Peran Ginjal Dalam Pengaturan Asam Basa

Kelompok A-15

Aisyah Candra Dewi1102009016 Akhmad ahdinur fazar

1102009017Akmal Nugraha

1102009018Citra Anggraini

1102009066Dian Puspitarini

1102009079Dias Nuzulia Afriani

1102009080Diaz Randanil

1102009081

Heni Handayani1102009131

PERAN GINJAL DALAM MENGATUR ASAM BASA TUBUH

Peningkatan Keasaman Urin

Untuk mengetahui regulasi asam basa, sebelumnya kita harus mengetahui fungsi ginjal terlebih dahulu. Paru-paru mengatur sistem keseimbangan asam basa. Mayoritas dari karbohidrat dan lemak dengan bantuan oksigen dan insulin akan dirubah menjadi air dan karbondioksida, yang nantinya akan diekskresikan oleh paru-paru. Selain terbentuk air da karbondioksida, lemak dan karbohidrat akan membentuk asam karbonat sesuai dengan reaksi:

CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

Perubahan dalam ventilasi, dengan mengubah pCO2 darah, akan setelah PH darah ( misalnya peningkatan pCO2 menghasilkan asidosis, sedangkan menurunnya pCO2 menghasilkan alkalosis).

Metabolisme asam amino protein baik dapat menghasilkan asam atau basa tergantung pada asam amino spesifik. Namun, metabolisme protein menghasilkan asam bersih ( misalnya HCL dari H2S04). Asam ini, sering disebut sebagai “non-volatil asam” dengan cepat buffer :

HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2OH2SO4 + 2 NaHCO3 Na2SO4 + 2CO2 + 2 H20

CO2 yang dihasilkan dalam proses buffering ini diekskresikan oleh paru-paru, sedangkan Na + garam dari asam diekskresikan oleh ginjal, terutama dengan NH4+, (misalnya NH4CL dan (NH4)2SO4. dalam proses buang air NH4+, HCO3- dihasilkan dan dikembalikan ke darah untuk menggantikan HCO3- yang hilang dalam tirating baterai asam.

Konstituent lain diet mengakibatkan generalisasi alkali. Misalnya, ketika anion organik yang dimetabolisme untuk CO2 dan H20, H+ adalah dikonsumsi ( yaitu HCO3- yang d bijian, dan produk susu asam yang dihasilkan. Selain itu diet dapat berisis berbagai asam dan basa itu, ketika diserap melalui saluran pencernaan, memberi konstribusi pada net asam/alkali beban

tubuh. Akhirnya, setiap hari, HCO3-. Demikian, asam-basa sistemik dipertahankan katika acid ekskresi ginjal bersih ( RNAE) sama dengan air perbani. RNAE ekskresi dapat quantitated dengan mengukur ekskresi H+ iqnored, karena air kencing bahkan pada pH 4,0 , konsentrasi H+ = 0,1 mEq/L );

RNAE = U NH4 + X V + UTA X V - UHCO3- UV

Mana konsentrasi urin dan V adalah laju aliran urin. Ketika diet barat yang khas tertelan, air perbani adalah -1 mEq.tubuh kg wt-1.hari-1. sebagai akibatnya, RNAE harus sama. Hal ini penting bagi siswa untuk mengakui bahwa ekskresi RNAE dicapai dengan transportasi H+ dan HCO3- oleh sel-sel nefron. Melalui tindakan berbagai H+ dan HCO3- transporter, ginjal reabsorpsi beban yang disaring HCO3-, titrasi urin bufer, mengeluarkan NH4+, dan mengasamkan urin.

Reabsorbsi HCO3-

Sel-sel nefron H mengeluarkan cairan berlebih ke tubular urin dan dengan demikian, reabsorpsi beban yang disaring HCO3-. Pada HCO3- konsentrasi plasma dari 24 mEq/L laju filtasi glomerulus dari 180 L/hari, beban yang disaring HCO3- adalah > 4300 mEq/hari. Kira-kira 80% dari beban disaring ini diserap kembali oleh tubulus proksimal. Tambahan 16% yang diserap oleh anggota badan dan menaiki duktus kolektivus distal, dan sisanya 4% yang diserap oleh saluran pengumpul.

Mekanisme selular pada H+ dan HCO3- dan diangkut melintasi membran apikal dan basolateral dari tubulus proksimal. Sekresi H+ di apikal membran terjadi melalui 2 mekanisme. Mekanisme utama adalah Na+ / H+ antiporter ( Na+/H+ exchanger 3( NHE 3)). Diperkirakan bahwa 2/3 dari HCO3- direabsorpsi di tubulus proksimal yang terjadi melalui sekresi H+NHE3. vakuolar H+ATPase memberikan respon lain, echanism untuk apikal H+ sekresi dan responsibel untuk approximatey 1/3 dari reabsorbsi HCO3-

Karbonat anhidrase memainkan peran penting pada bagian H+ dan reabsorpsi HCO3-. Didalam sel, CA-II memfasilitasi generasi dari H+ dan HCO3-. Kemudian H+ disekresikan ke cairan tubular melewati membran apikal, sedangkan pengelaran HCO3- dalam sel melewati membran basolateral. Membran yang berikatan dengan CA (CA-IV) memfasilitasi produksi dari H2O dan CO2 dari lumen yang mengandung asam karbonat. Pengeluaran HCO3- dari sel melewati membran basolateral terjadi secara primer menggunakan simporter 3HCO3-Na+ (kotranspor elektrogenik Na+.HCO3-). Tetapi, ada beberapa HCO3- pengeluarannya didalam sel bertukaran dengan Cl-.

Pada mekanisme seluler, HCO3- direabsorpsi oleh sel tebal kemudian naik ke lengkung henle dan tubulus kolektivus distal yang peran pentingnya sama dengan tubulus proximal. Akan tetapi, beberapa isoform dari transporter berbeda. contohnya, pengeluaran HCO3- dari sel tebal menggunakan simporter elektroneutral. Dan sebagian pengeluarannya bertukar dengan

Cl- dan beberapa dengan simporter K+HCO3-. Pada akhirnya membran apikal Na+/H+ antiporter pada tubulus kolektivus distal menjadi isoform NHE2. Pada duktus kolektivus, sel interkalat bertanggung jawab untuk transport H+ dan HCO3-. Sekresi asam pada interkalat sel mempunyai vakuolar H+ATPase dan H+K+ATPase yang terletak pada membran apikal, dan pengeluaran HCO3- dari sel melewati membran membran basolateral dengan bertukar dengan Cl-. Tidak banyak sel yang menyekresikan HCO3- yang mempunyai vakuolar H+ATPase yang terletak pada membran basolateral dan berbeda dengan antiporter Cl-/HCO3- pada membran apikal.

Titrating Acid

Sekresi H+ yang masuk ke cairan tubulus, bisa dirangsang reabsorpsinya dari muatan yang difilter dari HCO3-. Secresi H+ bisa juga dikombinasikan denga komponen lumen lainnya, seperti fosfat. Ketika sekresi H+ berkombinasi dengan larutan penyangga urin, HCO3- yang baru digenerasikan di dalam sel dan pada akhirnya menggantikan HCO3- yang keluar lebih dahulu pada titrasi nonvolatile yang menghasilkan asam pada metabolisme sel. TA mengarah pada proses pada ginjal yang menyekresikan H+ dengan larutan penyangga urin. Untuk menghitung proses ini, urin dititrasi dengan alkali untuk menaikkan PH asam normal pada darah. Kurang lebih 1-3 dari RNAE dihubungkan ke TA, dengan fosfat yang menjadi larutan penyangga yang utama.

Ammoniagenesis dan Ekskresi NH4+

Aspek penting dari asam-basa ginjal fisiologi adalah produksi (amniogenesis) dan ekskresi NH4+. Ginjal mengambil Glutamin dan mematobolisme menjadi dua molekul masing-masing NH4+ dan HCO3-. NH4+ diekskresikan ke dalam urin dan HCO3-, yaitu HCO3- baru kemudian dikembalikan ke darah, dimana ia akan menggantikan HCO3 yang hilang sebelumnya dalam titrasi dari baterai asam . NH4+ yang akan dikembalikan ke darah dan tidak diekskresikan dalam urin. Ketika hal ini terjadi, NH4+ dikonversikan menjadi urea oleh hati, dan dalam proses ini dihasilkan H+. H+ ini adalah buffer oleh HCO3- dan dengan demikian proses negatif ginjal untuk HCO3- yang baru digenerasikan. Demikian, dari perspektif asam-basa ginjal fisiologis, NH4+ yang diproduksi oleh ginjal harus diekskresikan ke dalam urin dan tidak kembali kedarah. Untuk setiap mEq dari NH4+ diekskresikan, sebuah mEq HCO3- baru dikembalikan ke darah. Mempertanggungjawabkan proses ini kira-kira 2/3 dari RNAE. Metabolisme Glutamin terjadi di tubulus proksimal.

Setiap molekul glutamin dimetabolisme, 2HCO3- dan 2NH4+ diproduksi. HCO3- dikembalikan ke darah sebagai HCO3- yang baru dan NH4+ disekresikan pada cairan tubulus. Sebagian besar NH4+ disekresikan oleh NHE3, NH4+ digantikan untuk transpoter H+. Beberapa NH4+ masuk ke cairan tubulus sebagai NH3, yang kemudian mengalami protonasi. Terlepas dari mekanisme, setiap NH4 disekresikan ke cairan tubulus HCO3- yang baru disekresikan kembali ke darah.

Pada sel tebal pada lengkung henle, NH4 di reabsorpsi dalam jumlah yang signifikan. Banyak rute pengeluaran reabsorpsi ini, termasuk NH4+ mengganti K+ pada membran apikal simporter Na+K+2Cl- dan pergerakan NH4+ ke jalur paraselular. NH4+ keluar sel melalui membran basolateral dengan saluran K+. Reabsorpsi NH4+ dikumpulkan di ginjal pada interstitium medullary. Jika NH4+ diproduksi oleh tubulus proksimal sebagai hasil dari metabolisme glutamin yang tidak diekskresikan pada urin, tetapi ditahan untuk kembali ke darah, yang kemudian akan dimetabolismemenjadi urea oleh hati dan pada proses itu menggenerasikan H+. Jika ini terjadi, HCO3- yang baru yang digenerasikan oleh metabolisme glutamin ditiadakan. Kemudian NH4+ direabsorpsi oleh sel tebal pada lengkung henle yang akan dikeluarkan kembali ke cairan tubular. Ini dilakukan oleh duktus kolektivus dan bergantung pada kemampuan duktus kolektivus mengasamkan cairan tubulus.

Respon Ginjal Terhadap Gangguan Asam Basa

Ketika gangguan asam-basa muncul, ginjal merespon dengan mengganti RNAE yang cocok. Asidosis menyebabkan naiknya ekskresi RNAE, sementara alkalosis menurunkannya. Pemahaman tentang hal ini berdasar kepada model asidosis metabolik. Kenaikan asidosis RNAE mengurangi kadar HCO3- dalam urin dan meningkatkan ekskresi TA dan NH4+. Inti dari respon ini adalah stimulasi H+ dan transpor HCO3- sepanjang nefron, meningkatkan pembentukan amonia, dan meningkatkan ketersediaan larutan penyangga/buffer urin ( Contoh : Fosfat).

Asidosis dapat mereduksi langsung pH intraseluler dalam sel tubulus ginjal. Respon tersebut juga menstimulasi kerja NHE3 melalui mekanisme allosterik, mengubah pergerakan transporter karena gradien H+ antar membran, dan menyebabkan insersi eksositosis transporter ke dalam membran plasma dari ruang interstitial ( contoh : H+-ATPase dan NHE3). Masih diragukan bahwa efek asidosis intraseluler dimediasi oleh pH atau aktivasi mekanisme regulasi intraselulaer. Ada faktor lain yang memediasi respon ginjal terhadap asidosis.

Asidosis juga merangsang sekresi hormon paratiroid (PTH). Kenaikan aktivitas PTH dalam tubulus proksimal mencegah reabsorpsi fosfat. Dengan demikian, fosfat dapat masuk nefron distal, dimana fosfat dapat bertindak sebagai buffer urin dan menaikkan kapasitas ginjal mengekskresikan TA. Amoniagenenesis pada tubulus proksimal dirangsang oleh asidosis. Itu adalah sebagian efek asidosis intraseluler dan menggambarkan adanya efek stimulator kortisol. Asidosis menaikkan kadar RhCG dalam duktus kolektivus, memfasilitasi sekresi dan ekskresi NH4+.

Transpor H+ dan HCO3- meningkat sepanjang nefron. Hal tersebut terjadi karena penurunan pH intraseluler sebagai akibat ET1 dan kortisol. Amoniagenesis dan sekresi NH4+ pada duktus kolektivus terangsang. Reabsorpsi fosfat dalam tubulus proksimal terhambat, manghasilkan lebih banyak TA yang diekskresikan.

UNC= ( [ Na+] + [K+] – [Cl])

Konsep UNC menganggap bahwa kation dalam urin primer adalah Na+, K+, dan NH4+, sementara anionnya adalah Cl- karena ekskresi HCO3- pada dasarnya tidak ada. Pasien dengan asidosis harus medapat UNC bernilai negatif, mewakili ekskresi NH4+. Sehingga nilai nol atau positif mengindikasikan adanya kerusakan pada ekskresi NH4+.

Penggantian Pada RNAE

Banyak faktor yang dapat mengganti RNAE, tetapi tidak secara langsung memelihara keseimbangan asam-basa. Mereka dapat mengganggu perkembangan asam-basa. Karena transpor H+ dan HCO3- berhubungan dengan Na+ dalam nefron, faktor yang mengganti transpor Na+ ginjal ( contoh : perubahan volume CES) dapat mempunyai efek sekunder pada RNAE. Sebagai contoh, aktivasi respon renin-angiotensin-aldosteron dalam menrunkan volume CES yang akan menaikkan reabsorpsi HCO3- pada tubulus proksimal, dimediasi oleh angiotensin 2 ( berfungsi juga untuk merangsang reabsorpsi HCO3- pada tubulus distal). Aldosteron merangsang sekresi H+ pada sel interkalat, pembentukan HCO3- melalui titrasi bufer urin ( contoh : fosfat) dan meningkatkan ekskresi NH+. Keadaan sebaliknya mungkin muncul dengan ekspansi volume ECF.

Hipokalemia dan hiperkalemia juga mengganti reabsorpsi HCO3- pada tubulus proksimal dan amoniagenesis ( hipokalemia merangsang keduanya, hiperkalemia bertidak sebaliknya). Mekanisme yang terlibat belum diketahui secara pasti tetapi mungkin berkaitan dengan pH intraseluler. Hipokalemia juga meningkatkan ekskresi H+-K+-ATPase pada sel interkalat duktus kolektivus, yang mana hal itu meningkatkan sekresi H+.

Ringkasan

Peran ginjal dalam keseimbangan asam-basa adalah mengekskresikan RNAE dalam jumlah setara dengan NEAP sehari-hari. Ginjal juga menghasilkan HCO3- bru untuk menggantikan HCO3- yang hilang saat titrasi asam endogen total. RNAE menggambarkan transpor H+ dan HCO3- oleh sel-sel nefron, yang tersedia untuk merabsorpsi HCO3- mengekskresikan TA, mengasamkan urin, dan mengekskresikan NH4+.