Upload
sadamfaster
View
262
Download
19
Embed Size (px)
Citation preview
Fisiologi Ginjal
M Aryadi Arsyad
Tujuan Pembelajaran
1. Mengetahui fungsi ginjal secara umum 2. Mengetahui bagian-‐bagian ginjal dan fungsinya 3. Mengetahui GFR dan faktor-‐faktor yang
mempengaruhi dalam pembentukan urine 4. Mengetahui peranan endokrin ginjal dalam
pengaturan cairan tubuh dan tekanan darah 5. Mengetahui peranan ginjal dalam pengaturan
pH tubuh 6. MengerD proses miksi dan pengaturannya
Anatomi Ginjal
Homeostasis penDng untuk keberlansungan hidup dari seDap sel, dan seDap sel, melalui fungsi khususnya sebagai bagian dari fungsi tubuh, berkontribusi dalam menjaga kondisi internal ini.
Unsur-‐unsur apa saja yang dijaga?
1. Konsentrasi nutrisi 2. Konsentrasi O2 & CO2
3. Konsentrasi sampah metabolisme 4. pH 5. Konsentrasi air, garam dan elektrolit 6. Volume & tekanan darah 7. Suhu
Fungsi Umum Ginjal 1. Mempertahankan volume, elektrolit dan osmolalitas
cairan tubuh 2. Mempertahankan tekanan darah 3. Mengatur keseimbangan asam basa 4. Ekskresi sampah metabolisme dan bahan kimia yang
telah didetoksifikasi 5. Fungsi endokrin dengan menghasilkan renin,
eritropoeDn, dan prostaglandin 6. Mengubah pro vitamin D menjadi vitamin D yang
akDf (calcitriol) 7. Sintesa ammonia dari asam amino 8. Melepaskan glukosa ke dalam sirkulasi selama
starvasi yang kronis (glukoneogenesis)
Histologi Ginjal • Unit fungsional ginjal adalah nefron yang pada manusia seDap ginjal mengandung 1-‐1,5 juta nefron.
• SeDap nefron terdiri atas glomerulus (dengan kapsula bowmannya) dan tubulus.
• Tubulus terdiri dari 3 bagian yaitu tubulus proksimalis, lengkungan Henle (Loop of Henle) dan tubulus distalis. Beberapa tubulus distalis akan bersatu membentuk duktus kolekDvus.
Histologi Ginjal
• Glomerulus, tubulus proksimalis dan distalis terletak pada korteks ginjal sedang lengkung Henle dan duktus kolektivus pada medulla ginjal.
• Nefron dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu nefron kortikalis dan nefron juxtamedullari
Histologi Nephron
• Glomerulus adalah suatu jaringan kapiler yang saling beranastomosis yang berasal dari arteriole afferent dan kemudian kapiler-‐kapiler tersebut bersatu menuju arteriole efferent
• Kapsula Bowman merupakan kantung yg membungkus glomerulus dan mentransfer filtrat dari glomerulus ke tubulus proksimal
• Tubulus terbagi atas tubulus proksimalis, lengkung Henle dan tubulus distalis.
• Tubulus proksimalis berfungsi mengadakan reabsorbsi bahan-‐bahan ke dalam cairan tubuli
Histologi Nephron
• Lengkung Henle terdiri atas descending limb yaitu bagian yang menurun menuju medulla dan ascending limb yang menuju ke korteks ginjal.
• Tubulus distalis mulai dari bagian akhir segmen tebal ascendens sampai sebelum masuk ke duktus kolekDvus.
• Tubulus/duktus kolek<vus terbagi lagi atas duktus kolekDvus korDkalis, duktus kolekDvus medullaris dan duktus kolekDvus papillaris, dari beberapa duktus kolekDvus papillaris yang bersatu membentuk duktus bellini dan menuju ke arah calyces minor.
Histologi Ginjal
FISIOLOGI KERJA NEPHRON
Glomerulus
• Cairan yang difiltrasi melewaD membran glomeruli, membran ini disebut juga barier filtrasi. Membran ini mempunyai sifat spesifik yaitu : – Terdapat 3 lapisan ; endotel kapiler dengan fenestra, membrana basalis yg mengandung glycoprotein, dan lapisan epitel podosit
– Permeabilitasnya 100-‐500 kali lebih besar dari membran kapiler lain.
Bowman’s
Glomerulus & Filtrasi
• Molecule diameter > 4.4nm (molecular mass >80 000 Da, e.g., globulin) tdk dapat lewat.
• Hanya molecule dgn diameter 1.8 nm - 4.4nm yg dapat melewati filter.
• Molecules dgn diameter <1.8 nm (molecular mass < 10 000 Da) bebas melewati filter,
• Partikel bermuatan negatif (e.g., albumin: r = 3.4 nm) kurang permeabel drpd partikel netral dgn diameter yg sama sebab dinding glomerulus akan menolak partikel bermuatan negatif.
Podocytes
Tubulus Proksimal • Berfungsi mengadakan reabsorbsi bahan-‐bahan dari dalam cairan tubuli. Jadi tubulus proksimalis bertanggung jawab pada proses awal pembentukan filtrat glomeruli.
• Filtrat dihasilkan dari H2O, Na+, Cl-‐, K+, HCO3-‐, glukosa,
asam amino, creaDnine dan urea. • Sekitar 65% Na dan H2O, 50% Cl, 90% bicarbonate (HCO3
-‐) dan hampir semua, ~100% glukosa dan asam amino yang difiltrasi akan direabsorbsi kembali pada bagian ini.
• Berfungsi sekresi, berupa eliminasi obat-‐obatan, sampah metabolisme dan hidrogen.
Proximal Convoluted Tubules
Lengkung Henle
• Lengkung Henle mempuyai fungsi reabsorbsi bahan-‐bahan dan cairan tubulus dan sekresi bahan ke dalam tubulus.
• Misalnya pada nefron juxtamedullaris 25% H2O dan Na+ direabsorbsi pada lengkung Henle, sedangkan urea disekresi kedalamnya. Lengkung Henle juga memegang peranan penDng dalam proses pemekatan dan pengenceran urine
Histologi Ginjal
Loop of Henle
• Bagian descending loop of Henle relaDve Ddak permeabel thd solute tapi permeable thd air shg air keluar secara osmosis, dan cairan di dlm tubulus jadi hypertonic .
Loop of Henle (counter current)
Loop of Henle • Bagian Dpis dari ascending
loop of Henle impermeable thd air, tapi permeable thd solute terutama ion Na dan Cl. Oleh karena itu, Na dan Cl keluar, cairan di dlm tubulus menjadi isotonic lalu jadi hypotonic selama ion tetap keluar.
• Urea yg diserap ke dalam medullary intersDum dari tubulus kolekDvus, berdifusi ke ascending limb. Ini m’sebabkan urea berada di intersDDum dari medulla dan berfungsi utk mengentalkan urin.
Loop of Henle (counter current)
Loop of Henle
• Bagian tebal dari ascending loop of Henle dan awal tubulus distal, impermeable thd air. Akan tetapi ion Na+ dan Cl-‐ ditransport secara akDf keluar tubulus, menjadikan cairan tubulus sangat hypotonic.
Loop of Henle (counter current)
Tubulus Distalis
• Mulai dari bagian akhir segmen tebal ascendens sampai ujung dari papilla. Pada seDap nefron, segmen ascendens tebal ini akan mengadakan kontak dengan glomerulus asalnya pada kutub vaskuler, dan pada tempat ini terdapat struktur yang disebut Juxtaglomerular Apparatus.
• Pada bagian ini juga terjadi sekresi H+ dan K+ ke dalam tubulus
• Pada saat aldosterone dilepaskan ke ginjal, Na+ akan direabsorb dan K+ disekresi. H2O akan ikut direabsorb bersama Na+
Histologi Ginjal
Distal Tubule & CollecYng Duct
• Konsentrasi akhir dari urin bergantung pada banyaknya anYdiureYc hormone (ADH) yang disekresikan oleh pituitary posterior.
• Jika ada ADH, tubulus distal dan tubulus kolekDvus menjadi permeabel thd air. Sebaliknya tanpa ADH, mereka jadi tdk permeabel thd air dan urin menjadi hypotonic.
• Pada bagian ini, terjadi reabsorbsi terakhir utk H2O, NaCl dan urea • Di dalam hypothalamus tdpt Osmoreceptors, yg sangat
sensiDf thd perubahan tekanan osmoDk dari darah dan menyebabkan pelepasan ADH dari pDutary.
DiureYcs
DiureDcs adalah substance yg membantu tubuh menghilangkan garam dan air dari tubuh: • OsmoDc diureDcs (mannitol, glukosa,urea) • Loop diureDcs (furosemide/lasix) • Thiazide diureDcs (hydroclorothiazide) • K+ sparing diureDcs (spironolactone, amiloride) • Carbonic anhydrase inhibitors (dichlorphenamide, methazolamide)
URINE FORMATION & GLOMERULUS FILTRATION RATE
Kecepatan Filtrasi Glomerulus (GFR)
• menetukan jumlah filtrat yang terbentuk pada kedua ginjal seDap menitnya.
• Sekitar 20% dari CO (1100ml/mnt) menuju ginjal. • Pada orang normal jumlahnya sekitar 125 ml/menit atau 180 liter perhari. Seluruh plasma darah difilter sekitar 60x/hari.
• Lebih dari 99% filtrat ini akan direabsorbsi kembali pada tubulus dan sisanya dibuang/dikeluarkan sebagai urine.
Kecepatan Filtrasi Glomerulus (GFR)
• Terdapat dua faktor yang mempengaruhi GFR yaitu tekanan filtrasi efek<f dan permeabilitas membran glomerulus.
• Tekanan filtrasi adalah keseimbangan tekanan pada kapiler glomerulus dan kapsula Bowman yang menyebabkan terjadinya filtrasi dari kapiler glomerulus ke dalam kapsula bowman
GFR
GFR = Kf ((Pg-Pb) - (Og-Ob)) • Kf = Koefisien filtrasi • Pg = Tekanan hidrostatik glomerulus • Pb =Tekanan hidrostatik kapsula bowman • Og = Tekanan onkotik glomerulus • Ob = Tekanan onkotik kapsula bowman
Faktor lain thd GFR Beberapa faktor lain yg berpengaruh thd GFR adalah: • Diameter arteriole afferent dan efferent • Saraf simpaDs • Hormone spt epinephrine, norepinephrine, endothelin dan angiotensin II menyebabkan konstriksi pembuluh darah
• NO, prostaglandin dan bradykinin menyebabkan relaksasi pblh darah
• Penyakit: batu ureter, pyelonephriDs, DM
Bowman’s
Kidney & It’s funcYon
JUXTA GLOMERULAR APPARATUS ( SEL JGA )
• Terletak di kutub vaskuler di daerah tubulus distalis
• Terdiri dari 3 macam sel yaitu : macula densa, sel granuler, dan sel agranuler
• Berperan sebagai tubular feedback pada sistem renin angiotensin sistem
• Sel granuler sbg intrarenal baroreseptor, menghasilkan renin
• Macula densa sbg Na+ detector, jika Na+ menurun di distal tubulus, sDmulus dikirim ke sel granuler utk melepaskan renin
Juxta Glomerular Apparatus (JGA)
Renin-‐Angiotensin Sistem 1. Jika kadar Na menurun dalam tubulus, akan dihasilkan renin dan selanjutnya mengaktifkan angiotensinogen menjadi
angiotensin I, di paru-paru angiotensin I diubah menjadi angiotensin II
akan meningkatkan pelepasan aldosteron sehingga terjadi peningkatan reabsorbsi Natrium pada tubulus. 2. Menurunnya tekanan darah atau berkurangnya volume cairan tubuh menyebabkan pelepasan renin karena berkurangnya
filtrasi glomerulus. Angiotensin II yang terbentuk disamping adalah vasokonstriktor yang kuat sehingga dapat meningkatkan tekanan darah juga akan merangsang ADH sehingga terjadi retensi Na dan air yang selanjutnya dapat menaikkan tekanan darah. 3. Mengatur GFR
Endokrin & Ginjal
• ADH (anD diureDk hormone) = vasopressin • Renin-‐Angiotensin sistem • Aldosterone • ANP (atrial natriureDc pepDde) dilepaskan saat tekanan intraatrial meningkat, e.g. heart failure atau fluid overload. Berfungsi meningkatkan pembuangan Na, Cl dan air dgn meningkatkan GFR
Asam-‐Basa
• Keseimbangan asam basa berarY kemampuan pengaturan konsentrasi dari ion H+ bebas di dalam cairan tubuh
• Asam adalah molekul yg di dalam soluYon akan melepaskan kaYon H+ dan anion. Asam kuat (HCl), asam lemah (H2CO3)
• Basa adalah molekul yg dapat mengikat ion H+ dan menghilangkannya dari soluYon
pH Tubuh
• Normal pH darah arteri adalah 7,45 • Normal pH darah vena adalah 7,35 • Rata-‐rata pH darah 7,4 • Acidosis terjadi jika pH darah dibawah 7,35 • Alkalosis terjadi jika pH darah di atas 7,45 • pH darah kurang dari 6,8 dan lebih dari 8,0
selama bbrp deYk dpt menyebabkan kemaYan
Pengaturan pH tubuh
1. Sistem buffer 2. Mekanisme respirasi 3. Mekanisme Ginjal
Sistem Buffer
1. H2CO3:HCO3-‐ yg dpt mengikat ataupun
menghasilkan ion H+. Buffer primer utk ECF. 2. Protein mengandung gugus asam dan basa. Buffer primer utk ICF.
3. Hemoglobin membuffer H+ dari CO2 hasil metabolisme sel.
4. Fosfat NaH2PO4 sedikit di ECF, banyak di ICF. Buffer ini juga dibuang di urine dan mengurangi keasaman urine.
Tingkatan Pengaturan pH
• Sistem buffer merupakan pertahanan pertama dalam menetralkan pH darah. (deDk)
• Mekanisme respirasi merupakan pertahanan lapis kedua dlm menetralkan pH darah jika sistem buffer tdk dpt meminimalkan perubahan pH darah. (menit)
• Mekanisme kompensasi ginjal merupakan pertahanan garis keDga dalam menetralkan pH darah. (jam atau hari)
Ion H+ ExcreYon
Ion H+ absorpYon
Micturition • Adalah proses pengosongan kandung kemih
(urinary bladder) ketika penuh – Pertama, bladder terisi secara progresif sampai
tegangan dinding bladder mencapai thresholdnya (250-400ml)
– Ini menyebabkan munculnya reflex saraf yg disebut micturition reflex yg akan mengosongkan bladder atau, paling tidak menyebabkan rasa ingin buang air kecil.
• Meskipun micturition reflex merupakan refleks otonom oleh spinal cord, ini dpt dimodifikasi oleh cerebral cortex
Blood vessels and have little to do with bladder contraction. Some sensory nerve fibers also pass by way of the sympathetic nerves and may be important in the sensation of fullness and, in some instances, pain.
The sensory fibers : degree of stretch in the bladder wall, reflexes that cause bladder emptying.
The motoric fibers : innervate wall of the ballder and the detrusor muscle. Also Most important are the skeletal motor fibers transmitted through the pudendal nerve to the external bladder sphincter. These are somatic nerve fibers that innervate and control the voluntary skeletal muscle of the sphincter
Komposisi Urin
• Volume urin terdiri atas 95% air dan 5% solute. Solute terbesar adalah urea, creaDnine dan uric acid.
References
• Human physiology, Laura lee Sherwood, 7th ed.
• Human anatomy and physiology, Elaine N Marieb, 9th ed.
• Textbook of medical physiology, Arthur C. Guyton, 11th ed.
• Review of medical physiology, Ganong, 23rd ed.