FISIOLOGI SISTEM URINARIUS Dr. Miftah Azrin, SpKO

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 Mempertahankan keseimbangan air seluruh tubuh, volume plasma melalui pengaturan ekskresi elektrolit dan air shg memainkan peranan penting dalam pengaturan tekanan darah arteri jangka panjang Mengatur kadar berbagai ion dalam CES seperti ion natrium, kalium, kalsium, magnesium posfat, hidrogen dll Membantu mempertahankan imbangan asam-basa dalam tubuh dengan mengatur kadar ion H+ dan HCO-3 plasma 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 bercabang- cabang 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: 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

- 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 Tubulus distal dan duktus koligens

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 sodium- Independent (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: 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 600 mosm/hari = 0,5 L/hari 1200 mosm/L

Terdapat 2 mekanisme countercurrent: Countercurrent multiplier - Dilaksanakan oleh ansa henle nefron jukstamedulla Countercurrent exchanger - Dilaksanakan oleh pembuluh kapiler peritubulus

- 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 COUNTERCURRENT MULTIPLIER

glomerulus

Sistem countercurrent multiplier berguna untuk 2 hal : Menghasilkan gradien osmotik cairan interstitial medula ginjal 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 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+

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+

Jika tubuh mengalami alkalosis, maka mekanisme ginjal mempertahankan pH darah kembali normal, yi: Sekresi dan eksresi ion H+ berkurang, terjadi reabsorbsi H+ Bikarbonat yang difiltrasikan ke glomerulus tidak diabsorbsi, terjadi sekresi dan ekskresi bikarbonat RENAL KONTROL TERHADAP ALKALOSIS

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 : Refleks berkemih dan 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

TERIMA KASIH

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-