Ginjal adalah organ vital dalam tubuh manusia yang berperan penting dalam sistem ekskresi. Salah satu fungsi utama ginjal adalah menyaring darah dan mengeluarkan hasil saringan berupa urine. Namun tahukah kamu bahwa proses pembentukan urine di ginjal tidak semudah itu?
Tahapan Pembentukan Urine di Ginjal
Ada 3 tahapan yang harus dilalui sebelum urine terbentuk, yaitu:
1. Filtrasi
Filtrasi merupakan tahap awal dari pembentukan urine. Proses ini terjadi di glomerulus dan kapsula bowman di dalam ginjal.
Glomerulus tersusun atas anyaman pembuluh darah kapiler yang sangat padat. Darah dari pembuluh arteri akan memasuki glomerulus, kemudian disaring menembus dinding glomerulus yang tipis dan berpori.
Hasil saringan ini berupa cairan yang disebut filtrat glomerulus, yang mengandung air, glukosa, asam amino, garam-garam mineral seperti Na+, Cl-, K+, Ca2+, dan HCO3-, serta nitrogen terlarut seperti urea, asam urat, dan kreatinin. Zat-zat terlarut ini bercampur dengan air dan melewati pori-pori dinding glomerulus karena adanya tekanan hidrostatik pada glomerulus.
Setelah melewati glomerulus, filtrat glomerulus ini akan masuk ke kapsula bowman. Kapsula bowman berbentuk seperti mangkuk yang melingkupi glomerulus. Bagian dalam kapsula bowman dilapisi sel-sel epitel pipih sehingga cairan tidak bisa kembali masuk ke glomerulus.
Filtrat glomerulus di dalam kapsula bowman inilah yang disebut sebagai urine primer. Jadi fase filterisasi dalam pembentukan urine terjadi di glomerulus dan kapsula bowman.
2. Reabsorpsi
Setelah terbentuk urine primer di kapsula bowman, cairan ini akan mengalir memasuki tubulus kontortus proksimal. Di sinilah terjadi proses reabsorpsi atau penyerapan kembali.
Reabsorpsi adalah proses penyerapan kembali zat-zat yang masih dibutuhkan tubuh dari urine primer, seperti air, glukosa, asam amino, dan garam mineral tertentu seperti Na+, Cl-, Ca2+, dan HCO3-.
Proses ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi zat terlarut antara cairan tubulus dengan cairan di sekitar pembuluh kapiler. Zat-zat tersebut berdifusi dari konsentrasi tinggi di tubulus menuju konsentrasi rendah di pembuluh kapiler melalui mekanisme osmosis dan transpor aktif.
Hasil dari reabsorpsi ini disebut urine sekunder. Urine sekunder mengandung urea, air, pigmen empedu, garam, dan sedikit glukosa.
3. Augmentasi
Tahap terakhir dari pembentukan urine adalah augmentasi atau penambahan. Urine sekunder hasil reabsorpsi akan mengalir menuju tubulus kontortus distal.
Di tubulus kontortus distal, akan terjadi proses pertukaran ion secara selektif antara darah di pembuluh kapiler dengan urine sekunder di tubulus. Beberapa ion seperti K+ dan H+ disekresikan dari darah ke tubulus, sementara ion Na+ dan Cl- diabsorpsi dari tubulus ke darah.
Proses pertukaran ion ini disebut augmentasi. Hasil akhirnya adalah terbentuknya urine yang siap dikeluarkan dari tubuh, yang disebut urine final.
Jadi secara singkat, tahapan pembentukan urine di ginjal meliputi:
- Filtrasi di glomerulus dan kapsula bowman, menghasilkan urine primer
- Reabsorpsi di tubulus kontortus proksimal, menghasilkan urine sekunder
- Augmentasi di tubulus kontortus distal, menghasilkan urine final
Nah, tahapan filtrasi inilah yang merupakan fase filterisasi dalam pembentukan urine. Fase ini terjadi di glomerulus dan kapsula bowman, tempat terbentuknya urine primer dari hasil penyaringan darah.
Mekanisme Filterisasi pada Glomerulus
Filterisasi merupakan proses penyaringan darah yang terjadi pada glomerulus di ginjal. Glomerulus tersusun atas anyaman pembuluh kapiler darah yang sangat padat dan dilapisi membrane filterisasi.
Membran ini hanya tembus bagi molekul kecil seperti air, glukosa, garam mineral, dan urea. Sementara sel darah merah, sel darah putih, dan protein plasma tidak dapat melewatinya.
Ada 3 faktor utama yang menyebabkan terjadinya filterisasi glomerulus:
1. Tekanan Hidrostatik Glomerulus
Pembuluh arteri aferen yang memasuki glomerulus memiliki tekanan darah tinggi. Rata-rata tekanan hidrostatik pada arteri aferen mencapai 60 mmHg.
Tekanan yang tinggi ini mendorong cairan plasma darah dengan molekul-molekul kecil melewati membrane filterisasi glomerulus.
2. Permeabilitas Membran Filterisasi
Membran filterisasi tersusun atas 3 lapisan, yaitu:
- Lapisan dalam: terdiri atas sel-sel epitel yang berbentuk podosit, membentuk celah filterisasi selektif.
- Lapisan tengah: terdiri atas membrane basal yang hanya dilalui molekul kecil.
- Lapisan luar: terdiri atas sel-sel epitel pipih, mencegah aliran balik filtrat ke kapiler.
Struktur membrane seperti ini hanya memungkinkan molekul kecil tertentu untuk melewatinya.
3. Tekanan Osmotik Glomerulus
Cairan tubuh memiliki tekanan osmotik sekitar 25 mmHg. Sementara tekanan osmotik pada plasma darah mencapai 33 mmHg.
Perbedaan tekanan osmotik ini menciptakan gradien osmosis yang memfasilitasi pergerakan air dan molekul terlarut melewati membrane glomerulus.
Ketiga faktor inilah yang menyebabkan glomerulus mampu menyaring plasma darah secara efisien. Hasil saringannya berupa filtrat glomerulus yang merupakan cairan yang sangat mirip dengan plasma darah, namun tanpa protein plasma.
Filtrat glomerulus ini kemudian mengalir memasuki kapsula bowman dan tubulus ginjal untuk proses selanjutnya, yaitu reabsorpsi dan augmentasi sebelum urine terbentuk.
Peran Penting Filterisasi Glomerulus Bagi Fungsi Ginjal
Mengapa filterisasi glomerulus begitu penting bagi ginjal? Ada beberapa alasan, diantaranya:
1. Membersihkan darah dari sampah metabolisme
Filterisasi glomerulus membersihkan darah dari molekul sampah hasil metabolisme sel, seperti urea, kreatinin, asam urat, dan ion-ion berlebih. Zat-zat ini berbahaya jika menumpuk di dalam darah.
2. Memelihara keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh
Ginjal menjaga volume cairan tubuh dan keseimbangan ion seperti Na+, K+, Cl-, Ca2+, dan H+ melalui filterisasi glomerulus dan proses reabsorpsi serta sekresi tubulus ginjal.
3. Memelihara tekanan osmosis darah
Filterisasi glomerulus membantu menjaga agar tekanan osmosis plasma darah tetap konstan. Bila tekanan osmosis darah berubah, maka laju filterisasi glomerulus pun akan menyesuaikan.
4. Membuang obat dan racun dari darah
Ginjal mampu menyaring banyak jenis obat, racun, dan zat aditif makanan melalui filterisasi glomerulus agar tidak menumpuk di dalam darah.
5. Memelihara keseimbangan asam-basa darah
Ginjal mengeluarkan asam yang berlebih dan menghasilkan ammonia melalui filterisasi glomerulus dan tubulus ginjal untuk menjaga pH darah normal.
Nah, itu dia peran vital filterisasi glomerulus bagi fungsi ginjal secara keseluruhan. Tanpa filterisasi, ginjal tidak dapat membersihkan dan menjaga homeostasis cairan serta ion penting dalam tubuh.
Gangguan pada Filterisasi Glomerulus dan Dampaknya
Filterisasi glomerulus sangat rentan mengalami gangguan. Beberapa kondisi yang dapat mengganggu proses filterisasi antara lain:
1. Penyakit ginjal
Penyakit ginjal seperti glomerulonefritis dan pielonefritis dapat merusak struktur glomerulus. Akibatnya, laju filterisasi glomerulus menurun sehingga pembuangan sisa metabolisme terganggu.
2. Diabetes melitus
Penderita diabetes melitus cenderung mengalami penebalan membrane basal glomerulus akibat kadar glukosa darah tinggi dalam jangka panjang. Hal ini mengurangi laju filterisasi.
3. Hipertensi
Tekanan darah tinggi yang berlangsung lama dapat menyebabkan pengerasan pembuluh darah ginjal termasuk glomerulus. Aliran darah ke glomerulus berkurang sehingga filtrasi kurang efisien.
4. Penuaan
Membran filterisasi glomerulus cenderung mengalami penebalan dan kekakuan seiring pertambahan usia. Ini juga berdampak pada penurunan laju filterisasi.
Dampak dari gangguan filterisasi glomerulus diantaranya adalah:
- Penurunan laju filtrasi glomerulus (LFG)
- Penumpukan urea dan kreatinin dalam darah
- Gangguan keseimbangan cairan dan elektrolit
- Peningkatan tekanan darah
- Keracunan akibat penumpukan obat dan racun
Maka dari itu, sangat penting bagi kita untuk menjaga kesehatan ginjal supaya filterisasi glomerulus dapat berfungsi optimal. Beberapa cara menjaga ginjal tetap sehat adalah dengan mengonsumsi air putih yang cukup, makan makanan bergizi. Semoga badan kita tetap sehat selalu ya, terima kasih sudah membaca artikel kami!
