Download - Bab 7 Fisiologi Ginjal

Transcript
  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    1/25

    BAB 7

    FISIOLOGI

    GINJAL

    Dita

    Aditianingsih

    Catatan

    Penting

    :

    .

    Ginjal

    memegang

    peranan

    penting

    dalam

    menjaga

    homeostasis.

    .

    Aliran darah

    ke

    ginjal

    adalah sekitar

    20-25% daritotal

    curah

    jantung.

    .

    Tekanan

    arterial

    rata-rata untuk

    autoregulasi

    aliran

    darah

    ginjal

    normal adalah sekitar 80-

    180

    mmHg.

    .

    Ginjal

    mensintesis

    prostaglandin (PGD2, PGE?

    dan

    PG12)

    yang

    menimbulkan

    vasodilatasi

    dan bersifat

    protektif

    saat

    terjadi

    hipotensi

    sistemik dan

    iskemia

    ginjal

    .

    Penurunan aliran

    darah

    ginjal,

    laju

    filtrasi

    glomerulus

    dan

    output urin

    dapat diatasi dengan

    mempertahankan

    kecukupan volum

    intravaskular dan

    tekanan

    darah

    dalam batas normal

    PENDAHULUAN

    Ginjal

    memiliki

    fungsi utama untuk

    mengatur

    keseimbangan

    cairan tubuh,

    osmolaritas,

    keseimbangan

    elektrolit

    dan asam basa

    serta mengekskresikan

    hasil

    akhir

    proses

    metabolisme,

    termasuk

    obat. Ginjal

    juga

    menghasilkan

    hormon

    yang

    meregulasi

    tekanan

    darah seperti

    angiotensin

    ll,

    prostaglandin,

    kinin,

    memroduksi

    eritrosit

    yaitu

    eritropoietin

    dan metabolisme

    tulang

    yaitu

    1,25-dihidroksi-kolekalsiferol.

    Secara

    anatomik

    ginjalterdiri

    atas

    sepasang

    organ

    yang

    berada

    di rongga

    retroperitoneal dan

    tepat

    di

    bawah

    diafragma.

    Tiaptiap

    ginjal

    memiliki berat

    sekitar

    115

    -160

    gram,

    terdiri

    atas

    korteks dan

    medula. Satu

    ginjal

    terdiri

    dari 1

    ,2

    x 106

    nefron

    yang

    berisi

    glomerulus,

    tubulus

    dan

    duktus

    kolektivus. Prinsip pembentukan urin

    adalah

    ultrafiltrasi di glomerulus, reabsorbsi

    ditubulus

    dan sekresi.

    Dalam menjalankan

    fungsinya

    ginjal

    memakai20%

    dari

    curah

    jantung.

    ANATOMI GINJAL

    Ginjal

    adalah

    sepasang organ

    yang

    dilapisi

    oleh kapsula

    fibrosa

    yang

    terletak

    di

    rongga

    peritoneum,

    posterior

    dari

    rongga

    abdomen.

    Kedua

    organ

    terletak

    di

    sisi kanan dan

    kiri

    vertebra

    setinggi

    level T12

    -

    L3. Ginjal

    kanan biasanya

    terletak

    2,5 cm

    lebih kaudal daripada

    ginjal kiri karena adanya hepar pada kuadran kanan atas abdomen. Posisi ini akan

    berubah

    2

    -3

    cm

    pada

    inspirasi dan ekspirasi.

    Pada

    pria

    dewasa

    berat

    ginjal

    berkisar

    antara 125

    gram

    sampai

    170

    gram,

    sedangkan

    pada

    wanita

    dewasa

    berkisar

    antara

    115

    gram

    sampai

    '155

    gram.

    Organ

    ginjal

    mempunyai

    panjang

    11

    -

    12 cm

    dan

    lebar 5

    -

    7,5

    cm.

    Batas atas dari

    ginjal

    adalah

    diafragma.

    liill:ill:illl :iill:i.l:alliil:ii.l:lai.l:i

    s{",K{l

    A

    JA&

    A flr€S

    r€Sf

    SL

    6Gf

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    2/25

    Posterior dan

    sedikit

    inferior

    dari

    ginjal

    terdapat

    muskulus

    psoas

    mayor

    di

    bagian

    medial

    dan

    muskulus

    kuadratus

    lumborum.

    Pada

    bagian

    posterior

    ini

    pula

    terdapat

    nervus

    dan

    pembuluh

    darah subkostal

    serta

    nervus

    iliohipogastrik

    dan ilioingunal'

    Ginjal berbentuk

    seperti

    kacang,

    konveks

    pada

    bagian

    lateral

    dan

    konkaf

    pada

    bagian

    medial'

    Pada bagian

    medial, terdapat

    hilus,

    yang

    merupakan

    tempat

    masuknya

    arteridan

    vena renalis,

    kelenjar limfe,

    pelvis

    renalis

    dan

    pleksus

    saraf.

    Pada

    hilus,

    vena

    renalis

    terletak

    anterior

    dari

    arteri

    renalis

    yang

    terletak

    anterior

    dari

    pelvis

    renalis.

    Pelvis

    renalis

    adalah

    perpanjangan

    da6 ujung

    superior

    ureter

    yang

    berbentuk

    seperti

    segitiga

    dengan

    apeksnya

    berhubungan

    dengan

    ureter.

    lstilah

    ini sebenarnya

    tidak

    tepat

    karena

    sebenarnya

    ureterlah

    yang

    merupakan

    perpanjangan

    dari

    pelvis

    renalis,

    yang

    menghubungkan

    ginjal

    dengan

    kandung

    kemih.

    Pada bagian

    basal

    dari

    pelvis

    renalis,

    terdapat

    dua

    sampai

    tiga

    proyeksi

    percabangan

    berbentuk piramid

    yang

    dinamakan

    kaliks

    mayor. Pada

    tiap-tiap kaliks mayor ini,

    terdapat

    dua atau

    tiga

    proyeksi

    percabangan

    lagi

    yang

    dinamakan

    kaliks

    minor.

    Kaliks

    minor ini

    akan

    mengeluarkan

    urin

    dari

    sistem

    piramid

    melalui

    papilla'

    Pada

    potongan

    koronal,

    ginjal

    dibagi

    menjadi

    dua

    bagian,

    yaitu

    korteks

    dan

    medula.

    Pada

    manusia bagian

    medula

    dibagi

    menjadi

    8

    -

    18 massa

    yang

    berbentuk

    konus

    yang

    dinamakan

    sistem

    piramid.

    Basal

    dari

    konus

    ini

    menghadap

    ke

    arah

    korteks,

    sedangkan

    apeks

    dari

    konus

    ini

    menghadap

    pelvis

    renalis

    dan

    membentuk

    papila.

    Tiaptiap

    papila

    merupakan

    kumpulan

    10

    - 25

    ujung dari

    duktus

    kolektivus

    Bellini.

    Perpanjangan

    korteks

    renalis

    menuju

    medula

    yang

    berjalan diantara

    sistem

    piramid

    dinamakan kolumna renalis

    Bertini, yang

    tersusun

    dari

    jaringan

    fibrosa,

    sistem

    tubulus

    nefron

    dan

    pembuluh

    darah.

    Gambar

    1.

    Gambaran

    makroskopik

    ginjal

    SUK{.'

    AJAR

    AruFS

    TSSJOT

    OG'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    3/25

    NEFRON

    Nefron adalah unit fungsional dari

    ginjal

    yang

    berjumlah

    0.6 x

    106

    -

    1.4 x 106 nefron untuk

    satu

    ginjal.

    Nefron

    dibagi

    menjadi komponen

    vaskular

    (glomerulus)

    dan

    komponen

    tubulus.

    Komponen tubulus

    dibagi menjadi beberapa

    segmen

    berdasarkan

    struktur dan fungsinya.

    Komponen tubulus terdiri atas kapsula Bowman, tubulus proksimal, ansa Henle, tubulus distal

    dan tubulus

    kolektivus.

    Berdasarkan segmentasi dari tubulus,

    medula

    dibagi

    menjadi

    zona dalam dan zona

    luar,

    dengan

    zona dalam

    dibagi

    menjadi dua subdivisi,

    yakni

    outer stripe

    (lapisan

    luar) dan lnner

    stripe

    (lapisan

    dalam). Zonadalam medula

    terdiriatas ansa

    Henle

    pars

    asenden

    dan

    desenden

    serta duktus kolektivus besar, termasuk

    di antaranya

    duktus

    kolektivus Bellini. lnner stripe

    dari

    zona luar medula terdiri atas ansa

    Henle

    pars

    desenden

    yang

    berdinding tebal, dan

    duktus

    kolektivus. Outer stripe dari medula

    bagian luar

    terdiri

    atas

    segmen terminal dari tubulus

    proksimal

    dan

    ansa

    Henle

    pars

    asenden

    berdinding

    tebal. Struktur

    medula dan korteks

    ginjal

    yang

    dibagi

    berdasarkan

    segmen tubulus

    ini

    sangat

    penting

    untuk menilai

    kemampuan

    ginjal

    mengekskresikan

    urin.

    El+qEl&

    ---.--

    i:*sJ{

    Korpus Malphigi

    Korpus Malphigi adalah

    bangunan

    Glomerulus adalah kumparan dari

    *

    tqrtit{t

    tr*fu*ti*$

    tilA*;6

    lilr{**

    t*earp

    4qhl#i

    Tl:1qt

    leillreili

    +g

    arrFnaiisit

    4*=

    fh:+

    :::.]:s€+t +i

    *L.t ondr4{*

    kE+

    =-

    ljFra+riL;i* i i

    rr*

    lEle*t{iFry

    {#lffilFF*

    Fxbets

    Gambar

    2.

    Gambar

    skematis sistem

    tubulus

    ginjal

    yang

    terdiri atas

    sekumpulan kapiler

    SEq f &n1

    *

    -

    eaFrut*

    glomerulus

    dan

    berbentuk bulat

    kapsula

    Bowman.

    ke

    dalam

    kapsula

    EIJKiJ

    AJARASJES,TES'Oi

    OGi

    ffi

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    4/25

    Bowman.

    Saat arteri

    renalis

    memasuki

    ginjal,

    arteri tersebut

    bercabang

    menjadi

    kapiler kecil

    yang

    mengalirkan darah

    ke

    glomerulus,

    yang

    disebut

    arteriol

    aferen.

    Kapiler-kapiler

    kecil

    ini

    akan bergabung

    dalam

    glomerulus

    dan

    membentuk

    arteriol

    eferen

    yang

    mengalirkan darah

    keluar

    dari

    glomerulus.

    Arteriol eferen

    ini saat

    keluar dari

    glomerulus

    akan

    bercabang

    kembali

    dan membentuk sekumpulan

    kapiler

    lain

    yang

    dinamakan

    kapiler

    periturbular.

    Kapiler ini akan

    memperdarahi

    jaringan

    renal dan

    memfasilitasi

    pertukaran

    substansi

    oleh sistem

    tubular

    dengan

    darah.

    Terdapat dua

    jenis

    sel

    yang

    membatasi

    dinding

    kapiler

    dan

    kapsula

    Bowman,

    yakni:

    sel

    endotel kapiler

    dan

    podosit

    pada

    dinding

    kapsula

    Bowman.

    Kedua

    sel ini

    dipisahkan

    oleh

    membrana basalis

    (atau

    dapat

    disebut

    juga

    glomerular

    basal

    membranelcBM).

    Sel

    podosit

    ini mempunyai

    prosesus

    yang

    memanjang

    ke arah

    lumen

    kapsula

    Bowman

    yang

    disebut

    juga

    dengan

    psudopoda.

    Di

    antara

    prosesus-prosesus tersebut

    terdapat

    celah

    yang

    memungkinkan

    terjadinya

    perpindahan cairan dari kapiler menuju kapsula Bowman. Celah

    ini

    disebut filtration

    s/ifs.

    Selmesangialdan

    matriks

    disekelilingnya

    akan

    membentuk

    mesangium,

    yaitu

    lapisan

    didalam

    glomerulus yang

    dibatasioleh

    lamina

    basalis

    dan endotel

    kapiler.

    Sel

    mesangial

    ini

    merupakan

    sel terspesialisasi

    yang

    mempunyai

    kemampuan

    kontraktil,

    fagositosis

    serta

    pembentukan

    dan

    metabolisme

    dari matriks

    di

    mesangium.

    Kemampuan

    kontraksi dan

    relaksasi

    dari

    sel

    mesangial ini serta

    lokasinya

    yang

    berada

    di antara

    kapiler

    glomerulus

    mempunyai

    peranan

    penting

    dalam

    regulasifiltrasi

    glomerulus.

    Kontraksi dari

    sel

    ini dipengaruhi

    oleh

    berbagai

    zat

    vasoaktif, seperti angiotensin

    ll,

    vasopresin,

    norepinefrin,

    tromboksan,

    leukotrien dan

    platelet-

    activating factor. Sebaliknya,

    relaksasi

    dari

    sel ini dipengaruhi

    oleh

    PGE2,

    atrial

    peptides

    dan

    dopamin.

    Endotel kapiler

    glomerulus

    yang

    berpori,

    membran basalis

    (GBM)

    dan

    podosit

    membentuk

    sistem

    filtrasi

    glomerulus

    bernama

    membran

    glomerulus. Endotel

    kapiler

    glomerulus

    terdiri

    dari satu

    lapis sel endotel

    yang

    pipih

    dan berpori.

    Pori-pori

    endotel

    kapiler

    ini cukup

    lebar

    sehingga

    permeabel

    terhadap

    air

    dan

    zatlainyang

    terlarut

    dalam

    plasma.

    Sedangkan

    membran

    basalis adalah lapisan aselular yang komponen penyusunnya didominasi

    oleh

    kolagen

    dan

    glikoprotein.

    Kolagen

    berfungsi

    untuk

    memberikan

    ketahanan

    pada

    membran

    ini sedangkan

    glikoprotein

    berfungsi

    untuk

    mencegah

    lewatnya

    protein

    plasma

    masuk melalui

    membrana

    basalis.

    Secara

    fungsional,

    glomerulus

    hanya

    dapat

    dilewati

    oleh

    molekul

    sebesar

    4

    -

    8

    nm, namun

    filtrasi

    ini

    juga

    dipengaruhi

    oleh

    muatan

    molekul

    yang

    melewati

    kapiler tersebut.

    Karena

    itu

    protein plasma yang

    berukuran

    besar

    tidak akan

    dapat

    melewati

    pori-pori

    kapiler,

    hanya

    albumin

    yang

    dapat

    melewati

    endotel

    kapiler.

    Namun,

    karena

    glikoprotein

    yang

    bermuatan

    negatif, albumin yang

    juga

    bermuatan negatif

    tidak

    akan

    dapat

    melewati membran

    basalis.

    Gangguan dari

    muatan

    membran

    basalis

    ini merupakan

    penyebab

    ditemukannya

    albumin

    pada

    urin

    pada penyakit

    ginjal

    tertentu.

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    5/25

    €Eeffierulus

    I

    Fdce*l* De*ra

    Renal

    Eeleerxtiti*:,.rm

    '-

    E*msl

    '

    ilenr**

    Affer*nt

    &rteritlle

    Jarxtagl*meraslar

    Cellp

    Gambar

    3.

    Apparatu

    s

    i

    uxtaglomeru

    Iar

    Komponen

    Tubulus

    Komponen

    tubulus

    dimulai

    dari

    kapsula

    Bowman,

    yaitu

    invaginasi

    tubulus

    dengan dinding

    ganda

    yang

    mengelilingi glomerulus. Setelah melalui kapsula Bowman, urin akan

    melewati

    tubulus

    proksimal

    yang

    sepenuhnya

    berada

    di

    korteks.

    Kemudian

    cairan

    tersebut akan

    melewati

    ansa

    Henle, dengan

    pars

    desenden

    yang

    berada

    di

    korteks

    berjalan

    menembus

    medula,

    melewati

    ansa

    Henle dan

    kemudian

    pars

    asenden

    yang

    berasal

    dari

    medula akan

    berjalan

    kembali

    menembus

    korteks.

    Pars asenden

    ini

    akan

    kembali

    melewati

    glomerulus

    dan

    berjalan

    di antara

    percabangan

    yang

    dibuat oleh

    arteriol

    aferen

    dan eferen.

    Bangunan

    yang

    dibentuk

    oleh

    pars

    asenden

    dan

    struktur

    vaskular

    nefron

    ini

    dinamakan

    apparatus

    juxtagtomerular.

    Aparatus

    jukstaglomerular

    ini

    berperan

    penting

    pada

    regulasi fungsi

    ginjal.

    Tubulus akan kembali berlekuk yang dinamakan

    tubulus

    distal. Tubulus

    distal

    kemudian

    akan

    bermuara

    ke sistem duktus

    kolektivus

    yang

    merupakan

    muara

    dari

    beberapa

    nefron. Dari

    tubulus

    kolektivus,

    urin

    akan mengalir

    menuju

    pelvis

    renalis'

    Terdapatdua

    jenis

    nefron berdasarkan

    perbedaan

    letakglomerulus,

    strukturtubulusdan

    kapiler

    intertubular,

    yaitu:

    nefron

    korteks dan

    nefron

    jukstaglomerular.

    Pada

    nefron

    korteks,

    glomerulus

    berada

    sepenuhnya

    di korteks

    dan

    struktur

    ini mempunya

    ansa

    Henle

    yang

    pendek

    dan kapiler

    interturbular

    yang

    melilit struktur

    tubulus.

    Sedangkan

    pada

    nefron

    jukstaglomerular,

    glomerulus

    terletak

    berada

    di dekat

    medula, mempunya

    ansa Henle

    yang panjang

    dan kapiler

    intertubular

    yang berjalan berdampingan dengan sistem tubulus yang dinamakan

    vasa

    recta.

    Pebedaan

    struktur

    ini

    berperan

    dalam kemampuan

    organisme

    untuk

    mengkonsentrasikan

    urin. Pada

    manusia 80%

    nefron

    yang

    dimiliki

    adalah

    nefron kortikal.

    Pada organisme

    yang

    mempunyai

    kemampuan

    konsentrasi

    urin lebih

    besar,

    lebih banyak

    ditemukan

    nefron

    jukstamedular.

    .-E

    BIJKTJ

    AJARAfVESTFSIOLOGi

    EIIEE

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    6/25

    Tubulus proksimal

    dibagi

    menjadi

    dua

    bagian,

    yaitu:

    pars

    convotuta (bagian

    yang

    berlekuk-

    lekuk)

    dan

    pars

    recta (bagian yang

    lurus).

    Tubulus

    proksimal

    pada

    manusia

    mempunyai

    panjang

    15

    mm

    dan

    lebar55

    nm.

    Dinding

    dari

    tubulus

    proksimal

    tersusun

    oleh

    satu

    lapis

    sel

    dengan

    brush

    border

    pada

    bagian

    apeksnya.

    Mikroviliyang

    membentuk

    brush

    bordertersebut

    tersambung

    satu

    sama

    lain. Bagian

    basal dari

    sel ini dihubungkan

    oleh

    tight

    junction

    atau

    zonula

    occludens.

    Di

    antara

    sel-sel

    basal

    terdapat

    ekstensi dari

    ruangan

    ekstraselular

    yang

    dinamakan

    lateral

    intracellularspaces,

    tempat

    terdapatnya

    pompa

    Na-K-ATp-ase.

    Tubulus

    proksimal

    pars

    convoluta

    berperan dalam

    reabsorbsi

    berbagai

    elektrolit,

    yaitu

    Na2*,

    HCO3-,

    Cl-,

    K*,

    Caz*,

    POo,

    glukosa

    dan asam

    amino.

    Separuh

    substansi

    yang

    terkandung

    dalam

    urin

    akan

    direabsorbsi

    pada

    tubulus

    proksimal

    pars

    konvoluta.

    Rasio

    reabsorbsi

    cairan

    dari

    tubulus

    proksimal

    ke kapiler

    peritubular

    dipengaruhi

    oleh tekanan

    hidrostatik

    dan

    onkotik

    pada

    dinding

    tubulus

    dan kapiler.

    Perubahan

    dari

    tekanan ini

    akan

    menyebabkan

    perubahan

    konfi

    g

    u

    rasi

    u

    ltrasru

    ktu

    ral,

    kh

    ususnya pada

    I

    ate

    ral

    i

    nte

    rcel

    I

    u

    I

    ar spaces.

    Reabsobrbsi

    natrium

    pada

    tubulus

    proksimal

    merupakan

    transport

    aktif melalui

    kanal Na-K-

    ATP-ase.

    Anion

    lain

    yang

    direabsorbsi

    melalui

    transport

    aktif bersama

    dengan

    natrium

    antara

    lain

    adalah

    HCO3

    dan

    Cl-. Reabsorpsi

    HCO3-

    dimediasi

    oleh co-fransporter

    Na-HCO.

    Setiap

    ion

    Na*

    yang

    berpindah

    akan

    diikuti oleh

    3

    ion

    HCO.-.

    Selain itu, reabsorbsi

    bikarbonat

    juga

    merupakan

    efek

    sekunder

    dari

    sekresi H*,

    yang

    dimediasi oleh

    mekanisme

    pertukaran

    ion

    Na-

    H.

    pada

    membran

    brush

    border.

    Pada

    tubulus

    proksimal

    pars

    recta, aktivitas pompa Na-K-ATP-ase turun. Tubulus

    ini

    berperan

    penting

    dalam

    sekresi

    anion

    dan

    kation

    serta

    merupakan

    bangunan

    yang

    banyak

    mengalami

    kerusakan

    oleh

    substansi

    nefrotoksik

    atau logam

    berat.

    Ansa

    Henle

    mempunyai

    peranan

    penting

    dalam

    menjaga keadaan

    hipertonik

    pada

    interstisial

    medula

    dan

    menentukan

    konsentrasi

    urin.

    Dinding

    dari ansa

    Henle

    pars

    desenden

    sangat

    permeabel

    terhadap

    air tapi

    mempunyai

    permeabilitas

    yang

    rendah

    terhadap

    Na2.

    dan

    Cl.

    Hal ini

    menyebabkan

    air diekstraksi

    dari ultrafiltrat

    yang

    berada

    di tubulus

    saat

    ansa

    Henle

    menembus

    interstisial

    medula

    yang

    bersifat

    hipertonik.

    Sebaliknya,

    ansa

    Henle

    pars

    asenden

    cenderung

    tidak

    permeabel

    terhadap

    air namun

    sangat

    permeabel

    terhadap

    Na2*

    dan

    Cl-

    sehingga

    natrium

    akan

    terekstraksi

    dari

    tubulus.

    Struktur

    tubulus

    distal

    dibagi

    menjadi

    tiga segmen:

    ansa Henle

    pars

    asenden

    berdinding

    tebal,

    makula

    densa dan

    tubulus

    distal

    pars

    konvoluta.

    Ansa

    Henle

    pars

    asenden

    berdinding

    tebal

    berperan

    dalam

    transport

    aktif NaCI

    keluar tubulus

    yang

    menjaga

    kondisi

    insterstisial

    medula

    tetap

    hipertonik.

    Transpor

    aktif

    ini

    dimediasi

    oleh

    co-transporfer

    Na-K-Cl.

    Mekanisme

    transport

    aktif

    ini

    juga

    menyebabkan

    reabsorbsi

    bikarbonat,

    kalsium

    dan

    magnesium.

    Mekanisme

    transport aktif

    ini

    dapat diinhibisi dengan diuretik kuat.

    Regulasi dari

    transport ion

    pada ansa

    Henle

    pars

    asenden

    berdinding

    tebal

    ini

    dipengaruhi

    oleh

    vasopresin,

    kalsitonin

    dan

    hormon

    paratiroid.

    B U I<

    LJ AJA RAIJESIES'OI

    OG'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    7/25

    Makula

    densa

    adalah area

    yang

    terdiri

    atas sel

    yang

    terspesialisasi

    yang

    melapisi dinding

    tubulus

    distal

    saat tubulus

    tersebut

    melewati

    glomerulus

    nefron

    yang

    sama. Sel

    pada

    makula

    densa

    ini sensitif

    terhadap

    konsentrasi

    NaCl

    di

    lumen

    tubulus

    distal.

    Turunnya

    konsentrasi

    NaCl

    pada

    tubulus distal

    konvoluta

    akan

    menginisiasi

    sinyal

    dari

    makula

    densa

    yang

    akan

    menyebabkan

    penurunan

    resistensi

    aliran darah

    pada

    arteriol

    aferen,

    yang

    kemudian

    akan

    meningkatkan

    tekanan

    hidrostatik

    glomerular

    dan

    membantu

    mengembalikan

    rasio

    filtrasi

    glomerulus

    kembali

    normal. Selain

    itu,

    aktivasi

    makula

    densa

    akan menyebabkan

    peningkatan

    penglepasan

    renin

    pada

    seljukstaglomerular

    dari arteriol

    aferen

    dan

    eferen.

    Tubulus

    distal

    konvoluta

    mempunyai

    akivitas

    Na-K-ATP-ase

    serta Ca-Mg-ATP-ase

    yang

    paling

    tinggi

    dibandingkan struktur

    lain dalam

    nefron.

    Fungsi

    utama dari

    tubulus ini adalah

    reabsorbsi

    Na-K-2CI

    yang

    dimediasi

    oleh

    co-transpofter

    Na-Cl-senslflve

    tiazid. Co-transporter

    ini

    mengalami upregulaflon

    dengan

    pengaruh

    mineralokortikoid,

    yakni

    aldosteron.

    Komponen terakhir

    dari

    nefron adalah

    sistem

    duktus

    kolektivus.

    Sistem

    ini akan membawa

    cairan

    yang

    telah

    melewati sistem

    tubulus

    sebelumnya

    menuju

    pelvis

    renalis.

    Komponen

    ini terbagi

    menjadi connecting

    tubules,

    duktus kolektivus

    kortikal, duktus

    kolektivus

    medular

    dan

    papila

    renalis. Fungsi utama

    dari

    duktus

    kolektivus

    kortikal

    adalah

    sekresi K.

    yang

    diikuti

    dengan

    reabsorbsi

    Na2*

    Regulasi transport

    aktif ini dipengaruhi

    oleh

    mineralokortikoid.

    Duktus

    kolektivus

    medular dibagi

    lagi

    menjadi dua,

    yaitu:

    bagian

    luar dan dalam.

    Duktus

    kolektivus medular

    bagian

    luar mempunyai

    peran

    dalam

    asidifikasi

    urin.

    Pada

    bagian

    duktus

    kolektivus ini

    terjadi sekresi H. yang diikuti oleh reabsorbsi ion

    K* dan

    dimediasi oleh

    pompa

    H-K-ATP-ase

    yang

    terletak

    di

    membran

    basal-lateral.

    Selain

    sekresi

    H*, duktus

    kolektivus

    medular

    bagian

    luar

    inijuga

    mensekresi

    ammonia untuk

    asidifikasi

    urin.

    Duktus

    kolektivus

    medular bagian

    dalam

    berjalan dari

    medula

    kemudian

    menyatu

    dengan

    duktus

    lainnya

    menjadi satu

    duktus

    dengan

    diameter

    yang

    lebih

    besar.

    Duktus ini kemudian

    akan

    bermuara

    di

    papila

    dan dinamakan

    duktus kolektivus

    Bellini.

    Duktus

    ini

    juga

    berperan

    dalam asidifikasi

    urin

    melalui sekresi

    ion H*.

    Duktus ini

    cenderung

    impermeabel

    terhadap air.

    Namun, dengan

    pengaruh

    vasopressin,

    terdapat

    perubahan

    morfologis

    yang

    terjadi seperti

    cellular

    swetting

    dan pelebaran intercellular

    spaces membuat

    duktus ini

    permeabel terhadap

    air.

    SIRKULASI

    GINJAL

    Arteri

    renalis merupakan

    cabang

    dari

    aorta

    abdominalis

    yang

    muncul

    pada

    level diskus

    intervertebralis

    antara L1-L2.

    Arteri

    renalis

    dekstra melewati

    posterior

    dari

    vena

    kava inferior.

    Pada

    hilus

    renal,

    masing-masing

    arteri

    bercabang menjadi

    lima

    arteri

    segmental

    yang

    merupakan

    end artery.

    Tiaptiap segmen

    yang

    diperdarahi

    tidak

    mempunyai

    pembuluh

    darah

    kolateral,

    sehingga

    membagi

    ginjal

    menjadi

    lima

    segmen

    yang

    independen.

    Percabangan

    arteri segmental

    adalah sebagain

    berikut:

    8

    IJKU AJARAJVESTSS'OIOGJ

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    8/25

    a.

    Arteri renalis bercabang

    menjadi

    arteri

    renalis anterior

    dan

    arteri renalis

    posterior.

    b.

    Cabang arteri

    renalis anterior

    adalah

    arteri segmental

    superior

    yang

    memperdarahi

    bagian

    apeks

    ginjal;

    arteri segmental

    anterosuperior

    dan

    anteroinferior

    yang

    memperdarahi

    bagian

    anteriosuperior dan

    anteroinferior

    ginjal;

    serta arteri

    segmental

    inferior

    yang

    memperdarahi

    bagian inferior dari

    ginjal.

    c. Cabang

    posterior

    arteri

    renalis

    dilanjutkan

    dengan

    arteri

    segmental

    posterior

    yang

    memperdarahi

    hampir

    50%

    dari segmen

    posterior

    ginjal

    Arteri

    segmentalis

    ini kemudian

    akan

    memberikan

    cabang

    yang

    dinamakan

    arteri

    interlobaris.

    Arteri ini berjalan sepanjang

    kolumna

    Bertini

    dan

    memberikan

    cabang

    menjadi

    arteri arkuata

    yang

    berjalan

    sepanjang

    perbatasan

    antara

    korteks

    dan

    medula.

    Selain

    memberikan

    cabang

    untuk arteri arkuata,

    arteri

    interlobaris

    juga

    akan

    bercabang

    kembali

    menjadi arteri-arteri

    dengan diameter

    lebih

    kecil

    yang

    berjalan

    menuju

    permukaan

    ginjal.

    Arteri-arteri

    ini kemudian

    akan

    memberikan cabang

    untuk arteriol

    aferen

    yang

    akan

    memasuki

    glomerulus.

    Beberapa vena renalis

    mengalirkan

    darah

    dari

    ginjal

    dan

    bersatu untuk membentuk

    vena

    renalis dekstra dan

    sinistra.

    Vena renalis

    dekstra

    dan sinistra

    berada

    di

    bagian

    anterior

    dari

    arteri

    renalis dekstra

    dan

    sinistra.

    Vena

    renalis

    sinistra

    menerima

    darah

    darivena

    suprarenalis

    sinistra,

    vena

    gonadal

    sinistra

    (testikular

    maupun ovarika)

    dan

    berhubungan

    dengan

    vena

    lumbaris asenden.

    Dalam

    keadaan istirahat,

    sekitar

    1-1,5

    liter

    darah mengalir

    ke

    ginjal.

    Jumlah

    ini sama

    dengan

    20-25% curah

    jantung.

    Pembentukan

    urin

    ini

    membutuhkan

    10% dari

    konsumsi

    O,

    basal.

    Regulasi Sirkulasi

    Ginjal

    dan

    Filtrasi

    Glomerulus

    Tidak ada mekanisme

    transport

    aktif

    maupun

    energi

    yang

    dipakai untuk

    mendorong

    plasma

    bergerak

    melalui membran

    glomerulus menuju

    kapsula

    Bowman.

    Karena

    itu,

    gaya

    pasif

    yang

    menyebabkan

    terjadinya dinamika cairan

    di

    kapiler pada bagian

    lain

    dalam

    tubuh

    juga

    berperan

    pada

    ultrafiltrasi

    melalui

    membran

    glomerulus.

    Baik dalam

    pengaruh

    neural,

    humoral

    maupun

    faktor

    fisik

    intrarenal,

    regulasi sirkulasi

    ginjal

    sepenuhnya

    ditentukan

    oleh

    perubahan

    resistensi

    yang

    disebabkan

    oleh

    konstriksi

    dan relaksasi

    dari otot

    polos

    pembuluh

    darah.

    Pembuluh

    darah

    dari arteri

    renalis

    sampai

    interlobularis

    mempunyai

    beberapa

    lapisan

    otot

    polos

    yang

    dilapisi oleh

    tunika

    intima

    dan

    adventisia.

    Arteriol aferen

    mempunyai

    satu

    sampai dua

    lapis

    otot

    polos

    dan tidak

    dilapisi

    oleh

    tunika

    intima dan adventisia.

    Semakin

    mendekati

    glomerulus,

    sel otot

    polos

    pembuluh

    darah

    berganti menjadi

    sel

    granular

    dari

    aparatus

    jukstaglomerular.

    Ada tiga

    faktor

    yang

    memengaruhi

    filtrasi

    glomerulus,

    yaitu:

    tekanan

    kapiler

    glomerulus,

    tekanan osmotik

    plasma

    dan

    tekanan

    hidrostatik

    kapsula

    Bowman.

    Tekanan

    kapiler

    glomerulus

    dipengaruhi

    oleh curah

    jantung

    dan

    resistensi

    arteriol

    aferen

    dan eferen. Oleh

    karena ukuran

    8UKU AJAR

    A&'SST€S'OgCI€'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    9/25

    arteriol

    aferen

    yang

    lebih

    besar

    dari

    arteriol

    eferen,

    maka

    tekanan

    kapiler

    glomerulus

    terjaga

    tetap

    tinggi

    sehingga

    terjadi

    filtrasi

    glomerulus

    melalui

    membran

    plasma.

    Bila

    tekanan

    glomerulus

    yang

    tinggi

    menyebabkan

    terjadinya

    filtrasi,

    maka tekanan

    onkotik

    kapiler dan

    tekanan

    hidrostatik

    kapsula

    Bowman

    akan

    menghambat

    terjadinya

    filtrasi.

    Protein

    plasma

    tidak

    dapat

    melewati

    membran

    glomerulus,

    sehingga

    konsentrasi

    plasma protein

    kapiler

    lebih

    tinggi.

    Tekanan

    ini akan menarik

    air dari

    kapsula

    Bowman

    menuju

    kapiler.

    Mekanisme

    ini

    berlawanan

    dengan

    proses

    filtrasi.

    Mekanisme

    saling

    berlawanan

    inijuga

    didukung

    oleh

    kadar

    air dalam

    kapsula

    Bowman

    yang

    lebih

    banyak,

    sehingga

    tekanan

    hidrostatik

    kapsula

    Bowman

    akan

    mendorong

    air melewati

    membran

    glomerulus

    dari

    kapsula

    Bowman

    menuju kapiler.

    Besar

    total tekanan

    kapiler

    glomerulus

    untuk

    proses

    filtrasi

    adalah

    55 mmHg,

    sedangkan besar

    total

    dua

    gaya

    yang

    melawannya

    adalah

    45

    mmHg

    sehingga

    selisih

    10 mmHg adalah

    jumlah

    gaya

    yang diperlukan

    untuk

    filtrasi yang

    dinam akan

    nett filtration factor. Filtrasi glomerulus

    juga

    ditentukan

    oleh

    faktor

    permeabilitas

    kapiler,

    faktor

    ini dinamakan

    faktor

    koefisien,

    sehingga

    rasio filtrasi

    glomerulus

    (GFR)

    dapat

    dirumuskan

    sebagai

    berikut:

    GFR=

    \x

    Nett Filtration

    Factor

    Faktor

    koefisien

    (K,)

    ini

    ditentukan

    oleh

    luas

    permukaan

    filtrasi

    pada

    kapiler

    glomerulus.

    Luas

    permukaan

    filtrasi

    ini

    ditentukan

    oleh

    jumlah

    pori-pori

    pada

    dinding

    kapiler

    dan filtration

    s/lfs

    yang terbuka untuk terjadinya filtrasi. Aktivitas

    sel

    mesangial

    dan

    pseudopoda

    podosit

    berpengaruh

    dalam

    menentukan

    seberapa

    banyak celah

    yang

    terbuka

    untuk terjadi

    filtrasi.

    Kemampuan

    sel

    mesangial untuk

    berkontraksi

    akan

    mengurangi

    permukaan

    filtrasi

    pada

    dinding

    kapiler

    dengan cara

    menutup

    pori-pori yang

    terdapat

    di

    dinding

    kapiler,

    sehingga

    luas

    permukaan

    filtrasi akan

    berkurang.

    Kontraksi

    dari

    sel

    mesangial

    ini

    dipengaruhi

    oleh

    sistem

    saraf simpatis.

    Kemampuan

    kontraksi

    inijuga

    dimiliki

    oleh

    pseudopoda

    podosit.

    Bila

    pseudopoda

    ini berkontraksi,

    sel

    ini

    akan

    memendek

    dan

    melebar

    sehingga

    menutup celah

    yang

    berada

    di

    antara keduanya, sehingga

    jumlah

    filtration

    slits

    akan

    berkurang,

    sehingga

    cairan

    yang

    difiltrasijuga

    akan

    berkurang.

    REGULASI

    RESISTENSI

    KAPILER

    Seperti

    yang

    telah dijelaskan

    di atas,

    regulasi GFR

    ditentukan

    oleh

    jumlah

    darah

    yang

    mengalir

    melalui

    kapiler

    glomerulus

    serta resistensi

    dari arteriol

    eferen

    dan aferen.

    Jumlah

    darah

    yang

    melewati

    kapiler

    glomerulus

    ditentukan

    oleh

    MAP

    dan

    curah

    jantung.

    Resistensi

    dari

    aferen

    akan

    mengurangijumlah

    aliran

    darah

    yang

    melewati

    kapiler

    glomerulus

    sehingga

    GFR

    akan

    menurun.

    Bila resistensi eferen

    bertambah

    maka

    tekanan

    kapiler

    glomerulus

    akan lebih tinggi

    dan

    GFR akan

    meningkat.

    Ada dua

    mekanisme

    yang

    mengatur

    resistensi

    dari

    arteriol

    aferen

    dan

    eferen.

    Mekanisme

    ,ii:.]:].].:ii:t:t.t:.|ra:i.::l.ilr,|:.r:l;1.:l.i

    :ii:riill:irl.lli.:i.:lt:it:i :rrl;al.lllillr:lliirriili.:a:ta

    g{./K{J

    A JAR AfV€S

    rgS{S{-CIS'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    10/25

    tersebut

    adalah

    autoregulasi intrinsik

    ginjal

    dan regulasi simpatis

    ekstrinsik.

    Masing-masing

    mekanisme

    tersebut

    akan

    dibahas

    berikut

    ini.

    1

    .

    Mekanisme

    autoregulasi intrinsik

    Mekanisme ini akan mengatur ukuran kaliber arteriol aferen yang menyebabkan

    perubahan

    resistensi

    kapiler.

    Seperti

    yang

    dijelaskan sebelumnya,

    perubahan

    resistensi

    arteriol

    akan

    menyebabkan

    perubahan

    pada

    aliran darah

    yang

    melewati

    kapiler,

    yang

    kemudian

    akan

    menyebabkan

    perubahan

    pada

    GFR.

    Kedua mekanisme di

    bawah ini mencegah fluktuasi

    GFR

    yang

    berlebihan

    dan mendadak.

    Terdapat

    dua

    mekanisme

    yang

    berperan dalam

    autoregulasidiatas,

    yaitu

    mekanisme miogenik

    dan

    umpan

    balik tubuloglomerular. Mekanisme miogenik

    difasilitasi oleh sel otot

    polos

    arteriol

    aferen

    yang

    akan akan berespon dengan cara vasokonstriksi bila terdapat

    pelebaran

    kapiler

    akibat

    aliran

    darah kapiler

    yang

    meningkat. Mekanisme ini akan mengatur

    jumlah

    darah

    yang

    melewati

    kapiler

    glomerulus

    dan GFR akan

    kembali

    normal.

    Mekanisme

    yang

    kedua adalah

    mekanisme

    umpan

    balik

    jukstaglomerular.

    Sel otot

    polos

    dalam kapiler

    jukstaglomerular

    adalah

    sel

    granular

    yang

    terspesialisasi

    yang

    disebut dengan makula

    densa. Seperti

    yang

    telah

    dijelaskan

    sebelumnya, makula densa

    akan mendeteksi

    peningkatan

    cairan

    yang

    difiltrasi

    pada

    tubulus

    distal dan

    mensekresi zat vasoaktif

    yang

    akan menyebabkan

    konstriksi

    arteriol

    aferen.

    Sebaliknya, bila terdapat

    penurunan

    kadar NaCl dan

    air

    pada

    tubulus

    distal,

    maka

    makula

    densa akan mensekresi substansi vasodilator, sehingga

    terjadi relaksasi

    arteriol

    aferen

    dan

    GFR

    kembali normal.

    2. Mekanisme

    ekstrinsik ini

    mengatur

    GFR

    dengan

    tujuan utama untuk

    mengembalikan

    tekanan

    darah

    arterial menjadi normal. Mekanisme

    ini dimediasi oleh kontrol

    saraf simpatis

    melalui

    baroreseptor

    karotis. Baroreseptor karotis

    akan mendeteksi

    penurunan

    tekanan darah,

    maka

    baroresptor

    akan

    mengaktifkan

    kontrol kardiovaskular

    di

    batang

    otak dan menginisiasi

    mekanisme

    kompensasi

    berupa

    peningkatan

    curah

    jantung

    dan resistensi

    perifer

    untuk

    mengembalikan

    tekanan darah menjadi normal. Peningkatan resistensi

    perifer

    inijuga

    terjadi

    pada arteriol aferen, sehingga aliran darah

    yang

    melewati kapiler

    akan

    berkurang

    dan

    laju

    filtrasi

    glomerulus

    juga

    akan berkurang.

    Dengan

    penurunan

    GFR, maka

    lebih

    sedikit

    cairan

    yang

    difiltrasi

    dan

    urin

    yang

    dikeluarkan

    lebih

    sedikit.

    Sehingga cairan

    yang

    dikonservasi

    di

    dalam

    kapiler

    akan

    lebih

    banyak.

    FUNGSI

    GINJAL

    Fungsi Ekskresi

    Volum

    dan

    konstituen

    ultrafiltrat

    pada

    filtrasi

    glomerulus

    berbeda

    dengan

    volum

    dan

    konstituennya

    pada

    saat memsuki

    pelvis

    renalis.

    Perbedaan

    ini

    disebabkan

    oleh

    proses

    reabsorbsi

    dan sekresi

    tubulus.

    Hubungan antara filtrasi

    glomerulus,

    reabsorbsi

    tubulus

    dan

    sekresi

    tubulus

    dapat diilustrasikan sebagai

    berikut:

    f,.J'\U

    ,l.Jri'<

    "rrJ\'E}

    '

    T5'ULL'I,'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    11/25

    1. Substansi

    1, difiltrasi sepenuhnya

    pada glomerulus, namun tidak

    direabsorbsi

    kembali

    oleh tubulus,

    akan disekresi

    oleh

    tubulus.

    2.

    Substansi

    2, difiltrasi sepenuhnya

    oleh

    glomerulus, kemudian

    direabsorbsi

    kembali

    sepenuhnya

    oleh tubulus.

    3.

    Substansi

    3,

    difiltrasi

    sepenuhnya

    pada glomerulus,

    sebagian

    besar direabsorbsi oleh

    tubulus, sisanya

    keluar bersama

    urin.

    Laju

    filtrasi

    glomerulus

    pada

    orang

    dewasa

    sehat sangat

    besar

    sehingga

    memicu sejumlah

    plasma

    dalam

    jumlah

    besar untuk

    difiltrasi

    dan

    proses

    reabsorbsi

    tubulus

    mendominasi

    regulasi volum

    plasma

    dan

    konstituennya.

    Sebagai contoh,

    air dan

    natrium

    yang

    difiltrasi 99%

    akan

    diserap

    kembali,

    urea

    yang

    difiltrasi

    50% akan diserap

    kembali, sedangkan

    glukosa yang

    difiltrasi

    100% akan diserap

    kembali.

    Dalam

    proses

    reabsorbsi

    maupun

    sekresi, substansi

    tersebut

    harus

    melewati epitel

    sel

    tubulus, ruang

    interstisial dan endotel

    kapiler.

    Substansi

    dapat

    melewati sel epitel tubulus

    melalui dua

    cara,

    yaitu

    transelular

    dan

    paraselular.

    Pada transport

    paraselular,

    substansi

    akan

    melewati tight

    junction

    menuju

    ke endotel

    kapiler.

    Pada transport

    transelular substansi

    diharuskan

    untuk

    melalui sel epitel

    secara

    keseluruhan. Substansi

    harus melewati

    membran

    luminal, sitosol

    kemudian membran

    basal

    sel epitel tubulus

    untuk dapat sampai

    ke kapiler.

    Pada transport transelular,

    substansi

    dapat

    melewati

    membran

    sel melalui

    tiga cara: difusi,

    melalui channel

    membrane dan

    menggunakan

    transporter.

    Difusi terjadi

    pada

    substansi

    yang

    larut

    lemak seperti steroid atau

    gas.

    Sebagian

    besar

    substansi

    plasma

    tidak larut lemak, maka

    untuk

    melewatiselepitelsuatu

    substansi

    harus berintegrasidengan

    protein

    membran selyang

    dibagi

    menjadi channel

    dan transporter.

    Kanal atau channel

    adalah

    pori-pori

    kecil

    pada

    membran

    sel,

    tempat

    air

    atau

    substansi

    lain dapat berdifusi

    melaluinya. Transport

    melalui

    kanal

    ini

    merupakan transport

    pasif

    dan

    bergantung

    pada

    gradien

    isoelektrik.

    Kanal tidak spesifik

    terhadap substansi

    yang

    berdifusi

    melewatinya

    dan

    dapat

    melewatkan

    beberapa

    jenis

    substansi

    dalam

    jumlah

    besar dan waktu

    yang singkat.

    Pada

    transporter, suatu substansi

    akan

    mengaktifkan

    kaskade

    perubahan

    konfigurasi

    protein

    sebelum

    dapat

    melewati membran

    lipid

    bilayer. Selain

    sangat

    spesifik

    untuk

    substansi

    tertentu,

    proses

    ini

    juga

    membutuhkan

    energi.

    Transporter

    dibagi

    menjadi tiga

    menurut

    jumlah

    substansi

    yang

    dapat dibawanya,

    yaitu:

    uniporter, simporter

    dan antiporter.

    Simporter,

    atau

    disebut

    dengan co-transpo,rfer

    bersamaan

    dengan antiporter

    dapat

    membawa dua atau

    lebih

    substansi

    untuk

    melewati membran

    sel. Simporter membawa

    2 substansi atau

    lebih melewati

    membran dengan arah

    yang

    sama,

    sedangkan antiporter

    membawa

    2 substansi atau lebih

    melewati membran dengan arah yang berlawanan.

    utr:at:it:tit:it:at:iau:laiu:i

    ,s

    {.dK{J

    A,iA K

    A &rSS

    rg$d0L CISf

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    12/25

    Transport

    Zat

    Nonorganik

    Natrium

    Reabsorbsi

    natrium merupakan

    proses yang

    unik dan kompleks.

    Delapan

    puluh persen

    energi

    yang

    digunakan

    ginjal untuk

    membentuk

    urin

    digunakan

    pada proses

    reabsorbsi

    natrium.

    Natrium

    direabsorbsi sepanjang

    tubulus,

    kecuali

    ansa

    Henle

    pars

    desenden. Transport

    aktif

    natrium ini dimediasi oleh

    co-transporfer

    Na-K-ATP-ase

    yang

    terletak

    pada

    membran

    basolateral.

    Reabsorbsi natrium

    pada

    bagian

    tubulus

    yang

    berbeda

    juga

    mempunyai

    peranan yang

    berbeda.

    -

    Reabsorbsi natrium

    pada

    tubulus

    proksimal

    mempunyai

    peranan penting

    dalam

    reabsorbsi

    glukosa, asam amino, air, klorida

    dan

    urea.

    -

    Reabsorbsi

    natrium

    pada

    ansa

    Henle

    pars

    asenden

    berperan dalam

    proses

    konsentrasi

    urin.

    -

    Reabsorbsi natrium

    pada

    tubulus

    distal

    berperan dalam

    regulasi cairan ektraselular,

    sekresi

    ion hidrogen dan kalium; serta,

    berperan

    dalam regulasitekanan

    darah

    arterial. Reabsorbsi

    pada

    bagian tubulus

    ini dipengaruhi

    oleh

    hormon.

    Transporter

    Na-K-ATP-ase

    akan memompa natrium melewati membran basolateral

    menuju

    lateral intercellular

    space.

    Natrium

    ini kemudian akan

    berdifusi

    melalui sel endotel masuk

    ke

    dalam kapiler. Keseluruhan

    proses

    ini adalah

    proses

    transport

    aktif

    yang

    membutuhkan energi

    karena

    natrium bergerak

    melawan

    gradien

    konsentrasinya.

    Artinya

    natrium

    akan bergerak

    dari

    sitosol

    yang

    konsentrasinya

    rendah menuju

    lateral interselular

    space

    yang

    konsentrasinya

    lebih

    tinggi. Transport

    aktif

    ini

    menyebabkan

    konsentrasi

    natrium

    pada

    lateral intercellular

    space

    akan meningkat dan

    konsentrasi

    natrium intraselular

    epitel tubulus

    akan

    tetap

    rendah.

    Konsentrasi

    natrium intraselular

    yang

    rendah akan mendorong

    natrium

    pada

    lumen tubulus

    yang

    konsentrasinya lebih tinggi

    untuk berdifusi secara

    pasif

    ke dalam sel.

    Pada

    membran luminal, terdapat

    beberapa

    jalan

    masuk

    natrium intraluminal ke dalam sel,

    antara lain:

    simporter

    Na-nutrien,

    Na-fosfat dan

    Na-sulfat;

    antiporter Na-hidrogen

    dan

    kanal

    sodium.

    Klorida

    Reabsorbsi

    klorida

    bergantung

    pada rasio

    reabsorbsi

    natrium.

    Bila

    sejumlah

    natrium

    meninggalkan ruang intraselular

    melewati

    membran basal,

    maka dibutuhkan

    anion

    pengganti

    untuk mencapai keseimbangan

    anion

    dan

    kation.

    Proses

    yang

    terpenting

    dalam

    reabsorbsi

    klorida adalah

    perpindahan

    klorida dari

    lumen

    ke

    :,

    AUKU

    A JA

    R A&'€S

    T€SIOL

    SG'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    13/25

    1.

    2.

    dalam

    sel.

    Konsentrasi

    klorida

    intraselular

    harus

    cukup

    tinggi

    untuk

    nantinya

    akan

    membantu

    pergerakan klorida

    melewati

    membran

    basalis.

    Karena

    itu,

    transporter

    klorida

    pada

    membran

    luminal

    mempunyai

    fungsi

    yang

    sama

    dengan

    trasporter

    Na-K-ATP-ase

    untuk

    natrium

    pada

    membran

    basalis,

    yakni

    menggerakan

    klorida

    melewati

    membran

    luminal

    melawan

    gradien

    elektriknya.

    Saat

    terjadi

    reasorbsi

    natrium,

    jumlah

    anion

    intraselular

    akan

    lebih

    banyak

    dart

    kation'

    Sebaliknya,

    kation

    pada

    laterat

    intercellular

    space

    akan

    lebih

    banyak

    dari

    anion.

    lni

    akan

    menyebabkan

    muatan

    elektrolit

    intraselular

    lebih

    negatif

    dibandingkan

    dengan

    muatan

    elektrolit

    pada

    lateral

    intercellular

    space

    maupun

    lumen

    tubulus.

    Karena

    keseimbangan

    elektrolit

    perlu

    dicapai,

    anion

    intraselular

    harus

    berpindah

    menuju

    lateral

    intraselular

    space,

    namun

    konsentrasinya

    harus

    cukup

    untuk

    mendorong

    anion

    tersebut

    keluar

    dari sel

    menuju

    lateral

    intercellular

    space.

    Karena

    anion

    intraselular

    terdiri

    atas

    klorida

    dan

    bikarbonat,

    maka

    transporter klorida akan membawa

    klorida

    dari dalam

    lumen

    tubulus

    melawan

    gradien

    elektrokimianya

    ke dalam

    sel

    sampai

    konsentrasinya

    cukup

    untuk

    mendorong

    klorida

    tersebut

    keluar

    melewati

    membran

    basalis,

    sehingga

    keseimbangan

    elektrolit

    tercapat.

    Air

    Air direabsorbsi

    secara

    pasif

    dengan

    cara

    osmosis

    di

    sepanjang

    tubulus.

    Berikut adalah

    tahapan

    reabsorbsi

    air

    di sepanjang

    tubulus:

    Air

    dan

    natrium

    direabsorbsi

    secara

    bersamaan

    pada

    tubulus

    proksimal.

    Air

    dan

    natrium

    juga

    direabsorbsi

    secara

    bersamaan

    pada

    ansa

    Henle,

    namun

    melalui

    bagian

    yang

    berbeda.

    Ansa

    Henle

    pars

    desenden

    menyerap

    air

    sedangkan

    pars

    asenden

    menyerap

    natrium.

    Proses

    ini

    berperan

    dalam

    menentukan

    konsentrasi

    urin.

    Air

    direabsorbsi

    pada

    tubulus

    distal,

    dan

    pada

    tubulus

    ini tidak

    ada

    reabsorbsi

    natrium.

    Reabsorbsi

    air

    dan

    natrium

    secara

    bersamaan

    juga

    terjadi

    pada

    tubulus

    kolektivus.

    Air akan

    melewati

    membran

    basalis

    dengan

    tiga

    cara:

    paraselular, transelular

    yang

    dimediasi

    oleh

    akuaporin

    dan

    melalui

    tight

    junction.

    Banyaknya

    air

    yang

    direabsorbsi

    bergantung

    pada

    permeabilitas tiap-tiap

    segmen

    tubulus

    terhadap

    air.

    Aquaporin

    pada

    tubulus

    proksimal

    dan

    ansa

    Henle

    pars

    desenden

    selalu

    terbuka

    dan tidak

    dipengaruhi

    oleh

    neurohormon,

    sehingga

    segmen

    tubulus

    ini

    sangat

    permeabel

    terhadap

    air.

    Sebaliknya,

    ansa

    Henle

    pars

    asenden

    relatif

    tidak

    permeabel terhadap

    air.

    Tubulus distal

    juga

    relatif

    tidak

    permeabel

    terhadap

    air,

    namun

    permeabilitasnya

    dapat

    berubah

    di

    bawah

    pengaruh

    vasopresin.

    Duktus

    kolektivus

    juga

    mempunyai

    permeabilitas

    yang

    rendah

    terhadap

    air, namun seperti

    tubulus distal,

    permeabilitas ini dipengaruhi

    oleh

    neurohormon.

    Gaya

    yang

    mendorong

    reabsorbsi

    air

    adalah

    status

    hipertonis

    pada

    intercellular

    lateral

    spaces

    yang

    disebabkan

    aktivitas

    pompa

    Na-K-ATP-ase

    pada

    membran

    basalis.

    Keadaan

    hipertonis

    ini akan

    menyebabkan

    gradien

    osmotik

    yang

    mendorong

    air dari

    dalam

    lumen

    menuju

    lateral

    3.

    4.

    e$K{J A.iA

    R

    g

    j1{€s?"€sf

    0{- 06,

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    14/25

    2.

    3.

    intercellularspaces.

    Air

    yang

    berkumpul

    pada

    tempat

    ini

    pada

    akhirnya

    akan

    cukup

    banyak

    dan

    menyebabkan

    meningkatnya

    tekanan hidrostatik

    pada

    laterat

    intercellular

    spaces.

    Tekanan

    hidrostatik yang

    tinggi kemudian

    akan mendorong

    air bergerak

    menuju

    kapiler.

    Transport

    Substansi

    Organ ik

    Substansi

    organik

    yang

    dapat difiltrasi

    oleh

    ginjal

    antara lain

    adalah

    glukosa,

    asam

    amino,

    urea,

    vitamin

    larut

    air, asetoasetat,

    beta hidroksibutirat

    dan lain-lain.

    Reabsorbsi

    zat

    organik

    ini

    terjadi

    pada

    tubulus

    proksimal.

    Karakteristik

    reabsorbsi

    substansi

    organik

    ini

    antara

    lain:

    1.

    Reabsorbsi

    terjadi

    dengan

    cara

    transport

    aktif

    dan

    penyerapannya

    mendekati

    1OO%.

    Reabsorbsi

    ini difasilitasi

    oleh

    simporter

    natrium.

    Sebagian

    besar

    proses

    reabsorbsi

    substansi

    organik

    ini ditandai dengan

    sistem

    f

    ^(turbular

    maximum).

    T,

    adalah

    batas

    atas

    jumlah

    penyerapan

    substansiorganik

    pada

    waktu

    tertentu.

    Bila

    suatu

    substansi

    organik

    pada

    tubulus melebihi

    batas

    T,,

    maka

    susbtansi

    tersebut

    akan

    ikut

    terbuang

    melalui

    urin. Namun,

    batas

    atas

    penyerapan

    ini

    jauh

    melebihi

    jumlah

    yang

    biasa

    direabsorbsi

    pada

    individu

    normal.

    Reabsorbsiterjadi

    sangat

    spesifik. Masing-masing

    substansi mempunyai

    simporter

    khusus

    untuk

    memfasilitasi

    proses

    reabsorbsi.

    4.

    Proses

    reabsorbsi

    pada

    tubulus

    proksimal

    ini

    dapat

    dihambat oleh

    obat-obatan

    tertentu.

    Glukosa

    Jumlah

    substansiyang

    diserap

    per

    menit dinamakan

    fittered load

    (beban

    filtrasi).

    Beban filtrasi

    ini

    dapat

    dihitung

    dengan

    konsentrasi

    plasma

    substansi

    tertentu dikali

    dengan

    GFR. Dalam

    keadaan

    normal,

    terdapat

    100

    mg

    giukosa

    dalam

    100

    mL

    plasma.

    Dengan

    125

    mL

    plasma

    difiltrasi

    setiap menitnya (GFR

    normal

    =

    125

    ml/menit)

    maka beban

    filtrasi

    normal

    glukosa

    adalah

    125

    mg/menit.

    T,

    dariglukosa

    adalah

    375 mg/menit.

    Karena itu,

    pada

    kondisi normal,

    glukosa

    akan

    seluruhnya

    diserap

    oleh

    tubulus.

    Sedangkan,

    bila

    konsentrasiglukosa

    yang

    akan

    diserap

    melebihi

    375mgl

    menit,

    maka

    tubulus

    akan menyerap

    dalam batas

    minimum

    dan sisanya

    akan

    terbuang

    oleh

    urin.

    Konsentrasi plasma suatu substansi

    yang

    melebihi

    T,

    dan

    mulai terlihat

    di

    urin

    dinamakan

    renal

    threshold.

    Pada

    T,

    glukosa

    normal

    (375

    mg/ml)

    dengan GFR

    normal

    (125

    mL),

    renal

    threshold

    untuk

    glukosa

    adalah

    300m9/100

    mL.

    Dapat

    disimpulkan, konsentrasi

    plasma

    glukosa

    maksimalyang

    masih

    dapat direabsorbsi

    sepenuhnya

    oleh tubulus adalah

    300 mg/100

    mL.

    :it:ai.i.ia:rali.rti:i1r.:rrr:i:r3r:r:'ii.:.:rii.i,:tr:r:i r:.:r:.

    g

    {/KU,4JAR,4fir€S

    rgsr0t CIG}

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    15/25

    Urea

    Urea

    adalah

    produk yang

    akan

    disekresi,

    namun

    juga

    direabsorbsi

    karena

    urea

    berguna

    dalam

    mengatur

    keseimbangan

    air.

    Urea

    diproduksi

    dalam

    hati

    sebagai

    produk

    akhir

    dari

    metabolisme

    protein.

    Produksinya

    akan

    meningkat

    pada

    diet tinggi

    protein

    dan

    akan

    berkurang

    dalam

    keadaan kelaparan. Ekskresi

    urea

    harus menyesuaikan rasio produksinya

    dalam hati.

    Bila

    keseimbangan

    ekskresi

    dan

    produksi ini

    terganggu

    akan

    terjadi

    kondisi

    yang

    disebut dengan

    uremia.

    Setengah

    dari

    urea

    yang

    difiltrasi

    akan

    direabsorbsi

    pada

    tubulus

    proksimal

    dan akan

    disekresikan

    dalam

    jumlah

    yang

    sama

    pada

    ansa Henle.

    Kemudian

    urea

    ini separuhnya

    akan

    kembali

    direabsorbsi

    pada

    duktus

    kolektivus.

    Karena

    itu,

    setengah

    dari

    beban

    filtrasi urea

    akan diekskresi.

    Pada tubulus

    proksimal,

    sebagian

    besar

    air

    akan

    direabsorbsi

    dan

    susbtansi

    dalam

    lumen

    tubulus

    yang

    tidak

    ikut diserap

    akan

    terkonsentrasi.

    Substansi

    dalam

    lumen

    tersebut

    sebagian

    besar

    merupakan

    urea.

    Dengan

    konsentrasi

    tinggi

    ini

    urea

    akan

    secara

    pasif

    bergerak

    melalui

    membran

    basalis.

    Ketika

    cairan

    memasuki

    ansa

    Henle,

    setengah

    dari urea

    dalam

    tubulus

    sudah

    terserap

    ke dalam

    kapiler.

    Saat

    memasuki

    medula,

    karena

    medula mempunyai

    konsentrasi

    urea

    yang

    lebih tinggi,

    maka

    urea

    akan

    kembali

    disekresikan

    ke

    dalam tubulus

    dalam

    jumlah

    yang

    sama

    saat

    direasorbsi.

    Pada

    saat

    cairan

    memasuki

    ansa

    Henle

    pars

    asenden,

    80%

    air

    akan direasorbsi,

    sehingga

    konsentrasi

    urea

    pada

    plasma

    akan

    kembali

    lebih

    tinggi dibandingkan

    kapiler.

    Ansa

    Henle

    pars

    asenden

    berdinding

    tebal

    sampai dengan

    duktus

    kolektivus

    medular dan

    impermeabel

    terhadap

    urea,

    maka

    konsentrasi

    urea akan

    tetap

    tinggi

    sampai

    cairan

    mencapai

    duktus

    kolektivus

    tempat

    urea akan diserap kembali.

    Besar

    konsentrasi

    urea

    pada

    tubulus

    bergantung

    pada

    status

    hidrasi

    individu

    tersebut.

    *

    fu:lrd

    *luut

    tsbrt*

    *

    $ril*u,.hdln

    '{S*r

    Rr*rrl

    lsftlrilrrr

    cGll

    Gambar

    4.

    Proses

    perpindahan

    substansi

    organik

    a uK{,,

    A JA

    & A&f,SS

    r&'SrOL

    ffin

    oct

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    16/25

    Sekresi

    Tubular

    Sekresi

    aktif

    anion

    dan kation

    organik

    Jalur

    sekresi

    aktif

    anion

    dan kation

    organik

    pada

    tubulus

    proksimal

    merupakan

    kebalikan

    dari

    proses reabsorbsi aktif substansi organik.

    Anion dan

    kation organik ini akan difiltrasi

    oleh

    glomerulus,

    kemudian

    akan disekresikan kembali

    di

    tubulus

    proksimal,

    dengan

    kata

    lain,

    proses

    sekresi

    pada

    tubulus

    proksimal

    ini

    akan

    menambahkan konsentrasi

    anion

    dan

    kation

    organik

    yang

    telah

    difiltrasi

    sebelumnya. Proses

    sekresi aktif inijuga

    difasilitasi

    oleh trasporter

    aktif

    pada

    membran

    basal

    sel epitel

    tubulus

    dan

    jumlah

    substansi

    yang

    disekresikan

    terbatas.

    seperti

    glukosa,

    anion dan kation

    organik

    mempunyaiT,,

    sehingga bila kadarnya

    dalam darah

    sangat

    tinggi,

    substansi

    tersebut

    tidak dapat disekresi

    dengan

    baik.

    Sekresi

    Kalium

    Kalium

    akan

    bergerak

    berlawanan

    arah sepanjang

    tubulus. Pada

    tubulus

    proksimal,

    kalium

    akan

    direabsorbsi

    sepenuhnya,

    kemudian

    pada

    tubulus distal dan

    duktus kolektivus,

    kalium

    akan

    disekresi.

    Bila kadar

    kalium

    darah

    rendah

    (hipokalemia),

    maka

    sekresi

    kalium

    pada

    tubulus

    distal

    akan

    dikurangi,

    sehingga

    jumlah

    kalium

    yang

    keluar

    melalui

    urin

    sedikit. Hal

    ini

    berlaku

    sebaliknya

    pada

    hiperkalemia.

    Seperti

    natrium,

    transport

    kalium

    juga

    difasilitasi

    oleh transporter Na-K-ATP-ase.

    Transporter

    ini

    tidak

    hanya

    menggerakkan

    natrium

    keluar menuju

    lateral intercellutar

    space,

    namun

    juga

    akan

    menggerakkan

    kalium

    dari

    lateral

    intercellular

    space

    menuju ke dalam

    sel. Proses

    tersebut

    akan

    meningkatkan

    konsentrasi

    kalium intraselular.

    Saat konsentrasinya

    sudah

    cukup besar

    kalium

    akan

    bergerak

    ke

    luar dari

    sel

    menuju

    lumen

    tubulus secara

    pasif

    melalui

    kanal K'

    sesuai

    dengan

    gradien

    konsentrasinya.

    Saat

    memasuki

    sel

    melalui

    transporter

    Na-K-ATP-ase,

    kalium

    akan

    bergerak

    melawan

    gradien

    konsentrasinya,

    sehingga

    pada cairan interstisial konsentrasi kalium

    akan

    berkurang.

    Konsentrasi

    kalium

    yang

    rendah ini

    akan mendorong

    kalium di kapiler

    untuk berdifusi

    secara

    pasif

    menuju

    ruang

    interstisial.

    Dari

    ruang

    interstisial

    ini

    kalium

    akan

    memasuki

    sel,

    dan

    kemudian

    akan

    berdifusi

    menuju lumen

    tubulus.

    Proses

    difusi

    pasif

    kalium

    dari

    ruang

    intraselular

    menuju lumen

    tubulus

    hanya

    terjadi

    pada

    tubulus

    distal

    dan

    duktus

    kolektivus

    karena

    pada

    segmen tubulus

    tersebut

    kanal

    K.

    yang

    memfasilitasi

    difusi

    pasif

    kalium

    terletak

    pada

    membran luminal.

    Pada

    bagian

    tubulus lain,

    kanal

    K.

    terletak

    pada

    membran

    lateral basal,

    sehingga

    bila

    konsentrasi

    kalium

    intraselular

    cukup

    tinggi,

    kalium

    akan berdifusi kembali

    menuju

    lateral intercellular

    space,

    bukan

    menuju

    lumen

    tubulus.

    Beberapa

    faktor

    dapat

    memepengaruhi

    sekresi

    kalium,

    di

    antaranya

    adalah

    aldosteron.

    Aldosteron

    akan memicu

    sekresi kalium

    pada

    tubulus

    distaldan

    secara

    simultan

    akan memicu

    g

    uKU,4

    J,4R XfV€S

    rCSf

    {3t

    $Gt

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    17/25

    reabsorbsi

    natrium.

    peningkatan

    kalium

    dalam

    plasma

    akan

    memicu

    korteks

    adrenal untuk

    meningkatkan

    sekresi

    aldosteron

    yang

    kemudian

    akan

    meningkatkan

    ekskresi

    kalium melalui

    urin.

    Kenaikan

    konsentrasi

    kalium

    plasma

    akan

    memicu

    korteks

    adrenal

    untuk

    mensekresi

    aldosteron,

    penurunan

    natrium

    akan

    mengaktivasi

    sistem

    renin-angiotensin-aldosteron.

    Jadi,

    aldosteron

    diaktifkan

    oleh dua

    jalur

    yang

    berbeda.

    Namun,

    apa

    pun

    stimulus

    penyebab

    kenaikan

    sekresi

    aldosteron,

    hormon

    iniakan

    tetap

    menyebabkan

    peningkatan sekresi

    kalium

    dan

    reabsorbsi

    natrium.

    Karena

    itu

    sekresi

    kalium

    akan

    tetap

    meningkat

    pada

    keadaan

    hiponatremia.

    Sistem

    renin-angiotensin-aldosteron

    ini

    akan

    dibahas

    lebih

    lanjut.

    Selain

    aldosteron,

    pH

    tubuh

    juga

    dapat

    memengaruhi

    sekresi

    kalium.

    Transporter

    Na-K-

    ATP-ase

    pada

    membran

    basolateral

    di

    tubulus

    distal

    dapat

    mensekresikan

    K*

    atau H* saat

    reabsorbsi natrium. Sekresi

    K*

    atau H. tidak terjadi secara

    bersamaan.

    Bila

    pH

    darah

    turun,

    trasporter

    Na-K-ATP-ase

    akan

    mensekresi

    H.lebih

    banyak

    dan sekresi

    K* akan

    dikurangi.

    Demikian

    juga

    sebaliknya.

    Produksi

    Urin

    Pada

    kondisi

    normal,

    125

    mL

    plasma

    yang

    difiltrasi

    oleh

    ginjal

    per

    menit, 124

    mL

    di

    antaranya

    akan

    direabsorbsi

    kembali.

    Oleh

    karena

    itu

    pembentukan urin

    hanya

    1

    ml/menit.

    Substansi

    yang

    tidak

    dibutuhkan

    oleh

    tubuh

    dalam

    plasma

    pada

    vena

    renalis

    lebih sedikit

    bila dibandingkan

    dengan

    arteri

    renalis

    karena

    ditinggalkan

    di lumen

    tubulus

    untuk

    diekskresi

    bersama

    urin.

    Plasma

    clearance

    suatu

    substansi

    adalah

    volum

    plasma

    yang

    "dibersihkan"

    dari

    substansi

    tersebut

    per

    menit.

    Hal

    tersebut

    merujuk

    kepada

    volum

    plasma yang

    berhasil

    dibersihkan,

    bukan

    jumlah

    substansi

    yang

    berhasil

    dieksresi.

    Rasio

    plasma

    clearance

    pada

    tiaptiap

    substansi

    berbeda,

    namun

    hubungan

    rasio

    plasma

    clearance

    degan

    GFR

    dapat

    diilustrasikan

    sebagai

    berikut:

    1.

    Substansi X, difiltrasi sepenuhnya pada

    glomerulus

    namun tidak

    direabsorbsi

    kembali oleh

    tubulus.

    Plasma

    clearance

    pada

    substansi

    ini

    akan

    sama

    dengan

    GFR.

    Karena

    jumlah

    plasma

    yang

    difiltrasi

    sepenuhnya

    akan

    dieksresi.

    Contohnya

    adalah

    inulin

    dan kreatinin.

    2. Substansi

    Y

    difiltrasi

    sepenuhnya

    oleh

    glomerulus,

    kemudian

    direabsorbsi

    kembali

    sepenuhnya

    oleh

    tubulus.

    Seluruh

    subtansi

    direabsorbsi

    kembali,

    sehingga

    plasma

    clearancenya

    lebih

    rendah

    dari

    GFR'

    Contohnya

    glukosa.

    3.

    Substansi

    Z,

    difiltrasi

    sepenuhnya

    pada glomerulus namun

    tidak

    direabsorbsi

    dan

    akan

    disekresi kembali. Plasma clearance substansi

    ini

    akan lebih besar dari GFR

    karena

    jumlah

    plasma yang

    difiltrasi

    tidak

    direabsorbsi

    dan

    jumlahnya

    akan

    ditambah

    melalui

    proses

    sekresi.

    Contoh

    dari

    substansi

    ini adalah

    anion organik

    para-aminophuric acld

    (PAH).

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    18/25

    Seperti

    diketahui, osmolalitas

    plasma

    bergantung

    pada

    konsentrasi

    zat

    yang

    terlarut

    dibandingkan

    dengan

    pelarutnya

    (air).

    Ketika konsentrasizat

    yang

    terlarut dalam

    air

    seimbang

    dinamakan isotonis.

    Bila air tersebut

    defisit atau berlebih,

    maka dinamakan

    hipertonis dan

    hipotonis.

    Karena

    reabsorbsi

    air bergantung

    pada

    gradien osmotik antara

    lumen

    tubulus dengan

    ruang

    interstisial,

    maka

    ginjal

    tidak akan

    mengekskresi urin

    yang

    lebih

    atau

    kurang

    terkonsentrasi

    dari

    cairan tubuh. Hal ini terjadi bila

    omsolalitas dari cairan

    di dalam

    ruang interstisial

    sama

    dengan

    osmolalitas cairan tubuh. Gradien

    osmotik vertikal

    pada

    ginjal

    dipertahankan

    pada

    ruang

    insterstisial medula

    ginjal

    untuk

    memfasilitasi reasorbsi

    air. Konsentrasi cairan

    ruang

    insterstisial

    ini akan bertambah

    dari batas

    korteks dampai

    ke medula dengan konsentrasi

    paling

    tinggi 1200 mOsm/L

    pada pelvis

    renalis.

    M ed

    u

    I I

    ary

    C o u nte

    rc

    u

    rre

    nt Sysfem

    Medullary

    countercurrent

    system adalah

    mekanisme

    yang

    membutuhkan

    energi

    untuk

    menciptakan

    gradien

    osmotik.

    Mekanisme

    ini

    berperan dalam

    konsentrasi

    urin

    dan diperankan

    oleh ansa Henle. Sebelum dibahas

    lebih

    lanjut,

    perlu

    diingat

    permeabilitas

    ansa Henle terhadap

    air dan

    natrium

    berbeda

    di tiaptiap

    tempat.

    Ansa Henle

    pars

    desenden sangat

    permeabel

    terhadap

    air dan tidak

    mereabsorbsi

    natrium. Sedangkan

    ansa

    Henle

    pars

    asenden

    akan

    mereabsorbsi natrium namun impermeabel

    terhadap

    air.

    Tahap

    demi tahap medullary countercurrent

    system

    akan

    dijabarkan

    sebagai berikut:

    1. Tahap inisial

    Sebelum

    terdapat

    gradien

    osmotik

    vertikal,

    konsentrasi

    cairan

    pada

    ruang

    interstisial

    medula

    300 mOsm/L.

    2. Tahap

    1

    Pompa natrium pada pars

    asenden

    akan

    menggerakkan

    NaCl keluar

    dari

    lumen

    tubular sehingga cairan di

    ruangan

    interstisial kini akan

    200 mOsm/L

    (lebih

    hipertonis

    dari

    sebelumnya).

    Ekskresi

    natrium dari lumen

    tubulus ini terus berlanjut sampai

    cairan

    pada

    ruang interstisial

    dalam

    keadaan hipertonis.

    Walaupun

    tedapat

    gradien

    osmotik namun air tidak dapat

    mengikuti

    pergerakan

    natrium karena

    pars

    asenden

    impermeabel

    terhadap

    air.

    Namun,

    kondisi hipertonis

    ini akan menarik

    air dari

    lumen

    tubulus

    pada pars

    desenden

    yang

    sangat

    permeabel

    terhadap air. Reasorbsi air

    dari

    pars

    desenden

    ini

    akan

    terus

    berlanjut

    sampai

    osmolalitas

    cairan

    interstisial

    dengan

    lumen

    tubulus dalam keadaan seimbang.

    Pada

    keadaan

    seimbang,

    gradien

    osmolalitas

    pars

    asenden dengan

    cairan

    interstitial

    adalah 200 mOsmol/L dan

    pars

    desenden dengan

    cairan interstisial

    adalah 400 mOsm/L

    B U

    KU

    AJA

    R,ANFS

    IFS'OL OG'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    19/25

    fahap

    2

    Ketika cairan

    200

    mOsm/Ltadi

    melewati

    pars

    asenden

    maka

    cairan

    yang

    "baru"

    dengan

    osmolalitas

    awal

    (300

    mOsmol/L)

    akan

    mengalir

    dari

    tubulus

    proksimal.

    Cairan

    400

    mOsm/L

    sebelumnya

    akan

    terus

    mengalir

    melalui

    ansa

    Henle

    dan

    kemudian

    akan

    tiba

    pada pars desenden.

    Tahap 3

    Pars

    asenden akan

    memompa

    kembali

    NaCl

    ke

    ruangan

    interstisialyang

    akan

    menarik

    air dari

    pars

    desenden

    sampai

    keseimbangan

    gradien

    200

    mOsmol/L tercapai dari

    cairan

    tubulus

    yang

    baru

    memasuki

    ansa

    Henle.

    Pada

    tahap

    ini,

    konsentrasi dari

    cairan

    tubulus

    secara

    progresif

    bertambah

    pada

    pars

    desenden

    dan

    berkurang

    pada

    pars

    asenden.

    5. Tahap

    4

    Cairan

    dari

    tubulus

    proksimal

    yang

    baru

    akan

    mengalir

    lagi,

    sehingga

    keseimbangan

    osmolalitas

    horizontal

    200

    mOsm/L

    akan

    terganggu.

    6.

    Tahap

    5

    Ekskresi

    Na dari

    pars

    asenden

    akan

    terjadi

    yang

    diikuti

    oleh

    reasorbsi

    air

    sampai

    gradien

    200 mOsmol/L

    tercaPai.

    7.

    Tahap

    6

    Cairan

    akan

    terus

    bertambah

    dari tubulus

    proksimal

    dan

    proses

    ekstrusi

    Na

    dan

    reabsorbsiairterus

    berjalan

    maka cairan

    pada

    pars

    desenden

    akan

    semakin hipertonik

    mencapai

    konsentrasi

    1200

    mOsm/L,

    empat

    kali

    dari konsentrasi

    cairan tubuh.

    Dengan

    mekanisme

    ini, maka akan

    tercipta

    gradien

    osmotik

    vertikal

    pada

    medula

    dengan

    osmolalitas

    paling

    tinggi

    pada

    bagian

    medula

    yang

    mendekati

    pelvis

    renalis,

    yaitu

    1200

    mOsm/L.

    Dengan

    mekanisme

    ini

    pula

    cairan

    yang

    memasuki

    pars

    desenden

    akan

    semakin

    terkonsentrasi

    sampai

    mencapai

    konsentrasi

    maksimum

    dan

    kemudian

    secara

    progresif

    konsentrasinya

    akan

    berkurang

    saat

    memasuki

    pars

    asenden.

    Cairan

    ini pada akhirnya akan

    meninggalkan

    ansa

    Henle

    pada

    osmolalitas

    100 mOsm/L.

    Gradien

    osmotik

    ini kemudian

    akan

    digunakan

    oleh

    duktus

    kolektivus

    untuk

    mengonsentrasikan

    urin

    agar

    lebih

    tinggi dari

    cairan

    tubuh

    dan dieksresi.

    Selain

    itu,

    kondisi

    hipotonis

    pada

    lumen tubulus

    yang

    memasuki

    tubulus

    distal

    akan

    menyebabkan

    ginjal

    dapat

    mengeluarkan

    urin

    yang

    konsentrasinya

    lebih

    rendah

    dari

    cairan

    tubuh. Kedua

    mekanisme

    tersebut

    difasilitasi

    oleh

    vasopresin

    yang

    akan dijelaskan

    berikutnya.

    3.

    4.

    "'";ffi;;;ffiffi$ffiffi*w

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    20/25

    -W

    {+rt$r*l

    ta{l**ing

    ?*&*$*

    *rFt*r**d*

    {ryi}f*ry

    Gambar 5.

    Medullary Counter Current

    Sysfem

    Keseimbangan

    Elektrolit

    dan

    Asam-Basa

    Untuk menjaga

    keseimbangan asam-basa,

    masukan

    ion H*

    harus diimbangi

    dengan

    keluaran

    H.yang sesuai. Hidrogen akan

    terus

    bertambah

    di dalam tubuh

    sebagai hasil akhir

    metabolisme.

    Walaupun sistem buffer tubuh dapat mencegah

    perubahan

    pH

    darah, namun

    sistem ini

    belum cukup untuk menjaga

    pH

    darah secara konstan.

    Keseimbangan

    asam-basa

    ini

    diperankan

    oleh dua organ,

    yaitu paru-paru

    dan

    ginjal.

    Karena

    paru-paru

    hanya dapat

    mengeluarkan

    asam dalam bentuk CO'

    maka

    asam dalam

    bentuk lain

    diekskresi melalui

    ginjal.

    Ginjal mengatur keseimbangan asam basa melalui

    3

    mekanisme,

    yaitu:

    ekskresi H*,

    ekskresi

    HCO3

    dan sekresi ammonia.

    Hampir

    semua H.

    disekresi melalui tubulus

    proksimal,

    distal dan duktus kolektivus.

    Proses

    sekresi H.

    dimulai dari seltubulus dengan CO,

    yang

    berasal

    dari hasil metabolisme

    seltubulus

    itu

    sendiri

    maupun CO,

    Vang

    berdifusi

    dari lumen

    tubulus

    atau

    plasma.

    Di dalam

    sel tubulus,

    dibantu

    oleh enzim anhidrase karbonat,

    CO, dan HrO akan

    membentuk

    H2CO3

    yang

    akan

    terurai menjadi

    H*

    dan

    HCO3-.

    Carrier

    pada

    membran luminal

    akan mentransport

    H. keluar dari

    sel

    menuju lumen tubulus.

    Rasio

    sekresi H* bergantung sepenuhnya

    terhadap status

    asam-basa

    pada

    sel tubulus

    ginjal.

    Sekresi

    H. initidak dipengaruhi oleh

    kondisi

    neurohormonal. Tidak ada mekanisme reabsorbsi

    H*, maka

    bila konsentrasi

    H*

    plasma

    di

    bawah normal, tubulus akan mensekresi H.

    lebih

    Ezt

    "1t

    t A

    /9 C ,4

    frtECTEe r/"tt r'l/:i

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    21/25

    sedikit.

    Hal

    ini berlaku

    sebaliknya

    pada

    konsentrasi

    H*

    plasma

    yang

    tinggi.

    Sekresi

    H.

    ini

    diikuti

    dengan

    reabsorbsi

    HCO3.

    Setiap

    kali ion

    H. disekresi

    menuju

    lumen tubulus,

    maka

    secara

    simultan

    ion HCO.- akan

    direabsorbsi

    menuju

    kapiler.

    Coupling

    H*

    dan HCO3

    ini sangat

    penting

    dalam

    menjaga

    keseimbangan

    asam-basa.

    Bikarbonat

    (HCO3

    )

    difiltrasi

    secara

    bebas,

    namun

    membran luminal

    cenderung

    impermeabel

    terhadap

    bikarbonat.

    Karena

    itu, untuk

    memasuki

    sel bikarbonatyang

    terfiltrasi

    akan

    bergabung

    dengan

    H*dalam

    lumen tubulus

    untuk

    membentuk

    H2C03.

    Dengan

    bantuan

    anhidrase

    karbonat,

    H2CO3

    ini akan terurai

    di dalam

    lumen

    tubulus

    menjadi

    HrO

    dan CO..

    Tidak seperti

    bikarbonat,

    CO,

    mudah

    melewati

    membran

    luminal.

    Saat

    CO,

    masuk

    ke sel

    tubulus,

    dengan

    bantuan

    enzim

    anhidrase

    karbonat

    pula

    CO,

    akan

    bergabung

    dengan

    HrO membentuk

    H2CO3

    yang

    kemudian akan

    terurai

    menjadi

    H*dan

    HCO3-

    intraselular.

    H*akan

    kembalidisekresikan

    lumen

    tubulus,

    sedangkan

    HCO3

    akan

    direabsorbsi

    secara

    transport

    aktif

    menuju

    kapiler

    dengan

    bantuan

    transporter Na-HCO. atau

    CI-HCO,.

    lon

    H.yang

    disekresi dari pembentukan

    HCO3

    baru

    ini kemudian akan

    berikatan

    dengan

    buffer

    fosfat

    membentuk

    H2PO4-

    yang

    diekskresi

    melalui

    urin.

    Pada

    keadaan

    asidosis,

    konsentrasi

    H*

    pada plasma

    lebih

    tinggi

    dari

    normal.

    H.

    yang

    akan

    diekskresi

    lebih

    banyak

    dan HCO3-

    yang

    difiltrasi

    akan

    lebih

    sedikit

    karena

    telah dipakai

    untuk

    mengikat

    ion H*yang

    berlebih

    pada

    plasma.

    Keadaan

    ini

    menyebabkan

    ekskresi

    H*pada urin

    lebih

    banyak

    sehingga

    pH

    urin akan

    turun.

    Selain

    itu,

    karena

    H.

    pada

    lumen tubulus

    berperan

    untuk

    pembentukan

    HCO'- baru,

    maka

    bila semakin

    banyak

    H.di dalam

    lumen tubulus,

    akan

    semakin

    banyak HCO3-

    yang

    bergerak dari sel epitel

    tubulus

    menuju kapiler'

    Sebaliknya

    pada

    keadaan

    alkalosis,

    karena

    H*

    dalam

    plasma

    kurang

    untuk

    mengimbangi

    HCO3

    yang

    beredar,

    maka

    filtrasi

    HCO3

    akan meningkat

    dan

    sekresi

    H*akan

    turun.

    Karena

    sekresi

    H.yang

    turun

    ini, maka

    konsentrasi

    H.pada

    lumen

    tubulus

    akan sedikit.

    Konsentrasi

    yang

    sedikit

    ini tidak dapat

    mengimbangi

    filtrasi HCO3

    yang

    banyak,

    sehingga

    tidak

    terjadi

    pembentukan

    H,CO. dan

    tidak

    ada

    HCO'

    yang

    direasorbsi.

    Carrier

    H*

    dalam

    sel tubular

    menggerakkan

    H* melalui

    membran

    luminal

    melawan

    gradien

    konsetrasi

    sampai urin

    800

    kali lebih

    asam dibandingkan dengan plasma. Sampai pada tahap

    ini,

    sekresi

    H*akan berhenti

    karena

    gradien

    konsentrasiterlalu

    besar

    untuk

    dilawan

    oleh carrier

    H..

    Ginjal

    tidak

    dapat

    membuat

    pH

    urin

    lebih asam

    dari

    4.5.

    Konsentrasi

    yang

    berlebihan

    pada

    lumen tubulus

    ini,

    bila dibiarkan

    sebagai

    ion

    H*

    bebas,

    maka

    hanya

    1

    %

    di

    antaranya

    yang

    dapat

    berkontribusi

    untuk

    asidifikasi

    urin.

    Sembilan

    puluh

    sembilan

    persen

    sisanya

    tidak

    dapat

    diekskresi

    dalam

    bentuk

    ion

    H*

    bebas.

    Oleh

    karena

    itu,

    untuk

    dapat

    diekskresi

    ion

    H*

    harus

    berikatan

    dengan

    buffer.

    HCO3

    pada

    lumen tubulus

    tidak

    dapat

    menjadi buffer

    seperti

    pada plasma,

    karena HCO3

    dan

    H.tidak

    diekskresikan

    secara

    simultan.

    Terdapat

    dua buffer

    urin

    yaitu

    fosfat

    dan

    ammonia.

    Fosfast

    difiltrasi

    secara

    bebas

    melalui

    glomerulus.

    Rasio filtrasi

    fosfat ini sepenuhnya

    ditentukan

    oleh

    asupan

    protein

    individu. Tidak

    ada

    mekanisme

    yang

    secara spesifik

    mengatur

    filtrasi

    fosfat.

    Pada

    keadaan

    sekresi

    H.

    yang

    tinggi,

    jumlah

    fosfat

    yang

    berikatan

    dengan

    H* akan

    semakin

    banyak.

    Namun seperti

    yang

    I

    {,rK{J,4

    JAR,4j1{gs

    rgsrCI& 86'

  • 8/19/2019 Bab 7 Fisiologi Ginjal

    22/25

    disebutkan

    di atas, tidak

    ada mekanisme

    khusus

    bagiginjal

    untuk meningkatkan

    ekskresifosfat,

    maka

    untuk

    meningkatkan konsentrasi fosfat

    dalam lumen tubulus

    ginjal

    akan

    mengurangi

    reabsorbsinya.

    Pada

    keadaan

    asidosis,

    ginjal

    akan mensekresi

    NH3,

    yang

    pada

    lumen tubulus

    akan berikatan

    dengan

    H.dan

    membentuk NH4+. Karena membran sel

    tubulus

    impermeabel

    terhadap

    NHo*,

    maka

    NHo.

    ini

    tidak akan direabsorbsi kembali dan dieksresikan melalui urin. Tidak

    seperti

    fosfat

    yang

    difitrasi dari

    plasma,

    NH. disintesis dari asam amino

    glutamin

    di dalam sel tubulus.

    Setelah

    disintesis

    NH. dapat

    berdifusi

    sesuai

    gradien

    konsentrasinya

    menuju

    lumen tubulus.

    Jumlah

    sekresi

    NHu

    ini bergantung

    pada

    rasio

    H.yang

    disekresi

    ginjal

    melewati

    seltubulus.

    REGULASI

    NEUROHORMONAL

    FUNGSI

    GINJAL

    Terdapat

    dua mekanisme

    dependen

    yang

    bekerja

    secara

    berlawanan

    yang

    mengatur tekanan

    darah,

    volum

    intravaskular

    dan

    homeostasis

    air

    dan

    garam.

    Mekanisme

    ini

    dimediasi

    oleh

    substansi-substansi

    vasodilator dan vasokonstriktor

    ginjal.

    Sistem RAA

    (renin-angiotensin-

    aldosteron),

    vasopresin

    dan sistem

    saraf simpatis

    akan

    menyebabkan

    vasokonstriksi

    dan

    mencegah

    keadaan

    hipotensi dan hipovolemia. Sebaliknya,

    prostaglandin

    dan

    ANP

    (afrium

    n atri

    uretic

    peptides)

    akan

    menyebabkan vasodilatasi sehingga mencegah hipertensi.

    1.

    Komponen

    Vasokonstriktor

    Sistem

    ren in-ang