Fisiologi Ginjal dan Perkemihan - Kestabilan lingkungan dalam tubuhKeseimbangan cairan dan ElektrolitAsam basa dengan cara menyaring darah melalui ginjal Reabsorbsi selektif air, elektrolit, serta mengekskresi kelebihan sebagai kemih Ginjal mengeluarkan sampah metabolisme (urea, kreatinin, asam urat) dan zat asing lainMensekresi renin (penting untuk mengatur tekanan darah) Vitamin D ( penting untuk mengatur calsium)Eritropoetin ( penting untuk sintesis darah)
FUNGSI STRUKTUR MIKROSKOPIK GINJAL
NEFRON
Nefron adalah unit fungsional ginjal setiap ginjal terdpt 1 juta nefron Setiap nefron terdiri dari kapsula bowman yg mengitari rumbai glomerolus, tubulus kontortus proksimal, lengkung henle, tubulus kontortus distal, duktus pengumpulSeorang masih bisa bertahan hidup walau dengan susah payah dengan jumlah nefron kurang dari 20 000 atau 1% dari nefron total
b. Korpuskulus Ginjal
Korpuskulus ginjal terdiri dari dari kapsula bowman dan rumbai kapiler glomerolus
Kapsula bowman dilapisi oleh sel-sel yaitu:Sel epitel parietal (bagian terluar dari kapsular) ,sel epitel visceral (bagian dalam kapsula dan juga melapisi bagian luar dari rumbai kapiler)Membrana basalis ( lapisan tengah dinding kapiler) Sel-sel endotel (bagian terdalam dari rumbai kapiler). Sel-sel endotel, membran basalis dan sel-sel epitel visceral merupakan tiga lapisan yg membentuk membrana filtrasi glomerolus.
c. Aparatus jukstaglomerolus
Sel jukstaglomerolus dinding arteriol aferen mengeluarkan renin, aparatus jukstaglomerolus pengatur pengeluaran renin. Renin adalah enzim yg penting pd pengaturan tekanan darah
Ada dua teori penting mengenai pengaturan
pengeluaran renin :
Sel-sel jukstaglomerolus sebagai baroreseptor ( sensor tekanan)
Sel makula densa tubulus distal bertindak sebagai kemoreseptor
d. Sistem Renin Angiotensin
Skema sistem renin angiotensin
Renin + Angiotensinogen Angiotensinogen I Angiotensinogen II Vasokonstriksi. Sekresi Aldosteron A. aferen Retensi Na dan H2O Peningkatan Volume Plasma
Peningkatan tekanan darah
FUNGSI UTAMA GINJAL
Fungsi Ekskresi :
Mempertahankan osmolalitas plasma sekitar 285 m osmol dengan mengubah2 ekskresi air
Mempertahankan kadar masing2 elektrolit plasma dgn rentang normalMempertahankan pH plasma sekitar 7,4 dgn mengeluarkan kelebihan H+ dan membentuk HCO3-Mengekresikan produk akhir nitrogen dari metabolisme protein, terutama urea, asam urat dan kreatinin
Fungsi Non Ekskresi
Menghasilkan renin yang penting untuk pengaturan tekanan darah Menghasilkan eritropoetin yng merupakan faktor penting dalam stimulasi produksi sel darah merah oleh sumsum tulang Metabolisme vitamin D menjadi bentuk aktifnya
Fungsi primer dikontrol oleh filtrasi glomerolus, reabsorbsi dan sekresi tubulus:
Ultrafiltrasi glomerolus Aliran darah ke ginjal (renal blood flow) 25 % dari curah jantung 1200 ml/mnt. Bila hematokrit normal 45% maka aliran plasma ke ginjal (renal plasma flow) 0,55 x 1200 = 660 ml /menit dan 540 sel darah. Sekitar seperlima dari plasma atau 125 ml/mnt dialirkan melalui glomerolus ke kapsula bowman ini dinamakan laju filtrasi glomerolus (GFR), proses filtrasi glomerolus dinamakan ultrafiltrasi glomerolus. Perhitungan menunjukkan 173 liter/hari cairan berhasil disaring melalui glomerolus
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses filtrasi Perubahan aliran darah ginjal Tekanan filtrasi Perubahan tekanan hidrostatik kapiler glomerolus Perubahan tekanan darah sistemikKonstriksi arteriola aferen-eferen Perubahan tekanan darah Obstruksi ureter
Edema ginjal bagian dalam kapsul Perubahan konsentrasi protein plasma/ tekanan onkotik/ koloid protein plasma Dehidrasi Hipoproteinemia 3. Luas permukaan filtrasi berkurang Penyakit yang merusak glomerolus Nephrectomy partial 4. Permeabilitas membran filtrasi berkurang Berbagai penyakit ginjal
b. Proses reabsorbsi dan sekresi tubulus
Hasil Filtrasi ginjal
Dibagi dalam tiga kelas: elektrolit, non elektrolit, dan air. Jenis elektrolit yang paling penting adalah Na+, K+, Ca++, HCO3-, Mg++, Cl-, HPO4-
Sedangkan non elektrolit yg penting antara lain glukosa, as amino dan elektrolit dan metabolit yg merupakan produk akhir dari proses metebolisme protein spt urea, asam urat dan kreatinimReabsorbsi selektif zat yg sudah difiltrasi. Kebanyakan dari zat yg difiltrasi direabsorbsi melalui pori2 kecil yg tdpt dlm tubulus shg akhirnya zat tsb kembali ke dlm kapiler peritubula yg mengelilingi tubulusProses reabsorbsi dan sekresi berlangsung melalui mekanisme transpor aktif maupun pasifGlukosa dan asam amino direabsorbsi seluruhnya di sepanjang tubulus proksimal dengan transpor aktifKalium dan asam urat hampir seluruhnya direabsorbsi secara aktif dan keduanya disekresi ke dalam tubulus distal2/3 dari natrium yg difiltrasi akan direabsorbsi secara aktif dalam tubulus proksimal dan berlanjut di lengkung henle, tubulus distal dan duktus pengumpul dan kurang dari 1% Na yg difiltrasi diekskresikan dalam kemihSebagian besar Ca dan Fosfat direabsorbsi dlm tubulus proksimal dgn transpor aktif Air, urea dan Cl direabsorbsi dlm tubulus proksimal melalui transpor aktif Ion hidrogen, asam organik seperti asam amino hipurat, penisilin, kreatinin semuanya secara aktif disekresi ke tubulus proksimal 90% HCO3- direabsorbsi secara tak langsung dari tubulus proksimal melalui pertukaran Na+ dan H+. H+ yg disekresi ke dalam lumen tubulus akan berikatan dengan HCO3- yg terdpt dlm filtrat glomerolus shg terbentuk asam karbonat (HCO3-). H2CO3- akan berdisosiasi menjadi H2O dan CO2 dan akan berdifusi ke lumen tubulus masuk ke dalam sel tubulus. Disini karonik anhidrase akan mengkatalisis reaksi CO2 dan H2O menjadi H2CO3 . Disosiasi H2CO3 akan menjadi HCO3- dan H+. H+ disekresi kembali dan HCO3- akan masuk ke dalam darah peritubuler bersama Na+
c. Pengaturan Keseimbangan Air
Konsentrasi total solut cairan tubuh seorang normal adalah konstan meskipun fluktuasi asupan dan ekskresi air dan solut cukup besar Mekanisme countercurrent Ansa Henle berfungsi sebagai countercurent multipliers dan vasa recta sebagai countercurent exchangers. Proses ini memegang peranan dalam pemekatan dan pengenceran urine.
Mekanisme ADH dalam mengatur osmolalitas plasma Osmolalitas yg ideal sekitar 285 mOsmol. ADH dibentuk dalam nukleus supraoptik hipotalamus dan berjalan menuju hipofise posterior untuk disimpan dan untuk dilepaskan kemudian. Pengeluaran ADH ditingkatkan oleh peningkatan osmolalitas plasma atau pengurangan volume plasma.
Sel-sel reseptor yg terdapat pd hipotalamus peka terhadap konsentrasi darah yg bersirkulasi, sedangkan sel-sel peka tekanan yg berada dalam atrium kiri juga peka terhadap volume darah.
Pengaturan cairan dan elektrolit diatur melalui:
1. Filtrasi :pergerakan ciran melalui membran biologik k/ perbedaan tekanan hidrostatik
2. Difusi : pergrakan bebas dari zat-zat melewati membran permeabel dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah
3. Transpor aktif: pergerakan zat melewati membrane sel dimana energi sel diperlukan
Pengaturan Asam – Basa Tubuh
Keseimbangan asam basa pengaturan ion
Keseimbangan asam basa diatur oleh:
Sistem Buffer Asam Basa
Keseimbangan Asam Basa oleh paru-paru
Keseimbangan asam basa oleh ginjal
Ada 3 sistem buffer asam basa
Sistem buffer bikarbonat
As kuat + lar buffer bikarbonat as. Bicnat lemah + garam
HCl + Na HCO3 H2CO3 + NaCl
b. Sistem buffer pospat
garam fosfat yg dibentuk dengan menukar ion Na dengan ion H di dalam konversi basa natrium fosfat menjadi asam natirum fosfat
c. Sistem buffer Protein
Paling sering digunakan dan bekerja hampir sama dengan buffer bikarbonat
Protein yg terdiri dari asam amino satu sama lain saling berhubungan dengan ikatan peptida dan asam amino tsb mempunyai ujung2 asam bebas berfungsi sebagai asam basa lemah
Keseimbangan asam basa oleh paru-paru
Me pH dengan me konsentrasi CO2 hiperventilasi
Me pH dengan me konsentrasi CO2
hipoventilasi
Keseimbangan asam basa oleh ginjal
Menyerap kembali bikarbonat
Na bergabung dengan HCO3-NaHCO3 diserap kembali oleh plasma shg HCO3- ditahan
b. Membentuk garam amonium
Hasil metabolisme amonium ke tubulus bersatu dengan H+ u/ membentuk amonium bersatu dengan Cl dikeluarkan
c. Membentuk garam fosfat
Garam fosfat dibentuk dengan menukar ion Na dengan ion H+ dalam konversi basa Na fosfat menjadi Asam Na fosfat dikeluarkan
URETER
Fungsinya menyalurkan urine dari ginjal ke kandung kemih
Kandung kemih
Fungsinya :
Tempat menampung urine sebelum dikeluarkan dari tubuh
Memberikan batasan/mengatur pengeluaran urine
Uretra
Fungsinya mengeluarkan urine dari kandung kemih keluar tubuh
Persyarafan
Serabut saraf eferen sympatis (banyak)
Serabut saraf aferen (sedikit)
Persarafan kolinergik yg berasal dari N Vagus
Persarafan pre ganglionik dari segmen Th bawah dan segmen lumbal atas med spinalis
Badan sel posganglionik dalam rantai ganglion sympatis ganglion mesenterikum superior (sepanjang arteri renalis)
Serabut sympatis tu mempersarafi arteriol aferen dan eferen
Serabut saraf nonadrenergik berakhir dekat tubulus ginjal dan sel jukstaglomerolus
Saraf sympatis berasal dari thorakal 12 s/d lumbal 2 melalui nern splanchnic dan pleksus celiac
inervasi saraf pd ureter berasal dari thorakal 11 s/d lumbal 1
Inervasi saraf pd vesica urinaria berasal dari saraf simpatis saraf higastrika dan saraf parasimpatis saraf pelvicus dan saraf somatis saraf pudendus
Proses Berkemih
Urine terbentuk dan telah mengisi kurang lebih 400 cc di dalam kandung kemih merangsang ujung saraf pd dinding bladder ( reseptor regang) impuls dikirim ke :
Spinal cord (pusat reflek berkemih pada S2 –S4)
Ke pengendali kencing di cortek cerebri
jika saat sesuai, otak mengirim impuls melalui spinal cordperangsangan S Parasimpatismerangsang M Destrusor & spincter uretra internal kontraksi M destrusor dan relaksasi spincter interna urine dikeluarkan o/bladder jika sadar M spincter eksternal relaksasi
FUNGSI STRUKTUR MIKROSKOPIK GINJAL
NEFRON
Nefron adalah unit fungsional ginjal setiap ginjal terdpt 1 juta nefron Setiap nefron terdiri dari kapsula bowman yg mengitari rumbai glomerolus, tubulus kontortus proksimal, lengkung henle, tubulus kontortus distal, duktus pengumpulSeorang masih bisa bertahan hidup walau dengan susah payah dengan jumlah nefron kurang dari 20 000 atau 1% dari nefron total
b. Korpuskulus Ginjal
Korpuskulus ginjal terdiri dari dari kapsula bowman dan rumbai kapiler glomerolus
Kapsula bowman dilapisi oleh sel-sel yaitu:Sel epitel parietal (bagian terluar dari kapsular) ,sel epitel visceral (bagian dalam kapsula dan juga melapisi bagian luar dari rumbai kapiler)Membrana basalis ( lapisan tengah dinding kapiler) Sel-sel endotel (bagian terdalam dari rumbai kapiler). Sel-sel endotel, membran basalis dan sel-sel epitel visceral merupakan tiga lapisan yg membentuk membrana filtrasi glomerolus.
c. Aparatus jukstaglomerolus
Sel jukstaglomerolus dinding arteriol aferen mengeluarkan renin, aparatus jukstaglomerolus pengatur pengeluaran renin. Renin adalah enzim yg penting pd pengaturan tekanan darah
Ada dua teori penting mengenai pengaturan
pengeluaran renin :
Sel-sel jukstaglomerolus sebagai baroreseptor ( sensor tekanan)
Sel makula densa tubulus distal bertindak sebagai kemoreseptor
d. Sistem Renin Angiotensin
Skema sistem renin angiotensin
Renin + Angiotensinogen Angiotensinogen I Angiotensinogen II Vasokonstriksi. Sekresi Aldosteron A. aferen Retensi Na dan H2O Peningkatan Volume Plasma
Peningkatan tekanan darah
FUNGSI UTAMA GINJAL
Fungsi Ekskresi :
Mempertahankan osmolalitas plasma sekitar 285 m osmol dengan mengubah2 ekskresi air
Mempertahankan kadar masing2 elektrolit plasma dgn rentang normalMempertahankan pH plasma sekitar 7,4 dgn mengeluarkan kelebihan H+ dan membentuk HCO3-Mengekresikan produk akhir nitrogen dari metabolisme protein, terutama urea, asam urat dan kreatinin
Fungsi Non Ekskresi
Menghasilkan renin yang penting untuk pengaturan tekanan darah Menghasilkan eritropoetin yng merupakan faktor penting dalam stimulasi produksi sel darah merah oleh sumsum tulang Metabolisme vitamin D menjadi bentuk aktifnya
Fungsi primer dikontrol oleh filtrasi glomerolus, reabsorbsi dan sekresi tubulus:
Ultrafiltrasi glomerolus Aliran darah ke ginjal (renal blood flow) 25 % dari curah jantung 1200 ml/mnt. Bila hematokrit normal 45% maka aliran plasma ke ginjal (renal plasma flow) 0,55 x 1200 = 660 ml /menit dan 540 sel darah. Sekitar seperlima dari plasma atau 125 ml/mnt dialirkan melalui glomerolus ke kapsula bowman ini dinamakan laju filtrasi glomerolus (GFR), proses filtrasi glomerolus dinamakan ultrafiltrasi glomerolus. Perhitungan menunjukkan 173 liter/hari cairan berhasil disaring melalui glomerolus
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses filtrasi Perubahan aliran darah ginjal Tekanan filtrasi Perubahan tekanan hidrostatik kapiler glomerolus Perubahan tekanan darah sistemikKonstriksi arteriola aferen-eferen Perubahan tekanan darah Obstruksi ureter
Edema ginjal bagian dalam kapsul Perubahan konsentrasi protein plasma/ tekanan onkotik/ koloid protein plasma Dehidrasi Hipoproteinemia 3. Luas permukaan filtrasi berkurang Penyakit yang merusak glomerolus Nephrectomy partial 4. Permeabilitas membran filtrasi berkurang Berbagai penyakit ginjal
b. Proses reabsorbsi dan sekresi tubulus
Hasil Filtrasi ginjal
Dibagi dalam tiga kelas: elektrolit, non elektrolit, dan air. Jenis elektrolit yang paling penting adalah Na+, K+, Ca++, HCO3-, Mg++, Cl-, HPO4-
Sedangkan non elektrolit yg penting antara lain glukosa, as amino dan elektrolit dan metabolit yg merupakan produk akhir dari proses metebolisme protein spt urea, asam urat dan kreatinimReabsorbsi selektif zat yg sudah difiltrasi. Kebanyakan dari zat yg difiltrasi direabsorbsi melalui pori2 kecil yg tdpt dlm tubulus shg akhirnya zat tsb kembali ke dlm kapiler peritubula yg mengelilingi tubulusProses reabsorbsi dan sekresi berlangsung melalui mekanisme transpor aktif maupun pasifGlukosa dan asam amino direabsorbsi seluruhnya di sepanjang tubulus proksimal dengan transpor aktifKalium dan asam urat hampir seluruhnya direabsorbsi secara aktif dan keduanya disekresi ke dalam tubulus distal2/3 dari natrium yg difiltrasi akan direabsorbsi secara aktif dalam tubulus proksimal dan berlanjut di lengkung henle, tubulus distal dan duktus pengumpul dan kurang dari 1% Na yg difiltrasi diekskresikan dalam kemihSebagian besar Ca dan Fosfat direabsorbsi dlm tubulus proksimal dgn transpor aktif Air, urea dan Cl direabsorbsi dlm tubulus proksimal melalui transpor aktif Ion hidrogen, asam organik seperti asam amino hipurat, penisilin, kreatinin semuanya secara aktif disekresi ke tubulus proksimal 90% HCO3- direabsorbsi secara tak langsung dari tubulus proksimal melalui pertukaran Na+ dan H+. H+ yg disekresi ke dalam lumen tubulus akan berikatan dengan HCO3- yg terdpt dlm filtrat glomerolus shg terbentuk asam karbonat (HCO3-). H2CO3- akan berdisosiasi menjadi H2O dan CO2 dan akan berdifusi ke lumen tubulus masuk ke dalam sel tubulus. Disini karonik anhidrase akan mengkatalisis reaksi CO2 dan H2O menjadi H2CO3 . Disosiasi H2CO3 akan menjadi HCO3- dan H+. H+ disekresi kembali dan HCO3- akan masuk ke dalam darah peritubuler bersama Na+
c. Pengaturan Keseimbangan Air
Konsentrasi total solut cairan tubuh seorang normal adalah konstan meskipun fluktuasi asupan dan ekskresi air dan solut cukup besar Mekanisme countercurrent Ansa Henle berfungsi sebagai countercurent multipliers dan vasa recta sebagai countercurent exchangers. Proses ini memegang peranan dalam pemekatan dan pengenceran urine.
Mekanisme ADH dalam mengatur osmolalitas plasma Osmolalitas yg ideal sekitar 285 mOsmol. ADH dibentuk dalam nukleus supraoptik hipotalamus dan berjalan menuju hipofise posterior untuk disimpan dan untuk dilepaskan kemudian. Pengeluaran ADH ditingkatkan oleh peningkatan osmolalitas plasma atau pengurangan volume plasma.
Sel-sel reseptor yg terdapat pd hipotalamus peka terhadap konsentrasi darah yg bersirkulasi, sedangkan sel-sel peka tekanan yg berada dalam atrium kiri juga peka terhadap volume darah.
Pengaturan cairan dan elektrolit diatur melalui:
1. Filtrasi :pergerakan ciran melalui membran biologik k/ perbedaan tekanan hidrostatik
2. Difusi : pergrakan bebas dari zat-zat melewati membran permeabel dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah
3. Transpor aktif: pergerakan zat melewati membrane sel dimana energi sel diperlukan
Pengaturan Asam – Basa Tubuh
Keseimbangan asam basa pengaturan ion
Keseimbangan asam basa diatur oleh:
Sistem Buffer Asam Basa
Keseimbangan Asam Basa oleh paru-paru
Keseimbangan asam basa oleh ginjal
Ada 3 sistem buffer asam basa
Sistem buffer bikarbonat
As kuat + lar buffer bikarbonat as. Bicnat lemah + garam
HCl + Na HCO3 H2CO3 + NaCl
b. Sistem buffer pospat
garam fosfat yg dibentuk dengan menukar ion Na dengan ion H di dalam konversi basa natrium fosfat menjadi asam natirum fosfat
c. Sistem buffer Protein
Paling sering digunakan dan bekerja hampir sama dengan buffer bikarbonat
Protein yg terdiri dari asam amino satu sama lain saling berhubungan dengan ikatan peptida dan asam amino tsb mempunyai ujung2 asam bebas berfungsi sebagai asam basa lemah
Keseimbangan asam basa oleh paru-paru
Me pH dengan me konsentrasi CO2 hiperventilasi
Me pH dengan me konsentrasi CO2
hipoventilasi
Keseimbangan asam basa oleh ginjal
Menyerap kembali bikarbonat
Na bergabung dengan HCO3-NaHCO3 diserap kembali oleh plasma shg HCO3- ditahan
b. Membentuk garam amonium
Hasil metabolisme amonium ke tubulus bersatu dengan H+ u/ membentuk amonium bersatu dengan Cl dikeluarkan
c. Membentuk garam fosfat
Garam fosfat dibentuk dengan menukar ion Na dengan ion H+ dalam konversi basa Na fosfat menjadi Asam Na fosfat dikeluarkan
URETER
Fungsinya menyalurkan urine dari ginjal ke kandung kemih
Kandung kemih
Fungsinya :
Tempat menampung urine sebelum dikeluarkan dari tubuh
Memberikan batasan/mengatur pengeluaran urine
Uretra
Fungsinya mengeluarkan urine dari kandung kemih keluar tubuh
Persyarafan
Serabut saraf eferen sympatis (banyak)
Serabut saraf aferen (sedikit)
Persarafan kolinergik yg berasal dari N Vagus
Persarafan pre ganglionik dari segmen Th bawah dan segmen lumbal atas med spinalis
Badan sel posganglionik dalam rantai ganglion sympatis ganglion mesenterikum superior (sepanjang arteri renalis)
Serabut sympatis tu mempersarafi arteriol aferen dan eferen
Serabut saraf nonadrenergik berakhir dekat tubulus ginjal dan sel jukstaglomerolus
Saraf sympatis berasal dari thorakal 12 s/d lumbal 2 melalui nern splanchnic dan pleksus celiac
inervasi saraf pd ureter berasal dari thorakal 11 s/d lumbal 1
Inervasi saraf pd vesica urinaria berasal dari saraf simpatis saraf higastrika dan saraf parasimpatis saraf pelvicus dan saraf somatis saraf pudendus
Proses Berkemih
Urine terbentuk dan telah mengisi kurang lebih 400 cc di dalam kandung kemih merangsang ujung saraf pd dinding bladder ( reseptor regang) impuls dikirim ke :
Spinal cord (pusat reflek berkemih pada S2 –S4)
Ke pengendali kencing di cortek cerebri
jika saat sesuai, otak mengirim impuls melalui spinal cordperangsangan S Parasimpatismerangsang M Destrusor & spincter uretra internal kontraksi M destrusor dan relaksasi spincter interna urine dikeluarkan o/bladder jika sadar M spincter eksternal relaksasi