Badan Malpighi, juga dikenal sebagai badan ginjal atau _corpusculum renale_, merupakan unit fungsional mikroskopis yang terdapat di dalam ginjal mamalia dan burung. Struktur ini memainkan peran krusial dalam proses filtrasi darah dan pembentukan urin awal, yang merupakan langkah pertama dalam ekskresi produk limbah dari tubuh. Badan Malpighi terdiri dari dua komponen utama: glomerulus dan kapsula Bowman. Keduanya bekerja sama secara sinergis untuk memisahkan komponen darah yang dapat difiltrasi dari yang tidak dapat difiltrasi. Pemahaman mendalam tentang anatomi dan fisiologi badan Malpighi sangat penting untuk mengerti bagaimana ginjal menjalankan fungsinya dalam menjaga homeostasis cairan dan elektrolit, serta menghilangkan metabolit berbahaya.
Anatomi Badan Malpighi
Badan Malpighi memiliki ukuran yang sangat kecil, biasanya berdiameter sekitar 200 mikrometer. Struktur ini terletak di korteks ginjal, bagian terluar dari ginjal. Setiap ginjal manusia mengandung jutaan badan Malpighi, yang memungkinkan filtrasi darah yang efisien dalam skala besar. Kompleksitas dan efisiensi badan Malpighi menjadikannya salah satu unit struktural dan fungsional yang paling penting dalam sistem urinaria.
Glomerulus
Glomerulus adalah jaringan kapiler yang padat dan berkelok-kelok, yang dikelilingi oleh kapsula Bowman. Kapiler-kapiler ini berasal dari arteriol aferen dan bersatu kembali membentuk arteriol eferen. Dinding kapiler glomerulus memiliki karakteristik unik yang memfasilitasi filtrasi. Dinding ini tersusun dari tiga lapisan utama: endotel kapiler yang berpori (_fenestrated_), membran basal glomerular, dan sel podosit pada lapisan luar kapsula Bowman. Kombinasi ketiga lapisan ini membentuk membran filtrasi glomerular, yang bertindak sebagai filter selektif.
Kapsula Bowman
Kapsula Bowman, juga dikenal sebagai kapsula glomerular, adalah struktur berbentuk cangkir atau piala yang mengelilingi glomerulus. Kapsula ini terdiri dari dua lapisan: lapisan parietal yang terdiri dari epitel skuamosa sederhana, dan lapisan visceral yang tersusun dari sel-sel khusus yang disebut podosit. Podosit memiliki perluasan kaki (_pedicels_) yang saling beranyaman, menciptakan celah-celah filtrasi (_filtration slits_) di antara keduanya. Ruang antara lapisan parietal dan visceral kapsula Bowman disebut ruang Bowman, tempat filtrat glomerular terkumpul setelah melewati membran filtrasi.
Membran Filtrasi Glomerular
Membran filtrasi glomerular adalah barier utama yang memisahkan darah dalam kapiler glomerulus dari ruang Bowman. Membran ini sangat permeabel terhadap air dan zat terlarut kecil seperti ion, glukosa, asam amino, dan urea, tetapi tidak permeabel terhadap sel darah dan protein besar. Sifat selektif dari membran ini sangat penting untuk mencegah hilangnya komponen darah yang vital selama proses filtrasi.
Proses Filtrasi Glomerular
Filtrasi glomerular adalah proses pasif yang didorong oleh gradien tekanan. Tekanan utama yang mendorong filtrasi adalah tekanan hidrostatik glomerular, yang dihasilkan oleh tekanan darah di dalam kapiler glomerulus. Tekanan ini melawan dua kekuatan lain: tekanan onkotik plasma (tekanan osmotik yang disebabkan oleh protein plasma) dan tekanan hidrostatik kapsula Bowman (tekanan cairan di ruang Bowman).
Tekanan filtrasi bersih
Tekanan filtrasi bersih (Templat:Lang-en atau NFP) adalah perbedaan antara tekanan yang mendorong filtrasi dan tekanan yang menentangnya. Rumusnya dapat dinyatakan sebagai:
Keterangan:
- adalah tekanan hidrostatik glomerular.
- adalah tekanan hidrostatik kapsula Bowman.
- adalah tekanan onkotik glomerular.
Nilai NFP yang positif mengindikasikan bahwa filtrasi terjadi.
Laju Filtrasi Glomerular (LFG)
Laju Filtrasi Glomerular (LFG) adalah volume cairan yang difiltrasi dari glomerulus ke kapsula Bowman per satuan waktu. LFG dipengaruhi oleh NFP dan koefisien filtrasi (Kf), yang mencerminkan luas permukaan membran filtrasi dan permeabilitasnya. LFG adalah indikator penting fungsi ginjal.
Regulasi LFG
LFG diatur secara ketat untuk memastikan bahwa ginjal dapat mempertahankan keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh. Regulasi ini dapat terjadi secara intrinsik melalui mekanisme seperti autoregulasi miogenik dan sistem umpan balik tubuloglomerular, atau secara ekstrinsik melalui sistem saraf dan hormon seperti renin-angiotensin-aldosteron.
Fungsi Badan Malpighi
Fungsi utama badan Malpighi adalah untuk memfiltrasi darah dan menghasilkan filtrat glomerular. Filtrat ini kemudian mengalir ke tubulus ginjal di mana proses reabsorpsi dan sekresi terjadi untuk membentuk urin akhir. Badan Malpighi bertanggung jawab untuk menghilangkan produk limbah metabolisme seperti urea, asam urat, dan kreatinin dari darah.
Hubungan dengan Penyakit Ginjal
Kerusakan pada badan Malpighi dapat menyebabkan berbagai penyakit ginjal, termasuk glomerulonefritis, di mana peradangan pada glomerulus mengganggu fungsi filtrasi. Kondisi seperti hipertensi dan diabetes melitus juga dapat merusak badan Malpighi, yang pada akhirnya menyebabkan gagal ginjal kronis.
Peran dalam Penelitian
Badan Malpighi merupakan subjek penelitian yang penting dalam bidang nefrologi. Studi tentang struktur dan fungsinya terus berlanjut untuk memahami mekanisme penyakit ginjal dan mengembangkan terapi baru. Model-model eksperimental yang melibatkan badan Malpighi digunakan untuk menguji efektivitas obat-obatan dan memahami interaksi kompleks antara sel-sel ginjal dan komponen darah.