Upload
cha-cayyank-temand
View
45
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Faal Ginjal
Citation preview
Indri N. Rahayu, Indri N. Rahayu, dr.dr.
10/12/2012 1Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Struktur dan Fungsi Umum dari Struktur dan Fungsi Umum dari Urinary Urinary SystemSystem
Ginjal menyaring kotoran-kotoran dari peredaran darah urine.
Ureter, kandung kemih, dan urethra = saluran kencing berfungsi mentransport urine keluar dari tubuh.
27-210/12/2012 Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
The kidneys maintain the osmolality and volume of body fluids within a narrow range by regulating the excretion of water and NaCl, respectively.
Body water divided into two compartments (i.e., intracellular fluid [ICF] and extracellular fluid [ECF]), which are in osmotic equilibrium.
The kidneys are responsible for regulating water balance and under most conditions are the major route for elimination of water from the body (Table 34-1).
10/12/2012 3Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 4Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
NephronNephron3 fungsi :
Filtrasi glomerular Air dan sebagian besar solut dalam plasma darah berpindah melewati kapiler glomerulus menuju tubulus ginjal.
Reabsorpsi tubulus Sel-sel tubulus
mereabsorbsi ~99% dari air dan solut yang masih berguna dari filtrat.
Sekresi tubulus Sel-sel tubulus dan duktus
mensekresi sampah, obat-obatan, sebagian besar ion ke dalam cairan.
10/12/2012 5Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
23.510/12/2012 6Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Filtrasi GlomerulusFiltrasi Glomerulus
10/12/2012 7Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Filtrasi GlomerulusFiltrasi Glomerulus
Net filtration pressure (NFP)
bergantung pada
glomerular blood hydrostatic pressure
capsular hydrostatic pressure
blood colloid osmotic pressure
10/12/2012 8Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 9Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Pada beberapa penyakit
ginjal, kapiler glomerulus
mengalami kerusakan
Protein plasma masuk ke
dalam filtrat glomerulus
Menurunkan blood coloid
osmotic pressure
Lebih banyak cairan
menuju jaringan
Menyebabkan
edema
From: http://renux.dmed.ed.ac.uk/EdREN/EdRenINFObits/NephroticLong.html
10/12/2012 10Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
ALIRAN DARAH GINJALALIRAN DARAH GINJALRenal Blood Flow (RBF) = 1200 ml/menitCardiac Output ( CO) = 5000 ml / menit
RENAL FRACTION : = Bagian dari Cardiac Output Total yang melewati
ginjal
= kecepatan aliran darah melalui kedua ren X 100 %
cardiac output
= 1200 X 100 % = 24 % 5000Pentingnya Renal Fraction :
1. Membersihkan cair tubuh dari sisa metabolisme2. Mengatur jumlah cair tubuh3. Mengatur keseimbangan elektrolit & asam basa cair
tubuh10/12/2012 11Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Glomerular Filtration Rate (GFR)Glomerular Filtration Rate (GFR)
Volume dari filtrate yang terbentuk di seluruh renal corpuscles dari kedua ginjal setiap menitRata-rata 125 ml/minJika GFR terlalu tinggi
Substansi-substansi lewat terlalu cepat melalui tubulus untuk reabsorpsi yang adekuatPengeluaran urine yang banyak
Jika GFR terlalu rendahHampir seluruh filtrat direabsorpsi
Sampah-sampah yang penting mungkin tidak terekskresi secara sempurna
10/12/2012 12Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 13Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Glomerular Filtration Rate (GFR)GFR jumlahnya relatif konstan dikarenakan :
Perubahan pada glomerular blood flowPerubahan permukaan kapiler glomerulus
yang memungkinkan untuk filtrasiSel-sel mesangial yang melakukan
pengaturan
GFR dikontrol oleh:
Renal autoregulation
Pengaturan secara neural
Pengaturan hormonal 10/12/2012 14Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Filtration Fraction :
G F R = 125 ml/ menitR P F = 650 ml/ menit
F.F = 125 X 100 % = 19 % 650
Cara mengukur G F R :
G F R x PX = UX x V
G F R = U X . V PX
10/12/2012 15Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Filtration Fraction
10/12/2012 16Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Renal autoregulation dari GFRRenal autoregulation dari GFR
2 mekanisme :
Myogenic
Peregangan memicu kontraksi sel-sel otot polos pada dinding
arteriol afferen
Glomerular blood flow menurun
GFR menurun
Menormalkan GFR dalam beberapa detik saat terjadi perubahan
tekanan darah
Tubuloglomerular feedback
Macula densa memberikan feedback untuk mengatur
diameter dari arteriol afferen melalui juxtaglomerular
apparatus10/12/2012 17Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Grafik : Autoregulasi aliran darah ginjal
10/12/2012 18Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Renal Plasma Flow (RPF) = plasma yang mengalir ke ginjal
= 650 ml/menit
Tekanan darah 90 mmHg – 200 mmHg : Renal Blood Flow konstan
Autoregulasi :Tetap ada pada denervasi.Hilang pada pemberian obat yang
melumpuhkan otot polos vaskuler.10/12/2012 19Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Tubuloglomerular regulation dari GFRSaat GFR tinggi maka waktu
untuk reabsorpsi Na+, Cl- dan
H20 sedikit
macula densa mendeteksi
peningkatan pertukaran Na+, Cl-
dan H20.
NO yang dilepaskan oleh sel-sel
juxtaglomerular akan dihambat
terjadi konstriksi arteriol afferen
menurunkan blood flow yang
melalui arteriol afferent dan
menurunkan GFR
10/12/2012 20Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 21Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Juxtaglomerular apparatus Bagian akhir dari pars ascendens
LOH berhubungan dengan arteriol afferen
Sel-sel tubulus pada LOH bagian tersebut saling bertumpukan macula densa
mendeteksi perubahan pada pertukaran Na+, Cl- dan H20
Dinding arteriol afferen mengandung sel-sel otot polos yang termodifikasi Sel-sel Juxtaglomerular
melepaskan NO yang mengatur diameter arteriol afferen
Macula Densa dan sel-sel Juxtaglomerular bersama-sama membentuk Juxtaglomerular apparatus
10/12/2012 22Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Neural regulationNeural regulation daridari GFR GFR
Pembuluh darah ginjal disupply oleh sistem
saraf otonom yaitu serat-serat simpatis
Stimulasi (seperti saat berolahraga, dll)
mengakibatkan konstriksi dari arteriol afferen
Menurunkan GFR
Menurunkan pengeluaran urine sehingga dapat
mempertahankan volume darah
Memungkinkan aliran darah yang lebih besar ke
jaringan lain
10/12/2012 23Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Hormonal regulationHormonal regulation daridari GFR GFRANP (Atrial Natriuretic Peptide)
Dilepaskan oleh atria saat teregang (Volume darah tinggi / tekanan darah tinggi) Mengakibatkan relaksasi dari sel-sel mesangial
glomerulusMeningkatkan area permukaan kapiler untuk filtrasi
GFR meningkat
Angiotensin II Vasokonstriktor yang dibentuk sebagai respons pada
tekanan darah rendah Mengakibatkan konstriksi dari arteriol afferen (dan
efferen)Menurunkan GFR
Meningkatkan reabsorpsi untuk meningkatkan tekanan darah10/12/2012 24Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Hormonal Control of Kidney Function
Angiotensin IIADHAldosteroneAtrial Natriuetic Peptide
(ANP)Secretion of angiotensin II,
ADH, aldosterone integrated by renin-angiotensin system
10/12/2012 25Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Pengaturan Pengaturan Hormonal Hormonal dari reabsorpsi dari reabsorpsi dan sekresi tubulusdan sekresi tubulus
Pengaturan paling penting dari reabsorpsi
dan sekresi elektrolit pada tubulus adalah
Angiotensin II
Aldosterone
Hormon pengatur utama untuk reabsorpsi
air di tubulus adalah ADH
10/12/2012 26Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Produksi Produksi UrineUrine
Keseimbangan volume cair tubuh
tergantung terutama oleh
kemampuan ginjal untuk mengatur
kecepatan kehilangan air di urine
ADH mengontrol pembentukan urine
yang encer maupun yang kental
10/12/2012 27Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Produksi urine encerDescending limb dari LOH
permeabel thd air impermeabel thd solut
Air bergerak keluar namun solut tdk dapat ikut
Ascending limb dan collecting ductspermeabel thd solut (active
transport) Mengakibatkan gradien
osmotik dari medula impermeabel thd air
(tergantung pada ADH) Solut ditransport secara aktif
keluar tapi air tidak dpt ikut10/12/2012 28Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Produksi urine pekatProduksi urine pekat Produksi dari urine yang pekat
tergantung pada gradien osmotik yang tinggi di medulla renalis.
Gradien osmotik yang tinggi dikenali oleh juxtamedullary nephrons: Sel-sel thick ascending limb dari
LOH mereabsorbsi ion-ion dari filtrat dan menuju ke dalam medulla
Urea recycling Urea didaur ulang dari distal tubule
menuju medulla dan equilibrates dengan LOH Menjaga osmolaritas dari medula
Aliran darah yang pelan di vasa recta memungkinkan equilibrium dengan osmolaritas dari medulla Sehingga darah tidak
memindahkan solut dan merusak gradien
10/12/2012 29Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Produksi urine pekatADH meningkatkan insersi
dari aquaporin-2 di
collecting ducts
Saat filtrat melalui
osmolaritas yang tinggi dari
deep renal medulla air
berpindah sesuai dengan
gradien osmotik
Menghasilkan urine yang
pekat10/12/2012 30Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
MEKANISME PELINDUNGI. Reabsorpsi BicarbonatII. Buffer Phosphat.III. Produksi NH3
I. Bicarbonat dlm ultrafiltrat (lumen) bertugas u/ menetralkan asam (sekresi H tidak berlebihan)
urin tidak tll asam
II. H3PO4 H2PO4- + H+ dlm lumen HPO4 + 2H + (buffer
fosfat)
10/12/2012 31Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
III. Bila tubuh asidosis enzim glutaminase
glutamin (NH2) NH3 (amin)
mengikat
NH4
(ammonium ion)
Tidak asam
10/12/2012 32Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Mekanisme Counter - Current :Mekanisme Counter - Current :
Suatu sistem dimana aliran masuk, berjalan : sejajar berlawanan dengan aliran keluar berdekatan
1. Lengkung Henle : Counter Current multiplier ( aktif )2. Vasa Recta : Counter Current exchanger ( pasif )
10/12/2012 33Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Perubahan osmolaritas pada nefronPerubahan osmolaritas pada nefron
10/12/2012 34Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Counter current mechanismCounter current mechanism
10/12/2012 35Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Counter current mechanismCounter current mechanismAliran countercurrent (aliran dengan arah yang
berlawanan) di ascending dan descending limbs dan kedekatan letak dari kedua limb memungkinkan interaksi diantara keduanya.
Konsentrasi dari cairan tubulus di descending limb = konsentrasi cairan interstitial di sekelilingnya konsentrasi cairan ini meningkat oleh pengeluaran aktif garam dari ascending limb, maka terjadi mekanisme positive feedback.
Semakin banyak garam yang keluar dari ascending limb, maka konsentrasi cairan yang berpindah dari descending limb ke ascending limb akan meningkat.
10/12/2012 36Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Counter current mechanismCounter current mechanismMekanisme positive feedback meningkatkan
konsentrasi cairan interstitial dan cairan descending limb = countercurrent multiplier system.
Vasa recta menjaga hypertonisitas dari medula renalis dan disebut dengan countercurrent exchange.
Garam dan solut terlarut yang lain (terutama urea) yang terdapat dalam konsentrasi tinggi di cairan interstitial berdifusi menuju descending vasa recta.
Dinding vasa recta sangat permeabel terhadap air dan NaCl serta urea yang terlarut.10/12/2012 37Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Osmolaritas bertingkat-tingkat dalam medulla :
• ditimbulkan oleh : reabsorpsi aktif Na+ dan Cl- tanpa air
• dipertahankan oleh : sirkulasi vasa recta.
Pengendalian jumlah cairan tubuh :
• Hydropenia ADH Permeab.duct.coll. Urine ( hypertonis ).• Hyperhydrosis ADH Permeab.duct coll. Urine ( hypotonis ).
10/12/2012 38Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 39Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 40Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Salah satu fungsi utama ginjal adalah mengeluarkan sisa ion-ion dan zat sampah dari dalam darah.
Pembersihan darah dari substansi-substansi tersebut terjadi melalui ekskresi dari urine.
Karena adanya renal clearance, konsentrasi dari substansi tersebut dalam darah yang meninggalkan ginjal (dalam vena renalis) lebih rendah daripada konsentrasinya dalam darah yang menuju ke ginjal (dalam arteri renalis).
Renal clearance adalah kemampuan kedua ginjal untuk membuang molekul-molekul dari plasma darah dengan cara mengekskresikannya dalam urine.
Proses reabsorpsi menurunkan renal clearance, sedangkan proses sekresi meningkatkan renal clearance.
RENAL CLEARANCE
10/12/2012 41Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Jika suatu substansi tidak direabsorbsi atau disekresi oleh tubulus, maka jumlah substansi yang diekskresikan dalam urine per menit akan sama dengan yang difiltrasi di glomerulus per menit.
Substansi ini, adalah suatu polymer dari monosakarida fructosa, yaitu inulin. Saat dimasukkan ke dalam darah, inulin difiltrasi oleh glomerulus, dan jumlah inulin yang diekskresikan per menit setara dengan jumlah yang difiltrasi per menit.
RENAL CLEARANCE OF INULIN
10/12/2012 42Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Banyaknya substansi yang difiltrasi oleh glomerulus (dalam miligram per menit) dapat dihitung dengan cara mengalikan milimeter plasma yang difiltrasi per menit (glomerular filtration rate(GFR)) dengan konsentrasi substansi dalam plasma, seperti yang terlihat dalam persamaan sebagai berikut:
10/12/2012 43Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Figure 17.22 The renal clearance of inulin. (a) Inulin is present in the blood entering the glomeruli, and (b) some of this blood, together with its dissolved inulin, is filtered. All of this filtered inulin enters the urine, whereas most of the filtered water is returned to the vascular system (is reabsorbed). (c) The blood leaving the kidneys in the renal vein, therefore, contains less inulin than the blood that entered the kidneys in the renal artery. Since inulin is filtered but neither reabsorbed nor secreted, the inulin clearance rate equals the glomerular filtration rate (GFR).10/12/2012 44Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
If a portion of a filtered solute is reabsorbed, the amount excreted in the urine is less than that which was contained in the 120 ml of plasma filtered. Thus, the renal plasma clearance of a substance that is reabsorbed must be less than the GFR.
If a substance is not reabsorbed, all of the filtered amount will be cleared.
If this substance is secreted by active transport into the renal tubules from the peritubular blood, an additional amount of plasma can be cleared of that substance. Therefore, the renal plasma clearance of a substance that is filtered and secreted is greater than the GFR10/12/2012 45Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Urea is a waste product of amino acid metabolism that is secreted by the liver into the blood and filtered into the glomerular capsules.
The clearance of urea in this example (75 ml/min) is less than the clearance of inulin (120 ml/min). Thus, even though 120 ml of plasma filtrate entered the nephrons per minute, only the amount of urea contained in 75 ml of filtrate is excreted.
Clearance of Urea
10/12/2012 46Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 47Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Renin – angiotensin – aldosterone Renin – angiotensin – aldosterone systemsystem
Saat tekanan dan volume darah dinding arteriol aferen akan berkurang ketegangannyaBerkurangnya ketegangan pelepasan renin
oleh sel-sel juxtaglomerular Renin juga dilepaskan sebagai respons terhadap
stimulasi simpatis Renin memotong 10 asam amino yang disebut
angiotensin I dari angiotensinogen (plasma protein) Angiotensin I diubah menjadi angiotensin II (aktif) di
paru oleh ACE (angiotensin converting enzyme) dengan memotong 2 asam amino lagi
10/12/2012 48Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Angiotensin II konstriksi arteriol aferen
Menurunkan GFR dan memungkinkan waktu yang lebih lama untuk reabsorpsi
menstimulasi Na+, Cl-, dan reabsorpsi air di tubulus proksimal
menstimulasi sekresi aldosterone oleh korteks adrenal Meningkatkan reabsorpsi Na+, Cl- dan H20 di
collecting ducts Juga menstimulasi pusat haus di hypothalamus
10/12/2012 49Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
AldosteroneMenstimulasi reabsorpsi dari ion-ion sodium
dan sekresi dari ion-ion potassium di DCT dan collecting duct
Terjadi terutama disebabkan oleh:Stimulasi dari angiotensin IISebagai respons dari kenaikan konsentrasi ion
potassium dalam darah
10/12/2012 50Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Efek AldosteronEfek Aldosteron
10/12/2012 51Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Tekanan darah turun Tekanan darah turun Renin Renin
10/12/2012 52Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 53Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Renin – Angiotensin - AldosteronRenin – Angiotensin - Aldosteron
10/12/2012 54Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Antidiuretic hormoneAntidiuretic hormoneADH dilepaskan oleh kelenjar pituitary
posterior
Pengaturan sekresi melalui umpan
balik negatif
Osmoreseptor di hipothalamus
mengatur sekresi ADH sebagai respon
terhadap perubahan osmolaritas darah
ADH mengatur reabsorpsi air yang
difasilitasi pada bagian terakhir dari
tubulus distal dan collecting ducts
Menstimulasi insersi dari kanal air
(aquaporin-2) menuju membran apikal
sel utama
10/12/2012 55Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 56Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Vasopressin (ADH) pada Vasopressin (ADH) pada ductus colligentesductus colligentes
10/12/2012 57Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Efek vasopressin (ADH)Efek vasopressin (ADH)
10/12/2012 58Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Figure 17.26 Homeostasis of plasma Na+. This is the sequence ofevents by which a low sodium (salt) intake leads to increased sodiumreabsorption by the kidneys. The dashed arrow and negative sign indicatethe completion of the negative feedback loop.
10/12/2012 59Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 60Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 61Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
DDiureticsiureticsDiuretics slow renal reabsorption of water
Most act by blocking Na+ transporters
Less Na+ reabsorbed
Less water reabsorbed by obligatory reabsorption
Cause diuresis (increased urine production)
Reduces plasma volume
Reduces edema
10/12/2012 62Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 63Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Figure 17.29 Sites of action of clinical diuretics. The different diuretic drugs act on the nephron tubules at various sites to inhibit the reabsorption ofwater. As a result of these actions, less water is reabsorbed into the blood and more is excreted in the urine. This lowers the blood volume and pressure.
10/12/2012 64Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
Aging and the urinary systemAging and the urinary system Kidneys shrink in size
Reduced blood flow
Filter less blood
Sensation of thirst diminishes with age
Increased dehydration
Urinary dysfunction more prevalent
Polyuria – excessive urine production
Nocturia – excessive urination at night
Dysuria – painful urination
Incontinence
hematuria
10/12/2012 65Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
REFERENCESGuyton AC and Hall JE, 2006. Textbook of Medical
Physiology. Chapter 25-31. 11th ed. Philadelphia: WB. Saunders Co. pp 289-416
Ganong WF, 2005. Review of Medical Physiology. 22nd ed. Chapter 38-39. New York: Lange Medical Books / McGraw-Hill Medical Publishing Division.
Koeppen and Stanton. 2008. Berne & Levy’s Physiology. Mosby Elsevier
Widmaier EP, Raff H and Strang KT, 2004. Vander, Sherman and Luciano’s Human Physiology : The Mechanism of Body Function. 9th ed. McGraw-Hill Publishing (e-book)
Fox EL, 2003. Human Physiology. Chapter 17. Physiology of the Kidneys. 8th ed. McGraw-Hill Publishing. (e-book).
10/12/2012 66Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012
10/12/2012 67Kuliah Faal Genitourinary Tract 2012