bab iv. urinasi baru

1

SISTEM URINASI

2

Fungsi ginjal: 1. Mengatur keseimbangan air dan

elektrolit 2. Mengatur konsentrasi osmolalitas cairan

tubuh dan elektrolit 3. Keseimbangan asam basa 4. Ekskresi produk sisa metabolik dan

bahan kimia asing 5. Mengatur tekanan arteri 6. Sekresi hormon 7. Glukoneogenesis

3

Basic Functions of the Kidneys • Eliminate METABOLIC WASTE PRODUCTS • Eliminate FOREIGN COMPOUNDS • Regulate BODY FLUID OSMOLALITY • Regulate plasma IONIC COMPOSITION • Regulate EXTRACELLULAR FLUID VOLUME • Help regulate ARTERIAL PRESSURE • Help maintain ACID-BASE BALANCE • Synthesize GLUCOSE • Metabolize/degrade POLYPEPTIDE HORMONES • Act as an ENDOCRINE organ: –Erythropoietin –1,25-(OH)2vitamin D3 –Ren

4

Pengatur keseimbangan air dan elektrolit

Ekskresi air dan elektrolit sesuai dengan asupan

Asupan>ekskresi= zat tubuh Asupan<ekskresi=zat tubuh

5

Bahan ekskresi buangan metabolik dan bahan kimia asing

Urea Kreatinin Asam urat Produk akhir pemecahan hemoglobin Metabolit dari berbagai hormon Toksin dan zat zat asing; pestisida,

obat-makanan tambahan

6

Pengaturan arteri Tekanan jangka panjang dengan

ekskresi natrium dan air Tekanan jangka pendek ekskresi

zat vasoaktif-renin

7

Pengaturan produksi eritrosit eritropoitin

8

Pengaturan produksi 1,25-dihidroksi vitamin D3

Hidroksilasi vitamin ini pada posisi ‘1”

9

Sintesis glukosa Dari asam amino dan prekursor

lain glukoneogenesis

10

FILTRASI GLOMERULER

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

11

Unit fungsional ginjal=nefron Nefron terdiri: glomerulus dan

tubulus

12

Pembentukan urin dihasilkan oleh: Filtrasi glomerulus Reabsorbsi dari tubulus ke dalam

darah Sekresi dari darah ke tubulus

13

Blood in Blood out

To venoussystem

Urine formation

20-25% ofplasma thatenters theglomerulus isfiltered

14

15

GLOMERULUS MEMFILTER DARAH

- Struktur glomerulus dibagi untuk kegunaan filtrasinya

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

16

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

17

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

18

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

19

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

20

LAJU FILTRASI GLOMERULER DITENTUKAN OLEH TEKANAN FILTRASI NET RERATA, KEMAMPUAN BARRIER FILTRASI, DAN KEMAMPUAN AREA UNTUK FILTRASI

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

21

Barrier filtrasi adalah permeabel selektif

22

PERUBAHAN-PERUBAHAN DALAM LAJU FILTRASI GLOMERULER ADALAH DIMODERATOR OLEH FAKTOR-FAKTOR SISTEMIK DAN INTRINSIK

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

23

LAJU FILTRASI GLOMERULER DIUKUR DENGAN MENENTUKAN LAJU CLEARENCE PLASMA

24

REABSORBSI LARUTAN

TUBULUS RENALIS MEREABSOBSI SUBSTANSI-SUBSTANSI YANG DIFILTER

FUNGSI TUBULUS RENALIS DAPAT MENINGKAT DENGAN MENENTUKAN FRAKSI EKSKRESI DAN LAJU REABSOBSI FRAKSI

25

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

26

Tubulus proksimalis adalah respon untuk reabsorbsi sejumlah besar larutan-larutan yang difilter

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

27

28

Konsentrasi urin urin Diatur oleh ADH Aldosteron meningkatkan reabsorbsi

natrium dan menimngkatkan sekresi kalium

Urin di tahan Penurunan Angiotensin II menurunkan

reabsorbsi tub terhadap natrium dan air

29

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

30

TUBULUS PROKSIMALIS MENSEKRESI ION-ION ORGANIK

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

31

TUBULUS PROKSIMALIS MENSEKRESI ION-ION ORGANIK

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

32

SEGMEN-SEGMEN TUBULUS DISTALIS MEREABSORBSI GARAM-GARAM DAN MELARUTKAN CAIRAN TUBULUS

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

33

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

34

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

35

DUKTUS KOLLEKTIVUS MEREABSORBSI NACL DAN DAPAT MENSEKRESI DAN MEREABSORBSI K+

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

36

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

37

TUBULUS DISTALIS DAN DUKTUS KOLLEKTIVUS RESPON TERHADAP SIGNAL SISTEMIK TERHADAP PEUBAHAN EKSKRESI GARAM SEBAGAI KEBUTUHAN

ALDOSTERON MENYEBABKAN NA + DIREABSORBSI DAN K+ DISEKRESI

CA2+ DIABSORBSI DALAM NEFRON DISTALIS DAN SEGMEN KONEKTIVUS; REABSORBSI CA2+ DIATUR OLEH HORMON TIROID, 1α,25-(OH)2-VITAMIN D3 DAN KALSITONIN

38

KESEIMBANGAN AIR TUBULUS RENALIS MEMPERTAHANKAN

KESEIMBANGAN AIR REABSORBSI TUBULUS PROKSIMAL

LEBIH DARI 60% AIR FOLTRASI GINJAL DAPAT MENGHASILKAN

KONSENTRASI ATAU URINE ENCER INTERSTITUM MEDULLER HIPERTONIK

MEMENUHI PEMBENTUKKAN PENGKONSENTRASIAN URINE

39

NEFRON JUKSTAMEDULLER MELUAS KE DALAM SAMPAI KE MEDULLA BAGIAN DALAM

HIPERTONIK MEDULLER TERGANTUNG PADA REABSORBSI CAIRAN OLEH KETEBALAN MEDULLA ASCENDENS LIMB DAN DUKTUS KOLLEKTIVUS

40(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

41

MEKANISME KONTERKUREN MENINGKATKAN OSMOLALITAS INTERSTITIAL MEDULLER DENGAN PELUASAN SEDIKIT ENERGI

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

42(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

43

PERUBAHAN KOUNTERKUREN DALAM VASA REKTA MENGHASILKAN PEMINDAHAN AIR DARI INSTERSTITIUM MEDULLER TANPA PENGURANGAN INSTERSTITIAL MEDULLER HIPERTONIKSITAS

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

44

REABSORBSI NACL AKTIF DALAM LIMB ASCENDEN TEBAL DAN TUBULUS KONVULATUS DISTALIS PERMITS BENTUK URINE CAIR

DUKTUS KOLEKTIVUS RESPON TERHADAP HORMON ANTODIURETIK UNTUK MENENTUKAN OSMOLALITAS URINE

45

DUKTUS KOLEKTIVUS RESPON TERHADAP HORMON ANTODIURETIK UNTUK MENENTUKAN OSMOLALITAS URINE

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

46

SEL-SEL DALAM MEDULLA TERDALAM ADAPTASI TERHADAP HIPEROSMOLALITAS INTERSTITIALIS OLEH AKUMULASI OSMOLITAS ORGANIK

47

KESEIMBANGAN ASAM-BASA

48

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

49

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

50

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

51

(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

52(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

53(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

54(Sumber. Textbook of Veterinary. 3rd. Cunningham, J.G. 2002.)

55

Keseimbangan asam basa

keseimbangan asam basa

Penyangga, paru-paru, dan ginjal

56

Darah memiliki pH normal kira-kira 7,4

Tiga sistem itu bekerja untuk memelihara homeostasis asam basa (penyangga intraseluler dan ekstraseluler),

57

Dua hal pertama itu bertanggung jawab atas perubahan pH.

ginjal bertanggung jawab untuk homeostasis asam dalam jangka panjang dan mengekskresi kelebihan ion hidrogen

58

Kondisi umum yang harus dikorekasi adalah kelebihan asam, atau ion hidrogen dalam cairan tubuh

59

Jumlah asam yang diproduksi bervariasi, tergantung pada perubahan dalam diet, tingkat pelatihan atau exercise, fungsi dari proses lain atau pada burung-burung yaitu tahap dari siklus peletakan telur

60

Beberapa penyangga intraseluler menetapkan kadar H+ untuk memelihara pH dalam batas wajar:

kadar haemoglobin dan protein lain, karbonat dalam tulang, bikarbonat dan fosfat.

61

Pada keadaan kronic acidosis, tulang menyedikan cadangan penyangga yang berperan untuk menjaga sistemik pH.

kondisi kelebihan H+ dan kekurangan HCO3 dalam cairan ekstraseluler mempromosikan phycochemical seperti halnya pemutusan tulang osteoclasmediated, melepaskan karbonat

62

Sistem pernafasan dapat mengontrol pH darah normal dengan mengubah tingkat perpindahan CO2 dalam darah, enzim carbonat anhydrase hadir dalam sel darah merah dan banyak sel lain, reaksi katalisnya :

CO2 + H2O → HCO3- + H+

63

paru-paru merupakan kompartemen penting dalam mempertahankan stabilisasi pH darah, terutama juga dalam merespons percepatan perubahan muatan asam

64

Ginjal merupakan garis pertahanan ketiga dalam keseimbangan asam basa. Walaupun penyangga dan sistem pernafasan bisa menstabilkan pH darah, namun ginjal bertanggung jawab untuk mengeluarkan atau mengekskresikan kelebihan H+.

65

Ginjal mengekskresikan asam dengan sekresi tubulus H+

terutama tubulus proksimal dan ductus colectivus.

Dua segmen ini bekerja dengan mekanisme yang berbeda dalam ekskresi kelebihan asam, dan dalam mengendalikan ekskresi asam pada jaringan.

Tubulus proksimal bertanggung jawab dalam pengendalian ekskresi asam dalam jaringan, dan pH akhir urine

66

Ekskresi asam oleh tubulus renalis disebabkan oleh pengeluaran asam dan

penyangga pada cairan tubulus

Efisiensi ekskresi asam dari ginjal dengan aktivasi enzim dan sistem transport yang mengendalikan transport H+ dari sel epitel cairan tubulus, dikombinasikan dengan kehadiran penyangga yang meminimalisir kenaikan konsentrasi H+ dalam cairan tubulus.

67

H+ yang diangkut menyeberangi membrane plasma apical diatur oleh tiga sistem trnasport, yaitu: perubahan Na+/H+, pemompaan H+-ATPase, dan pemompaan K+-ATPase.

68

Antiporter Na+/H+ menukar Na+ interliminar. Perpindahan antiporter Na+ intraluminar dengan H+ intraseluler diselenggarakan oleh gradient produksi Na+ melalui H+ basolateral, pemompaan K+-ATPase transport aktif kedua). Perpindahan tersebut merupakan rute utama dari sekresi H+ pada tubulus proksimal.

69

Pompa H+-ATPase adalah pompa elektrogenik proton yang secara aktif mentransport H+ intraselular menuju membrane apical plasma dan menambah pertukaran positif jaringan pada cairan tubulus. Pemompaan ini sama dengan pompa proton gastric, yang secara aktif mengekskresikan asam dengan pertukaran neutron elektrik dari H+ intraseluler pada cairan pembuluh

70

Penyangga dalam cairan tubulus sangat penting dalam efisiensi sekresi asam.

Penyangga menerima ekskresi H+ dan meminimalisir penurunan pH dalam cairan tubulus.

hasil dari aliran rata-rata sekresi H+ diselenggarakan oleh sel epital.

Pada mamalia, penyangga penting adalah bikarbonat dan fosfat.

Pada burung, hal tersebut juga meningkatkan titrasi sekresi asam.

71

Pada tubulus proksimal HCO3- merupakan penyangga intraluminar penting,

Pertama, konsentrasi HCO3- dalam cairan tubulus meningkat. Walaupun reabsorpsi HCO3- dalam tubulus proksimal terjadi dalam jumlah besar, konsentrasi HCO3- sama pada glomerulus filtrat.

Kedua, di bawah pengaruh membrane plasma-anhydrase karbonik, kombinasi sekresi H+ dengan HCO3- dalam bentuk H2O dan CO2 maka akumulasi dari H+ luminal dapat dihindari. Selain itu filtrasi fosfat juga dapat menambah capasitas dari penyangga pada cairan tubulus.

72

Ginjal memproduksi dan mengeluarkan (mengekskresikan) ion amonium

Ekskresi ion amonium merupakan komponen dari pemeliharaan keseimbangan asam basa.

73

Dalam sel tubulus proksimal, asam amino glitamine di metabolisme untuk memproduksi ion amonium

Proses ini dinamakan amonia genesis

74

Ion amonium yang dihasilkan dalam sel memasuki cairan tubulus melalui transport aktif dengan subtitusi dari H+ pada pertukaran Na+/H+. Produk lain dari metabolisme glutamine dimetabolisme untuk memproduksi ion bikarbonat yang baru. Jadi hasil ekskresi ion amonium oleh ginjal adalah ekskresi asam dan produksi bikarbonat.

75

Dalam ansa henle ion amonium dalam lumen di reabsorpsi dengan substitusi K+ dan Na+, 2Cl- contransporter

76

Reabsorpsi dari ion amonium mempunyai dua efek yang signifikan yaitu :

mengakibatkan akumulasi dari amonium dan ion amonium dalam medulla interstisium.

Mencegah ion amonium dalam cairan tubulus mencapai bagian cortical distal nephron, akan direabsorpsi dalam darah dan akan diubah dalam hati menjadi urea dan H+.

77

Akumulasi dari amonia dan ion amonium dalam medulary interstisium ditingkatkan oleh counter current multiplication system dalam ansa henle

Ini menghasilkan gradien konsentrasi yang tinggi dari amonia yang membantu pergerakannya ke dalam medulla ductus colectivus

78

Difusi amonium melewati membran plasma dan menuju cairan lumiral, dimana ini akan berkombinasi dengan H+ untuk menghasilkan ion amonium.

79

Karena ion amonium lipid isoluble (tidak dapat mencegah/melalui lipid), ion amonium tidak dapat berdifusi kembali melewati apical membrane plasma dan terjebak dalam cairan tubulus

80

Formasi ion amonium dari amonia intramiral dan H+ menurunkan konsentrasi dari amonia dan H+ dalam cairan tubulus.

Ini berperan dalam menjaga Favorable Gradient untuk difusi amonia ke cairan tubulus dan mengurangi besarnya electrochemical gradinet dari H+ yang dihasilkan oleh sekresi proton aktif dalam ductus colectivus

81

Tubulus proksimal memiliki kapasitas tinggi untuk sekresi H+ dan penyerapan kembali HCO3-

anhydrase karbonik yang mengikat membran apical mengkatalisasikan pembentukan H2O dan CO2 dari HCO3- yang terfilter dan H+ yang dikeluarkan

82

CO2 menyebar ke dalam sel epitel dan bergabung bersama H2O intraseluler di bawah pengaruh anhydrase karbonik sitoplasmik untuk membentuk HCO3- dan H+.

83

HCO3- ditransport melalui membran plasma basolateral kemudian terserap kembali dalam darah, sedang H+ ditransport ke dalam lumen, terutama oleh antiporter Na+/H+

84

sekresi H+ elektrogenik signifikan terjadi melewati meembrane plasma apical dari sel tubulus proksimal.

Kontribusi H+, K+-ATPase pada sekresi asam dalam segmen ini mungkin sebanyak 35% dari jumlah total.

Absorpsi kembali HCO3- bersih dan sekresi H+ bersih merupakan bagian esensial dalam sistem ini.

85

Walaupun tubulus proksimal memiliki suatu kapasitas yang besar bagi reabsorpsi HCO3- (sekresi H+), ia tidak bisa memelihara gradien pH yang besar melewati membrane plasma apical

86

Sekresi H+ dalam segmen ini secara particular bergantung pada kehadiran penyangga intraluminar guna bergabung dengan H+ yang tersekresi dan memelihara konsentrasi H+ dalam cairan tubulus pada suatu level yang secara relatif konstan

87

Sebagai akibatnya walaupun mayoritas sekresi asam ginjal (reabsorpsi HCO3-) terjadi dalam tubulus proksimal, pH cairan tubulus ketika ia meninggalkan segmen ini mirip dengan filtrat glomerular tersebut.

88

penyangga yang paling penting dalam tubulus proksimal adalah HCO3-, terutama kerena konsentrasi tingginya dalam filtrate glomerular dan pembongkaran CO2 oleh difusi intraseluler dan pembentukan HCO3- intraseluler.

89

Ductus colectivus dapat menentukan pH akhir urine

Angka sekresi asam oleh ductus colectivus menentuka pH akhir urine dan ekskresi asam bersih oleh ginjal

Walaupun tubulus proksimal memiliki suatu kapasitas yang besar untuk sekresi H+ dan mengabsorpsi kembali 80% dari HCO3- yang terfilter, pH cairan tubulus secara nyata diubah ketika ia meninggalkan tubulus proksimal

90

pH urine normal dari karnivora berkisar 5,5 – 7,5.

hewan pemamah biak berkisar dari 6 – 9, dan bahkan mencapai titik eksterm pH yang lebih besar dalam merespon asidosis dan alkalosis

91

Ductus colectivus bertanggung jawab atas kemampuan untuk mengekskresikan urine dengan suatu pH yang berbeda dari plasma tersebut.

92

Ductus colectivus dapat mengeluarkan aliran listrik positif (proton) dan memproduksi urine yang bersifat asam (urine acidic)

tubulus proksimal memiliki kapasitas tinggi dan sekresi sistem gradient rendah H+, ductus colectivus memiliki kapasitas rendah dalam sekresi H+, tetapi juga dapat memproduksi gradien konsentrasi H+ yang tinggi.

93

Sekresi asam dalam ductus colectivus tersebut merupakan fungsi spesial dari beberapa sel yang disebut intercalated sel yang kaya akan anhydrase karbonik.

94

Ductus colectivus dapat mengeluarkan bikarbonat dalam jaringan

Tubulus proksimal mereabsorpsi HCO3- dan mengeluarkan H+ tanpa memperhatikan HCO3- plasma, konsentrasi dan pH darah

95

saat konsentrasi HCO3- plasma meningkat, konsentrasi HCO3- dalam filtrasi glomerulus meningkat dan angka reabsorpsi HCO3- dalam epitelium tubulus proksimal juga meningkat.

96

Kapasitas reabsorpsi HCO3- dalam segmen ini secara umum ditetapkan oleh konsentrasi pengangga intraluminal yang sangat dibutuhkan dalam sistem ekskresi asam basa.

97

Kemampuan ductus colectivus mensekresi HCO3- dalam jaringan merupakan jawaban atas alkalosis. Sekresi HCO3- pada tikus dan kelinci telah diberitahukan bahwa hal tersebut merupakan fungsi dari segmen penghubung dan cortical dari ductus colectivus.

98

Pada beberapa spesies sel intercalated tipe B dapat dilihat pada bagian cortical ductus colectivus. Sel ini juga dapat mensekresi HCO3-, kaya akan anhydrase karbonik dan digunakan untuk pemompaan elektrogenik proton.

99