fisiologi ginjal

FISIOLOGI GINJAL & SISTEM KEMIH

Kuntarti

tanggal upload : 29 April 2009

faal_ginjal/ikun/2006 2

Konsep penting Ginjal mengatur komposisi & volume cairan ekstrasel. Plasma darah disaring oleh glomerulus dgn kec tinggi &

di tubulus ginjal berbagai zat direabsorpsi dan/atau disekresikan, shg akan diekskresikan dlm jumlah yg tepat.

Ginjal mengatur jumlah natrium dlm tubuh dg mengekskresikan dlm jumlah tertentu untuk mempertahankan homeostasis.

Ginjal manusia dpt membentuk urin dgn kadar zat terlarut total (osmolalitas) yang lebih tinggi atau rendah dibandingkan plasma.

Proses miksi ialah refleks kompleks yang diatur oleh pusat-pusat yg lebih tinggi.


Fungsi GinjalFungsi spesifik ginjal bertujuan mempertahankan cairan

ekstrasel (CES) yang konstan.1. Mempertahankan imbangan air seluruh tubuh;

mempertahankan volume plasma yg tepat mll pengaturan ekskresi garam dan air ⇒ pengaturan tekanan darah jangka panjang.

2. Mengatur jumlah & kadar berbagai ion dalam CES, spt: ion Na+, Cl-, K+, HCO3

-, Ca2+, Mg2+, SO42-, PO4

3-, dan H+ ⇒ mengatur osmolalitas cairan tubuh.

3. Membantu mempertahankan imbangan asam-basa dengan mengatur kadar ion H+ dan HCO3

-.4. Membuang hasil akhir dari proses metabolisme, spt:

ureum, kreatinin, dan asam urat yg bila kadarnya meningkat di dlm tubuh dapat bersifat toksik.


Fungsi Ginjal (lanjutan)1. Mengekskresikan bbg senyawa asing, spt: obat,

pestisida, toksin, & bbg zat eksogen yg msk ke dlm tubuh.

2. Menghasilkan bbrp senyawa khusus:- eritropoietin: hormon perangsang kecepatan pembentukan, pemarangan & penglepasan eritrosit- renin: enzim proteolitik yg berperan dlm pengaturan volume CES & tekanan darah- kalikrein: enzim proteolitik dlm pembentukan kinin, suatu vasodilator- bbrp macam prostaglandin & tromboksan: derivat asam lemak yg bekerja sbg hormon lokal; prostaglandin E2 & I1 di ginjal menimbulkan vasodilatasi, ↑ ekskresi garam & air, & merangsang penglepasan renin; tromboksan bersifat vasokonstriktor


Fungsi Ginjal (lanjutan)

1. Melakukan fungsi metabolik khusus:- mengubah vitamin D inaktif menjadi bentuk aktif (1,25-dihidroksi-vitamin D3), suatu hormon yg merangsang absorpsi kalsium di usus- sintesis amonia dari asam amino → untuk pengaturan imbangan asam-basa- sintesis glukosa dari sumber non-glukosa (glukoneogenesis) saat puasa berkepanjangan- menghancurkan/menginaktivasi berbagai hormon, spt: angiotensin II, glukoagon, insulin, & hormon paratiroid


Anatomi Ginjal• Sepasang organ berbentuk seperti kacang (bean-

shaped) terletak retroperitoneal di regio lumbal superior• Terletak setinggi vertebra T12- L3• Ginjal kanan terdesak hati shg terletak lebih rendah dari

ginjal kiri• Berat ginjal dewasa ± 150gr(± 0,5% BB total,

ukuran:12x6x3-4 cm3

• 3 lapis jaringan penunjang yg melapisi bgn luar tiap ginjal: kapsul ginjal (fibrosa; transparan), kapsul adiposa (massa lemak) & fascia renal (jar.penunjang fibrosa tebal)

• Tepi medial ginjal yg cekung → hilus (tempat keluar-masuknya arteri,vena, & nervus renalis); pelvis renis → pelebaran ureter yg berbentuk corong


Anatomi Ginjal (lanjutan)• Potongan frontal ginjal: (1)korteks, (2)medulla, & (3)pelvis • Ginjal menerima darah 25% dari total curah jantung/menit (±

1200ml)• Sirkulasi ginjal:

aorta abdominalis→a.renalis →a.segmental →a.lobaris →a.interlobaris →a.arcuatus →a.interlobularis →aa.afferen →glomerulus →aa.efferen →kapiler peritubular →v.interlobularis →v.arcuatus →v.interlobaris →v.renalis →v.cava inferior

• Ginjal mdp persarafan dari neuron simpatis noradrenergik yg mempersarafi aa.aferen & eferen, aparat jukstaglomerulus, & bbrp segmen tubulus

• Rangsang simpatis ↑→ vasokonstriksi & ↑ reabsorpsi natrium di tubulus

• Serat saraf aferen dari pelvis renal & ureter menghantar rangsang nyeri dari ginjal


Nefron• Unit dasar struktural & fungsional dari ginjal• 1 nefron = 1 glomerulus (high-pressure cappilary bed) +

1 tubulus renal (tdd: kapsula glomerulus/bowman, tubulus proksimal, ansa henle, & tubulus distal)

• Low-pressure peritubular cappilary bed: kapiler yang bersebelahan dg tubulus renal pada setiap nefron

• Nefron berdasarkan letak glomerulusnya:(1) nefron kortikal yang superfisial: glomerulus ± 1mm di bawah kapsula renalis; ansa henle pendek dgn kelokan di perbatasan antara medula dalam & luar(2) nefron midkortikal: glomerulus di bgn tengah korteks; ansa

henle ada yang panjang atau pendek(3) nefron jukstamedula: glomerulus di perbatasan korteks medula; ansa henle panjang mencapai medula bgn dalam sampai ke ujung papila


Nefron (lanjutan)• Duktus koligen (collecting tubules) menerima urin dari

bbrp nefron membentuk piramid medulla• Aparatus jukstaglomerulus (JG): tempat menempelnya

aa.aferen & tubulus distal; tdd 3 jenis sel:(1) sel bergranula/sel jukstaglomerulus (sel otot polos dinding aa.aferen yg berdifferensiasi)→ granula berisi renin; mekanoreseptor thd perubahan tekanan darah di aa.aferen(2) sel mesangial ekstraglomerulus→ memiliki actinlike filamen yg berkontraksi & mengubah aliran darah kapiler; sekresi sitokin dlm reaksi imun & inflamasi(3) sel makula densa (bgn dari dinding tubulus distal) → osmoreseptor & kemoreseptor thd perubahan konsentrasi solut dlm filtrat di tubulus distal


Fisiologi ginjal: Mekanisme Pembentukan Urin3 proses utama pembentukan urin:1. Filtrasi glomerulus

proses penyaringan besar-besaran plasma (hampir bebas protein) dari kapiler glomerulus ke dalam kapsula bowman

2. Reabsorpsi tubulusperpindahan zat dari lumen tubulus menuju plasma kapiler peritubulus

3. Sekresi tubulusperpindahan zat dari plasma kapiler menuju lumen tubulus


FILTRASI

• Membran glomerulus: fenestra lapisan endotel kapiler, membran/lamina basalis, diafragma & celah lapisan epitel kapsula bowman.

• Membran: sangat permeabel thd air & kristaloid (solut bermolekul kecil), tidak permeabel thd molekul besar, yaitu koloid (protein plasma)


Filtrasi Glomerulus• Filtrat glomerulus (ultrafiltrat): cairan bebas

protein & mengandung kristaloid dgn kadar = plasma; kristaloid yg terikat dg protein sulit melewati membran, shg kadar kristaloid ≠ plasma

• Masih mengandung sedikit protein (albumin) ≤ 10mg/L; melewati membran dg difusi

• Kerja membran glomerulus: all or none untuk kristaloid & molekul besar (BM ≥ 7000)

• Hanya 20% plasma yang difiltrasi oleh glomerulus → 19% direabsorpsi, 1% diekskresi


Faktor yang berperan dlm filtrasi

Tekanan filtrasi (Starling forces), ditentukan oleh:1. Tekanan yg mendorong filtrasi:

- tekanan hidrostatik di kapiler glomerulus- tekanan onkotik dlm kapsula bowman (krn hampir tdk ada protein, πKB=0

2. Tekanan yg melawan filtrasi:- tekanan hidrostatik di kapsula bowman- tekanan onkotik protein plasma dlm kapiler glomerulus

TF = (PKG + πKB) – (PKB + πKG)TF = PKG – PKB – πKG


• Tekanan hidrostatik kapiler glomerulus (±55mmHg) ≈ kekutan kontraksi jantung & tahanan di dlm aa.aferen & aa.eferen (derajat konstriksi & dilatasi atau diameter pemb.darah)

• Tekanan onkotik protein plasma (±15mmHg) ≈ konsentrasi plasma dlm kapiler glomerulus

• Tekanan hidrostatik dlm kapsula bowman (±30mmHg) ≈ keadaan ureter & keadaan ginjal


Laju Filtrasi Glomerulus (LFG)

• LFG: jumlah cairan yang difiltrasi ke dalam kapsula bowman per satuan waktu

• Rata-rata LFG = 125 ml/menit → 180 L/hari• Total volume plasma ± 3 L → ginjal memfiltrasi

darah 60 x/hari ⇒ 2,5 x/jam (24 menit/1 x filtrasi)• LFG dipengaruhi oleh:

(1) tekanan filtrasi net → tekanan & aliran darah ginjal(2) koefisien filtrasi → luas permukaan kapiler glomerulus yang dapat melakukan filtrasi & permeabilitas membran kapiler-kapsula bowman


Pengontrolan LFG1. Pengaturan aliran darah mll arteriol ginjal

→ resistensi aa. aferan & eferen (terutama aa.aferen)

2. Autoregulasi LFG→ respons miogenik (kemampuan intrinsik otot polos pemb.darah thd perubahan tekanan) → umpan balik tubuloglomerular (mekanisme sinyal parakrin mll perubahan aliran cairan mll tubulus distal)

3. Hormon & saraf otonom→ respons thd perubahan tekanan atau volume darah sistemin


Autoregulasi mempertahankan LFG tetap konstan pada tekanan darah arteri rata-rata 80-180 mmHg


Hormon & Saraf otonom

• Aa. Aferen & eferen dipersarafi oleh saraf simpatis → norepinefrin berikatan dg reseptor α di otot polos arteriol → vasokonstriksi ⇒ aliran darah ke ginjal & LFG ↓

• Angiotensin II (vasokonstriktor) & prostaglandin (vasodilator) → mempengaruhi koefisien filtrasi dgn bekerja pada sel mesangial atau podosit. Sel mesangial berkontraksi atau podosit mengubah ukuran filtration slit (celah filtrasi)⇒ mengubah luas permukaan filtrasi


REABSORPSI99% cairan yang difiltrasi glomerulus diserap

kembali oleh tubulus (sebagian besar di tubulus proksimal), 1% diekskresi

1. Bbrp senyawa asing yang difiltrasi tidak akan direabsorpsi, LFG yang tinggi per hari membantu membersihkan plasma dari senyawa asing tsb.

2. LFG yang tinggi menyebabkan air & ion terfiltrasi dengan cepat. Ketika filtrat melalui tubulus ginjal & memerlukan air & ion yg terfiltrasi tsb, maka akan diserap kembali.


Reabsorpsi NatriumTerjadi di tubulus

proksimal mll • kanal ion krn adanya

gradien elektrokimia di membran apikal,&

• transport aktif pompa Na+-K+-ATPase di membran basolateral


Reabsorpsi GlukosaTerjadi di tubulus proksimal

mll• transport aktif sekunder

dg simport natrium, yaitu: kotransporter Na+-glukosa di membran apikal, dan

• Difusi terfasilitasi dg pompa Na+-K+-ATPase di membran basolateral


Reabsorpsi Urea

• Terjadi di tubulus proksimal dengan cara difusi pasif karena gradien konsentrasi urea yang disebabkan oleh reabsorpsi natrium dan solut lain.


Transitosis protein plasma• Protein (BM kecil) yg

terfiltrasi akan direabsorpsi di tubulus proksimal.

• Protein terlalu besar untuk direabsorpsi mll kanal atau dibawa oleh carrier → masuk dg cara endositosis di membran apikal & eksositosis di membran basolateral ⇒ transitosis


Penanganan glukosa oleh Nefron


Penanganan Glukosa oleh Nefron

• Proses yang terjadi di nefron dapat digambarkan sbb: jml yg diekskresi = jml yg difiltrasi – jml yg direabsorpsi + jml yg disekresi

• Glukosa tidak disekresi, shg: jml glukosa yg diekskresi = jml glukosa yg difiltrasi – jml glukosa yg direabsorpsi

• Dalam keadaan normal, semua glukosa yg difiltrasi direabsorbsi ⇒ jml glukosa yg filtrasi = jml yg direabsorpsi

• Ketika ambang renal untuk glukosa tercapai, maka glukosa akan diekskresikan ⇒ glikosuria ≈ kadar gula darah meningkat


SEKRESI• Sekresi ialah perpindahan molekul dari CES ke lumen

tubulus nefron.• Sekresi bergantung pada sistem transport membran;

merupakan transport aktif krn melawan gradien konsentrasi → sbgn besar mll transport aktif sekunder.

• Proses sekresi: difusi zat dari kapiler peritubulus ke interstisium → zat menuju lumen tubulus dg menyebrangi tight junction antar sel (jalur paraselular) atau melewati membran basolateral & membran apikal (jalur transelular).

• Sekresi K+ & H+ oleh nefron penting dalam homeostasis ion-ion tsb.

• Sekresi membantu nefron meningkatkan ekskresi s/ molekul.


Epitel terpolarisasi


EKSKRESI

• Kadar zat dlm a.renalis > kadar zat dlm v.renalis → plasma ‘dibersihkan’ dari bbg zat

• Bersihan ginjal (renal clearance) suatu zat: volume plasma (dlm ml) yg mll ginjal yang dibersihkan dari s/ zat per satuan waktu → u/ mengevaluasi fungsi ginjal ⇒ pengukuran LFG (Laju Filtrasi Glomerulus/ GFR=glomerulus filtration rate)


Pembentukan urin pekat atau encer

• Mekanisme ‘countercurrent’ dlm pembentukan urin pekat

• Peran ureum pd pemekatan urin• Mekanisme ‘countercurrent exchanger’


PROSES BERKEMIH


Pengaturan refleks & volunter proses berkemih

Pengaturan refleks

Kandung kemih terisi

↓+

Reseptor regang

↓+

Saraf parasimpatis

↓+

Kandung kemih berkontraksi

↓

Sfingter uretra interna scr mekanik terbuka bila kandung kemih

berkontraksi

Berkemih

Pengaturan volunter

Korteks serebri

- +

Motor neuron menuju

Sfingter uretra eksterna

Sfingter uretra eksterna tetap tertutup bila motor neuron

dirangsang

Tidak berkemih

Sfingter uretra eksternaterbuka bila motor neuron

dihambat

fisiologi ginjal

Documents

Transcript of fisiologi ginjal