Bab 14.Sistem Kemih

I Sistem- KemihSEKILAS ISI PENDAHULUANPENDAHULUAN Pertukaran anrara sel dan CES dapat sangat meng- ubah komposisi lingkungan cairan internal yangI Fungsi ginjal terbatas jika tidak terdapat mekanisme yang men-I Gambaran anatomi jaganya stabil.I Proses-proses dasar di ginjal I Ginjal melakukan berbagai fungsi yangFILTRASI GLOMERULUS ditujukan untuk mempertahankanl. Sifat membran glomerulus homeostasis.I Gaya-gaya yang berperan dalam filtrasi glomerulusI Besar dan regulasi LFG Ginjal, bekerja sama dengan masukan hormonal danI Aliran darah ginjal; fraksi filtrasl sarafyang mengontrol fungsinya, adalah organ yang terutama berperan dalam mempertahankan stabilitasREABSORPSI TUBULUS volume, komposisi elektrolit, dan osmolaritas (kon- sentrasi zat rerlarut) CES. Dengan menyesuaikanI Transpor transepitelI Reabsorpsi aktif versus pasif jumlah air dan berbagai konstituen plasma yangI Proses dan kontrol reabsorpsi aktif Na. dipertahankan di tubuh atau dikeluarkan di urin,I Reabsorpsi aktif sekunder glukosa dan asam aminoI Maksimum tubulus; ambang ginjal ginjal dapat memperrahankan keseimbangan air danI Regulasi reabsorpsi POol dan Caz* elektrolit dalam kisaran yang sangar sempit yangI Reabsorpsi pasif Cl. HrO, dan urea memungkinkan kehidupan, meskipun pemasukanSEKRESI TUBULUS dan pengeluaran konstituen-konstituen ini melalui saluran lain sangat bervariasi. Ginjal tidak hanyaI Sekresi ion hidrogenI Sekresi ion kalium melakukan penyesuaian terhadap beragam asupanI Sekresi ion organik air (HrO), garam, dan elektrolit lain tetapi juga me- nyesuaikan pengeluaran konstituen-konstituen CESEKSKRESI URIN DAN BERSIHAN PLASMA ini melalui urin untuk mengompensasi kemung-I Laju ekskresi urinI Bersihan plasma kinan pengeluaran abnormal melalui keringat berle-I Ekskresi urin dengan konsentrasi bervariasi; sistem countercurrent bihan, muntah, diare, atau perdarahan. Karena ginjal melakukan tugasnya mempertahankan homeostasis medula maka komposisi urin dapat sangat bervariasi.I Reabsorpsi HrO yang dikontrol oleh vasopresin Ketika CES mengalami kelebihan air atau elek-I Gagal ginjalI Berkemih trolit tertentu misalnya garam (NaCl) maka ginjal dapat mengeluarkan kelebihan rersebur melalui urin. Jika terjadi defisit maka ginjal tidak dapat menam- bahkan konstituen yang kurang tersebut tetapi dapat membatasi pengeluarannya sehingga terjadi peng- hematan konstituen tersebut sampai yang bersang- kutan dapat memasukkan bahan yang kurang terse- but ke dalam tubuhnya. Karena itu, ginjal lebih efisien melakukan kompensasi terhadap kelebihan 553

daripada kekurangan. Pada kenyataannya, pada sebagian hal g Menghasilhan renin, l;rtatu hormon enzim yang memicuginjal tidak dapat secara sempurna menghentikan terbuang- suatu reaksi berantai yang penting dalam penghematan garam oieh ginjal.nya suatu bahan yang bermanfaat melalui urin, meskipuntubuh mungkin kekurangan bahan tersebut. Contoh utama 10. Mengubah uitamin D menjadi bentuk ahtifnya (Bab 19).adalah kasus defisit HrO. Bahkan jika seseorang tidak f Ginjal membentuk urin; sistem kemih sisanyamengonsumsi HrO apapun, ginjal tetap harus mengeluarkan membawa urin keluar tubuh,sekitar setengah liter HrO melalui urin setiap hari untukmelaksanakan tugas besar lain sebagai pembersih tubuh. Sistem kemih terdiri dari organ pembentuk urin-ginjal-dan struktur-struktur yang membawa urin dari ginjal ke luar Selain peran regulatorik penting ginjal dalam memper- untuk dieliminasi dari tubuh (Gambar l4-la). Ginjal adalahtahankan keseimbangan cairan dan elektrolit, ginjal juga sepasang organ berbentuk kacang yang terletak di belakangmerupakan rute utama untuk mengeluarkan bahan-bahansisa metabolik yang berpotensi toksik dan senyawa asing dari rongga abdomen, satu di masing-masing sisi kolumnatubuh. Bahan sisa ini tidak dapat dikeluarkan sebagai zat vertebralis, sedikit di atas garis pinggang. Setiap ginjal men- dapat satu arteri renalis dan satu vena renalis, yang masing-padat: bahan-bahan tersebut harus dikeluarkan dalam bentuklarutan sehingga ginjal wajib menghasilkan paling sedikit 500 masing masuk dan keluar ginjal di indentasi (cekungan)ml urin berisi bahan sisa per harinya. Karena HrO yang di-keluarkan sebagai urin berasal dari plasma maka orang yang medial ginjal yang menyebabkan organ ini berbentuk seperti kacang. Ginjal bekerja pada plasma yang mengalir melalui-tidak mendapat sama sekali HrO akan \"kencing sampai nya untuk menghasilkan urin, menghemat bahan-bahanmati\": volume plasma turun ke tingkat fatal karena HrO yang akan dipertahankan di dalam tubuh dan mengeluarkan bahan-bahan yang tidak diinginkan melalui urin.terus-menerus keluar untuk menyertai bahan-bahan sisa. Setelah terbentuk, urin mengalir ke suatu ronggaGAMBARAN SINGKAT FUNGSI GINJAL pengumpul sentral, pelvis ginjal. yang terletak di bagianGinjal melakukan fungsi-fungsi spesifik berikut, yatg tengah medial masing-masing ginjal (Gambar 14-1b). Darisebagian besar membantu mempertahankan stabilitas sini urin disalurkan ke dalam ureter, suaru saluran berdinding otot polos yang keluar di batas medial dekat dengan arterilingkungan cairan internal dan vena renalis. Terdapat dua ureter, satu mengangkut urin dari masing-masing ginjal ke sebuah kandung kemih.1. Mempertahankan keseimbangan HrO di tubuh (Bab 15).2. Mempertahankan osmolaritas cairan tubah yang sesuai, Kandung kemih, yang menampung urin secara tem- porer, adalah suatu kantung berongga berdinding otot polos terutama melalui regulasi keseimbangan 11rO. Fungsi ini yang dapat teregang. Secara periodik, urin dikosongkan dari penting untuk mencegah fluks-fluks osmotik masuk kandung kemih ke luar melalui saluran lain, ure*a, akibat kontraksi kandung kemih. Uretra pada wanira berukuran atau keiuar sel, yang masing-masing dapat menyebabkan pendek dan lurus, berjaian langsung dari leher kandung ke- mih ke luar (Gambar l4-2;llhatjuga Gambar 20-2,h.8I4). pembengkakkan atau penciutan sel yang merugikan (Bab 15). Pada pria uretra jauh lebih panjang dan berjalan melengkung dari kandung kemih ke luar, melewati kelenjar prosrat dan3. Mengatur jumlah dan konsentrasi sebagian besar ion CES, penis (Gambar 14-la dan 74-2b; lihat juga Gambar 20-1, h. termasuk natrium (Na.), klorida (Cl), kalium (K.), 813). Uretra pria memiliki fungsi ganda yaitu menjadi saluran untuk mengeluarkan urin dari kandung kemih dan saluran kalsium (Ca2-), ion hidrogen (H-), bikarbonat (HCO, ), untuk semen dari organ-organ reproduksi. Kelenjar prosrar fosfat (POr3), sulfat (SO4'), dan magnesium (Mg'-). terletak di bawah leher kandung kemih dan melingkari uretra Bahkan fluktuasi kecil konsentrasi sebagian elektrolit ini secara penuh. dalam CES dapat berpengaruh besar. Sebagai contoh, CATAIAN KLINIS. Pembesaran prosrar, yang sering perubahan konsentrasi K. CES dapat menyebabkan terjadi pada usia pertengahan sampai lanjut, dapat menyum- disfungsi jantung yang mematikan (lihat h.339). bat uretra secara parsial atau total, menghambat aliran urin.4. Mempertahankan uolume plasma lang tepat, yang pen- Bagian-bagian sistem kemih setelah ginjal hanya ber- fungsi sebagai saluran untuk mengangkut urin ke luar. Sete- ting dalam pengaturan jangka panjang tekanan darah arteri. Fungsi ini dilaksanakan melalui peran regulatorik lah terbentuk di ginjal, urin tidak mengalami perubahan ginjal dalam keseimbangan garam (Nat dan Cl-) dan komposisi atau volume sewaktu mengalir ke hilir melalui H,O (Bab 15).5. Membantu mempertahankan keseimbangan asam-basa sistem kemih sisanya. tubuh yang tepat dengan menyesuaikan pengeluaran H. dan HCOr- di urin (Bab 15). I Nefron adalah unit fungsional ginjal.6. Mengeluarhan (mengeksbraiban) produk-produk akhir (sisa) metabolisme tubuh, misalnya urea, asam urat, dan Setiap ginjal terdiri dari sekitar 1 juta unit fungsional kreatinin. Jika dibiarkan menumpuk maka bahan-bahan mikroskopik yang dikenal sebagai nefron, yang disatukan sisa ini menjadi racun, terutama bagi otak.7. Mengeluarkan banyak senyawa asing, misalnya obat, adi- tif makanan, pestisida, dan bahan eksogen non-nutritif lain yang masuk ke tubuh.8. Menghasilban erinopoietin, suatu hormon yang merang- sang produksi sel darah merah (Bab I I ).554 Bab 14

Piramid Korteks ginjal ginjal Medula \ \"*fIF f ginjal d Pelvis \"'\"'' 5F:\", ,-, ginjal Ureter -l:::,,\"\"\" ':;i'.:,i;i l;;::,.:', Arteri (b) renalisVena GinjalrenalisVena Aortakava inferior UreterKandungkemih (a)Gambar 14-1Sistem kemih. (a) Komponen sistem kemih. Sepasang ginjal membentuk urin, yang dibawa oleh ureter ke kandung kemih. Urindisimpan di kandung kemih dan secara berkala dikeluarkan melalui uretra. (b) Potongan loigitudinat sebuah ginjal. Ginjalterdiri dari korteks ginjal di sebelah luaryang tampak granular dan medula ginjal di sebelah dalam yang tampak bergaris-garis.Pelvis ginjal di inti bagian dalam medial ginjal mengumpulkan urin yang telah terbentuk.(Sumber: Bagian(b)diadaptasi dari AnnStalheim-SmithdanGregK.Fitch, UnderstandingHumanAnatomyandPhysiotogy,Gbr.23.4, h.888. Hak cipta @ 1993 West Publishing Company).oleh jaringan ikat. Ingatlah bahwa unit fungsional adalah tural masing-masing nefron. Setiap nefron terdiri dari kom-unit terkecil di dalam suatu organ yang mampu melaksana- ponen uaskular dan leomponen tubular, dan keduanya berkait- an erat secara struktural dan fungsional (Gambar 14-3).kan semua fungsi organ tersebut. Karena fungsi utama ginjaladalah menghasilkan urin dan, dalam pelaksanaannyar mem- KOM PON EN VASKULAR N EFRONpertahankan stabilitas komposisi CES, maka nefron adalahunit terkecil yang mampu membentuk urin. Bagian dominan komponen vaskular nefron adalah glome- rulus, suatu kuntum kapiler berbentuk bola tempat filtrasi Susunan nefron di dalam ginjal adalah sedemikian se- sebagian air dan zat terlarut dari darah yang melewatinya. Cairan yang telah disaring ini, yang komposisinya hampirhingga dihasilkan dua regio berbeda-regio luar yang disebut identik dengan plasma, kemudian mengalir melewati kom-korteks ginjal dan tampak granular dan regio dalam, medu- ponen tubular nefron, tempat berbagai proses rranspor meng- ubahnya menjadi urin.la ginjal, yang tersusun oleh segitiga-segitiga bergaris, Ketika masuk ke ginjal, arteri renalis bercabang-cabangpiramid ginjal (Gambar l4-lb). hingga akhirnya membentuk banyak pembuluh halus yang Untuk memahami perbedaan antara regio korteks danmedula ginjal dan, yang lebih penting, untuk memahamifungsi ginjal diperlukan pengetahuan tentang susunan struk- Sistem Kemih 555

Ureter -. Kelenjar suatu invaginasi berdinding rangkap yang melingkupi prostat glomerulus untuk mengumpulkan cairan dari kapiler Otot (suatu kelenjar polos seks glomeruius. kandung tambahan) kemih Kelenjar Dari kapsul Bowman, cairan yang difiltrasi mengalir ke bulbouretra dalam tubulus proksimal, yang seluruhnya terletak di dalam Lubang (kelenjar korteks dan membentuk gulungan-gulungan rapat sepanjang ureter seks perjalanannya. Segmen berikutnya, ansa Henle (lengkung tambahan) Henle), membentuk lengkung berbentuk U tajam atat bair- Sfingter pin yang masuk ke dalam medula giryal. Pars desendens ansa internal Uretra Henle masuk dari korteks ke dalam medula; pars asendens berjalan balik ke kortela. Pars asendens kembali ke regio Diafragma pelvis glomerulus nefronnya sendiri, rempat saluran ini berjalan Sfingter melewati garpu yang dibentuk oleh arteriol aferen dan eferen. eksternal(a) Sel-sel tubulus dan vaskular di titik ini mengalami spesialisasiGambar 14-2 untuk membentuk aparatus jukstaglomerulus, suatuPerbandingan uretra pada wanita dan pria. (a) Pada wanita, struktur yang terletak di samping glomerulus (fuksta artinyauretra lurus dan pendek. (b) Pada pria, uretra jauh lebihpanjang, berjalan melalui kelenjar prostat dan penis. \"di samping\"). Regio khusus ini berperan penting dalamdikenal sebagai arteriol aferen. Setiap nefrqn mendapat satu mengatur fungsi ginjal. Setelah aparatus jukstaglomerulus,arteriol aferen ini. Arteriol aferen mengalirkan darah ke glo-merulus. Kapiler-kapiler giomerulus kembali menyatu untuk tubulus kembali membeptuk kumparan erat menjadi tubulusmembentuk arteriol lain, arteriol eferen, yang dilalui oleh distal, yang juga seluruhnya berada di dalam korteks. Tirbulusdarah yang tidak terfiltrasi untuk meninggalkan glomerulus distal mengalirkan isinya ke dalam duktus atau tubulusmenuju komponen tubular ( Gambar l4-3 dan 74-4). Arte- koligentes, dengan masing-masing duktus menerima cairanriol eferen adaiah satu-satunya arteriol di tubuh yang meng- dari hingga delapan nefron berbeda. Setiap duktus koligentesalirkan darah dari kapiler. Biasanya arteriol bercabang-cabang berjalan ke dalam medula untuk mengosongkan cairan isinyamenjadi kapiler-kapiler yang kemudian kembali menyaru (sekarang berubah menjadi urin) ke dalam pelvis ginjal.membentuk venula. Di kapiler glomerulus, tidak terjadi NEFRON KORTEKS DAN JUKSTAMEDULAekstraksi O, atau nutrien dari darah untuk digunakan oleh Dua jenis nefron-nefon korteks dan nefon jukstamedula-jaringan ginjal serta tidak terjadi penyerapan produk sisa dari dibedakan oleh letak dan panjang dari sebagian strukturnyajaringan sekitar. Karena itu, darah arteri masuk ke kapiler (Gambar 14-5). Semua nefron berasal dari korteks, tetapiglomerulus melalui arteriol aferen, dan darah arteri mening- glomerulus pada nefron kortels terletak di lapisan luargalkan glomerulus melalui arteriol eferen. korteks, sedangkan glomerulus pada nefron jukstamedula Arteriol eferen segera bercabang-cabang menjadi setkapiier kedua, kapiler peritubulus, yang memasok darah ke terletak di lapisan dalam korteks, di samping medula.jaringan ginjal dan penting dalam pertukaran antara sistemtubulus dan darah sewaktu perubahan cairan fiitrasi menjadi (Perhatikan perbedaan antara nefron juhstamedula danurin. Kapiler peritubulus ini, sesuai yang diisyaratkan oleh aparatus jukstaghmerulzs). Keberadaan semua glomerulusnamanya, melilit di sekitar sistem tubulus (peri artinya \"di dan kapsul Bowman terkaitnya di korteks menjadi penyebabsekitar\"). Kapiler-kapiler peritubulus menyatu mernbentukvenula yang akhirnya mengaiirkan isinya ke vena renalis, bagian ini tampak granular. Kedua tipe nefron ini palingyaitu saluran bagi darah untuk meninggalkan ginjal. berbeda di bagian ansa Henle. Lengkung tajam di nefron-KOMPONEN TUBULAR NEFRON nefron korteks hanya sedikit masuk ke medula. Sebaliknya, lengkung nefron jukstarnedula masuk ke seiuruh kedalamanKomponen tubular nefron adalah suatu tabung berongga medula. Selain itu, kapiler peritubulus nefron jukstarnedulaberisi cairan yang dibentuk oleh satu iapisan sel epitel. membentuk lengkung vaskular yang dikenal sebagai vasa rekta ('pembuluh lurus\"), yang berjalan merapat ke lengkungMeskipun komponen ini adalah saluran kontinyrr dari panjang Henle. Di nefron korteks, kapiler peritubulus tidakpangkalnya dekat glomerulus hingga ke ujungnya di pelvis membentuk vasa rekra tetapi melingkari lengkung pendekginjal, namun komponen ini dibagi menjadi berbagai segmen Henle nefron tersebut. Sewaktu berjalan rnelalui medula,berdasarkan perbedaan.,struktur dan fungsinya (Gambar 14-3 duktus koligentes nefron korteks dan nefron jukstameduiadan l4-5) . Komponen tubulus berawal dari kapsul Bowman, berjalan sejajar dengan pars asendens dan desendens iengkung panjang Henle nefron jukstamedula dan vasa rekta. Susunan paralel tubulus dan pembuluh di medula menciptakan daerah-daerah dengan gambaran bergaris-garis. Yang lebih penting, seperti yang anda akan lihat, susunan ini-disertai oleh karakteristik permeabilitas dan transpor lengkung panjang Henle dan vasa rekta-berperan kunci dalam kemampuan ginjal menghasilkan urin dengan konsentrasi beragam, bergantung pada kebutuhan tubuh. Sekitar 807o dari nefron pada manusia adalah tipe korteks. Spesies dengan556 Bab 14

Tubulus Duktus distal koligentes Tubulus proksimal Kapsul Aparatus Bowman ju kstag lomeru lus Glomerulus Arteriol eferen ___[g[\"I:___ Arteriol aferen Medula Arteri I Vena I I + Kapiler peritubulus Ansa Henle I Gambaran singkat Fungsi Bagian-bagian Nefron Ke pelvis ginjalGambar 14-3 Komponen vaskular Komponen tubular . Arteriol aferen-membawa darah keNefron. Gambaran skematik . Kapsul Bowman-mengumpulkan filtratsebuah nefron korteks, yaitu jenis glomerulusnefron yang paling banyak pada glomerulusmanusia. . Glomerulus-suatu kuntum kapiler . Tubulus proksimal-reabsorpsi dan sekresi tak yang menyaring plasma bebas protein ke dalam komponen tubulus terkontrol bahan-bahan tertentu terjadi di sini . Arteriol eferen-membawa darah dari . Ansa Henle-membentuk gradien osmotik di glomerulus medula ginjal yang penting bagi kemampuan . Kapiler peritubulus-mendarahi jaringan ginjal untuk menghasilkan urin dengan ginjal; terlibat dalam pertukaran dengan konsentrasi beragam cairan di lumen tubulus . Tubulus distal dan duktus koligentes-reabsorpsi Komponen kombinasi vaskular/tubular terkontrol baragam Na. dan HrO serta sekresi . Aparatus jukstaglomerulus- K' dan H. terjadi di sini; cairan yang menghasilkan bahan-bahan yang meninggalkan duktus koligentes adalah urin, berperan dalam kontrol fungsi ginjal. yang masuk ke pelvis ginjal. Sistem Kemih 557

Cabang halus arteri renalis Kapiler peritubulus kemampuan memekatkan urin yang lebih besar daripada manusia, misalnya tikus gurun, memiliki proporsi nefron jukstamedula yang lebih banyak. I Tiga proses dasar di ginjal adalah filtrasi glomerulus, reabsorpsi tubulus, dan sekresi tubulus. Tiga proses dasar yang terlibat dalam pembentukan urin: fltrasi g/omerulus, reabsorpsi tubulus, dan seleresi tubulus. Untuk mempermudah visualisasi tentang hubungan antara proses-proses di ginjal ini, ada baiknya nefron \"diuraikan' secara skematis, seperti di Gambar 14-6.Gambar 14-4 FILTRASI GLOMERULUSMikrograf elektron memperlihatkan sebuah glomerulus dan Sewaktu darah mengalifmelalui glomerulus, plasma bebas-arteriol-arteriol terkaitnya. protein tersaring melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul Bowman. Dalam keadaan normal, 2070 plasma yang masuk ke glomerulus tersaring. Proses ini, dikenal sebagai ffltrasiGambar 14-5Perbandingan nefron jukstamedula dannefron korteks. Glomerulus nefronkorteks terletak di korteks bagianluar; sedangkan glomerulus nefronjukstamedula terletak di bagian Nefron jukstamedula: nefron Nefron korteks:dalam korteks di samping medula. dengan lengkung panjang yang tipe nefron yang palingLengkung Henle nefron korteks penting dalam menciptakan gradien banyak (tipe ini 80%)hanya sedikit masuk ke medula, osmotik vertikal medula (tipe ini 20%)tetapi nefron jukstamedula memiliki Jr_tgulus Glomerulus Kapsul distal Bowmanlengkung panjang Henle yangmasuk jauh ke dalam medula.Kapiler peritubulus nefron Tubulus Tubulusjukstamedula membentuk proksimal distallengkung tajam yangdikenal sebagai vasarekta sr F#:j I Ke pelvis ginjal Untuk mempermudah visualisasi, ukuran nefron sangat diperbesar, dan kapiler peritubulus dihilangkan, kecuali vasa rekta.558 Bab 14

glomerulus, adalah langkah pertama dalam pembentukan Glomerulus B0% plasma yangurin. Secara rerata, 725 ml filtrat glomerulus (cairan yang Kapsul masuk ke glomerulusdifiltrasi) terbentuk secara kolektif dari seluruh glomerulus Bowman tidak difiltrasi dan keluar melalui arteriol eferensetiap menit. Jumlah ini sama dengan 180 liter (sekitar 47,5 20% plasma yang masuk Kapilergalon) setiap hari. Dengan memperrimbangkan bahwa ke glomerulus peritubulus difitrasivolume rerara plasma pada orang dewasa adalah 2,75 liter,maka ha1 ini berarti bahwa ginjal menyaring keseluruhanvolume plasma sekitar 65 kali sehari. Jika semua yang difiltrasikeluar sebagai urin, semua plasma akan menjadi urin dalamwaktu kurang dari setengah jam! Namun, hal ini tidak terjadikarena tubulus ginjal dan kapiler peritubulus berhubunganerat di seluruh panjangnya, sehingga bahan-bahan dapatdipertukarkan anrara cairan di dalam tubulus dan darah didalam kapiler peritubulus.REABSORPSI TUBULUS Tubulus ginjalSewaktu filtrat mengalir melaiui tubulus, bahan-bahan yang (panjangbermanfaat bagi tubuh dikembalikan ke plasma kapiler keseluruhan,peritubulus. Perpindahan selektif bahan-bahan dari bagian keadaandalam tubulus (lumen tubulus) ke dalam darah ini disebut terurai)reabsorpsi tubulus. Bahan-bahan yang direabsorpsi tidakkeluar dari tubuh melalui urin tetapi dibawa oleh kapiler Ekskresi urinperitubulus ke sistem vena dan kemudian ke jantung untuk (dikeluarkandiresirkulasi. Dari 180 liter plasma yang disaring per hari, dari tubuh)sekitar 178,5 liter direabsorpsi. Sisa 1,5 iiter di tubulus meng-alir ke dalam pelvis ginjal untuk dikeluarkan sebagai urin. @ = filtrasi glomerulus-filtrasi nondiskriminatif plasma bebasSecara umum, bahan-bahan yang perlu dihemat oleh tubuh protein dari glomerulus ke dalam kapsul Bowmansecara selektif direabsorpsi, sementara bahan-bahan yang ti-dak dibutuhkan dan harus dikeluarkan tetap berada di urin. @ = reabsorpsi tubulus-perpindahan selektif bahan-bahan yang terfiltrasi dari lumen tubulus ke dalam kapiler peritubulus.SEKRESI TUBULUS @ = set<resi tubulus-perpindahan selektif bahan-bahan yangProses ginjal ketiga, sekresi tubulus, adalah pemindahan tidak terfiltrasi dari kapiler peritubulus ke dalam lumen tubulusselektif bahan-bahan dari kapilel peritubulus ke dalam lumentubulus. Proses ini merupakan rute kedua bagi masuknya Gambar 14-6bahan ke dalam tubulus ginjal dari darah, sedangkan yangpertama adalah melalui filtrasi glomerulus. Hanya sekitar Proses-proses dasar di ginjal. Semua yang disaring atau20o/o dari plasma yang mengalir melaiui kapiler glomerulus disekresi tetapi tidak direabsorpsi akan diekskresikan di urindifiltrasi ke dalam kapsul Bowman; sisa 8070 mengalir melalui dan keluar dari tubuh. Semua yang difiltrasi dan kemudianarteriol eferen ke dalam kapiler peritubulus. Sekresi tubulus direabsorpsi, atau sama sekalitidak disaring, akan masuk kemerupakan mekanisme untuk mengeluarkan bahan dari plas- darah vena dan dipertahankan dalam tubuh.ma secara cepat dengan mengekstraksi sejumlah tertentubahan dari 80% plasma yang ddak terfiltrasi di kapiler peri- peritubulus dan karenanya dipertahankan di dalam tubuhtubulus dan memindahkannya ke bahan yang sudah ada di dan tidak diekskresikan di urin, meskipun mengalir me- lewati ginjal.tubulus sebagai hasil filrrasi. GAMBARAN BESAR PROSES-PROSES DASAR DIEKSKRESI URIN GINJALEkskresi urin adalah pengeluaran bahan-bahan dari tu- Filtrasi glomerulus umumnya adalah proses yang indiskri-buh ke dalam urin. Ini bukan merupakan proses terpisah minatif. Kecuali sel darah dan protein plasma, semua kon-tetapi merupakan hasil dari tiga proses perrama di atas. stituen di daiam darah-HrO, nutrien, elektrolit, zar sisa, dan sebagainya-secara nonselektif masuk ke lumen tubu-Semua konstituen plasma yang terfiltrasi atau disekresikan lus dalam jumlah yang besar selama filtrasi. Yaitu, daritetapi tidak direabsorpsi akan tetap di tubulus dan meng- 20o/o plasma yang difiltrasi di glomerulus, segala sesuarualir ke pelvis ginjal untuk diekskresikan sebagai urin dandikeluarkan dari tubuh (Gambar 14-5). (Jangan menga- yang ada di bagian plasma tersebut masuk ke kapsulcaukan ekskresi dengan sekresi). Perhatikan bahwa semuayang difiltrasi dan kemudian direabsorpsi, arau tidak Bowman kecuali protein plasma. Proses-proses tubulusdifiltrasi sama sekali, masuk ke darah vena dari kapiler yang sangar diskriminatif kemudian bekerja pada filtrat untuk mengembalikan ke darah suatu cairan dengan kom- posisi dan volume yang diperlukan untuk mempertahan- kan stabilitas lingkungan cairan internal. Bahan terfiltrasi Sistem Kemih 559

yang, ddak diinginkan dibiarkan tertinggal di cairan babkannya 100 kali lebih permeabel terhadap HrO dan zattubulus untuk diekskresikan sebagai urin. Filtrasi glome- terlarut daripada kapiler di bagian lain tubuh.rulus dapat dianggap sebagai pemindahan sebagian dari Membran basal adalah lapisan gelatinosa aselular (tidakplasma, dengan semua komponen esensial dan komponenyang perlu dikeluarkan dari tubuh, masuk ke \"ban ber- mengandung sel) yang terbentuk dari kolagen dan glikopro-jalan\" tubulus yang berakhir di pelvis ginjal, yang me- tein yang tersisip di antara glomerulus dan kapsul Bowman.rupakan titik pengumpulan untuk urin di dalam ginjal. Kolagen menghasilkan kekuatan struktural, dan glikoproteinSemua konstituen plasma yang masuk ke ban berjalan inidan kemudian tidak dikembalikan ke plasma di ujung ban menghambat filtrasi protein plasma yang kecil. Protein plas-akan dikeluarkan dari ginjal sebagai urin. Sistem tubuluslah yang menentukan bagaimana menyelamatkan bahan- ma yang lebih besar tidak dapat difiltrasi karena tidak dapatbahan filtrasi yang perlu dipertahankan di dalam tubuhmelalui proses reabsorpsi sementara membiarkan bahan- melewati pori kapiler, tetapi pori ini masih dapat melewatkanbahan yang harus diekskresi tetap dalam ban berjalan ter- albumin, protein plasma terkecil. Namun, karena bermuatansebut. Selain itu, sebagian bahan tidak saja difiltrasi tetapi negatif maka glikoprotein menolak albumin dan proteinjuga disekresikan ke dalam ban berjalan tubulus, sehinggajumlah bahan-bahan tersebut yang diekskresikan dalam plasma lain, yang juga bermuatan negatif. Karena itu, proteinurin lebih besar daripada jumlah yang diffltrasi. Untuk plasma hampir tidak terdapat di dalam filtrat, dengan kurangbanyak bahan, proses-proses ginjal ini berada di bawahkontrol fisiologik. Karena itu, ginjal menangani setiap dari lo/o molekul albumin berhasil lolos ke dalam kapsulkonstituen plasma dengan cara rerrenru yaitu kombinasi :l:.ffltrasi, reabsorpsi, dan sekresi. Bowman- Ginjal hanya bekerja pada plasma namun CES terdiri CATAIAN KLINIS. Sebagian penyakit ginjal yang ditan-dari plasma dan cairan interstisium. Cairan interstisium dai oleh adanya albumin berlebihan di dalam urin (albuminuria)adalah lingkungan cairan internal sejati di tubuh karena disebabkan oleh gangguan pada muatan negatif di membran ba-merupakan satu-satunya komponen CES yang berkontak sal, yang menyebabkan membran glomerulus lebih permeabellangsung dengan sel. Namun, karena terjadi pertukaran be- terhadap albumin meskipun ukuran pori kapiler tidak berubah.bas antara plasma dan cairan interstisium melalui dindingkapiler (kecuali protein plasma) maka komposisi cairan Lapisan terakhir membran glomerulus adalah lapisaninterstisium mencerminkan komposisi plasma. Karena itu, dalam hapsul Botuman. Lapisan ini terdiri dari podosit, sel mirip gurita yang mengelilingi glomerulus. Setiap podositdengan melakukan peran regulatorik dan ekskretorik pada memiliki banyak foot process Qtodo artinya \"kaki\", prosesus adalah tonjolan atau apendiks) memanjang yang saling men-plasma, ginjal mempertahankan lingkungan cairan internal jalin dengan foot process podosit sekitar, seperti anda men- jalinkan jari-jari rangan anda ketika anda memegang bolayang sesuai agar fungsi sel optimal. Sebagian besar dari isibab ini selanjutnya akan ditujukan kepada pembahasan ten- dengan kedua tangan (Gambar 14-8). Celah sempit di antaratang bagaimana proses-proses dasar ginjal dilakukan dan foot process yang berdampingan, yang dikenal sebagai celahmekanisme pengaturannya untuk membantu mempertahan- ffltrasi, membentuk jalur tempat cairan meninggalkan kapi-kan homeostasis. ler glomerulus menuju lumen kapsul Bowman. Karena itu, rute yang dilalui oleh bahan terfiltrasi me- lewati membran glomerulus seluruhnya berada di luar sel - pertama melalui pori kapilea kemudian melalui membran basal aselular, dan akhirnya melewati celah filtrasi kapsuler (Gambar 14-7).FILTRASI GLOMERULUS I Tekanan darah kapiler glomerulus adalah gaya utama yang menginduksi filtrasi glomerulus,Cairan yang difiltrasi dari glomerulus ke dalam kapsul Untuk melaksanakan filtrasi glomerulus, harus terdapat gayaBowman harus melewati tiga lapisan berikut yang mem- yang mendorong sebagian dari plasma di glomerulus me-bentuk membran glomerulus (Gambar l4-7): (l) din- nembus lubang-lubang di membran glomerulus. Tidak ter-ding kapiler glomerulus, (2) membran basal, dan (3) dapat mekanisme transpor aktif atau pengeluaran energi lokallapisan dalam kapsul Bowman. Secara kolektif, lapisan- yang berperan dalam memindahkan cairan dari plasma me- nembus membran glomerulus menuju kapsul Bowman.l\"pisatr ini berfungsi sebagai saringan molekuler halus Filtrasi glomerulus dilakukan oleh gaya-gaya fisik pasif yang serupa dengan yang bekerja di kapiler di tempat lain.yang menahan sel darah dan protein plasma tetapi mem- Karena glomerulus adalah suatu kuntum kapiler makabolehkan HrO dan zat terlarut dengan ukuran molekul prinsip-prinsip dinamika cairan yang menyebabkan ultrafil-kecil lewat. Marilah kita bahas masing-masing lapisan trasi di kapiler lain juga berlaku di sini (lihat h.393), kecuali untuk dua perbedaan penting: (1) Kapiler glomerulus jauhsecara lebih detil. lebih permeabel daripada kapiler di tempat lain, sehingga le- bih banyak cairan difiltrasi pada tekanan filtrasi yang sama;I Membran glomerulus jauh lebih permeabel dan (2) keseimbangan gaya-gaya menembus membran glo- merulus adalah sedemikian sehingga filtrasi terjadi di keselu-daripada kapiler di tempat lain, ruhan panjang kapiler. Sebaliknya, keseimbangan gaya-gayaDinding bapiler glomeruhr terdiri dari satu lapis sel endotelgepeng. Lapisan ini memiliki banyak pori besar yang menye-560 Bab 14

Arteriol aferen Arteriol eferen Sel endotelGlomerulus Lumen [\,lembran kapiler basalKapsul glomerulusBowman Foot proce6 Sel endotel podositLumenkapsul MembranBowman basalLapisan luar vkapsul Bowman Foot processLapisan dalam podositkapsul Bowman (podosit) Celah filtrasiiTubulus kontortus proksimal Membran basal Pori kapiler Agar dapat terfiltrasi, suatu bahan harus melewatiO Oor' antara sel-sel endotel kapiler glomerulus@ membran basal aselular@ celah filtrasi di antara foot process podosit lapisan datam kapsul BowmanGambar 14-7Lapisan-lapisan di membran glomerulus.di kapiler lain bergeser sedemikian sehingga filtrasi terjadi di Badan sel podositbagian awal pembuluh tetapi di ujung pembuluh terjadireabsorpsi (lihat Gambar 10-23, h. 394).GAYA-GAYA YANG BERPERAN DALAM FILTRASI !GLOMERULUS E lTiga gaya fisik terlibat daiam filtrasi glomerulus (Thbel 14-1): .695.tekanan darah kapiler glomerulus, tekanan osmotik koloidplasma, dan tekanan hidrostatik kapsul Bowman. Marilah okira lihar peran masing-masing. 3o1. Tekanan darah kapiler glomerulus adalah tekanan cairan I yang ditimbulkan oleh darah di dalam kapiler glomeru- 3 oco lus. Tekanan ini pada akhirnya bergantung pada kon- c traksi jantung (sumber energi yang menghasilkan filtrasi a glomerulus) dan resistensi terhadap aliran darah yang ditimbulkan oleh arteriol aferen dan eferen. Tekanan I darah kapiler glomerulus, dengan nilai rerata diperkira- kan 55 mm Hg, lebih tinggi daripada tekanan darah o kapiler di tempat lain. Penyebab lebih tingginya tekanan di kapiler glomerulus adalah garis tengah arteriol aferen Foot process Celah filtrasi yang lebih besar dibandingkan dengan arteriol eferen. Karena darah dapat iebih mudah masuk ke glomerulus Gambar 14-8 melalui arteriol aferen yang lebar daripada keluar melalui arteriol eferen yang lebih sempit maka tekanan darah Podosit kapsul Bowman dengan foot process dan celah filtrasi. Perhatikan celah filtrasi anlata foot process yang berdekatan pada foto mikroskop ini. Podosit dan foot processnya mengelilingi kapiler glomerulus. Sistem Kemih 561

Ta:bel 14-1 :: :: filtrasi glomerulus. Gaya osmotik oposan ini rata-rata 30 mm Hg, yaitu sedikit lebih tinggi daripada di kapilerGaya-gaya yang Berperan dalam Filtrasi Glomerulus lain. Tekanan ini lebih tinggi karena HrO yang difiltrasi keluar darah glomerulus jauh lebih banyak sehinggaGAYA EFEK KEKUATAN (mm Hg) konsentrasi protein plasma lebih tinggi daripada di tempat lain.Tekanan darah Mendorongkapiler fi ltrasi 3. Tbhanan hidrostatih kapsul Bouman, tekanan yang di-glomerulus timbulkan oleh cairan di bagian awal tubulus ini, diper-Tekananosmotik Melawan kirakan sekitar 15 mm Hg. Tekanan ini, yang cenderung mendorong cairan keluar kapsul Bowman, melawan fiI,koloid plasma filtrasi trasi cairan dari glomerulus menuju kapsul Bowman.Tekanan Melawan LAJU FILTRASI GLOMERULUShidrostatik filtrasi Seperti dapat dilihat di Tabel I4-1, gaya-gayayang bekerja {rkapsul Bowman menembus membran glomerulus tidak berada dalam kese-Tekanan filtrasi Mendorong imbangan. Gaya total yang mendorong filtrasi adalah te-netto (Perbedaan fi ltrasi kanan darah kapiler glomerulus yaitt 55 mm Hg. Jumlah dua gaya yang melawan filtrasi adalah 45 mm Hg. Perbedaanantara gaya netto yang mendorong filtrasi (10 mm Hg) disebut tekan-yang mendorong an ffltrasi netto. Tekanan yang ringan ini mendorong cair- an dalam jumlah besar dari darah menembus membranfiltrasi dan gaya glomerulus yang sangar permeabel. Laju filtrasi yang se-yang melawan benarnya, laju ffltasi glomerulus (LFG), berganrung ti-filtrasi) dak saja pada tekanan filtrasi netto tetapi juga pada seberapa 55 - (30 + 15) = 10 luas permukaan glomerulus yang tersedia untuk penetrasi dan seberapa permeabel membran glomerulus (yaitu, se- kapiler glomerulus tetap tinggi akibat terbendungnya berapa \"bocor\" lapisan ini). Sifat-sifar membran glomerulus darah di kapiler glomerulus. Selain itu, karena tingginya resistensi yang dihasilkan oleh arteriol eferen maka ini secara kolektif disebut sebagai koeffsien ffltrasi (Ko). tekanan darah tidak memiliki kecenderungan untuk tu- run di sepanjang kapiler glomerulus seperti di kapiler Karena itu, lain. Tekanan darah glomerulus yang tinggi dan tidak menurun ini cenderung mendorong cairan keluar glo- LFG = Kr x tekanan filtrasi netto merulus menuju kapsul Bowman di seluruh panjang Dalam keadaan normal, sekitar 20% plasma yang ma- suk ke glomerulus disaring pada tekanan filtrasi netto 10 mm kapiier glomerulus, dan merupak^n gaya utama yang Hg, melalui seluruh glomerulus secara kolektif dihasilkan menghasilkan filtrasi glomerulus. 180 liter filtrat glomerulus setiap hari untuk LFG rerata 125 ml/mnt pada pria (150 liter filtrat per hari pada LFG rerata Sementara tekanan darah kapiler glomelulus men- 115 ml/mnt pada wanita). dorong frftrasl dua gaya lain yang bekerja menembus membran glomerulus (tekanan osmotik koloid plasma I Perubahan pada LFG terutama disebabkan oleh dan tekanan hidrostatik kapsul Bowman) melawan fii- perubahan tekanan darah kapiler glomerulus. trasi. Karena tekanan filtrasi netto yang menyebabkan filtrasi glo-2. Tbkanan osmotik koloid plasma ditimbulkan oleh distri- merulus hanyalah disebabkan oleh ketidakseimbangan gaya- gaya fisik yang saling berlawanan anrara plasma kapiler glo- busi tak seimbang protein-protein plasma di kedua sisi merulus dan cairan kapsul Bowman, maka perubahan di membran glomerulus. Karena tidak dapat difiltrasi maka salah satu dari gaya-gaya fisik ini dapat mempengaruhi LFG. Kita akan membahas efek perubahan masing-masing gaya protein plasma terdapat di kapiler glomerulus tetapi fisik ini pada LFG. tidak di kapsul Bowman. Karena itu, konsentrasi HrO FAKTOR YANG TIDAK DIATUR PADA LFG lebih tinggi di kapsul Bowman daripada di kapiler glo- merulus. Timbul kecenderungan HrO untuk berpindah Tekanan osmotik koloid plasma dan tekanan hidrostatik melalui osmosis menuruni gradien konsentrasinya sen- kapsul Bowman tidak berada di bawah regulasi dan, pada diri dari kapsul Bowman ke dalam glomerulus melawan keadaan normal, tidak banyak.berubah. CATAIAN KLINIS. Akan tetapi, keduanya dapat ber- ubah pada keadaan patologis dan karenanya mempengaruhi562 Bab 14

LFC, Karena tekanan osmodk koloid plasma melawan filtrasi, MEKANISME PENYEBAB OTOREGULASI LFGmaka penurunan konsentrasi protein plasma sehingga menu-runkan tekanan ini, menyebabkan peningkatan LFG. Penu- Karena tekanan darah arteri adalah gaya urama yang men-runan tak terkendali konsentrasi protein plasma dapat terjadi, dorong darah masuk ke dalam glomerulus maka tekanan darahsebagai contoh, pada pasien luka bakar luas yang kehilangan kapiler glomerulus, dan LFG, akan meningkat berbandingbanyak cairan kaya protein yang berasal dari plasma melalui lurus jika tekanan arteri meningkat bila faktor lain tidakpermukaan kulit yang terbakar. Sebaliknya, pada situasi dimana tekanan osmotik koloid plasma meningkat, misalnya berubah (Gambar 14-9). Demikian juga, penurunan tekanan darah arteri akan menyebabkan penurunan LFG. Perubahanpada kasus diare dengan dehidrasi, LFG berkurang. Gkanan hidrostatik kapsul Bowman dapat meningkat spontan tak sengaja LFG seperti ini umumnya dicegah olehtak terkendali dan filtrasi dapat menurun akibat obstruksi mekanisme regulasi intrinsik yang dilakukan oieh ginjal sen-saluran kemih, misalnya batu ginjal atau pembesaran prosrar. diri, suatu proses yang dikenal sebagai otoregulasi (oto aftinyaTerbendungnya cairan di belakang obstruksi menyebabkan \"sendiri\"). Ginjal, dalam batas-batas terrenru, dapat memper-tekanan hidrostatik kapsul meningkat. tahankan aliran darah ke dalam kapiler glomerulus (danPENYESUAIAN TERKONTROL LFG karenanya tekanan darah kapiler glomerulus konstan dan LFGTidak seperti tekanan osmorik koloid plasma dan tekanan stabil) meskipun terjadi perubahan tekanan darah arteri. Gin-hidrostatik kapsul Bowman-yang mungkin tidak terkendali jal melakukannya dengan mengubah-ubah kaliber arteriol afe-pada berbagai keadaan penyakit dan karenanya mengubah ren sehingga resistensi terhadap aliran melalui pembuluh iniLFG tanpa dikehendaki-tekanan darah kapiler glomerulus dapat disesuaikan. Sebagai contoh, jika LFG meningkat akibatdapat dikontrol untuk menyesuaikan LFG agar memenuhi peningkatan tekanan darah arteri maka tekanan filtrasi nettokebutuhan tubuh. Asalkan semua faktor lain konstan maka dan LFG dapat dikurangi ke normal oleh konstriksi arterioljika tekanan darah kapiler glomerulus naik maka tekanan fil- aferen, yang menurunkan aliran darah ke dalam glomerulustrasi netto akan naik dan LFG juga meningkat. Besar tekanan (Gambar 14-10a). Penyesuaian lokal ini menurunkan tekanandarah kapiler glomerulus bergantung pada iaju aliran darah darah glomerulus dan LFG ke normal.di dalam masing-masing glomerulus. Jumlah darah yang Sebaliknya, jika LFG turun akibat penurunan tekanan arteri maka tekanan glomerulus dapat ditingkatkan ke nor-mengalir ke dalam sebuah glomerulus per menit ditentukan mal oleh vasodilatasi arreriol aferen, yang memungkinkanterutama oleh besar tekanan darah arteri sistemik rara-rara lebih banyak darah masuk meskipun tekanan pendorong ber-dan resistensi yang ditimbulkan oleh arteriol aferen. Jika re- kurang (Gambar 14-10b). Peningkatan volume darah glome-sistensi di arteriol aferen meningkat maka darah yang meng- rulus meningkatkan tekanan darah glomerulus, yang padaalir ke glomerulus lebih sedikit sehingga LFG berkurang. gilirannya membawa LFG kembali ke normal.Sebaliknya, jika resistensi arteriol aferen berkurang maka Dua mekanisme intrarenal berperan dalam otoregulasi: (1) mekanisme miogenik, yang berespons terhadap perubahanlebih banyak darah mengalir ke dalam glomerulus dan LFG tekanan di daiam komponen vaskular nefron; dan (2) meka-meningkat. Terdapat dua mekanisme kontrol yang mengarur nisme umpan balik tubuloglomerulus, yang mendeteksi per-LFC, keduanya diarahkan untuk menyesuaikan aliran darah ubahan kadar garam di cairan yang mengalir melalui kom-glomerulus dengan mengarur jari-jari dan, karenanya, resis- ponen tubular nefron.tensi arteriol aferen. Kedua mekanisme ini adalah (1) otore-gulasi, yang ditujukan untuk mencegah perubahan sponran I Mekanisme miogenik adalah sifat umum otot polosLFG; dan (2) kontrol simpatis ekstrinsik, yang ditujukanuntuk regulasi jangka panjang tekanan darah arteri. vaskular (miogenik arrinya \"dihasilkan oleh otot\"). Otot polos vaskular arteriol berkontraksi secara inheren sebagai respons terhadap peregangan yang menyertai peningkatan tekanan di Glomerulus Arteriol aferen Arteriol eferen1 Arterial blood pressure (increases blood flow into the glomerulus) I lreGambar 14-9Efek langsung tekanan darah arteri terhadap laju filtrasi glomerulus (LFG). Sistem Kemih 553

Glomerulus krin lokai pada arteriol aferen sekitar untuk menyebabkannya berkonstriksi sehingga aliran darah glomerulus berkurang J LFG dan LFG kembali ke normal. Dalam keadaan sebaliknya, ke- (a) tika penyaluran garam ke tubulus distal berkurang karena penurunan spontan LFG akibat penurunan tekanan darah Glomerulus arteri, maka adenosin yang dikeluarkan oleh makula densa 1 LFG juga berkurang. Hal ini menyebabkan vasodilatasi arteriol (b) aferen sehingga aliran darah tubulus meningkat dan LFGGambar 14-10 kembali normal. Karena itu, melalui mekanisme TGF, tubu- lus suatu nefron mampu memantau kadar garam di cairanPenyesuaian kaliber arteriol aferen untuk mengubah LFG. yang mengalir melaluinya dan mengatur laju filtrasi melalui(a) Vasokonstriksi arteriol mengurangi LFG. (b) Vasodilatasi glomerulusnya sendiri agar cairan di awai tubulus distal danarteriol meningkatkan LFG. penyaluran garam konstan.dalam pembuluh (lihat h. 383). Karena itu, arteriol aferen PENTI NGNYA OTOREGULASI LFGsecara otomatis berkonstriksi sendiri ketika teregang akibatpeningkatan tekanan darah arteri. Respons ini membantu Mekanisme umpan balik tubuloglomerulus dan miogenikmembatasi aliran darah ke dalam glomerulus dalam jumlah bekerja sama untuk melakukan otoregulasi terhadap LFGnormal meskipun tekanan arteri meningkat. Sebaliknya, re-laksasi inheren arteriol aferen yang tidak teregang ketika dalam kisaran tekanan darah arteri re rata 80 sampai 180 ,mmtekanan di dalam pembuluh berkurang meningkatkan aliran Hg. Di dalam rentang yang luas ini, penyesuaian otoregulato-darah ke dalam glomerulus meskipun tekanan arteri turun. rik intrinsik resistensi arteriol aferen dapat mengompensasiI Mekanisme umpan balik tubuloglomerulus (tubulo- perubahan tekanan arteri sehingga fluktuasi LFG yang tidakglomerular feedback mechanism, TGF) melibatkan aparatus diinginkan dapat dicegah, meskipun tekanan glomerulusjuhstaglomerulus, yaiu kombinasi khusus sel tubular dan vas- cenderung mengikuti perubahan tekanan arteri. Tekanankular di mana tubulus, setelah memutar balik, berjalan me- arteri rerata normal adalah 93 mm Hg, sehingga kisaran inilewati sudut yang dibentuk oleh arteriol aferen dan eferen mencakup perubahan transien tekanan darah yang menyerraisewaktu keduanya menyatu dengan glomerulus (Gambar aktivitas sehari-hari yang tidak berkaitan dengan kebutuhanl4-3 dan 14-11). Sel-sel otot polos di dinding arteriol aferen untuk ginjal mengatur ekskresi HrO dan garam, misalnya pe-di bagian ini secara khusus membentuk sel granular, di- ningkatan normal tekanan darah saat olahraga. Otoregulasinamai demikian karena sel-sel ini memiliki banyak granula penting karena pergeseran LFG yang tidak diinginkan dapatsekretorik. Sel tubulus khusus di regio ini secara kolektif di- menyebabkan ketidakseimbangan cairan, elektrclit, dan zatnamai makula densa. Sel-sel makula densa mendeteksi per- sisa. Karena paling tidak sebagian dari cairan yang difiltrasi selalu diekskresikan maka jumlah cairan yang diekskresikanubahan kadar garam cairan tubulus yang melewatinya. di urin secara otomatis meningkat jika LFG meningkat. Jika Jika LFG meningkat akibat peningkatan tekanan arteri otoregulasi tidak ada maka LFG akan meningkat dan HrO serta zat terlarut akan terbuang sia-sia akibat meningkatnyamaka cairan yang difiltrasi dan mengalir melalui tubulus tekanan darah arteri saat olahraga berat. Jika, sebaliknya,distal lebih besar daripada normal. Sebagai respons terhadap LFG terlalu rendah maka ginjal kurang mampu mengeluar-peningkatan penyaluran garam ke tubulus distal, sel-sel ma- kan zat sisa, kelebihan elektrolit, dan bahan lain yang haruskula densa mengeluarkan adenosin, yang bekerja secara para- diekskresikan. Karena itu otoregulasi meredam efek langsung perubahan tekanan arteri pada LFG serta ekskresi HrO, zat terlarut, dan zat sisa. Jika terjadi perubahan tekanan arteri rerata di luar kisaran otoregulasi, maka mekanisme ini tidak bisa meng- kompensasi. Kaarena itu, penurunan dramatis tekanan arteri rerata (<80 mmHg atau >180 mmHg) menyebabkan tekanan kapiler glomerulus dan LGF menurun atau meningkat sesuai perubahan tekanan arteri tersebut. PENTI NGNYA KONTROL SIMPATIS EKSTRI NSIK PADA LFG Selain mekanisme otoregulasi intrinsik yang dirancang untuk menjaga LFG konstan meskipun terjadi fluktuasi tekanan darah arteri, LFG dapat diubah dengan sengaja-bahkan ketika tekanan darah arteri berada dalam kisaran otoregulasi-oleh mekanisme kontrol ekstrinsik yang mengalahkan respons otoregulasi. Kontrol ekstrinsik LFG, yang diperantarai oleh sinyal sistem saraf simpatis ke arteriol aferen, ditujukan un-554 Bab 14

Arteriol eferen Sel Lumen endotel kapsul BowmanArteriol Sel ototeferen polos Kapiler glomerulus ju kstag lomeru lus Sel granular Tubulus $l distal Arteriol aferenGambar l4-11Aparatus jukstaglomerulus. Aparatus jukstaglomerulusterdiri dari sel-sel vaskular khusus (sel granLtlar) dan sel-sel tubularkhusus (makula densa) di titik tempat tubulus distal menembus garpu/cagak yang dibentuk oleh arteriol aferen dan arterioleferen nefron yang sama.tuk mengatur tekanan darah arteri. Sistem saraf parasimpatis konstriktor simpatis jauh lebih banyak dibandingkan dengantidak memiliki pengaruh apapun pada ginjal. arteriol eferen. Ketika arteriol aferen yang membawa darah ke Jika volume plasma berkurang-sebagai contoh, akibat glomerulus berkonstriksi akibat peningkatar.r aktivitas simpa-perdarahan-maka penurunan tekanan darah arteri yang rer- tis, darah yang mengalir ke dalam glomerulus akan lebih sedi-jadi dideteksi oleh baroresepror arkus aorra dan sinus karotis,yang memicu refleks saraf untuk meningkatkan tekanan da- kit daripada normal sehingga tekanan darah kapiler glomeru-rah ke arah normal (lihat h. 404). Respons refleks ini dikoor- lus menurun (Gambar 14-10a). Penurunan LFG yang terjadi,dinasikan oleh pusat kontrol kardiovaskular di batang otak pada gilirannya, mengurangi volume urin. Dengan cara ini,dan terutama diperantarai oleh peningkatan aktivitas simpa- sebagian H,O dan garam yang seharusnya keluar meialui urintis ke jantung dan pembuluh darah. Meskipun peningkatan dapat dipertahankan di dalam tubuh, dalam jangka panjangcurah jantung dan resistensi perifer total yang terjadi mem- membantu memulihkan volume plasma ke normal sehinggabantu meningkatkan tekanan darah menuju normal namunvolume plasma tetap kurang. Dalam jangka panjang, volume penyesuaian-penyesuaian kardiovaskular jangka pendek yangplasma harus dipulihkan ke normal. Salah satu kompensasi telah terjadi tidak lagi dibutuhkan. Mekanisme lain, misalnyauntuk berkurangnya volume plasma adalah penurunan meningkatnya reabsorpsi HrO dan garam oleh tubulus sertapengeluaran urin sehingga lebih banyak cairan yang ditahan meningkatnya rasa haus (dijelaskan lebih rinci di bagian lain),di tubuh. Pengeluaran urin berkurang sebagian karena pe- juga ikut berperan dalam pemeliharaan tekanan darah jangkanurunan LFG; jika cairan yang difiltrasi berkurang makayang tersedia untuk diekskresikan juga berkurang. panjang, meskipun volume darah berkurang, dengan mem-PERAN REFLEKS BARORESEPTOR PADA KONTROL bantu memulihkan volume plasma.EKSTRINSIK LFG Sebaliknya, jika tekanan darah meningkat (misalnyaTidak ada mekanisme baru yang diperlukan unruk menurun- akibat ekspansi volume plasma setelah ingesti cairan ber-kan LFG. LFG diturunkan oleh respons refleks baroreseptor lebihan), respons sebaliknya yang terjadi. Ketika baroreseptorterhadap penurunan tekanan darah (Gambar 14-12). Selamarefleks ini, terjadi vasokonstriksi akibat pengaruh simpatis di mendeteksi peningkatan tekanan darah maka aktivitas vaso-sebagian besar arteriol di seiuruh tubuh (termasuk arteriol konstriktor simpatis ke arteriol, termasuk arteriol aferen ginjal, menurun secara refleks sehingga terjadi vasodilatasiaferen) sebagai mekanisme kompensasi untuk meningkatkan arteriol aferen. Karena darah yang masuk ke glomerulusresistensi perifer total. Arteriol aferen disarafi oleh serat vaso- melalui arteriol aferen yang melebar meningkat maka tekanan darah kapiler glomerulus bertambah sehingga LFG mening- kat (Gambar 14-10b). Karena cairan yang difiltrasi mening- kat maka jumlah yang tersedia untuk dieliminasi melalui urin juga meningkat. Yang juga berperan meningkatkan volume Sistem Kemih 555

j lekanan darah arteri Deteksi oleh baroreseptor arkus aorta dan sinus karotis m;-l -.- J Aktivitas simpatis I iuntuns | Vasokonstriksi arteriol generalisata Vasokonstriksi arteriol aferen J Tekanan darah kapiler glomerulus I LFG J Volume urin I Konservasi cairan clanGambar 14-12Refleks baroreseptor mempengaruhi LFG dalam regulasi jangka panjang tekanan darah arteri.urin adalah penurunan reabsorpsi HrO dan garam di tubulus anggap sebagai suatu konstanta, kecuali pada keadaan penya-oleh pengaruh hormon. Kedua mekanisme ginjal ini - kit di mana membran giomerulus menjadi lebih bocor dari-peningkatan filtrasi glomerulus dan penurunan reabsorpsi pada biasa. Riset-riset baru menunjukkan bahwa \ dapatHrO dan garam oleh tubulus - meningkatkan volume urin mengalami perubahan di bawah kontrol fisiologik. Dua fak- tor yang mempengaruhi K;luas permukaan dan permeabili-dan mengeluarkan kelebihan cairan dari tubuh. Penurunan tas membran glomerulus-dapat dimodifikasi oleh aktivitasrasa haus dan asupan cairan juga mernbantu memulihkan kontraktil di dalam membran.tekanan darah yang meningkat ke normal. Luas permukaan yang tersedia untuk filtrasi di dalamI LFG dapat dipengaruhi oleh perubahan dalam glomerulus diwakili oleh permukaan dalam kapiler glome- rulus yang berkontak dengan darah. Setiap kuntum kapilerkoefisien filtrasi. glomerulus disatukan oleh sel mesangium. Sel-sel ini mengandung elemen kontraktil (yaitu, filamen mirip aktin).Sejauh ini kita telah membahas perubahan LFG sebagai Kontraksi sel-sel mesangium ini menutup sebagian kapiler filtrasi, mengurangi luas permukaan yang tersedia untuk fil-akibat perubahan dalam tekanan filtrasi netto. Namun, laju trasi di dalam kuntum giomerulus. Ketika tekanan filtrasifiltrasi glomerulus juga bergantung pada koefisien filtrasi (K,)selain tekanan ftltrasi netto. Selama bertahun-tahun K\" di-566 Bab 14

netto tidak berubah maka penurunan \ ini menurunkan I Ginjal secara normal menerima 20% sampaiLFG. Stimulasi simpatis menyebabkan sel mesangium ber- 25% curah jantung.kontraksi dan merupakan mekanisme kedua (selain men-dorong vasokonstriksi arteriol aferen) yang digunakan oleh Pada K, dan tekanan filtrasi netto rerata, 20o/o plasma yangsistem saraf simpatis untuk menurunkan LFG. masuk ke ginjal diubah menjadi filtrat glomerulus. Hal ini berarti bahwa pada LFG rerata 125 ml/mnt, aliran plasma Podosit juga memiliki filamen kontraktil mirip aktin, ginjai total harus sekitar 625 mllmnt. Karena 55% dari darah keseluruhan terdiri dari plasma (yaitu, hematokrit = 45; lihatyang kontraksi atau relaksasinya masing-masing dapat menu- h,421), maka aliran darah total meialui ginjal rata-rata adalahrunkan atau meningkatkan jumlah celah filtrasi yang terbukadi membran dalam kapsul Bowman dengan mengubah ben- 1140 ml/mnt. Jumlah ini adalah sekiar 22o/o dari curahtuk dan kedekatanpo t process (Gambar 14-13) . Jumlah celah jantung total yang besarnya 5 liter (5000 ml) per menit,adalah penentu permeabilitas; semakin banyak celah yangterbuka, semakin besar permeabilitas. Aktivitas kontraktil meskipun ginjal membentuk kurang dari 1o/o berat badanpodosit, yang selanjutnya mempengaruhi permeabilitas dan total.K,, berada di bawah kontrol ftsiologik oleh mekanisme yangbelum sepenuhnya dipahami. Ginjal perlu menerima proporsi curah jantung yang sedemikian besar karena organ ini harus terus-menerus me- Sebelum mengalihkan perhatian ke proses reabsorpsi lakukan fungsi regulatorik dan ekskretorik terhadap darahtubulus, marilah kita teliti persentase curah jantung yang dalam jumlah besar yang dialirkan kepadanya untuk mem-mengalir ke ginjal. Hal ini akan lebih memperkuat konsep pertahankan stabilitas lingkungan cairan internal. Sebagian besar darah mengalir ke ginjal bukan untuk mendarahiberapa banyak darah yang mengalir melaiui ginjal dan berapa jaringan ginjal tetapi untuk disesuaikan dan dimurnikan oleh ginjal. Secara rerara, 207o sampai 25o/o dari darah yangbanyak cairan yang terfiltrasi serta diproses oleh tubulus. dipompa keluar oleh jantung setiap menit \"mengalir ke pem, bersih\" dan bukan melaksanakan tugas normalnya bertukar Lumen kapiler bahan dengan jaringan. Hanya dengan pemrosesan rerus- glomerulus menerus darah dalam jr-rmlah besar tersebut barulah ginjalMembran Lengkung dapat dengan tepar mengarur volume dan komposisi elektro,basal kapiler lit lingkungan internal dan secara adekuat mengeluarkan pro-glomerulus glomerulus duk sisa metabolik dalam jumlah besar yang terus-menerus diproduksi.Foot process podosit Celah \ arr\"n REABSORPSI TUBULUS filtrasi kapsul Semua konstituen plasma kecuali protein, tanpa pandang (a) Bowman bulu difitrasi bersama melalui kapiler glonrerulus. Selain zat sisa dan kelebihan bahan yang harus dikeluarkan oleh tubuh,F.4TA\ dqiTIX..in;\"Ttr.T (,{nr\iirliXl}\mn'\dfiil-Iill\ ,linq cairan filtrasi juga mengandung nutrien, elektrolit, dan bahan lain yang dibutuhkan oleh tubuh. Memang, melalui filtrasi glomerulus yang terus-menerus, jumlah dari bahan-bahan yang terfiltrasi per hari ini bahkan lebih besar daripada yang ada di tubuh. Bahan-bahan esensial yang terfiltrasi dikem- balikan ke tubuh melalui reabsorpsi tubulus, rrarrsfer diskret bahan-bahan dari lumen tubulus ke dalam kapiler peritubu- lus.Gambar 14-13 (b) I Reabsorpsi tubulus adalah proses yang luarPerubahan jumlah celah filtrasi yang terbuka akibat relaksasi biasa, sangat selektif, dan bervariasi.dan kontraksi podosit. (a) Relaksasi podosit memperkecilbagian basal foot process, meningkatkan jumlah celah f iltrasi Reabsorpsi tubulus adalah suatu proses yang sangat selektif.yang terbuka penuh di daerah tersebut. (b) Kontraksi podosit Semua konstituen kecuali protein plasma memiliki konsen,mendatarkan foot process sehingga jumlah celah filtrasi diantaranya berkurang (Sumber: Diadaptasi dari Federation trasi yang sama di filtrat giomerulus dar.r di plasma. PadaProceedings, vol.42, h. 3046-3052, 1983, Dicetak ulang sebagian besar kasus, jumlah setiap bahan yang diserap ada- lah jumlah yang diperlukan untuk mempertahankan kom-dengan ijin). posisi dan volume lingkungan cairan internai yang sesuai. Secara umum, tubulus memiliki kapasitas reabsorpsi yang besar untuk bahan-bahan yang dibutuhkan oleh tubuh dan Sistem Kemih 567

Tabel 14-2 Dari 125 ml/mnt cairan yang terfiltrasi, biasanya 124Nasib Berbagai Bahan yang Tersaring oleh Ginjal ml/mnt direabsorpsi. Dengan melihat besarnya filtrasi glome- rulus maka besar reabsorpsi tubulus adalah luar biasa: TLbu-BAHAN PERSENTASE PERSENTASE lus biasanya mereabsorpsi 99o/o dari HrO yang terfiltrasi (47 gallhari), 100% gula yang terfiltrasi (2,5 lb/hari) , dan99,5o/o RERATA RERATA garam yang terfiltrasi (0,36 lb/hari). REABSORPSI EKSKRESI I Reabsorpsi tubulus melibatkan transpor BAHANYANG BAHANYANG transepitel. TERFILTRASI TERFILTRASI Di seluruh panjangnya, dinding tubulus memiliki ketebalan satu sel dan terletak dekat dengan kapiler peritubulus yangAir 99 1 mengelilinginya (Gambar l4-14). Sel-sel tubulus yangNatrium 99,5 berdekatan tidak berkontak satu sama lain kecuali di tempat 100 0,5 mereka disatukan oleh taut erat (taut kedap, tight junctiln;Glukosa 0 lihat h. 65) di tepi-tepi Iateral dekar membran luminalnya,Urea (suatu produk sisa) 50 50 yang menghadap ke lumen tubulus. Cairan interstisiumFenol (suatu produk sisa) 100 terletak di celah antara sel-sel yang berdekatan-ruang lateral*serta di antara tubulus dan kapiler. Membrankecil atau tidak ada untuk bahan-bahan yang tidak berman- basolateral menghadap cairan interstisium di bagian basalfaat (Tabel 14-2). Karena itu, hanya sedikit, kalaupun ada, dan tepi lateral sel. Taut erat umumnya menghambat bahankonstituen plasma yang terfiltrasi dan bermanfaat bagi tubuhterdapat di urin karena sebagian besar telah direabsorpsi dan mengalir di antara sel sehingga bahan harus menembus seldikembalikan ke darah. Hanya bahan esensial, misalnya elek- untuk meninggalkan lumen tubulus dan masuk ke darah.trolit yang berlebihan yang dieksreksikan di urin. Untuk TAHAP-TAHAP TRANSPOR TRANSEPITELkonstituen plasma esensial yang diatur oleh ginjal, kapasitas Untuk dapat direabsorpsi, suatu bahan harus melewari limareabsorpsi dapat bervariasi bergantung pada kebutuhan tu- sawar terpisah (Gambar 14-14):buh. Sebaliknya, sebagian produk sisa yang terfiltrasi terdapat I Tahap i Bahan harus meninggalkan cairan tubulusdi urin. Bahan sisa ini, yang tidak bermanfaat dan bahkan dengan melewati membran luminal sel tubulusberpotensi merugikan tubuh jika dibiarkan menumpuk, samasekali tidak direabsorpsi. Zat-zar ini menetap di tubulus un-tuk dikeluarkan di urin. Sewaktu HrO dan bahan pentinglain direabsorpsi, produk-produk sisa yang tertinggal dicairan tubulus menjadi sangat pekat. Lumen Sel epitel Cairan Kapiler tubulus tubulus interstisium peritubulus Filtrat Membran Ruang lateral o luminal oo -...-....> + Membran Dinding basolateral kapiler Agar dapat direabsorpsi (berpindah dari filtrat ke plasma), suatu bahan harus melewati lima sawar berbeda: Q selmembran luminal @ membran basolateral sel @ dinding tapiter @ sitosol @ cairan interstisiumGannbar 14-14Tahap-tahap transpor transepitel.568 Bab 14

| ' Tahap ? Bahan harus melewati sitosol dari satu sisi sel dan volume bervariasi, bergantung pada kebutuhan tubuh untuk menghemat atau mengeluarkan H.O.tubulus ke sisi lainnya. I Reabsorpsi natrium di tubulus distal dan koligenresI Tahap 3 Bahan harus melewati membran basolateral sel bervariasi dan berada di bawah kontrol hormon. Reabsorpsitubulus untuk masuk ke cairan interstisium ini berperan kunci dalam mengarur volume CES, yang pen- ting dalam kontrol jangka panjang tekanan darah arteri, danI Tahap 4 Bahan harus berdifusi melalui cairan intersti- juga sebagian berkaitan dengan sekresi K- dan sekresi Ht.sium Natrium direabsorpsi di sepanjang tubulus kecuali di pars desendens ansa Henle. Nanti anda akan mempelajariI Tahap 5 Bahan harus menembus dinding kapiler untuk makna dari pengecualian ini. Di seluruh segmen tubulus yang mereabsorpsi Na-, tahap aktif dalam reabsorpsi Na-masuk ke plasma darah melibatkan pembawa Na.-K. AIPase dependen energi yang terletak di membran basolateral sel tubulus (Gambar 14-1r.Keseluruhan rangkaian langkah ini dikenal sebagai transpor Pembawa ini sama dengan pompa Na--K. yang terdapat ditransepitel (\"menembus epitel\"). semua sel yang secara aktif mengeluarkan Na- dari sel (lihatREABSORPSI PASIF VERsU5 AKTIF h. 77). Sewaktu pompa basolateral memindahkan Na. keluar sel tubulus ke dalam ruang lateral, konsentrasi Na- intraselGrdapat dua jenis reabsorpsi tubulws-reabsorpsi pasif dan terjaga tetap rendah sementara konsentrasi Na- di ruang late- ral terus meningkat; jadi, pompa ini memindahkan Na\" me-ire abs o rps a httf-bergantung pada apakah diperlukan penge- lawan gradien konsentrasi. Karena konsentrasi Na. intrasel dijaga tetap rendah oleh aktivitas pompa basolateral makaluaran energi lokal untuk mereabsorpsi bahan tertentu. Pada terbentuk gradien konsentrasi yang mendorong perpindahanreabsorpsi pasif, semua tahap dalam rranspor transepitelsuatu bahan dari lumen tubulus ke plasma bersifat pasif; pasif Na- dari konsentrasinya yang lebih tinggi di lumenyaitu tidak ada pengeluaran energi pada perpindahan nettobahan, yang terjadi mengikuti penurunan gradien elektro- tubulus menembus batas luminal ke daiam sel tubuius. Sifat saluran Na- luminal dan/atau pengangkut yang memungkin-kimia atau osmotik (lihat h. 70). Sebaiiknya, reabsorpsi aktif kan perpindahan Nat dari lumen ke dalam sel bervariasi diberlangsung jika salah satu dari tahap-tahap dalam transpor berbagai bagian tubulus, tetapi bagaimanapun perpindahantransepitel suatu bahan memerlukan energi, bahkan jika ke- Na* menembus membran luminal selalu merupakan prosesempat tahap lainnya bersifat pasif. Pada reabsorpsi aktif, pasif. Sebagai contoh, di tubulus proksimal, Na* menye-perpidahan netto bahan dari lumen tubulus ke plasma terjadi berangi batas luminal melalui pembawa kotranspor yang se-melawan gradien elektrokimia. Bahan yang secara aktif di- cara bersamaan memindahkan Na- dan suatu nutrien organikreabsorpsi bersifat penting bagi tubuh, misalnya glukosa, misalnya glukosa dari lumen ke dalam sel. Anda akan segeraasam amino, dan nutrien organik lainnya, serta Nat dan belajar lebih banyak renrang proses kotranspor ini. Sebalik-elektrolit lain seperti PO43-. Di sini tidak secara spesifik di- nya, di duktus koligentes, Na- menyeberangi batas luminaljelaskan proses reabsorpsi masing-masing bahan yang difil- melalui suatu saluran Nat. Setelah masuk ke dalam sel me-trasi untuk dikembalikan ke plasma tetapi akan diperlihatkan lewati batas luminal melalui cara apapun, Na- secara aktifcontoh ilustratif mekanisme umum yang berperan, setelah dikeluarkan ke ruang lateral oleh pompa Na--Kt basolateral.mula-mula kita menguraikan reabsorpsi Na- yang penring Langkah ini sama di seluruh tubulus. Natrium terus berdifusidan unik. menuruni gradien konsentrasi dari konsentrasinya yang tinggi di ruang lateral ke dalam cairan intersrisium sekitarI Pompa N*-K* ATPase aktif di membran dan akhirnya ke dalam pembuluh darah peritubulus. Karenabasolateral penting bagi reabsorpsi Na. itu, transpor netto Na* dari lumen tubulus ke Calam darah berlangsung dengan menggunakan energi.Reabsorpsi natrium bersifat unik dan kompleks. Dari energitotal yang dikeluarkan oleh ginjal, 80% digunakan untuk Kini marilah kita membahas penringnya regulasi re-transpor Nat, yang menunjukkan pentingnya proses ini.Tidak seperti kebanyakan zat terlarut yang terfiltrasi, Na- absorpsi Na- di bagian distal nefron dan meneliti bagaimana kontrol ini terlaksana. Kemudian kita akan mengulas secaradireabsorpsi hampir di sepanjang tubulus, tetapi dengan lebih detil peran reabsorpsi Na. di tubulus proksimal dan di ansa Henle.derajat berbeda-beda di bagian yang berbeda. Dari Nat yangdifiltrasi, 99,50/o secara normal direabsorpsi. Dari Na. yang I Aldosteron merangsang reabsorpsi Na* didireabsorpsi, sekitar 670/o direabsorpsi di tubulus proksimal,25o/o di ansa Henle, dan 8% di tubulus distal dan koligentes. tubulus distal dan koliEentes.Reabsorpsi natrium memiliki peran penting berbeda-beda dimasing-masing segmen tersebut, seperti akan tampak seiring Di tubulus proksimal dan ansa Henle, terjadi reabsorpsi Na-dengan berlanjutnya pembahasan kita. Inilah sekilas peran- yang terfiltrasi dengan persentase tetap berapapun bebanperan tersebut: Na: Qumkh total l\at di cairan tubuh, bukan konsentrasi Nat di cairan tubuh). Di bagian distal tubulus, reabsorpsiI Reabsorpsi natrium di tubulus probsimal\erperan pen- reabsorpsi glukosa, asam amino, HrO, Cl-, dan::?.0\"\"-I Reabsorpsi natrium di pars asendens ansa Henle, ber-sama dengan reabsorpsi Cl-, berperan sangar penring dalamkemampuan ginial menghasilkan urin dengan konsentrasi Sistem Kemih 569

Sel tubulus Cairan interstisium Kapiler peritubulus Na' Transpor aktif Saluran Na' I Pembawa I I Na--x-ATpase J basolateral Na' Ruang lateralGambar 14-15Reabsorpsi natrium. Pembawa Na*-K* ATPase basolateral secara aktif memindahkan Na- dari sel tubulus ke dalam cairaninterstisium di ruang lateral. Proses ini menciptakan suatu gradien konsentrasi untuk perpindahan pasif Na- dari lumen ke dalamsel tubulus dan dari ruang lateral ke dalam kapiler peritubulus, menghasilkan perpindahan netto Na+ dari lumen tubulus kedalam darah, suatu proses yang memerlukan energi.persentase kecil Na- yang terfiltrasi berada di bawah kontrol ron (SRAA). Sel granular apararus jukstagiomerulus (Gam- 6ar 14-11) mengeluarkan suatu hormon enzimatik, renin,hormon. Tingkat reabsorpsi terkontrol ini berbanding ter- ke dalam darah sebagai respons terhadap penurunan NaCl/balik dengan tingkat beban Na- di tubuh. Jika Nat terlalu volume CES/tekanan darah. Fungsi ini adalah tambahanbanyak maka hanya sedikit dari Na- yang terkontrol inidireabsorpsi; Na. ini akan keluar melalui urin sehingga ke- terhadap peran sel makula densa aparatus .jukstaglomerulus dalam otoregulasi. Secara spesifik, tiga masukan berikut ke sellebihan Na- dapat dikeluarkan dari tubuh. Namun, jika ter- granular meningkatkan sekresi renin:jadi kekurangan Na* maka sebagian besar atau seluruh Natyang terkontrol ini direabsorpsi, menghemat Na. tubuh yang 1. Sel granular itu sendiri berfungsi sebagai baroreseptorseharusnya keluar melalui urin. intrLtrenal. Sel ini peka terhadap perubahan tekanan di Beban/jumlah Na. di tubuh tercermin dalam volume dalam arteriol aferen. Ketika mendeteksi penurunanCES. Natrium dan ion Cl' penyertanya membentuk lebih tekanan darah se1 granular ini mengeluarkan lebihdari 90o/o aktivitas osmotik CES (NaCl adalah garam dapur).Ingatlah bahwa tekanan osmotik secara longgar dapat di- banyak renin.anggap sebagai gaya y^ng menarik dan menahan H,O (lihat 2. Sel makula densa di bagian tubuius aparatus jukstaglo-h. 70). Ketika beban Na. di aras normal dan karenanyaaktivitas osmotik CES meningkat maka keiebihan Nat ini merulus peka terhadap NaCl yang melewatinya melaluiakan \"menahan\" tambahan HrO, meningkatkan volume lumen tubulus. Sebagai respons terhadap penurunanCES. Sebaliknya, ketika beban Nat di bawah normal se- NaCl, sel makula densa memicu sel granular untukhingga aktivitas osmotik CES berkurang, jumlah HrO yang mengeluarkan lebih banyak renin.dapat ditahan di CES lebih rendah daripada normal sehingga 3. Sel granular disarafi oleh sistem saraf simpatis. Ketikavolume CES berkurang. Karena plasma adalah bagian dariCES maka hasil terpenting dari perubahan volume CE,S tekanan darah turun di bawah normal, refleks barore-adalah penyamaan perubahan tekanan darah dengan ekspan- septor meningkatkan aktivitas simpatis. Sebagai bagiansi ('l tekanan darah) atau penurunan (J tekanan darah) dari respons refleks ini, peningkaran aktivitas simpatisvolume plasma. Karena itu, kontrol jangka panjang tekanan merangsang sel granular mengeluarkan lebih banyakdarah arteri akhirnya bergantung pada mekanisme pengarurNa-. Kini kita akan mengalihkan perhatian pada mekanisme- ren i n.mekanisme ini. Sinyal-sinyal yang saling terkait untuk meningkatkanPENGAKTIFAN SISTEM RENIN-ANGIOTENSIN- sekresi renin ini semuanya menunjukkan perlunya mening- katkan volume plasma untuk meningkatkan tekanan arteri keALDOSTERON dormal dalam jangka panjang. Melalui serangkaian proses kompleks yang melibatkan SRAA, peningkatan sekresi reninSistem hormon terpenting dan paling terkenal yang terlibat menyebabkan peningkaran reabsorpsi Na' oleh tubulus distaldalam regulasi Na- adalah sistem renin-angiotensin-aldoste- dan koligentes. Klorida selalu secara pasif mengikuti Na- menuruni gradien listrik yang terbentuk oleh perpindahan aktif Nat. Manfaat akhir dari rerensi garam ini adalah bahwa retensi tersebut mendorong retensi HrO secara osmotis, yang570 Bab 14

membantu memulihkan volume plasma sehingga penting 8% dari Nat yang terfiltrasi yang bergantung pada aldosterondalam kontrol jangka panjang tekanan darah. untuk direabsorpsi, namun pengeluaran sedikit-sedikit ini, yang sering terjadi karena seluruh volume plasma difiltrasi Marilah kita mempelajari secara lebih detil mekanisme melalui ginjal berkali-kali dalam sehari, dapat menyebabkanSRAA di mana sekresi renin akhirnya menyebabkan pening- pengeluaran Na- dalam jumlah bermakna.katan reabsorpsi Na- (Gambar 14-16). Setelah dikeluarkan kedaiam darah, renin bekerja sebagai enzim untuk meng- Jika tidak terdapat aldosteron sama sekali maka garam yang dapat diekskresikan per hari adalah 20 gram. Padaaktifkan angiotensinogen menjadi angiotensin I. Angio- sekresi aldosteron maksimal, semua Na- yang terfiltrasi (dan, karenanya, semua Cl' yang terftltrasi) direabsorpsi sehinggatensinogen adalah suatu protein plasma yang disintesis oleh ekskresi garam di urin nol. Jumlah aldosteron yang disekre-hati dan selalu terdapat di plasma dalam konsentrasi tinggi. sikan, dan karenanya jumlah relatif garam yang dihematKetika melewati paru melalui sirkulasi paru, angiotensin I versus yang dikeluarkan, biasanya bervariasi antara kedua ekstrim ini, bergantung pada kebutuhan tubuh. Sebagai con-diubah menjadi angiotensin II oleh angiotensin-conaerting toh, orang yang mengonsumsi garam dalam jumlah biasaenzrye (ACE), yang banyak terdapat di kapiler paru. umumnya mengekskresikan sekitar 10 g garam per hari diAngiotensin II adalah perangsang utama sekresi hormon urin, mereka yang mengonsumsi garam dalam jumlah besar mengeluarkan lebih banyak, dan orang yang telah kehilanganaldosteron dari korteks adrenal. Korteks adrenal adalah kelen- cukup banyak garam karena mandi keringat mengeluarkanjar endokrin yang menghasilkan beberapa hormon berbeda, lebih sedikit garam melalui urin. Dengan mengubah-ubahmasing-masing disekresikan sebagai respons terhadap rang- jumlah renin dan aldosteron yang disekresikan sesuai dengan jumlah cairan (yang ditentukan oleh garam) di tubuh, ginjalsangan yang berbeda. dapat dengan repar menyesuaikan jumlah garam yang di-FUNGSI SISTEM RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERON tahan atau dikeluarkan. Dengan melakukan hal ini ginjalDi antara berbagai efeknya, aldosteron meningkatkan re- mempertahankan beban garam dan volume CES/tekanan darah arteri pada tingkat yang relatif konstan meskipun kon-absorpsi Nat oleh tubulus distal dan koligentes. Hormon ini sumsi garam sangat beruariasi dan adanya pengeluaran cairanmelakukannya dengan mendorong penyisipan saluran Na. penuh garam secara abnormal.tambahan ke dalam membran luminal dan penambahanpembawa Nat-K- AfPase ke dalam membran basolateral sel PERAN SISTEM RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERONtubulus distal dan koligentes. Hasil akhirnya adalah pening-katan fluks pasif Na- masuk ke dalam sel tubulus dari lumen DALAM BERBAGAI PENYAKITdan peningkatan pemompaan Na. keluar sel ke dalam plas-ma-yaitu, peningkatan reabsorpsi Na-, disertai Cl mengikuti CATAIAN KLIMS. Sebagian kasus hipertensi (tekanan darahsecara pasif. Karena itu, SRAA mendorong retensi garam tinggi) disebabkan oleh peningkatan abnormal aktivitas SRAA.yang menyebabkan retensi HrO dan peningkatan tekanan Sistem ini juga ikut berperan menyebabkan retensi cairan dan edema yang terjadi pada gagal jantung kongestif Karena janrungdarah arteri. Melalui mekanisme umpan balik negatif sistem mengalami kepayahan maka curah jantung berkurang dan tekanan darah arteri menjadi rendah meskipun volume plasmaini menghilangkan faktor-faktor yang memicu pelepasan normal atau bahkan meningkat. Jika penurunan tekanan darah disebabkan oleh gagal jantung dan bukan penurunan jumlahawal renin*yaitu, deplesi garam, penurunan volume plasma,dan penurunan tekanan darah arteri (Gambar \4-16). garam/cairan di tubuh maka refleks-reflei<s untuk menahan Selain merangsang sekresi aldosteron, angiotensin II garam dan cairan yang terpicu oleh rendahnya tekanan darahadalah konstriktor poten arteriol sistemik, secara langsung merupakan hal yang kurang tepat. Ekskresi natrium dapat turun hingga nyaris nol meskipun ingesti garam berlanjut dan terjadimeningkatkan tekanan darah dengan meningkatkan resistensi akumulasi di tubuh. Ekspansi CES yang terjadi menimbulkan edema dan memperparah gagal jantung kongestif karena jan-perifer total (iihat h. 386). Selain itu, angiotensin II merang- tung yang telah melemah tidak dapat memompa volume plasma tambahan tersebut.sang rasa haus (meningkatkan asupan cairan) dan merangsangvasopresin (suatu hormon yang meningkatkan retensi HrO OBAT YANG MEMPENGARUHI REABSORPST Na.oleh ginjal), di mana keduanya ikut berperan dalam me- CATAIAN KLINIS. Karena mekanisme penahan garam rer- picu secara tidak tepat maka pasien gagal jantung diberi dietnambah volume plasma dan meningkatkan tekanan arteri. rendah garam. Mereka sering diterapi dengan diuretik, obat(Seperti yang akan anda pelajari, mekanisme lain yang ber- yang menyebabkan diuresis (peningkatan curah urin) se-kaitan dengan regulasi jangka panjang tekanan darah dan hingga terjadi peningkatan pengeluaran cairan dari tubuh.osmolaritas CES juga penring daiam mengontrol rasa haus Banyak dari obat ini bekerja dengan menghambat reabsorpsidan sekresi vasopresin). Na. di tubulus. Dengan lebih banyaknya Nar yang diekskre- sikan, Iebih banyak HrO yang dikeluarkan dari tubuh se, Situasi yang berlawanan terjadi jika beban Nat, volumeCES dan plasma, dan tekanan darah arteri di atas normal. hingga kelebihan CES dapat dikeluarkan.Pada keadaan-keadaan ini, sekresi renin terhambat. Dengandemikian, karena angiotensinogen tidak diaktif-kan menjadiangiotensin I dan II, maka sekresi aldosteron tidak terang-sang. Ta.npa aldosteron, tidak terjadi reabsorpsi Na- yangdependen aldosteron (jumlahnya kecil) di segmen distal tu-bulus. Na. yang tidak direabsorpsi ini kemudian keluar ber-sama urin. Tanpa aldosteron, pengeluaran terus-menerus se-bagian kecil dari Na. yang terfiltrasi ini dapat dengan cepatmengeluarkan kelebihan Na. dari tubuh. Meskipun hanya Sistem Kemih 57'l

J NaCU J volume CES/ Membantu memperbaiki .ltekanan darah arteri Na. (dan Cl-) secara l. osmotis menahan lebih banyak HrO di CES Hati Ginjal Nat (dan Cl )WW dihemat Vasopresin I Reabsorpsi Na- oleh tubulus ginjal ( | reabsorpsi Ct mengikuti secara pasif) Haus I Reabsorpsi HrO oleh tubulus ginjal *Faktor lain yang berkaitan dengan keseimbangan cairan juga menimbulkan respons-respons ini.Gambar 14-16Sistem renin-angiotensin-aldosteron (SRAA). Ginjal mengeluarkan hormon renin sebagai responsterhadap penurunan NaCl,volume CES, dan tekanan darah arteri. Renin mengaktifkan angiotensinogen, suatu protein plasma yang diproduksi di hati,menjadi angiotensin l. Angiotensin I diubah menjadi angiotensin ll oleh angiotensin-converting enzyme (ACE) yang diproduksi diparu. Angiotensin ll merangsang korteks adrenal untuk mengeluarkan hormon aldosteron, yang merangsang reabsorpsi Na*oleh ginjal. Rentesi Na. yang terjadi menimbulkan efek osmotik yang menahan lebih banyak HrO di CES. Bersama-sama,konservasi Na* dan HrO membantu mengoreksi rangsangan semula yang mengaktifkan sistem hormon ini. Angiotensin lljugamemiliki efek lain yang membantu mengoreksi rangsangan semula, misalnya dengan mendorong vasokonstriksi arteriol. Obat penghambat ACE, yang menghambat kerja darah ini dilawan oleh sistem pembuang Na. dan penurunangiotensin-conuerting enzyme (ACE) dan penyekat reseptor tekanan darah yang melibatkan hormon peptida natriuretikaldosteron, juga bermanfaat untuk mengobati hipertensi atritm (atrial natriuretic peptidc, ANP) (na*iuretik artinyadan gagal jantung kongestif. Dengan masing-masing meng- \"memicu ekskresi sejumlah besar narrium di urin'). Jantung,hambat pembentukan angiotensin II atau menghambat peng- selain bekerja memompa darah, juga menghasilkan ANIIikatan aldosteron ke reseptornya di ginjal, kedua golonganobat ini menghentikan efek penghematan garam dan air serta yang disimpan di granuia dalam sel otot atrium jantungefek konstriksi arteriol SRAA. khusus dan dibebaskan dari atrium ketika jantung secaraI Peptida natriuretik atrium menghambat mekanis teregang oleh peningkatan volume plasma akibat peningkatan volume CES. Ekspansi ini, yang terjadi akibatreabsorpsi Na*. retensi NaCl dan HrO, meningkatkan tekanan darah arteri. Seianjutnya ANP mendorong natriuresis dan diuresis, me-Semenrara SRAA memiliki efek paling kuat pada pengaturan nurunkan volume plasma, dan juga mempengaruhi sistemNa- oleh ginjal, sistem penahan Na- dan penambah tekanan kardiovaskular untuk menurunkan tekanan darah (Gambar 14-17).572 Bab 14

Kerja utama ANP adalah menghambat secara langsung pada sistem ini secara logis dapat menimbulkan hipertensi.reabsorpsi Na. di bagian distal nefron sehingga etr<skresi Na. diurin meningkat. ANP juga meningkatkan ekslaesi Na- di urin Pada kenyataannya, studi-studi terakhir menunjukkan bahwadengan menghambat dua tahap SRAA. ANP menghambat defisiensi sistem natriuretik mungkin mendasari sebagiansekresi renin oleh ginjal dan bekerja pada korteks adrenal untuk kasus hipertensi jangka panjang dengan membiarkan sistemmenghambat sekresi aldosteron. ANP juga mendorong natriu- penahan Na- bekerja tanpa pengimbang. Retensi garam yangresis dan diuresis dengan meningkatkan LFG melalui dilatasi terjadi, khususnya yang berkaitan dengan tingginya asupan garam, dapat menyebabkan peningkatan volume CES danarteriol aferen, meningkatkan tekanan darah kapiler glomerulus, tekanan darah.dan dengan melemxkan sel mesangium glomerulus sehingga Kita sekarang akan mengalihkan perhatian kepada re-terjadi peningkatan \ Dengan semakin banyaknya garam dan absorpsi z.at-zat tetlarvt yang terfiltrasi lainnya. Namun, kitaair terfiltrasi, semakin banyak garam dan air yang dielakresikan akan terus membahas reabsorpsi Na., karena reabsorpsi banyak zat terlarur lain sedikit banyak berkaitan dengan reabsorpsi Na-.di urin. Selain secara tidak langsung menurunkan tekanan darahdengan mengurangi bebarr Na- dan karenanya beban (jumlah) I Glukosa dan asam amino direabsorpsi olehcairan di tubuh, ANP secara langsung menurunkan tekanan transpor aktif sekunder dependen Na*.darah dengan menurunkan curah jantung dan mengurangi Sejumlah besar molekul organik yang penting dari segi nutrisiresistensi vaskular perifer dengan menghambat aktivitas saraf misalnya glukosa dan asam amino rersaring seriap hari. Ka-simpatis pada jantung dan pembuluh darah. rena bahan-bahan ini seluruhnya secara normal direabsorpsi Kontribusi relatif ANP dalam mempertahankan kese-imbangan garam dan HrO serta regulasi tekanan darah saatini sedang diteliti secara mendalam. Yang utama, gangguanMembantu memperbaiki ltrtact / 1 Volume cES / Membantu memperbaiki l Tekanan darah arteri l. Atrium qffi jantung IReabsorpsi Na- Sistem renin- [oi\"til;--_l E\"t\"';noleh tubulus ginjal angioiensi n-aldosteron I arteriol aferen I simpatis yang menghemai garam II I t tr\".ddIt I I vJil\",\"\" I Itfjcan.-tu'\\"ngr.|l I| perifer I I I aarrteerreionl tnt\"t I \-- t I ra\"rkt\"e*\"rig\"on-] t l-c-_-l I I { (efek osmotit<) I I N\".d\";tol I yang terliltrasi IGambar 14-17Peptida natriuretik atrium. Atrium mengeluarkan hormon peptida natriuretik atrium (ANP) sebagai respons terhadapperegangannya oleh retensi Na*, ekspansi volume CES, dan peningkatan tekanan darah arteri. Peptida natriuretik atrium,selanjutnya, memilliki efek natriuretik, diuretik, dan hipotensif untuk membantu mengoreksi rangsangan semula yangmenyebabkan pelepasannya. Sistem Kemih 573

kembali ke darah oleh mekanisme yang dependen energi dan memiliki maksimum tubulus. (Meskipun masing-masingdependen Nat di tubuius proksimal maka tidak satupun dari pembawa Na- dapat mengalami penjenuhan namun tubulusbahan-bahan tersebut yang diekskresikan di urin. Reabsorpsi secara keseluruhan tidak memperlihatkan maksimum tubu- lus untuk Na-, karena aldosteron mendorong sintesis pem-yang cepat dan mutlak di tubulus ini mencegah hilangnya bawa Nat-K- yang lebih aktif di sel-sel tubulus distal dannutrien-nutrien organik penting ini dari tubuh. koiigentes sesuai kebutuhan). Meskipun glukosa dan asam amino berpindah melawan Konsentrasi sebagian bahan (tidak semua) dalam plasmagradien konsentrasinya dari lumen tubulus ke dalam darahsampai konsentrasinya di cairan tubulus nyaris nol, tidak ada yang memperlihatkan reabsorpsi maksimal diatur oleh ginjal.energi yang secara langsung digunakan untuk mengoperasi- Bagaimana ginjal dapat mengatur sebagian bahan yang direabsorpsi secara aktif sementara bahan yang lain tidakkan pengangkut glukosa atau asam amino. Glukosa dan diatur, dengan tubulus ginjal membatasi jumlah masing-asam amino dipindahkan oleh transpor aktif sekunder. masing dari bahan tersebut yang dapat direabsorpsi dan dikembalikan ke plasma? Kita akan membandingkan glu-Pada proses ini, pembaua kotanspor khusus yang hanya ter- kosa, suatu bahan yang memiliki T tetapi tidah diatur olehdapat di tubulus proksimal secara simultan memindahkan ginjal, dengan fosfat, bahan dengan T yang diatur olehNa- dan molekul organik spesifik dari iumen ke dalam sel ginial.(lihat h. 79). Pembawa kotranspor lumen ini adalah cara yangdigunakan Na- untuk secara pasif menyeberangi membran I Glukosa adalah contoh bahan yang direabsorpsilumen di tubulus proksimal. Gradien konsentrasi Na- lu- secara aktif dan tidak diatur oleh ginjal.mensel yang dipertahankan oleh pompa Na--K- basolateral Konsentrasi glukosa plasma normal adalah 100 mg glu-(yang memerlukan energi) menjalankan sistem kotranspor kosa/100 ml plasma. Karena glukosa terfiltrasi bebas di glo-ini dan menarik molekul-molekul organik melawan gradien merulus maka bahan ini melewari kapsul Bowman dengankonsentrasinya tanpa pengeluaran energi secara langsung. konsentrasi yang sama dengan konsentrasi di plasma. KarenaKarena proses keseluruhan reabsorpsi glukosa dan asam itu, terdapat 100 mg glukosa untuk setiap 100 ml plasmaamino bergantung pada pemakaian energi maka molekul- yang difiltrasi. Dengan 125 ml plasma yang diftltrasi secaramolekul organik ini dianggap direabsorpsi secara aktif meski- normal seriap menir (LFG rerata = 125 ml/mnt), 125 mg glu-pun energi tidak digunakan secara langsung untuk memin- kosa akan melewati kapsul Bowman dengan filtrat ini seriapdahkan keduanya menembus membran. Pada hakikatnya, menit. Jumlah setiap bahan yang difiltrasi per menit, yangglukosa dan asam amino mendapat <<tumpangan gratis\" dikenal sebagai jumlah terffltrasi, dapat dihitung sebagaidengan menggunakan energi yang telah digunakan dalamreabsorpsi Nat. Tianspor aktif sekunder memerlukan keber- herikut:adaan Na. di dalam lumen; tanpa Na', pembawa kotransportidak dapat bekerja. Setelah diangkut ke dalam sel tubulus, Jumlah filtrasi = konsentrasi plasma bahan xglukosa dan asam amino akan berdifusi secara pasif menurunigradien konsentrasi menembus membran basolateral untuk suatu bahan LFG bahanmasuk ke dalam plasma, dipermudah oleh pembawa yangridak meme rlukan e nergi. Jumlah filrrasi glukosa - 100 mg/100 mlx 125 ml/mntI Secara umum, bahan yang direabsorpsi secara 125 mglmnraktif memperlihatkan maksimum tubulus. Pada LFG yang tetap, jumlah filtrasi giukosa berbanding lurus dengan konsentrasi glukosa plasma. Peningkatan kon-Semua bahan yang direabsorpsi secara aktifberikatan dengan sentrasi glukosa piasma menjadi 200 mg/100 ml akan me- lipatgandakan jumlah filtrasi glukosa menjadi 250 mg/mnt,pembawa di membran plasma yang memindahkannya me- demikian seterusnya (Gambar 14-18).nembus membran melawan gradien konsentrasi. Setiap pem- MAKSIMUM TUBULUS UNTUK GLUKOSAbawa bersifat spesifik untuk jenis bahan yang dapat di- T untuk glukosa adalah sekitar 375 mglmnt; yaitu, meka-pindahkannya; sebagai contoh, pembawa kotranspor glukosatidak dapat memindahkan asam amino, demikian sebaliknya. nisme pengangkut glukosa mampu secara aktif mereabsorpsiKarena jumlah masing-masing tipe pembawa yang ada di sel- hingga 375 mg glukosa per menit sebelum mencapai ke-sel yang melapisi bagian dalam tubulus terbatas maka ter- mampuan transpor maksimainya. Pada konsentrasi glukosadapat batas atas jumlah bahan tertentu yang dapat secara normal 100 mg/100 ml, 125 mg glukosa yang tersaring peraktif dipindahkan dari cairan tubulus dalam periode waktu menit dapat cepar direabsorpsi oleh mekanisme pengangkuttertentu. Laju reabsorpsi maksimal dicapai ketika semua glukosa karena jumlah yang difiltrasi ini jauh di bawah Tpembawa yang spesifik untuk suatu bahan ditempati atau untuk glukosa. Karena itu, biasanya tidak ada glukosa yangjenuh sehingga pembawa-pembawa tersebut tidak lagi dapat ditemukan di urin. Baru muncul setelah.iumlah glukosa yangmenangani penumpang tambahan pada saat itu (lihat h. 75). difiltrasi melebihi T^ 375 mg/mnt. Ketika lebih banyak glu- kosa terfiltrasi per menit dibandingkan dengan yang dapatTianspor maksimal ini disebut sebagai maksimum tubulus direabsorpsi karena T terlampaui, maka jumlah yang di-(tubular maximum, atau f). Setiap bahan yang jumlahnya reabsorpsi maksimal dan kelebihan glukosa akan tetap beradamelebihi Tin-nya tidak akan direabsorpsi dan lolos ke dalamurin. Kecuali Na., semua bahan yang direabsorpsi secara aktif574 Bab 14

Pada LFG t,,, trasi glukosa plasma sebesar 500 mg/100 ml, jumlah yangtetap sebesar difiltrasi adalah 525 mg/mnt, dengan tetap hanya 375 mgl125 mlimnt ,si,/ mnt yang dapat direabsorpsi sehingga 250 mglmnt akan masuk ke dalam urin (Gambar 14-18).6oO 5-^U^U ,(......... CATAIAN KLINIS. Konsentrasi glukosa plasma dapatf Maksimu'n 496 sangat tinggi pada diabetes melitus, suatu penyakit endokrinf tubulus (I.) yang berkaitan dengan kurangnya efek insulin. Insulin adalah suatu hormon pankreas yang mempermudah pemindahania 3oo glukosa ke dalam banyak sel tubuh. Ketika penyerapan glu-.os=cbE 200 kosa oleh sel terganggu maka glukosa yang ddak dapat masuk[ -L- ke dalam sel akan tetap berada di plasma, meningkatkan 100 konsentrasi glukosa plasma. Karena itu, meskipun secara nor- 100 200 300 400 500 600 700 800 900 mal tidak terdapat di urin, glukosa ditemukan pada urin t orang dengan diabetes ketika konsentrasi glukosa plasma me- lebihi ambang ginjal, meskipun fungsi gin.ial tidak berubah. Ambang ginjal Konsentrasi glukosa plasma (mgi100 ml) Apa yang terjadi ketika konsentrasi plasma turun di bawah normal? Tirbulus ginjal, tentu saja, mereabsorpsi se-Gambar 14-18 mua glukosa yang terfiltrasi karena kapasitas reabsorpsi glu- kosa masih jauh. Ginjal tidak dapat melakukan apa-^paPenanganan glukosa oleh ginjal sebagai fungsi dari untuk meningkatkan kadar glukosa plasma yang rendah kekonsentrasi glukosa plasma. Pada LFG yang tetap, jumlah normal. Ginjal hanya mengembalikan semua glukosa yangglukosa yang terfiltrasi per menit berbanding lurus dengankonsentrasi glukosa plasma. Semua glukosa yang tersaring terfiltrasi ke plasma.dapat direabsorpsi sampai maksimum tubulus (T.). Jika jumlahglukosa yang difiltrasi per menit melebihi T., maka jumlah PENYEBAB MENGAPA GINJAL TIDAK MENGATURglukosa yang direabsorpsi akan maksimum (senilai T.) dansisanya tetap berada di dalam filtrat untuk diekskresikan di GLUKOSAurin. Ambang ginjal adalah konsentrasi plasma di mana T*tercapai dan glukosa pertama kali muncul di urin. Ginjal tidak mempengaruhi konsentrasi glukosa plasma da- lam kisaran nilai yang lebar dari kadar yang sangat rendahdalam filtrat untuk diekskresikan. Karena itu, konsenrrasiglukosa plasma harus lebih besar daripada 300 mg/100 ml- hingga tiga kali lipat kadar normai. Karena !. untuk glukosalebih dari tiga kali normal-sebelum jumlah yang difiltrasi 1n\"y\"a1imdei n\"at\"h.anj,rsmelm\"huangolrumkoasl ayasneghindgifgtlatratusbi u.hnltii\"dagkinkledhiblai\"n.g\"--melebihi 375 mglmnt dan glukosa mulai muncul dalam an nutrien yang penting ini ke urin. Ginjai tidak mengarururin. glukosa karena ginjal tidak mempertahankan glukosa pada konsentrasi plasma terrentu. Konsentrasi ini normalnya di-AMBANG GINJAL UNTUK GLUKOSA atur oleh mekanisme endokrin dan hati, dengan ginjal hanyaKonsentrasi plasma di mana T suatu bahan tercapai dan mempertahankan berapapun konsentrasi glukosa yang di-bahan mulai muncul di urin disebut ambang ginjal. Pada T tetapkan oleh mekanisme-mekanisme yang lain ini (kecualirerata 375 mg/mnt dan LFG 125 ml/mnt, ambang ginjal jika kadar plasma sedemikian tinggi sehingga mengatasi ke-untuk glukosa adalah 300 mg/mll. Di atas T,, reabsorpsiakan tetap pada laju maksimalnya dan setiap peningkatan mampuan reabsorpsi ginjal). Prinsip umum yang sama juga berlaku untuk nutrien plasma organik lainnya, misalnya asamlebih lanjut jumlah yang difiltrasi akan menyebabkan pening- amino dan viramin larur air.katan sebanding jumlah bahan yang diekskresikan. Sebagaicontoh, pada konsentrasi glukosa plasma 400 mg/100 ml, I Fosfat adalah contoh bahan yang direabsorpsijumlah glukosa yang difiltrasi ada.lah 500 mg/mnt, 375 mgl secara aktif dan diatur oleh ginjal.mnt di antaranya dapat direabsorpsi (senilai T ) dan \25 nglmnt di anraranya akan diekskresikan di urin. Pada konsen- Ginjal tidak secara langsung berperan dalam pengaturan banyak elektrolit, misalnya fosfat (POo3 ) dan kalsium (Ca2.)llni adalah situasi yang ideal. Dalam kenyataannya, glukosa sering karena ambang ginjal untuk ion-ion inorganik ini samamulai muncul di urin pada konsentrasi glukosa I B0 mg/ 1 00 ml ataulebih. Glukosa sering diekskresikan sebelum ambang rerata ginjal dengan konsentrasi plasma normalnya. Pembawa transporsebesar 300 mg/100 ml tercapai oleh dua sebab. Pertama, tidak untuk elektrolit-elektrolit ini terletak di tubulus proksimal.semua nefron memiliki Tm yang sama sehingga sebagian nefron Kita akan menggunakan POns sebagai contoh. Makanan kitaTmungkin telah melampaui mereka dan mengekskresikan glukosa biasanya kaya akan POn3-, tetapi karena tubulus dapat me- reabsorpsi hingga jumlah yang setara dengan konsentrasisementara yang lain belum mencapai T . Kedua, efisiensi pembawa POr3 plasma (tidak lebih), maka kelebihan POr3-yang masukkotranspor glukosa mungkin tidak bekerja pada kapasitas cepat dikeluarkan ke dalam urin, memulihkan konsentrasi plasma ke normal. Semakin banyak jumlah pOr3- yang di-maksimalnya pada nilai yang meningkat tetapi kurang dari nilai T telan melebihi kebutuhan tubuh, semakin besar jumlah yangsebenarnya, sehingga sebagian dari glukosa yang terfiltrasi mungkingagal direabsorpsi dan tumpah ke dalam urin meskipun ambangginjal rerata belum tercapai. Sistem Kemih 575

diekskresikan. Dengan cara ini ginjal mempertahankan kon- tubulus proksimal dan ansa Henle berapapun jumlah HrOsentrasi POrs- yang diperlukan sembari mengeluarkan setiap di tubuh dan tidak berada di bawah kontrol. Sisa 20%-nyakelebihan POr3 lang masuk. direabsorpsi dalam jumlah bervariasi di tubulus distal; jum- lah yang direabsorpsi di tubulus distal dan koligentes berada Tidak seperti reabsorpsi nutrien organik, reabsorpsiPOrs- dan Ca2- juga berada di bawah kontrol hormon. Hor- di bawah kontrol langsung hormon, bergantung pada statusmon paratiroid dapat mengubah ambang ginjal untuk POr3-dan Ca2. sehingga jumlah elektrolit ini yang ditahan dapat hidrasi tubuh. Tidak ada bagian tubulus yang secara langsungdisesuaikan, bergantung pada kebutuhan tubuh saat itu (Bab memerlukan energi untuk reabsorpsi HrO dalam jumlah19). besar ini.I Reabsorpsi aktif Na* menyebabkan reabsorpsi Selama reabsorpsi, HrO melewati akuaporin, ataupasif Cl-, HrO, dan urea. saluran air, yang terbentuk oleh protein-protein membranSelain reabsorpsi aktif sekunder glukosa dan asam amino plasma spesiftk di sel tubulus. Di berbagai bagian nefron ter-berkaitan dengan pompa Na'-K- basolateral, reabsorpsi pasifCl-, HrO, dan urea juga bergantung pada mekanisme re- dapat beragam jenis saluran air. Saluran air di tubulus prok-absorpsi Nat aktif ini. simal selalu terbuka sehingga bagian ini sangat permeabelREABSORPSI KLORIDA terhadap HrO. Sebaliknya, saluran di bagian distal nefron diatur oleh hormon uasopresin sehingga reabsorpsi H,O diIon klorida yang bermuatan negatif direabsorpsi secara pasifmenuruni gradien listrik yang tercipta oleh reabsorpsi aktif bagian ini berubah-ubah.ion natrium yang bermuatan positif. Umumnya ion klorida Gaya utama yang mendorong reabsorpsi HrO di tubu-mengalir di antara, bukan menembus, sel tubulus. Jumlah lus proksimal adalah kompartemen hipertonisitas di ruang-Cl-yang direabsorpsi ditentukan oleh laju reabsorpsi aktif ruang lateral antara sel-sel tubulus yang tercipta oleh pompaNa., dan tidak dikontrol langsung oleh ginjal. basolateral yang secara aktif mengeluarkan Na- (Gambar 14-REABSORPSIAIR 19). Al<ibat aktivitas pompa ini, konsentrasi Na. di cairanAir direabsorpsi secara pasif di seluruh panjang tubuius ka- tubulus dan sel tubulus cepat turun sementara di dalam ruangrena HrO secara osmotis mengikuti Na- yang direabsorpsi lateral konsentrasinya secara bersamaan naik. Gradiense cara aktif. Dari HrO yang difiltrasi , 650/o - I 17 lite r sehari- osmotik ini memicu aliran netto pasif HrO dari lumen kedireabsorpsi secara pasif pada akhir tubulus proksimal. Se- dalam ruang lateral, baik menembus sel atau mengalir dibanyak l5o/o dari H,O yang difiltrasi direabsorpsi di ansa antara sel-sel melalui taut erat yang \"bocor\". AkumulasiHenle. Total 80% dari HrO yang difiltrasi ini direabsorpsi di cairan di ruang lateral menyebabkan meningkatnya tekanan hidrostatik (tekanan cairan), yang mendorong H,O keluar ruang lateral menuju cairan interstisium dan akhirnya ke dalam kapiler peritubulus. Air.juga secara osmoris mengikuti zar-zat terlarut lain misalnya glukosa (yang juga dependen Nat), tetapi pengaruh langsung reabsorpsi Nat pada re- absorpsi pasif HrO secara kuantitatif lebih penting. Pengembalian HrO yang terfiltrasi ke plasma ini di- tingkatkan oleh kenyataan bahwa tekanan osmotik koloidSel tubulus proksimal Kapiler Cairaninterstisium peritubulus i Tekanan I hidrostatik H20------+-H2O No+ ,..*Na+Gambar 14-19Reabsorpsi air di tubulus proksimal. Gaya yang menyebabkan reabsorpsi HrO adalah kompartemen hipertonisitas di ruanglateral yang tercipta oleh pengeluaran aktif Na. oleh pompa basolateral. Tanda panah terputus-putus menunjukkan arahperpindahan osmotik HrO.576 Bab\"l4

plasma lebih besar di kapiler peritubulus daripada di tempat disebabkan oleh retensi urea, yang tidak terlalu toksik, tetapi lain. Konsentrasi protein plasma, yang menentukan tekanan lebih pada akumulasi bahan-bahan lain yang tidak dikeluarkan osmorik koloid plasma, meningkat di darah yang masuk ke kapiler peritubulus karena filtrasi ekstensif H?O di kapiler -secara adekuat akibat sekresinyayang rerganggu terutama H- glomerulus di hulu. Protein-protein plasma yang tertinggal dan K- Para petugas kesehatan masih menyebut gagal ginjal di glomerulus terkonsentrasi dalam volume HrO plasma sebagai uremia ('urea dalam darah'), yang menunjukkan ke- lebihan urea dalam darah. meskipun retensi urea bukan me- yang lebih sedikit sehingga tekanan osmotik koloid plasma rupakan ancarnan utama keadaan ini. darah yang tidak terfiltrasi yang meninggalkan glomerulus dan masuk ke kapiler peritubuius meningkat. Gaya ini cen- ffi Seca;'a umun!, produk slsa yang tidak diperlukan derung \"menarik\" HrO ke dalam kapiler peritubulus ber- 'tIrr1la,k cfi ireabsorpsi. samaan dengan \"dorongan\" tekanan hidrostatik di ruang late- rilyangmenekan HrO menuju kapiler. Dengan cara-cara ini, Produk-produk sisa lainnya yang difiltrasi , misalnyafenol dan 650/o dari HrO yang difiltrasi - 1 lT liter per hari - direabsorpsi kreatinin, juga terkonsentrasi di dalam cairan tubulus se- waktu HrO meninggalkan filtrat untuk masuk ke plasma, secara pasif di akhir tubulus proksimal. tetapi bahan-bahan ini tidak direabsorpsi seperti urea. Mole, Mekanisme yang bertanggung jawab untuk reabsorpsi kul urea, karena merupakan bahan sisa yang terkecil, adalah HrO setelah tubulus proksimal akan dibahas kemudian. satu-satunya zar sisa yang secara pasif direabsorpsi melalui efek pemekatan ini. Meskipun juga terkonsenrrasi di cairan REABSORPSI UREA tubulus, bahan-bahan sisa lainnya tidak dapat meninggalkan Reabsorpsi pasif urea, selain Cl- dan H,O, juga secara tidak .. ,,!t lr \"l Iangsung berkaitan dengan reabsorpsi aftiFNar. Urea adalah ll;':* suatu produk sisa dari pemecahan protein. Reabsorpsi HrOyang berlangsung secara osmoris di tubulus proksimal ie- .t kunder terhadap reabsorpsi aktif Na- menghasilkan gradien konsentrasi untuk urea yang mendorong reabsorpsi pasif *,*r ' ?, a bahan sisa ini, sebagai berikut (Gambar 14-20). Reabsorpsi * ,tbesar-besaran HrO di tubulus proksimal secara bertahap Kapsul tl i'1,mengurangi filtrat dari semula 725 mllmnt menjadi hanya Bowman44 mllmnt cairan yang terringgal di lumen di akhir tubulus Ilr-r;t1125 ml it al ;proksimal (650/o dari HrO di filtrat semula, atau 8 1 ml/mnt, Awaltelah direabsorpsi). Bahan-bahan yang telah terfiltrasi tetapi tubulu$ lll'...'.ll'lnrtr,\"/\"t/, * **i ibelum direabsorpsi menjadi semakin pekat di dalam cairan proksimal * rattubulus karena HrO direabsorpsi semenrara mereka ter- *ttinggal. Urea adalah salah satu bahan tersebut. Konsentrasi t* i turea sewaktu difiltrasi di glomerulus identik dengan konsen- ittrasinya di plasma yang masuk ke kapiler peritubulus. Na-mun, jumlah urea yang ada dalam 125 mI cairan yang di- I Na* afiltrasi di awai tubulus proksimal terkonsentrasi hingga tigakali lipat dalam 44 ml cairan yang tersisa di akhir tubulus a*lt*proksimal. Akibatnya, konsentrasi urea di dalam cairan tu- :41*tbulus menjadi jauh iebih besar daripada konsentrasi urea di 'a*taa I a\" rkapiler sekitar. Karena itu, terbentuk gradien konsentrasi auntuk urea yang secara pasifmenyebabkan urea berdifusi dari Akhir 44ml r'lal a:lumen tubulus ke dalam plasma kapiler peritubulus. Karena tubulus filtrat cqrdinding tubulus proksimal hanya agak permeabel terhadap proksimalurea maka hanya sekitar 50o/o dari urea yang terfiitrasi di- lllreabsorpsi secara pasif melalui cara ini. (b) a CATAIAN KLINIS. Meskipun hanya separuh dari urea **** = Molekul urea '*t.a -\" Iyang terfiltrasi dieliminasi dari plasma setiap kali darah mengalir * -t \" *melalui nefron, narnun tingkat pengeluaran ini sudah memadai. Difusi pasif urea.Konsentrasi urea dalam plasma meningkat hanya pada gangguan menuruni gradieh ifungsi ginjal, ketika urea yang dikeluarkan jaul lebih kecil \"r konsentrasinya *daripada angka separuh tersebut. Peningkatan kadar urea adalah Gambar 14-20salah satu karakteristik kimiawi perta.ma yang teridentifikasidalam plasma pasien dengan gagal ginjal berat. Karena itu, Reabsorpsi pasif urea di akhir tubulus proksimal. (a) Di kapsulpengukuran klinis nitrogen urea darah (blood urea ninogen, Bowman dan di awal tubulus proksimal, konsentrasi urea sama dengan yang di plasma dan cairan interstisium sekitar.B[IN) digunakan sebagai ukuran kasar fungsi ginjal. Kini (b) Di akhir tubulus proksimal, 65%o dari filtrat semula telah direabsorpsi sehingga terjadi pemekatan urea yang ada didiketahui bahwa konsekuensi paling serius gagal ginjal tidak dalam filtrat. Hal ini menciptakan gradien konientiasi yang mendorong reabsorpsi pasif urea. 5istern Kemiir 577

lumen menuruni gradien konsentrasinya untuk secara pasif Selama deplesi K-, sekresi K. di bagian distal nefron ber-direabsorpsi karena bahan-bahan tersebut tidak dapat me- kurang sampai minimum sehingga hanya sebagian kecil darinembus dinding tubulus. Karena itu, produk-produk sisa K- yang terfiltrasi yang lolos dari reabsorpsi di tubulus prok- simal akan diekskresikan di urin. Dengan cara ini, K- yangini, karena tidak direabsorpsi, umumnya tetap berada di seharusnya keluar di urin ditahan di tubuh. Sebaliknya, ketikatubulus dan diekskresikan di urin dalam konsentrasi tinggi. kadar K. plasma meningkat, sekresi K. disesuaikan sehingga terjadi penambahan K. ke filtrat untuk mengurangi konsen-Ekskresi zat sisa metabolik ini tidak berada di bawah kontrol trasi K- plasma ke normal. Karena itu, sekresi K+, bukan fil-ftsiologik. Namun, ketika fungsi ginjal normal proses ekskresi trasi atau reabsorpsi K-, yang berubah-ubah di bawah kontrolberlangsung dengan kecepatan yang memuaskan meskipun untuk mengatur tingkat ekskresi K. dan memelihara konsen-tidak dikontrol. trasi K- plasma sesuai kebutuhan. Kini kita telah menyelesaikan pembahasan tentang MEKANISME SEKRESI K-reabsorpsi tubulus dan akan mengalihkan perhatian kita ke- Sekresi ion kalium di tubulus distal dan koligentes digabung-pada proses dasar ginjal lainnya yang dilakukan oleh tubulus kan dengan reabsorpsi Na- oleh pompa Na.-K- basolateral- sekresi tubulus. dependen energi (Gambar 14-21). Pompa ini tidak hanya$iffiK${$ii:l 't i $#{ j$.{.*r, memindahkan Na- keluar sel menuju ruang lateral tetapi jugaSeperti reabsorpsi tubulus, sekresi tubulus melibatkan trans- memindahkan K- dari ruang lateral ke dalam sel tubulus.por transepitel, tetapi kini langkahJangkahnya dibalik. Konsentrasi K- intrasel yang meningkat mendorong perpin-Dengan menyediakan rute pemasukan kedua ke dalam tu- dahan netto K. dari sel ke dalam lumen tubulus. Perpindah-bulus untuk bahan-bahan tertentu, sebresi tubulus, pemin- an menembus membran luminal berlangsung secara pasifdahan diskret bahan dari kapiler peritubulus ke dalam lumen melalui sejumlah besar saluran K- di membran ini di tubulustubulus, menjadi mekanisme pelengkap yang meningkatkan distal dan koligentes. Dengan menjaga konsentrasi K* cairaneliminasi bahan-bahan ini dari tubuh. Setiap bahan yang interstisium rendah (karena mengangkut K- ke dalam sel tu-masuk ke cairan tubulus, baik melalui filtrasi glomerulus bulus dari cairan interstisium sekitar), pompa basolateralmaupun sekresi tubulus, dan tidak direabsorpsi, akan di-eliminasi dalam urin. mendorong perpindahan pasif K keluar plasma kapiler peri- Bahan-bahan terpenting yang disekresikan oleh tubulus tubulus menuju cairan interstisium. Ion kalium yang mening- galkan plasma dengan cara ini kemudian dipompa ke dalamadalah ion hidrogen (H-), ion halium (K-), serta anion danhati.on organih, yang banyak di antaranya adalah senyawa sel, dari sini ion tersebut secara pasif berpindah ke dalam lumen. Dengan cara ini, pompa basolateral secara aktif meng-yang asing bagi tubuh. induksi sekresi netto K- dari plasma kapiler peritubulus keI Sekresi ion hidrogen penting dalam dalam lumen tubulus di bagian distal nefron.keseimbangan asam-basa. Karena sekresi K. dikaitkan dengan reabsorpsi Na- olehSekresi H- ginjal sangat penting dalam mengatur keseim-bangan asam-basa di tubuh. Ion hidrogen yang disekresikan pompa Na.-K-, mengapa K- tidak disekresikan di sepanjang segmen tubulus yang melakukan reabsorpsi Na- dan tidakke dalam cairan tubulus dieliminasi dari tubuh melalui urin. hanya terjadi di bagian distal nefron? Jawabannya terletak di lokasi saluran K. pasif. Di tubulus distal dan koligentes, sa-Ion hidrogen dapat disekresikan oleh tubulus proksimal, luran K- terkonsentrasi di membran luminal, menyediakandistal, atau koligentes, dengan tingkat sekresi H.bergantung rute bagi K. yang dipompa ke dalam sel untuk keluar kepada keasaman cairan rubuh. Ketika cairan tubuh terlalu dalam lumen (disekresikan). Di segmen tubulus lainnya, sa-asam maka sekresi H- meningkat. Sebaliknya, sekresi H-berkurang jika konsentrasi H. di cairan tubuh terlalu rendah luran K' terutama terletak di membran basolateral. Akibat- nya, K- yang dipompa ke dalam sel dari ruang lateral oleh(Lihat Bab 15 untuk perincian lebih lanjut). pompa Na--K. mengalir balik ke ruang lateral melaluiI Sekresi ion kalium dikontrol oleh aldosteron. saluran-saluran ini. Daur-ulang K. ini memungkinkan pom- pa Na--K. terus-menerus melakukan reabsorpsi Na. tanpa efek lokal netto pada K-.Ion kalium secara selektif berpindah dalam arah berlawanan KONTROL SEKRESI K-di berbagai bagian tubulus; ion ini secara aktif direabsorpsi Beberapa faktor dapat mengubah laju sekresi K-, dengan yangdi tubulus proksimal dan secara aktif disekresikan di tubulusdistal dan koligentes. Di awal tubulus ion kalium direabsorp- terpenting adalah aldosteron. Hormon ini merangsang se- kresi K. oleh sel tubulus di akhir nefron sekaligus mening-si secara konstan dan tanpa dikendalikan, sementara sekresi katkan reabsorpsi Na- oleh sel-sel ini. Peningkatan konsen-K\" di bagian distal tubulus bervariasi dan berada di bawah trasi K- plasma secara langsung merangsang korteks adrenalkontrol. Karena K- yang difiltrasi hampir seluruhnya di- untuk meningkatkan pengeluaran aldosteronnya, yang padareabsorpsi di tubulus proksimal maka sebagian besar K- di gilirannya mendorong sekresi dan akhirnya ekskresi kelebih-urin berasal dari sekresi terkontrol K- di bagian distal nefron an K. di urin. Sebaliknya, penurunan konsentrasi K- plasmadan bukan dari filtrasi.578 Bab 14

Sel tubulus Kapiler Cairan interstisium peritubulus K*=SaluranK- , N?-Gamh,r*r 14-J'XSekresi ion kalium. Pompa basolateral secara bersamaan memindahkan Na. ke dalam ruang lateral dan K. ke dalam sel tubulusDi bagian-bagian tubulus yang mensekresikan K*, ion ini meninggalkan sel melalui saluran-saluran yang ada di membranluminal, sehingga disekresikan. (Di bagian-bagian tubulus yang tidak mensekresikan K., K- yang dipompa ke dalam sel sewaktureabsorpsi Na* meninggalkan sel melalui saluran yang terletak di membran basolateral sehingga tetap tertahan di tubuh).menyebabkan penurunan sekresi aldosteron dan penurunan mengatur secara cermat konsentrasi Kr plasma. Hal inisekresi K- ginjal yang dirangsang oleh aldosteron. sangat penting, karena fluktuasi konsentrasi K' plasma, bah- Perhatikan bahwa peningkatan konsenrrasi K. plasma kan yang kecil sekalipun, dapat menimbulkan efek besar.secara langsung merangsang sekresi aldosteron oleh korteks CATAIAN KLINIS. Kalium berperan kunci dalamadrenal, sementara penurunan konsentrasi Na- plasma me- aktivitas listrik membran jaringan-jaringan peka rangsang.rangsang sekresi aidosteron melalui jaiur kompleks SRAA. Peningkatan dan penurunan konsentrasi K. plasma (CES)Karena itu, sekresi aldosteron dapat dirangsang oleh dua jalur dapat mengubah gradien konsentrasi K- intrasel terhadapterpisah (Gambar 14-22). Namun, apapun perangsangnya,peningkatan sekresi aldosteron selalu mendorong reabsorpsi eftstrasel, yang pada gilirannya dapat mengubah potensialNa- dan sekresi K-. Karena itu, sekresi K. dapat secara tidak membran istirahat. Peningkatan konsentrasi K- CES menye-sengaja ditingkatkan akibat peningkatan aktivitas aldosteron babkan penurunan potensial istirahat dan peningkatan eksi-yang ditimbulkan oleh deplesi Na*, penurunan volume CES, tabilitas, khususnya oror janrung. Kepekaan berlebihan jan-atau penurunan tekanan darah arteri yang sama sekali tidak tung ini dapat menyebabkan peningkatan kecepatan jantung dan bahkan menimbulkan aritmia jantung yang mematikan.berkaitan dengan keseimbangan K-. Pengeluaran K- yangtidak sesuai ini dapat menyebabkan defisiensi K-. Sebaliknya, penurunan konsentrasi K. CES menyebabkanEFEK SEKRESI H- PADA SEKRESI K- hiperpolarisasi membran saraf dan sel otot, yang menurun- kan kepekaan jaringan,jaringan ini. Manifestasi pcnurunanFaktor lain yang dapat secara tidak sengaja mengubah tingkatsekresi K. adalah status asam-basa tubuh. Pompa basolatera.l K. CES adalah kelemahan otot rangka, diare dan distensidi bagian distal nefron dapat mensekresikan Kt atau H- untuk abdomen akibat disfungsi otot polos, dan kelainan iramadipertukarkan dengan Na- yang direabsorpsi. Peningkatan jantung dan hantaran impuls.laju sekresi K. atau H. disertai oleh penurunan laju sekresiion yang lain. Dalam keadaan normal, ginjal cenderung I Sekresi kation dan anion organik membantumensekresikan K. tetapi jika cairan tubuh terlalu asam dansekresi H- ditingkatkan sebagai tindakan kompensasi, maka mengeluarkan senyawa asing secara efisien darisekresi K- berkurang. Penurunan sekresi ini menyebabkan tubuh.retensi K* yang tidak sesuai di cairan tubuh. Tirbulus proksimal mengandung dua jenis pembawa sekre- torik khusus, satu unruk sekresi anion organik dan satu sis-PENTINGNYA MENGATUR KONSENTRASI K- tem terpisah untuk seftresi kation organik.PLASMA FUNGSI SISTEM SEKRESI ION ORGANIKKecuali pada keadaan-keadaan di mana terjadi ketidakseim-bangan K. akibat kompensasi ginjal untuk defisit volume Sistem sekresi ion organik memiliki dga fungsi penting:CES atau Na* atau keseimbangan asam-basa, ginjal biasanya 1. Dengan menambahkan se.[enis ion organik terrenru ke jumlah yang sudah masuk ke cairan tubulus oleh filtrasi Sistem Kemih 579

I Na*/Jvolume CES/ ion organik asing yang memperoleh akses ke cairan ru- J tekanan arteri buh. Sifat nonselektif ini memungkinkan sistem sekresi ion organik mempercepat pembuangan banyak bahan I kimia organik asing, termasuk zat aditif makanan, po- lutan lingkungan (misalnya pestisida), obat, dan bahan I Kenln organik non-nutritif lain yang masuk ke tubuh. Meski- pun membantu tubuh menyingkirkan senyawa asing I yang berpotensi merugikan namun ini tidak berada di bawah kontrol fisiologik. Molekul pembawa tidak dapat I Angiotensin I mempercepat proses sekresi ketika menghadapi pening- katan jumlah ion organik ini. + Hati berperan penting dalam membantu tubuh me-[t*-Lo*)-f I r^\"'**] Angiotensin ll nyingkirkan senyawa asing. Banyak bahan kimia organik asing tidak membentuk ion dalam bentuk aslinya sehingga @+) (+ tidak dapat disekresikan oleh sistem ion organik. Hati ( mengubah bahan-bahan asing ini menjadi bentuk anionik yang mempermudah sekresinya oleh sistem anion organik t sehingga eliminasi menjadi lebih cepat.1 Sekresi K- tubulus -t CATAIAN KLINIS. Banyak obat, misalnya penisilin I dan obat antiinflamasi nonsreroid (OAINS), dikeluarkan dari tubuh oleh sistem sekresi ion organik. Untuk menjagaI Ekskresi K- urin konsentrasi obat dalam plasma pada tingkat yang efektif, dosis harus diulang secara teratur untuk mengimbangi ke-Gambar 14-22 cepatan pengeluaran senyawa ini di urin.Kontrol ganda sekresi aldoteron K'dan Nat RINGKASAN PROSES REABSORPSI DAN SEKRESI glomerulus, jalur sekresi organik ini mempermudah eks- kresi bahan-bahan ini. Di antara ion-ion organik yang Hal ini menuntaskan pembahasan kita tentang proses re- termasuk adalah berbagai pembawa pesan kimiawi yang absorpsi dan selresi yang terjadi melintasi bagian proksimal terdapat di darah seperti prostaglandin, histamin, dan norepinefrin yang, setelah melaksanakan tugasnya, ha- dan distal nefron. Proses-proses ini diringkaskan di Tabel rus segera disingkirkan dari darah sehingga aktivitasnya l4-3. Secara umum, tubulus proksimal melakukan sebagian mereka tidak berkepanjangan. besar reabsorpsi. Bagian ini memindahkan banyak dari air2. Pada beberapa kasus penting, ion organik kurang larut yang terfiltrasi, dan zat terlarur yang dibutuhkan kembali ke dalam air. Untuk dapat diangkut dalam darah, ion-ion darah tanpa diatur. Demikian juga, tubulus proksimal adalah tersebut terikat dalam jumlah besar tetapi ireversibel ke tempat utama sekresi, kecuali selresi K-. Tirbulus distal dan koligentes kemudian menentukan jumlah akhir HrO, Na-, protein plasma. Karena melekat ke protein plasma maka K-, dan H. yang diekskresikan di urin dan dikeluarkan dari rubuh. Kedua bagian ini melakukannya dengan menyesuai- bahan-bahan ini tidak dapat difiltrasi melalui glome- kan secara cermat jumlah Na. dan HrO yang direabsorpsi dan jumlah K- dan H. yang disekresi. Proses-proses di bagian rulus. Sekresi tubulus mempermudah eliminasi ion-ion distal nefron ini semua berada di bawah kontrol, bergantung pada kebutuhan tubuh sesaat. Produk sisa yang terfiltrasi dan organik yang ddak dapat difiltrasi ini melalui urin. tidak dibutuhkan dibiarkan rertinggal untuk dikeluarkan di urin, bersama dengan produk bukan sisa yang terfiltrasi atau Meskipun ion organik tertentu sebagian besar berikatan disekresikan namun tidak direabsorpsi. dengan protein plasma namun sejumlah kecil dari ion ini selalu berada dalam bentuk bebas atau tidak terikat Kita selanjutnya akan berfokus pada hasil akhir proses- dalam plasma. Pengeluaran ion organik bebas ini me- -proses dasar ginjal apa yang tertinggal di tubulus untuk lalui sekresi memungkinkan sebagian dari ion yang diekskresikan di urin, dan apa yang telah dibersihkan dari terikat terlepas dan kemudian dapat disekresikan. Hal ini, pada gilirannya, mendorong pelepasan lebih banyak plasma. ion organik dan seterusnya.3. Yang utama, sistem sekresi ion organik tubulus proksi- EKSKRESI URIN DAN BERSIHAN mal berperan kunci dalam eliminasi banyak senyawa PLASMA asing dari tubuh. Sistem-sistem ini dapat mengeluarkan Dari 125 ml plasma yang difiltrasi per menit, biasanya t24 berbagai ion organik dalam jumlah besar, baik yang ml/mnt direabsorpsi sehingga jumlah akhir urin yang di- diproduksi secara endogen (di dalam tubuh) maupun bentuk rerata adalah I ml/mnt. Dengan demikian, dari 180580 Bab 14

Tabel 14-3 dieliminasi di urin. Dengan mengekskresikan bahan-bahan di urin, ginjal membersihkan plasma yang mengalir me-Ringkasan. transpori M'enirnbus .BagianProksimal dan Distal Nefron laluinya dari bahan-bahan tersebut. Bersihan plasma setiap bahan didefinisikan sebagai volume plasma yang dibersihkanReabsorpsi TUBULUS PROKSIMAL Sekresi secara tuntas dari bahan bersangkutan oleh ginjal per menit2. Hal ini tidak menunjul<kan jumlah bahan yang disingkirkan67o/o dari Na. yang terfiltrasi Sekresi H. dengan tingkat terapi uolume phsma tempat asal dari jumlah yang disingkir-akan direabsorpsi secara aktif; bervariasi bergantung kan tersebut. Bersihan plasma sebenarnya merupakan ukurantidak berada di bawah kontrol; pada status asam-basa yang lebih bermanfaat daripada elakresi urin; adalah lebihCl- mengikuti secara pasif tubuh penting untuk mengetahui apa efek ekskresi urin padaSemua glukosa dan asam amino Sekresi ion organik; tidakyang terfiltrasi akan direabsorp- berada di bawah kontrol pengeluaran bahan dari cairan tubuh daripada mengerahuisi oleh transpor aktif sekunder; volume dan komposisi urin. Bersihan plasma menyatakantidak berada di bawah kontrol efektivitas ginjal dalam mengeluarkan berbagai bahan dari lingkungan cairan internal.POol dan elektrolit lain yangterf iltrasi direabsorpsi dalam Bersihan plasma dapat dihitung untuk setiap konstituenjumlah bervariasi; berada dibawah kontrol plasma sebagai berikut:65% dari HrO yang terfiltrasi konsentrasidireabsorpsi secara osmotis;tidak berada di bawah kontrol bahan dalam urin x laju aliran urin50% dari urea yang terfiltrasi Laju bersihan = (jumlah/ml urin) (ml/mnt)direabsorpsi secara pasif; tidakberada di bawah kontrol suatu bahan konsentrasi bahan dalam plasma (ml/mnt) (jumlah/ml plasma)Hampir semua K* yang terf iltrasidireabsorpsi; tidak berada di Laju bersihan plasma bervariasi untuk setiap bahan, ber-bawah kontrol gantung pada bagaimana ginjal menangani masing-masingTUBULUS DISTAL DAN DUKTUS KOLIGENTES bahan tersebut.Reabsorpsi SekresiReabsorpsi Na* dengan tingkat Sekresi H. dengan tingkat I Jika suatu bahan difiltrasi tetapi tidakbervariasi, dikontrol oleh bervariasi, bergantung direabsorpsi atau disekresi maka clearance rate plasmanya setara dengan LFG.aldosteron; Cl- mengikuti secara pada status asam-basa Anggaplah suatu konstituen plasma, substansi X, difiltrasipasif tubuh secara bebas di glomerulus tetapi tidak direabsorpsi atau di-Reabsorpsi HrO dengan tingkat Sekresi K* dengan tingkat sekresi. Karena 125 mllmnt plasma difiltrasi dan kemudianbervariasi, dikontrol oleh direabsorpsi maka jumlah substansi X yang semula terkan-vasopresin bervariasi, dikontrol oleh dung di dalam 125 ml tertinggal di tubulus untuk diekskre- sikan. Karena itu, setiap menit 125 ml plasma dibersihkan aldosteron dari substansi X (Gambar l4-23a) (Dari 125 ml/mnt plasma yang difiltrasi,124 mllmnt cairan yang difiltrasi dikembali-liter yang diffltrasi per hari, 1,5 liter menjadi urin untuk kan, melalui reabsorpsi, ke plasma minus substansi X, se- hingga 124 mllmnt ini dibersihkan dari substansi X. Selaindiekskresikan. itu, 1 ml/mnt cairan yang keluar dari urin akhii'nya diganti oleh voiume HrO yang masuk dalam jumlah yang sama yang Urin mengandung berbagai produk sisa dalam kon- tidak mengandung substansi X. Karena itu, 125 ml plasma yang telah dibersihkan dari substansi X, pada hakikatnya,sentrasi tinggi plus bahan-bahan yang diatur oleh ginjal da- dikembalikan ke plasma untuk setiap 125 ml plasma yanglam jumlah bervariasi, dengan setiap jumlah yang berlebihan diftltrasi per menit).keluar ke dalam urin. Bahan-bahan yang bermanfaat dihematmelalui proses reabsorpsi sehingga tidak ditemukan di urin. 2Sebenarnya, bersihan plasma adalah suatu konsep artiffsial, karena ketika suatu bahan dielakresikan di urin, konsentrasi bahan tersebut Perubahan relatif kecil dalam jumlah filtrat yang di- dalam plasma secara keseluruhan berkurang seragam akibat pen-reabsorpsi dapat menyebabkan perubahan besar dalam volu-me urin yang terbentuk. Sebagai contoh, penurunan kurang campuran merata di sistem sirkulasi. Namun, untuk tujuan per-dari 7o/o laju reabsorpsi total, dari 124 menjadi 123 mllmnt,meningkatkan laju ekskresi urin sebesar 100%, dari 1 menjadi bandingan, ada baiknya bersihan dianggap sebagai volume plasma2 mllmnt. yang seharusnya mengandung jumlah total bahan (pada konsenrrasiI Bersihan plasma adalah volume plasma yang bahan sebelum ekskresi) yang diekskresikan ginjal dalam satu menit; yaitu, volume hipotetis plasma yang seluruhnya dibersihkan daridibersihkan dari suatu bahan per menit. bahan tersebut per menit.Dibandingkan dengan plasma yang masuk ke ginjal melaluiarteri renalis, plasma yang keluar dari ginjal melalui venarenalis tidak mengandung bahan-bahan yang rertinggal unruk Sistem Kemih 581

CATAIAN KLINIS. Tidak ada bahan kimia endogen dari plasma yang masuk ke ginjal difiltrasi. Sisa 8070 lewatyang memiliki karakteristik substansi X Semua bahan yang secara tanpa difiltrasi ke dalam kapiler peritubulus. Satu-satunyaalami terdapat di plasma, bahkan zat sisa, sedikit banyak di- cara di mana plasma yang tidak terfitrasi ini dapat dibersih-reabsorpsi atau disekresi. Namun, inulin (jangan disamakan kan dari bahan apapun selama perjalanan melintasi ginjal inidengan insulin), suatu karbohidrat asing tak berbahaya yang sebelum dikembalikan ke sirkulasi umum adalah dengandiproduksi oleh Jmrsabm artichohe (sejenis tumbuhan), difiltrasi seftresi. Salah satu contoh adalah H-. Selain plasma yangsecara bebas dan tidak direabsoqpsi atau disekresi-suatu subsansi terffltrasi dibersihkan dari H- yang tidak direabsorpsi, plasmaX y*g ideal. Inulin dapat disuntikkan dan bersihan plasmanya yang menjadi asal sekresi H. juga dibersihkan dari H.. Se-ditentukan sebagai cara klinis unnrk mengetahui LFG. Karenasemua filtrat glomerulus yang terbennrk dibersihkan dari inulin bagai contoh, jika jumlah H. yang disekresikan ekivalenmaka volume plasma yang dibersihkan dari inulin per menit sama dengan jumlah H. yang ada dalam 25 ml plasma, maka laju bersihan untuk H. akan 150 ml/mnt pada LFG normal 125dengan volume plasmayang difi.luasi per menit-yaitu, LFG. ml/mnt. Setiap menit 125 ml plasma akan kehilangan H.- nya melalui ffltrasi dan kegagalan reabsorpsi, dan 25 mlLaju bersihan 30 mg/ml urin x 1,25 ml urin/mnt plasma lainnya akan kehilangan H- melalui sekresi. Bersihaninulin plasma untuk bahan yang disekresikan selalu lebih besar 0,30 mg/ml plama daripada LFG (Gambar l4-23d). = 125 ml plasma-/mnt CATAIAN KLINIS. Seperti inulin yang dapat diguna- kan secara klinis untuk menentukan LFG, bersihan plasma Meskipun penentuan bersihan plasma inulin akurat senyawa asing lainnya, anion organik asam para-aminohi-dan langsung namun cara ini tidak mudah karena inulin purat (PAH), juga dapat digunakan untuk mengukur aliran plasma ginjal. Seperti inulin, PAH difiltrasi secara bebas danharus diinfuskan secara terus-menerus sepanjang pengukuran tidak direabsorpsi. Namun, bahan ini berbeda karena semuauntuk mempertahankan konsentrasi plasma yang konstan. PAH dalam plasma yang lolos dari filtrasi disekresikan dariKarena itu, bersihan plasma suatu bahan endogen, kreatinin, kapiler peritubulus oleh jalur sekresi anion organik di tubulussering digunakan untuk mengetahui perkiraan kasar LFG. proksimal. Karena itu, PAH dikeluarkan dari semua plasmaKreatinin, suatu produk akhir metabolisme otot, diproduksi yang mengalir ke ginjal-baik dari plasma yang difiltrasi danpada kecepatan yang relatif konstan. Bahan ini difiltrasi se- kemudian direabsorpsi tanpa PAH-nya maupun dari plasmacara bebas dan tidak direabsorpsi tetapi sedikit disekresi. Ka-rena itu, bersihan kreatinin bukan pencerminan LFG yang yang ddak terfiltrasi yang berlanjut ke kapiler peritubulus danakurat tetapi memberi gambaran yang mendekati dan lebih kehilangan PAH-nya melalui sekresi aktif ke dalam tubulus.mudah ditentukan daripada bersihan inulin. Karena semua plasmayang mengalir melalui ginjal dibersihkanI Jika suatu bahan difiltrasi dan direabsorpsi dari PAH maka bersihan plasma untuk PAH dapat digunakan untuk memperkirakan laju aliran plasma melalui ginjal. Biasa-tetapi tidak disekresi, maka bersihan rateplasmanya selalu lebih kecil daripada LFG. nya aliran plasma ginjal rerata 625 mllmnr, untuk aliran darah ginjal (plasma plus sel darah merah) sebesar 1140 ml/mnt-Sebagian arau semua bahan yang dapat direabsorpsi yang lebih dari 20o/o dari curah janrung.diffltrasi dikembalikan ke plasma. Karena volume plasmayang dibersihkan dari bahan lebih kecil daripada yang difil- FRAKSI FILTRASItrasi maka laju bersihan suatu bahan yang dapat direabsorpsiselalu lebih kecil daripada LFG. Sebagai contoh, bersihan Jika anda mengetahui bersihan PAH (aliran plasma ginjal)plasma untuk glukosa normalnya nol. Semua glukosa yang dan bersihan inulin (LFG) maka anda dapat dengan mudahdiffltrasi akan direabsorpsi bersama dengan semua filtrat yang menentukan fraksi ftltrasi, fraksi plasma yang mengalir me-dikembalikan sehingga tidak ada plasma yang dibersihkan lalui glomerulus dan terfiltrasi ke dalam tubulus.dari glukosa (Gambar 14-23b). Fraksi LFG (bersihan inulin plasma) Untuk suatu bahan yang direabsorpsi secara parsial, filtrasimisalnya urea, hanya sebagian dari plasma yang difitrasi di- aliran plasma ginjal (bersihan PAH plasma)bersihkan dari bahan ini. Dengan sekitar 50%o urea yangdifiltrasi akan direabsorpsi secara pasif, hanya separuh dari = 125 mllmnt = 20o/oplasma yang terfiltrasi, atar 62,5 ml, yang dibersihkan dari 625 ^U^*urea per menit (Gambar l4-23c). Karena itu, sekitar 20o/o dari plasma yang masuk ke glomeru- lus difiltrasi.I Jika suatu bahan difiltrasi dan disekresi tetapi I Ginjal dapat mengekskresikan urin dalamtidak direabsorpsi maka laju bersihan plasmanya konsentrasi bervariasi bergantung pada statusselalu lebih besar daripada LFG. hidrasi tubuh.Sekresi tubulus memungkinkan ginjal membersihkan bahan- Setelah membahas bagaimana ginjal menangani berbagai zatbahan tertentu dari plasma secara lebih effsien. Hanya 20o/o terlarut dalam plasma, kini kita akan berkonsentrasi pada582 Bab 14

Kapiler peritubulusDalam .aotao Untuk bahan yang difiltrasi Untuk bahan yang difiltrasi, tidak dan tidak direabsorpsi atau disekresi, dan direabsorpsi total,urin disekresi, misalnya inulin, misalnya glukosa, maka tidak ada semua plasma yang difiltrasi plasma yang terfiltrasi yang dibersihkan dari bahan tersebut dibersihkan dari bahan tersebut. (a) (b) A T*+,*-\" Untuk bahan yang difiltrasi dan disekresi tetapi tidak direabsorpsi, AA Untuk bahan yang difiltrasi, tidak #',F\"\"*f misalnya ion hidrogen, semua plasma yang terfiltrasi dibersihkan dari bahan disekresi, dan direabsorpsi secara tersebut, dan plasma peritubulus yang parsial, misalnya urea, hanya merupakan asal dari bahan yang sebagian dari plasma yang terfiltrasi disekresikan tersebut juga dibersihkan. yang dibersihkan dari bahan tersebut (d) (c)Gambar 14-23Clearance plasma untuk bahan yang diproses secara berbeda oleh ginjal. Sistem Kemih 583

penanganan HrO plasma oleh ginjal. Osmolaritas CES (kon- Medulasentrasi zat terlarut) bergantung pada jumlah relatif HrOdibandingkan dengan zat terlarut. Pada keseimbangan cairan Gambar 14-24dan konsentrasi zat terlarut yang normal, cairan tubuh ber-sifat isotonik pada osmolaritas 300 miliosmol/liter (mosm/ Gradien osmotik vertikal di medula ginjal. GambaranIiter) (lihat h.73 dan A-10). Jika terlalu banyak terdapar H2O skematik ginjal pada orang yang berdiri tegak yang diputardibandingkan dengan zat terlarut maka cairan tubuh menjadi 90' dari posisi normalnya untuk lebih memperjelas gradienhipotonik, yang berarti cairan tubuh terlalu encer dengan osmotik vertikal di medula ginjal. Osmolaritas cairan intersti-osmolaritas kurang dari 300 mosm/liter. Namun, jika terjadi sium di seluruh korteks ginjal adalah isotonik pada 300 mosm/defisit HrO relatif terhadap zat terlarut maka cairan tubuh liter; tetapi osmolaritas cairan interstisium di medula ginjalmenjadi terlalu pekat, atau hipertonik, dengan osmolaritas meningkat secara progresif dari 300 mosm/liter di batas dengan korteks hingga maksimal 1200 mosm/liter di tautlebih besar daripada 300 mosm/liter. dengan pelvis ginjal. Dengan mengetahui gaya pendorong bagi reabsorpsi pelvis ginjal, berjalan menembus medula hanya dalam arah desendens. Susunan ini, ditambah dengan karakteristik per-HrO di sepanjang tubulus adalah gradien osmotik antara meabilitas dan transpor segmen-segmen tubulus ini, berperan kunci dalam kemampuan ginjal menghasilkan urin denganlumen tubulus dan cairan interstisium sekitar, anda dapat konsentrasi beragam, bergantung pada apakah tubuh perlumemperkirakan, berdasarkan pertimbangan osmorik, bahwa menghemat atau mengeluarkan air. Secara singkat, lengkungginjal tidak dapat mengeftskresikan urin yang lebih encer Henle panjang nefron jukstamedula membentuh gradienatau pekat daripada cairan tubuh. Memang, hal inilah yangakan terjadi jika cairan interstisium yang mengelilingi tubu- osmotik vertikal, vasa rektanya mempertahanhan gradien inilus di ginjal identik osmolarirasnya dengan cairan tubuh lain-nya. Reabsorpsi air akan berlangsung hanya sampai cairan sembari memberi darah kepada medula ginjal, dan duktustubulus seimbang secara osmotis dengan cairan interstisium, koligentes semua nefron menggunahan gradien ini, bersamadan tubuh akan tidak memiliki cara untuk mengeluarkan dengan hormon vasopresin, untuk menghasilkan urin dengankelebihan HrO ketika cairan tubuh hipotonik atau menahan beragam konsentrasi. Secara kolektif susunan fungsional ke-HrO ketika rerjadi hipertonisiras. seluruhan ini disebut sistem aliran balik meduia. Kita akan membahas masing-masing aspeknya secara lebih detil. Untungnya, terdapat suatu gradien osmotik vertikalbesar yang khas di cairan interstisium medula ginjal. Kon- I Gradien osmotik vertikel medula dibentuk olehsentrasi cairan interstisium secara progresif meningkat daribatas korteks hingga ke kedalaman medula sampai konsen- mult!plikasi aliran baliktrasi itu pada manusia mencapai maksimal 1200 mosm/liter Kita akan mengikuti filtrat melalui nefron berlengkung pan-di taut dengan pelvis ginjal (Gambar 14-24). jang untuk melihat bagaimana struktur ini menciptakan gra- dien osmotik verdkal di medula. Tepat setelah filtrat ter- Melalui mekanisme yang akan segera dijelaskan, gradien bentuk, terjadi reabsorpsi osmotik tak terkontrol HrO yang terfiltrasi di tubulus proksimal sekunder terhadap reabsorpsiini memungkinkan ginjal menghasilkan urin yang konsen- aktif Na-. Akibatnya, pada akhir tubulus proksimal sekitartrasinya bervariasi dari 100 hingga 1200 mosm/liter, bergan- 55o/o fihrat telah direabsorpsi, tetapi 35o/o sisanya tetap ber-tung pada status hidrasi tubuh. Ketika tubuh berada dalam ada di lumen tubulus dengan osmolariras sama dengan cairankeseimbangan ideal, terbentuk urin isotonik 1 ml/mnt. Ke- tubuh. Karena itu, cairan yang masuk ke ansa Henle masihtika hidrasi tubuh berlebihan (terlalu banyak HrO), ginjaldapat menghasilkan urin encer dalam jumlah besar (hingga25 ml/mnt dan hipotonik pada 100 mosm/liter), membuangkelebihan HrO di urin. Sebaliknya, ginjal dapat menghasil-kan urin pekat dalam jumlah kecil (hingga 0,3 ml/mnt danhipertonik pada 1200 mosm/liter) ketika tubuh mengalamidehidrasi (kekurangan HrO), menahan HrO bagi tubuh. Susunan anatomik yang unik dan interaksi fungsionalyang kompleks antara berbagai komponen nefron di medulaginjal menjadi penyebab terbentuknya dan dimanfaatkannyagradien osmotik vertikal. Ingatlah bahwa lengkung tajamansa Henle hanya sedikit masuk ke dalam medula di nefronkorteks, tetapi di nefron jukstamedula lengkung masuk jauhke seluruh kedalaman medula sehingga ujung lengkung ber-ada dekat dengan pelvis ginjal (Gambar 14-5. h.558). Juga,vasa rekta nefron jukstaglomerulus membentuk lengkungtajam dalam seperti lengkung panjang Henle. Aliran di leng-kung panjang Henle dan vasa rekta dianggap aliran balik,karena aliran di kedua bagian lengkung yang saling ber-dekatan ini berlawanan arah. Semenrara itu, duktus koligen-tes yang melayani kedua jenis nefron, dalam perjalanan ke584 Bab 14

isotonik. Thmbahan 1.5o/o dari HrO yang difiltrasi direabsorp- I Langhah2(Gambar 14-25c).Jikasekarangkitamemaju- si dari ansa Henle sewaktu pembentukan dan pemeliharaan gradien osmotik vertikal, dengan osmolaritas cairan tubulus kan keseluruhan kolom cairan di ansa Henle beberapafame, mengalami perubahan dalam prosesnya. maka akan terdapat massa cairan 200 mosm/liter dari puncak SIFAT PARS ASENDENS DAN DESENDENS ANSA pars asendens ke dalam tubulus distal, dan massa baru cairan HENLE PANJANG isotonik 300 mosm/liter masuk bagian puncak pars desen- Perbedaan fungsional antara pars desendens suatu ansa Henle dens dari tubulus proksimal. Di bagian bawah lengkung, panjang (yang membawa cairan dari tubulus proksimal massa cairan 400 mosm/liter dari pars desendens bergerak maju memutari ujung ansa dan masuk ke pars asendens, hingga jauh ke dalam medula) dan pars asendens (yang mem- menempatkannya berlawanan dengan regio 400 mosm/liter bawa cairan naik dan keluar dari medula untuk masuk ke di pars desendens. Perhatikan bahwa perbedaan konsentrasi 200 mosm/liter lenyap di puncak dan dasar lengkung. tubulus distal) sangat penring untuk menciptakan gradien osmotik veftikal di cairan interstisium medula. I Langhah 3 (Gambar l4-25d). Pompa pars asendens Pars desendrns kembali memindahkan NaCl keluar semenrara HrO secara l. sangat permeabel terhadap HrO pasif meninggalkan pars desendens sampai tercipta kemball 2. tidak secara aktif mengeluarkan Na. (Yaitu, bagian ini perbedaan 200 mosm/lirer anrara pars asendens dan baik cairan interstisium maupun pars desendens di masing-masing tidak mereabsorpsi Na-. Ini adalah saru,satunya segmen tubulus yang tidak melakukannya). level horizontal. Namun, perhatikan bahwa konsentrasi cairan tubulus semakin meningkat di pars desendens dan Pars asendens semakin turun di pars asendens. 1. secara aktif memindahkan NaCl keluar dari lumen tu- I Langkah 4 (Gambar 14-25e). Sewaktu cairan tubulus bulus untuk masuk ke dalam cairan interstisium sekitar. terus maju, gradien konsentrasi 200 mosm/liter kembali ter- ganggu di semua level horizontal. 2. selalu impermeabel terhadap HrO sehingga garam me- I Langhah 5 (Gambar l4-25f). Pengeluran aktif NaCl ninggalkan cairan tubulus ranpa diikuti secara osmorik dari pars asendens, disertai difusi netto HrO keluar pars oleh HrO. desendens kembali menciptakan gradien 200 mosm/liter di MEKANISME MULTIPLIKASI ALIRAN BALIK masing-masing level horizontal. Kedekatan dan aliran balik kedua pars ansa Henle memung- ) Langhah 6 dan seterusnya (Gambar t4-25g). Sewaktu kinkan terjadinya interaksi penting antara keduanya. Meski- cairan kembali mengalir maju sedikit dan proses bertahap pun aliran cairan melalui ansa Henle berlangsung terus- ini berlanjut, cairan di pars desendens menjadi semakin menerus namun kita akan memvisualisasikan apa yang terjadi langkah demi langkah, seperri film animasi yang diperlambat hipertonik sampai mencapai konsentrasi maksimal 1200 sehingga setiap frame-nya dapat dilihat. mosm/liter di dasar lengkung, empat kali daripada kon- sentrasi normal cairan tubuh. Karena cairan interstisiumI Gambar awal(Gambar l4-25a). Sebelum gradien osmo- selalu mencapai keseimbangan dengan pars desendens maka tik vertikal terbentuk, konsentrasi cairan interstisium medula tercipta gradien konsentrasi vertikal yang berkisar dari 300. addah 300 mosm/liter, seperri cairan tubuh lainnya. sampai 1200 mosm/liter di cairan interstisium medula. Se-I Langhah 1 (Gambar 14-256. Pompa garam aktif di pars baliknya, konsentrasi cairan tubulus semakin berkurang di pars asendens sewakru garam dipompa keluar tetapi HrO asendens dapat memindahkan NaCl keluar dari lumen sam- tidak dapat mengikutinya. Pada kenyataannya, cairan tu- pai cairan interstisium sekitar 200 mosm/liter lebih pekat bulus bahkan menjadi hipotonik sebelum meninggalkandaripada cairan tubulus di bagian ini. Ketika pompa parsasendens mulai secara aktif mengeluarkan garam, cairan pars asendens untuk masuk ke tubulus distal dengan kon- sentrasi 100 mosm/liter, seperriga daripada konsentrasiinterstisium medula menjadi hipertonik. Air tidak dapat normal cairan tubuh. mengikuti secara osmotis dari pars asendens, karena bagian Perhatikan bahwa meskipun hanya terdapat gradien 200 mosm/liter antara pars asendens dan cairan sekitar diini impermeabel terhadap HrO. Namun, difusi netto HrO masing-masing level horizontal medula, terbentuk gradienterjadi dari pars desendens ke dalam cairan interstisium. vertikal yang jauh lebih besar dari atas ke bawah medula. Meskipun pompa pars asendens dapat menghasilkan gra- Cairan tubulus yang masuk ke pars desendens dari tubulus dien hanya 200 mosm/lirer, namun efek ini berlipat gandaproksimal bersifat isotonik. Karena pars desendens sangat menjadi gradien vertikal yang besar karena aliran balik dipermeabel terhadap HrO maka terjadi difusi netto HrO me- dalam lengkung. Mekanisme aliran balik yang dicapai olehlalui osmosis keluar dari pars desendens menuju ke cairaninterstisium yang lebih pekat. Perpindahan pasif HrO keluar lengkung Henle ini dikenal sebagai multiplikasi aliranpars desendens berlanjut sampai osmolaritas cairan di pars. balik.desendens dan cairan interstisium sama. Karena itu, cairantubulus yang masuk ke ansa Henle segera mulai menjadi Telah dijelaskan secara artifisial aliran balik secara ber-lebih pekat karena kehilangan HrO. Pada keadaan ke- tahap untuk mempermudah pemahaman. Perlu disadariseimbangan, osmolaritas cairan pars asendens adalah 200 bahwa jika gradien medula yang m.eningkat tersebut telahmosm/liter dan osmolariras cairan interstisium dan cairanpars desendens adalah sama yaitu 400 mosm/liter. -iristem Kemih 585

Glomerulus Dari r lKe tubulus I I tubulus I oi\"t\"r Iproksimal 300 300 Cairan interstisium 300 300 Cairan interstisium 300 medula medula 300 300 300 Pars desendens 300 300 -Parsasendens n 300 300 ansa Henle nefron 300 ansa Henle nefron jukstamedula 300 300 jukstamedula 300 Gambar awal (a) NaCl 300 I I rso n 3oo I rso I 150 150 I Kel 150 150 I Dari tubulus I 300 300 iI trbutr. distal I 300 proksimal 300 150 300 Langkah 3: Pompa Pars asendens dan 300 150 fluks pasif pars desendens membentuk kembali gradien 200 mosm/liter di tiap 350 300 level horizontal. 350 350 300 (d) 350 300Gambar 14-25 500 300Multiplikasi countercurrent di medula ginjal. 500 500 500 \.--r' Langkah 4: Biarkan cairan kembali mengalir maju beberapa \"frame\". (e)terbentuk maka gradien tersebut akan menetap karena aliran sia-sia. Cairan isotonik yang masuk ansa menjadi semakincairanyangterus-menerus disertai oleh transpor aktif di parsasendens dan fluks pasifdi pars desendens. pekat sewaktu memasuki pars desendens, mencapai konsen-MANFAAT MUTIIPTIKASI ALIRAN BALIK trasi maksimal 1200 mosm/liter, hanya unruk kemudianJika anda hanya mempertimbangkan apa yang terjadi pada menjadi lebih encer kembali sewaktu mengaliri pars asendenscairan tubulus sewaktu cairan ini mengalir melalui ansa dan akhirnya meninggalkan lengkung pada konsenrrasiHenle maka keseluruhan proses terlihat sebagai upaya yang minimal 100 mosm/liter. Apa gunanya memekatkan cairan empat kali lipat dan kemudian berbalik serta mengencerkan- nya hingga akhirnya konsentrasi menjadi sepertiga daripada konsentrasi saat masuk? Mekanisme semacam ini memberi-586 Bab 14

EI> 300 200 300 200 300 200 300 200 Dari Ke l,tubulus '1tubulus proksimal distal 300 300 200 300 200 300 200 400 200 400 400 400 400 400 400 400 \/ Langkah 1: Biarkan pompa mulai bekerja. Langkah 2: Biarkan cairan mengalir Tercipta gradien sebesar 200 mosm/liter di setiap level horizontal. maju beberapa \"frame\". (b) (c) Kel tubulus I distal I 300 300 too I 450 450 600 600 zso 750 750 I 900 900 1050 1 050 +oo 1200 1200 1 200 1200 550 I | zoo I eso I rooo I 1000 f Langkah 5: Gradien 200 mosm/liter di tiap Langkah 6 dan seierusnya: Terbentuk level horizontal kembali terbentuk. gradien osmotik vertikal final yang dipertahankan (f) oleh multiplikasi countercurrent terus-menerus lengkung panjang Henle. (s) Semua angka dalam mosm/liter + = difusi pasif '--_o = transpor aktif kan dua manfaat. Pertama, mekanisme ini menciptakan suaru ffi Reabsorpsi bervariasi HrO yanE dikontrol oleh vasopresin terjadi di segmen akhir tubulus. gradien osmotik vertikal di cairan interstisium medula. Setelah reabsorpsi obligatorik HrO dari tubulus proksimal Gradien ini, selanjutnya, digunakan oleh duktus koligentes (650/o dari HrO yang terfiltrasi) dan ansa Henle (150lo dari untuk memekatkan cairan tubulus sehingga tubuh dapat HrO yang terilftrasi), 20o/o dari HrO yang rerfiltrasi tertinggal mengekskresikan urin yang lebih pekat daripada cairan tubuh normal. Kedua, kenyataan bahwa cairan bersifat hipotonik di lumen untuk masuk ke tubulus distal dan koligentes untuk saat masuk ke bagian distal tubulus memungkinkan ginjal direabsorpsi dalam jumlah bervariasi dan berada di bawah mengekskresikan urin yang lebih encer daripada cairan tubuh normal. Marilah kita lihat bagaimana. Sistem Kemih 587

kontrol hormon. Ini adalah jumlah HrO yang masih besar filtrat ke dalam cairan interstisium. Respons tubulus terhadapuntuk diatur dengan reabsorpsi: 20o/o xLFG (180 liter/hari) vasopresin bersifat berjenjang: semakin banyak terdapat= 36 liter per hari untuk direabsorpsi dengan jumlah ber- vasopresin, semakin banyak saluran air luminal disisipkan,variasi, bergantung pada status hidrasi tubuh. Jumlah ini ada-lah lebih dari 13 kali jumlah HrO plasma dalam keseluruhan dan semakin besar permeabilitas tubulus distal dan koligentes terhadap HrO. Namun, meningkatnya saluran air membransistem sirkulasi. Cairan yang meninggalkan ansa Henle masuk ke tubu- luminal tidak permanen. Saluran diambil kembali ketika sekresi vasopresin berkurang dan aktivitas cAMP jugalus distal adalah 100 mosm/liter, sehingga bersifat hipotonik berkurang. Karena itu, permeabilitas HrO berkurang ketikaterhadap cairan interstisium korteks ginjal sekitar yang iso-tonik (300 mosm/liter) yang dilewati oleh tubulus distal. sekresi vasopresin berkurang.Tirbulus distal kemudian mengalirkan isinya ke dalam duktuskoligentes, yang terendam dalam cairan interstisium dengan Vasopresin mempengaruhi permeabiiitas HrO hanya dikonsentrasi yang semakin tinggi (300 sampai 1200 mosm/ bagian distal nefron, khususnya duktus koligentes. Hormonliter) sewaktu saluran ini turun melalui medula. ini tidak memiliki pengaruh pada 800/o HrO yang difiltrasi yang direabsorpsi tanpa kontrol di tubulus prolaimal danPERAN VASOPRESIN ansa Henle. Pars asendens ansa Henle selalu impermeabel terhadap HrO, bahkan dengan keberadaan vasopresin.Agar HrO dapat direabsorpsi di suatu segmen tubulus maka REGULAST REABSoRPS| H,O SEBAGAT RESPONSdua kriteria harus dipenuhi: (1) harus terdapat gradien osmorikyang melintasi tubulus, dan (2) segmen tubulus harus per- TERHADAP DEFtStT H20meabel terhadap HrO. Tirbulus distal dan koligentes imper- Ketika sekresi vasopresin meningkat sebagai respons terhadapmeabel terhadap HrO kecuali jika terdapat vasopresin, yangjuga dikenal sebagai hormon antidiuretik (anti artinya\"me- defisit HrO dan permeabilitas tubulus distal dan koligenteslawan\"; diuretik artinya'peningkatan pengeluaran urin\")3, terhadap HrO juga meningkat, cairan tubulus yang hipoto-yang meningkatkan permeabilitasnya terhadap HrO. Vasopre- nik yang mengalir ke bagian distal nefron dapat kehilangansin diproduksi oleh beberapa badan sel saraf spesifik di hipo- lebih banyak HrO secara progresif melalui osmosis ke dalamtalamus, bagian dari otak, kemudian disimpan di kebnjar cairan interstisium sewaktu cairan tubulus mula-mula meng- alir melalui korteks isotonik dan kemudian terpajan ke cairanhipofsis posterior, yang melekat ke hipotalamus melalui sebuah interstisium medula yang osmolaritasnya terus meningkattangkai tipis. Hipotalamus mengontrol pelepasan vasopresin ketika saluran masuk jauh menuju pelvis ginjal (Gambar 14-dari hipoffsis posterior ke dalam darah. Dengan mekanisme 27a). Sewaktu cairan tubulus 1 00 mosm/liter masuk ke tubu-umpan balik negatif, sekresi vasopresin dirangsang oleh defisit lus distal dan terpajan ke cairan interstisium sekitar denganHrO ketika CES terlalu pekat (yaitu, hipertonik) dan HrO osmolaritas 300 mosm/liter, HrO keluar dari tubulus secaraharus dipertahankan dalam tubuh, dan dihambat oleh ke- osmotis menembus sel tubulus yang kini permeabel sampailebihan HrO ketika CES terlalu encer (yaitu, hipotonik) dan cairan tubulus mencapai konsentrasi malaimal 300 mosm/kelebihan HrO harus dikeluarkan melalui urin. liter di akhir tubulus distal. Sewaktu terus mengalir ke duktus koligentes, cairan tubulus 300 mosm/liter ini terpajan ke Vasopresin mencapai membran basolateral sel tubulusyang melapisi tubulus distal dan koligentes melalui sistem cairan interstisium medula yang osmolaritasnya bahkan lebihsirkulasi. Di sini hormon ini mengikat reseptor yang spesiffk tinggi lagi. Karena itu, cairan tubulus kembali kehilanganuntuknya (Gambar 14-26). Pengikatan ini mengaktifkan HrO secara osmotis dan menjadi semakin pekat, hanya untuk mengalir maju dan terpajan ke osmolaritas cairan intersti-sistem pembawa pesan kedua AMP siklik (cAMP) di dalam sium yang lebih tinggi dan kembali kehilangan HrO, demi-sel tubulus (lihat h. 129), yang akhirnya meningkatkan kian seterusnya.permeabilitas membran luminal terhadap HrO denganmendorong penyisipan akuaporin di membran ini. Thnpa Di bawah pengaruh vasopresin kadar matsimal, cairanakuaporin ini, membran luminal bersifat impermeabel tubulus dapat dipekatkan hingga ,1200 mosm/liter di akhirterhadap HrO. Setelah masuk ke dalam sel tubulus dari filtrat duktus koligenres. Tidak ada lagi modifikasi lebih lanjut atasmelalui saluran air luminal yang diatur oleh vasopresin, HrO cairan tubulus setelah duktus koligentes, sehingga apa yangsecara pasif meninggalkan sel menuruni gradien osmodk tersisa di tubulus di titik ini adalah urin. Akibat reabsolpsi eks-menembus membran basolateral untuk masuk ke cairan tensif HrO yang didorong oleh vasopresin di segmen-segmeninterstisium. Saluran HrO di membran basolateral selalu ada terakhir tubulus ini, dapat dielakresikan urin dengan volume sedikit dan memiliki konsenuasi hingga 1200 mosm/liter. Setiapsehingga membran ini selalu permeabel terhadap HrO. menit dapat dihasilkan urin hanya 0,3 ml, kurang daripada sepeniga keceparan aliran urin normal yang besarnya 1 ml/mnt.Dengan memungkinkan lebih banyak HrO merembes dari HrO yang direabsorpsi masuk ke cairan interstisium medulalumen ke dalam sel tubulus, saluran-saluran luminal yang dan diambil oleh kapiler peritubulus dan dikembalikan ke sir-diatur oleh vasopresin ini meningkatkan reabsorpsi HrO dari kulasi umum sehingga dipertahankan di dalam tubuh.3Meskipun buku tela secara tradisional cenderung menggunakan Meskipun mendorong penghematan HrO oleh tubuh,nama ltormon antidiilretih untuk hormon ini, khususnya ketika namun vasopresin tidak dapat menghentikan secara rotalmembahas efeknya pada ginjal, namun para peneliti di bidang ini produksi urin, meskipun yang bersangkutan sama sekali ti-kini lebih menyukai uasoltresin. dak mendapat H2O, karena harus terjadi ekskresi HrO dalam588 Bab 14

Filtrat Sel tubulus distal Plasmalumen kapilertubulus peritubulus !t ___f Saluran air @ Vasopresin dalam darah berikatan dengan reseptornya di membran basolateral sel tubulus distal dan koligentes. @ Pengikatan ini mengaktifkan sistem pembawa pesan kedua AMP siklik di dalam sel. @ nVe siklik meningkatkan permeabilitas membran luminal terhadap H2O dengan mendorong insersi saluran-saluran air di membran ini. Membran ini impermeabel :Hi{il'r#l:il;ru:r:xr':ffi f :;.ir;,?:il, \"F:53;ft#Fiffdari sel melalui saluran air berbeda yang secara permanen terdapat di membran basolateral.Gambar 14-26Mekanisme kerja vasopresin.jumlah minimal bersama dengan zar rerlarut. Secara kolektif, yang masuk ke tubulus distal bersifat hipotonik (i00 mosm/produk sisa dan konstituen lain yang dieliminasi di urin ber- liter), karena kehilangan garam ranpa disertai pengeluaranjumlah 600 mosm per hari. Karena konsentrasi maksimal HrO di pars asendens ansa Henle. Sewaktu cairan hipotonikurin adalah 1200 mosm/liter maka volume minimal urin ini mengalir melalui tubulus distal dan koligentes (Gambar 14-27b), gradien osmotik medula tidak menimbulkanyang diperlukan untuk mengekskresikan zat-zar sisa ini pengaruh karena segmen-segmen akhir tubulus ini imper-adalah 500 ml/hari (600 mosm zat sisa/hari : 1200 mosm/ meabel terhadap HrO. Dengan kata lain, tidak ada HrO yangliter urin = 0,5 liter, atau 500 ml/hari, atau 0,3 ml/mnt). tertinggal di dalam tubulus yang dapat meninggalkan lumenKarena itu, di bawah pengaruh maksimal vasopresin,99,7o/o untuk direabsorpsi meskipun cairan tubulus lebih encer dari-dari 180 liter HrO plasma yang terfiltrasi per hari dikembali- pada cairan interstisium sekitar. Karena itu, tanpa vasopresin,kan ke darah, dengan pengeluaran obligatorik HrO sebanyak 20o/o cairan terfiltrasi yang mencapai tubulus distal tidakserengah Iiter. direabsorpsi. Sementara itu, ekskresi zat sisa dan zat terlarut urin lainnya tidak berubah. Hasil akhir adalah urin encer Kemampuan ginjal memekatkan urin untuk mengu- dalam jumlah besar, yang membantu tubuh mengeluarkanrangi kehilangan HrO jika dibutuhkan hanya mungkin ka- kelebihan HrO. Osmolaritas urin dapat serendah 100 mosm/rena adanya gradien osmotik vertikai di medula. Jika gradienini tidak ada maka ginjal tidak dapat menghasilkan urin yang liter, sama seperri cairan yang masuk ke tubulus distal. Thnpalebih pekat daripada cairan tubuh seberapapun jumlah vaso- vasopresin aliran urin dapat meningkat hingga 25 mllmnt,presin yang dikeluarkan karena saru-sattrnya gaya pendorong dibandingkan dengan produksi normal I ml/mnt.untuk reabsorpsi HrO adalah perbedaan konsentrasi antara Kemampuan tubuh menghasilkan urin yang lebih encer daripada cairan tubuh bergantung pada kenyataan bahwacairan tubulus dan cairan interstisium. cairan tubulus bersifat hipotonik ketika masuk ke bagianREGULAST REABSORPST H,O SEBAGAI RESPONS distal nefron. Pengenceran ini dicapai di pars asendens ketika NaCl secara aktif dikeluarkan tetapi tidak dapat diikuti olehTERHADAP KELEBIHAN H,O HrO. Karena itu, ansa Henle, dengan secara bersamaan mem- bentuk gradien osmotik medula dan mengencerkan cairanSebaliknya, jika seseorang mengonsumsi HrO dalam jumlah tubulus sebelum cairan itu masuk ke segmen distal, berperanbesar, maka kelebihan HrO harus dikeluarkan dari tubuh penting dalam kemampuan ginjal mengekskresikan urin yangtanpa secara bersamaan kehilangan zat terlarut yang penring konsentrasinya bervariasi dari 100 hingga 1200 mosm/liter.untuk mempertahankan homeostasis. Pada keadaan ini, tidakada vasopresin yang dikeluarkan, sehingga tubulus distal dankoligentes tetap impermeabel terhadap HrO. Cairan tubulus Sistem Kemih 589

Dari Filtrat memiliki konsentrasi Tubulus distal 100 mosm/liter sewaktu masuk tubulus \ ke tubulus distal ,i300 Korteks proksimal , \ dan koligentes UaauUr 300 300 ,I600 300 300 900 -)l ill irr:t,.i:t:il 600 :,/\{ii*ai IMenghadapi 900 700defisit air I1000 Konsentrasi urin dapat mencapai '1200 1200 mosm/liter sewaktu meninggalkan I tubulus koligentes Ekskresi urin dalam jilmlah sedikit dan pekat; H2O yang direabsorpsi diserap oleh kapiler peritubulus dan dipertahankan di dalam tubuh (a) Filtrat memiliki konsentrasi 100 mosm/liter sewaktu masuk ke tubulus distal Korteks , .- - 4. = difusi pasif HrO Medula, = transpor aktif NaC!Menghadapikelebihan air -' = bagian tubulus yang impermeabel terhadap HrO - 1= psrmeabilitas terhadap HrO ditingkatkan oleh vasopressin Semua nilai dalam mosm/liter Tidak ada vasopresin: tubulus Ekskresi urin dalam jumlah besar Konsentrasi urin dapat distal dan koligentes dan encer; tidak terjadi reabsorpsi serendah 100 mssm/liter impermeabel terhadap HrO HrO di bagian distal nefron; sewaktu meninggalkan kelebihan HrO dikeluarkan tubulus koligentes (b)Gambar 14-27Ekskresi urin dengan berbagai konsentrasi bergantung pada kebutuhan tubuh.I Pertukaran aliran balik di dalam vasa rekta darah melalui medula tidak boleh mengganggu gradien hipertonisitas vertikal yang tercipta oleh lengkung Henle.mempertahankan gradien osmotik vertikal medula. Bayangkan situasinya jika darah mengalir lurus dari korteksJelaslah, medula ginjal harus dialiri darah untuk memberi ke medula bagian dalam lalu langsung ke vena renalis (Gam-makan jaringan di bagian ini serta untuk mengangkut air bar l4-28a). Karena kapiier permeabel secara bebas terhadapyang direabsorpsi di ansa Henle dan duktus koligentes kem-bali ke sirkulasi umum. Namun, dalam prosesnya sirkulasi NaCl dan HrO, maka darah akan secara progresif menyerap garam dan kehilangan HrO melalui fluks pasif menuruni590 Bab 14

gradien konsentrasi dan osmotik sewakru mengalir masuk ke terjadi pada diabetes melitus. Glukosa dalam jumlah besar yang terdnggal di cairan tubulus pengidap diabetes seca-ra os- medula. Darah isotonik yang masuk ke medula, setelah mods menyerer H2O bersamanya ke dalam urin. Sebagian obat diuretik bekerja dengan menghambat reabsorpsi zat ter- mengalami penyeimbangan dengan setiap level medula, akan larut tertenru sehingga terjadi peningkatan pengeluaran HrO bersama dengan zat terlarut yang tidak direabsorpsi tersebut-. meninggalkan medula dengan tonisiras tinggi yaitu 1200 mosm/liter. Akan mustahil terbentuk dan memeliharu gra- Diuresis air, sebaliknya, adalah peningkatan elalresi HrO dengan sedikit atau tanpa elakresi zat terlarut. dien hipertonik medula karena NaCl yang dipompa ke ddam cairan interstisium medula akan secara terus-menerus di- I Kehikngan atau penambahan HrO murni yang tidah di- angkut oleh sirkulasi. sertai oleh dtfsir atau belebihan zat terlarut dakm iumhh se- Dilema ini dihindari oleh konstruksi vasa rekta yang banding di nbuh (yaitu HrO \"bebas\") menyebabhan perubahan osmohritas CES. Ketidakseimbangan antara H,O dan zat ter- berbentuk tusuk konde yang, dengan memutar balik melalui larut ini dikoreksi dengan secara parsial memisahkan reabsorp- gradien konsentrasi dalam arah berlawanan, memungkinkan si HrO dari reabsorpsi zat terlarut di bagian distal nefron me-darah meninggalkan medula dan masuk ke vena renalis lalui efek kombinasi sekresi vasopresin dan gradien osmotikhampir isotonis seperti darah arteri yang masuk ke ginjal medula. Dengan mekanisme ini, HrO bebas dapat direabsorp- (Gambar l4-28b). Sewaktu darah mengalir menelusuri pars si tanpa reabsorpsi zat terlarut daiam jumlah setara unruk desendens vasa rekta dan mengalami penyeimbangan dengan mengorelsi hipertonisitas cairan tubuh. Sebaliknya, H,O be-cairan interstisium sekitar yang konsentrasinya semakin me- bas dalam jumlah besar dapat dielakresikan tanpa disertai ekskresi zat rerlarut (yaitu, diuresis air) untuk mengeluarkanningkat, darah ini menyerap garam dan kehilangan HrO kelebihan HrO murni dari tubuh sehingga hipotonisitas cairan tubuh terkorelai. Diuresis air normalnya adalah mekanismesampai menjadi sangar hiperronik di bagian bawah lengkung. kompensasi jika kita rerlalu banyak minum HrO.Kemudian, ketika darah mengalir melalui pars asendens, ga-ram berdifusi keluar kembali ke interstisium, dan HrO kem- Diuresis air yang berlebihan terjadi setelah ingesti alko-bali masuk ke vasa rekta karena cairan interstisium sekitarmenjadi semakin hipotonik. Pertukaran pasif zat terlarut dan hol. Karena alkohol menghambat sekresi vasopresin makaHrO antara kedua bagian vasa rekra dan cairan interstisium ginjal kehilangan terlalu banyak HrO. Biasanya lebih banyak cairan yang hilang di urin daripada yang dikonsumsi dalamini dikenal sebagai pertukaran aliran balik. Tidak seperti minuman beralkohol sehingga tubuh mengalami dehidrasimultiplikasi aliran balik, pertukaran ini tidak menciptakan meskipun terjadi ingesti cairan yang bermakna.gradien konsentrasi. Pertukaran llrri mempertahankan (men- Tabel 14-4 meringkaskan bagaimana berbagai segmen tubulus nefron menangani Na. dan HrO serta makna proses-cegah disolusi) gradien. Karena darah masuk dan keluar me- proses ini.dula dengan osmolaritas yang sama akibat pertukaran aliran I Gagal ginjal memiliki konsekuensi luas.balik ini maka jaringan medula mendapat nutrisi dari darah Elskresi urin dan dibersihkannya zar sisa dan kelebihan elek-sementara gradien hipertonisitasnya retap dipertahankan. trolit dari plasma merupakan hal penting bagi pemeliharaan homeostasis. Ketika fungsi kedua ginjal sedemikian rergangguI Reabsorpsi air hanya berkaitan secara parsial sehingga keduanya tidak dapat melakukan fungsi regulasi dan ekskresinya untuk mempeftahankan homeostasis makadengan reabsorpsi zat terlarut. dmbullah gagal ginjal. Gagal ginjal memiliki banyak sebab,Perlu dibedakan antara reabsorpsi HrO yang merupakan ke- beberapa di antaranya dimulai di bagian tubuh lain danharusan mengikuti reabsorpsi zat terlarut dan reabsorpsi HrO mempengaruhi fungsi ginjal secara sekunder. Berikut ini\"bebas\" yang tidak berkaitan dengan reabsorpsi zat terlarur. adaiah sebagian penyababnya:a Di segmen-seKmen nbulus yang permeabel terhadap HrO, L Organisme penginfehsi, baik melalui darah maupunreabsorpsi z.at rcrlarut selalu diikuti oleh reabsorpsi setara HrOharena fahtor osrnotih. Karena itu, volume total HrO yang masuk ke saluran kemih melalui uretra.direabsorsi sebagian besar ditentukan oleh massa total zat 2. Bahan tohsih, misalnya timbal, arsen, pestisida, atauterlarut yang direabsorpsi; hal ini terutama berlaku untuk bahkan pajanan berkepanjangan aspirin dosis tinggi.NaCl, karena NaCl adalah zar rerlarut paling banyak di CES. 3. Resp o ns imun yang tidah sesuai, misalnya glo merulonefritis,I Ehshresi zrtt terlarut sekla disertai oleh ehskresi setara HrO yang kadang menyertai infelai streptokokus dibarena fahtor osmonh. Kenyataan ini merupakan penyebab tenggorokan karena terbentuknya kompleks antigen-elslcesi obligatorik HrO paling tidak dalam jumlah minimal, antibodi yang menyebabkan kerusakan inflamatorik lokal di glomerulus (lihat h. 461).meskipun yang bersangkutan mengalami dehidrasi berat. 4. Obstruksi aliran urin aL<batbatu ginjal, rumo! arau pem- Oleh sebab yang sama, ketika terdapat kelebihan zatterlarut dalam cairan tubulus, keberadaan zat tersebut me- besaran kelenjar prostar, dengan tekanan balik mengu- rangi filtrasi glomerulus serta merusak jaringan ginjal.nimbulkan efek osmotik yang menahan HrO (yang jugamenjadi berlebihan) di lumen. Fenomena ini dikenal sebagaidiuresis osmotik. Diuresis adalah peningkatan ekskresi urin,yang terdiri dari dua jenis: diuresis osmodk dan diuresis air. CATAIAN KLINIS. Diuresis osmotik adalah pening-katan ekskresi HrO dan zat terlarur akibat berlebihannya zatterlarut yang tidak direabsorpsi di cairan tubulus, seperti yang Sistem Kemih 591

300:. r.::i9.9*.l;ti (a) (b) Semua angka dalam mosm/liter.Gambar 14-28Pertukaran aliran balik di medula ginjal. (a) Pola hipotetis aliran darah. Jika aliran darah ke medula ginjal mengikuti garis lurusdari korteks ke medula bagian dalam maka darah akan isotonik ketika masuktetapi hipertonik ketika keluar; karena menyerapgaram dan kehilangan HrO sewaktu mengalami penyeimbangan dengan cairan interstisium sekitar di setiap level horizontal.Gradien osmotik vertikal akan sulit dipertahankan karena garam yang dipompa keluar oleh pars asendens ansa Henle akansecara terus-.menerusterbilas keluar oleh darah yang mengalir melalui medula. (b) Pola sebenarnya aliran darah. Darahmengalami penyeimbangan dengan cairan interstisium di setiap level horizontal baik di pars desendens maupun pars asendensvasa rekta sehingga darah isotonik ketika masuk dan keluar medula. Pertukaran aliran balik ini mencegah hilangnya gradienosmotik medula sementara penyaluran darah ke medula tetap terlaksana.Tabel 14-4Penanganan Natrium dan Air oleh Berbagai Segmen Tubulus Nefron REAB5ORPSI Na- REABSORPST HrO Fersentase Persentase Reabsorpsi di GambaranSEGMEN Reabsorpsi di Gambaran Segmen lni KhasTUBULUS Segmen lni KhasTubulus 67 Aktif; tak terkontrol; berperan 65 Pasif; reabsorpsi osmotik obligatorikProksimal penting dalam reabsorpsi mengikuti reabsorpsi aktif Na* glukosa, asam amino, Cl-, HrO, dan urea 15 Pasif; reabsorpsi osmotik obligatorik dari pars desendens sewaktu pars asendensAnsa Henle 25 Aktif. tak terkontrol; Na* mengeluarkan NaCl ke dalam cairan bersama dengan Cl' direabsorpsi interstisium (yaitu, mereabsorpsi NaCl) dari pars asendens untuk 20 Pasif; tidak berkaitan dengan reabsorpsi membantu membentuk gradien osmotik vertikal interstisi um zat terlarut; reabsorpsi HrO \"bebas\" medula, yang penting bagi dengan jumlah bervariasi dan di bawah kemampuan ginjal untuk kontrol vasopresin; gaya pendorong menghasilkan urin dengan adalah gradien osmotik vertikal di cairan interstisium medula yang beragam konsentrasi dan diciptakan oleh ansa Henle panjang; volume, bergantung pada penting untuk mengatur osmolaritas kebutuhan tubuh cE5Tubulus Aktif; bervariasi dan berada didistal dan bawah kontrol aldosteron;koligentes penting dalam regulasi volume CES dan kontrol jangka panjang tekanan darah; berkaitan dengan sekresi K\" dan sekresi H*592 Bab 14

5. Insufsiensi aliran darah ginjal yang menyebabkan Karena besarnya cadangan fungsi ginjal, maka hanya 25o/o dari jaringan ginjal yang diperlukan untuk mempertahankan kurangnya tekanan filtrasi, akibat sekunder gangguan semua fungsi ekskresi dan regulasi ginjal yang esensial. Na- sirkulasi misalnya gagal jantung, perdarahan, syok, atau mun, dengan kurang dari 25o/o jaringan ginjal fungsional yang tersisa, insufisiensi ginjal akan tampak. Gagal ginjal sta- penyempitan dan pengerasan arteri renalis oleh dium akhir terjadi jika 90% fungsi ginjal telah lenyap. arterosklerosis. Kita tidak akan menyortir berbagai stadium dan gejala yang berkaitan dengan berbagai gangguan ginjal, tetapiThbel Meskipun keadaan-keadaan ini mungkin memiliki se- 74-5, yang meringkaskan kemungkinan konsekuensi dari gagal ginjal, memberi anda bayangan renrang luasnya efekbab beragam, namun hampir semua sedikit banyaknya dapat yang ditimbulkan oleh gangguan ginjal. Luas efek ini tentu-menyebabkan kerusakan nefron. Glomerulus dan tubulus nya tidak mengejutkan mengingat peran sentral ginjal dalammungkin terkena secara independen, atau keduanya mung- mempertahankan homeostasis. Ketika ginjal tidak mampu mempertahankan lingkungan internal yang normal makakin disfungsional. Apapun penyebabnya, gagal ginjal dapat gangguan luas aktivitas sel juga dapat menimbulkan kelainanbermanifestasi sebagai gagal ginjal abut, yang ditandai oleh fungsi di sistem organ lain. Pada saat gagal ginjal stadiumkemerosotan produksi urin yang berlangsung cepat dan akhir terjadi, pada hakikatnya seriap sistem tubuh sedikitmuncul mendadak sampai produksi kurang dari 500 ml/hari banyak telah terganggu. (Satu gejala penyakit ginjal terjadi(produksi minimal yang esensial); atart gagal ginjal kronih, sewaktu olahraga berat, tetapi hal ini bersifar sementara danyang ditandai oleh penurunan fungsi ginjal yang berlangsung tidak berbahaya. Lihat fitur dalam boks di h. 594, Lebihlambat progresif, Seseorang dapat meninggal akibat gagal Dekat dengan Fisiologi Olahraga).ginjal akut, atau kondisi ini bersifat reversibel dan meng- Karena gagal ginjal kronik bersifat ireversibel dan akhir-hasilkan penyembuhan sempurna. Gagal ginjal kronik, se- nya mematikan maka terapi ditujukan untuk mempertahan-baliknya, tidak reversibel. Kerusakan jaringan ginjal yanggradual dan permanen akhirnya berakibat fatal. Gagal ginjalkronik bersifat samar karena jaringan ginjal dapat rusakhinggaT5o/o sebelum penurunan fungsi ginjal menjadi nyata.Tabel 14-5Kemungkinan Efek Gagal GinjalToksisitas uremik akibat retensi zat sisa Mual, muntah, diare, dan tukak akibat efek toksik pada sistem pencernaan Kecenderungan mengalami perdarahann akibat efek toksik pada fungsi trombosit Perubahan mental-misalnya berkurangnya kewaspadaan, insomnia, dan penurunbn konsentrasi, yang berkembang menjadi kejang dan koma-akibat efek toksik pada susunan saraf pusat Kelainan aktivitas sensorik dan motorik yang disebabkan oleh efek toksik pada saraf periferAsidosis metabolik* yang disebabkan oleh ketidakmampuan ginjal untuk mensekresikan secara adekuat H. yang teius-menerus ditambahkan ke cairan tubuh dari aktivitas metabolik Perubahan aktlvitas enzim yang disebabkan oleh efek terlalu banyak asam pada enzim Depresi susunan saraf pusat akibat efek terlalu banyak asam yang mengganggu eksitabilitas neuron. Retensi kalium* yang terjadi karena gangguan sekresi K. di tubulus Perubahan eksitabilitas jantung dan saraf akibat perubahan potensial membran istirahat sel.sel peka rangsang--Ketidakseimbangan natrium akibat ketidakmampuan ginjal menyesuaikan ekskresi Na. untuk mengimbangi perubahan padakonsumsi Na' Peningkatan tekanan darah. edema generalisata, dan gagal jantung kongestif jika terlalu banyak Na. yang dikonsumsi Hipotensi dan, jika cukup parah. syok sirkulasi jika Na1 yang dikonsumsi terlalu sedikitKetidakseimbangan fosfat dan kalsium karena gangguan reabsorpsi kedua elektrolit ini Gangguan pada struktur tulang akibat kelainan pada pengendapan kristal kalsium fosfat, yang memperkeras tulangHilangnya protein plasma akibat meningkatnya \"kebocoran\" membran glomerulus Edema akibat berkurangnya tekanan osmotik koloid plasmaKetidakmampuan mengubah konsentrasi urin karena gangguan sistem aliran balik Hipotonisitas cairan tubuh jika HrO yang masuk terlalu banyak Hipertonisitas cairan tubuh jika HrO yang masuk terlalu sedikitHipertensi karena kombinasi efek retensi garam dan cairan dan efek vasokonstriksi kelebihan angiotensin llAnemia karena berkurangnya produksi eritropoietinDepresi sistem imun, kemungkinan besar karena kadar toksik zat-zat sisa dan asam Meningkatnya kerentanan terhadap infeksi*Termasuk konsekuensi gagal ginjal yang paling mengancam nyawa. Sistem Kemih 593

Lebih Dekat dengan Fisiologi OlahragaKetika Protein di Urin Bukan Berarti Penyakit GinjalKeluarnya protein di urin biasanya protein plasma yang muncul di urin. darah glomerulus juga berkurang,menandakan penyakit ginjal (nefritis). Dua mekanisme dasar dapat menye- tetapi tidak dengan tingkat yang samaNamun, keluarnya protein di urin yang babkan proteinuria: (1) meningkatnya seperti aliran darah ginjal, mungkinserupa dengan yang terjadi pada permeabilitas glomerulus tanpa karena mekanisme otoregulasi (lihat h.nefritis sering dijumpai setelah disertai oleh perubahan reabsorpsi 384). Beberapa peneliti berpendapatolahraga, tetapi keadaan ini tidak tubulus; atau (2) gangguan reabsorpsi bahwa penurunan aliran darahberbahaya, transien, dan reversibel. glomerulus meningkatkan difusiKata pseudonefritis atletik digunakan tubulus. Riset menunjukkan bahwa protein ke dalam lumen tubulus karenauntuk menjelaskan proteinuria (protein proteinuria yang terjadi selama darah yang mengalir lebih lambatdi urin) pasca olahraga ini. Studi-studi menghabiskan lebih banyak waktu dimenunjukkan bahwa 70.% sampai 80% olahraga ringan sampai sedang terjadi glomerulus sehingga semakin banyakatlet mengalami proteinuria setelah karena perubahan permeabilitas proporsi protein yang memilikiolahraga yang sangat berat. Keadaan glomerulus, sementara proteinuria kesempatan untuk lolos melaluiini terjadi pada peserta olahraga selama olahraga melelahkan jangka .membran glomerulus. Perubahankontak maupun nonkontak, sehingga pendek tampaknya disebabkan oleh hormon yang menyertai olah raga jugabukan berasal dari trauma fisik ke baik peningkatan permeabilitas mungkin mempengaruhi permeabilitasginjal. Pada satu penelitian, pesertayang melakukan lari maksimal singkat glomerulus maupun disfungsi tubulus. glomerulus. Sebagai contoh. penyun-mengekskresikan protein lebih banyak Disfungsi ginjal reversibel ini tikan renin adalah cara yang telahdaripada ketika mereka naik sepeda, dikenal baik untuk secara eksperimenmendayung, atau berenang dengan dipercaya terjadi karena perubahan menginduksi proteinuria. Aktivitas sirkulasi dan hormon yang terjadi saat renin plasma meningkat selamaintensitas kerja setara. Penyebab olahraga. Beberapa penelitianperbedaan ini tidak diketahui. olahraga berat dan mungkin berperan menunjukkan bahwa aliran darah menimbulkan proteinuria pasca Biasanya hanya sebagian kecil dari ginjal berkurang selama olahraga olahraga. Para peneliti jugaprotein plasma yang masuk ke karena pembuluh ginjal mengalamiglomerulus difiltrasi; protein plasma berhipotesis bahwa selama olahragayang tersaring ini direabsorpsi di konstriksi dan darah dialihkan ketubulus sehingga normalnya tidak ada otot-otot yang aktif. Penurunan ini berat reabsorpsi tubulus maksimal berkorelasi positif dengan intensitas tercapai dan hal ini dapat olahraga. Pada olahraga berat, aliran mengganggu reabsorpsi protein. darah ginjal dapat berkurang hingga 20o/o dari normal. Akibatnya, alirankan fungsi ginjal dengan metode-metode alternatifl, misalnya lapisi bagian dalamnya oleh suatu jenis epitel khusus. Dahuludialisis dan transplantasi ginjal. (Untuk penjelasan lebih lan- diperkirakan bahwa kandung kemih adalah kantung inert.jut tentang prosedur-prosedur ini, lihat fitur boks lain di h. Namun, baik epitel maupun otot polos secara aktif ikut serra595, Konsep, Tantangan, dan Kontroversi). dalam kemampuan kandung kemih mengakomodasi per- ubahan besar dalam volume urin. Luas permukaan epitelI Urin disimpan sementara di kandung kemih yang melapisi bagian dalam dapat bertambah dan berkurang oleh proses teratur daur ulang membran sewakru kandunguntuk kemudian dikeluarkan melalui miksi. kemih terisi dan mengosongkan dirinya. Sewaktu kandung kemih terisi, vesikel-vesikel sitoplasma terbungkus membranSetelah terbentuk di ginjal, urin disalurkan melalui ureter ke disisipkan melalui proses eksositosis ke permukaan sel; ke-kandung kemih (vesika urinaria). Urin tidak mengalir melaluiureter hanya karena tarikan gravitasi. Kontraksi peristaltik mudian vesikel-vesikel ini ditarik ke dalam oleh endositosis(mendorong maju) otot polos di dinding ureter mendorong untuk memperkecil luas permukaan ketika terjadi pengo-urin maju dari ginjal ke kandung kemih. Ureter menembus songan kandung kemih (lihat h. 79). Seperti karakteristikdinding kandung kemih secara oblik, melewati dinding otot polos pada umumnya, oror kandung kemih dapat te-kandung kemih beberapa sentimeter sebelum membuka kedalam rongga kandung kemih. Susunan anatomik ini men- regang sedemikian besar tanpa menyebabkan peningkatancegah aliran balik urin dari kandung kemih ke ginjal ketika tegangan dinding kandung kemih (lihat h. 317). Selain itu, dinding kandung kemih yang sangar berlipat-lipat menjaditekanan di kandung kemih meningkat. Sewaktu kandung rata sewaktu pengisian kandung kemih untuk meningkatkankemih terisi, ujung ureter di dalam dinding kandung kemihtertekan hingga menutup. Namun, urin masih tetap dapat kapasitas penyimpanan. Karena ginjal terus-menerus meng-masuk karena kontraksi ureter menghasilkan cukup tekanan hasilkan urin maka kandung kemih harus memiliki kapasitasuntuk mengatasi resistensi dan mendorong urin melewatiuiung yang tertutup. penyimpanan yang cukup untuk meniadakan keharusanPERAN KANDUNG KEMIH terus-menerus membuang urin.Kandung kemih dapal menampung fluktuasi volume urin Otot polos kandung kemih banyak mengandung seratyang besar. Kanding kemih terdiri dari otot polos yang di- parasimpatis, yang stimulasinya menyebabkan kontraksi kan- dung kemih. Jika saluran melalui uretra ke luar terbuka maka kontraksi kandung kemih akan mengosongkan urin dari kandung kemih. Namun, pintu keluar dari kandung kemih dijaga oleh dua sfingter, sfngter uretra internus dan sfingter uretra eksternus.594 Bab 14

PERAN SFINGTER URETRA Di bagian lebih bawah saluran keluar, uretra dilingkari oleh satu lapisan otot rangka, sffngter uretra elsternus.Sffngter adalah cincin otot yang, ketika berkontraksi, me- Sfingter ini diperkuat oleh diafragma pelvis, suatu lembarannutup saluran melalui suatu lubang. Sfingter uretra inter-nus-yang terdiri dari otot polos dan, karenanya, tidak berada otot rangka yang membentuk dasar panggul dan membantudi bawah kontrol volunter-sebenarnya bukan suatu otot menunjang organ-organ panggul (lihat Gambar l4-2, h. 556). Neuron-neuron motorik yang menyarafi sfingter eksternustersendiri tetapi merupakan bagian terakhir dari kandung dan diafragma pelvis terus-menerus mengeluarkan sinyalkemih. Meskipun bukan sfingter sejati namun otot ini me- dengan tingkat sedang kecuali jika mereka dihambat sehing-lakukan fungsi yang sama seperti sfingter. Ketika kandung ga otot-otot ini terus berkontraksi secara tonik untuk men-kemih melemas, susunan anatomik regio sfingter uretra inter- cegah keluarnya urin dari uretra. Dalam keadaan normal,nus menutup pintu keluar kandung kemih. ketika kandung kemih melemas dan terisi, baik sfingter inter-Konsep, Tantangan, dan KontroversiDialisis: Selang Selofan atau Dinding Abdomen Sebagai Ginjal BuatanKarena gagal ginjal kronik bersifat diulang sesering kebutuhan untuk plasma yang melewati mesin danireversibel dan akhirnya mematikan mempertahankan komposisi plasma mengaktifkan vitamin D. Teknologimaka terapi ditujukan untuk memper- dalam kadar yang dapat diterima. yang menjanjikan ini belum diujitahankan fungsi ginjal melalui Biasanya tindakan ini dilakukan tiga dalam uji klinis skala besar.metode-metode alternatif, misalnya kali seminggu selama beberapa jamdialisis (cuci darah) dan transplantasi untuk tiap sesi. Untuk saat ini, tranplantasi ginjalginjal. Proses dialisis memintas ginjal sehat dari donor adalah pilihan lain Pada metode dialisis yang lebih untuk mengobati gagal ginjal kronik.untuk mempertahankan keseimbangan baru, continuous ambulatory perito-normal cairan dan elektrolit serta neal dialysis (CAPD), membran Ginjal adalah salah satu dari sedikit peritoneum (lapisan dalam rongga transplan yang dapat diberikan olehmembuang zat sisa secara artifisial. abdomen) digunakan sebagai mem- donor hidup. Karena 25% dari jaringanPada metode asli dialisis, hemodialisis, bran dialisis. Dengan metode ini, 2 liter ginjal total sudah dapat mempertahan- cairan dialisis dimasukkan ke dalam kan tubuh maka baik donor maupundarah pasien dipompa melalui selang rongga abdomen pasien melalui suatu resipien memiliki cadangan fungsiselofan yang dikelilingi oleh sejumlah kateter yang dipasang permanen. ginjal yang cukup besar hanya dengan satu ginjal. Masalah terbesar padabesar cairan dengan komposisi serupa Urea, K*, dan zat sisa lain sertadengan plasma normal. Setelah dialisis, kelebihan elektrolit berdifusi dari transplantasi adalah kemungkinandarah dikembalikan ke sistem sirkulasi plasma menembus membran perito-pasien. Seperti kapilet selofan sangat bahwa sistem imun pasien akanpermeabel terhadap sebagian besar neum menuju cairan dialisis, yang menolak organ. Risiko penolakankonstituen plasma tetapi impermeabel dialirkan keluar dan diganti beberapaterhadap protein plasma. Sewaktu kali sehari. Metode CAPD menawarkan dapat diperkecil dengan mencocokkandarah mengalir melalui selang, zat-zat beberapa keuntungan: Pasien dapat tipe jaringan donor dan resipienterlarut berpindah menembus selofan melakukannya sendiri, darah pasien semirip mungkin (pilihan donor terbaikmenuruni gradien konsentrasi secara terus-menerus dimurnikan danmasing-masing; namun, protein plasma disesuaikan, dan pasien dapat biasanya adalah keluarga dekat), melakukan aktivitas normal sementara disertai pemberian obat imunosupresif.tetap berada di darah. Urea dan zat dialisis berlangsung. Salah satusisa lainnya, yang tidak ada di dalam Teknik baru lain yang sudah mulaicairan dialisis, berdifusi keluar plasma kekurangannya adalah meningkatnya terlihat untuk mengobati gagal ginjalmenuju cairan sekitaI membersihkan risiko infeksi peritoneum. stadium akhir adalah ginjal buatandarah dari zat-zat sisa tersebut. yang terus-menerus berfungsi sepertiKonstituen-konstituen plasma yang Meskipun dialisis dapat membuang fungsi ginjal alami. Dengan mengguna-tidak diatur oleh ginjal dan konsen- zat-zat sisa metabolik dan senyawa kan nanoteknologi (alat dengan skalatrasinya normal, misalnya glukosa, asing serta membantu mempertahan- sangat kecil), para peneliti sedangtidak menembus selofan menuju cairan kan keseimbangan cairan dan elektrolit merancang suatu alat yang mengan-dialisis karena tidak ada gaya pendo- dalam batas-batas yang dapat diterima dung dua membran, yang pertamarong yang memindahkan mereka. namun teknik pembersihan plasma ini(Konsentrasi glukosa cairan dialisis tidak dapat menggantikan kemam- untuk menyaring darah seperti yang puan ginjal untuk menghasilkan dilakukan oleh glomerulus dan yangsama dengan konsentrasi glukosa hormon (eritropoietin dan renin) dan kedua mirip dengan tubulus ginjalplasma normal). Elektrolit, misanya K* mengaktifkan vitamin D. Satu teknik karena secara selektif mengubahdan POo3', yang lebih tinggi konsen- eksperimental baru adalah memasuk- filtrat. Alat ini, yang akan secaratrasinya daripada konsentrasi plasma kan sel-sel ginjal hidup dari babi kenormal karena ginjal yang sakit tidak dalam mesin mirip dialisis. Teknologi langsung memproses darah secaradapat mengeliminasi kelebihan ultraf iltrasi standar seperti yang digunakan dalam hemodialisis terus-menerus tanpa menggunakanbahan-bahan ini, keluar dari plasma memurnikan dan menyesuaikan plasmasampai tercapai keseimbangan antara cairan dialisis, akan mengembalikanplasma dan cairan dialisis. Karena seperti biasa. Yang utama, sel-sel hidup bahan-bahan penting ke tubuh tersebut tidak saja membantu memper-konsentrasi zat terlarut cairan dialisis tahankan kontrol konstituen plasma, sembari mengeluarkan bahan-bahandipertahankan pada nilai plasma khususnya K., tetapi juga menambah- yang tidak dibutuhkan ke sebuahnormal maka konsentrasi zat terlarut kan hormon ginjal yang defisien ke kantung yang dapat dilepas yangdarah kembali ke pasien setelah dialisispada hakikatnya normal. Hemodialisis berfungsi sebagai kandung kemih eksternal. Para ilmuwan telah mengembangkan model komputer untuk alat semacam ini dan sejauh ini telah berhasil menciptakan membran penyaringnya. Sistem Kemih 595

nus. maupun eksternus menutup untuk menjaga agar urin Kqntrpl refleks Kontrol voluntertidak menetes. Selain itu, karena sfingter eksternus dan dia- Korteks serebrifragma pelvis adalah otot rangka dan karenanya berada di ba- Kandung kemih terisiwah kontrol sada.r maka orang dapat secara sengaja mengon- l*traksikan keduanya untuk mencegah pengeluaran urin Reseptor regangmeskipun kandung kemih berkontraksi dan sfingter internusterbuka.REFLEKS BERKEMIH Saraf parasimpatis Neuron motorik ke sfingter eksternusMiksi, atau berkemih, proses pengosongan kandung kemih, l*diatur oleh dua mekanisme: refleks berkemih dan kontrol +volunter. Reflels berkemih terpicu ketika reseptor regang di Kandung kemihdaiam dinding kandung kemih terangsang (Gambar 14-29).Kandung kemih pada orang dewasa dapat menampung hing- Berkemih Tidak berkemihga 250 sampai 400 ml urin sebelum tegangan di dindingnyamulai cukup meningkat untuk mengaktifkan reseptor regang Gambar 14-29(Gambar 14-30). Semakin besar tegangan melebihi ukuranini, semakin besar tingkat pengaktifan reseptor. Serat-serat Refleks dan kontrol volunter berkemihaferen dari reseptor regang membawa impuis ke medula spi-nalis dan akhirnya, melalui antarneuron) merangsang saraf 40parasimpatis untuk kandung kemih dan menghambat neu-ron motorik ke sfingter eksternus. Stimulasi saraf parasim- o30patis kandung kemih menyebabkan organ ini berkontraksi.Tidak ada mekanisme khusus yang dibutuhkan untuk mem- IEbuka sfingter internus; perubahan bentuk kandung kemihselama kontraksi akan secara mekanis menarik terbuka csfingter internus. Secara bersamaan, sfingter eksternus me-lemas karena neuron-neuron motoriknya dihambat. Kini ke- Ezodua sfingter terbuka dan urin terdorong melalui uretra olehgay^ yang ditimbulkan oleh kontraksi kandung kemih. YGRefleks berkemih ini, yang seluruhnya adalah refleks spinal, Fc)mengatur pengosongan kandung kemih pada bayi. Segerasetelah kandung kemih terisi cukup untuk memicu refleks, '10bayi secara otomatis berkemih. 0 100 200 300 400 500KONTROL VOLUNTER BERKEMIH Gambar'14-30 Volume (ml)Selain memicu refleks berkemih, pengisian kandung kemih Perubahan tekanan di dalam kandung kemih sewaktujuga menyadarkan yang bersangkutan akan keinginan untuk kandung kemih terisi urinberkemih. Persepsi penuhnya kandung kemih muncui sebe-lum sfingter eksternus secara refleks melemas, memberi pe- regang meningkat seiring waktu. Akhirnya, sinyal inhibitorikringatan bahwa miksi akan segera terjadi. Akibatnya, kontrol refleks ke neuron motorik sfingter eksternus menjadi se-volunter berkemih, yang dipelajari selama toilet training pada demikian kuat sehingga tidak lagi dapat diatasi oleh sinyalmasa anak-anak dini, dapat mengalahkan refleks berkemih eksitatorik volunter sehingga sfingter melemas dan kandungsehingga pengosongan kandung kemih dapat berlangsung kemih secara tak terkontrol mengosongkan isinya.sesuai keinginan yang bersangkutan dan bukan ketika peng-isian kandung kemih pertama kali mengaktifkan reseptorregang. Jika waktu refleks miksi tersebut dimulai kurangsesuai untuk berkemih, maka yang bersangkutan dapatdengan sengaja mencegah p€ngosongan kandung kemihdengan mengencangkan sfingter eksternus dan diafragmapelvis. Impuls eksitatorik volunter dari korteks serebrimengalahkan sinyal inhibitorik refleks dari reseptor regangke neuron-neuron motorik yang terlibat (keseimbanganrelatifPPE dan PPI) sehingga otot-otot ini tetap berkontraksidan tidak ada urin yang keluar (lihat h. 1 1 5). Berkemih tidak dapat ditahan selamanya. Karena kan-dung kemih terus terisi maka sinyal refleks dari reseptor596 Bab 14

.Berkemih juga dapat secara sengaja dimulai, meskipun dan dibersihkan, dengan hanya tiga perempat darah diguna-kandung kemih tidak teregang, dengan secara sengaja me- kan untuk memasok semua jaringan lain.lemaskan sffngter eksternus dan diafragma pelvis. Tirrunnyadasar panggul memungkinkan kandung kemih turun, yang Ginjal berperan dalam homeostasis melalui car^-carasecara simultan menarik terbuka sfingter uretra internus dan spesifik berikut:meregangkan dinding kandung kemih. Pengaktifan reseptorregangyang kemudian terjadi akan menyebabkan kontraksi Fungsi Regulasikandung kemih melalui refleks berkemih. Pengosongan kan-dung kemih secara senga.ja dapat dibantu oleh kontraksi I Ginjal mengatur iumtah dan konsenrrasi sebagian besardinding abdomen dan diafragma pernapasan. Peningkatantekanan intraabdomen yang ditimbulkannya menekan kan- elektrolit CES, termasuk yang penting dalam mempertahan-dung kemih ke bawah untuk mempermudah pengosongan. kan eksitabilitas sarafdan otot.INKONTINENSIA URIN I Ginjal membantu mempertahankan pH yang sesuaiCATAIAN KLINIS. Inkontinensia urin, atau ketidakmam- dengan membuang kelebihan H- (asam) atau HCO,' (basa)puan mencegah keluarnya urin, terjadi ketika jdur-jalur desen-dens di medula spinalis yang memerantarai kontrol volunter di urin.sfingter eksternus dan diafragma pelvis terganggu, misalnya pada I Organ ini membantu mempertahankan volume plasmacedera medula spinalis. Karena komponen-komponen lengkung yang sesuai, yang penting dalam regulasi jangka panjangrefleks berkemih masih utuh di medula spinalis bawah maka tekanan darah arteri, dengan mengontrol keseimbanganpengosongan kandung kemih diatur oleh refleks spinal yangtidak dapat dikendalikan, seperti pada bayi. Derajat inkonti- garam di tubuh. Volume CES, rermasuk volume plasma,nensia yang lebih ringan yang ditandai oleh keluarnya urin ke- mencerminkan jumlah garam total di CES, karena Na- dantika tekanan kandung kemih mendadak meningkat secara tran- anion penyertanya, Cl', berperan dalam lebih darig0o/o akti-sien, seperti ketika batuk atau bersin, dapat terjadi akibat vitas osmotik (menahan air) CES.gangguan fungsi sfingter. HaI ini sering terjadi pada wanita yangpernah melahirkan atau pada pria yang sfingternya mengalami I Ginjal mempertahankan keseimbangan air dalam tu-cedera sewaktu pembedahan prostat. buh, yang penting dalam memelihara osmolaritas (konsen-PERSPEKTIF BAB lNl: FOKUS PADA trasi zat terlarut) CES. Peran ini penting dalam memper-HOMEOSTASIS tahankan stabilitas volume sei dengan menjaga air agar tidakGinjal berperan lebih besar dalam homeostasis dibandingkan berpindah secara osmoris masuk atau keluar sel sehingga seldengan organ lain. Organ ini mengatur komposisi elektrolit, tidak membengkak atau menciut.volume, osmolaritas, dan pH lingkungan internal serta Fungsi Ekskresimengeluarkan semua produk sisa metabolisme tubuh kecuali I Ginjal mengekskresikan produk-produk sisa metabolis-CO, yang dikeluarkan oleh sistem pernapasan. Ginjal me di urin. Jika dibiarkan menumpuk maka produk-produkmelaksanakan fungsi regulatorik ini dengan mengeluarkan sisa ini bersifat toksik bagi sel.bahan-bahan yang tidak diperlukan tubuh, misalnya zat sisa I Ginjal juga mengeluarkan banyak senyawa asing yangmetabolik dan kelebihan garam arau air yang masuk, sembarimenahan bahan-bahan yang bermanfaat. Ginjal dapat mem- masuk ke tubuh.pertahankan konstituen-konstituen plasma yang mereka aturdalam kisaran sempit yang memungkinkan untuk hidup Fungsi Hormonmeskipun pemasukan sangat beragam dan kehilangan sub-stansi tersebut melalui jalur lain. Sebagai gambaran besarnya I Ginjal menghasilkan eritropoietin, hormon yang me-tugas ginjal, sekitar seperempar dari darah yang dipompa kedalam sirkulasi sistemik mengalir ke ginjal untuk disesuaikan rangsang sumsum tulang untuk menghasilkan sel darah me- rah. Efek ini berperan dalam homeostasis dengan membantu mempertahankan kandungan optimal O, darah. Lebih dari 98o/o O, di darah terikat ke hemoglobin di dalam sel darah merah. I Ginjal juga menghasilkan renin, hormon yang memicu jalur renin-angiotensin-aldosreron untuk mengontrol re- absorpsi Na. di tubulus ginjal, yang penting dalam peme- liharaan jangka panjang volume plasma dan tekanan darah arteri. Fungsi Metabolik I Ginj al membantu mengubah vitamin D menjadi bentuk aktifnya. Vitamin D esensial untuk menyerap Ca2. dari saluran cerna. Kalsium, sebaliknya, memiliki beragam fungsi homeostatik.RINGKASAN BAB I Ginjal membentuk urin. Organ ini mengeluarkan kon-Pendahuluan (h. 553-560) stituen plasma yang tidak, dibutuhkan di urin semb\"riI Masing-masing dari sepasang ginjal terdiri dari korteks di menahan bahan-bahan yang bermanfaat bagi tubuh. Urin dari masing-masing ginjal dikumpulkan di pelvis ginjal, bagian luar dan medula di bagian ,1alarn. (Lihatlah Gam-' bar 14-l). Sistem Kemih 597

kemudian disalurkan dari kedua ginjal melalui sepasang arteriol aferen sebagai bagian dari respons refleks baroreseptor ureter ke satu kandung kemih, tempat urin disimpan yang mengompensasi perubahan tekanan darah arteri. Secara sampai dikosongkan melalui uretra ke lual (Lihatlah spesifik, ketika tekanan darah turun terlalu rendah terjadi Gambar I4-1 dan 14-2). vasokonstriksi arteriol yang diinduksi oleh sarafsimparis yang mengurangi aliran darah ke glomerulus sehingga tekananI Unit fungsional ginjal yang membentuk urin adalah darah glomerulus dan LFG berkurang. Sebaliknya, ketika nefron, yang terdiri dari komponen vaskular dan tubulus tekanan darah meningkat terlalu tinggi dan aktivitas simpatis yang saling berkaitan. (Lihatlah Gambar 14-j). menurun secara refleks, vasodilatasi arteriol yang ditimbul-I Komponen vaskular terdiri dari dua anyaman kapiler kannya menyebabkan peningkatan aliran darah glomerulus dan peningkatan LFG. (Lihatlah Gambar 14-10). yang berurutan, dengan yang pertama adalah glomerulus, suatu kuntum kapiler yang menyaring (memfiltrasi) plas- I Jika LFG berubah maka jumlah cairan yang keluar di ma bebas protein dalam jumlah besar ke dalam kompo- nen tubulus. Anyaman kapiler kedua terdiri dari kapiler urin juga berubah, sehingga volume plasma dapat disesuai- peritubulus, yang memberi makan jaringan ginjal dan kan untuk membantu memulihkan tekanan darah ke normal ikut serta dalam pertukaran antara cairan tubulus dan dalam iangka panjang. (Liharlah Gambar I+-121. plasma. (Lihatkh Gambar 14-3 dan 14-4). Reabsorpsi Tubulus (h. 567-578)I Komponen tubulus berawal dari kapsul Bowman, yang me- I Setelah plasma bebas protein difiltrasi melalui glome- lingkupi glomerulus untuk menangkap filtrat, kemudian rulus, tubulus kemudian menangani setiap bahan secara ter- membentuk saluran berkelok-kelok untuk akhirnya berakhir sendiri sehingga meskipun konsentrasi semua konstituen di di pelvis gtn)at. (Lihailah Ganbar I4-3). Sewaktu filtrat filtrat glomerulus awal identik dengan konsentrasinya di mengalir melalui berbagai bagian tubulus, sel-sel yang me- plasma (kecuali protein plasma) namun konsentrasi berbagai konstituen mengalami perubahan bervariasi sewakru cairan lapisi bagian dalam tubulus memodifikasinya, mengembali- filtrat mengalir melalui sistem tubulus. (Lihatlah Tabel I4-2, h. 568 dan l4-3. h. 5St). kan ke plasma hanya bahan-bahan yang diperlukan untuk I Kemampuan sistem tubu.lus melakukan reabsorpsi sangar- mempertahankan komposisi dan volume CES. Apa yang lah besar. l,ebih dari 99o/o plasmayang terfrltrasi dikembalikan tertinggal di tubulus akan diekskresikan sebagai urin. ke darah melalui reabsorpsi. Secara rerata, 124 ml dari 125 rnlI Ginjal melakukan tiga proses dasar dalam melaksanakan yang terfiltrasi per menit direabsorpsi. (Lihatlah Tabel I4-2). fungsi regulatorik dan ekskretoriknya: (l) filtrasi glome- I Reabsorpsi tubulus melibatkan rranspor transepitel dari rulus, perpindahan nondiskriminatif plasma bebas pro- tein dari darah ke dalam tubulus; (2) reabsorpsi tubulus, lumen tubulus ke dalam plasma kapiler peritubulus. Proses pemindahan selektif konstituen-konstituen tertentu di filtrat kembali ke dalam darah kapiler peritubulus; dan (3) ini mungkin aktif (memerlukan energi) atau pasif (tidak sekresi tubulus, perpindahan sangat spesifik bahan-bahan menggunakan energi). (Lihatkh Gambar 14-14). spesifik dari darah kapiler peritubulus ke dalam cairan tubulus. Segala sesuatu yang difiltrasi atau disekresikan I Proses sentral yang sebagian besar proses reabsorpsi se- tetapi tidak direabsorpsi akan diekskresikan di urin. dikit banyak berkaitan adalah reabsorpsi aktif Na-, yang di- jalankan oleh suatu pembawa Na.-K. AIPase dependen energi (Lihatlah Gambar 14-6). di membran basolateral hampir semua sel tubulus. TlansporFiltrasi Glomerulus (h. 560-567) Na- keluar sel ke ruang lateral di antara sel-sel oleh pembawa ini menyebabkan reabsorpsi netto Na- dari lumen tubulus keI Filtrat glomerulus diproduksi sewaktu sebagian plasma plasma kapiler peritubulus. (Lihatkh Gambar 14-11.yang mengalir melalui masing-masing glomerulus secara pa- I Sebagian besar reabsorpsi Na. berlangsung di awalsif dipaksa di bawah tekanan menembus membran glomeru-lus ke dalam lumen kapsul Bowman di bawahnya. (Lihatlah nefron secara konstan dan tidak diarur, retapi di tubulus dis-Gdmbar 14-/). tal dan koligentes, reabsorpsi sebagian kecil Na- yang terfil- trasi bersifat variabel dan berada di bawah kontrol, bergan-I Tekanan filtrasi netto yang memicu filtrasi disebabkan tung terutama pada sistem renin-angiotensin-aldosteron yangoleh ketidalaeimbangan gaya-g^ya fisik yang bekerja menem- kompleks. (Lihatlah Tabel l4-4, h. 592).bus membran glomerulus. Tekanan darah kapiler glomerulusyang tinggi yang mendorong filtrasi mengalahkan kombinasi I Karena Na* dan anion penyerranya, Cl-, adalah ion aktifgayayangdihasilkan oleh tekanan osmodk koloid plasma dan osmotis utama di CES maka volume CES ditentukan olehtekanan hidrostatik kapsul Bowman. (Lihatkh Tabel l4-l). jumlah Na- di tubuh. Selanjutnya, volume plasma, yangI Biasanya , 20o/o sampai 25o/o cwrah jantung disalurkan ke mencerminkan volume CES total, penring dalam penentuanginjal untuk diproses oleh mekanisme regulatorik dan ekskre- jangka panjang tekanan darah arteri. Jika jumlah Na., volu-torik ginjal. me CES, volume plasma, dan tekanan darah arteri di bawah normal, maka aparatus jukstaglomerulus ginjal akan menge-I Dari plasma yang mengalir ke ginjal, normalnya 20o/o luarkan renin, suatu hormon enzimatik yang memicu se- rangkaian proses yang akhirnya menyebabkan peningkatandifiltrasi melalui glomerulus, menghasilkan laju filtrasi glo-merulus (LFG) rerata 125 ml/mnt. Filtrat ini identik kom- sekresi aldosteron dari korteks adrenal. Aldosteron mening- katkan reabsorpsi Na- dari bagian distal tubulus sehinggaposisinya dengan plasma kecuaii protein plasma yang ditahan mengoreksi penurunan Na-, volume CES, dan tekananoleh membran glomerulus. darah. (Lihatkh Gambar 14-11 dan 14-16).I LFG dapat diubah-ubah dengan mengubah tekanandarah kapiler glomerulus melalui pengaruh simpatis pada598 Bab 14

I . Sebaliknya, reabsorpsi natrium dihambat oleh peptida I H- disekresikan di tubulus proksimal, distal, dan koli-natriuretik atrium, suatu hormon yang dikeluarkan oleh gentes. Kt disekresikan hanya di tubulus distal dan koligentesatrium jantung sebagai respons terhadap ekspansi volume di bawah kendali aldosteron. Ion organik hanya disekresikan di tubulus proksimal. (Liharlah Tabel 14-3).CES dan peningkatan tekanan darah yang ditimbulkannya.(Lihatlah Gambar 14- I 7). Eliskresi Urin dan Bersihan Plasma (h. 580-597)I Selain menyebabkan reabsorpsi Na., energi yang di- I Dari 125 ml/mnt filtrat yang terbentuk di glomerulus,gunakan untuk memasok pembawa Na.-K- AIPase akhirnya normalnya hanya 1 ml/mnt yang tersisa di tubulus untukberperan menyebabkan reabsorpsi molekul nutrien organik diekskresikan di urin.dari tubulus proksimal melalui mekanisme transpor aktif se-kunder. Pembawa kotranspor spesifik yang terletak di mem- I Hanya zat sisa dan kelebihan elektrolit yang tidakbran luminal sel tubulus proksimal dijalankan oieh gradienkonsentrasi Na. untuk secara selektif memindahkan glukosa dibutuhkan oleh tubuh yang terringgal, larut dalam HrOatau asam amino dari cairan lumen ke dalam sel tubulus laluakhirnya ke plasma. (Lihatlah Gambar j-18, h. 80). dalam volume rertentu untuk dieliminasi melalui urin.I Elektrolit lain selain Na- yang secara aktif direabsorpsi I Karena bahan yang diekskresikan dikeluarkan atau \"di-oleh tubulus, misalnya PO.,3-dan Ca2., memiliki sistem pem- bersihkan' dari plasma maka istilah bersihan plasma merujuk kepada volume plasma yang dibersihkan dari suatu bahanbawa independen masing-masing di tubulus proksimal. setiap menit oleh aktivitas giryal. (Lihatlah Gambar 14-23).I Karena pembawa-pembawa ini, seperti pembawa I Ginjal dapat mengekskresiken urin dengan volume dankotranspor nutrien organik, dapat mengalami penjenuhan konsentrasi bervariasi untuk menahan atau mengeluarkanmaka masing-masing memperlihatkan kapasitas transpor HrO, masing-masing bergantung pada apakah tubuh meng- alami kekurangan atau kelebihan HrO. Ginjal dapat meng-maksimal, atau T . Jika filtrasi suatu bahan yang direabsorpsi hasilkan urin yang berkisar dari 0,3 ml/mnt pada 1200aktif melebihi T , maka reabsorpsi berlangsung dengan laju mosm/liter hingga 25 mllrr'nt pada 100 mosm/liter dengan mereabsorpsi HrO dalam jumlah bervariasi dari bagian distalmaksimal yang konstan sementara kelebihan jumlah yang nefron.difiltrasi akan diekskresikan di urin. (Lihatlah Gambar 14- I Reabsorpsi bervariasi ini dimungkinkan oleh gradien os-1 8). motik vertikal di cairan interstisium medula, yang terbentukI Reabsorpsi akdf Na- juga mendorong reabsorpsi pasif oleh ansa Henle panjang nefron jukstamedula melalui multi-Cl- (melalui gradien listrik), HrO (melalui osmosis), dan urea plikasi aliran balik dan dipertahankan oleh vasa rekta nefron-(menuruni gradien konsentrasi urea yang tercipta akibat nefron ini oleh pertukaran aliran balik. (Lihatlah Gambar 14-5,reabsorpsi osmotis ekstensif HrO). Enam puluh lima persen h. 558, 14-24, 14-25, dan 14-28). Cairan tubulus hipotonikHrO yang difiltrasi direabsorpsi dari tubulus proksimal tanpa (100 mosm/liter) terpajan ke gradien osmodk vertikal inidiatur, didorong oleh reabsorpsi aktif Na.. Reabsorpsi HrO sewaktu mengalir melewati bagian distal nefron, menciptakanmeningkatkan konsentrasi bahan-bahan lain yang tertinggaldi cairan tubulus, yang sebagian besar adalah produk sisa gaya dorong pasifuntuk reabsorpsi progresifHrO dari cairanyang terfiltrasi. Moiekul-molekul urea yang kecil adalah satu- tubulus, tetapi jumlah sebenarnya dari reabsropsi HrO ber-satunya produk sisa yang dapat secara pasif menembus mem-bran tubulus. Karena itu, urea adalah satu-satunya bahan sisa ganung pada jumlah vasopresin (hormon antidiuretik) yangyang secara parsial direabsorpsi karena mengalami peme- disekresikan. (Lihatkh Gambar 14-2n.katan. Sekitar 50o/o dari urea yang difiltrasi direabsorpsi.(Lihatlah Gambar I4-19 dan 14-20 sertaThbel 14-4, h. 592). I Vasopresin meningkatkan permeabilitas tubulus distal dan koligentes terhadap HrO; tubulus-tubulus ini imper-I Produk-produk sisa lainnya, yang ddak direabsorpsi, meabei terhadap HrO jika tidak terdapat vasopresin. (Lihatlahtetap berada di urin dengan konsentrasi tinggi. Gambar 14-26). Sekresi vasopresin meningkat sebagai res-Sektesi Tubulus (h. 578-580) pons terhadap defisit HrO, dan karenanya reabsorpsi HrO meningkat. Sekresi vasopresin dihambat sebagai respons ter-I Sekresi tubulus juga melibatkan transpor transepitel, da- hadap keiebihan HrO sehingga reabsorpsi HrO berkurang.lam hal ini dari plasma kapiler peritubulus ke dalam lumen Dengan cara ini, penyesuaian reabsorpsi HrO yang di-tubulus. kendalikan oleh vasopresin membantu tubuh mengoreksiI Dengan sekresi tubulus, tubulus ginjal dapat secara seriap ketidakseimbangan cairan.selektif menambahkan bahan-bahan tertentu ke dalam cairan I Setelah terbentuk, urin terdorong oleh kontraksi peris-tubulus. Sekresi suatu bahan mempercepat ekskresinya diurin. taltik melalui ureter dari ginjal ke kandung kemih untukI Sistem sekresi terpenting adalah untuk (1) H., yang disimpan sementara.penting dalam regulasi keseimbangan asam-basa; (2) K- , yang I Kandung kemih dapat menampung hingga 250 sampaimenjaga konsentrasi K- plasma pada kadar yang sesuai untukmempertahankan eksitabilitas membran sel otot dan saraf; 400 ml urin sebelum reseptor regang di dindingnya memicu refleks berkemih. (Lihatlah Gambar 14-30). Refleks ini menye-dan (3) ion organik, yang melaksanakan eliminasi lebihefisien senyawa organik asing dari tubuh (Lihatlah Gambar babkan pengosongan involunter kandung kemih dengan me,14-21 dan 14-22). nyebabkan kontraksi kandung kemih dan pembukaan sfingter uretra internus dan eksternus secara bersamaan. Berkemih da- pat sementara dicegah sampai wakru yang lebih tepat, dengan mengencangkan sfingter eksrernus dan diafragma pelvis di sekitarnya secara sengaja. (Lihatlah Gambar 14-29). Sistem Kemih 599

SOAL LATIHANPertanyaan Obyektif (Jawaban di h. A-55) 12. a. arteriol eferen b. kapiler peritubulus 1. Glukosa dan asam amino direabsorpsi oleh transpor c. arteri renalis d. glomerulus aktif sekunder. (Benar atau salah?) e. arteriol aGren f. vena renalis 2. Sebagian dari pasokan energi ginjal digunakan untuk melakukan filtrasi glomerrlus. (Benar atau salah?) 13. a. ureter b. ginjal 3. Reabsorpsi natrium berada di bawah kontrol hormon di c. uretra d. kandung kemih sepanjangtubulus. (Benaratausalah) e. pelvis ginjal 4. Ekskresi air dapat terjadi tanpa ekskresi zat terlarut yang 14. a. ansa Henle sebanding. (Benar atau salah?) b. duktus koligentes c. kapsul Bowman 5. Ekskresi zat terlarut.selalu disertai oleh ekskresi HrO d. tubulus proksimal e. pelvis ginjal yang sebanding. (Benar atau salah?) i tubulus distal g. glomerulus 6. Volume minimal harian pengeluaran obligatorik HrO ,15. Dengan menggunakan kode jawaban di kanan, yang harus menyertai ekskresi zat sisa adalah ... ml. tunjukkan apa osmolaritas cairan tubulus di masing- 7. Unit fungsional ginjal adalah ... masing bagian nefron yang ditunjuk: 8. . . . adalah satu-satunya ion yang secara aktif direabsorpsi di tubulus proksimal dan secara aktif disekresikan di tubulus distal dan koligentes. 9. Tirnjukkan apakah masing-masing dari faktor berikut akan (a) meningkatkan arau (b) menurunkan LFG, jika yang lain tidak berubah. 1. respons umpan balik tubuloglomerulus terhadap penurunan penyaluran garam ke 1. kapsul Bowman a. isotonik (300 2. akhir ansa Henle mosm/liter) tubulus distal nefron jukstamedula b. hipotonik (1002. vasokonstriksi arteriol aferen mosm/liter)3. penurunan drastis tekanan darah arteri setelah (sebelum masuk ke c. hipertonik (1200 perdarahan hebat (<80 mm Hg) dalam tubulus distal) mosm/liter)4. penurunan konsentrasi protein plasma akibat 3. akhir duktus d. berkisar dari hipotonik ke keluarnya protein melalui luka bakar kulit koligentes hipertonik (100 mosm/liter sampai yang luas 4. ujung ansa Henle 1200 mosm/liter)5. kontraksi podosit nefron jukstamedula6. kontraksi sel mesangium7. peningkatan tekanan di kapsul Bowman (di dasar belokan U) akibat obstruksi ureter oleh batu ginjal 5. akhir tubulus8. respons miogenik arteriol aferen yang proksimal teregang akibat meningkatnya tekanan darah Pertanyaan Esai pendorong 1. Tirliskan fungsi-fungsi ginjall 2. Jelaskan anatomi sistem kemih! Jelaskan komponen- 9. t \"ktit it\"r simpatis ke arteriol aferen komponen sebuah nefronl10. Reabsorpsi bahan berikut mana yang tidak berkaitan dengan reabsorpsi aktif Na-? 3. Jelaskan tiga proses ginjal dasar; tunjukkan bagaimana proses-proses tersebut berkaitan dengan ekskresi urinl a. glukosa 4. Bedakan antara sehresi dan ehskresit b. PO*' 5 Bahaslah g ya-gay^ yang berperan dalam filtrasi glome- c' HrO rulus! Berapa LFG rerata? 6. Bagaimana LFG diatur sebagai bagian dari refleks baro- d. urea e. Cl reseptor?11. Mana dari bahan terfiltrasi berikut ini yang secaranormal tidak terdapat sama sekali di urin? 7. Mengapa ginjal menerima proporsi curah jantung yang tampaknya berlebihan? Berapa persentase aliran daraha. Na. ginjal yang normalnya difiltrasi?I::i 8 Sebutkan langkahJangkah dalam transpor transepitell 9. Bedakan antara reabsorpsi aktif dan pasifld. H. 10. Jelaskan semua proses rranspor tubulus yang berkaitane. glukosaPada pertanyaan 12-14 tunjukkan, dengan menulis huruf- dengan pembawa Na--K. ATPase basolaterallyanghuruf sesuai urutan yang benar, rangkaian struktur 11. Jelaskan sistem renin,angiotensin-aldosteronl Bahaslahdilalui oleh cairan yang bersangkutan! sumber dan fungsi peptida natriuretik atrium!600 Bab 14

12.. Apa yang dimaksud dengan istllah maksimum tubulus Pasien [I], []n [PAH]. IPAH]' \ 1252t863t0 (T-) d\"\" ambang ginjah Bandingkan dua bahan yang 2 31 1,5 300 4,5 6 memperlihatkan T , satu bahan yang diatur dan satu a. Hitunglah LFG dan aliran plasma ginjal masing- bahan lain yarg tidak diatur oleh giryalt13. Apa pentingnya sekresi tubulus? Apa proses sekresi masing pasien! terpenting? b. Hitunglah aliran darah ginjal masing-masing pasien,14. Berapa laju rerata pembentukan urin? dengan menganggap keduanya memiliki hematokrit15. Definisikan bersihan plasmat 0,45!16. Apa yang menciptakan gradien osmotik vertikal di c. Hitunglah fraksi filtrasi masing-masing pasienl cairan interstisium medula? Apa pentingnya gradien d. Mana dari nilai-nilai yang dihitung untuk masing- ini? masing pasien berada dalam kisaran normal? Mana nilai yang abnormal? Apayang dapat menyebabkan17. Bahaslah fungsi dan mekanisme kerja vasopressinl18. Jelaskan pemindahan urin ke, penyimpanan urin di, dan penyimpangan dari normal ini? 2. Berapa jumlah natrium yang difiltrasi jika bersihan inu- pengosongan urin dari kandung kemih! lin adalah 125 ml/mnt dan konsentrasi natrium dalamSoal Kuantitatif (Jawaban di h. A-55) 1. Dua pasien mengeluarkan protein di dalam urin me- plasma adalah 145 mM? reka. Untuk menentukan apakah proteinuria ini me- nunjukkan masalah serius, seotang dokter menyuntik- 3. Hitunglah kecepatan produksi urin pasien dengan kan sejumlah kecil inulin dan PAH ke masing-masing pasien. Ingatlah bahwa inulin difiltrasi secara bebas dan bersihan inulin 125 ml/mnt dan konsentrasi inulin di tidak disekresi atau direabsorpsi di nefron dan bahwa urin dan plasmanya masing-masing adalah 300 mg/liter PAH pada konsentrasi ini dikeluarkan seluruhnya dari dan 3 mg/liter! 4. Jika konsentrasi suatu bahan di urin adalah 7,5 mglml darah melalui sekresi tubulus. urin, konsentrasinya di plasma 0,2 mglml plasma, dan Data yang diperoleh disajikan di tabel berikut, di mana kecepatan aliran urin 2 mllmnq berapa kecepatan [x], adalah konsentrasi substansi X (inulin atau PAH) di urin (dalam mM); [x]o adalah konsentrasi X di plasma, bersihan bahan ini? Apakah bahan ini direabsorpsi atau dan vu adalah kecepatan aliran urin (dalam ml/mnt). disekresi oleh ginjal?UNTUK DIRENUNGKAN anda tentang fungsi aldoseron, jelaskan apa gambaran(Penjelasan di h. A-56) paling menonjol sindrom ini!1. Nefron jukstamedula hewan yang beradaptasi untuk 4. Akibat suatu mutasi, seorang anak lahir dengan pars asendens ansa Henle yang permeabel terhadap air. bertahan hidup dengan konsumsi air minimal, misalnya tikus gurun, memiliki ansa Henle yang relatif jauh lebih Berapa osmolaritas urin minimal/maksimal (dalam panjang daripada yang dimiliki oleh manusia. Apa mosm/liter) yang dapat dihasilkan oleh anak ini? manfaat lebih panjangnya lengkung ini? a. 100/3002. Jika konsentrasi plasma suatu bahan X adalah 200 mg/ 1 00 b. 30011200 c. 100/100 ml dan LFG adalah 125 mglmnt, jumlah bahan yang difiltrasi adalah ... d. 12001t200 Jika \ untuk bahan X adalah 200 mg/mnt, berapa e. 300/300 banyak dari bahan ini yang direabsorpsi pada konsen- 5. Seorang korban kecelakaan menderita kerusakan perma- trasi plasma 200 mg/100 ml dan LFG 125 ml/mnt? ... Berapa banyak dari bahan X yang diekskresi? ... nen medula spinalis bawah dan lumpuh dari pinggang3. Sindrom Conn adalah penyakit endokrin akibat tumor ke bawah. Jelaskan apa yangmengendalikan pengosong- an kandung kemih pada pasien inil korteks adrenal yang mengeluarkan aldosteron secara berlebihan dan tak terkendali. Berdasarkan pengetahuanKASUS KLINIS merasa tidak lampias). Analisis terhadap urin Marcus tidak memperlihatkan adanya kelainan. Apakah gejala kemihnya(Penjelasan di h. A-56) kemungkinan besar disebabkan oleh penyakit ginjal, infeksi kandung kemih, atau pembesaran prosrat?Marcus T merasakan adanya penurunan laju aliran urinnyadan sekarang mengalami kesulitan dalam memulai berkemih.Ia perlu sering berkemih, dan ia sering merasa kandungkemihnya tidak kosong meskipun ia baru saja berkemih (ia Sistem Kemih 601

i\"t*SUMBER BACAAN PHYSIOEDGE II:bab ini lihatlah: Case History Congestiue Heart Failures;Situs PhysioEdge Case History 12: Ainary Tiact Infection.Situs untuk buku ini berisi banyak alat bantu belajar, serta Untuk bacaan anjuran, lihatlah InfoThac' College Edition/banyak gagasan untuk bacaan dan penelitian lebih lanjut. Research di situs PhysioEdge atau pergi langsung ke InfoTiac College Edition, perpustakaan riset online anda, di:Masuklah ke: http://infotrac.thomsonlearning.comhttp ://biology.brookscole.com/sherwoodhp6Pilihlah Chapter 14 dari menu drop-doxan, atav klik di salahsatu dari banyak resoulce, termasuk Case Histories, yangmemperkenalkan aspek-aspek klinis fisiologi manusia. Untuk602 Bab 14