30 May

Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 20-29

By Miswanto Kedokteran 0 Comments 156 Read Report This Article Print Share Whatsapp

TRANSPORT ZAT TERLARUT DAN AIR PADA LENGKUNG HENLE

Gambar 28-8. Ultrastruktur seluler dan karakteristik transport pada lengkung Henle desenden tipis (atas) dan segmen asenden tebal lengkung Henle (bawah). Bagian desenden dari segmen tipis lengkung Henle sangat permeabel terhadap air dan cukup permeabel terhadap sebagian besar zat terlarut, tetapi memiliki sedikit mitokondria dan sedikit atau tidak memiliki reabsorpsi aktif. Lengan asenden tebal lengkung Henle mereabsorpsi sekitar 25% beban natrium, klorida, dan kalium yang difiltrasi, serta sejumlah besar kalsium, bikarbonat, dan magnesium. Segmen ini juga mensekresikan ion hidrogen ke dalam lumen tubulus.

Lengkung Henle terdiri atas tiga segmen yang berbeda secara fungsional, yaitu segmen desenden tipis, segmen asenden tipis, dan segmen asenden tebal.

Distributor pusat penjualan segala alat listrik tenaga surya. Toko online jual listrik tenaga matahari. Produsen Produk solar sel murah.www.tokosolarcell.net . daftar Paket harga penjualan listrik tenaga matahari

Segmen desenden tipis dan segmen asenden tipis, sesuai dengan namanya, memiliki membran epitel yang tipis tanpa brush border, sedikit mitokondria, dan aktivitas metabolik yang minimal (Gambar 28-8).

Bagian desenden dari segmen tipis sangat permeabel terhadap air dan cukup permeabel terhadap sebagian besar zat terlarut, termasuk urea dan natrium. Fungsi utama segmen nefron ini adalah memungkinkan difusi sederhana berbagai zat melalui dindingnya.

Baca Juga: Download Robot Forex Trading Indikator Bozztrade

Sekitar 20% air yang difiltrasi direabsorpsi di lengkung Henle, dan hampir seluruhnya terjadi pada lengan desenden tipis.

Lengan asenden, baik bagian tipis maupun tebal, hampir tidak permeabel terhadap air. Karakteristik ini penting untuk proses pemekatan urin.

Segmen tebal lengkung Henle, yang dimulai sekitar pertengahan lengan asenden, memiliki sel epitel yang tebal dengan aktivitas metabolik tinggi dan mampu melakukan reabsorpsi aktif natrium, klorida, dan kalium (lihat Gambar 28-8).

Sekitar 25% beban natrium, klorida, dan kalium yang difiltrasi direabsorpsi di lengkung Henle, terutama pada lengan asenden tebal. Sejumlah besar ion lain seperti kalsium, bikarbonat, dan magnesium juga direabsorpsi pada segmen ini.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Lean Startup - Eric Ries

Gambar 28-9. Mekanisme transport natrium, klorida, dan kalium pada lengkung Henle asenden tebal. Pompa Na?-K? ATPase pada membran sel basolateral mempertahankan konsentrasi natrium intraseluler yang rendah dan potensial listrik negatif di dalam sel. Kotransporter 1 natrium, 2 klorida, dan 1 kalium pada membran luminal mentranspor ketiga ion tersebut dari lumen tubulus ke dalam sel dengan memanfaatkan energi potensial yang dilepaskan oleh difusi natrium menuruni gradien elektrokimia menuju ke dalam sel. Natrium juga ditranspor ke dalam sel tubulus melalui counter-transport natrium-hidrogen. Muatan positif (+8 mV) lumen tubulus relatif terhadap cairan interstisial memaksa kation seperti Mg²? dan Ca²? berdifusi dari lumen menuju cairan interstisial melalui jalur paraseluler.

Segmen asenden tebal lengkung Henle. Segmen tipis lengan asenden memiliki kapasitas reabsorpsi yang jauh lebih rendah dibandingkan segmen tebal, sedangkan lengan desenden tipis tidak mereabsorpsi sejumlah bermakna dari zat-zat terlarut tersebut.

Komponen penting dari reabsorpsi zat terlarut pada lengan asenden tebal adalah pompa Na?-K? ATPase yang terdapat pada membran basolateral sel epitel. Seperti pada tubulus proksimal, reabsorpsi zat terlarut lain pada segmen tebal lengkung Henle asenden berkaitan erat dengan kemampuan reabsorptif pompa Na?-K? ATPase, yang mempertahankan konsentrasi natrium intraseluler tetap rendah. Konsentrasi natrium intraseluler yang rendah ini selanjutnya menyediakan gradien yang menguntungkan untuk pergerakan natrium dari cairan tubulus ke dalam sel.

Pada lengkung Henle asenden tebal, pergerakan natrium melintasi membran luminal terutama dimediasi oleh kotransporter 1 natrium, 2 klorida, dan 1 kalium (NKCC2) (Gambar 28-9). Protein kotranspor pada membran luminal ini menggunakan energi potensial yang dilepaskan oleh difusi natrium yang menuruni gradiennya ke dalam sel untuk mendorong reabsorpsi kalium ke dalam sel melawan gradien konsentrasinya.

Lengan asenden tebal lengkung Henle merupakan lokasi kerja diuretik loop yang poten, yaitu furosemid, asam etakrinat, dan bumetanid, yang semuanya menghambat kerja kotransporter NKCC2. Diuretik ini dibahas pada Bab 32. Lengan asenden tebal juga memiliki mekanisme counter-transport natrium-hidrogen pada membran sel luminal yang memediasi reabsorpsi natrium dan sekresi hidrogen (lihat Gambar 28-9).

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Karen Amstrong: Sejarah Tuhan

Selain itu, terdapat reabsorpsi paraseluler yang bermakna terhadap kation seperti Mg²?, Ca²?, Na?, dan K? pada lengan asenden tebal sebagai akibat dari muatan positif ringan lumen tubulus dibandingkan dengan cairan interstisial. Meskipun kotransporter NKCC2 memindahkan jumlah kation dan anion yang setara ke dalam sel, terdapat sedikit kebocoran balik ion kalium ke lumen sehingga menciptakan muatan positif sekitar +8 milivolt di lumen tubulus. Muatan positif ini memaksa kation seperti Mg²? dan Ca²? berdifusi dari lumen tubulus melalui ruang paraseluler menuju cairan interstisial.

Segmen tebal lengkung Henle asenden hampir tidak permeabel terhadap air. Oleh karena itu, sebagian besar air yang mencapai segmen ini tetap berada di dalam tubulus meskipun sejumlah besar zat terlarut direabsorpsi. Cairan tubulus pada lengan asenden menjadi sangat encer ketika mengalir menuju tubulus distal, suatu karakteristik yang penting untuk memungkinkan ginjal mengencerkan atau memekatkan urin dalam berbagai kondisi, sebagaimana dibahas lebih rinci pada Bab 29.

TUBULUS DISTAL

Segmen tebal lengan asenden lengkung Henle bermuara ke tubulus distal. Bagian pertama tubulus distal membentuk makula densa, yaitu sekelompok sel epitel yang tersusun rapat yang merupakan bagian dari kompleks jukstaglomerular dan menyediakan kontrol umpan balik terhadap GFR dan aliran darah pada nefron yang sama.

Bagian berikutnya dari tubulus distal sangat berkelok-kelok dan memiliki banyak karakteristik reabsorptif yang sama dengan segmen tebal lengan asenden lengkung Henle. Artinya, segmen ini secara aktif mereabsorpsi sebagian besar ion, termasuk natrium, kalium, dan klorida, tetapi hampir tidak permeabel terhadap air dan urea. Oleh karena itu, segmen ini disebut segmen pengencer (diluting segment) karena juga mengencerkan cairan tubulus.

Baca Juga: Kaspersky Internet Security 2020 Full Version

Sekitar 5% beban natrium klorida yang difiltrasi direabsorpsi pada bagian awal tubulus distal. Kotransporter natrium-klorida memindahkan natrium klorida dari lumen tubulus ke dalam sel, dan pompa Na?-K? ATPase mentranspor natrium keluar dari sel melalui membran basolateral (Gambar 28-10). Klorida berdifusi keluar dari sel menuju cairan interstisial ginjal melalui saluran klorida pada membran basolateral.

Diuretik tiazid, yang digunakan secara luas untuk mengobati gangguan seperti hipertensi dan gagal jantung, menghambat kotransporter natrium-klorida.

TUBULUS DISTAL AKHIR DAN TUBULUS PENGUMPUL KORTIKAL

Paruh kedua tubulus distal dan tubulus pengumpul kortikal berikutnya memiliki karakteristik fungsional yang serupa. Secara anatomis, segmen ini tersusun atas dua tipe sel yang berbeda, yaitu sel principal dan sel interkalaris (Gambar 28-11).

Sel principal mereabsorpsi natrium dan air dari lumen serta mensekresikan ion kalium ke dalam lumen. Sel interkalaris tipe A mereabsorpsi ion kalium dan mensekresikan ion hidrogen ke dalam lumen tubulus.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Origin Of Species - Charles Darwin

Sel Principal Mereabsorpsi Natrium dan Mensekresikan Kalium

Reabsorpsi natrium dan sekresi kalium oleh sel principal bergantung pada aktivitas pompa Na?-K? ATPase pada membran basolateral setiap sel (Gambar 28-12). Pompa ini mempertahankan konsentrasi natrium yang rendah di dalam sel dan dengan demikian mendukung difusi natrium ke dalam sel melalui saluran khusus.

Sekresi kalium oleh sel-sel ini dari darah ke dalam lumen tubulus melibatkan dua langkah:

Kalium masuk ke dalam sel karena kerja pompa Na?-K? ATPase yang mempertahankan konsentrasi kalium intraseluler yang tinggi.
Setelah berada di dalam sel, kalium berdifusi mengikuti gradien konsentrasinya melintasi membran luminal menuju cairan tubulus.

Sel principal merupakan lokasi utama kerja diuretik hemat kalium (potassium-sparing diuretics), termasuk spironolakton, eplerenon, amilorid, dan triamteren.

Spironolakton dan eplerenon merupakan antagonis reseptor mineralokortikoid yang bersaing dengan aldosteron pada tempat reseptornya di sel principal dan karena itu menghambat efek stimulasi aldosteron terhadap reabsorpsi natrium dan sekresi kalium.

Baca Juga: Betternet VPN Premium 5.2.0 Full Version [Premium]

Amilorid dan triamteren merupakan penghambat saluran natrium yang secara langsung menghambat masuknya natrium melalui saluran natrium pada membran luminal sehingga mengurangi jumlah natrium yang dapat ditranspor melintasi membran basolateral oleh pompa Na?-K? ATPase.

Hal ini selanjutnya menurunkan transport kalium ke dalam sel dan pada akhirnya mengurangi sekresi kalium ke dalam cairan tubulus. Oleh karena itu, penghambat saluran natrium maupun antagonis aldosteron menurunkan ekskresi kalium dalam urin dan bertindak sebagai diuretik hemat kalium.

Sel Interkalaris Dapat Mensekresikan atau Mereabsorpsi Ion Hidrogen, Bikarbonat, dan Kalium

Sel interkalaris memainkan peran utama dalam regulasi asam-basa dan mencakup sekitar 30% hingga 40% dari sel-sel pada tubulus pengumpul dan duktus pengumpul. Terdapat dua jenis sel interkalaris, yaitu tipe A dan tipe B (Gambar 28-13).

Sel interkalaris tipe A mensekresikan ion hidrogen melalui transporter hidrogen-ATPase dan transporter hidrogen-kalium-ATPase. Ion hidrogen dihasilkan di dalam sel ini melalui kerja enzim karbonat anhidrase terhadap air dan karbon dioksida untuk membentuk asam karbonat, yang kemudian terdisosiasi menjadi ion hidrogen dan ion bikarbonat.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 30

Ion hidrogen kemudian disekresikan ke dalam lumen tubulus, dan untuk setiap ion hidrogen yang disekresikan, satu ion bikarbonat tersedia untuk direabsorpsi melintasi membran basolateral. Sel interkalaris tipe A sangat penting dalam eliminasi ion hidrogen sambil mereabsorpsi bikarbonat pada keadaan asidosis.

Sel interkalaris tipe B memiliki fungsi yang berlawanan dengan sel tipe A, yaitu mensekresikan bikarbonat ke dalam lumen tubulus sambil mereabsorpsi ion hidrogen pada keadaan alkalosis.

Sel interkalaris tipe B memiliki transporter hidrogen dan bikarbonat pada sisi membran yang berlawanan dibandingkan sel tipe A. Counter-transporter klorida-bikarbonat pada membran apikal sel tipe B disebut pendrin dan berbeda dari transporter klorida-bikarbonat pada sel tipe A.

Ion hidrogen ditranspor secara aktif keluar dari sel interkalaris tipe B melalui sisi basolateral membran sel oleh hidrogen-ATPase, sedangkan bikarbonat disekresikan ke dalam lumen, sehingga mengeliminasi kelebihan bikarbonat plasma pada keadaan alkalosis.

Induksi alkalosis metabolik kronis meningkatkan jumlah sel interkalaris tipe B yang berkontribusi terhadap peningkatan ekskresi bikarbonat, sedangkan asidosis meningkatkan jumlah sel tipe A.

Baca Juga: Download Windows 7 SP1 AIO Incl Office 2016 September 2019

Pembahasan yang lebih rinci mengenai mekanisme ini disajikan pada Bab 31. Sel interkalaris juga dapat mereabsorpsi atau mensekresikan ion kalium, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 28-13.

Karakteristik fungsional tubulus distal akhir dan tubulus pengumpul kortikal dapat diringkas sebagai berikut:

Membran tubulus pada kedua segmen ini hampir sepenuhnya tidak permeabel terhadap urea, serupa dengan segmen pengencer pada tubulus distal awal. Oleh karena itu, hampir seluruh urea yang memasuki segmen ini akan terus mengalir menuju duktus pengumpul untuk diekskresikan dalam urin, meskipun sebagian reabsorpsi urea terjadi pada duktus pengumpul medula.
Baik tubulus distal akhir maupun tubulus pengumpul kortikal mereabsorpsi ion natrium, dan laju reabsorpsinya dikendalikan oleh hormon, terutama aldosteron. Pada saat yang sama, segmen ini mensekresikan ion kalium dari darah kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulus, suatu proses yang juga dikendalikan oleh aldosteron dan faktor lain, seperti konsentrasi ion kalium dalam cairan tubuh.
Sel interkalaris tipe A pada segmen nefron ini dapat secara aktif mensekresikan ion hidrogen melalui mekanisme hidrogen-ATPase pada keadaan asidosis. Proses ini berbeda dari sekresi aktif sekunder ion hidrogen pada tubulus proksimal karena mampu mensekresikan ion hidrogen melawan gradien konsentrasi yang sangat besar, hingga 1000 banding 1. Hal ini berbeda dengan gradien yang relatif kecil (4 hingga 10 kali lipat) yang dapat dicapai melalui sekresi aktif sekunder pada tubulus proksimal.

Pada keadaan alkalosis, sel interkalaris tipe B mensekresikan bikarbonat dan secara aktif mereabsorpsi ion hidrogen. Dengan demikian, sel interkalaris memainkan peran penting dalam regulasi asam-basa cairan tubuh.
Permeabilitas tubulus distal akhir dan duktus pengumpul kortikal terhadap air dikendalikan oleh konsentrasi ADH, yang juga disebut vasopresin. Pada kadar ADH yang tinggi, segmen tubulus ini permeabel terhadap air, tetapi tanpa ADH segmen tersebut hampir tidak permeabel terhadap air. Karakteristik khusus ini menyediakan mekanisme penting untuk mengendalikan derajat pengenceran atau pemekatan urin.

DUKTUS PENGUMPUL MEDULA

Baca Juga: Sapi penyebab rusuh pemeluk Hindu dengan Islam di India, Puluhan tewas

Meskipun duktus pengumpul medula biasanya hanya mereabsorpsi kurang dari 5% air dan natrium yang difiltrasi, segmen ini merupakan tempat terakhir pemrosesan urin dan karena itu memainkan peran penting dalam menentukan keluaran akhir air dan zat terlarut dalam urin.

Sel epitel duktus pengumpul berbentuk hampir kuboid, dengan permukaan yang halus dan jumlah mitokondria yang relatif sedikit (Gambar 28-14).

Karakteristik khusus segmen tubulus ini adalah sebagai berikut:

Permeabilitas duktus pengumpul medula terhadap air dikendalikan oleh kadar ADH. Pada kadar ADH yang tinggi, air direabsorpsi secara kuat ke dalam interstisium medula, sehingga mengurangi volume urin dan memekatkan sebagian besar zat terlarut dalam urin.
Berbeda dengan tubulus pengumpul kortikal, duktus pengumpul medula permeabel terhadap urea dan memiliki transporter urea khusus yang memfasilitasi difusi urea melintasi membran luminal dan basolateral. Oleh karena itu, sebagian urea dalam tubulus direabsorpsi ke dalam interstisium medula, membantu meningkatkan osmolalitas wilayah ginjal ini dan berkontribusi terhadap kemampuan ginjal secara keseluruhan untuk membentuk urin yang pekat. Topik ini dibahas pada Bab 29.
Duktus pengumpul medula mampu mensekresikan ion hidrogen melawan gradien konsentrasi yang besar, sebagaimana juga terjadi pada tubulus pengumpul kortikal. Dengan demikian, duktus pengumpul medula juga berperan penting dalam regulasi keseimbangan asam-basa.

RINGKASAN KONSENTRASI BERBAGAI ZAT TERLARUT PADA BERBAGAI SEGMEN TUBULUS

Apakah suatu zat terlarut akan menjadi lebih pekat di dalam cairan tubulus ditentukan oleh derajat reabsorpsi zat tersebut dibandingkan dengan reabsorpsi air. Jika persentase air yang direabsorpsi lebih besar, zat tersebut menjadi lebih terkonsentrasi. Jika persentase zat terlarut yang direabsorpsi lebih besar, zat tersebut menjadi lebih encer.

Baca Juga: Lighten PDF Converter OCR 6.1.1 Full Version

Gambar 28-15 menunjukkan derajat konsentrasi beberapa zat pada berbagai segmen tubulus. Semua nilai pada gambar ini merupakan rasio konsentrasi zat dalam cairan tubulus terhadap konsentrasi zat dalam plasma.

Jika konsentrasi plasma zat tersebut dianggap konstan, setiap perubahan rasio konsentrasi cairan tubulus/plasma mencerminkan perubahan konsentrasi zat dalam cairan tubulus.

Ketika filtrat bergerak sepanjang sistem tubulus, rasio konsentrasi meningkat secara progresif menjadi lebih besar dari 1,0 jika lebih banyak air yang direabsorpsi dibandingkan zat terlarut, atau jika terjadi sekresi bersih zat tersebut ke dalam cairan tubulus. Jika rasio konsentrasi menjadi semakin kecil dari 1,0, hal ini berarti bahwa secara relatif lebih banyak zat terlarut yang direabsorpsi dibandingkan air.

Zat-zat yang ditunjukkan pada bagian atas Gambar 28-15, seperti kreatinin, menjadi sangat terkonsentrasi dalam urin. Secara umum, zat-zat ini tidak diperlukan oleh tubuh, dan ginjal telah beradaptasi untuk hanya sedikit mereabsorpsinya atau bahkan tidak sama sekali, atau justru mensekresikannya ke dalam tubulus sehingga diekskresikan dalam jumlah besar melalui urin.

Sebaliknya, zat-zat yang ditunjukkan pada bagian bawah gambar, seperti glukosa dan asam amino, direabsorpsi dengan sangat kuat. Semua zat ini perlu dipertahankan oleh tubuh, sehingga hampir tidak ada yang hilang melalui urin.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Universe In a Nutshell - Stephen Hawking

Rasio Konsentrasi Inulin Cairan Tubulus/Plasma Dapat Digunakan untuk Menilai Reabsorpsi Air oleh Tubulus Ginjal

Inulin, suatu polisakarida yang digunakan untuk mengukur GFR, tidak direabsorpsi maupun disekresikan oleh tubulus ginjal. Oleh karena itu, perubahan konsentrasi inulin pada berbagai titik sepanjang tubulus ginjal mencerminkan perubahan jumlah air yang terdapat dalam cairan tubulus.

Sebagai contoh, rasio konsentrasi inulin cairan tubulus/plasma meningkat menjadi sekitar 3,0 pada akhir tubulus proksimal, yang menunjukkan bahwa konsentrasi inulin dalam cairan tubulus tiga kali lebih tinggi dibandingkan dalam plasma dan filtrat glomerulus.

Karena inulin tidak disekresikan maupun direabsorpsi oleh tubulus, rasio konsentrasi cairan tubulus/plasma sebesar 3,0 berarti bahwa hanya sepertiga dari air yang difiltrasi masih tersisa di dalam tubulus ginjal dan dua pertiga air yang difiltrasi telah direabsorpsi ketika cairan melewati tubulus proksimal.

Pada akhir duktus pengumpul, rasio konsentrasi inulin cairan tubulus/plasma meningkat menjadi sekitar 125 (lihat Gambar 28-15), yang menunjukkan bahwa hanya 1/125 bagian dari air yang difiltrasi masih tersisa di dalam tubulus dan lebih dari 99% telah direabsorpsi.

REGULASI REABSORPSI TUBULUS

Karena sangat penting untuk mempertahankan keseimbangan yang tepat antara reabsorpsi tubulus dan filtrasi glomerulus, terdapat berbagai mekanisme kontrol saraf, hormonal, dan lokal yang mengatur reabsorpsi tubulus, sebagaimana halnya pada pengaturan filtrasi glomerulus.

Baca Juga: [Buku bahasa indonesia] Stairway To Heaven - Zecharia Sitchin

Karakteristik penting dari reabsorpsi tubulus adalah bahwa reabsorpsi beberapa zat terlarut dapat diatur secara independen dari zat lain, terutama melalui mekanisme pengendalian hormonal.

KESEIMBANGAN GLOMERULOTUBULAR: LAJU REABSORPSI MENINGKAT SEBAGAI RESPONS TERHADAP PENINGKATAN BEBAN TUBULUS

Salah satu mekanisme paling dasar dalam pengendalian reabsorpsi tubulus adalah kemampuan intrinsik tubulus untuk meningkatkan laju reabsorpsinya sebagai respons terhadap peningkatan beban tubulus (peningkatan aliran masuk tubulus). Fenomena ini disebut keseimbangan glomerulotubular (glomerulotubular balance).

Sebagai contoh, jika GFR meningkat dari 125 menjadi 150 ml/menit, laju absolut reabsorpsi tubulus proksimal juga meningkat dari sekitar 81 ml/menit (65% dari GFR) menjadi sekitar 97,5 ml/menit (65% dari GFR).

Dengan demikian, keseimbangan glomerulotubular mengacu pada kenyataan bahwa laju total reabsorpsi meningkat seiring meningkatnya beban filtrasi, meskipun persentase GFR yang direabsorpsi di tubulus proksimal tetap relatif konstan, yaitu sekitar 65%.

Derajat tertentu dari keseimbangan glomerulotubular juga terjadi pada segmen tubulus lainnya, terutama lengkung Henle. Mekanisme pasti yang bertanggung jawab atas fenomena ini belum sepenuhnya dipahami, tetapi sebagian mungkin disebabkan oleh perubahan gaya fisik di dalam tubulus dan interstisium ginjal di sekitarnya, sebagaimana akan dibahas kemudian.

Baca Juga: [BUKU BAHASA INDONESIA] A BRIEF HISTORY OF TIME - STEPHEN HAWKING

Jelas bahwa mekanisme keseimbangan glomerulotubular dapat terjadi secara independen dari hormon dan dapat diperlihatkan pada ginjal yang benar-benar terisolasi atau bahkan pada segmen tubulus proksimal yang benar-benar terisolasi.

Keseimbangan glomerulotubular membantu mencegah kelebihan beban pada segmen tubulus distal ketika GFR meningkat. Mekanisme ini bertindak sebagai garis pertahanan tambahan untuk meredam pengaruh perubahan spontan GFR terhadap keluaran urin.

(Garis pertahanan lainnya, yang telah dibahas sebelumnya, mencakup mekanisme autoregulasi ginjal, terutama umpan balik tubuloglomerular, yang membantu mencegah perubahan besar pada GFR.)

Dengan bekerja bersama, mekanisme autoregulasi dan keseimbangan glomerulotubular mencegah perubahan besar aliran cairan pada tubulus distal ketika tekanan arteri berubah atau ketika terjadi gangguan lain yang dapat mengganggu homeostasis natrium dan volume.

GAYA FISIK PADA KAPILER PERITUBULUS DAN CAIRAN INTERSTISIAL GINJAL

Gaya hidrostatik dan osmotik koloid mengatur laju reabsorpsi melintasi kapiler peritubulus, sebagaimana gaya-gaya tersebut mengendalikan filtrasi pada kapiler glomerulus. Perubahan reabsorpsi kapiler peritubulus selanjutnya dapat memengaruhi tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik koloid interstisium ginjal dan pada akhirnya memengaruhi reabsorpsi air dan zat terlarut dari tubulus ginjal.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia stephen hawking] Grand Design

Nilai Normal Gaya Fisik dan Laju Reabsorpsi

Ketika filtrat glomerulus melewati tubulus ginjal, lebih dari 99% air dan sebagian besar zat terlarut normalnya direabsorpsi. Cairan dan elektrolit direabsorpsi dari tubulus ke interstisium ginjal dan selanjutnya ke kapiler peritubulus. Laju normal reabsorpsi kapiler peritubulus sekitar 124 ml/menit.

Reabsorpsi melintasi kapiler peritubulus dapat dihitung sebagai berikut:

Gaya reabsorptif bersih merupakan jumlah gaya hidrostatik dan osmotik koloid yang mendukung atau menghambat reabsorpsi melintasi kapiler peritubulus.

Gaya-gaya tersebut meliputi:

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Cosmos - Carl Sagan

Tekanan hidrostatik di dalam kapiler peritubulus (tekanan hidrostatik peritubulus, Pc), yang menghambat reabsorpsi.
Tekanan hidrostatik cairan interstisial ginjal (Pif) di luar kapiler, yang mendukung reabsorpsi.
Tekanan osmotik koloid protein plasma kapiler peritubulus (πc), yang mendukung reabsorpsi.
Tekanan osmotik koloid protein dalam interstisium ginjal (πif), yang menghambat reabsorpsi.

Gambar 28-16 menunjukkan perkiraan gaya normal yang mendukung dan menghambat reabsorpsi peritubulus.

Karena tekanan kapiler peritubulus normal rata-rata sekitar 13 mmHg dan tekanan hidrostatik cairan interstisial ginjal rata-rata 6 mmHg, terdapat gradien tekanan hidrostatik positif dari kapiler peritubulus menuju cairan interstisial sekitar 7 mmHg yang menghambat reabsorpsi cairan.

Hambatan terhadap reabsorpsi cairan ini lebih dari dikompensasi oleh tekanan osmotik koloid yang mendukung reabsorpsi. Tekanan osmotik koloid plasma yang mendukung reabsorpsi sekitar 32 mmHg, sedangkan tekanan osmotik koloid interstisium yang menghambat reabsorpsi sekitar 15 mmHg, sehingga menghasilkan gaya osmotik koloid bersih sekitar 17 mmHg yang mendukung reabsorpsi.

Dengan demikian, jika gaya hidrostatik bersih yang menghambat reabsorpsi (7 mmHg) dikurangkan dari gaya osmotik koloid bersih yang mendukung reabsorpsi (17 mmHg), diperoleh gaya reabsorptif bersih sekitar 10 mmHg. Nilai ini tinggi, serupa dengan yang ditemukan pada kapiler glomerulus, tetapi arahnya berlawanan.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Sapiens: A Brief History of Humankind

Faktor lain yang berkontribusi terhadap tingginya laju reabsorpsi cairan pada kapiler peritubulus adalah besarnya koefisien filtrasi (Kf) akibat konduktivitas hidraulik yang tinggi dan luas permukaan kapiler yang besar.

Karena laju reabsorpsi normal sekitar 124 ml/menit dan tekanan reabsorpsi bersih sebesar 10 mmHg, maka Kf normal sekitar 12,4 ml/menit per mmHg.

Regulasi Gaya Fisik Kapiler Peritubulus

Dua faktor penentu reabsorpsi kapiler peritubulus yang secara langsung dipengaruhi oleh perubahan hemodinamik ginjal adalah tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik koloid kapiler peritubulus.

Tekanan hidrostatik kapiler peritubulus dipengaruhi oleh tekanan arteri serta resistensi arteriola aferen dan eferen sebagai berikut:

Peningkatan tekanan arteri cenderung meningkatkan tekanan hidrostatik kapiler peritubulus dan menurunkan laju reabsorpsi. Efek ini sampai batas tertentu diredam oleh mekanisme autoregulasi yang mempertahankan aliran darah ginjal dan tekanan hidrostatik pembuluh darah ginjal tetap relatif konstan.
Peningkatan resistensi arteriola aferen atau eferen menurunkan tekanan hidrostatik kapiler peritubulus dan cenderung meningkatkan laju reabsorpsi. Meskipun konstriksi arteriola eferen meningkatkan tekanan hidrostatik kapiler glomerulus, konstriksi tersebut menurunkan tekanan hidrostatik kapiler peritubulus.

Penentu utama kedua dari reabsorpsi kapiler peritubulus adalah tekanan osmotik koloid plasma dalam kapiler tersebut; peningkatan tekanan osmotik koloid akan meningkatkan reabsorpsi kapiler peritubulus.

Baca Juga: Hak cipta Popeye berakhir pada Januari 2009,karena creatornya meninggal

Tekanan osmotik koloid kapiler peritubulus ditentukan oleh:

Tekanan osmotik koloid plasma sistemik. Peningkatan konsentrasi protein plasma darah sistemik cenderung meningkatkan tekanan osmotik koloid kapiler peritubulus sehingga meningkatkan reabsorpsi.
Fraksi filtrasi (filtration fraction). Semakin tinggi fraksi filtrasi, semakin besar fraksi plasma yang difiltrasi melalui glomerulus dan akibatnya protein menjadi semakin terkonsentrasi dalam plasma yang tersisa. Oleh karena itu, peningkatan fraksi filtrasi juga cenderung meningkatkan laju reabsorpsi kapiler peritubulus.

Karena fraksi filtrasi didefinisikan sebagai rasio GFR/RPF, peningkatan fraksi filtrasi dapat terjadi akibat peningkatan GFR atau penurunan RPF.

Beberapa vasokonstriktor ginjal, seperti angiotensin II, meningkatkan reabsorpsi kapiler peritubulus dengan menurunkan RPF dan meningkatkan fraksi filtrasi, sebagaimana akan dibahas kemudian.

Perubahan pada Kf kapiler peritubulus juga dapat memengaruhi laju reabsorpsi karena Kf merupakan ukuran permeabilitas dan luas permukaan kapiler. Peningkatan Kf meningkatkan reabsorpsi, sedangkan penurunan Kf menurunkan reabsorpsi kapiler peritubulus.

Dalam sebagian besar kondisi fisiologis, Kf tetap relatif konstan.

Baca Juga: [Buku bahasa indonesia] Rich Dad Poor Dad - Robert Kiyosaki

Tabel 28-2 merangkum faktor-faktor yang dapat memengaruhi laju reabsorpsi kapiler peritubulus.

Tekanan Hidrostatik dan Tekanan Osmotik Koloid Interstisium Ginjal. Pada akhirnya, perubahan gaya fisik kapiler peritubular memengaruhi reabsorpsi tubular dengan mengubah gaya fisik pada interstisium ginjal yang mengelilingi tubulus. Sebagai contoh, penurunan gaya reabsorptif melintasi membran kapiler peritubular yang disebabkan oleh peningkatan tekanan hidrostatik kapiler peritubular atau penurunan tekanan osmotik koloid kapiler peritubular akan mengurangi pengambilan cairan dan zat terlarut dari interstisium ke dalam kapiler peritubular. Keadaan ini selanjutnya meningkatkan tekanan hidrostatik cairan interstisial ginjal dan menurunkan tekanan osmotik koloid cairan interstisial akibat pengenceran protein dalam interstisium ginjal. Perubahan-perubahan ini kemudian menurunkan reabsorpsi bersih cairan dari tubulus ginjal ke interstisium, terutama pada tubulus proksimal.

Mekanisme bagaimana perubahan tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik koloid cairan interstisial memengaruhi reabsorpsi tubular dapat dipahami dengan menelaah jalur-jalur tempat zat terlarut dan air direabsorpsi (Gambar 28-17). Setelah zat terlarut memasuki saluran antarsel atau interstisium ginjal melalui transpor aktif atau difusi pasif, air ditarik dari lumen tubulus ke interstisium melalui osmosis. Selain itu, setelah air dan zat terlarut berada di ruang interstisial, keduanya dapat dibawa masuk ke dalam kapiler peritubular atau berdifusi kembali melalui pertautan epitel ke dalam lumen tubulus.

Apa yang disebut sebagai tight junction di antara sel epitel tubulus proksimal sebenarnya bersifat bocor, sehingga sejumlah besar natrium dapat berdifusi ke dua arah melalui pertautan ini. Dengan laju reabsorpsi kapiler peritubular yang tinggi dalam kondisi normal, pergerakan bersih air dan zat terlarut adalah menuju kapiler peritubular, dengan kebocoran balik yang minimal ke lumen tubulus. Namun, ketika reabsorpsi kapiler peritubular berkurang, tekanan hidrostatik cairan interstisial meningkat dan timbul kecenderungan lebih besar bagi zat terlarut dan air untuk bocor kembali ke lumen tubulus, sehingga menurunkan laju reabsorpsi bersih (lihat Gambar 28-17).

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Thinking Fast and Slow - Daniel Kahneman

Hal yang sebaliknya terjadi ketika reabsorpsi kapiler peritubular meningkat di atas tingkat normal. Peningkatan awal reabsorpsi oleh kapiler peritubular cenderung menurunkan tekanan hidrostatik cairan interstisial dan meningkatkan tekanan osmotik koloid cairan interstisial. Kedua gaya ini mendukung perpindahan cairan dan zat terlarut keluar dari lumen tubulus menuju interstisium; oleh karena itu, kebocoran balik air dan zat terlarut ke lumen tubulus berkurang, dan reabsorpsi tubular bersih meningkat.

Dengan demikian, melalui perubahan tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik koloid interstisium ginjal, pengambilan air dan zat terlarut oleh kapiler peritubular disesuaikan secara erat dengan reabsorpsi bersih air dan zat terlarut dari lumen tubulus ke interstisium. Secara umum, gaya-gaya yang meningkatkan reabsorpsi kapiler peritubular juga meningkatkan reabsorpsi dari tubulus ginjal. Sebaliknya, perubahan hemodinamik yang menghambat reabsorpsi kapiler peritubular juga menghambat reabsorpsi tubular air dan zat terlarut.

Gambar 28-17 Reabsorpsi tubulus proksimal dan kapiler peritubular pada kondisi normal (atas) dan selama penurunan reabsorpsi kapiler peritubular (bawah) yang disebabkan oleh peningkatan tekanan hidrostatik kapiler peritubular (Pc) atau penurunan tekanan osmotik koloid kapiler peritubular (πc). Penurunan reabsorpsi kapiler peritubular selanjutnya menurunkan reabsorpsi bersih zat terlarut dan air dengan meningkatkan jumlah zat terlarut dan air yang bocor kembali ke lumen tubulus melalui tight junction sel epitel tubular, terutama pada tubulus proksimal.

PENGARUH TEKANAN ARTERI TERHADAP OUTPUT URIN: NATRIURESIS TEKANAN DAN DIURESIS TEKANAN

Bahkan peningkatan kecil tekanan arteri dapat menyebabkan peningkatan yang nyata pada ekskresi natrium dan air melalui urin, suatu fenomena yang disebut sebagai natriuresis tekanan (pressure natriuresis) dan diuresis tekanan (pressure diuresis). Karena adanya mekanisme autoregulasi yang dijelaskan pada Bab 27, peningkatan tekanan arteri dalam rentang 75 hingga 160 mm Hg biasanya hanya memberikan pengaruh kecil terhadap aliran darah ginjal dan GFR. Sedikit peningkatan GFR yang terjadi turut berkontribusi terhadap pengaruh peningkatan tekanan arteri pada output urin. Ketika autoregulasi GFR terganggu, seperti yang sering terjadi pada penyakit ginjal, peningkatan tekanan arteri dapat menyebabkan peningkatan GFR yang jauh lebih besar.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] God Is Not Great - Christopher Hitchens

Efek kedua dari peningkatan tekanan arteri ginjal yang meningkatkan output urin adalah penurunan persentase beban filtrasi natrium dan air yang direabsorpsi oleh tubulus. Meskipun mekanisme yang bertanggung jawab terhadap efek ini belum sepenuhnya dipahami, mekanisme tersebut mencakup rangkaian faktor fisik serta efek parakrin dan hormonal. Peningkatan tekanan arteri menyebabkan sedikit peningkatan tekanan hidrostatik kapiler peritubular, terutama pada vasa recta medula ginjal, dan selanjutnya meningkatkan tekanan hidrostatik cairan interstisial ginjal. Seperti telah dibahas sebelumnya, peningkatan tekanan hidrostatik cairan interstisial ginjal meningkatkan kebocoran balik natrium ke lumen tubulus, sehingga mengurangi reabsorpsi bersih natrium dan air dan semakin meningkatkan laju output urin ketika tekanan arteri ginjal meningkat.

Faktor ketiga yang berkontribusi terhadap natriuresis tekanan dan diuresis tekanan adalah berkurangnya pembentukan angiotensin II. Angiotensin II sendiri meningkatkan reabsorpsi natrium oleh tubulus dan merangsang sekresi aldosteron, yang selanjutnya meningkatkan reabsorpsi natrium. Oleh karena itu, penurunan pembentukan angiotensin II berkontribusi terhadap penurunan reabsorpsi natrium tubular yang terjadi ketika tekanan arteri meningkat.

Faktor keempat yang mungkin berkontribusi terhadap natriuresis tekanan adalah internalisasi protein transporter natrium dari membran apikal ke sitoplasma tubulus ginjal, sehingga mengurangi jumlah natrium yang dapat ditranspor melintasi membran sel. Efek peningkatan tekanan arteri ini mungkin dimediasi sebagian oleh penurunan pembentukan angiotensin II dan sinyal autakoid atau parakrin lainnya.

KONTROL HORMONAL TERHADAP REABSORPSI TUBULAR

Pengaturan yang tepat terhadap volume cairan tubuh dan konsentrasi zat terlarut mengharuskan ginjal mengekskresikan berbagai zat terlarut dan air dengan laju yang bervariasi, terkadang secara independen satu sama lain. Sebagai contoh, ketika asupan kalium meningkat, ginjal harus mengekskresikan lebih banyak kalium sambil mempertahankan ekskresi normal natrium dan elektrolit lainnya. Demikian pula, ketika asupan natrium berubah, ginjal harus menyesuaikan ekskresi natrium urin secara tepat tanpa perubahan besar pada ekskresi elektrolit lain. Beberapa hormon dalam tubuh memberikan spesifisitas terhadap reabsorpsi tubular untuk berbagai elektrolit dan air. Tabel 28-3 merangkum beberapa hormon terpenting yang mengatur reabsorpsi tubular, lokasi utama kerjanya pada tubulus ginjal, dan efeknya terhadap ekskresi zat terlarut dan air. Beberapa hormon ini dibahas lebih rinci pada Bab 29 dan 30, tetapi di sini akan ditinjau secara singkat aksi tubular ginjalnya.

Aldosteron Merangsang Reabsorpsi Natrium Ginjal dan Sekresi Kalium

Aldosteron, yang disekresikan oleh sel zona glomerulosa korteks adrenal, merupakan pengatur penting reabsorpsi natrium serta sekresi ion kalium dan hidrogen oleh tubulus ginjal. Lokasi utama kerja aldosteron pada tubulus ginjal adalah sel principal di tubulus pengumpul kortikal. Mekanisme peningkatan reabsorpsi natrium dan sekresi kalium oleh aldosteron adalah melalui stimulasi pompa Na+-K+ ATPase pada sisi basolateral membran tubulus pengumpul kortikal. Aldosteron juga meningkatkan permeabilitas natrium pada sisi luminal membran melalui penyisipan saluran natrium epitel (epithelial sodium channels). Mekanisme seluler kerja aldosteron dibahas pada Bab 78.

Baca Juga: buku bahasa indonesia The Lost Book Of Enki Zecharia Sitchin

Rangsangan terpenting untuk sekresi aldosteron adalah sebagai berikut: (1) peningkatan konsentrasi kalium ekstraseluler; dan (2) peningkatan kadar angiotensin II, yang biasanya terjadi pada kondisi yang berhubungan dengan deplesi natrium dan volume atau tekanan darah rendah. Peningkatan sekresi aldosteron yang berkaitan dengan kondisi ini menyebabkan retensi natrium dan air oleh ginjal, sehingga membantu mengembalikan volume cairan ekstraseluler dan tekanan darah ke arah normal.

Ketika terjadi defisiensi aldosteron, seperti pada destruksi atau disfungsi adrenal (penyakit Addison), terjadi kehilangan natrium yang nyata dari tubuh dan penumpukan kalium. Sebaliknya, sekresi aldosteron yang berlebihan, seperti pada pasien dengan tumor adrenal (sindrom Conn), berhubungan dengan retensi natrium dan penurunan konsentrasi kalium plasma yang sebagian disebabkan oleh sekresi kalium berlebihan oleh ginjal. Meskipun pengaturan harian keseimbangan natrium dapat dipertahankan selama kadar minimal aldosteron masih tersedia, ketidakmampuan untuk menyesuaikan sekresi aldosteron secara tepat sangat mengganggu pengaturan ekskresi kalium ginjal dan konsentrasi kalium dalam cairan tubuh.

Dengan demikian, aldosteron bahkan lebih penting sebagai pengatur konsentrasi kalium dibandingkan konsentrasi natrium, sebagaimana dibahas pada Bab 30.

Tabel 28-3 Hormon yang Mengatur Reabsorpsi Tubular

Hormon	Lokasi Kerja	Efek
Aldosteron	Tubulus dan duktus pengumpul	↑ reabsorpsi NaCl dan H?O; ↑ sekresi K?; ↑ sekresi H?
Angiotensin II	Tubulus proksimal, ansa Henle asendens tebal, tubulus distal, tubulus pengumpul	↑ reabsorpsi NaCl dan H?O; ↑ sekresi H?
Hormon antidiuretik (ADH)	Tubulus distal, tubulus dan duktus pengumpul	↑ reabsorpsi H?O
Peptida natriuretik atrium (ANP)	Tubulus distal, tubulus dan duktus pengumpul	↓ reabsorpsi NaCl
Hormon paratiroid (PTH)	Tubulus proksimal, ansa Henle asendens tebal, tubulus distal	↓ reabsorpsi PO??; ↑ reabsorpsi Ca²?

Angiotensin II Meningkatkan Reabsorpsi Natrium dan Air

Angiotensin II mungkin merupakan hormon retensi natrium yang paling kuat dalam tubuh. Sebagaimana dibahas pada Bab 19, pembentukan angiotensin II meningkat pada keadaan yang berhubungan dengan tekanan darah rendah dan/atau volume cairan ekstraseluler yang rendah, seperti selama perdarahan atau kehilangan garam dan air dari cairan tubuh akibat keringat berlebihan atau diare berat. Peningkatan pembentukan angiotensin II membantu mengembalikan tekanan darah dan volume ekstraseluler ke arah normal dengan meningkatkan reabsorpsi natrium dan air dari tubulus ginjal melalui tiga efek utama:

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The God Delusion - Richard Dawkins

Angiotensin II merangsang sekresi aldosteron, yang selanjutnya meningkatkan reabsorpsi natrium.
Angiotensin II menyebabkan konstriksi arteriol eferen, yang memiliki dua efek terhadap dinamika kapiler peritubular yang meningkatkan reabsorpsi natrium dan air. Pertama, konstriksi arteriol eferen menurunkan tekanan hidrostatik kapiler peritubular, yang meningkatkan reabsorpsi tubular bersih, terutama pada tubulus proksimal. Kedua, konstriksi arteriol eferen, dengan menurunkan aliran darah ginjal, meningkatkan fraksi filtrasi di glomerulus dan meningkatkan konsentrasi protein serta tekanan osmotik koloid di kapiler peritubular. Mekanisme ini juga meningkatkan gaya reabsorptif pada kapiler peritubular dan meningkatkan reabsorpsi tubular natrium dan air.
Angiotensin II secara langsung merangsang reabsorpsi natrium pada tubulus proksimal, ansa Henle, tubulus distal, dan tubulus pengumpul. Salah satu efek langsung angiotensin II adalah merangsang pompa Na+-K+ ATPase pada membran basolateral sel epitel tubular. Efek kedua adalah merangsang pertukaran natrium-hidrogen pada membran luminal, terutama di tubulus proksimal. Efek ketiga angiotensin II adalah merangsang kotranspor natrium-bikarbonat pada membran basolateral (Gambar 28-18).

Dengan demikian, angiotensin II merangsang transpor natrium melintasi permukaan luminal maupun basolateral membran sel epitel pada sebagian besar segmen tubulus ginjal. Berbagai aksi angiotensin II ini menyebabkan retensi natrium dan air yang nyata oleh ginjal ketika kadar angiotensin II meningkat dan memainkan peran penting dalam memungkinkan tubuh beradaptasi terhadap variasi asupan natrium yang luas tanpa perubahan besar pada volume cairan ekstraseluler dan tekanan darah, sebagaimana dibahas pada Bab 30.

Pada saat yang sama ketika angiotensin II meningkatkan reabsorpsi natrium tubular ginjal, efek vasokonstriktornya pada arteriol eferen juga membantu mempertahankan ekskresi normal produk sisa metabolik seperti urea dan kreatinin yang ekskresinya sangat bergantung pada GFR yang memadai. Dengan demikian, peningkatan pembentukan angiotensin II memungkinkan ginjal mempertahankan natrium dan air tanpa menyebabkan retensi produk sisa metabolik.

Hormon Antidiuretik Meningkatkan Reabsorpsi Air

Aksi ginjal yang paling penting dari ADH adalah meningkatkan permeabilitas air epitel tubulus distal, tubulus pengumpul, dan duktus pengumpul. Efek ini membantu tubuh mempertahankan air pada keadaan seperti dehidrasi. Jika tidak terdapat ADH, permeabilitas tubulus distal dan duktus pengumpul terhadap air menjadi rendah, sehingga ginjal mengekskresikan sejumlah besar urin encer, suatu keadaan yang disebut diabetes insipidus. Dengan demikian, aksi ADH berperan penting dalam mengendalikan derajat pengenceran atau pemekatan urin, sebagaimana dibahas lebih lanjut pada Bab 29 dan 76.

ADH berikatan dengan reseptor V2 spesifik pada tubulus distal akhir, tubulus pengumpul, dan duktus pengumpul, sehingga meningkatkan pembentukan siklik adenosin monofosfat (cyclic adenosine monophosphate, cAMP) dan mengaktifkan protein kinase (Gambar 28-19). Aksi ini selanjutnya merangsang perpindahan suatu protein intraseluler yang disebut aquaporin-2 (AQP-2) ke sisi luminal membran sel. Molekul-molekul AQP-2 berkumpul dan berfusi dengan membran sel melalui eksositosis untuk membentuk saluran air yang memungkinkan difusi air secara cepat melalui sel.

Terdapat aquaporin lain, yaitu AQP-3 dan AQP-4, pada sisi basolateral membran sel yang menyediakan jalur bagi air untuk keluar dari sel dengan cepat, meskipun aquaporin ini tidak diatur oleh ADH. Peningkatan kadar ADH kronis juga meningkatkan pembentukan protein AQP-2 dalam sel tubulus ginjal dengan merangsang transkripsi gen AQP-2. Ketika konsentrasi ADH menurun, molekul-molekul AQP-2 dipindahkan kembali ke sitoplasma sel, sehingga saluran air dihilangkan dari membran luminal dan permeabilitas air berkurang. Aksi ADH ini dibahas lebih lanjut pada Bab 29 dan 76.

Baca Juga: Toko Bebas Antre dari Amazon Siap Dibuka untuk Publik

Gambar 28-18 Efek langsung angiotensin II (Ang II) dalam meningkatkan reabsorpsi natrium pada tubulus proksimal. Ang II merangsang pertukaran natrium-hidrogen (sodium-hydrogen exchange, NHE) pada membran luminal dan transporter Na+-K+ ATPase serta kotranspor natrium-bikarbonat pada membran basolateral. Efek Ang II yang sama kemungkinan juga terjadi pada beberapa bagian lain tubulus ginjal, termasuk ansa Henle, tubulus distal, dan tubulus pengumpul. AT1, reseptor angiotensin II tipe 1.

Gambar 28-19 Mekanisme kerja arginin vasopresin (AVP) pada sel epitel tubulus distal akhir, tubulus pengumpul, dan duktus pengumpul. AVP berikatan dengan reseptor V2 yang berpasangan dengan protein G stimulatori (Gs) yang mengaktifkan adenilat siklase (AC) dan merangsang pembentukan siklik adenosin monofosfat (cAMP). Hal ini selanjutnya mengaktifkan protein kinase A dan fosforilasi protein intraseluler, yang menyebabkan perpindahan aquaporin-2 (AQP-2) ke sisi luminal membran sel. Molekul-molekul AQP-2 bergabung membentuk saluran air. Pada sisi basolateral membran sel terdapat aquaporin lain, AQP-3 dan AQP-4, yang memungkinkan air mengalir keluar dari sel, meskipun aquaporin ini tampaknya tidak diatur oleh AVP.

Peptida Natriuretik Atrium Menurunkan Reabsorpsi Natrium dan Air

Ketika sel-sel tertentu pada atrium jantung mengalami peregangan akibat ekspansi volume plasma dan peningkatan tekanan darah atrium, sel-sel tersebut mensekresikan suatu peptida yang disebut peptida natriuretik atrium (atrial natriuretic peptide, ANP). Peningkatan kadar peptida ini secara langsung menghambat reabsorpsi natrium dan air oleh tubulus ginjal, terutama pada duktus pengumpul. ANP juga menghambat sekresi renin dan dengan demikian mengurangi pembentukan angiotensin II, yang selanjutnya menurunkan reabsorpsi tubular ginjal. Penurunan reabsorpsi natrium dan air ini meningkatkan ekskresi urin, yang membantu mengembalikan volume darah ke arah normal.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Atomic Habits - James Clear

Kadar ANP meningkat secara nyata pada gagal jantung kongestif ketika atrium jantung mengalami peregangan akibat gangguan fungsi pompa ventrikel. Peningkatan kadar ANP membantu mengurangi retensi natrium dan air pada gagal jantung.

Hormon Paratiroid Meningkatkan Reabsorpsi Kalsium

Hormon paratiroid merupakan salah satu hormon pengatur kalsium yang paling penting dalam tubuh. Aksi utamanya di ginjal adalah meningkatkan reabsorpsi kalsium tubular, terutama pada tubulus distal dan tubulus penghubung (connecting tubules), yaitu segmen tubulus yang menghubungkan tubulus distal dengan duktus pengumpul kortikal. Hormon paratiroid juga memiliki aksi lain, termasuk menghambat reabsorpsi fosfat oleh tubulus proksimal dan merangsang reabsorpsi magnesium oleh ansa Henle, sebagaimana dibahas pada Bab 30.

AKTIVASI SISTEM SARAF SIMPATIS MENINGKATKAN REABSORPSI NATRIUM

Aktivasi sistem saraf simpatis, jika berat, dapat menurunkan ekskresi natrium dan air dengan menyebabkan konstriksi arteriol ginjal, sehingga menurunkan GFR. Namun, bahkan tingkat aktivasi simpatis yang rendah juga menurunkan ekskresi natrium dan air dengan meningkatkan reabsorpsi natrium pada tubulus proksimal, segmen asendens tebal ansa Henle, dan mungkin pada bagian tubulus ginjal yang lebih distal. Hal ini terjadi melalui aktivasi reseptor α-adrenergik pada sel epitel tubular ginjal.

Stimulasi sistem saraf simpatis juga meningkatkan pelepasan renin dan pembentukan angiotensin II, yang menambah efek keseluruhan berupa peningkatan reabsorpsi tubular dan penurunan ekskresi natrium oleh ginjal.

PENGGUNAAN METODE KLIRENS UNTUK MENGUKUR FUNGSI GINJAL

Laju pembersihan berbagai zat dari plasma memberikan cara yang berguna untuk mengukur efektivitas ginjal dalam mengekskresikan berbagai zat (Tabel 28-4). Secara definisi, klirens ginjal suatu zat adalah volume plasma yang dibersihkan sepenuhnya dari zat tersebut oleh ginjal per satuan waktu.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] How To Win Friends&Influence People-Dale Carnegie

Meskipun tidak ada satu volume plasma pun yang benar-benar dibersihkan sepenuhnya dari suatu zat, klirens ginjal memberikan cara yang berguna untuk mengukur fungsi ekskretoris ginjal. Klirens ginjal dapat digunakan untuk mengukur aliran darah ginjal, GFR, reabsorpsi tubular, dan sekresi tubular.

Untuk menggambarkan prinsip klirens, perhatikan contoh berikut. Jika plasma yang melewati ginjal mengandung 1 miligram suatu zat dalam setiap mililiter, dan jika 1 miligram zat tersebut juga diekskresikan ke dalam urin setiap menit, maka 1 ml/menit plasma dibersihkan dari zat tersebut. Klirens mengacu pada volume plasma yang diperlukan untuk menyediakan jumlah zat yang diekskresikan dalam urin per satuan waktu. Secara matematis dinyatakan sebagai:

di mana Cs adalah laju klirens suatu zat s, Ps adalah konsentrasi plasma zat tersebut, Us adalah konsentrasi urin zat tersebut, dan V adalah laju aliran urin.

Dengan menyusun kembali persamaan tersebut, klirens dapat dinyatakan sebagai:

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia]Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 1-11

Dengan demikian, klirens ginjal suatu zat dihitung dari laju ekskresi urin (Us × V) zat tersebut dibagi dengan konsentrasi plasmanya.

KLIRENS INULIN DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MEMPERKIRAKAN LAJU FILTRASI GLOMERULUS

Jika suatu zat difiltrasi secara bebas (terfiltrasi sama bebasnya dengan air) dan tidak direabsorpsi maupun disekresikan oleh tubulus ginjal, maka laju ekskresi zat tersebut dalam urin (Us × V) sama dengan laju filtrasi zat tersebut oleh ginjal (GFR × Ps). Dengan demikian:

Oleh karena itu, GFR dapat dihitung sebagai klirens zat tersebut sebagai berikut:

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia The-Twelfth-Planet atau planet ke 12 Zecharia Sitchin

Salah satu zat yang memenuhi kriteria ini adalah inulin, suatu molekul polisakarida dengan berat molekul sekitar 5200.

Inulin, yang tidak diproduksi oleh tubuh, ditemukan pada akar beberapa jenis tanaman dan harus diberikan secara intravena kepada pasien untuk mengukur GFR.

Gambar 28-20 menunjukkan penanganan ginjal terhadap inulin. Pada contoh ini, konsentrasi plasma adalah 1 mg/ml, konsentrasi urin adalah 125 mg/ml, dan laju aliran urin adalah 1 ml/menit. Oleh karena itu, sebanyak 125 mg/menit inulin masuk ke dalam urin.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Good to Great - Jim Collins

Klirens inulin kemudian dihitung sebagai laju ekskresi urin inulin dibagi dengan konsentrasi plasma, yang menghasilkan nilai 125 ml/menit. Dengan demikian, 125 mililiter plasma yang mengalir melalui ginjal harus difiltrasi untuk menghasilkan jumlah inulin yang muncul dalam urin.

Inulin bukan satu-satunya zat yang dapat digunakan untuk menentukan GFR. Zat lain yang telah digunakan secara klinis untuk memperkirakan GFR meliputi iotalamat (iothalamate), kromium etilendiamintetraasetat (EDTA), sistatin C (cystatin C), dan kreatinin.

KLIRENS KREATININ DAN KONSENTRASI KREATININ PLASMA DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MEMPERKIRAKAN LAJU FILTRASI GLOMERULUS

Kreatinin merupakan produk sampingan metabolisme otot dan dibersihkan dari cairan tubuh hampir seluruhnya melalui filtrasi glomerulus. Oleh karena itu, klirens kreatinin juga dapat digunakan untuk menilai GFR. Karena pengukuran klirens kreatinin tidak memerlukan infus intravena kepada pasien, metode ini jauh lebih luas digunakan dibandingkan klirens inulin untuk memperkirakan GFR secara klinis.

Namun, klirens kreatinin bukan merupakan penanda GFR yang sempurna karena sejumlah kecil kreatinin disekresikan oleh tubulus, sehingga jumlah kreatinin yang diekskresikan sedikit melebihi jumlah yang difiltrasi. Selain itu, biasanya terdapat sedikit kesalahan dalam pengukuran kreatinin plasma yang menyebabkan estimasi konsentrasi kreatinin plasma menjadi lebih tinggi. Secara kebetulan, kedua kesalahan ini cenderung saling meniadakan. Oleh karena itu, klirens kreatinin memberikan perkiraan GFR yang cukup baik.

Dalam beberapa keadaan, pengumpulan urin untuk mengukur klirens kreatinin (CCr) mungkin tidak praktis. Namun, perkiraan perubahan GFR dapat diperoleh hanya dengan mengukur konsentrasi kreatinin plasma (PCr), yang berbanding terbalik dengan GFR:

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 12-19

Jika GFR tiba-tiba menurun sebesar 50%, ginjal untuk sementara hanya akan memfiltrasi dan mengekskresikan setengah jumlah kreatinin seperti biasanya, sehingga kreatinin akan terakumulasi dalam cairan tubuh dan meningkatkan konsentrasi plasmanya. Konsentrasi kreatinin plasma akan terus meningkat hingga beban filtrasi kreatinin (PCr × GFR) dan ekskresi kreatinin (UCr × V) kembali normal, serta keseimbangan antara produksi dan ekskresi kreatinin kembali tercapai. Respons ini akan terjadi ketika kadar kreatinin plasma meningkat menjadi sekitar dua kali nilai normal, seperti ditunjukkan pada Gambar 28-21.

Jika GFR turun menjadi seperempat dari normal, kadar kreatinin plasma akan meningkat menjadi sekitar empat kali normal, dan penurunan GFR menjadi seperdelapan dari normal akan meningkatkan kadar kreatinin plasma menjadi delapan kali normal. Dengan demikian, pada kondisi tunak (steady-state), laju ekskresi kreatinin sama dengan laju produksinya, meskipun terjadi penurunan GFR. Namun, laju ekskresi kreatinin yang normal ini dicapai dengan konsekuensi meningkatnya konsentrasi kreatinin plasma, seperti ditunjukkan pada Gambar 28-22.

KLIRENS ASAM PARA-AMINOHIPURAT DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MEMPERKIRAKAN ALIRAN PLASMA GINJAL

Secara teoretis, jika suatu zat dibersihkan sepenuhnya dari plasma, maka laju klirens zat tersebut sama dengan total aliran plasma ginjal (renal plasma flow, RPF). Dengan kata lain, jumlah zat yang dihantarkan ke ginjal melalui darah (RPF × Ps) akan sama dengan jumlah yang diekskresikan dalam urin (Us × V?). Dengan demikian, RPF dapat dihitung sebagai berikut:

Baca Juga: Penemuan artefakUFO dan alien di Guanajuato

Gambar 28-23 Pengukuran aliran plasma ginjal berdasarkan klirens asam para-aminohipurat (PAH). PAH difiltrasi secara bebas oleh kapiler glomerulus dan juga disekresikan dari darah kapiler peritubular ke dalam lumen tubulus. Jumlah PAH dalam plasma arteri ginjal hampir sama dengan jumlah PAH yang diekskresikan dalam urin. Oleh karena itu, aliran plasma ginjal dapat dihitung dari klirens PAH. Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat, dapat dilakukan koreksi terhadap persentase PAH yang masih tersisa dalam darah ketika darah meninggalkan ginjal. PPAH, konsentrasi PAH plasma arteri; UPAH, konsentrasi PAH urin; V, laju aliran urin.

Karena GFR hanya sekitar 20% dari total aliran plasma, suatu zat yang dibersihkan sepenuhnya dari plasma harus diekskresikan melalui sekresi tubular selain melalui filtrasi glomerulus (Gambar 28-23). Tidak ada zat yang diketahui dibersihkan sepenuhnya oleh ginjal. Salah satu zat, yaitu PAH, dibersihkan sekitar 90% dari plasma. Oleh karena itu, klirens PAH dapat digunakan untuk memperkirakan RPF.

Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat, dapat dilakukan koreksi terhadap persentase PAH yang masih berada dalam darah saat darah meninggalkan ginjal. Persentase PAH yang dihilangkan dari darah dikenal sebagai rasio ekstraksi PAH dan rata-rata sekitar 90% pada ginjal normal. Pada ginjal yang mengalami penyakit, rasio ekstraksi ini dapat menurun karena ketidakmampuan tubulus yang rusak untuk mensekresikan PAH ke dalam cairan tubular.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Essentials of Nerve Conduction

Perhitungan RPF dapat ditunjukkan melalui contoh berikut. Misalkan konsentrasi PAH plasma adalah 0,01 mg/ml, konsentrasi urin adalah 5,85 mg/ml, dan laju aliran urin adalah 1 ml/menit. Klirens PAH dapat dihitung dari laju ekskresi PAH urin (5,85 mg/ml × 1 ml/menit) dibagi dengan konsentrasi PAH plasma (0,01 mg/ml). Dengan demikian, klirens PAH adalah 585 ml/menit.

Jika rasio ekstraksi PAH adalah 90%, maka RPF sebenarnya dapat dihitung dengan membagi 585 ml/menit dengan 0,9, sehingga diperoleh nilai 650 ml/menit. Dengan demikian, total RPF dapat dihitung sebagai berikut:

Rasio ekstraksi (EPAH) dihitung sebagai selisih antara konsentrasi PAH arteri ginjal (PPAH) dan konsentrasi PAH vena ginjal (VPAH), dibagi dengan konsentrasi PAH arteri ginjal:

Baca Juga: Kandungan Daun Kelor Segar dan Kering data gizi dan manfaatnya

Aliran darah total melalui ginjal dapat dihitung dari total RPF dan hematokrit (persentase sel darah merah dalam darah). Jika hematokrit adalah 0,45 dan total RPF adalah 650 ml/menit, maka total aliran darah melalui kedua ginjal adalah:

FRAKSI FILTRASI DIHITUNG DARI GFR DIBAGI RPF

Untuk menghitung fraksi filtrasi (filtration fraction, FF), yaitu fraksi plasma yang difiltrasi melalui membran glomerulus, terlebih dahulu harus diketahui RPF (klirens PAH) dan GFR (klirens inulin).

Jika RPF adalah 650 ml/menit dan GFR adalah 125 ml/menit, maka fraksi filtrasi dihitung sebagai berikut:

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Psychology of Money - Morgan Housel

FF = GFR / RPF = 125 / 650 = 0,19

PERHITUNGAN REABSORPSI ATAU SEKRESI TUBULAR DARI KLIRENS GINJAL

Jika laju filtrasi glomerulus dan laju ekskresi ginjal suatu zat diketahui, dapat dihitung apakah terjadi reabsorpsi bersih atau sekresi bersih zat tersebut oleh tubulus ginjal.

Sebagai contoh, jika laju ekskresi zat tersebut (Us × V) lebih kecil daripada beban filtrasi zat tersebut (GFR × Ps), maka sebagian zat tersebut pasti telah direabsorpsi dari tubulus ginjal. Sebaliknya, jika laju ekskresi zat tersebut lebih besar daripada beban filtrasinya, maka laju kemunculannya dalam urin merupakan hasil penjumlahan antara laju filtrasi glomerulus dan sekresi tubular.

Contoh berikut menunjukkan perhitungan reabsorpsi tubular. Misalkan diperoleh nilai laboratorium berikut pada seorang pasien:

• Laju aliran urin = 1 ml/menit
• Konsentrasi natrium urin (UNa) = 70 mEq/L = 70 μEq/ml
• Konsentrasi natrium plasma (PNa) = 140 mEq/L = 140 μEq/ml
• GFR (klirens inulin) = 100 ml/menit

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Man's Search for Meaning - Viktor E. Frankl

Dalam contoh ini, beban filtrasi natrium adalah:

GFR × PNa = 100 ml/menit × 140 μEq/ml = 14.000 μEq/menit

Ekskresi natrium urin (UNa × laju aliran urin) adalah:

70 μEq/menit

Oleh karena itu, reabsorpsi tubular natrium adalah selisih antara beban filtrasi dan ekskresi urin:

14.000 μEq/menit − 70 μEq/menit = 13.930 μEq/menit

PERBANDINGAN KLIRENS INULIN DENGAN KLIRENS BERBAGAI ZAT TERLARUT

Generalisasi berikut dapat dibuat dengan membandingkan klirens suatu zat dengan klirens inulin, yang merupakan standar baku (gold standard) untuk pengukuran GFR:

Jika laju klirens suatu zat sama dengan klirens inulin, maka zat tersebut hanya difiltrasi dan tidak direabsorpsi maupun disekresikan.
Jika laju klirens suatu zat lebih kecil daripada klirens inulin, maka zat tersebut pasti telah direabsorpsi oleh tubulus nefron.
Jika laju klirens suatu zat lebih besar daripada klirens inulin, maka zat tersebut pasti disekresikan oleh tubulus nefron.

Berikut adalah perkiraan laju klirens beberapa zat yang secara normal ditangani oleh ginjal: