Transcript glomerulus - FKUR 2011

PENDAHULUAN
- Kelangsungan hidup dan kemampuan sel menjalankan fungsinya tergantung
pada kadar air dan elektrolit yang mantap di CES serta kemampuan sel
untuk membuang sisa hasil metabolismenya secara terus menerus
- Ginjal berperan penting mempertahankan homeostasis karena
kemampuannya mengatur kadar dan volume air dan elektrolit CES serta
mampu membuang hampir semua sisa metabolisme (kecuali CO2)
FUNGSI GINJAL
1. Mempertahankan keseimbangan air seluruh tubuh, volume plasma melalui
pengaturan ekskresi elektrolit dan air shg memainkan peranan penting
dalam pengaturan tekanan darah arteri jangka panjang
2. Mengatur kadar berbagai ion dalam CES seperti ion natrium, kalium,
kalsium, magnesium posfat, hidrogen dll
3. Membantu mempertahankan imbangan asam-basa dalam tubuh dengan
mengatur kadar ion H+ dan HCO-3 plasma
4. Membuang berbagai hasil akhir metabolisme tubuh, seperti ureum,
asam urat, kreatinin dll,
5. Mengeksresikan berbagai senyawa asing seperti obat, pestisida, toksin dll
6. Menghasilkan berbagai senyawa khusus, seperti :
a. Eritropoietin
b. Renin
c. Kalikrein
d. Beberapa macam prostaglandin dan tromboksan
7. Melakukan fungsi metabolik khusus:
a. Mengubah vitamin D yg inaktif menjadi aktif
b. Mensintesis amonia dari asam amino
c. Menginaktivasi berbagai hormon, seperti angiotensin II, glukagon,
insulin dan hormon paratiroid
SISTEM URINARIUS
STRUKTUR GINJAL DAN SALURAN KEMIH
- Ginjal: sepasang, terletak di retroperitoneal, sebelah kanan dan kiri
kolumna vertebralis
- Puncaknya setinggi vertebra T-12 dan ujung bawahnya setinggi
vertebra L-3
- Ginjal kanan lebih rendah dari kiri
- Pada orang dewasa ginjal berukuran 12 x 6 x 4 cm dgn berat 160-175 gr
(0,5 % BBT)
GINJAL
- Tepi medial ginjal yg cekung disebut hillus, tempat keluar-masuknya arteri,
vena, nervus renalis dan pelvis renis
- Di dalam ginjal pelvis renis di bagi menjadi kaliks mayor yg bercabangcabang menjadi kaliks minor
- Tiap kaliks minor berhubungan dengan apeks sebuah piramida renis
Pada potongan memanjang ginjal terlihat 2 daerah utama dalam ginjal:
a. Medula: disebelah dalam, terdiri beberapa piramida
b. Korteks: disebelah luar
NEFRON
- Unit fungsional ginjal
- Tiap ginjal mengandung 1 juta nefron
- Setiap nefron terdiri atas komponen vaskular dan tubular yg berhubungan
erat secara struktural dan fungsional
- Komponen vaskular adalah glomerulus, merupakan bagian penyaring
- Air dan solut dlm darah kapiler akan difiltrasi masuk ke komponen tubular
nefron yg merupakan bagian penyalur yaitu tubulus
- Tiap nefron bermuara pada duktus koligens
Tubular
GLOMERULUS
- Terdiri gelungan kapiler yg disebut kapiler glomerulus & kapsula bowman
- Membran glomerulus terdiri 3 lapisan:
a. Endotel kapiler glomerulus
b. Membran basalis
c. Epitel kapsula bowman
- Endotel kapiler mempunyai banyak jendela (fenestra) berdiameter
50-100 µm
- Membran basalis relatif homogen, terdiri jalinan glikoprotein dan
mukopilisakarida
- Epitel kapsula bowman yg bukan bagian sawar filtrasi (pars parietalis)
merupakan selapis epitel gepeng biasa
- Epitel kapsula bowman yg menempel pd membran basalis (pars viseralis)
disebut podosit dan memiliki kaki-kaki yg menempel pd membran basalis
- Terdapat interdigitasi antara kaki-kaki podosit yg bersebelahan, namun
tetap ada celah (split pore) selebar 20 µm antara kaki-kaki tersebut yg
akan dilewati oleh cairan filtrat setelah melewati sel endotel dan
membran basalis untuk mancapai ruang bowman
- Kapsula bowman berlanjut menjadi bagian awal tubulus proksimal
TUBULUS
- Seluruh tubulus terdiri atas selapis sel epitel
- Struktur dan fungsi sel epitel tubulus berbeda dari segmen ke segmen
- Segmen tubulus yg merupakan lanjutan kapsula bowman disebut
tubulus proksimal
- Segmen tubulus berikutnya antara lain: ansa henle pars desenden tipis,
ansa henle pars asendens tipis dan tebal, tubulus distal
- Beberapa tubulus distal lalu bermuara pada satu connecting tubule
- Beberapa connecting tubule bermuara pada satu duktus koligens
- Beberapa duktus koligens bermuara pada kaliks pelvis renis
- Pelvis renis berlanjut menjadi ureter, lalu ke vesika urinaria lalu ke
uretra
Tubular
PEMBULUH DARAH NEFRON
- Darah masuk ke ginjal melalui A. renalis yg meruapakan cabang langsung
aorta abdominalis setinggi vertebra L-1
- A. renalis bercabang-cabang menjadi a. segmentalis lalu bercabang
menjadi a. interlabaris lalu manjadi a. arkuata, lalu menjadi
a. interlobularis lalu menjadi arteriole aferen lalu membentuk gelungan
kapiler glomerulus di dalam kapsula bowman
- 20% darah masuk ke kapiler glomerulus dan akan difiltrasi disana
- Sisa darah yang tdk difiltrasi di glomerulus masuk ke arteriole eferen lalu
membentuk kapiler peritubulus
glomerulus
- Kapiler peritubulus bercabang-cabang membentuk jalinan sekitar
peritubulus yg disebut vasa recta yg memungkinkan terjadi perpindahan
air dan solut antara lumen tubulus dan kapiler tersebut
- Kapiler peritubulus lalu bersatu membentuk venula lalu menjadi vena yang
pola penamaannya sama dengan pola arteri tadi
- Darah keluar dari ginjal melalui vena renalis yang akhirnya masuk ke vena
cava inferior
APPARATUS JUKSTAGLOMERULUS
- Merupakan bagian dari segmen akhir ansa henle pars asendens yang tebal
yang berjalan diantara arteriole aferen dan eferen
- Terdiri dari:
a. Sel jukstaglomerulus, merupakan sel otot polos dinding arteriole aferen
yg telah berdiferensiasi
b. Sel makula densa, merupakan sel ansa henle pars asenden tebal yang
mengalami diferensiasi yang menempel pada arteriole eferen
- Sel jukstaglomerulus mengandung vesikel sekretorik berisi renin
ALIRAN DARAH GINJAL
- Saat istirahat, aliran darah total ke ginjal pada pria dewasa muda dgn BB
70 kg adalah sekitar 1200 cc permenit atau sekitar 20-25 % dari curah
jantung
- Pada kisaran tekanan darah arteri 80-180 mmHg, hampir tidak terjadi
perubahan pada aliran darah ginjal, disebabkan karena adanya mekanisme
autoregulasi ginjal
PERSARAFAN GINJAL
- Ginjal mendapat persarafan dari neuron simpatis noradrenergik yg
mempersarafi arteriole aferen dan eferen, aparatus jukstaglomerulus,
serta beberapa segmen tubulus
- Peningkatan rangsang simpatis menimbulkan vasokonstriksi pembuluh
darah serta berperan dalam peningkatan reabsorbi natrium dalam tubulus
PROSES DASAR PEMBENTUKAN URIN
DI GINJAL
Pembentukan urin melibatkan 3 proses utama:
1. Filtrasi di glomerulus
2. Reabsorbsi di tubulus
3. Sekresi di tubulus
- Proses filtrasi glomerulus: proses penyaringan secara besar-besaran
plasma dari kapiler glomerulus ke dalam kapsula bowman
- Namun, urin yg mencapai pelvis renis sangat berbeda dari filtrat
glomerulus, karena terjadi perubahan komposisi urin dalam perjalanannya
dari kapsula bowman sampai ke berbagai segmen tubulus
- Perubahan ini terjadi melalui dua proses yaitu reabsorpsi dan sekresi
di tubulus
- Tubulus selalu berhubungan erat dengan kapiler peritubulus yg
memungkinkan pertukaran zat antara plasma di dalam kapiler peritubulus
dengan cairan di dalam lumen tubulus
- Bila arah perpindahannya dari lumen tubulus menuju plasma kapiler
peritubulus maka proses ini disebut reabsorpsi
- Jika arah perpindahannya dari plasma kapiler peritubulus menuju lumen
tubulus disebut sekresi
- Jika suatu zat dieksresi, berarti zat tersebut akan ditemukan dalam
urin akhir
1. FILTRASI DI GLOMERULUS
- Zat yg difiltrasi akan melewati 3 lapisan membran glomerulus yi:
a. Fenestra lapisan endotel kapiler glomerulus
b. Membran basalis
c. Celah (split pore) epitel kapsula bowman
- Membran glomerulus sangat permeabel terhadap air dan zat terlarut
bermolekul kecil, dan tidak permeabel terhadap molekul besar
- Hambatan berdasarkan ukuran ini disebut hambatan ruang
- Hambatan lain adalah muatan listrik membran filtrasi yg menentukan
kemampuan tembus protein
- Hampir semua protein bermuatan negatif dan bermolekul besar, akibatnya
protein sangat sukar melewati membran filtrasi
- Muatan negatif hanya bersifat menghambat untuk makromolekul,
kristaloid plasma terlalu kecil utk dpt dipengaruhi
KOMPOSISI FILTRAT
- Berdasarkan ukuran dan muatan listrik menyebabkan filtrat bebas protein
Faktor yang berperan pada proses filtrasi
- Agar terjadi filtrasi di glomerulus perlu suatu gaya (tekanan filtrasi) yg
mendorong sebagian plasma melewati membran glomerulus
- Tekanan filtrasi ditentukan oleh:
1. Tekanan yg mendorong filtrasi
a. Tekanan hidrostatik di kapiler glomerulus = 60 mmHg
b. Tekanan koloid osmotik dalam kapsula bowman = 0 mmHg
2. Tekanan yg melawan filtrasi
a. Tekanan hidrostatik di kapsula bowman = 15 mmHg
b. Tekanan koloid osmotik protein plasma dalam kapiler glomerulus
= 28 mmHg
TF = Tekanan yg mendorong filtrasi – tekanan yang melawan filtrasi
TF = (60 + 0) – (15 + 28) = 17 mmHg
- Tekanan hidrostatik kapiler glomerulus bergantung sepenuhnya kepada
kekuatan kontraksi jantung serta tahanan dalam pembuluh darah aferen
dan eferen
- Tekanan onkotik protein plasma bergantung pada konsentrasi protein
plasma dalam kapiler glomerulus
- Tekanan hidrostatik dalam kapsula bowman dipengaruhi oleh keadaan
ureter (meningkat jika terjadi obstruksi ureter)
TEKANAN FILTRASI
LAJU FILTRASI GLOMERULUS (LFG)
- yi: Jumlah total filtrat yang terbentuk oleh ginjal dalam satu menit
- Dalam keadaan normal LFG ± 125 ml/menit
PENGATURAN LFG INTRINSIK (AUTOREGULASI)
- Tekanan darah arteri merupakan tenaga pendorong darah ke dalam
glomerulus,
- Jika tekanan darah kapiler glomerulus meningkat seyogya akan
meningkatkan LFG
- Keyataannya perubahan spontan LFG dicegah melalui suatu mekanisme
pengaturan intrisnsik dalam ginjal
- Sampai batas tertentu, ginjal mampu mempertahankan arus darah di
dalam kapiler glomerulus relatif mantap, meskipun terjadi perubahan pada
tekanan darah arteri
Ada 2 mekanisme autoregulasi:
1. Mekanisme miogenik
- yi: respon terhadap perubahan tekanan di dalam komponen vaskular
nefron
- Kemampuan ini dimiliki oleh otot polos pembuluh darah secara umum
- Otot polos pembuluh darah arteriole akan berkontraksi akibat
peregangan oleh peningkatan tekanan di dalam pembuluh darah
- Arteriole aferen ginjal secara otomatis akan berkontraksi apabila
teregang oleh dorongan peningkatan tekanan arteri
- Respon ini membantu membatasi jumlah arus darah kapiler glomerulus
agar tetap dalam batas normal
2. Mekanisme umpan-balik tubuloglomerular
- yi: Mekanisme yg melibatkan aparatus jukstaglomerulus
- Sel makula densa mendeteksi perubahan kecepatan arus filtrat
sepanjang tubulus
- Peningkatan LFG akibat meningkatnya tekanan darah arteri akan
meningkatkan jumlah cairan yg difiltrasi dan mencapai tubulus distal
- Sebagai jawaban, sel makula densa akan memicu penglepasan zat
vasoaktif dari aparatus jukstaglomerulus
- Zat ini menyebabkan kontraksi arteriole aferen, shg arus darah di
kapiler glomerulus berkurang dan LFG kembali normal
PENGATURAN LFG EKSTRINSIK (PENGATURAN SIMPATIS)
- Pengaturan LFG ekstrinsik dijalankan melalui perangsangan serat saraf
simpatis menuju arteriole aferen
- Jika volume plasma berkurang terjadilah penurunan tekanan darah yg akan
dideteksi oleh baroreseptor di sinus karotikus dan akus aorta
- Hal ini akan mengawali suatu rangkaian refleks untuk meningkatkan
tekanan darah sehingga dapat kembali ke normal
- Respon refleks ini diatur oleh pusat pengaturan kardiovaskular di batang
otak dan di tandai oleh peningkatan aktivitas simpatis menuju jantung dan
pembuluh darah
- Karena persarafan simpatis menuju arteriole aferen jauh lebih banyak
dibandingkan arteriole eferen, derajat kontraksi erteriole aferen juga
lebih hebat dibandingkan arteriole eferen
- Kontraksi arteriole aferen ginjal mengakibatkan arus darah menuju
glomerulus berkurang sehingga tekanan kapiler glomerulus menurun
- Dengan demikian LFG juga akan berkurang yang mengakibatkan
pembentukan urin menurun
2. REABSORBSI DI TUBULUS
- Hampir seluruh komponen plasma (kecuali protein) difiltrasi melalui kapiler
glomerulus
- Faktanya: beberapa zat dalam filtrat diantaranya tdk atau sedikit sekali
dijumpai di dalam air kemih
Bukti terjadi proses reabsorbsi di tubulus
Terdapat 2 jalur reabsorbsi
1. Jalur paraseluler
- perpindahan air & zat yg terlarut melalui celah antar sel/tight junction
- hanya bertangsung bila ada perbedaan elektrokimia dan tight junction
permeabel untuk zat yang akan direabsorpsi
2. Jalur Transeluler
- Zat yg direabsorpasi melewati kedua membran plasma
- Tahapannya ada 5 langkah yaitu:
1. Zat meninggalkan cairan tubulus menembus membran luminal sel
tubulus
2. Zat bergerak sepanjang sitosol sel tubulus dari satu sisi ke sisi
lainnya
3. Zat menembus membran basolateral sel tubulus masuk ke cairan
interstisial
4. Zat berdifusi dalam cairan interstisial
5. Zat menembus dinding kapiler dan masuk ke dalam plasma darah
Reabsorpsi Natrium
- 99% natrium direabsorbsi di sepanjang tubulus:
* 67% di tubulus proksimal
* 25% di loop of henle
* 8% di tubulus distal dan duktus koligens
Reabsorpsi natrium berperan penting di tiap bagian tubulus, yaitu:
1. di tubulus proksimal, reabsorpsi Na+ berperan utama dlm reabsorpsi
glukosa, asam amino, H20, Cl- dan ureum
2. di ansa Henle, reabsorpsi Na+ bersama dengan Cl-, berperan dlm
kemampuan ginjal untuk menghasilkan urin dengan berbagai kepekatan
dan volume, bergantung kepada kebutuhan tubuh untuk menahan atau
membuang H20
3. di tubulus distal, reabsorpsi Na+ bervariasi dipengaruhi pengaturan
hormonal dan merupakan salah satu cara pengaturan volume cairan
ekstrasel yang penting
Reabsorpsi Na+ di tubulus proksimal
- Terjadi melalui transport aktif primer, melibatkan suatu Na+ - K- ATPase
carrier yang terdapat pada membran basolateral sel tubulus
- Carrier ini secara aktif memompa Na+ dari sel tubulus ke ruang lateral,
shg konsentrasi Na+ di ruang lateral tinggi sedangkan konsentrasinya
di intrase! dipertahankan rendah
- Terciptalah gradien konsentrasi yang memudahkan difusi Na+ dari lumen
tubulus menembus membran luminal, melalui channel Na+, ke dalam sel
tubulus
- Ion Na secara aktif dipompa ke ruang lateral, untuk selanjutnya sekali
lagi berdifusi di cairan interstisial dan akhirya masuk ke kapiler
peritubular melalui proses difusi
Di ansa Henle
- ± 20% Na+ direabsorpsi diikuti oleh sekitar 10% air
- di ansa Henle pars desendens tidak terjadi reabsorpsi Na+, bagian ini
hanya permeabel untul< air
- di ansa Henle pars asendens hanya terjadi reabsorpsi Na+ tanpa diikuti
oleh air
Tubulus distal dan duktus koligens
- Hampir seluruh sisa Na+ dan air dalam cairan lumen tubulus akan
direabsorpsi saat masuk ke tubulus distal dan duktus koligens
- Reabsorpsi Na+ di sini bersifat aktif dan berada di bawah pengaturan
hormonal
- Sistem hormon yang paling penting dalam pengaturan reabsorpsi Na+
adalah sistem renin-angiotensin-aldosteron
SISTEM RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERON
MEKANISME KERJA ALDOSTERON
MEKANISME KERJA VASOPRESSIN
Reabsorpsi Glukosa
- Konsentrasi glukosa di dalam plasma normal 100 mg/100 ml
- Semua glukosa plasma difiltrasikan secara bebas ke dalam kapsula bowman
Jumlah zat yg difiltrasikan = konsentrasi plasma x LFG
Jumlah glukosa yg difiltrasikan = 100mg/100ml x 125ml/menit
= 125 mg/menit
- Glukosa yg difiltrasikan glomerulus akan direabsorpsi kembali secara
aktif di dalam tubulus
- Pada keadaan normal, glukosa direabsorpsi seluruhnya di tubulus proksimal
dan tidak ada yang diekskresikan
- Glukosa diangkut melalui mekanisme transport aktif sekunder bersama
dgn natrium menembus membran luminal sel tubulus
- Pergerakan glukosa selanjutnya ke dlm kapiler peritubulus mengikuti
gradien konsentrasi dan dijalankan melalui suatu carrier yg sodiumIndependent (tidal< bergantung pada natrium) pada membran basolateral,
disebut mekanisme difusi fasilitasi
Tubular maximum for glucose
- Tm untuk glukosa adalah 375 mg/menit
- Jika kadar glukosa darah normal maka semua glukosa yang difiltrasikan
akan direabsorbsi kembali di tubulus proksimal
co: konsentrasi glukosa darah 100mg/100ml, maka dalam satu menit
glukosa yang difiltrasikan 125 mg/menit
semua glukosa akan direabsorbsi di tubulus proksimal yaitu sebesar
125mg/menit, karena belum melewati Tm glukosa
-
Renal threshold for glucose (ambang batas ginjal terhadap glukosa)
- Konsentrasi glukosa plasma dimana Tm glukosa dicapai dan glukosa mulai
diekskresikan melalui urin disebut Renal threshold for glucose
- Jika Tm glukosa = 375 mg/menit dan LFG = 125 ml/menit, maka ambang
batas ginjal terhadap glukosa = 300 mg/100 ml
- Adanya glukosa di dlm urin disebabkan sel tubulus memiliki kapasitas
reabsorpsi suatu zat per satuan waktu yang terbatas
- Bila jumlah glukosa yang difiltrasi sangat banyak, seluruh carrier glukosa
tersaturasi, akibat dari jumlah carrier dan energi yg tersedia terbatas
- Glukosa yg tdk dpt direabsorpsi akan keluar melalui urin
- Akibatnya, kecepatan pembentukan urin meningkat (poliuri) yg dpt
disertai dgn dehidrasi dan rasa haus
REABSORBSI GLUKOSA DI TUBULUS PROKSIMALIS
REABSORBSI DI SEPANJANG TUBULUS
TUBULUS PROKSIMAL
- 65 % filtrat dari glomerulus di reabsorbsi di tubulus proksimal
- Glukosa dan asam amino 100% di reabsorbsi kembali ke pembuluh darah
LOOP OF HENLE
- Descending loop of henle terjadi reabsorbsi air, sedangkan zat terlarut
tdk di reabsorbsi
- Ascending loop of henle terjadi reabsorbsi zat terlarut, sedangkan air tdk
direabsorbsi
TUBULUS DISTAL & DUKTUS KOLEKTIVUS
- Reabsorbsi sisa filtrat di tubulus distal dan duktus kolektivus dikontrol
o/ mekanisme renin-angiotensin-aldosteron
3. SEKRESI DI TUBULUS
- yi: proses yg mentransport zat melewati sel epitel tubulus menuju lumen
tubulus, berlawanan arah dgn reabsorbsi tubulus
- Zat terpenting yg disekresi o/ tubulus ginjal adalah ion H+, K+ dll
BACA SENDIRI !!!
Pembentukan urin akhir pekat atau encer
- Ginjal dpt mengekskresikan urin dengan konsentrasi bervariasi
tergantung pd status volume cairan tubuh
- Konsentrasi urin bisa pekat (hiper-osmotik= jumlah solut relatif lebih
banyak dibandingkan H2O)
- Bisa encer (hipo-osmotik = jumlah H2O relatif lebih banyak dibandingkan
solut )
- Osmolaritas plasma normal sekitar 300 mosm/liter
- Ginjal mengeluarkan produk-produk sisa metabolisme dlm btk solut dan
membutuhkan air sebagai media pengangkut
- Ureum, sulfat, fosfat dan sisa metabolisme lainnya yg dieksresikan tiap
hari ± 600 mosm solut per hari
- Jika seseorang hanya mampu membentuk urin yang iso-osmotik
(dengan osmolaritas 300 mosm/Liter)
- Maka orang tersebut harus mengekskresikan air sebanyak 2 liter/hari
untuk membuang 600 mosm
HIPOTESIS SISTEM “COUNTERCURRENT” PADA PEMBENTUKAN URIN
PEKAT
- Ginjal mampu membentuk urin yg pekat dengan konsentrasi maksimal
sebesar 1200 mosm/liter
- Sehingga air yg diperlukan sebesar:
600 mosm/hari
1200 mosm/L
= 0,5 L/hari
- Jumlah inilah yg minimal harus diekskresikan oleh ginjal sehat, meskipun
dalam keadaan kekurangan air
- Dengan kemampuannya membentuk urin yg pekat (hiperosmotik), ginjal
mampu meyimpan air dlm tubuh
Terdapat 2 mekanisme countercurrent:
1. Countercurrent multiplier
- Dilaksanakan oleh ansa henle nefron jukstamedulla
2. Countercurrent exchanger
- Dilaksanakan oleh pembuluh kapiler peritubulus
COUNTERCURRENT MULTIPLIER
- Ansa Henle nefron jukstamedula bentuknya lurus dan panjang mencapai
bagian dalam medula ginjal
- Ansa Henle pars desendens dan asendens terletak sejajar dan aliran
filtrat di dalamnya berjalan berlawanan arah
- Sifaf penting yang dimiliki ansa Henle adalah:
a. Pars desendens tidak permeabel terhadap ion Na+ dan Cl-, tetapi sangat
permeabel untuk air
b. Pars asendens mereabsorpsi ion Na+ dan Cl- secara aktif namun tdk
permeabel terhadap air, sehingga keluarnya ion Na+ dan Cl+ tidak
disertai dengan air
glomerulus
Sistem countercurrent multiplier berguna untuk 2 hal :
1. Menghasilkan gradien osmotik cairan interstitial medula ginjal
2. Menghasilkan cairan hipotonik saat memasuki tubulus distal, sehingga
memungkinkan ginjal mengekskresikan urin yg lebih encer dibandingkan
cairan tubuh
-
Dimana dan bagaimana terjadinya proses pemekatan urin ?
COUNTERCURRENT EXCHANGER
-
Yi: proses yang gradien berfungsi mempertahankan gradien osmotik
di medula ginjal
- Untuk mempertahankan osmolaritas interstitium medula dan papila yg
tinggi, tentunya hrs ada mekanisme sirkulasi tertentu shg zat terlarut
dan air di interstitum akan langsung berdifusi masuk ke vas rekta
- Saat darah mengalir di dlm vasa rekta pars desenden, lingkungan
sekitarnya yg makin ke arah medula semakin tinggi osmolaritasnya,
mengakibatkan darah menerima zat terlarut dari interstitium dan
kehilangan sejumlah air
- Saat mencapai ujung akhir bagian desendens, sifat cairan di dalamnya
sangat hipertonik
- Selanjutnya, saat darah kembali mengalir ke arah korteks di dalam vasa
rekta pars asendens, solut kembali berdifusi ke interstitium dan air
kembali ke dlm vasa rekta mengikuti lingkungan yg semakin berkurang
kepekatannya
DIMANA DAN BAGAIMANA TERJADINYA PROSES PEMBENTUKAN
URIN ENCER ATAU PEKAT ?
- Proses pemekatan atau pembentukan urin akhir terjadi di duktus
koligens
- Duktus ini berjalan kembali ke arah medula ginjal, terletak sejajar dengan
ansa henle dan dikelilingi oleh jaringan interstitial dengan gradien
konsentrasi dari 300 – 1200 mosm/L
- Jumlah cairan yang mencapai tubulus distal masih banyak, agar terjadi
reabsorpsi air di tubulus ginjal harus dipenuhi 2 kriteria, yaitu:
a. Ada gradien konsentrasi antara cairan lumen tubulus dgn jaringan
sekitar
b. Segmen tubulus harus permeabel terhadap air
- Dinding tubulus distal dan duktus koligens tdk permeabel thd air, kecuali
jika ada ADH
- ADH dibentuk di hipothalamus dan disimpan di dlm kelenjar hipofisis
posterior
- Penglepasannya diatur oleh hipothalamus, sekresi ADH dirangsang oleh
kekurangan air dalam tubuh, saat cairan ekstrasel menjadi terlalu pekat
(hipertonik) dan air harus ditahan di dalam tubuh
- ADH di dlm darah akan berikatan dgn reseptor spesifik pada membran
basolateral sel tubulus distal dan duktus koligens
- Terjadi peningkatan permeabilitas membran luminal terhadap air melalui
peningkatan jumlah channel air pada membran
- Makin tinggi kadar ADH dlm darah, makin banyak penambahan channel air,
makin besar permeabilitas membran terhadap air
- Jika sekresi ADH meningkat dan permeabilitas tubulus distal dan duktus
koligens terhadap air bertambah, maka dlm perjalanannya dari tubulus
distal ke duktus koligens terjadi perpindahan air dari lumen tubulus ke
jaringan interstitial
- Cairan yg tadinya hipotonik saat masuk ke tubulus distal akan kehilangan
sejumlah air saat masuk ke dalam pelvis ginjal
- Dibawah pengaruh kadar maksimal ADH, dimungkinkan pembentukan urin
akhir dengan osmolaritas mencapai 1200 mosm/L dan jumlah minimal urin
yg dibentuk oleh ginjal adalah 0,3 ml/menit
PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM-BASA OLEH GINJAL
- Mempertahankan keseimbangan asam-basa merupakan proses yg penting
di dalam tubuh ?
- Asam atau basa suatu larutan dinyatakan dalam pH, tergantung pada
konsentrasi ion H+ bebas dalam larutan
- Asam dan basa di dlm tubuh kita berasal dari:
a. Makanan
b. Hasil metabolisme tubuh, co: asam laktat
Asam: HCl, H2CO3 (asam karbonat), asam laktat dll
Basa: HCO3- (bikarbonat), hidrogen fosfat, sulfat dll
PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM-BASA OLEH GINJAL
- Tubuh secara terus menerus mempertahankan keseimbangan asam-basa
cairan tubuh
- pH cairan tubuh yg harus dijaga dalam keadaan seimbang sehingga fungsi
tubuh normal adalah pH darah yi sebesar 7,35-7,45
pH darah < 7,35 ---- Asidosis
pH darah > 7,45 ---- Alkalosis
- Mempertahankan keseimbangan asam-basa merupakan proses yg penting
di dalam tubuh salah satunya karena protein tdk dapat berfungsi jika
pH darah tidak normal
pH darah normal
pH darah rendah
pH darah tinggi
Mekanisme tubuh u/ m’p’tahankan keseimbangan asam-basa, al:
1. Aktivasi sistem buffer kimia
- Buffer bikarbonat & asam karbonat
- Buffer fosfat
- Buffer protein
- Buffer hemoglobin
2. Pengaturan o/ sistem pernapasan
3. Pengaturan o/ ginjal
Pengaturan keseimbangan asam-basa oleh ginjal :
RENAL KONTROL TERHADAP ASIDOSIS
- Jika tubuh mengalami asidosis, terdapat 3 mekanisme ginjal
mempertahankan pH darah kembali normal:
1. Reabsorbsi HCO3-
2. Membentuk HCO3- yg baru oleh sel tubulus ginjal
3. Sekresi dan eksresi ion H+
1. Reabsorbsi HCO3-
- Bikarbonat yg difiltrasi secara bebas di glomerulus, tdk dpt direabsorbsi
secara langsung ke dalam sel tubulus, karena membran luminal sel tubulus
tidak permeabel terhadap bilarbonat, shg reabsorpsi bikarbonat terjadi
secara tdk langsung
- Di dalam lumen tubulus, HCO3- bereaksi dengan H+ membentuk asam
karbonat (H2CO3)
- H2CO3 lalu berpisah menjadi H2O dan CO2
- CO2 lalu berdifusi masuk ke dalam sel tubulus proksimal dan bergabung
dengan H2O membentuk H2CO3 kembali dengan bantuan enzim karbonik
anhidrase
- H2CO3 lalu berpisah menjadi H+ dan HCO3- HCO3- melewati membran basolateral bersama-sama dengan Na+ masuk
ke cairan intertisial, lalu HCO3- berdifusi pasif ke kapiler peritubulus
- Pada asidosis yg berat seluruh bikarbonat yg difiltrasi akan direabsorbsi,
shg akan meningkatkan buffer bikarbonat di dalam plasma
- Ion H+ lalu disekresikan ke dalam filtrat melalui antiport Na+ - H+,
ion Na+ akan masuk dari cairan tubulus ke dalam sel tubulus, sedangkan
ion H+ keluar dari sel ke lumen tubulus
2. Membentuk HCO3- yg baru oleh sel tubulus ginjal
- Untuk melawan asidosis, sel tubulus distal dan duktus kilogens ginjal akan
membentuk bikarbonat baru yg bukan berasal dari filtrat, proses ini
diikuti langsung dgn sekresi ion H+
- Bikarbonat tersebut lalu masuk ke dalam plasma, shg menambah buffer
bikarbonat di dalam plasma
- Pembentukan bikarbonat di dalam sel tubulus terjadi melalui cara:
a. CO2 yg berasal dari plasma masuk ke dalam sel tubulus, dan CO2 dari
hasil metabolisme sel tubulus sendiri bergabung dengan H2O
membentuk H2CO3 dengan bantuan enzim karbonik anhidrase
- H2CO3 lalu berpisah menjadi H+ dan HCO3- HCO3- melewati membran basolateral bertukar dengan Cl-, masuk
ke cairan intertisial, lalu HCO3- berdifusi pasif ke kapiler peritubulus
- Ion H+ disekresikan ke dalam filtrat melalui pompa ion H+
- Ion H+ di dalam filtrat akan bereaksi dengan hidrogen fosfat membentuk
dihidrogen fosfat
- Dihidrogen fosfat tidak dapat menembus membran luminal sel tubulus shg
ia akan dieksresikan
-
b. Metabolisme Glutamin
- Pada asidosis berat, proses pembentukan bikarbonat baru dengan cara lain
terjadi, yi dengan metabolisme glutamin
- Glutamin di dalam sel tubulus akan mengalami metabolisme menjadi amonia
dan bikarbonat
- Di dalam sel tubulus amonia berikatan dengan H+ membentuk amonium
Metabolisme Glutamin
- Amonium lalu disekresikan ke filtrat bertukaran dengan Na+ melalui
antiport protein
- Amonium lalu dieksresikan
- Bikarbonat di dalam sel tubulus menembus membran basolateral bersama
dengan Na+ atau bertukaran dgn Cl-, masuk ke cairan intertisial, lalu
HCO3- berdifusi pasif ke kapiler peritubulus
3. Sekresi dan eksresi ion H+
RENAL KONTROL TERHADAP ALKALOSIS
Jika tubuh mengalami alkalosis, maka mekanisme ginjal mempertahankan
pH darah kembali normal, yi:
a. Sekresi dan eksresi ion H+ berkurang, terjadi reabsorbsi H+
b. Bikarbonat yang difiltrasikan ke glomerulus tidak diabsorbsi, terjadi
sekresi dan ekskresi bikarbonat
PROSES BERKEMIH
- Ginjal terus menerus membentuk urin dan dialirkan melalui ureter ke dlm
kandung kemih dan ditampung di dlmnya sampai terjadi pengosongan
melalui uretra
- Mengalirnya urin di dlm ureter tdklah semata-mata krn gravitasi
- Dinding ureter terdiri dari 3 lapisan otot polos yg tersusun scr spiral,
longitudinal dan sirkular yg melakukan kontraksi peristaltik utk
mendorong urin ke dlm kandung kemih
- Ureter menembus bagian basis dinding kandung kemih secara miring shg
membentuk lipatan yg menutup muara ureter bila tekanan di dlm kandung
kemih meningkat dan mencegah refluks urin
- Urin tetap dpt masuk ke dlm kandung kemih, krn kontraksi ureter
menghasilkan tekanan yg cukup besar utk melawan tahanan pd ujung
ureter
- Ureter dipersarafi oleh serat saraf simpatis dan parasimpatis
- Dinding kandung kemih terdiri dari otot polos dan dilapisi oleh sel epitel
khusus yang berperan dlm kemampuan kandung kemih untuk menampung
volume vesika yg berfluktuasi
- Otot polos kandung kemih dapat diregangkan cukup kuat tanpa
peningkatan tegangan yg berarti, disamping itu lapisan dlm dinding
kandung kemih mengandung lipatan-lipatan shg memperbesar daya
tampungnya
- Untuk dpt keluar dari kandung kemih, urin hrs melewati sfingter uretra
interna yg dibentuk dari otot polos, dan sfingter uretra eksterna yg
dibentuk oleh otot rangka
- Kandung kemih & sfingter uretra interna dipersarafi oleh saraf simpatis
dan parasimpatis
- Parasimpatis menyebabkan kontraksi kandung kemih, jika kandung kemih
relaksasi sfingter uretra interna akan menutup jalan keluar urin
- Sfingter uretra eksterna dipersarafi oleh saraf somatik n. pudendus
- Motor neuron yg mempersarafi sfingter uretra eksterna menyebabkan
sfingter eksterna berkontraksi shg mencegah urin keluar melalui uretra
- Rasa ingin berkemih mulai timbul saat volume urin mencapai 150-250 ml
- Dorongan berkemih bertambah kuat jika volumenya telah mencapai
350-400 ml
- Penambahan volume urin selanjutnya akan sangat meningkatkan tekanan di
dalam kandung kemih dan dapat menimbulkan rasa nyeri disertai lepas
kendali menahan kemih
BERKEMIH
Terjadi melalui 2 mekanisme :
1. Refleks berkemih dan
2. Pengaturan volunter
- Refleks berkemih dipicu saat reseptor regang pd dinding kandung kemih
terangsang, yi bila volume urin dlm kandung kemih mencapai ± 400 ml
- Serat aferen dari reseptor regang membawa impuls ke medula spinalis dan
melalui interneuron akan merangsang persarafan parasimpatis menuju
kandung kemih serta menghambat motor neuron yg mempersarafi sfingter
uretra eksterna
- Kandung kemih lalu berkontraksi, tdk dibutuhkan mekanisme khusus utk
membuka sfingter interna karena perubahan btk kandung kemih saat
berkontraksi secara mekanik akan membukanya
- Bersamaan dgn itu, sfingter uretra eksterna relaksasi akibat inhibisi pd
motor neuronnya, dengan terbukanya kedua sfingter ini urin akan di
dorong keluar melalui uretra oleh kontraksi kandung kemih
- Disamping memicu refleks berkemih, pengisian kandung kemih juga
menimbulkan kesadaran ingin berkemih
CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-