BAB XI Biokimia Ginjal dan Cairan Tubuh

BAB XI Biokimia Ginjal dan Cairan Tubuh pg. 198

A. Biokimia Ginjal dan Cairan Tubuh Cairan ekstrak sel merupakan medium sel-sel ditemukan oleh Claude Bernard serta menyebutnya sebagai Millieu Interieur (lingkungan intrasel). Setiap perubahan dalam cairan ekstrasel mengalami perubahan dalam intrasel, bila terjadi gangguan fungsi sel maka ekstraksel diharap tetap normal. Mempertahankan cairan ekstraksel normal (mempertahankan susunan optimal cairan tubuh) melalui 2 cara yaitu oleh ginjal melakukan fungsi homeostatik dan ekskresi hasil metabolisme serta paru-paru dalam hal ini mengatur kadar O2 & CO2. Fungsi homeostasis ginjal melalui 3 proses pembentukan urin yaitu : 1. Filtrasi plasma oleh Glomerulus 2. Reabsorpsi selektif zat :garam, air, gula sederhana dan asam amino lingkungan internal atau mempertahankan proses metabolisme 3. Sekresi : a. Zat-zat dari darah ke dalam lumen tubulus untuk diekskresi dalam urin b. Pembentukan H + dan NH4 + untuk menahan basa (mempertahankan buffer darah) c. Penahanan kalium, asam urat, anion organik, ion hidrogen Struktur nefron meliputi 3 unit proses filtrasi yaitu melalui mekanisme darah dari aorta ke arteria renalis ke arteriole afferen selanjutnya bergabung membentuk arteriole efferen (mampu mengubah diameter lumennya) menuju jaringan kapiler yang mengelilingi nefro. Kapsula Bowman terdapat jumbai glomerulus ke tubulus kontortus proksimal ke tubulus rektus proksimal dan lengkung Henle (pars descendens, pars ascendens tipis dan pars ascendens tebal), yang terletak di medula dan kortek ginjal. Pars ascendens tebal ke tubulus kontortus distal, tubulus koligens kortikal dan tubulus koligen medula dan papila. Gambar 11.1 Struktur glomerulus pg. 199

Proses filtrasi plasma darah, diketahui volume darah masuk ke ginjal +1L/menit 20-25% Curah jantung istirahat dengan waktu 4-5 menit seluruh darah melalui ginjal, bersirkulasi ginjal secara luas sehingga menyebabkan ginjal mudah rusak. Tenaga filtrasi diperoleh melalui tekanan hidrostatik jantung serta tekanan intratubuler dan tekanan onkotik yang berasal dari tekanan ginjal yang sifatnya berlawann. Persamaan Starling SNGFR =Kf x a[(pq Pt)] (πq πt)] SNGFR : Single Nefron GFR (laju filtrasi untuk 1 nefron) Kf : Koefisien Permeabilitas a : Luas permukaan fferent (Pq-Pt) : Tekanan hidrostatik (πq-πt) : gaya onkotik Tekanan filtrasi yaitu tekanan hidrostatik jantung yang sampai ke kapiler (arteriol fferent nefron) = + 40% tekanan darah. Bila tekanan darah 110 mmhg maka tekanan pada arteriol fferent nefron = 40/100 x 110 = 44 mmhg (+ 45), tekanan ini dilawan oleh tekanan intra tubuler = -10 mmhg dan tekanan hidrostatik efektif = 45-10 = 35 mmhg. Tekanan hidrostatik efektif ini tidak berubah sepanjang seluruh kapiler glomerulus serta tekanan onkotik tubulus = 0, kapiler permulaan = 20 mmhg serta kapiler akhir glomerulus = 35 mmhg. Kapiler fferent dan efferent, pada permulaan kapiler Aferent (tekanan filtrasi) sejumlah 45 mmhg -20 mmhg onkotik 10mmHg intratubuler = 15 mmhg, pada kapiler Eferent dari onkotik 35 mmhg akan terjadi pemekatan menjadi 15 mmhg (~ tekanan filtrasi 15 mmhg) menjadi tekanan 0, pada kapiler fferent terjadi filtrasi (terjadi perbedaan tekanan = 15 mmhg) filtrasi ini menurun hingga pada kapiler fferent = 0 (tidak terjadi filtrasi). Bila terjadi perubahan tekanan darah akan terjadi perubahan tonus arteriole fferent dan tekanan hidrostatik kapiler tetap normal hal ini merupakan reaksi autoregulasi Gambar Atriol Aferent dan Eferent Gambar 11.2 Tekanan aferen dan eferen pg. 200

Autoregulasi diatur oleh sistem saraf intrinsic dan faktor-faktor hormonal yaitu angiotensin II, prostaglandin intrarenal (Pg) dan vasopresin dari hipofisa posterior. Bila tekanan darah rendah sekali maka tekanan filtrasi O (berhenti sama sekali) menyebabkan anuria. Bila tekanan darah naik lagi akan terjadi filtrasi lagi dan pembentukan urin. Faktor yang mempengaruhi filtrasi yaitu tekanan darah yaitu bila terjadi peningkatan dan penurunan tekanan darah GFR dipertahankan tetap oleh autoregulasi, obstruksi jalan arteri yang menuju ke glomerulus, peningkatan tekanan intertubuler oleh proses peradangan dan peningkatan tekanan intratubuler oleh penyumbatan dalam d.clligentes, ureter, urethra. Membran glomerulus dapat rusak oleh proses peradangan misal glomerulo nephritis terjadi tidak berfungsinya sebagai saringan lagi (bocor) menyebabkan protein dalam sel-sel darah masuk ke urin akibat luas membran berkurang menyebabkan filtrasi menurun. GFR(glomerulus Filtration Rate) dalam 1 menit darah melalui ginjal 1L, mengalami filtrasi 2 juta nefron membentuk filtrat yang terbentuk 120 ml. GFR = 120 ml/menit (dewasa). Cairan glomerulus terdiri atas plasma-protein atau darah-protein-sel-sel darah. Komponen filtrat glomerulus terdiri atas zat yang dibutuhkan tubuh (air, glukosa, as.amino, elektrolit) dan zatzat yang harus dibuang (urea, kreatinin, asam urat). Filtrat yang dihasilkan dalam bentuk urin dilakukan dengan 2 proses reabsorbsi selektif oleh tubulus dan ekskresi oleh tubulus. Reabsobsi selektif Na, Cl dan air; glukosa; asam amino; Ca dan fosfat serta Na, Cl dan air. Pada tubulus proximal 60-80% volume filtrat diabsorbsi kembali dalam tubulus proxima. Cairan tubulus isosmotik karena penyerapan air dan Cl mengikuti penyerapan Na (aktif). Secara pasif mengalami penyerapan air obligatoris dan perubahan volume cairan yang berdifusi ke lumen tubuli di atur oleh rapat/renggangnya tight junction. Gambar 11.3 Filtrasi selektif Na, Cl & air pg. 201

Na, Cl dan air dalam lengkung henle, berlangsung di : a. Pars.descendens, lebih permeabel terhadap air, sekitar 70% air diserap kembali, disebabkan bag.medulla dan papilla hiperosmotik disebut filtrat hiperosmotik b. Pars. ascendens, tidak permeble terhadap air, permeable terhadap NaCl dan sebagian urea disebut filtrat hipoosmotik, volume tetap karena air ikut berdifusi c. Cairan tubulus isosmolar, merupakan akhir tubulus proximal, pada tubulus distal terjadi reabsobsi Cl aktif dan Na pasif disebut cairan hipotonik Gambar 11.3 Filtrasi di lengkung henle Kerja ADH yaitu dalam hal ini bila minum banyak menybabkan plasma encer sehingga terjadi rangsangan ke hipofisi posterior maka sekresi ADH menurun, reabsobsi air fakultatif menurun akibatnya urin encer osm < 285 mosm/l dan volume urin meningkat. Bila kurang minum/kehilanngan air darah menjadi pekat, osmolaritas meningkat, terjadi rangsangan osmoreseptor/hipofisa posterior, terjadi peningkatan sekresi ADH menyebabkan reabsobsi fakultatif meningkat serta volume urin menurun dan Bj meningkat (pekat). Obat/keadaan yang mempengaruhi sekresi ADH antara lain alkohol menurunkan sekresi ADH dan volume urin meningkat. Stress Operasi/obat anastesi dapat meningkatkan sekresi ADH menyebabkan volume urin menurun (Oliguria). pg. 202

Gambar 11.4 Filtrasi di Korteks-medula Zat Ambang merupakan zat-zat dalam filtrasi glomerulus dibagi dalam zat dengan ambang tinggi (High treshold substance) yaitu zat yang bila bila kadarnya dalam darah normal, hampir seluruhnya diabsobsi kembali dalam tubulus distal. Zat tersebut baru ada dalam urin dalam jumlah yang berarti bila kadar dalam darah lebih dari normal. Contoh asam amino, glukosa dan elektrolit. Zat dengan ambang rendah (Low threshold subbstance) yaitu zat sedikit/hampir tidak diserap kembali oleh tubuli distal. Contoh urea, kreatinin dan asam urat, Na, Cl dan air. Dalam tubulus distal sensitif terhadap ADH (vasopresin/petresin), sistem pengangkutan bersifat reabsobsi fakultatif, bila ada ADH terjadi permeable terhadap air dan bila tidak ada ADH, tidak permeabel terhadap air. Osmolaritas plasma : 85 295 mosmol/l. Kapasitas ginjal yaitu pembentukan filtrat 120 ml/menit dalam pembentukan urin 1 ml/menit. Reabsorbsi glukosa terjadi dalam tubuli contortus proximal, kapasitas maximum absorbsi glukosa (TmG) = 350 mg/menit. Bila glukosa difiltrasi > TmG terjadi glukosuria. Banyak glukosa yang difiltrasi tergantung kadar glukosa darah dan GFR. Bila GFR menurun akan diperlukan kadar glukosa darah yang lebh tinggi untuk terjadinya glukosuria. Contoh bila kadar glukosa 200 mg%, GFR 120 ml/menit, maka glukosa yang difiltrasi 120/100 x 200 mg = 240 mg. Reabsorbsi fosfat dipengaruhi 2 mekanisme yaitu sistem yang sensitif terhadap PTH, bekerja thd + 2/3 fosfat yang difiltrasi dan sistem yang tergantung Ca ++, bekerja terhadap + 1/3 fosfat yang difiltrasi. Reabsorbsi fosfat menurun terjadi hiperfosfaturia (banyak fosfat dibuang dalam urin akibatnya terjadi perubahan metabolisme tulang, penyakitnya vitamin D resistant rickets (anak) dan osteomalacia (milmans syndrome/dewasa), hipofosfatemik-glukosuric rickets de toni-fanconi syndrome). Zat yang disekresikan antara lain kreatinin, asam urat, K +, H +, Ion-ion anorganik dan zat asing. Sekresi Tubuli Distal (aktif) memerlukan energi dan zat pengemban (carrier) (suksinat dan SAS). Kecepatan maksimal sekresi (Tm sekresi) ditentukan oleh kapasitas pengemban. Contoh pg. 203

pada Tm PAH (Para amino Hipurat) pasien 20 mg/menit dan Tm PAH 80 mg/menit, maka bagian ginjal yang berfungsi 20/80 x100% = 25% atau 75% ginjal rusak. Gambar 11.5 Mobilisasi ion hidrogen dalam tubulus proksimal Gambar 11.6 Sekresi ion hidrogen dalam tubulus distal Gambar 11.7 Pembentukan amoniak dalam tubulus distal pg. 204

Ginjal sebagai organ endokrin, merupakan hormon dan zat-zat yang mempengaruhi organ/jaringan lain, yaitu rennin, prostaglandin, lipid netral antihipertensi, eritropoietin, eritrogenin dan 1,25 dioh-cholekalsiferol. Ginjal juga sebagai penghancur hormone, hormon yang dihancurkan antara lain insulin, glucagon, 25 OH-colekalsiferol dan aldosteron. Mekanisme kerja diuretika. Diuretika yaitu obat yang mempercepat kehilangan air dan garam melalui urin dan diuretika osmotik yaitu zat yang tidak dapat diserap kembali yang menaikkan osmolaritas tubulus, contoh diamox. Gambar 11.8 Aktivitas Vasopresin Diamox, merupakan inhibitor karbonik anhidrase, sehingga CO2 yang masuk sel terhambat diubah menjadi H2COO3, terjadipemecahan HCO3 dan H + menurun menyebabkan sekresi H + menurun H + urin menurun serta Na + yang masuk ke sel menurun karena Na + mengimbangi keluarnya H + ke urin dan banyak HCO3 - yang disekresi ke urin, ph menjadi alkalis, H + yang disekresi sedikit jadi harus diimbangi oleh K + yang diekskresikan supaya H + meningkat dan jumlah urin menjadi meningkat. Efek Diuretika, pada kasus DM/Glukosa meningkat dalam darah akan dikeluarkan melalui urin, glukosa akan bertindak sebagai diuretik substance (menarik air) menyebabkan urin meningkat dan sering buang air kecil. Tes fungsi ginjal, clearance/klirens (penjernihan) pada kecepatan ekskresi suatu zat oleh ginjal, volume darah/plasma yang dijernihkan dari zat-zat yang diekkresi dalam 1 menit. Eksogen disuntik dari luar/memerlukan zat dari luar (inulin clearance 120mL/1,73 m 2 manitol clearance). Endogen tidak memerlukan zat dari luar (Kreatinin clearance 95-109 ml/menit dan urea clearance).c inulin = u x v/p (U = kadar inulin dalam urin, V = volume urin (ml/menit), P = kadar inulin plasma. Klirens kreatinin, bila kadar kreatinin darah normal, kreatinin difiltrasi, tidak direabsorbsi dan tidak disekresi sehingga kadar kreatinin = GFR. Kadar kreatinin dapat dipakai untuk memperkirakan GFR dan keuntungannya tidak perlu menyuntikkan zat dari luar. Normal : 95-105 ml/menit, RPF (Renal Plasma Flow) = plasma yang melalui ginjal permenit. Pengukuran RPF menggunakan PAH (para amino hipurat). PAH difiltrasi dan disekresi lebih besar dari GFR. Bila pg. 205

kadar dalam darah rendah (2 mg%) PAH hanya difiltrasi saja dalam 1 kali sirkulasi sehingga clearence PAH konsentrasi rendah dapat dipakai untuk mempertahankan RPF. Normal RPF = 574 ml/menit/1,73 m 2 luas permukaan tubuh. Diupayakan persentasinya meningkat maka ia akan difiltarsi dan disekresi. Filtration Fraction yaitu jumlah plasma yang melalui ginjal dan difiltrasi persatuan waktu. FF = C inulin/rpf = GFR/RPF = 125/574 = 0,217 (=21,7%). Normal : 1/5. Tubular secretory mass, Tm PAH/Diodrast = kapasitas maksimum sekresi PAH oleh tubuli. Cara yang diberikan PAH sedemikian rupa sehingga kadar PAH dalam darah 50 mg%, karena sistem pengemban (carrier) untuk sekresi bekerja maksimal. Perhititungan selisih PAH urin dan PAH yang difiltrasi. Tm PAH = 80 mg/menit/1.73 m 2 LPT. Pengukuran PAH dapat untuk melihat berapa bagian ginjal yang masih berfungsi. Jika Tm PAH = 40 mg/menit/1.73 m 2 LPT maka kemungkinan ginjal yang masih berfungsi 50%. Tes Pemekatan (Concentration Test), kelainan dalam daya pemekatan ginjal merupakan gejala permulaan penyakit ginjal. Bila ginjal berfungsi baik pada kekurangan air dikeluarkan urin yang pekat yang volumenya kecil, Bj besar, osmolaritasnya sama dengan filtrat (285-295 mosm/l atau Bj 1,010). Tes Pemekatan (Addis Test) intake cairan sangat dibatasi, percobaan dilakukan 24 jam (08.00 pagi -08.00 pagi esok). Tidak boleh dilakukan pada : penderita fungsi ginjal berat, keadaan udara panas, DM poliuria). Diukur Bj urin 24 jam (norma > 1.025). Bila < 1,025 berarti ada kerusakan ginjal, kecuali pada : kehamilan, diet protein/garam. Tes pemekatan (Mosenthal Test) pembatasan cairan tidak seketat Addis Test, urin jam 08.00 dibuang, tes dimulai dengan pengosongan kantung kencing. Urin ditampung setiap 2 jam (sampai 24 jam) dan Bj-nya. Urin dikumpulkan jadi satu dan diukur volumenya. Hasil siang (Bj > 1,018 dan beda Bj urin yang terkecil dan terbesar 0.009), malam (Bj > 1,018 dan volume < 725 ml) Tes radioisotop, pemeriksaan ginjal dengan radioisotop, iodothalamate untuk melihat GFR. Hipurat untuk melihat RPF. Susunan urin, volume uri dewasa normal 600-2500 ml. volume urin dipengaruhi intake air, suhu luar, makanan, mental-fisik individu, volume urin berkurang pada musim panas karena berbanding terbalik dengan pengeluaran keringat. Nitrogen, kopi, teh dan alkohol bersifat efek diuretik. Urin pada saat tidur setengah dari jumlah urin pada waktu beraktivitas. ph 4.7-8.0. Bila intake protein tinggi, urin asam karena berlebih fosfat dan sulfat sebagai hasil metabolisme protein. Urin bisa alkali bila dibiarkan di udara luar karena urea dan amoniak kehilangan CO 2. Warna normal kuning pucat/ambar, berwarna bervariasi terjadi oleh urokrom, urobilin, hematoporfirin. Bila kondisi demam berwarna kuning tua karena pemekatan urin. Penyakit hati, pigmen empedu akan mewarnai urin menjadi hijau, coklat atau kuning tua, Hb memberi warna merah pada urin (infeksi). Methemoglobin dan asam homogentisat memberi warna coklat pada urin. Metilen blue/pencahar memberi warna coklat pada urin. Urin umumnya jernih, bila keruh bisa disebabkan pengendapan kalsium fosfat, Bau normal amonia, bervariasi : umumnya berubah sesuai makanan yang dimakan terjadi ketosis bau aseton. Unsur normal dalam urin terdapat urea, ammonia, kreatinin dan keratin, asam urat, asam amino bebas, allantoin, klorida, sulfat (sulfur/sulfur etereal/sulfur netral), fosfat, oksalat, mineral lain : natrium, kalium, kalsium, Mg dan vitamin, hormon, enzim. pg. 206

Unsur abnormal urin terdiri atas protein < 0,5% atau 30-200 mg volume 24 jam (Proteinuria/albuminuria), glukosa (tidak lebih 1 g dalam volume 24 jam), gula lain : Fruktosuria, Pentosuria, galaktosuria, benda keton (3-15 mg volume 24 jam), bilirubin (Ikterus), darah (kerusakan ginjal atau infeksi) dan porfirin (60-280 ug/ml volume 24 jam). pg. 207