genitourinary system 1

Nurfitri Bustamam 1

The Urinary System 1

Nurfitri Bustamam, SSi, MKes, MPdKed.

Nurfitri Bustamam 2

Learning Objectives

Identify the components of the urinary system, & describe the vital functions performed by this system.

Describe the structure of the nephron & the proceses involved in the formation of urine.

List & describe the factors that influence filtration pressure & the rate of filtration formation.

Nurfitri Bustamam 3

Fungsi Ginjal Mengatur volume cairan ekstrasel tubuh Mengatur komposisi elektrolit cairan ekstrasel

Kadar Na+ , K+, Ca2+, Mg2+, Chlorida (Cl-) & Fosfat (PO4

3-)

Imbangan asam basa (H+ & HCO3-)

Mengekskresi sisa metabolisme (urea, asam urat, creatinin, sisa metabolisme Hb) & benda asing (obat, pestisida, bahan tambahan pada makanan)

Mensekresi hormon eritropoietin, renin & kalsitriol (1,25 DHC)

Mensintesis glukosa (glukoneogenesis)

Nurfitri Bustamam 4

Pelvic space

Renal artery

Renal vein

Pelvis

Ureter

retroperitoneal, T-12 s/d L-3 Bentuk seperti kacang merah, dg pembuluh darah yg masuk & keluar melalui bagian hilus. Korteks Medulla Lobus berbentuk piramid dg puncak di bagian dalam medula Calyc mayor & calyc minor Pelvis

Anatomi & Histologi Ginjal

Nurfitri Bustamam 5

Pembuluh darah nefron Berasal dari A. renalis, cabang

langsung A. Abdominalis bercabang-cabang : A. renalis anterior dan

posterior A. interlobaris

A. arkuata A. Radialis kortikal

(interlobularis) Arteriola Aferen glomerulus

A. eferen Kapiler peritubuler dan

vasarekta Sistem vena ginjal vena

kava inferior.

Nurfitri Bustamam 6

Aliran darah ke ginjal Aliran darah ke ginjal (ADG /RBF) : 1200 ml/menit (20-25% dari curah jantung): 10% dari

ADG filtrat Tekanan darah: 80 –180 mmHg ADG & Laju filtrasi

tidak berubah (autoregulasi) ADG oleh:

stres, dingin, anestesi dalam, takut, nyeri hebat, kerja fisik berat; melalui : stim. simpatis

Zat-zat Angiotensin II, endotelin, epinefrin, tromboksan.

ADG oleh: asetilkholin, bradikinin, NO, prostaglandin dan

bakteri patogen.

Nurfitri Bustamam 7

Persarafan

Persarafan untuk ginjal berasal dari pleksus renalis (suatu jalinan saraf yang t.a. saraf otonom dan ganglia), terutama didominasi oleh serat saraf simpatis yang keluar dari Th12-L1 saraf splanknikus, menuju : a. aferen & a. eferen Aparatus jukstaglomerulus (AJG) Beberapa segmen tubulus

Fungsi : Vasokonstriktor: mengatur ADG dg

menyesuaikan diameter pembuluh darah mempengaruhi pembentukan urin dg

reabsorpsi Na di tubulus

Nurfitri Bustamam 8

Nefronunit fungsional terkecil dari ginjal t.a:

Glomerulus: Glom. nefron kortikal (corpuscle 2/3 bagian luar korteks) Glom. nefron jukstamedula (corpuscle 1/3 bag.dlm korteks) Kapsula Bowman

Tubulus T.Proksimalis (konvoluta & pars rekta) Ansa Henle (pars desendens yg tipis, pars asendens yg tipis,

pars asendens yg tebal) Dinding A.H. pars asendens yg tebal, berjalan di antara a.

aferan & eferen sel-selnya memadat (makula densa) T. Distalis & Duktus koligen

Nurfitri Bustamam 10

Nephron segments

Inne

r Med

ulla

Corte

x

Out

er S

tripe

Inne

r Stri

pe

Out

er M

edul

la

PCT

PST

TAL

CNT

DCT

CD: PC

CD: IC

DTL

Nurfitri Bustamam 11

Struktur mikroskopik epitel tubulus

T. proksimalis konvoluta Brush border (mikrovilli) luas perm: 50-60m2 >mitokhondria > lipatan lamina basalis > enzim (karbonik anhidrase)

Ansa Henle desendens: - brush border, sel-sel <kecil Ansa Henle asendens tebal: ukuran sel sel tub.

proks., > mitokhondria T.distalis konvoluta: > mitokhondria, membran basalis

> nyata, <mikro villi Duktus koligen: sel-sel > besar, mitokhondria <

Nurfitri Bustamam 12

Nefron kortikal, midkortikal & jukstamedula

Semua glomerulus terdapat di korteks A.H. Nefr. kort. & midkort. (85%), pendek dg kelokan di perbatasan. med. luar & dalam, dg. kapiler berkelok- kelok (peritubuler)

Fungsi : autoregulasi A.H.nefr. jukstamed. (15%), panjang & lurus, mencapai ujung papila lobus dg kapiler yg lurus & panjang (vasa rekta desendens & asendens yg berlawanan arah)

Fungsi : menghasilkan gradien osmotik yang berperan dalam pembentukan urine pekat.

Nurfitri Bustamam 13

Perbandingan antara nefron kortikal & jukstamedula: perhatikan bahwa pada neuron jukstamedula, darah dari a.eferen terutama menuju vasa rekta

Nefron dan vaskularisasi

Nurfitri Bustamam 14

Perbedaan & persamaan arteriole aferen nefr. kortikal & nefr. juksta medula

A. Aferen Nefron kortikal:

1. Otot polos tebal

2. Peka keaktifan vasokonstr. simpatis

3. Memiliki komponen JGA

4. Autoregulation

5. 85% ADG (RBF)

6. Tahanan pemblh. waktu istirahat <

A. aferen Nefron juksta medula

1. Otot polos tipis

2. Kurang peka

3. Tidak ada

4. Tidak ada

5. 10% ADG total

6. Tahanan pembuluh (R) >

Nurfitri Bustamam 15

Perbedaan & persamaan a. eferen nefr. kortikal & nefr. juksta medula

A. eferen n.kortikal1. Sebagian besar

memiliki otot polos tebal & peka keaktifan vasokonstr. Simpatis dan angiotensin

A. eferen n. juksta medula1. Semua memiliki otot

polos tebal & peka keaktifan vasokonstr. Simpatis dan angiotensin

Nurfitri Bustamam 16

1. Gulungan kapiler & Kapsula Bomwan2. Membran kapiler & membran pars viseralis

kapsula Bowman yg saling bersentuhan membran filtrasi:

Glomerulus

a. Endotel kapiler dg fenestra(Ø 50-100µm)b. Membran basalis yg homogen

(glikoprotein, mukopolisakarida , aseluler)

c. Membran kapsula Bowman (pars viseralis): podosit (terdapat interdigitasi antarpodosit dg celah 20 µm, yg dihub. dg membran tipis)

3. Sel-sel mesangial (~sel perisit): merupakan modifikasi otot polos, jika berkontraksi, luas permukaan membran filtrasi turun.

Nurfitri Bustamam 17

Membran filtrasi

Nurfitri Bustamam 18

Aparatus jukstaglomerulus

Nurfitri Bustamam 19

Aparatus jukstaglomerulus

Terdiri atas 3 komponen Makula densa: sel-sel dinding segmen akhir A.H pars

asenden & segmen awal tub. dist. yg berjln. di antara a.aferen & a.eferen pd hilus glomerulus. nefr. yg sama. Fungsi: mendeteksi perubahan kecepatan aliran

filtrat dlm. tubulus zat vasoaktif (endotelin & bradikinin) konstriksi/dilatasi arteriola

Sel granular a.aferen & a.eferen: menghasilkan renin, Fungsi: sebagai baroreseptor intrarenal

Sel lacis atau sel mesangial ekstraglomerular

Apparatus juxtaglomerulus diinervasi oleh saraf simpatis.

Proses Dasar di Ginjal

Nurfitri Bustamam 21

a. Filtrasi di glomerulus: Proses penyaringan plasma

dari kapiler ke kapsula Bowman filtrat bebas protein

b. Reabsorpsi & Sekresi di tubulus Proses pertukaran zat antara plasma di kapiler

peritubuler dg cairan filtrat di dalam lumen tubulus. Perpindahan dari lumen tubulus ke kapiler: reabsorpsi Perpindahan dari kapiler ke lumen tubulus: sekresi

Filtrasi – reabsorpsi + sekresi ekskresi urine Hasil: komposisi plasma normal dipertahankan.

Nurfitri Bustamam 22

Filtrasi glomerulus Zat yang difiltrasi akan melalui 3 lapisan membran

glomerulus, yaitu Fenestra lapisan endotel, lamina basalis, diafragma &

celah lapisan epitel kaps. Bowman Sifat:

permeabel thdp air & kristaloid bermol. kecil (B.M. < 7000) Tidak permeabel thdp mol. besar dan koloid (protein

plasma) Membran filtrasi bermuatan negatif (t.a poli anion). zat

bermuatan negatif tak dpt mll membran filtrasi, Semua protein bermuatan negatif dan bermolekul besar

tdk dpt lewat. Molekul sangat kecil bermuatan negatif tetap mudah

melewati membr. filtrasi

Nurfitri Bustamam 23

Ultrafiltrat

Komposisi : plasma – protein (relatif). Kdng ditemukan Albumin + 10 mg/lt (+ 0,02%

prot.plasma) Protein dapat ditemukan dalam urine pada:

Peny. Ginjal: membran filtrasi berubah sifat protein lolos

Kerusakan eritrosit Hb Kerusakan otot mioglobin

Nurfitri Bustamam 24

Proses filtrasi (1)

Untuk mendorong cairan dari kapiler ke kaps Bowman, perlu gaya (tekanan filtrasi /TF = Starling forces), yg ditentukan oleh: Tekanan mendorong:

tekanan hidrostatik di kapiler glomerulus (PKG) & tekanan onkotik dalam kaps. Bowman (KB)

Tekanan melawan filtrasi: tek. hidrostatik di kaps Bowman (PKB) & tek.

onkotik prot.plasma di kap.glomerulus (KG ) TF = Tekanan mendorong – tekanan melawan TF = (PKG+ KB) – (PKB+ KG ) atau TF = PKG – PKB - KG

Nurfitri Bustamam 25

TF = (PKG + KB) – (PKB + KG)

TF (tekanan filtrasi) = (PKG - PKB - KG)

Laju Filtrasi Glomerulus (Glomerular Filtration Rate)

LFG = Kf (koefisien filtrasi) x TF

Kf = permeabilitas x luas permukaan

LFG org normal dg BB 70 kg adalah 180L/hari (125 ml/min)

Vol plasma 3 L darah difiltrasi 60x sehari (penting utk mengatur susunan milieu interieur secara tepat)

Nurfitri Bustamam 26

Proses filtrasi (2) Tekanan hidrostatik kap.glom. + 55 mmHg,

dipengaruhi oleh : kerja jantung dan tahanan dalam a.aferen & a.eferen.

Tekanan hidrostatik kaps Bowman + 15 mmHg, dipengaruhi oleh keadaan ureter dan kapsula fibrosa ginjal.

Tekanan onkotik di kap. glomerulus + 30 mmHG, bergantung pada kadar protein plasma di kap. glomerulus

TF = PKG – PKB - KG , maka TF = ( 55 –15 – 30) mmHg = 10 mmHg Tekanan filtrasi yang berperan dalam

pembentukan filtrat adalah 10 mmHg

Nurfitri Bustamam 27

Laju filtrasi glomerulus (LFG)/ Glomerular filtration rate (GFR)

Vol plasma yg difiltrasi dari kapiler glomerulus ke kapsula Bowman per satuan waktu.

Bergantung pada tekanan filtrasi (TF), permeabilitas membran glom. & luas permukaan filtrasi (Kf)

LFG = Kf x TF atau LFG = Kf x (PKG – PKB - KG) BB 70 kg LFG = 180 L/hari (125 ml/menit) LFG dpt berubah bergantung pada berbagai hal yg

dapat menimbulkan perubahan2 pada Kf, PKG, PKB & KG

Nurfitri Bustamam 28

Laju Filtrasi Glomerulus Penentu

langsung LFG faktor-2 yg mempengaruhi penentu

langsung LFG

Kf Luas perm.glom krn relaks. sel mesangial LFG

PKG tek. A.renalis, tahanan a.aferen (dilatasi), tahanan a.eferen (konstriksi) LFG

PKB tek.intratubuler karena obstruksi tub/trakt.urinarius lainnya LFG

KGTekanan osmotik plasma

Nurfitri Bustamam 29

Pengaturan LFG intrinsik (autoregulasi)

GFR

RBF

Afferent maximal dilatation:

Efferent vasoconstriction

- Prostaglandines

- Angiotensin II

Afferent vasoconstriction

Nitric oxide modulation

Blood flow velocity

Myogenic reflex (Laplace)

Tubuloglomerular feedback

T =2hP x r

0 40 80 120 160 200 240 280

60

50

40

30

20

10

0

600

500

400

300

200

100

0

RENAL ARTERIAL PRESSURE (mmHg)

ml p

er 1

00g

kidn

ey p

er m

in

GFR RBF(dog)

Nurfitri Bustamam 30

Pengaturan LFG intrinsik

Seharusnya bila tek drh a.renalis tek hidr.glom. LFG , tapi ternyata pada T.D. 80-180 mmHg ADG dan LFG relatif tetap. pengaturan secara intrinsik (autoregolasi) yi. mll. perubahan diameter a.aferen. (vasokonstriksi /vasodilatasi)

Ada 3 mekanisme autoregulasi 1. Mekanisme miogenik

Kemampuan ototpolos a.aferen, berkonstriksi bila teregang oleh arus darah yg arus darah ke kapiler relatif tetap

2. Mekanisme umpan balik Tubuloglomerular Bila muatan zat terlarut yang sampai di makula densa ,

LFG 3. Glomerulo tubular balance

Bila LFG naik maka reabsorpsi zat-zat terlarut, dan air di tub. proksimalis naik

Nurfitri Bustamam 31

Autoregulasi miogenik Disebabkan adanya perubahan resistensi a.aferen & a. eferen

Nurfitri Bustamam 32

Tubuloglomerular feedback

1. Bila TD GFR :

2. NaCl dan kecepatan cairan masuk tubulus

3. Stimulasi makula densa vasokonstriktor (endotelin)

4. Vasokonstriksi a. aferen (resistensi a.aferen )

5. RPF

6. GFR (kembali normal)

Nurfitri Bustamam 33

Glomerulo tubular balance

Suatu fungsi intrinsik ginjal yg menyesuaikan tingkat reabsorpsi satu zat (khusus untuk ion Na+) dg perubahan yg terjadi pada GFR

Mekanisme pengaturan ekskresi Natrium melalui pengaturan reabsorpsi Na+ di tubulus ginjal

Perubahan GFR perubahan yang sebanding dg reabsorpsi Na+ o/ tubulus proksimal

Contoh: Bila GFR berkurang 25 %, maka reabsorpsi Na+ di tubulus proksimal juga berkurang 25%, sehingga reabsorpsi Na+ relatif tetap (+ 65%)

Nurfitri Bustamam 34

Peng

atur

an L

FG in

trins

ik &

ekst

rinsik

Nurfitri Bustamam 35