Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 30-37
BAB 32
DIURETIK DAN MEKANISME KERJANYA Diuretik dan Penyakit Ginjal
BAB 32
DIURETIK DAN MEKANISME KERJANYA Diuretik dan Penyakit Ginjal
Diuretik meningkatkan laju pengeluaran volume urin, sebagaimana tersirat dari namanya. Sebagian besar diuretik juga meningkatkan ekskresi solut dalam urin, terutama natrium dan klorida. Bahkan, sebagian besar diuretik yang digunakan secara klinis bekerja dengan menurunkan reabsorpsi natrium di tubulus ginjal, yang menyebabkan natriuresis (peningkatan ekskresi natrium), yang selanjutnya menyebabkan diuresis (peningkatan ekskresi air). Dengan kata lain, pada sebagian besar kasus, peningkatan ekskresi air terjadi sebagai akibat sekunder dari penghambatan reabsorpsi natrium tubulus karena natrium yang tetap berada di dalam tubulus bertindak secara osmotik untuk menurunkan reabsorpsi air. Karena reabsorpsi tubulus ginjal terhadap banyak solut lain, seperti kalium, klorida, magnesium, dan kalsium, juga dipengaruhi secara sekunder oleh reabsorpsi natrium, banyak diuretik juga meningkatkan ekskresi ginjal terhadap solut-solut tersebut.
Penggunaan klinis diuretik yang paling umum adalah untuk mengurangi volume cairan ekstraseluler, terutama pada penyakit yang berhubungan dengan edema dan pada hipertensi. Sebagaimana dibahas dalam Bab 25, kehilangan natrium dari tubuh terutama menurunkan volume cairan ekstraseluler; oleh karena itu, diuretik biasanya diberikan pada kondisi klinis yang disertai peningkatan volume cairan ekstraseluler.
Beberapa diuretik dapat meningkatkan produksi urin lebih dari 20 kali lipat dalam beberapa menit setelah pemberiannya. Namun, efek sebagian besar diuretik terhadap ekskresi garam dan air oleh ginjal akan berkurang dalam beberapa hari akibat aktivasi mekanisme kompensasi yang dipicu oleh penurunan volume cairan ekstraseluler (Gambar 32-1). Sebagai contoh, penurunan volume cairan ekstraseluler dapat menurunkan tekanan arteri dan laju filtrasi glomerulus (glomerular filtration rate, GFR) serta meningkatkan sekresi renin dan pembentukan angiotensin II (Ang II); seluruh respons ini pada akhirnya mengatasi efek kronis diuretik terhadap produksi urin. Dengan demikian, pada keadaan tunak, produksi urin kembali setara dengan asupan, tetapi hanya setelah terjadi penurunan tekanan arteri dan volume cairan ekstraseluler yang meredakan hipertensi atau edema yang menjadi alasan awal penggunaan diuretik.
Berbagai diuretik yang tersedia untuk penggunaan klinis memiliki mekanisme kerja yang berbeda dan karena itu menghambat reabsorpsi tubulus pada lokasi yang berbeda sepanjang nefron ginjal. Kelas umum diuretik, mekanisme kerjanya, dan lokasi kerjanya pada tubulus ditunjukkan pada Tabel 32-1.
Gambar 32-1. Ekskresi natrium dan volume cairan ekstraseluler selama pemberian diuretik. Peningkatan segera ekskresi natrium disertai dengan penurunan volume cairan ekstraseluler. Jika asupan natrium dipertahankan konstan, mekanisme kompensasi pada akhirnya akan mengembalikan ekskresi natrium sehingga setara dengan asupan natrium, dan dengan demikian keseimbangan natrium kembali tercapai.
Penyuntikan zat ke dalam aliran darah yang difiltrasi oleh kapiler glomerulus tetapi tidak mudah direabsorpsi oleh tubulus ginjal, seperti urea, manitol, dan sukrosa, menyebabkan peningkatan nyata konsentrasi molekul aktif osmotik di dalam tubulus. Tekanan osmotik solut-solut ini kemudian menurunkan reabsorpsi air, sehingga sejumlah besar cairan tubulus terbilas ke dalam urin.
Volume urin yang besar juga terbentuk pada penyakit tertentu yang berhubungan dengan kelebihan solut yang gagal direabsorpsi dari cairan tubulus. Sebagai contoh, ketika konsentrasi glukosa darah meningkat hingga kadar tinggi pada diabetes melitus, peningkatan beban glukosa yang difiltrasi ke dalam tubulus melebihi kapasitas tubulus untuk mereabsorpsi glukosa (yaitu melebihi transport maximum glukosa). Pada konsentrasi glukosa plasma di atas sekitar 250 mg/dL, hanya sedikit glukosa tambahan yang direabsorpsi oleh tubulus; sebaliknya, kelebihan glukosa tetap berada di dalam tubulus, bertindak sebagai diuretik osmotik, dan meningkatkan laju aliran urin. Oleh karena itu, salah satu tanda khas diabetes melitus yang tidak terkontrol adalah poliuria (sering berkemih), yang diimbangi oleh tingginya asupan cairan (polidipsia) sebagai akibat dehidrasi, peningkatan osmolaritas cairan ekstraseluler, dan aktivasi mekanisme haus.
Furosemid, asam etakrinat, dan bumetanid merupakan diuretik kuat yang menurunkan reabsorpsi pada segmen asenden tebal lengkung Henle dengan memblokir kotransporter 1-natrium, 2-klorida, 1-kalium yang terletak pada membran luminal sel epitel (lihat Gambar 28-9). Diuretik loop ini termasuk di antara diuretik yang paling kuat digunakan secara klinis.
Dengan memblokir kotranspor natrium-klorida-kalium pada membran luminal lengkung Henle, diuretik loop meningkatkan ekskresi urin natrium, klorida, kalium, dan elektrolit lainnya, serta air, karena dua alasan: (1) diuretik ini sangat meningkatkan jumlah solut yang dihantarkan ke bagian distal nefron, dan solut-solut ini bertindak sebagai agen osmotik yang mencegah reabsorpsi air; dan (2) diuretik ini mengganggu sistem pengganda arus balik (countercurrent multiplier system) dengan menurunkan absorpsi ion dari lengkung Henle ke interstitium medula, sehingga menurunkan osmolaritas cairan interstisial medula. Oleh karena itu, diuretik loop mengganggu kemampuan ginjal untuk memekatkan maupun mengencerkan urin.
Pengenceran urin terganggu karena penghambatan reabsorpsi natrium dan klorida di lengkung Henle menyebabkan lebih banyak ion-ion tersebut diekskresikan bersama peningkatan ekskresi air. Kemampuan pemekatan urin terganggu karena konsentrasi ion-ion tersebut dalam cairan interstisial medula ginjal, dan dengan demikian osmolaritas medula ginjal, menurun. Akibatnya, reabsorpsi cairan dari duktus pengumpul menurun sehingga kemampuan pemekatan maksimal ginjal juga sangat berkurang. Selain itu, penurunan osmolaritas cairan interstisial medula ginjal mengurangi reabsorpsi air dari lengkung Henle desenden. Karena berbagai efek ini, sebanyak 20% hingga 30% filtrat glomerulus dapat masuk ke dalam urin, sehingga produksi urin pada kondisi akut dapat mencapai hingga 25 kali normal selama setidaknya beberapa menit.
Turunan tiazid, seperti klorotiazid, bekerja terutama pada tubulus distal awal dengan memblokir kotransporter natrium-klorida pada membran luminal sel tubulus (lihat Gambar 28-10). Dalam kondisi yang menguntungkan, agen ini dapat menyebabkan maksimum 5% hingga 10% filtrat glomerulus masuk ke dalam urin, yang kira-kira sama dengan jumlah natrium yang secara normal direabsorpsi oleh tubulus distal.
Asetazolamid menghambat enzim karbonat anhidrase, yang sangat penting untuk reabsorpsi bikarbonat (HCO??) di tubulus ginjal, sebagaimana dibahas dalam Bab 31. Karbonat anhidrase sangat banyak ditemukan di tubulus proksimal, yang merupakan lokasi utama kerja inhibitor karbonat anhidrase. Sejumlah karbonat anhidrase juga terdapat pada sel tubulus lainnya, seperti sel interkalata pada tubulus pengumpul.
Karena sekresi ion hidrogen (H+) dan reabsorpsi HCO3− di tubulus proksimal berpasangan dengan reabsorpsi natrium melalui mekanisme transpor tandingan natrium-ion hidrogen pada membran luminal, penurunan reabsorpsi HCO3− juga menurunkan reabsorpsi natrium. Hambatan reabsorpsi natrium dan HCO3− dari cairan tubular menyebabkan ion-ion tersebut tetap berada di dalam tubulus dan bertindak sebagai diuretik osmotik. Seperti yang dapat diperkirakan, salah satu kelemahan inhibitor karbonat anhidrase adalah bahwa obat-obat ini menyebabkan derajat asidosis tertentu akibat kehilangan HCO3− yang berlebihan dalam urin.
Antagonis Reseptor Mineralokortikoid Menurunkan Reabsorpsi Natrium Dari dan Sekresi Kalium Ke Dalam Tubulus Pengumpul
Spironolakton dan eplerenon merupakan antagonis reseptor mineralokortikoid yang bersaing dengan aldosteron untuk tempat pengikatan reseptor pada sel epitel tubulus pengumpul dan duktus pengumpul, sehingga dapat menurunkan reabsorpsi natrium dan sekresi kalium pada segmen tubulus ini (lihat Gambar 28-12). Akibatnya, natrium tetap berada di dalam tubulus dan bertindak sebagai diuretik osmotik, yang menyebabkan peningkatan ekskresi air serta natrium. Karena obat-obat ini juga menghambat efek aldosteron dalam meningkatkan sekresi kalium di tubulus, obat-obat ini menurunkan ekskresi kalium.
Antagonis reseptor mineralokortikoid juga menyebabkan perpindahan kalium dari dalam sel ke cairan ekstraseluler. Pada beberapa kasus, perpindahan ini menyebabkan konsentrasi kalium cairan ekstraseluler meningkat secara berlebihan. Oleh karena itu, spironolakton dan antagonis reseptor mineralokortikoid lainnya disebut sebagai diuretik hemat kalium (potassium-sparing diuretics). Banyak diuretik lain menyebabkan kehilangan kalium melalui urin, berbeda dengan antagonis reseptor mineralokortikoid yang mempertahankan kalium.
Penghambat Kanal Natrium Menurunkan Reabsorpsi Natrium di Tubulus Pengumpul
Amilorid dan triamteren juga menghambat reabsorpsi natrium dan sekresi kalium di tubulus pengumpul, serupa dengan efek spironolakton. Namun, pada tingkat seluler, obat-obat ini bekerja secara langsung dengan menghambat masuknya natrium ke dalam kanal natrium pada membran luminal sel epitel tubulus pengumpul (lihat Gambar 28-12). Karena berkurangnya masuknya natrium ke dalam sel epitel ini, terjadi pula penurunan transpor natrium melintasi membran basolateral sel dan, oleh karena itu, penurunan aktivitas pompa natrium-kalium adenosin trifosfatase (pompa Na+-K+ ATPase). Penurunan aktivitas ini mengurangi transpor kalium ke dalam sel dan pada akhirnya menurunkan sekresi kalium ke dalam cairan tubular. Oleh karena itu, penghambat kanal natrium juga merupakan diuretik hemat kalium dan menurunkan laju ekskresi kalium melalui urin.
Penyakit ginjal merupakan salah satu penyebab terpenting kematian dan disabilitas di banyak negara di seluruh dunia. Sebagai contoh, pada tahun 2018, lebih dari 14% orang dewasa di Amerika Serikat, atau lebih dari 30 juta orang, diperkirakan menderita penyakit ginjal kronis, dan jutaan lainnya mengalami cedera ginjal akut atau bentuk disfungsi ginjal yang lebih ringan.
Penyakit ginjal berat dapat dibagi menjadi dua kategori utama:
Di dalam dua kategori umum ini terdapat banyak penyakit ginjal spesifik yang dapat memengaruhi pembuluh darah ginjal, glomerulus, tubulus, interstisium ginjal, dan bagian saluran kemih di luar ginjal, termasuk ureter dan kandung kemih. Dalam bab ini dibahas kelainan fisiologis spesifik yang terjadi pada beberapa jenis penyakit ginjal yang lebih penting.
Penyebab AKI sering dibagi menjadi tiga kategori utama:
Pada beberapa penyebab penting AKI, seperti sepsis, kelainan prarenal (misalnya penurunan tekanan darah) dan intrarenal (cedera endotel dan tubulus) dapat terjadi secara bersamaan.
Ginjal normal menerima suplai darah yang melimpah sekitar 1100 ml/menit, atau sekitar 20% hingga 25% dari curah jantung. Tujuan utama aliran darah yang tinggi ke ginjal ini adalah menyediakan plasma yang cukup untuk laju filtrasi glomerulus yang tinggi yang diperlukan dalam pengaturan volume cairan tubuh dan konsentrasi zat terlarut secara efektif. Oleh karena itu, penurunan aliran darah ginjal biasanya disertai dengan penurunan GFR dan penurunan pengeluaran urin berupa air dan zat terlarut. Akibatnya, kondisi yang secara akut menurunkan aliran darah ke ginjal biasanya menyebabkan oliguria, yang mengacu pada berkurangnya produksi urin hingga berada di bawah tingkat asupan air dan zat terlarut. Kondisi ini menyebabkan akumulasi air dan zat terlarut dalam cairan tubuh. Jika aliran darah ginjal berkurang secara nyata, dapat terjadi penghentian total produksi urin, suatu kondisi yang disebut anuria.
Selama aliran darah ginjal tidak turun di bawah sekitar 20% hingga 25% dari normal, AKI biasanya dapat dipulihkan apabila penyebab iskemia dikoreksi sebelum terjadi kerusakan sel ginjal. Berbeda dengan beberapa jaringan lain, ginjal dapat bertahan terhadap penurunan aliran darah yang relatif besar sebelum terjadi kerusakan bermakna pada sel ginjal. Alasan fenomena ini adalah bahwa ketika aliran darah ginjal berkurang, GFR dan jumlah natrium klorida yang difiltrasi oleh glomerulus (serta laju filtrasi air dan elektrolit lainnya) juga berkurang. Hal ini menurunkan jumlah natrium klorida yang harus direabsorpsi oleh tubulus, yang menggunakan sebagian besar energi dan oksigen yang dikonsumsi oleh ginjal normal. Oleh karena itu, ketika aliran darah ginjal dan GFR menurun, konsumsi oksigen ginjal juga menurun. Ketika GFR mendekati nol, konsumsi oksigen ginjal mendekati tingkat yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan sel tubulus ginjal saat tidak melakukan reabsorpsi natrium. Jika aliran darah menurun di bawah kebutuhan dasar ini, yang biasanya kurang dari 20% hingga 25% dari aliran darah ginjal normal, sel ginjal menjadi hipoksik, dan penurunan lebih lanjut aliran darah ginjal, jika berlangsung lama, akan menyebabkan kerusakan atau bahkan kematian sel ginjal, terutama sel epitel tubulus.
Jika penyebab AKI prarenal tidak dikoreksi dan iskemia ginjal berlangsung lebih dari beberapa jam, jenis gagal ginjal ini dapat berkembang menjadi AKI intrarenal, sebagaimana dibahas kemudian. Penurunan akut aliran darah ginjal merupakan penyebab umum AKI pada pasien yang dirawat di rumah sakit, terutama mereka yang mengalami cedera berat. Tabel 32-2 menunjukkan beberapa penyebab umum penurunan aliran darah ginjal dan AKI prarenal.
Kelainan yang berasal dari ginjal dan secara mendadak menurunkan produksi urin termasuk dalam kategori umum AKI intrarenal. Kategori AKI ini dapat dibagi lebih lanjut menjadi: (1) kondisi yang mencederai kapiler glomerulus atau pembuluh darah kecil ginjal lainnya; (2) kondisi yang merusak epitel tubulus ginjal; dan (3) kondisi yang menyebabkan kerusakan pada interstisium ginjal. Klasifikasi ini mengacu pada lokasi utama cedera, tetapi karena vaskularisasi ginjal dan sistem tubulus saling bergantung secara fungsional, kerusakan pembuluh darah ginjal dapat menyebabkan kerusakan tubulus, dan kerusakan primer tubulus dapat menyebabkan kerusakan pembuluh darah ginjal. Beberapa penyebab cedera ginjal akut intrarenal dicantumkan dalam Tabel 32-3.
Glomerulonefritis akut adalah salah satu jenis AKI intrarenal yang biasanya disebabkan oleh reaksi imun abnormal yang merusak glomerulus. Pada sekitar 95% pasien dengan penyakit ini, kerusakan glomerulus terjadi 1 hingga 3 minggu setelah infeksi di bagian tubuh lain, yang sering disebabkan oleh tipe tertentu streptokokus beta grup A. Infeksi tersebut dapat berupa radang tenggorokan streptokokus, tonsilitis streptokokus, atau bahkan infeksi kulit streptokokus. Bukan infeksi itu sendiri yang merusak ginjal. Sebaliknya, selama beberapa minggu, ketika antibodi terhadap antigen streptokokus berkembang, antibodi dan antigen bereaksi satu sama lain membentuk kompleks imun tidak larut yang terperangkap di glomerulus, terutama pada bagian membran basal glomerulus.
Setelah kompleks imun terdeposit di glomerulus, banyak sel glomerulus mulai berproliferasi, terutama sel mesangial yang terletak di antara endotel dan epitel. Selain itu, sejumlah besar sel darah putih terperangkap di glomerulus. Banyak glomerulus menjadi tersumbat oleh reaksi inflamasi ini, dan glomerulus yang tidak tersumbat biasanya menjadi sangat permeabel sehingga memungkinkan protein dan sel darah merah bocor dari darah kapiler glomerulus ke filtrat glomerulus. Pada kasus yang berat, dapat terjadi penghentian fungsi ginjal total atau hampir total.
Inflamasi akut glomerulus biasanya mereda dalam waktu sekitar 2 minggu dan, pada sebagian besar pasien, ginjal kembali berfungsi hampir normal dalam beberapa minggu hingga beberapa bulan berikutnya. Namun, kadang-kadang banyak glomerulus mengalami kerusakan yang tidak dapat diperbaiki, dan pada sebagian kecil pasien, perburukan fungsi ginjal progresif terus berlanjut tanpa batas waktu, yang akhirnya menyebabkan CKD, sebagaimana dijelaskan pada bagian berikutnya dalam bab ini.
Penyebab lain gagal ginjal akut intrarenal adalah nekrosis tubular, yang berarti destruksi sel epitel pada tubulus. Beberapa penyebab umum nekrosis tubular adalah sebagai berikut: (1) iskemia berat dan suplai oksigen serta nutrien yang tidak memadai ke sel epitel tubular; dan (2) racun, toksin, atau obat-obatan yang menghancurkan sel epitel tubular.
Iskemia ginjal yang berat dapat terjadi akibat syok sirkulasi atau gangguan lain yang sangat menghambat suplai darah ke ginjal. Jika iskemia cukup berat sehingga secara serius mengganggu penghantaran nutrien dan oksigen ke sel epitel tubular ginjal, dan jika cedera tersebut berlangsung lama, dapat terjadi kerusakan atau bahkan destruksi sel epitel. Ketika kerusakan ini terjadi, sel-sel tubular terlepas dan menyumbat banyak nefron sehingga tidak ada produksi urin dari nefron yang tersumbat; nefron yang terkena sering kali gagal mengekskresikan urin meskipun aliran darah ginjal telah kembali normal, selama tubulus masih tersumbat. Penyebab tersering kerusakan iskemik pada epitel tubular adalah penyebab prarenal AKI yang berhubungan dengan syok sirkulasi, sebagaimana telah dibahas sebelumnya dalam bab ini.
Terdapat daftar panjang racun ginjal dan obat-obatan yang dapat merusak epitel tubular dan menyebabkan AKI. Beberapa di antaranya adalah karbon tetraklorida, logam berat (misalnya merkuri dan timbal), etilen glikol (yang merupakan komponen utama cairan antibeku), berbagai insektisida, beberapa obat yang digunakan sebagai antibiotik (misalnya tetrasiklin), dan cisplatin yang digunakan untuk mengobati kanker tertentu. Masing-masing zat ini memiliki efek toksik spesifik terhadap sel epitel tubular ginjal, yang menyebabkan kematian banyak sel tersebut. Akibatnya, sel epitel terlepas dari membran basal dan menyumbat tubulus. Pada beberapa kasus, membran basal juga mengalami kerusakan. Jika membran basal tetap utuh, sel epitel tubular baru dapat tumbuh di sepanjang permukaan membran tersebut sehingga tubulus dapat memperbaiki dirinya sendiri dalam waktu 10 hingga 20 hari.
Berbagai kelainan pada saluran kemih bagian bawah dapat menghambat atau sebagian menghambat aliran urin dan dengan demikian menyebabkan AKI, bahkan ketika suplai darah dan fungsi ginjal lainnya pada awalnya normal. Jika produksi urin hanya berkurang pada satu ginjal, tidak akan terjadi perubahan besar pada komposisi cairan tubuh karena ginjal kontralateral dapat meningkatkan produksi urinnya secara cukup untuk mempertahankan kadar elektrolit dan zat terlarut ekstraseluler yang relatif normal, serta volume cairan ekstraseluler yang normal. Pada jenis cedera ginjal ini, fungsi ginjal normal dapat dipulihkan jika penyebab dasarnya dikoreksi dalam beberapa jam. Namun, obstruksi kronis saluran kemih yang berlangsung selama beberapa hari atau minggu dapat menyebabkan kerusakan ginjal yang ireversibel. Beberapa penyebab AKI pascarenal meliputi: (1) obstruksi bilateral ureter atau pelvis renalis akibat batu berukuran besar atau bekuan darah; (2) obstruksi kandung kemih; dan (3) obstruksi uretra.
Efek fisiologis utama AKI adalah retensi air, produk sisa metabolisme, dan elektrolit dalam darah serta cairan ekstraseluler. Hal ini dapat menyebabkan kelebihan cairan dan garam yang selanjutnya dapat menimbulkan edema dan hipertensi. Namun, retensi kalium yang berlebihan sering kali merupakan ancaman yang lebih serius bagi pasien dengan AKI karena peningkatan konsentrasi kalium plasma (hiperkalemia) di atas 8 mEq/L (hanya dua kali nilai normal) dapat berakibat fatal. Karena ginjal juga tidak mampu mengekskresikan ion hidrogen dalam jumlah yang cukup, pasien dengan AKI dapat mengalami asidosis metabolik, yang dengan sendirinya dapat mematikan atau memperberat hiperkalemia.
Pada kasus AKI yang paling berat, terjadi anuria total. Pasien akan meninggal dalam waktu 8 hingga 14 hari kecuali fungsi ginjal dipulihkan atau ginjal buatan digunakan untuk mengeluarkan kelebihan air, elektrolit, dan produk sisa metabolisme yang tertahan di dalam tubuh. Efek lain dari penurunan produksi urin, serta pengobatan dengan ginjal buatan, dibahas pada bagian berikutnya terkait CKD.
CKD biasanya didefinisikan sebagai adanya kerusakan ginjal atau penurunan fungsi ginjal yang menetap selama sedikitnya 3 bulan. CKD sering dikaitkan dengan kehilangan progresif dan ireversibel sejumlah besar nefron yang berfungsi. Gejala klinis yang serius biasanya tidak muncul hingga jumlah nefron fungsional berkurang setidaknya 70% hingga 75% di bawah normal. Bahkan, konsentrasi sebagian besar elektrolit dalam darah yang relatif normal dan volume cairan tubuh yang normal masih dapat dipertahankan sampai jumlah nefron fungsional menurun menjadi kurang dari 20% hingga 25% dari normal.
Tabel 32-4 mencantumkan beberapa penyebab CKD yang paling penting. Secara umum, CKD, seperti halnya AKI, dapat terjadi akibat gangguan pada pembuluh darah, glomerulus, tubulus, interstisium ginjal, dan saluran kemih bagian bawah. Meskipun terdapat berbagai macam penyakit yang dapat menyebabkan CKD, hasil akhirnya pada dasarnya sama, yaitu penurunan jumlah nefron yang berfungsi.
Comments (0)