Blok 10: Peningkatan Reabsorpsi Air di Ginjal Menyebabkan Gagal KemihBatrisyia Basir102013503Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara, No 6, Jakarta 11510

AbstrakCairan dalam tubuh memainkan peranan penting dalam proses-proses metabolism sel. Makalah ini akan membincangkan tentang distribusi cairan tubuh, mekanisme filtrasi, reabsorpsi dan sekresi ginjal, serta struktur makroskopis dan mikroskopis ginjal.Kata kunci: cairan tubuh, filtrasi, reabsorpsi, sekresi

PendahuluanSkenario 2 menceritakan tentang seorang ibu membawa anak perempuannya yang berusia 8 tahun ke IGD RS dengan keluhan muntaber sejak tadi malam, sekitar 8 jam sebelum ke RS. Dari alloanamnesis diketahui anak sudah tidak berkemih sejak muntaber. Dalam kasus ini dapat dirumuskan bahawa anak perempuan 8 tahun tersebut tidak berkemih sejak muntaber 8 jam yang lalu. Hipotesisnya adalah anak perempuan tidak boleh berkemih kerana proses muntah berak telah menyebabkan kehilangan air dalam cairan tubuh lantas reabsorpsi air di ginjal meningkat

Histologi Ginjal Dan Saluran Kemih

Terdapat tiga sediaan histologi system urinaria iaitu ginjal,ureter dan vesika urinaria. Susunan mikroskopis ginjal terbagi kepada korteks, medulla dan nefron. Nefron adalah unit fungsional ginjal yang terdiri atas glomerulus, tubulus kontortus proksimal (TKP), tubulus kontortus distal (TKD) dan duktus kolligens. Pada gambar dibawah dapat diperhatikan susun letak korteks, medulla, nefron, papilla dan kaliks minor, dan berkas Ferreini. 1

Gambar 1. Susunan mikroskopis korteks, medulla dan nefron ginjal. 1

Dalam jaringan korteks ginjal ada terdapat glomerulus yang berbentuk bundar dan mempunyai warna yang lebig tua kerana terdiri atas sel-sel yang tersusun padat. Apparatus juxta glomerulus terdiri daripada sel macula densa dan sel juxta glomerulus. Sel juxta glomerulus merupakan otot polos dinding vasa aferen yang menjadi epiteloid dan berhimpit dengan sel macula densa yang merupakan epitel dinding tubulus.

TKP dan TKD merupakan sel yang terpotong di berbagai arah kerana jalannya yang berkelok-kelok. Keduanya dilapisi epitel selapis kuboid. Batas sel TKD lebih jelas daripada TKP. Inti sel bulat dan berwarna biru tetapi jarak inti sel TKD lebih dekat. Sitoplasma TKP berwarna asidofil merah manakala TKD berwarna biru basophil. Permukaan sel TKP yang menghadap lumen mempunyai brush border.

Pada area kortex juga terdapat AV interlobularis, AV arkuata yang berjalan pada batas kortex-medulla dan AV interlobaris. Jaringan kortex ginjal yang berjalan diantara pyramid pula dikenali sebagai kolumna renalis Bertini.

Pada area medulla ginjal kebanyakan saluran berjalan lurus. Jaringan medulla yang terdapat pada area korteks dipanggil Processus Ferreini. Jaringan medulla adalah yang terdiri atas Ansa Henle pars desendens, Ansa Henle tipis, Ansa Henle pars asendens dan duktus koligens. Duktus papillaris Bellini pula adalah saluran besar yang dindingnya dilapisi epitel selapis kubis tinggi sampai torak yang terletak dekat papilla renis. Duktus ini bermuara pada kaliks minor.

Fisiologi Ginjal

Proses utama yang berlaku di ginjal adalah filtrasi, reabsorpsi dan sekresi. Proses filtrasi berlaku di glomerulus yang mana darah dari vasa aferen akan melewati sel endotel glomerulus, membrane basalis dan slit filtrasi kedalam lumen kapsula Bowman. 2

Gambar 4. Lapisan glomerulus yang terlibat proses filtrasi. 2

Proses filtrasi dipengaruhi oleh tiga jenis tekanan iaitu satu tekanan yang mendorong; tekanan hidrostatik (kapilar) glomerulus dan dua tekanan yang melawan filtrasi; tekanan hidrostatik kapsula Bowman dan tekanan onkotik (protein-plasma). Tekanan hidrostatik kapiler glomerulus dipengaruhi oleh tekanan darah dan diameter pembuluh darah vasa aferen serta eferen. 2

Gambar 5. Tekanan-tekanan yang mempengaruhi proses filtrasi. 2

Gambar 6. Reflex baroreseptor dalam mekanisme miogenik autoregulasi ginjal. 2

Kadar filtrasi pada glomerulus (GFR) dikendalikan oleh mekanisme autoregulasi yang atas mekanisme miogenik atau tubuloglomerular feedback. Dalam proses filtrasi semua komponen darah akan difiltrasi menjadi filtrate kecuali sel darah merah, protein dan albumin.

Seterusnya filtrate tadi akan melewati tubulus proximal, ansa Henle, tubulus distal dan ductus koligens yang mana ia akan menjalani proses reabsorpsi yang bersifat selektif seperti dalam jadual pada Gambar 7. 2

Gambar 7. Peratusan produk filtrasi yang direabsorpsi dan yang disekresi. 2

Pada tubulus proksimal, proses reabsorpsi berlaku secara obligat yang mana 100% daripada K+, glukosa dan asam amino, 65% Na+, 50% urea daripada total dalam filtrat akan direabsorpsi. Sebaik filtrate tiba di Ansa Henle pars desendens, 15% air akan direabsorpsi. Kemudian di Ansa Henle pars asendens 25% NaCl akan direabsorpsi.

Di tubulus distal dan duktus koligens pula proses reabsorpsi air dan Na+ yang selebihnya akan berlaku secara fakultatif tergantung atas factor hormonal. Di sini juga berlaku reabsorpsi urea tergantung kepada hormone anti diuretic (ADH). Mekanisme regulasi Na+ disini dipanggil sebagai Renin-Angiotensin-Aldosterone System (RAAS) seperti dalam gambar 8. 2

Gambar 8. Mekanisme Renin-Angiotensin-Aldosterone (RAAS). 2

Mekanisme RAAS adalah proses yang mana hormone renin yang diproduksi oleh sel apparatus juxta glomerulus akan mengaktivasi angiotensinogen yang diproduksi hepar menjadi angiotensin I. Angiotensin I pula akan diubah oleh angiotensin converting enzim (ACE) dari paru menjadi angiotensin II. Hormon angiotensin II boleh memberi efek keseimbangan cairan atau merangsang korteks adrenal untuk mensekresi aldosterone. Antara efek keseimbangan cairan yang boleh timbul adalah sekresi vasopressin (ADH), rasa haus dan vasoconstriksi arteri yang mana semuanya akan meningkatkan kadar air dalam darah. Hormon aldosterone pula akan meningkatkan reabsorpsi Na+ yang akan diikuti dengan bertambahnya reabsorpsi air ke dalam darah. ADH meningkatkan reabsorpsi air pada duktus koligens.

Proses reabsorpsi air dan Na+ di ansa henle berlaku dengan mekanisme yang dikenali sebagai countercurrent multiplier. Dalam mekanisme ini ansa henle pars asenden bersifat permeable terhadap Na+ and Cl- manakala impermeable terhadap air. Ini menyebabkan cairan interstisial di sekitar medulla menjadi hiperosmotik dan air direabsorpsi keluar dari ansa henle pars desendens yang impermeable terhadap bahan lain selain air.

Gambar 9. Mekanisme countercurrent multiplier 2Dalam masa yang sama, bagi mempertahankan hiperosmolaritas pembuluh darah yang melewati medulla, pembuluh darah disitu melalui mekanisme yang dikenali sebagai countercurrent exchanger. Vasa recta boleh berlaku mekanisme ini disebabkan susunan anatomisnya dan sifatnya yang permeable terhadap air dan Na+.

Gambar 10. Mekanisme countercurrent exchanger. 2

Di tubulus proksimal, H+ dan beberapa jenis ion organic lain disekresi. Kemudian di tubulus distal ion H+ dan K+ disekresi lagi dan akhirnya di duktus koligens ion H+ disekresi lagi. Kadar sekresi H+ diregulasi oleh keseimbangan asam basa tubuh. Sekiranya berlaku asidosis (peningkatan CO2) ginjal akan mensekresi H+ tetapi sekiranya berlaku alkalosis (peningkatan HCO3-) ginjal akan mensekresi bikarbonat. 2

Gambar 11. Mekanisme sekresi H+. 2

Gambar 12. Mekanisme sekresi HCO3-. 2

Biokimia Metabolisme Air

Air dalam tubuh badan kita boleh bersumber dari performed water iaitu air dari konsumsi minuman dan makanan atau water of oxidation iaitu air yang terbentuk apabila zat makanan dioksidasi. Air yang masuk ini akan keluar melalui empat jalan iaitu melalui kulit, paru, ginjal dan usus.

Jumlah air yang ditahan tubuh selalunya tetap tetapi distribusinya akan berbeda mengikut tekanan osmotic bahagian tersebut yang dipertahankan oleh zat terlarut. Makanya mekanisme zat terlarut berfungsi dalam mengatur cairan tubuh total, mengatur distribusi cairan tubuh dan mempertahankan keseimbangan asam basa.

Terdapat 3 golongan zat terlarut iaitu zat organic molekul kecil, zat organic molekul besar dan elektrolit anorganik. Zat organic molekul kecil seperti glukosa, urea dan asam amino dapat berdisfusi melalui membrane sel. Ia tidak penting untuk distribusi tubuh tetapi dalam jumlah yang besar ia dapat mempengaruhi cairan tubuh total. Zat organic molekul besar seperti protein penting untuk pertukaran cairan antara pembuluh darah dan cairan interstisial dan dalam distribusi air dari satu ruang ke ruang lain. Elektrolit anorganik seperti NaCl adalah yang paling penting dalam distribusi cairan tubuh. Zat terlarut ini dapat menyebabkan retensi air dan mempengaruhi total body of water dalam tubuh kita.

Na+ dan K+ mempunyai peranan dalam mengontrol total body of water dan menentukan arah pergeseran cairan dari satu ruang ke ruang lain. Kadar Na+ dan K+ dapat dipengaruhi hormone steroid (aldosterone) dan ACTH. Sekresi hormone ini dapat menyebabkan retensi Na+ dan ekskresi K+.

Apabila terjadi muntah-muntah, diarrhea atau gastric suction yang lama, K+ akan banyak hilang. Kekurangan K+ akan menyebabkan alkalosis yang boleh dikoreksi dengan pemberian air Na+. Namun sekiranya alkalosis tidak hilang, pemberian cairan K+ juga dapat menyembuhkan alkalosis.

Terdapat tiga jenis dehidrasi iaitu; hipertonik, hipotonik dan isotonic. Dehidrasi dapat menyebabkan perubahan keseimbangan air dan elektrolit. Dehidrasi hipertonik adalah apabila terjadi kehilangan air yang lebih banyak daripada elektrolit. Ini menyebabkan cairan ekstrasel menjadi hipertonik, cairan intrasel akan keluar maka terjadi dehidrasi intrasel. Koreksi dehidrasi intrasel dapat dilakukan dengan pemberian air atau pemberian larutan dektrosa (glukosa) secara intravena.

Dehidrasi hipotonik pula terjadi apabila terlalu banyak minum sampai fungsi ginjal terganggu atau pada pemberian larutan intravena tanpa elektrolit. Ini menyebabkan cairan ekstrasel menjadi hipotonik. Air akan masuk ke cairan intrasel menyebabkan odema intrasel. Apabila volume cairan ekstrasel menurun, volume darah juga ikut turun, menyebabkan penurunan tekanan darah. Sirkulasi darah menjadi lambat sehingga menurunkan GFR dan menyebabkan gangguan fungsi ginjal dan ketidakseimbangan asam basa.

Dehidrasi isotonic pula adalah kehilangan cairan gastrointestinal yang berlebihan. 3

Anatomi Ginjal

Rena atau ginjal terletak retroperitoneal disebelah kanan dan kiri dari columna vertebralis. Ren dibungkus oleh tiga pembungkus; capsula fibrosa yang hanya membungkus ginjal, capsula adipose yang membungkus kedua ginjal dan glandula supra renalis serta fascia renalis yang membungkus secara prerenalis dan retrorenalis. Capsula adipose berfungsi menahan ginjal pada tempatnya.

Gambar 13. Pembungkus Ginjal. 4

Ginjal terbagi atas cortex dan medulla. Didalam korteks ginjal terdapat corpus Malphigi yang terdiri atas glomerulus dan kapsula Bowman. Bagian kortex yang masuk ke daerah medulla dikenali sebagai columna renalis Bertini. Medulla ginjal pula terdiri atas sekita 8-15 pyramida renalis Malphigi. Saluran pada medulla yang menembus papilla dikenali sebagai duktus papillaris Bellini.

Gambar 14. Daerah susunan makroskopis ginjal. 4

Ginjal diperdarahi oleh cabang aorta abdominalis iaitu arteri renalis. Arteri renalis akan bercabang menjadi aretri interlobaris yang pada perbatasan cortex-medulla bercabang menjadi arteri arcuata dan kemudian bercabang menjadi arteri interlobularis. Arteri ini kemudiannya akan menjadi vas afferens yang membentuk glomerulus pada daerah korteks ren.

Gambar 12. Pendarahan ren. 5

Gambar 13. Diagram skematik susunan makroskopis isi ginjal. 4

Perbahasan KasusPada kasus muntaber cairan lambung atau usus akan kehilangan banyak elektrolit dan air. Kehilangan air dan elektrolit ini yang sekiranya tidak diganti akan menyebabkan dehidrasi. Apabila air hilang dari usus dalam jumlah yang banyak, air yang direabsorpsi di ginjal akan meningkat. Ini seterusnya menyebabkan tiada air untuk diekskresi melalui system kemih.

Kesimpulan Kehilangan cairan dan elektrolit dalam tubuh melalui proses muntaber menyebabkan reabsorpsi air di duktus koligens meningkat lantas kekurangan cairan untuk menjadi urin dan pasien dikatakan tidak kemih sepanjang muntaber.

Daftar Pusaka

1. Eroschenko V.P. Atlas of Histology with Functional Correlation. Eleventh Edition. Lippincott Williams & Wilkins, 2008.2. Sheerwood L. Human Physiology: From Cells to System. Seventh Edition. Belmont: Brooks/ Cole, Cengage Learning, 2010.3. Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. Harpers Illustrated Biochemistry. Twenty-sixth Edition. McGraw Hill, 20134. Paulsen F, Waschke J. Sobotta Atlas of Human Anatomy. Fifteenth Edition. Elsevier Urban and Fischer, 2011.5. Agur A, Dalley A. Grants Atlas of Anatomy. Thirteenth Edition. Lippincott Williams & Wilkins, 2013.

1