Anatomi Ginjal

Anatomi Ginjal

 

 

 ANATOMI SISTEM  PERKEMIHAN

Ø  Oleh

Ø  Darsini.,S.Kep,Ns.MKes

Ø  Anatomi Sistem Perkemihan

Ø  Ginjal

Ø  Ureter

Ø  Kandung kemih

Ø  Uretra

Ø  Ginjal

·           Sepasang organ yg berbentuk spt kacang buncis, berwarna coklat agak kemerahan

·           Terdapat dikedua sisi kolumna vertebral posterior, terbentang dari vertebra thorakalis ke-12 sampai lumbalis ke-3

·           Ginjal kiri lebih tinggi 1,5-2 cm dari ginjal kanan

·           Ginjal berukuran 12 cm x 7, berat 120-150 gr

·           Darah masuk ginjal 21 % dari CO (1200 ml/ menit) è 1 % menjadi urine

Ø  Susunan fungsional ginjal

·         Glomerolus è filtrasi

·         Tubulus proksimal  penyerapan dan sekresi

·         Ansa henle

·         Tubulus distal

·         Ductus koligentes

Ø  URETER

·         Urine dari tubulus è duktus pengumpul  pelvis renalis  ureter

·         Ureter : struktur tubular, panjang 25-30 cm, diameter 1,25 cm

·         Membentang pada posisi retroperitoneum dalam rongga panggul (pelvis)

·         Dinding ureter terdiri 3 lapis :lapisan membran mukosa (dlm), serabut otot polos, jaringan penyambung fibrosa

·         Masuknya urine kedlm kandung kemih : gerakan peristaltik dari serabut otot polos èbentuk semburan ; mencegah refluks

·         Apabila terjadi obstruksi (kalkulus renalis) è gerakan peristaltik kuat  nyeri (kolik ginjal)

Ø  KANDUNG KEMIH

ž  Merupakan organ cekung yang dapat berdistensi dan tersusun atas jaringan otot, tempat penampung urine è organ eksresi

ž  Dlm keadaan kosong terletak dlm rongga panggul (dibelakang simfisis pubis), pria : rectum bag posterior, wanita : dinding anterior uterus & vagina

ž  Dlm keadaan penuh dpt membesar & membentang sampai ketas simfisis pubis

ž  Mampu menampung 600 ml urine, pengeluaran urine normal 300 ml.

ž  Dinding kandung kemih terdiri atas 4 lapisan ; lapisan mukosa, lapisan sub mukosa,, lapisan otot, lapisan serosa

Ø  URETRA

ž  Membran mukosa yg melapisi uretra & kelenjar uretra mensekresi lendir kedlm saluran uretra

ž  Lendir bersifat bakteriostatis & membentuk plak mukosa è mencegah masuknya bakteri.

ž  Panjang uretra wanita : 4-6,5 cm ; laki-laki : 20 cm

FUNGSI GINJAL

•      Alat ekresi

•      Mengatur :

             - Jumlah Cairan Tubuh (dipertahankan 60% dari BB)

             - Osmolaritas cairan ekstrasel (minum ­   kencing )

             - Konsentrasi  ion dalam cairan tubuh (Na dan K)

             - Keseimbangan asam basa (diatur oleh ion H)

•      Alat endokrin dengan mensekresi :

             - Renin (mengatur tekanan darah)

             - Renal Erytropotic Factor  (proses pembentukan eritrosit)

Nephron : Satu unit kesatuan fungsional dari ginjal, terdiri dari :

•      Glomerulus + Kapsula Bowman

•      Tubulus Proksimalis (Tubulus Kontortus Proksimalis)

•      Lengkung Henle (Loop of Henle) :

             - Pars Descenden (Thin segment)

             - Pars Ascenden (Thick segment)

4. Tubulus Distalis (Tubulus Kontortus Distalis)

5. Ductus Colligentes (Collecting Duct)

* Tiap ginjal mengandung 1,3 juta nephron

Ada 2 Tipe Nephron :

1. Cortical Nephron : Nephron dg glomerulus pd cotex ginjal bagian luar dan mempunyai lengkung Henle yg pendek

2. Juxtamedullary Nephron : Nephron dg glomerulus pd bagian juxtameduler dari cortex ginjal dan mempunyai lengkung Henle yg panjang, masuk ke dalam pyramida renalis

   Cairan Filtrat Glomerulus ®Ductus Colligentes  Papilla Renalis  Pelvis Renalis  Ureter  Vesica Urinaria (kandung Kemih)

       GLOMERULUS     

   Dibentuk : oleh invaginasi gerombolan kapiler ke dalam ujung buntu tubulus yang melebar, sehingga terbentuk capsula Bowman

      Terdiri 2 lapisan :

      1. Pars Parietalis : lapisan luar

      2. Pars Visceralis : lapisan dalam

     Kapiler Glomerulus dapat aliran darah dari Vas Afferent dan diteruskan ke vas Efferent

   Darah dari kapiler glomerulus dipisahkan dari cairan filtrat golmerulus dalam kapsula Bowman oleh filter yg terdiri dari 3 lapisan :

      1. Endothelium kapiler

      2. Lamina Basalis

      3. Epithelium Pars Visceralis Kapsula Bowman

Pori Pori

   1. Endothelium kapiler (10 nm)

      2. Lamina Basalis (8 nm)

      3. Epithelium Pars Visceralis Kapsula Bowman  

       (25 nm)

! Glomerulus terjadi ultrafiltrasi dari darah ok  

     tekanan hidrostatik dari darah dalam kapiler  

     glomerulus

Ø    Protein kecil lolos tetapi jumlah sedikit  

     maka diabaikan sehingga ultrafiltrat dalam 

     ruang kapsular mempunyai susunan sama dg 

     plasma kecuali protein

^Ø      Luas total area kapiler glomerulus 0,8 m²

                       Ultrafiltrat = plasma - Protein

     TUBULUS PROKSIMALIS

·           Panjang 15 mm, diameter 55 mm

·           Dinding dibentuk oleh satu lapisan sel yg berhubungan erat satu   sama lain di daerah Tight Junction dan disebelah samping kanan kiri sel tsb terdapat ruang ekstrasel disebut Lateral Intercelluler Spaces

·           Permukaan sel yg menghadap lumen ada microvilli disebut Brush Border

     LOOP OF HENLE

Terdiri dari :

·                             Pars descenden loop of Henle yg mempunyai sel epitel berbentuk pipih, panjang 2-14 mm

·                             Pars ascenden Loop of Henle

             - Banyak mitikondria

             - Berakhir di Macula Densa

             - Berdampingan dg Vas Afferent yg dindingnya diliputi sel 

           juxtaglomeruler yg memproduksi renin

    TUBULUS DISTAL

·                             Panjang 20 mm

·                             Diliputi epitel yang lebih  pipih

·                             Tidak dijumpai Brush Border

·                             Bermuara pada Ductus Colligentes

·                             Panjang total nephron termasuk ductus colligentes 45-65 mm

       DUCTUS COLLIGENTES

·                             Panjang 20 mm

·                             Menampung beberapa tub. Distalis

·                             Bermuara ke papila renalis untuk mengosongkan isinya ke pelvis

PEMBULUH DARAH

  Aorta                                               V. Cava Inverior

  A. Renalis                                         V. Renalis

 A . Interlobaris                                             V. Interlobaris

 A.   Arcuata                                       V. Arcuata

 A  Interlobaris                                              V. Interlobaris

Vas Afferent                                        V. Plexus Peritubuler

Glomerulus                                         Vas Efferent

      Vas Afferent Glomerulus juxtamedular

Membentuk

Vasa Recta

ALIRAN DARAH GINJAL

Renal Blood Flow/RBF (aliran darah ginjal, pria 70 kg 

                                                         kira kira 1200 ml/menit)

Cardiac Output  (Curah jantung, pria 70  kg kira kira 5000

                                          ml/menit)

Renal Fraction (cardiac output total yg melewati ginjal) :

                             1200

Renal Fraction :   -------------------- X 100% = 24 %

                                       5000

Nilai ini berubah ubah dari 12-30 %

  

      Hal ini menunjukkan pentingnya ginjal bagi tubuh dalam hal :

·                             Secara terus menerus membersihkan cairan tubuh dari sisa metabolisme yang tidak berguna

·                             Mengatur jumlah cairan tubuh

·                             Mengatur keseimbangan elektrolit, termasuk keseimbangan asam basa dari cairan tubuh

·          
Perbandingan kecepatan aliran darah antara berbagai organ dalam 100 gram  jaringan

  

AUTOREGULASI ALIRAN DARAH GINJAL

  RPF

(ml/g/menit)      

     3

      2                                    konstan

      1

                        90                                             220         Parteri. Ren

                                                                                                  (mm.Hg)      

Autoregulasi :

·                             Tetap ada pada denervasi

·                             Hilang pada pemberian obat yang melumpuhkan otot polos vaskuler

Kesimpulan :

      Autoregulasi akibat ada respon kontraktil langsung otot polos arteriol afferent terhadap regangan

FILTRASI GLOMERULUS

·           Terjadi ok adanya tekanan hidrostatik (Pb) dari  

    darah di dalam kapiler glomerulus

·            Pb menyebabkan  cairan dlm glomerulus  

    menembus filter masuk ke dalam ruang kapsuler

·            Sebaliknya  Pb dari cairan ultrafiltrat di dalam  

     kapsula Bowmen (Pc) menimbulkan hambatan  

     terhadap proses filtrasi

·            Protein dalam plasma tidak dapat menembus filter   

    akan mengakibatkan timbulnya tekanan koloid  

     osmotik (Pco) yg akan menghambat proses filtrasi

   Filtrasi terjadi ok adanya gaya netto yg merupaka resultante dari ketiga gaya tersebut dan gaya netto inilah yang merupakan tekanan filtrasi efektif (effective filtration pressure=EFP)

                     EFP = Pb – Pc – Pco

Keadaan Normal :

Pb = 70 mm Hg    Pc = 20 mm Hg    Pco = 32 mmHg

             EFP = 70 – 20 – 32 = 18 mmHg

     Tergantung status arterial afferent dan atau arterial efferent :

·                             Vasokontriksi vas afferent : tek. darah dalam glomerulus berkurang sehingga tekanan filtrasi efektif menurun (EFP)

·                             Vasokontriksi vas efferent : tek. darah dlm glomerulus bertambah sehingga tek. filtrasi efektif meningkat (EFP)

·                             Vasodilatasi vas afferent : tek darah dalam glomerulus bertambah sehingga tekanan filtrasi efektif  meningkat (EFP)

·                             Vasodilatasi vas efferent : tek. darah dalam glomerulus berkurang sehingga tekanan filtrasi  efektif menurun (EFP)

·                             Vasodilatasi vas. afferent dan efferent  maka kecepatan aliran darah ginjal akan meningkat

·                             Vasokontriksi vas. afferent dan efferent maka kecepatan aliran darah ginjal akan menurun

GFR (Glomerular Filtration Rate)

      Adalah jumlah filtrat yang disaring dari plasma dalam satu menit

·                             Normal : ± 125 ml/menit

·                             1 jam dibentuk : 7,5 L

·                             1 hari dibentuk : 180 L

·                             Lebih 99% direabsorbsi sehingga produksi urin  = ± 1 L/hari

Dalam 1 hari ginjal telah menyaring :

·                             4 x cairan tubuh total

·                             15 x cairan ekstrasel

·                             60 x plasma

Filtration Fraction (FF)

       Adalah fraksi aliran plasma ginjal yg menjadi filtrat glomerulus. KARENA :

GFR = 125 ml/menit

RPF = 650 ml/menit

                           125

                FF = ---------- x 100% = 19 %

                            650

Cara Mengukur GFR :

·                             Dengan zat tertentu yg terdapat dalam plasma

·                             Bila zat tersebut berukuran kecil dan dapat menembus filter glomerulus maka konsentrasinya dlm ultrafiltrat sama dengan dalam plasma

·                             Bila zat setelah difiltrasi dalam perjalanannya di tubuli ginjal tdk direabsorbsi maupun sekresi maka zat tersebut sepenuhnya dijumpai pada vesica urinaria (kandung kencing)

·                             Dg demikian jumlah yg difiltrasi permenitnya sama dg jumlah zat yg terkumpul dalam kandung kencing dlam waktu yg sama (per menit)

Jumlah zat yg difiltrasi per menit disebut  beban tubuli (Tubular Load) sama dengan GFR dikalikan dg konsentrasinya dlm plasma (Px).

Sedang jumlah zat yg dikumpulkan dalam kandung kencing sama dengan jumlah kencing yg terbentuk per menit (V) dikalikan dengan konsentrasi zat tersebut dalam kencing (Ux), maka :

                                                            P_x

GFR . P_x = V . U_x                         GFR

                U_x  .  V

GFR = -----------------                   U_x

                     P_x                           V

Syarat Zat Untuk Mengukur GFR

·                             Molekul kecil : mudah menembus filter glomerulus  shg dapat difiltrasi dg bebas

·                             Tidak direabsorpsi/disekresi oleh tubuli

·                             Tidak mengalami proses metabolisme

·                             Tidak beracun (toxic)

·                             Tidak terikat pd protein plasma

·                             Tidak disimpan dlm jaringan ginjal

·                             Tidak mempengaruhi kecepatan filtrasi

·                             Mudah dianalisis, baik dlm plasma maupun urine

Zat yang memenuhi syarat adalah :

·                             Inulin : suatu polimer dari fruktosa dg berat molekul 5200 kD dan didapatkan pd Dahlia Tubers

·                             Mannitol : suatu polysacarida

Contoh :                                     U_in x V

 U_{in =} 29 mg/ml              GFR = -------------

 V  = 1,1 ml/menit                          P_in

 P_in = 0,25 mg/ml                      29 x 1,1

                                   GFR = --------------- = 128  ml/mt

                                                    0,25

Faktor Yang Mempengaruhi GFR :

    EFP = Pb – Pc – Pco   + Permiabilitas + Area Filtrasi

                 1       2       3                   4                       5

   

·                             Perubahan Pb  dalam kapiler glomeruli :

             a. Perubahan tek darah umum

             b. Vasokontriksi/vasodilatasi  vas aff dan eff

             Latihan Jasmani Berat : tek. Darah umum meningkat tetapi karena vasokontriksi vas aff kuat maka GFR turun ® Urin 

            

             Kopi (caffein) :  Vasodilatasi vas aff ® GFR   Urine 

             

·                             Perubahan Tekanan Hidrostatik dalam Kapsula Bowmen

             Tekanan kapsula Bowmen meningkat bila :

                             a. Obstruksi dari jalan kencing

                             b. Edema dari jaringan ginjal

             Bila tek. Hidrostatik dlm kapsula Bowmen ­ maka akan menghambat proses filtrasi sehingga GFR turun.

3. Perubahan Tek. Koloid Osmotik Plasma

             a. Dehidrasi

             b. Hipoproteinemia

             Dehidrasi ok kurang minum/px. Gastroenteritis disertai diarrhea & vomiting ® Tek. Koloid plasma   mengganggu filtrasi  GFR 

             Hipoproteinemia ® Tek. Koloid osmotik plasma   GFR 

4. Perubahan Permiabilitas dari Membran Glomeruli

a.          Px Ginjal menyebabkan membran glomeruli sangat permiabel ® protein plasma menembus membran   protein dalam urin  (Proteinurea)

            

             Protein dlm urin sebagian besar albumin  albuminurea

             Bila albuminurea  terjadi hipoproteinemia  GFR 

·                             Perubahan Luas Area Filtrasi

             a. Px. Ginjal yg merusak glomeruli

             b. Nephroctomy partial

                

             Px infeksi ginjal yg menyebabkan kerusakan glomeruli & nephrectomy partial  menyebabkan luas area filtrasi  berkurang   GFR 

FUNGSI TUBULUS

·                             Reabsorbsi

·                             Sekresi

                 P_x                                REABSORBSI :

                                                      U_x . V  <   P_x  . GFR

                                                      T_x =  P_x  .  GFR   -  U_x  .   V

                GFR

                                                      SEKRESI :

                                                      U_x  .  V   >   P_x  .  GFR

                 U_x                                 Tx =  U_x  .  V  -  P_x  .  GFR

                  V               

                                                      Tx. Jumlah zat yg direabsorpsi atau disekresi

ž  Jumlah suatu zat yg difiltrasi dalam glomerulus yg merupakan beban tubulus  (tubular Load) adalah hasil kali GFR dan kadar zat tersebut dalam plasma (GFR x P_x)

ž  Jumlah suatu zat yg dieksresi dalam urine adalah hasil kali dari volume urine yg terbentuk per menit dan kadar zat tersebut dalam urin (V x U_x)

ž  99% air dlm filtrat glomerulus direabsorbsi ketika melalui tubulus ® ok bila zat terlarut dlm filtrat  tdk direabsorbsi  maka akan memekatkan zat tsb sampai 99 kali

ž  Glukosa & asam amino direabsorbsi  maka zat tsb konsentrasi menuju nol sebelum menjadi urin

ž  Dengan cara tsb ginjal akan memisahkan zat yg harus disimpan dlm tubuh dg zat yg harus dikeluarkan

MEKANISME DASAR ABSORPSI DAN SEKRESI DALAM TUBULUS

·                             Transport Pasif (Dufusi)

·                             Transport Aktif

Transport Pasif (Difusi) ® Down Hill

Terjadi karena :

ž      Selesih konsentrasi (consentration gradient) ® Ureum

^ž            Selisih muatan listrik (electrical gradient) ® Cl^-

ž      Selisih tekanan (pressure gradient) ® filtrasi

Contoh Selisih konsentrasi :     

             Kecepatan absorpsi secara pasif karena selisih konsentrasi tergantung :

·                             Jumlah air yg direabsorpsi, ok akan menentukan besarnya konsentrasi solut dalam tubulus

·                             Permiabilitas membran tubulus untuk solut tsb

             Permiabilitas ureum < air ® 50% ureum tetap dlm  

        ultrafiltrat dan sisanya dikeluarkan melalui urin

        Inulin, manitol, sukrosa tdk dapat melalui membran

        tubulus ® seluruh zat tsb dikeluarkan ke urin

Contoh Selisih Muatan Listrik :

ž  Transport Ion Cl dlm tubulus proksimalis. Ok transpor aktif ion Na melalui membran tub. proksimalis maka ada perbedaan potensial antara cairan peritubulus dg cairan dlm tubulus. Cairan peritubulus menjadi lebih positif dari cairan dalam tubulus oleh karena permiabilitasnya yg besar untuk ion Cl maka ion Cl berdifusi keluar dg mudah dari tub. Proksimalis

Contoh Selisih Tekanan :

      Filtrasi dalam glomerulus

Transport Aktif ® Up Hill

Ciri Ciri :

ž  Membutuhkan energi tambahan

ž  Transport dapat berlangsung dg melawan electrochemical gradient

ž  Membutuhkan carrier system

Sifat Carrier System :

ž  Kekhususan (specificity)  glukosa, aa, asam urat mempunyai carrier system berbeda

ž   Common carrier system (carrier sytem sama)  terjadi competitive inhibitor

ž  Jumlah terbatas  Tubular maximum (Tm)

Ø  Tubular Maximum (Reabsorpsi & sekresI)

RENAL THRESHOLD (Nilai Ambang Ginjal)

    Definisi : batas konsentrasi terkecil dari zat tersebut dalam plasma, dimana mulai didapatkan zat tsb dalam urine

Bila tubular Load (GFR . Px) = Tm

Maka ekskresi zat tsb = 0

Bila Tm glukosa = 320 mg/menit

GFR .  Px  = Tm

125 . Px    = 320

             320

Px = ------------ = 2,56 mg/ml   = 256 mg%

            125

    Jadi bila kadar glukosa plasma £ 256 mg % maka tidak akan dijumpai glukosa dalam urine

KENYATAAN :

    Nilai ambang ginjal untuk glukosa = 180 mg% oleh karena Tm masing masing nefron berbeda

Penerapan Praktis :

Normal : kadar asam urat < 6 mg%

GOUT : kadar asam urat > 9 mg%

Pengobatan :

ž  Probenecid dan Phenylbutazone ® competitive  inhibition dengan asam urat  Tm  ekskresi   kadar asam urat plasma   Sembuh

ž  Phlorizin  competitive inhibition  Tm glukosa   glukosuria (Renal Diabetes)

Tubulus Proksimalis

·           Sel bentuk cuboid dg mitokondria sangat banyak ® metabolisme 

ž  65% reabsorpsi & sekresi di tubulus proksimalis

    Reabsorpsi Zat Organis

ž  Di Tubulus Proksimalis : zat yang telah direabsorpsi tidak disekresi lagi, kecuali ion K (difiltrasi dlm tub. proksimalis tapi disekresi oleh tub. distal)

Ø  Zat yang direabsorpsi dan sekresi di dalam tubulus

Sekresi Zat Organis

ž  Di Tubulus Proksimalis

ž  Di ikatkan pada protein plasma (Misal Albumin)

ž  Zat : - Bebas (Filtrable Fraction) ® difiltrasi

           - Terikat pada protein plasma ® ke v. eff & plex. Peritub.

           

Lengkungan Henle Segment Tipis :

ž  Permeabilitas besar ® ok sel epithelnya mempunyai pori-pori yg cukup luas

ž  Metabolisme minimal ® sehingga brush border dan mitocondria sedikit

Lengkung Henle Segment Tebal :

ž  Tidak permiabel terhadap H2O dan Ureum

ž  Reabsorpsi aktif ion Cl dan Na

Tubulus Distal ;

ž  Bagian proksimal = segment tebal Henle

ž  Bagian Distal ® ion exchange (aldosteron)

Ductus Colligentes :

ž  Bagian cortex : impermeable terhadap ureum

ž  Bagian Medula : Cukup permiabel terhadap ureum

ž  Kedua bagian ini mempunyai sel epithel bentuk kuboid dg permukaan halus dan sedikit mitokondria

ž  Permiabilitas epithel terhadap air ditentukan oleh :

      1. ADH  ; permeabel terhadap H2O

      2. ADH  : impermeable terhadap H2O

    Bila ADH   ADH + Receptor di M. Ductus Coligentes  ductus colligentes permiabel terhadap air  air di reabsorpsi

    Bila ADH  ductus colligentes tdk permiabel terhadap air  air di keluarkan melalui urin

TRANSPORT AIR DAN ALIRAN CAIRAN DALAM TUBULUS

ž  Transport air sepenuhnya dg difusi osmotik

ž  Bila solut dalam  filtrat glomerulus direabsorpsi (transport aktif maupun pasif) ® maka turunya salut dalam cairan tubulus dan meningkatnya konsentrasi dalam cairan peritubulus akan menyebabkan osmosis air keluar dari tubulus

ž  Dalam keadaan istirahat normal volume cairan total yang mengalir ke tiap segmen tubulus ginjal (ml/menit) dan cairan filtrat yang direabsorpsi (%)

   

REABSORPSI ELEKTROLIT

ž  Sel dlm tubuh dapat hidup & berfungsi normal bila komposisi cairan ekstrasel dipertahankan dalam batas normal (Homeostasis)

ž  Fungsi ginjal dalam mempertahankan homeostasis sangat besar

ž  Perubahan kadar ion terutama kation (+) melampui batas tertentu mengakibatkan kegagalan faal tubuh secara keseluruhan.

    Contoh : K⁺ ¯  Potensial membran   Paralysis

                   K⁺   Potensial membran   Paralysis

                  Na⁺    Potensial aksi    Paralysis

                   Ca⁺  Permiabilitas membran    Tetani

NATRIUM (Na⁺)

ž  Lebih dari 90% kation ekstrasel adalah Na

ž  65% direabsorpsi dalam tub. Proksimalis dan selalu diikuti H₂O ® cairan filtrat yang di tub. Proksimalis atau loop of Henle selalu ISOTONIS

ž  Pada Pars Descendens Loop of Henle  Na tidak direabsorpsi tetapi ada penambahan ion Na dari cairan peritubulus ke cairan tubulus dg cara difusi. Disamping itu keluarnya air dari tubulus ke peritubulus secara osmosis menyebabkan kadar elektrolit meningkat  HIPERTONIS

ž  Pada segmen tebal loop of Henle  reabsorpsi aktif Na bersama Cl^- yg tidak disertai H₂O  HIPOTONIS

ž  Bagian proksimal Tub. Distal ® Reabsorpsi Na dan Cl

ž  Bagian distal Tub. Distal  reabsorspi Na terjadi dg proses pertukaran ion (ion exchange) yaitu ion Na yg direabsorpsi ditukar dg ion kalium dan hidrogen yang dikendalikan oleh ALDOSTERON

      C Peritubulus                            Sel Tub. Distal                           Lumen Tubular

                                        CO₂ + H₂O     Carbonic anhydrase    H₂CO₃             Na⁺      Cl^-

       HCO₃^-                                 HCO₃^-                           H⁺                         H⁺

                                                                                       K⁺                         K⁺

             Na⁺                                                                       Na⁺

ž  Ion H berasal dari disosiasi H2CO3 menjadi ion H dan bikarbonat, sedangakn H2CO3 dibentuk dari rekasi CO2 dan H2O yg dikatalisis oleh enzim carbonic anhydrase

ž  CO2 berasal dari cairan peritulus, hasil metabolisme dalam sel tubulus dan hasil reaksi ion H dg bikarbonat dalam cairan tubulus

ž  Bila carbonic anhydrase dihambat  misalnya oleh acetazulamide (diamox) ® pembentukan ion H terganggu  reabsorpsi Na hanya ditukar dg K  bila berlangsung lama  HYPOKALEMIC ACIDOSIS

ž  Ion exchange dipengaruhi oleh hormon aldosteron yg dibentuk cortex adrenal bagian pars glomerulosa

Hyperaldosteronism berakibat :

ž  Reabsorpsi Na dipercepat dan meningkat

ž  Sekresi ion K dan H meningkat                       berlangsung lama

                                                                                                                              Hypokalemic Alkalosis

ž  Banyaknya ion Na yg direabsorpsi pada hyperaldosteronism akan disertai dg retensi air dg akibat OEDEMA

Pengendalian Sekresi Aldosteron

Aldostero ­  bila Na , K , ACTH , Angiotensi II & III

ž   Na ekstrasel ¯  Aldosteron   reabsorpsi Na di tub.  

      Distal 

ž   K ekstrasel   Aldosteron   sekresi K di tub. Distal   kadar kalium ekstrasel 

ž  ACTH diproduksi adenohipofis merangsang aldosteron tapi tidak begitu besar

Perdarahan                                                               Tekanan darah ¯ (shock)

                                                          Renal Ischemia

                         Angiotensinogen

                         (Alpha 2 globulin)

                                                                            Renin (juxtaglomerular app)

                            Angiotensin I

             

                                              ACE (Angiotensin Converting Enzim)

                           Angiotensin II

Vaopressor Effect                                Cortex Adrenal                      Aldosteron

                                                                       Retensi Na & Air               

                                                                                                       Vol. darah 

                        

                                                  Tekanan Darah 

                                                                       

KALIUM (K)

·           Reabsorpsi lengkap di Tub. Proksimalis

·           Sekresi di Tub. Distal ® Ion Exchange sehingga K dijumpai pada urine

BICARBONAT (HCO₃)

·           Tubulus mereabsorpsi bicarbonat secara tdk langsung

·           Proses reabsorpsi bicarbonat merupakan cara ginjal menghindari urin yg terlalu asam walaupun ginjal harus selalu mensekresi ion H yg disebabkan hasil metabolisme dalam tubuh kebanyakan bersifat asam

      Peritubular                        Tubular Cell                        Lumen   

           Fluid

       HCO₃                                    HCO₃^-   +  H⁺                   H⁺   +   HCO₃^-  

                                                                                           

        Na⁺                                                       Na⁺                  Na⁺

                                                         H₂CO₃                             H₂CO₃

                                                                _{Carbonic anhydrase}

                                                                           H₂O    +  CO₂                     CO₂   + H₂O

CALCIUM dan PHOSPHAT

·                             Reabsorpsi di tubulus proksimal

·                             Diatur oleh parathormon yg disekresi kel. Parathiroid

·                             Fungsi parathormon meningkatkan Ca darah dan menghambat reabsorpsi phosphat

·                             Bila tidak ada parathormon (misal hilangnya parathyroid akibat Thyroidectomy) ® reabsorpsi Ca  Ca   Tetanic contraction  Mati

·           Ion phosphat dalam cairan filtrat dalam bentuk HPO4^- dan H₂PO₄^- ® Besifat Buffer System  dapat mengikat ion H yg disekresi sel tubulus tanpa merubah pH Urine

     H+  +   HPO₄                     H₂PO₄

CHLORIDA (Cl)

·           Reabsorpsi pasif karena gaya electrokimia kecuali di segmen tebal loop of Henle secara aktif

AMONIUM

  

·           Tub. Distal & ductus colligentes memproduksi amoniak (NH₃) dari glutamin dan asam amino dibawah pengaruh enzim glutaminase

·           Dibentuk melalui NH₃ dimana NH₃ akan mengikat ion H yg disekresi tubulus ® Amonium (NH₄)

                            H⁺   +   NH₃        NH₄

      Sehingga ion H yg disekresi tubulus tidak menyebabkan urin sangat asam

Dalam keadaan acidosis, aktifitas glutaminase ­  NH₃   mengurangi keasaman urin   pH Urine ≥ 4,5 sebab bila lebih rendah sel tubulus rusak

       Jadi ada 3 mekanisme dalam ginjal untuk melindungi sel tubulus dari kerusakan karena pembentukan urin yg terlalu asam :

·                             Reabsorpsi Bicarbonat

·                             Buffer Phospat

·                             Produksi NH₃

MEKANISME COUNTER-CURRENT

    Suatu sistem dimana aliran masuk berjalan sejajar, berlawanan dan berdekatan dengan aliran keluar

                        Arteri            Vena

                                                                 Panas dalam darah arteri

                                                                                               akan dirambatkan ke vena®

                                                                                               darah vena tdk berbeda jauh

                                                            

       Gambar diatas menunjukkan bahwa makin kedalam dari medula makin tinggi kepekatan cairan baik dalam tubulus ginjal maupun dalam cairan interstitial. Ini terjadi karena :

·                             Loop of Henle sebagai counter-current multiflier

·                             Vasa recta sebagai counter-current exchanger (melalui proses pasif) tergantung difusi air dan solut melalui dinding vasa recta yg sangat permiabel

Osmolaritas Bertingkat-tingkat dalam medula :

·                             Ditimbulkan oleh reabsorpsi aktif Na dan Cl tanpa air

·                             Dipertahankan oleh sirkulasi vasa recta

Pengendalian Jumlah cairan Tubuh

·           Keadaan kekurangan air (Hydropenia) ® osmoreceptor di nucleus supra-optisi terangsang  ADH   permiabilitas dinding ductus colligentes terhadap air   air dalam ductus colligentes terhisap keluar oleh daya osmotis dari cairan peritubular  produksi urine  dengan kepekatan tinggi. Jadi ini merupakan proses penghematan air

·           Banyak minum air tawar  (Hyperhydrosis)  cairan ekstrasel hipotonis sehingga tidak ada rangsangan pada osmoreceptor di nucleus supra-optisi  ADH   ductus colligentes tdk permiabel terhadap air  filtrat dalam tub. distal yg hipotonis langsung masuk pelvis renalis  urine encer dan berjumlah banyak. Jadi keadaan hyperhydrosis tubuh perlu membuang banyak air

PLASMA CLEARANCE

   

·           Definisi : Jumlah ml plasma dibersihkan seluruhnya  dari suatu zat dalam satu menit

·           Clearance : pembersihan atau penjernihan

      Dibersihkan : zat tersebut dieksresi melalui urin

·           Bila Clearnace Inulin 125 ml/menit : berarti sejumlah 125 ml plasma telah dibersihkan seluruhnya dari inulin dalam satu menit, untuk dikeluarkan melalui urin

·           Bila kita dpt menghitung jumlah zat yg dikeluarkan melalui urin per menitnya dan ini dibagi dg nilai konsentrasi zat dalam plasma maka dapat diketahui jumlah plasma yg telah dibersihkan.

Bila - konsentrasi zat dalam urin = Ux mg/ml

       - Konsentrasi zat x dalam plasma = Px mg/ml

       - Jumlah urin yang terbentuk = V ml/menit

Maka : jumlah seluruh zat x yg dikeluarkan melelui urin

            = Ux  .  V mg/ml

Jumlah tersebut berasal dari plasma sebanyak :

            Ux  .  V

            ---------------  ml/menit

                  Px

                                                            Ux  .  V

Sehngga Clearence zat x (Cx) =  ----------------------

                                                                 Px

Contoh :

      Konsentrasi ureum dalm plasma (Pu) = 0,26 mg/ml

      Konsentrasi ureum dalam urin (Uu) 18,2 mg.ml

      Jumlah urin (V) = 1 ml.menit

                                               18,2  .  1

      Clearance Ureum (Cu) = ----------------- = 70 ml/menit

                                                  0,26

     Bila zat setelah di filtrasi tidak direabsorpsi dan sekresi seperti inulin maka jumlah inulin yg difiltrasi = sama dg jumlah inulin dalam urin

      GFR  . P inulin  = U inulin  .  V

                                 U Inulin . V      GFR . P inulin

Clearance Inulin = ------------------ = ------------------= GFR

                                  P inulin              P inulin

    Maka clearence inulin (zat yg tidak direabsorpsi dan sekresi) selalu sama dengan GFR dan tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi inulin dalam plasma.

       C Inulin

                                                                      Inulin

                125

                                                                                                                           P Inulin

    Bila zat setelah difiltrasi direabsorpsi  (ureum) ® jumlah zat dalam urin lebih sedikit  Clearance  zat tersebut lebih kecil dari GFR/Clearance inulin

               C _ureum < C _inulin

    Bila zat mengalami sekresi setelah difiltrasi ® (PAH) jumlah zat dalam urin lebih besar  Clearance zat tsb lebih besar dari GFR/clearance inulin

              C_PAH  > C _inulin

    C (ml)

                                 PAH

      650                                                                        Glukosa suatu zat yg dereabsorpsi

                                                                                     tubulus ® Clearance dibawah

                                                                                                             clearance inulin

     

    

     

                               Inulin

       125

                                                                           Glucose

                   100   180                                              500       P (mg%) 

    Grafik Clearance PAH dan Glukosa dibandingkan Inulin

Clearance PAH sebagai Suatu Ukuran Aliran Plasma dan Aliran Darah Melalui Ginjal

              525                                                            

                                                             125

                                                                            Plasma yg mengalir ke ginjal (renal plasma

                            650                                               flow (RPF) = 650 ml/menit, oleh proses

                                                                             filtrasi (GFR) vol. berkurang 125 ml/mt.

                                                 PAH                    sisa 525 ml/mt  akan dialirkan ke

                                                                             plexus peritubulus

C_PAH ® RPF  RBF

    Bila PAH dalam 525 ml plasma < TmPAH ® seluruh PAH disekresi  Darah Vena Tanpa PAH

      Jadi C_PAH = RPF (650 ml)

      Tidak semua plasma yg mengalir ke ginjal mengalami filtrasi dan sekresi

      jadi C_PAH = ERPF

                             ERPF                        CPAH : Clerance PAH

          RPF = ---------------------      RPF : Renal Plasma Flow

                      Extraction Ratio      RBF : renal Blood Flow

                                                                                           Tm_PAH : maks. Tub. Sekresi PAH

                                                                                           ERPF : Effective Renal Plasma Flow

                                A - V                 A : Kons PAH dlm arteri renalis

Extraction Ratio =---------------               V : Kons. PAH dlm vena renalis

                                    A

    Extr. Ratio = ratio dari selisih konsentrasi PAH di arteri renalis dan vena renalis dengan konsentrasi PAH dalam arteri renalis

    untuk PAH kira-kira = 0,91

                                  1

    RBF = RPF x  -------------------

                               1  - Hct                            Hct : Hematocrit (persentase vol. sel 

                                                                                                             darah merah di dalam darah)

Contoh :

U_PAH                       : 2,9 mg/ml

V                           : 2 ml/menit

P_PAH              : 0,01 mg/ml

Extraction Ratio              : 0,91

Hematocrit            : 45%

               U x V            2,9 x 2

ERPF =  ------------  =  --------------- = 580  ml/menit

                     P                  0,01

                      ERPF                   580

RPF =   ------------------------ =  ----------- = 637 ml/menit

             Extraction Ratio            0,91

                          1                                 1

RBF =  -------------------------- = 637 x  -------- = 1158 ml/menit

              1 – Hematocrit                      0,55

             

Clearance Ureum

·           Tubuh setiap hari produksi ureum 25-30 gr

·           Kadar ureum dalam darah 20-40 mg/100 ml ® tergantung jumlah protei dlm diet (pd gangguan faal ginjal kadarny sampai 200 mg/100 ml)

·           Penentuan faal ginjal lebih tepat dg Clearance Ureum Endogen sebab dg kadar ureum darah banyak kelemahan

                        U_ureum x V

·           C_ureum = --------------------

                           P_ureum

·           Pengukuran Clearance Ureum Endogen untuk menentukan faal ginjal mempunyai keuntungan :

     -  Tdk perlu memasukkan zat/obat pd tubuh penderita

     -  Ureum mudah menembus dinding eritrosit sehingga   

         kadar ureum dalam plasma sama dengan kadar

         ureum dalam darah.

           Maka khusus untuk ureum kadar dalam plasma

         (P_ureum) dapat diganti dengan kadar ureum dalam

         darah  (B_ureum)

                             U_ureum  x V

         C_ureum =  -----------------------

                                B_ureum

·           Kelemahan penentuan faal ginjal dengan clearance ureum endogen

      adalah permiabilitas ductus colligentes bagian medulla yg

       berubah - ubah oleh pengaruh ADH

   Permeabilitas dari tubulus terhadap air, ureum dan  NaCl

·           Jika ADH maksimal ® Tub. Colligentes sangat permiabel terhadap air  air dlm lumen terhisap keluar oleh gaya osmosis dari cairan peritubular  jadi bila ADH   jumlah urin  dan ekskresi ureum   clearance ureum   dengan kata lain besarnya clearance ureum tergantung jumlah urin yg diproduksi

C_ureum (ml)

       75

                              2             4              6              8                          V  (ml/menit)

                Hubungan Clerance Ureum dengan Jumlah Urin

·           Grafik diatas tampak  bahwa produksi urin meningkat dari 0 sampai 2 ml/menit ® C_ureum meningkat juga, tetapi setelah mencapai lebih dari 2 ml/menit  nila C_ureum menjadi konstan. Hal ini disebabkan :

         bila produksi urin 2 ml/mt, menggambarkan hidrasi 

       tubuh cukup  sekresi ADH mengalami hambatan

       maksimal & reabsorpsi ureum dlm tub. Colligentes

       sangat minimal. Dengan kata lain jumlah ureum yg

       diekresi konstan dan tidak tergantung jumlah urin.

                       U_ureum  x V

  C_ureum =  -----------------------

                           P_ureum

   C_inulin = GFR

   C_ureum            U_ureum x V

   ------------- =   ----------------------------

    C_inulin             P_ureum  x GFR

    T_ureum = GFR x P_ureum – U_ureum  x V

    U_ureum  x V = GFR  x P_ureum  -  T_ureum

    C_ureum             GFR x P_ureum  -  T_ureum                                      T_ureum

    -------------- =  ------------------------------ =         1  -  --------------------

    C_inulin                     P_ureum  x GFR                           P_ureum  x GFR

                                   T_ureum x C_inulin

C_ureum = C_inulin - -----------------------------

                                     P_ureum x GFR

                                           T_ureum

           C_ureum = C_inulin - --------------

                                            P_ureum

     Dari rumus diatas terlihat bila produksi urin ¯ atau reabsorpsi air  oleh karena ADH  reabsorpsi ureum juga   C_ureum 

     Bila peran ADH minimal yaitu produksi urin lebih 2 ml/menit  T_ureum konstan  C_ureum juga konstan

    Bila produksi urin lebih 2 ml/menit ® Cureum yg dihitung dengan rumus :

                            Uureum  x V

     Cureum  =  --------------------------

                                 Pureum

      Disebut Maximal Ureum Clearance dengan nilai normalnya 75 ml/menit/1,73 m² luas tubuh

   

    Bila produksi urin kurang 2 ml/menit , sulit menentukan clearance urium seorang penderita normal atau tidak ok nilai normalnya bervariasi tgt jumlah produksi urin.

    Bila vol urin diambil akar duanya kemudian dimasukkan dalam rumus clearance, maka diperoleh nilai clearance ureum relatif konstan yaitu 54 ml/menit/1,73 m² luas tubuh dan tidak tergantung besarnya nilai V.

    Clearance ureum ini disebut Standard Ureum Clearance 

                                         Uureum x V

                     Cureum =        ------------------------

                                                     Pureum

       

Clearance Creatinine

·           Tes faal ginjal selain dg C_ureum juga dg C_creatinine

·           Kadar creatinine dalam darah 1 mg/100 ml

·           Dalam glomerulus sejumlah 125 ml difiltrasi dan dalam tub. Proksimalis terjadi sekresi creatinine dg Tm 15 mg/menit ® C_creatinin normal 140 ml/menit

                   

                                          Ucr  x  V

                           C_cr  =   ----------------

                                               Pcr

                                  = 140 ml

Karena creatinine disekresi maka C_cr > GFR

    Pada pengukuran P_cr dengan Spectrophotometry ® adanya zat creatinoid dalam plasma  menyebabkan nilai P_cr meningkat   C_cr menurun

    Normal C_cr = 75-126 ml

Clearance Osmotik (Osmotic Clearance)

                                           U_osmotik  x  V

                 C_osmotik =  ---------------------------

                                              P_osmotik

    Cosmotik merupakan gabungan dari semua zat yang osmotik aktif dan bukan untuk sesuatu zat tertentu

Clearance Air Bebas (Free Water Clearance)

                          CH₂O =  V – C_osmotik

C_H2O Positif bila  tubuh kelebihan air (hyperhydrosis)

C_H2O Negatif bila  tubuh perlu menghemat pengeluaran air  

        karena kekurangan air atau kelebihan solut 

        (hydropenia)

·          

Keadaan ekstrem dimana tubuh kehilangan air atau mendapat air