Ginjal

GINJAL

1. Pendahuluan

Sedikit orang yang menyadari betapa mengagumkannya ginjal kita. Ginjal sesungguhnya merupakan pabrik kimia yang sangat rumit. Ginjal mampu menyaring seluruh suplai darah di tubuh kita 25 kali dalam satu hari. Ginjal membersihkan kotoran beracun yang dihasilkan tubuh sementara dalam waktu yang bersamaan ginjal juga menjaga keseimbangan kandungan garam, asam dan air dalam tubuh. Limbah kimia dan kelebihan air dikumpulkan oleh ginjal dan disalurkan ke kandung kemih dalam bentuk urin. Ginjal juga membantu kondisi lingkungan tubuh dan menghasilkan hormon penting untuk mengatur tekanan darah dan produksi sel darah merah. Walaupun kita jarang memperhatikan dan karena ginjal kita biasa bekerja dengan indahnya, kerja ginjal tidak begitu kita hargai sampai saatnya kerja ginjal tersebut gagal. Kegagalan kerja ginjal memicu tekanan darah tinggi, anemia, dan menumpuknya limbah dalam darah; yang dapat membahayakan jiwa.

Ginjal adalah salah satu organ terpenting dalam tubuh manusia. Semua vertebrata dan beberapa invertebrata memiliki ginjal. Manusia, seperti halnya vertebrata lain, biasanya memiliki 2 buah ginjal. Ginjal manusia berwarna merah gelap dan memiliki bentuk dimana satu sisinya cembung atau bulat, dan sisi lainnya cekung atau melekuk kedalam. Ginjal manusia sekitar 10-13 cm panjangnya dan sekitar 5-7,5 cm lebarnya. Ginjal orang dewasa kira-kira seukuran dengan mouse komputer. Ginjal berada dibawah diafragma dan dibelakang peritoneum. Ginjal terletak didepan dinding belakang abdomen, pada kedua sisi tulang belakang. Ginjal terletak dibawah garis tengah punggung, dibawah liver pada sisi kanan dan dibawah limpa pada sisi kiri.

Fungsi terpenting dari ginjal adalah membuang limbah beracun dari darah. Sebagian besar dari limbah ini adalah senyawa urea mengandung nitrogen dan asam urat. Kemampuan ginjal untuk menjalankan fungsinya dalam membuang kotoran, bergantung pada unit fungsional dari ginjal yang disebut nephron. Bersama dengan kandung kemih, dua ureter, dan satu urethra, ginjal menyusun sistem uriner tubuh.

2. Struktur

a. Renal Capsule (Fibrous Capsule)

Tiap ginjal dibungkus dalam suatu membran transparan yang berserat yang disebut renal capsule. Membran ini melindungi ginjal dari trauma dan infeksi. Renal capsule tersusun dari serat yang kuat, terutama colagen dan elastin (protein berserat), yang membantu menyokong massa ginjal dan melindungi jaringan vital dari luka. Renal capsule menerima suplai darahnya terutama dari arteri interlobar, suatu pembuluh darah yang merupakan percabangan dari renal arteri utama. Pembuluh darah ini menjalar melalui cortex ginjal dan berujung pada renal capsule. Membrane ini biasanya 2-3 milimeter tebalnya.

Renal Capsule melindungi dinding luar dan masuk melalui bagian cekung ginjal yang dikenal dengan sinus. Sinus berisi pembuluh utama yang mengangkut urin dan pembuluh arteri dan venna yang menyuplai jaringan dengan nutrisi dan oksigen. Renal capsule terhubung kepada struktur ini dalam sinus dan melapisi dinding sinus.

Pada orang yang normal, renal capsule berwarna merah muda, tembus cahaya, halus, dan mengkilat. Biasanya membran ini mudah dilepas dari jaringan ginjal. Ginjal yang terkena penyakit sering membuat ikatan serat dari jaringan utamanya kepada renal capsule, yang membuat capsule melekat lebih kuat. Sulitnya membuka capsule ini merupakan pertanda bahwa ginjal telah terkena penyakit.

b. Renal Cortex

Renal cortex merupakan lapisan terluar ginjal. Lapisan ini terletak diantara renal capsule dan Medulla. Bagian atas nephron, yaitu glomerulus dan Henle's loop berada di lapisan ini. Renal cortex adalah jaringan yang kuat yang melindungi lapisan dalam ginjal. Pada orang dewasa, renal cortex membentuk zona luar yang halus tersambung dengan projectil (kolom kortikal) yang menjulur diantara piramid. Dalam lapisan ini terdapat renal corpusle dan renal tubules kecuali untuk bagian dari Henle's loop yang turun kedalam renal medulla. Renal cortex juga mengandung pembuluh darah dan kortikal pembuluh penampung.

c. Renal Medulla (Renal Pyramids)

Renal Medulla berada dibawah Cortex. Bagian ini merupakan area yang berisi 8 sampai 18 bagian berbentuk kerucut yang disebut piramid, yang terbentuk hampir semuanya dari ikatan saluran berukuran mikroskopis. Ujung dari tiap piramid mengarah pada bagian pusat dari ginjal. Saluran ini mengangkut urin dari cortical atau bagian luar ginjal, dimana urin dihasilkan, ke calyces. Calyces merupakan suatu penampung berbentuk cangkir dimana urin terkumpul sebelum mencapai kandung kemih melalui ureter. Ruang diantara piramid diisi oleh cotex dan membentuk struktur yang disebut renal columns.

Ujung dari tiap pyramid, yang disebut papilla, menuju pada Calyces di pusat tengah ginjal. Permukaan papilla memiliki penampilan seperti saringan karena banyaknya lubang-lubang kecil tempat dimana tetesan urin lewat. Setiap lubang merupakan ujung dari sebuah saluran yang merupakan bagian dari nephron, yang dinamakan saluran Bellini; dimana semua saluran pengumpul didalam piramid mengarah. Serat otot mengarah dari calyx menuju papilla. Pada saat serat otot pada calyx berkontraksi, urin mengalir melalui saluran Bellini kedalam calyx(calyces). Urin kemudian mengalir ke kandung kemih melalui renal pelvis dan ureter.

d. Renal Pelvis

Renal Pelvis berada di tengah tiap ginjal sebagai saluran tempat urin mengalir dari ginjal ke kandung kemih. Bentuk renal pelvis adalah seperti corong yang melengkung di satu sisinya. Renal pelvis hampir seluruhnya dibungkus dalam lekukan dalam pada sisi cekung ginjal, yaitu sinus. Ujung akhir dari pelvis memiliki bentuk seperti cangkir yang disebut calyces.

Renal pelvis dilapisi oleh lapisan membran berselaput lendir yang lembab yang hanya beberapa sel tebalnya. Membran ini terkait kepada bungkus yang lebih tebal dari serat otot yang halus, yang dibungkus lagi dengan lapisan jaringan yang terhubung. Membran berselaput lendir pada pelvis ini agak berlipat sehingga terdapat ruang bagi jaringan untuk mengembang ketika urin menggelembungkan pelvis. Serat otot tertata dalam lapisan longitudinal dan melingkar. Kontraksi lapisan otot terjadi dengan gelombang yang bersifat periodik yang disebut gerak peristaltis pelvis. Gerakan ini mendorong urin dari pelvis menuju ureter dan kandung kemih. Dengan adanya pelapis pada pelvis dan ureter yang tidak dapat ditembus oleh substansi normal dalam urin, maka dinding struktur ini tidak menyerap cairan.

e. Vena Renal dan Arteri Renal 

Dua dari pembuluh darah penting, vena renal dan arteri renal. Dua pembuluh ini merupakan percabangan dari aorta abdominal (bagian abdominal dari arteri utama yang berasal dari jantung) dan masuk kedalam ginjal melalui bagian cekung ginjal.

Di bagian dalam pada sisi cekung dari tiap ginjal, terdapat lubang, yang dinamakan hilum, tempat dimana arteri renal masuk. Setelah masuk melalui hilum, arteri renal terbagi menjadi dua cabang besar, dan setiap cabang terbagi menjadi beberapa arteri yang lebih kecil yang membawa darah ke nephron, unit fungsional dari ginjal. Darah yang telah diproses oleh nephron akhirnya mencapai vena renal, yang membawa darah kembali ke cava vena inferior dan ke sisi kanan jantung.

Arteri renal mengangkut 1,2 liter darah per menit ke ginjal pada manusia normal, suatu jumlah yang ekuivalen dengan sekitar seperempat dari output jantung. Dengan demikian, jumlah volume darah yang sama dengan darah dalam tubuh manusia normal dewasa, diproses dalam ginjal sebanyak satu dalam setiap empat atau lima menit. Meskipun beberapa kondisi fisik dapat menghambat aliran darah, terdapat mekanisme pengatur-mandiri tertentu yang terdapat pada arteri ginjal yang memungkinkan suatu adaptasi terhadap keadaan yang berbeda.

Ketika tekanan darah tubuh naik atau turun, sensor penerima dari sistem saraf yang terletak dalam otot halus dinding arteri terpengaruh oleh perbedaan tekanan, dan, untuk menghilangkan kenaikan atau penurunan tekanan darah, arteri dapat melebar atau menyempit untuk menjaga jumlah volume aliran darah.

f. Nephron 

Fungsi ginjal yang paling penting adalah untuk membuang zat limbah dari darah. Nephrons merupakan unit fungsional dari ginjal dalam menjalankan fungsi ini. Nephron menghasilkan urin dalam proses membuang limbah dan zat-zat berlebihan dari darah. Ada sekitar 1.000.000 nephron dalam tiap ginjal manusia. Struktur luar biasa ini, terletak antara cortex dan medulla. Dibawah pembesaran, nephron terlihat seperti pembuluh atau saluran kusut, namun tiap nephron sebenarnya memiliki susunan yang tertentu sehingga memungkinkan proses penyaringan limbah dalam darah. Tiap nephron pada ginjal mamalia dapat mencapai panjang 30-55 mm. pada satu ujung nefron tertutup, melebar dan melipat membentuk struktur berbentuk cangkir berdinding dua. Struktur ini disebut corpuscular capsule, atau Bowman's Capsule. Capsule ini membungkus glomerulus, struktur utama nefron dalam fungsi penyaringan. Struktur nefron dijelaskan secara detil dibawah ini:

1). Glomerulus 

Glomerulus adalah filter utama dari nefron dan terletak dalam Bowman's capsule. Glomerulus dan seluruh Bowman's capsule membentuk renal corpuscle, unit filtrasi dasar dari ginjal. Dari Bowman capsule, keluar pembuluh sempit, disebut proximal convoluted tubule. Tubule ini berkelok-kelok sampai berakhir pada saluran pengumpul yang menyalurkan urin ke renal pelvis.

Glomerulus adalah suatu jaringan yang terdiri dari pembuluh darah yang luar biasa tipisnya yang disebur kapileri. Glomerulus membentuk saluran berlipat yang sangat banyak tempat lewatnya darah. Glomerulus bersifat semipermeable (dapat ditembus air), memungkinkan air dan larutan limbah tembus dan dikeluarkan dari kapsul Bowman dalam bentuk urin. Darah yang telah disaring keluar dari glomerulus melalui Efferent arteriole untuk menuju ke vena intralobular melalui plexus medullary.Seluruh larutan tersaring dihasilkan oleh glomerulus kemudian masuk ke Bowman's Capsule. Pada saat cairan ini melewati proximal convoluted tubule, sebagian besar air dan garam diserap kembali, sebagian larutan lain diserap seluruhnya, sebagian yang lain hanya sebagian.

Glomerulus merupakan suatu bongkahan pembuluh kapiler yang diselubungi oleh kapsul Bowman dalam nefron. Glomerulus memperoleh suplai darah dari afferent arteriole pada sirkulasi renal. Tidak seperti pangkal dari pembuluh kapiler lainnya, glomerulus bermuara pada efferent arteriole dan tidak pada cabang venna. Hambatan yang diberikan oleh arteriole menghasilkan tekanan tinggi dalam glomerulus yang membantu proses ultrafiltrasi dimana cairan dan zat-zat terlarut dalam darah dipaksa keluar dari kapileri ke Kapsul Bowman. Angka yang menunjukkan darah yang dibersihkan oleh seluruh glomeruli dan merupakan ukuran dari fungsi ginjal secara keseluruhan disebut glomerular filtration rate (tingkat penyaringan glomerular).

2) Henle's Loop 

Loop Henle merupakan bagian dari tubulus renal yang kemudian menjadi sangat sempit yang menjulur jauh kebawah kapsul Bowman dan kemudian naik lagi keatas membentuk huruf U. Di sekeliling Loop Henle dan bagian lain tubulus renal terdapat jaringan kapiler, yang terbentuk dari pembuluh darah kecil yang bercabang dari glomerulus.

Cairan yang masuk kedalam loop merupakan larutan yang terdiri dari garam, urea, dan zat lain yang berasal dari glomerulus melalui proximal convoluted tubule. Pada tubulus ini, sebagian besar komponen terlarut yang dibutuhkan tubuh, terutama glukosa, asam amino, dan sodium bikarbonat, diserap kembali kedalam darah. Bagian pertama dari loop, yaitu cabang yang menurun, bersifat dapat ditembus oleh air, dan cairan yang mencapai lekukan dari loop ini jauh lebih banyak mengandung garam dan urea dibandingkan dengan plasma darah.

Pada saat cairan mengalir naik kembali melalui pembuluh naik, sodium klorida dikeluarkan dari pembuluh ke jaringan sekelilingnya, dimana konsentrasinya lebih rendah. Pada bagian ketiga dari loop ini, dinding pembuluhnya apabila diperlukan dapat membuang, bahkan dalam keadaan berlawanan dengan gradien konsentratnya, dalam proses aktif yang memerlukan lebih banyak energi. Pada tubuh orang normal, penyerapan kembali garam dari urin hanya dilakukan dalam keadaan konsumsi garam yang rendah. Namun pada saat garam dalam darah tinggi, kelebihan garam ini dibuang.

3) Renal Collecting Tubule(Tubulus Pengumpul)

Disebut juga Pembuluh Bellini, suatu pembuluh kecil sempit yang panjang dalam ginjal yang mengumpulkan dan mengangkut urin dari nefron, menuju pembuluh yang lebih besar yang terhubunng dengan calyses ginjal. Cairan yang berasal dari loop Henle masuk kedalam Distal Convoluted Tubule (Tubulus Konvolusi Distal) dimana penyerapan kembali sodium berlanjut sepanjang seluruh tubulus distal. Penyerapan kembali ini tetap terjadi hingga bagian awal dari Tubulus pengumpul ginjal.

Setiap tubulus pengumpul memiliki panjang sekitar 20-22 mm dan berdiameter 20-50 micron. Dinding dari tubulus tersusun dari sel dengan proyeksi seperti rambut, lentur seperti cambuk, dalam pembuluh ini. Gerakan dari sel cambuk ini membantu gerakan sekresi sepanjang pembuluh. Pada saat tubulus pengumpul menjadi lebih lebar diameternya, tinggi sel ini meningkat sehingga dinding menjadi lebih tebal.

Fungsi dari tubulus pengumpul adalah pengangkutan urin dan penyerapan air. Telah diketahui bahwa jaringan dari medula ginjal atau bagian dalamnya, mengandung konsentrasi sodium yang tinggi. Ketika tubulus pengumpul ini berada pada medula, konsentrasi sodium menyebabkan dikeluarkannya air dari seluruh dinding tubulus keluar ke medulla. Air bercampur diluar diantara sel-sel dinding tubulus sampai konsentrasi sodium seimbang antara didalam tubulus dan diluarnya. Pembuangan air dari larutan dalam tubulus membuat urin menjadi lebih kental dan menghemat badan air dalam tubuh.

3. Fungsi

1. Urinasi dan Penyaringan darah

(1) Darah mengalir masuk ke ginjal melalui Arteri Renalis. Arteri bercabang-cabang dan menjadi pembuluh darah yang semakin kecil, disebut arteriole, dan akhirnya berujung pada pembuluh kapiler di glomerulus pada setiap nephron.

(2) Darah yang mengalir ke ginjal, masuk kedalam glomerulus melalui Affarent Arteriole. Di dalam glomerulus, darah mengalir melalui capiler yang berkelok-kelok. Dinding pembuluh kapiler disini agak tipis, dan tekanan darah dalam kapiler tinggi. Hal ini mengakibatkan air, bersama dengan zat-zat yang terlarut di dalamnya–seperti garam, glukosa atau gula, asam amino, dan limbah urea dan asam urat–terdorong keluar melalui dinding kapiler yang tipis, yang kemudian dikumpulkan di Kapsul Bowmen. Partikel yang lebih besar dalam darah, seperti sel darah merah dan molekul protein, terlalu besar untuk melewati dinding kapiler dan mereka tetap berada dalam aliran darah. Darah yang sudah disaring meninggalkan glomerulus melalui Everent Arteriole yang lain, yang bercabang-cabang membentuk suatu jaring pembuluh darah diseputar tubulus renal. Darah kemudian keluar dari ginjal melalui vena renalis. Sekitar 180 liter (±50 galon) darah disaring oleh ginjal setiap harinya, dan sekitar 1,5 liter (1,3 qt) urin diproduksi.

(3) Produksi urin diawali dengan zat-zat yang ditinggalkan darah pada saat darah melewati ginjal–seperti air, garam, dan zat-zat lain yang dikumpulkan dari glomerulus dalam kapsul Bowman. Cairan ini, disebut saringan glomerular, bergerak dari kapsul Bowman melewati tubul renalis. Bersamaan dengan mengalirnya cairan tadi sepanjang tubul renalis, jaring pembuluh darah yang menyelubungi tubulus menyerap kembali sebagian air, garam dan semua nutrisi, terutama glukosa dan asam amino, yang terpisah pada saat darah melewati glomerulus. Proses penting ini, disebut penyerapan tubular, membuat tubuh kita secara selektif memilah zat-zat yang masih diperlukan dan membuang limbah dan racun yang tidak bergunal lagi. Pada akhirnya, sekitar 99% dari air, garam dan nutrisi lainnya diserap kembali oleh tubuh.

(4) Pada saat ginjal melakukan proses penyerapan kembali nutrisi yang masih dibutuhkan dari saringan glomerular, ginjal melakukan suatu pekerjaan yang berlawanan, yang disebut sekresi tubular. Dalam proses ini, zat-zat yang sudah tidak dibutuhkan dari kapiler yang menyelubungi nephron dimasukan dalam saringan glomerular. Zat-zat ini termasuk partikel bermuatan yang disebut ion, termasuk ion ammonium, ion hydrogen, dan potassium.

(5) Ketiga proses ini, saringan glomerular, penyerapan tubular dan sekresi tubular; yang kemudian menghasilkan urine, yang mengalir menuju tubulus pengumpul urin. Tubulus pengumpul ini mengalirkan urin ke tubulus mikro pada piramida ginjal. Urin kemudian disimpan dalam sebuah kamar dalam ginjal dan akhirnya dialirkan ke ureter, suatu saluran panjang dan sempit yang berakhir di kandung kemih. Dari sekitar 180 liter darah yang disaring ginjal setiap hari, menghasilkan sekitar 1,5 liter urine.

2. Pengatur Kadar Air Dalam Darah.

Fungsi penting lain ginjal adalah untuk mengatur jumlah kandungan air dalam darah. Proses ini dipengaruhi oleh antidiuretic hormone (ADH), yang disebut juga vasopressin, yang diproduksi di hipotalamus (bagian otak yang mengatur banyak fungsi internal) dan menyimpannya dalam kelenjar pituari yang terletak didekatnya. Receptor di dalam otak memonitor kandungan air dalam darah. Ketika kadar garam dan zat-zat yang lain dalam darah menjadi terlalu tinggi, kelenjar pituari melepaskan ADH kedalam aliran darah.

Darah yang mengandung ADH dari otak mengalir dan masuk kedalam ginjal. ADH membuat tubulus renal dan pembuluh pengumpul menjadi lebih mudah ditembus oleh larutan dan air. Hal ini menyebabkan lebih banyak air diserap kembali dalam aliran darah. Dilain sisi, ketiadaan ADH membuat pembuluh pengumpul tidak dapat ditembus oleh larutan dan air, sehingga cairan dalam pembuluh, dimana sebagian larutan telah dibuang, tetap banyak mengandung air; urin menjadi encer.

3. Pengatur Tekanan Darah

Pengaturan tekanan darah berhubungan erat dengan kemampuan ginjal untuk mengeluarkan cukup sodium chloride (garam) untuk memelihara jumlah sodium yang normal, volume cairan extraselular dna volume darah. Penyakit ginjal merupakan penyebab utama hipertensi tipe kedua. Bahkan gangguan kecil dalam fungsi ginjal memainka peran besar pada sebagian besar (jika tidak semua) kasus tekanan darah tinggi dan menaikkan cedera pada ginjal. Cedera ini akhirnya dapat menyebabkan darah tinggi berat, stroke atau bahkan kematian.

Pada orang normal, ketika mengkonsumsi banyak sodium klorida, tubuh menyesuaikan. Tubuh mengeluarkan lebih banyak sodium klorida tanpa menaikkan tekanan pembuluh arteri. Namun demikian, banyak pengaruh dari luar yang mengurangi kemampuan ginjal untuk mengeluarkan sodium. Jika ginjal tidak cukup mampu untuk mengeluarkan garam dengan asupan garam normal atau tinggi, mengakibatkan tejadinya peningkatan kronis volume cairan extraselular dan peningkatan volume darah. Hal ini memicu terjadinya tekanan darah tinggi. Ketika terjadi peningkatan kadar hormon dan neurotransmitter yang menyebabkan pembuluh darah menyempit, bahkan kenaikan kecil volume darah menjadi berbahaya. (Hal ini disebabkan karena kecilnya ruang pembuluh darah tempat darah dipaksa untuk mengalir). Meski peningkatan tekanan arterial membuat ginjal mengeluarkan lebih banyak sodium (yang memperbaiki keseimbangan sodium), tekanan yang lebih tinggi dalam arteri mungkin terjadi. Hal ini memperlihatkan hubungan antara penyakit ginjal dan tekanan darah tinggi.

Hormone aldosterone yang dihasilkan oleh kelenjar adrenalin, berinteraksi dengan ginjal untuk mengatur kandungan sodium dan potasium dalam darah. Aldosteron dengan jumlah yang banyak menyebabkan nefron menyerap kembali ion sodium lebih banyak, air, dan lebih sedikit ion potasium. Sedikit aldosteron menyebabkan efek sebaliknya. Respon ginjal terhadap aldosterone membantu menjaga kadar garam dalam darah pada batas yang sempit yang terbaik bagi aktivitas fisik dasar.

Aldosterone juga membantu mengatur tekana darah. Ketika tekanan darah mulai turun, ginjal melepaskan enzim (protein khusus) yang disebut renin, yang mengubah protein darah menjadi hormon angiotensin. Hormon ini menyebabkan pembuluh darah mengerut sehingga terjadi kenaikan tekanan darah. Angiotensin kemudian mempengaruhi kelenjar adrenalin untuk melepas aldosterone, yang menyebabkan sodium dan air diserap kembali dan menaikkan volume darah dan tekanan darah.

4. Menjaga Keseimbangan Kadar Asam dalam Tubuh

Ginjal juga menyesuaikan keseimbangan kadar asam dalam tubuh untuk mencegah kelainan darah seperti acidosis atau alkalosis, keduanya melumpuhkan fungsi sistem saraf pusat. Jika darah terlalu asam, dimana terlalu banyak terdapat ion hidrogen, ginjal menyerap ion ini kedalam urin melalui proses sekresi tubular.

5. Penghasil Hormon

1. Erythropoietin

Beberapa hormone dihasilkan oleh ginjal. Salah satunya, Erythropoietin, mempengaruhi produksi sel darah merah dalam sumsum tulang. Ketika ginjal mendeteksi bahwa jumlah sel darah merah dalam tubuh berkurang, ginjal memproduksi eritropoitin. Hormon ini berjalan dalam aliran darah ke sumsum tulang, merangsang produksi dan pelepasan lebih banyak sel darah.

Erythropoietin adalah glikoprotein. Hormon ini bekerja pada sumsum tulang untuk meningkatkan produksi sel darah merah. Stimuli seperti pendarahan atau pergi ke tempat ketinggian (dimana oksigen tipis) memicu pelepasan EPO. Orang yang mengalami gagal ginjal dapat tetap hidup dengan dialisis. Tetapi dialisis hanya membersihkan darah dari limbah. Tanpa sumber EPO, orang ini akan menderita anemia. Sekarang, berkat teknologi rekombinan DNA, rekombinan EPO manusia telah tersedia untuk mengobati pasien ini.

Karena EPO meningkatkan hematocrit, ini menyebabkan lebih banyak oksigen mengalir ke otot kerangka. Sebagian pembalap sepeda dan pelari jarak jauh menggunakan rekombinan EPO untuk meningkatkan performa mereka. Walau rekombinan EPO memiliki sekuen yang persis sama dengan asam amino sebagai hormon alami, zat gula yang dilekatkan oleh sel yang digunakan oleh industri farmasi berbeda dengan yang dilekatkan oleh sel pada ginjal manusia. Perbedaan ini dapat dideteksi pada urin atlet.

Kekurangan oksigen dalam jangka waktu lama (seperti hidup di pegunungan) menyebabkan meningkatnya sintesis EPO. Pada tikus, dan mungkin pada manusia, efek ini dipicu oleh kulit. Sel kulit tikus dapat mendeteksi kadar oksigen yang rendah (hypoxia) dan jika hal ini berlangsung terus, darah yang mengalir ke ginjal akan semakin berkurang dan menyebabkan meningkatnya sintesa EPO oleh ginjal.

Belum lama ini ditemukan bahwa EPO juga disintesa oleh otak ketika terjadi kekurangan oksigen di otak (seperti terkena stroke), dan membantu melindungi neuron dari kerusakan. Mungkin rekombinan EPO manusia dapat berguna untuk korban stroke juga.

2. Calcitriol

Calcitriol adalah 1,25[OH]2 Vitamin D3, bentuk aktif dari vitamin D. Calcitriol diperoleh dari calciferol (vitamin D3) dari makanan yang dikonsumsi, yang kemudian disintesa oleh kulit yang terkena sinar ultraviolet dari cahaya matahari pagi hari. Calciferol dalam darah dirubah menjadi vitamin aktif dalam dua langkah:

1. Calciferol dirubah dalam liver menjadi 25[OH] vitamin D3 kemudian dibawa ke ginjal (terikat ke serum globulin) dimana selanjutnya dirubah menjadi calcitriol.
2. Langkah terakhir ini dibantu oleh hormon parathyroid (PTH)

Calcitriol bekerja dalam sel usus untuk membantu penyerapan kalsium dalam makanan. Calcitriol bekerja pula dalam tulang untuk memobilisasi calcium dari tulang kedalam darah. Calcitriol masuk kedalam sel, jika sel tersebut mengandung reseptor untuknya (sel usus memiliki reseptor tersebut), hormon ini kemudian terikat pada reseptor tersebut. Reseptor Calcitriol merupakan faktor transkripsi zinc-finger (lipatan berbentuk jari dari asam amino dan ion zinc, yang ditemukan di bagian molekul protein yang terikat pada DNA dan RNA) a finger-shaped fold of amino acids plus a zinc ion that is found in regions of protein molecules that bind to DNA and RNA. Kekurangan calcitriol mengakibatkan terkumpulnya kalsium di tulang menjadi terhambat.

Pada masa kanak-kanak, hal ini mengakibatkan kelainan bentuk tulang atau rakitis. Pada orang dewasa, mengakibatkan kelemahan tulang dan menyebabkan osteomalacia. Penyebab yang paling sering adalah kurangnya jumlah vitamin dalam makanan atau kurang terkena paparan sinar matahari. Namun demikian, suatu kasus yang disebabkan karena faktor keturunan timbul menjadi penyebab dengan mewariskan dua gen mutan untuk enzim ginjal yang mengubah 25[OH] vitamin D3 menjadi calcitrio. Kasus yang lain rakitis yang diakibatkan faktor keturunan (juga sangat jarang) adalah dengan mewariskan dua gen cacat pada reseptor calcitriol. Mutasi yang merubah asam amino pada satu atau yang lainnya dari pengaruh zinc-finger dengan pengikatan kepada DNA elemen penerima.

4. Penyakit Ginjal

1. Pyelonephritis

Infeksi dan peradangan jaringan ginjal dan renal pelvis (ruang yang terbentuk dari perluasan ujung atas ureter tubulus yang menyalurkan urin ke kandung kemih). Infeksi ini biasanya disebabkan karena bakteri. Kelainan ginjal yang paling sering terjadi, pyelonephritis dapat menjadi kronis dan akut.

Pyelonephritis yang sudah akut biasanya menyerang satu daerah pada ginjal, dan tidak menyerang bagian yang lain. Pada banyak kasus, pyelonephritis dapat berkembang tanpa adanya penyebab yang jelas. Gangguan pada aliran darah atau urin, dapat membuat ginjal lebih mudah terserang infeksi, dan penumpukan kotoran pada ujung urethra juga diperkirakan meningkatkan kasus penyakit pada bayi (urethra merupakan saluran urin dari kandung kemih keluar). Wanita dapat mengalami cedera saluran kencing pada saat berhubungan atau kehamilan, dan kateterisasi (pengeluaran urin secara mekanik) dapat menyebabkan infeksi.

2. Glomerulonephritis

Glomerulonephritis, penyakit ginjal lain yang sering terjadi, ditandai dengan peradangan sebagian glomeruli ginjal. Kondisi ini dapat terjadi ketika sistem imun tubuh lumpuh. Antibodi dan zat-zat lainnya membentuk partikel dalam aliran darah yang terjebak dalam glomeruli. Hal ini menyebabkan peradangan dan membuat glomeruli tidak dapat bekerja dengan baik. Gejala dari penyakit ini bisa termasuk darah dalam urin, pembengkakan jaringan tubuh, dan adanya protein dalam urin, dalam hasil tes laboratorium. Glomerulonephritis bisa sembuh sendiri tanpa pengobatan. Jika pengobatan diperlukan, dapat dilakukan diet khusus, obat-obatan pencegah kekebalan (immunosuppressant), atau plasmapheresis (pemisahan plasma dari darah), suatu prosedur untuk membuang bagian darah yang mengandung antibodi.

Glomerulonephritis merupakan kelainan yang dikenal dengan nephritis, atau penyakit Bright. Bagian utama yang terserang penyakit ini adalah pembuluh darah dalam bongkah glumerular. Imbuhan "-itis" menandakan luka peradangan, dan glomerulonephritis memang berhubungan dengan infeksi, dalam arti kata sempit, penyakit ini menyerang setelah adanya infeksi bakteri streptococcal dan kemudian semakin berat karena berbagai macam infeksi lainnya. Namun demikian, terdapat bukti yang meyakinkan bahwa glomerulonephritis bukan merupakan penyakit yang menyerang ginjal secara langsung karena satu penyebab infeksi. Penyakit ini lebih kepada kelainan sistem kekebalan tubuh, dimana pembentukan antibodi sebagai respon dari adanya protein asing (antigen) ditempat lain dalam tubuh. Hal ini mengakibatkan terbentuknya antigen-antibodi kompleks yang tersangkut dalam bongkah glomerular atau pada sedikit kasus, antigen ini menumpuk pada dinding kapiler glomerular. Pada tiap kasus, antibodi atau antigen-antibodi kompleks mencapai ginjal melalui sirkulasi, dan mekanisme ini disebut sebagai penyakit sirkulasi kompleks.

3. Batu Ginjal

Disebut juga Renal Calculus, plural Renal Calculi, terkumpulnya mineral dan benda organik yang terbentuk dalam ginjal. Ada batu yang menjadi demikian besar yang melumpuhkan fungsi ginjal. Urin mengandung banyak garam dalam bentuk larutan dan jika konsentrasi garam mineral menjadi berlebih, kelebihan garam ini mengendap menjadi partikel padat disebut batu ginjal. Batu ginjal diklasifikasikan sebagai primer jika batu tersebut terbentuk tanpa ada sebab yang jelas seperti infeksi atau penyumbatan. Diklasifikasikan sekunder jika berkembang setelah adanya infeksi ginjal atau kelainan.

Beberapa keadaan memperbesar peluang terbentuknya batu ginjal. Baik itu berkurangnya volume cairan atau bertumpuknya mineral cukup membuat terganggunya keseimbangan yang sempurna antara cairan dan larutan yang ada dalam ginjal. Ketika batu mulai berkembang, biasanya ia akan terus tumbuh. Sebuah nukleus dari endapan garam urin bisa merupakan kumpulan bakteri, jaringan yang rusak, sel mati, atau keping darah kecil. Mineral menarik partikel dari luar dan membungkusnya. Pada saat batu bertambah besar, bagian permukaan dapat menjadi tempat bagi mineral lain dan kemudian bertambah besar.

Batu ginjal yang lebih kecil dapat keluar dari badan dengan sendirinya meski akan menimbulkan rasa sakit. Batu yang lebih besar memerlukan pembedahan, atau dapat dipecah menjadi bagian-bagian kecil dengan gelombang suara dalam prosedur yang disebut ultrasonic lithotripsy.

4. Gagal Ginjal

Disebut juga Renal Failure, hilangnya sebagian atau keseluruhan fungsi ginjal. Gagal ginjal digolongkan menjadi akut (ketika serangannya tiba-tiba) atau kronis. Gagal ginjal akut berakibat pada berkurangnya volume urin, kadar zat-zat bernitrogen, potasium, sulfat, dan fosfat diatas normal dalam darah, dan rendahnya kadar sodium, kalsium, dan karbon dioksida darah yang juga jauh dibawah normal. Biasanya orang yang terkena ini sembuh dalam enam minggu atau kurang.

Sebab dari gagal ginjal ini antara lain karena rusaknya tubulus didalam ginjal oleh obat-obatan atau larutan organik seperti karbon tetraklorida, aseton, dan etilen glikol, bersinggungan dengan senyawa logam seperti merkuri, timah, dan uranium. Gagal ginjal dapat pula disebabkan karena cidera fisik atau operasi besar yang membuat kehilangan banyak darah atau juga akibat penyakit yang merusak korteks (bagian luar) dari ginjal. Penyebab lainnya adalah infeksi bakteri berat, diabetes yang merusak medula (bagian dalam) ginjal, dan karena kelebihan garam kalsium dalam ginjal.

Tersumbatnya arteri ginjal, penyakit liver, dan tersumbatnya saluran kencing dapat mengakibatkan gagal ginjal akut; pada situasi yang jarang terjadi, gagal ginjal dapat terjadi tanpa gejala awal. Komplikasi yang timbul dari gagal ginjal termasuk gagal jantung, paru-paru berair, dan bertumbuknya potasium dalam tubuh.

Gagal ginjal kronis biasanya merupakan akibat dari penyakit yang sudah lama diidap oleh ginjal. Pada gagal ginjal kronis darah menjadi lebih asam dibandingkan biasanya dan dapat terjadi hilangnya kalsium dalam tulang. Kerusakan saraf dapat pula terjadi.

5. Bagaimana Menjaga Ginjal Tetap Sehat

Banyak orang yang telah tahu bahwa minum 8-10 gelas sehari itu penting. Urin yang sehat mengandung 96% atau lebih air untuk membuang semua sedimen keluar dari ginjal. Sekarang sudah hampir mustahil untuk dapat memperoleh air dengan kualitas yang baik. Para ahli menyarankan untuk hanya meminum air murni dari sistem osmosis terbalik. Bahkan air yang dihasilkan dari proses Osmosis Terbalik harus disimpan dalam bentuk beku. Banyak orang membeli air minum botol. Ketika air dalam keadaan stagnan, dalam air itu bakteri akan berkembang biak kecuali air tersebut disuling atau diproses secara kimia. Zat kimia yang digunakan untuk memurnikan air juga berkaitan erat dengan penyakit ginjal, tekanan darah tinggi, kanker, dan lainnya. Air suling merupakan air yang molekulnya tidak stabil. Proses penyulingan mendorong molekul hidrogen untuk berbagi molekul oksigen. Beberapa penyembuh alternatif mengatakan bahwa orang tidak akan mengalami gejala penyakit ginjal sebelum 60% ginjalnya rusak, jadi sangat penting untuk menjaga kesehatan ginjal.

Air suling tetap merupakan H2O atau air, tetapi segala yang ada di alam ini cenderung untuk menstabilkan dirinya termasuk air suling. Ketika air suling yang molekulnya tidak stabil ini masuk ke siste uriner, terutama ginjal, ia akan menarik molekul oksigen yang apabila ini terjadi terus menerus dalam jangka panjang, akn melemahkan ginjal.

Air dari sumber alami yang baik sebenarnya juga jenis air yang baik. Air diambil dari sumbernya dan tidak dibekukan akan membuat bakteri berkembang biak didalamnya tidak peduli betapa steril kelihatannya botol tersebut. Beberapa orang mengatakan "Bagian atas pendingin tidak dibekukan tetapi pada saat keluar dia melalui sistem pendingin". Apa yang mereka minum kemudian adalah bakteria dingin.

Banyak sistem pengolahan air telah dicampur dengan fluorid dalam prosesnya untuk memperkuat gigi. Fluoride ini dapat merusak fungsi otak dan menghancurkan ginjal. Kita dapat lebih mudah membeli satu set gigi daripada melakukan transplantasi ginjal.

Aspek penting lainnya dalam menjaga ginjal tetap sehat adalah menjaga semua sistem pembuangan yang lain berfungsi dengan baik. 2.4 juta nefron dalam ginjal menyaring darah. Jika usus, liver atau kulit tidak bekerja dengan baik, maka darah akan menjadi lebih beracun dan akan mengakibatkan lebih asam daripada yang ginjal mampu atasi. Banyak orang yang mengalami penyakit Gout mengalami hal ini.

Menjaga Ginjal tetap sehat:

• Kopi, teh dan soda. Beberapa orang berpikir bahwa kafein dalam minuman ini yang berat untuk ginjal dan sendi. Kafein tidak baik dikonsumsi, tetapi terdapat asam sanak yang merusak ginjal. Perusak lainnya adalah air gula yang diwarnai. Karbonasi juga sangat berat buat ginjal.
• Jangan minum Kopi, teh, soda dan minuman dengan pewarna buatan. Jauhi produk-produk susu dan batasi konsumsi daging merah.
• Minumlah air putih yang bersih, jus buah dan teh herbal
• Jagalah kolesterol darah dibawah 5.5
• Jagalah Indeks Masa Tubuh. Kegemukan meningkatkan resiko jika terjadi penyakit ginjal.
• Lakukan 30 menit olah raga sehari, jalan kaki dengan kecepatan wajar cukup untuk menjaga kesehatan. Olah raga teratur membantu organ dengan meregangkan mereka ketika kita berolah raga dan karenanya memperkuat organ2 tersebut. Berolahragalah sedikitnya 3 kali seminggu berjalan cepat, lari, jogging, berenang, hiking, aerobik dan lain-lain latihan kebugaran yang akan menjaga kita dalam kondisi proporsional sehingga menguntungkan organ internal sehingga memperpanjang umur. Pilihlah olah raga yang kita sukai atau lebih mudah dilakukan.
• Jangan merokok. Perokok memiliki resiko terkena penyakit ginjal yang jauh lebih besar.
• Makanlah sajian makanan yang sehat, seimbang dan banyak buah serta sayuran, gandum dan daging tak berlemak. Kurangi konsumsi makanan cepat saji dan makanan tinggi lemak.
• Jagalah tekanan darah dibawah 130/90. Tekanan darah tinggi (hipertensi) dapat menyebabkan penyakit ginjal.
• Lakukan pencegahan terhadap penyakit diabetes tipe 2 atau jika sudah mengidap penyakit tersebut, kendalikan dengan baik. Diabetes dapat mengakibatkan kerusakan ginjal.
• Hindari obat-obatan yang tidak perlu khususnya lithium dan cyclosporine yang dapat mengakibatkan gagal ginjal.
• Minum sedikithnya 2 liter air sehari, sebaiknya air putih sajar. Jika tubuh kekurangan cairan untuk memproduksi urin yang cukup dapat mengakibatkan infeksi saluran kencing yang selanjutnya dapat berakibat berkembangnya batu ginjal. Minum 2 liter air sehari. Dapat berupa air yang disaring, air suling atau air mineral. Sepanjang tidak mengandung klorin dan zat kimia lain yang ada dalam air yang air ledeng yang tidak disaring.
• Pertimbangkan untuk melakukan tes fungsi ginjal secara teratur jika memang beresiko memiliki penyakit ginjal. Fungsi ginjal dapat berkurang 80%-90% sebelum timbulnya gejala fisik.
• Buah-buahan dan sayuran sangat membantu untuk membuang limbah dari aliran darah. Makanlah berbagai jenis buah dan sayuran. Cara mudah untuk mengingat macam jenis buah dan sayuran adalah dengan mengingat warna pelangi untuk memilih jenis buah dari berbagai macam warna buah dan sayuran.
• Makan beragam macam makanan sehat dapat memberi nutrisi seimbang dalam pola makan. Sebagai tambahan, pertimbangkan perluas pengetahuan tentang kategori makanan sehat yang ada pada rencana pola makan kita. Antioksidan dalam pilihan warna pelangi membuat kita dapat mengkonsumsi beberapa buah dan sayuran dalam makanan kita. Dengan konsumsi buah yang cukup dan beragam akan memperkuat sistem kekebalan tubuh sehingga tidak mudah terserang penyakit terutama pada musim demam dan flu.
• Makan 5 sajian buah dan sayur setiap hari.
• Konsumsi makanan yang dimakan harus terdapat padi-padian dan polong-polongan
• Porsi lebih kecil harus berupa produk ternak rendah lemak, ikan dalam porsi kecil satu atau dua kali seminggu (supaya tidak terlalu banyak logam berat atau merkuri dalam makanan), unggas yang tidak berkulit dan daging tak berlemak dan kacang-kacangan.
• Hitung kalori yang dikonsumsi. Perhatikan kalori dan jaga pada atau dibawah jumlah standar untuk tinggi dan berat anda. Turunkan kalori jika obesitas terjadi. Obesitas meningkatkan resiko seseorang untuk megidap penyakit liver. Di Amerika ada 74% dari populasi yang berumur 25 tahun atau lebih mengalami obesitas. Memiliki kelebihan lemak pada tubuh mempengaruhi kinerja organ karena membuat mereka lebih berat bekerja.
• Alkohol mempertinggi resiko penyakit liver, hepatitis sebanyak 50% dan sirosis 15-30%.

Obat-obatan memainkan peran penting dalam kerusakan liver dan ginjal. Jangan menjadikan obat sebagai penyembuh penyakit, terutama yang kita kenal sebagai sakit kepala dan flu. Sakit kepala dan flu sebenarnya bukan penyakit. Hal itu adalah reaksi badan atas perubahan atau ketidakberesan dalam tubuh kita. Obat-obatan hanya menghilangkan reaksi tersebut tanpa memperbaiki penyebabnya. Sakit kepala bisa disebabkan karena ribuan sebab. Darah tinggi, darah rendah, maag, masuk angin, kanker otak, dan lain sebagainya. Obat sakit kepala menghilangkan sakit kepala tapi tidak menghilangkan penyebabnya. Begitu pula flu. Bersin-bersin, batuk merupakan gejala atau reaksi tubuh untuk memerangi virus dalam tubuh. Obat flu menghilangkan gejala ini tapi belum tentu virusnya hilang. Flu obatnya tidur dan mengkonsumsi vitamin C yang cukup. Sakit kepala dan flu bisa dihindari dengan hidup teratur dan terukur.