Reabsorpsi dan eksresi cairan, elektrolit dan non-elektrolit (Biokimia) Prof.dr.H.Fadil Oenzil,PhD.,SpGK Fakultas Kedokteran Universitas Andalas
Fungsi homeostatik ginjal Proses penyaringan (filtrasi) Penyerapan kembali (reabsorpsi) Sekresi dan pengasaman (asidifikasi)
Pembentukan urin Ginjal membuang produk limbah metabolisme tubuh Mengatur keseimbangan cairan dan elektrolit Mengatur keseimbangan asam dan basa Mengendalikan tingkat konsentrasi berbagai konstituen padat dalam cairan tubuh
Senyawa dalam urin normal End-product metabolisme nitrogen: urea, asam urat dan kreatinin Komponen lain : natrium chloride (NaCl), dan lebih 100 senyawa lain dalam jumlah yang sangat sedikit
NEFRON Satu ginjal 1-1,5 jutan nefron Nefron terdiri dari: 1. bundelan kapiler Glomerulus, kapsul Bowman 2. tubulus convolotus proksimal 3. simpai Henle (lengkung Henle) 4. tubulus convolotus distal 5. ductus colligens
6
Glomerulus Urin merupakan hasil filtrasi darah oleh glomerulus, kecepatan filtrasi ditentukan oleh derasnya aliran darah arteri, tekanan darah sistemik dan dalam ginjal. Air bersama zat terlarut glukosa, ureum, natrium, klorida, bikarbonat, ratusan enzim dan hormon kadar sama dalam plasma dan filtrat. Tiap menit dihasilkan 100 ml filtrat Protein dan sel darah tidak dapat melewati membran kapiler glomerulus Glomerulonefritis, peradangan, permeabilitas membran meningkat, urin mengandung protein (proteinuria) dan sel darah (hematuria), daya ginjal meloloskan ureum berkurang
Glomerular Filtration Rate (GFR) Kapsul Bowman: bagian nefron melingkupi glomerulus Mengumpulkan filtrat oleh tekanan hidrostatik melewati pembuluh kapiler Laju penyaringan glomerulus (GFR) berhubungan dengan jumlah filtrat yang terbentuk 120ml/menit (seperlima volume plasma sampai di glomerulus) Filtrat menyerupai plasma dan rendah protein (30 gram protein) Protein diserap kembali di tubulus kontortus proksimal
Sekresi dan absorpsi Fungsi utama tubulus proksimal adalah reabsorpsi, yang dikembalikan kealiran darah bersama air adalah: glukosa, asam amino, asam urat, elektrolit: natrium, klorida, bikarbonat. Ansa Henle: reabsorpsi air dan natrium Tubulus distal: mengatur kadar ion-ion Natrium,Kalium, bikarbonat, fosfat, dan hidrogen Duktus coligens: eksresi air Kortek ginjal berisi: glomerulus, tubulus convolotus proksimal dan distal. Medulla ginjal terdiri dari: ductus colligens dan sebagian besar ansa Henle Cairan dalam medula ginjal: hipertonik, elektrolit lebih tinggi dari plasma
Tubulus kontortus proksimal Protein diserap kembali secara endositosis diuraikan menjadi asam amino Bahan-bahan diserap kembali secara aktif: asam amino glukosa natrium (Na) kalium (K), ion aseto asetat, vitamin, air. Tidak diserap kembali: kreatinin
Lengkung Henle Filtrat berubah menjadi hipotonik Tonisitas filtrat tergantung: 1. Transport aktif ion Na dan Cl ke bagian descenden ansa Henle menjaga netralitas 2. Bagian ascenden tidak permeabel terhadap air 3. Bagian descenden ansa Henle memudahkan difusi bebas berbagai bahan
Tubulus kontortus distal Filtrat hipotonik (±100 mosmol/l) mengalir dari bagian asenden ansa Henle kedalam tubulus distal, volume di tubulus distal seperdelapan volume semula Proses dalam tubulus distal : penyerapan, sekresi, pengasaman Hormon aldosteron mengendalikan penyerapan Na dalam tubuli distal, sekresi K atau hidrogen untuk setiap Na yang terserap. Sekresi ion hidrogen bersama dengan pelepasan amonia merupakan proses pengasaman urin. ADH (Anti Diuretik Hormon): menggalakkan penyerapan air dalam tubulus distal, peningkatan permeabilitas collecting duct sehingga air akan mengalir secara osmotis kedalam jaringan interstitial.. ADH dilepas dari kelenjar hipofise posterior sebagai reaksi osmoreseptor dalam hipotalamus. Rangsangan pelepasan ADH : dehidrasi, nyeri, penurunan curah jantung, merokok
Glukosa Tubuli Fungsi tubuli: reabsorpsi glukosa dan hasil filtrasi glomerulus Kemampuan tubuli menyerap glukosa 350 mg/menit, disebut nilai ambang ginjal terhadap glukosa (tubular maximal capacity of glucose). Setara kadar glukosa darah 170 mg% (nilai ambang ginjal) terhadap glukosa. Kadar glukosa darah > 170 mg% akan menyebabkan glukosa masuk ke urin disebut glukosuria Tubular maximal of glucose < 350 mg/menit disebut renal glukosuria
Fungsi homeostatik ginjal Pada proses produksi urin pada nefron: Filtrasi (penyaringan) plasma Reabsorpsi: asam amino, glukosa, natrium, kalium, bikarbonat, vitamin, air Sekresi bahan berbahaya: kreatinin, asam dan basa kuat, kalium berlebihan Asidifikasi (pengasaman) urin
Tubuli ginjal regulasi air tubuh Obligatory water reabsorption: penyerapan air pada tubuli mengikuti bahan-bahan yang diserap yang mempunyai tekanan osmotik besar seperti NaCl, glukosa Pada diabetes glukosa kurang dapat diserap, air keluar dengan glukosa ke urin sehingga poliuria dan rasa haus (polidipsia). Facultative water reabsorption, penyerapan air regulasi sentral melalui hormon anti diuretik (ADH)
Klirens (Clearance) Fungsi sekresi tubuli mempertahankan kadar bahan tertentu dalam darah dengan mengeksresikan bahan berlebih melalui tubuli Renal clearance: kemampuan ginjal membersihkan sejumlah volume darah dari suatu bahan tertentu yang dikeluarkan melalui urin dalam waktu 1 menit
Respon terhadap gangguan asambasa Mekanisme pertahanan ginjal Sekresi H + Reabsorpsi HCO - 3 Produksi dan eksresi NH + 4
ph urin Alkali: 1. urin sesudah makan 2. Makanan sayur dan buah (vegetarian) 3. Muntah berat, 4. Hiperventilasi 5. Infeksi saluran kencing (ureum menjadi HCO3 - dan amonia) 6. Asidosis oleh tubulus ginjal (gangguan proses pengasaman ditubulus ginjal)
ph URIN Asam: 1. Ketosis (ketosidosis diabetes disebabkan peningkatan benda keton karena oksidasi asam lemak) 2. Asidosis sistemik, respiratorik atau metabolik menyebabkan urin asam dan peningkatan eksresi NH4 +
Ureum dalam urin Urea hasil akhir metabolisme protein, Eksresi urea 24 jam adalah 25-50g Uremia: Ureum yang tinggi dalam darah akan meracuni sel otak sehingga gejala kesadaran menurun, mual, muntah, anoreksia. Nafas bau urin karena urea yang keluar bersama udara pernafasan
Asam urat dalam urin Asam urat hasil akhir katabolisme purin berasal dari nukleoprotein makanan (eksogen) dan penghancuran sel (internal) Makanan yang banyak mengandung inti sel akan meningkatkan asam urat dalam urin Asam urat sukar larut dalam keadaan asam, mudah larut dalam keadaan basa
Kreatinin urin Kreatinin hasil pemecahan kreatin fosfat otot ketika kontraksi Jumlah kreatinin yang dihasilkan dari kreatin dan deksresikan tetap sama berbanding sejajar dengan massa otot Kreatinin koefisien: jumlah kreatinin yang dieksresikan selama 24 jam dibagi dengan berat badan (BB).
Fungsi hormonal ginjal Pengubahan prohormon menjadi metabolit aktif (vitamin D3 menjadi 1,25- dehidroksikolekalsiferol) Sintesis enzim menghasilkan senyawa mirip hormon (renin, bradikinin, prostaglandin, enzim memecah eritropoetin) Degradasi hormon yang berlebih (insulin, paratiroid, glukagon, hormon pertumbuhan, prolaktin, gastrin)
Fungsi metabolik ginjal Produksi amonia: deaminasi asam amino menghasilkan amonia dan karbon Glutaminase ginjal memecah glutamin menjadi glutamat dan amonia. Glutamat mengalami deaminasi dengan dehidrogenase terbentuk amonia. Asam amino: asam glutamat, alanin dan glisin, mengalami deaminasi oksidatif menghasilakn amonia dan asam alfa-keto. Asam alfa keto dipakai sebagai sumber energi atau dapat diubah menjadi glukos Glukoneogenesis: Memberikan karbon pada sintesis glukosa Kondensasi senyawa racun menjadi kurang toksik dan dapat dieksresi
Organic constituents
Inorganic constituents