dari nefron.
3.2. Aparatus Jukstaglomerular
Aparatus jukstaglomerular adalah bagian nefron terspesialisasi yang berfungsi memproduksi dan mensekresi enzim renin. Aparatus jukstaglomerular terdapat diantara lengkung Henle naik dan arteriol aferen.
4. Signifikansi Klinis pada Nefron
Karena nefron penting dalam pengaturan cairan tubuh, nefron menjadi target umum obat yang mengatur tekanan darah dan edema. Obat tersebut, yang disebut diuretik, menghalangi kemampuan nefron untuk menahan elektrolisis, sehingga produksi urine meningkat.
5. Nefron pada Hewan Lain
Ukuran dan fungsi nefron dikatakan bervariasi di setiap spesies.
No comments:
Post a Comment