SISTEMA URINARIA

1
SISTEMA URINARIA

• Ginus Partadiredja
• Bagian Fisiologi FK UGM

2
SISTEMA URINARIA

• Fungsi ginjal (ren)
• Anatomi ginjal
• Proses produksi urine
• Filtrasi oleh glomerulus
• Reabsorbsi oleh tubulus
• Sekresi oleh tubulus
• Evaluasi fungsi ginjal
• Transportasi, penyimpanan, dan ekskresi urine

3

• Fungsi ginjal
• Regulasi komposisi ion darah
• Regulasi pH darah
• Regulasi volume darah
• Regulasi tekanan darah
• Pemeliharaan osmolaritas darah (300 mOsm/l)
• Produksi hormon (calcitriol erythropoetin)
• Regulasi tingkat glukosa darah
• Ekskresi sampah benda asing

4
Anatomi Ginjal

• Anatomi eksternal
• Retroperitoneal
• Renal fascia
• Adipose capsule
• Renal capsule
• Renal hilum

http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//ac
ademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinl
ey/f27-9a_urinary_bladder_c.jpgimgrefurlhttp//a
cademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKin
ley/Urinary2520System.htmh490w800sz135hli
dstart3tbnidPjiUmIL-b7BE7Mtbnh88tbnw143p
rev/images3Fq3Dmicturition2Breflex26svnum3D1
026hl3Did26lr3D26sa3DG
http//www.netterimages.com/images/vtn/000/000/002
/2122-150x150.jpg
5

• Nephroptosis (Ginjal melayang/ mengambang)
• Orang amat kurus ? kapsula adiposa fasia
  renalis berkurang ? ginjal turun dari posisi
  normal
• Akibat ureter tertekuk ? blokade urine sakit
• Insidensi 1 dari 4 orang ? kelemahan jaringan
  fibrosa
• Perempuan 10 X gt Laki-laki

6
Anatomi Ginjal

• Anatomi internal
• Cortex renalis
• Medulla renalis
• Pyramid renalis
• Papilla renalis
• Collumna renalis
• Ductus papillaris
• Calyx minor
• Calyx major
• Pelvis renalis
• Sinus renalis

http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//ac
ademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinl
ey/f27-9a_urinary_bladder_c.jpgimgrefurlhttp//a
cademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKin
ley/Urinary2520System.htmh490w800sz135hli
dstart3tbnidPjiUmIL-b7BE7Mtbnh88tbnw143p
rev/images3Fq3Dmicturition2Breflex26svnum3D1
026hl3Did26lr3D26sa3DG
7
http//kidney.niddk.nih.gov/kudiseases/pubs/solita
rykidney/images/nephronkidA.gif
8
http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//ac
ademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinl
ey/f27-9a_urinary_bladder_c.jpgimgrefurlhttp//a
cademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKin
ley/Urinary2520System.htmh490w800sz135hli
dstart3tbnidPjiUmIL-b7BE7Mtbnh88tbnw143p
rev/images3Fq3Dmicturition2Breflex26svnum3D1
026hl3Did26lr3D26sa3DG
9
Nephron 1. Renal corpuscle a.
Glomerulus b. Bowmans capsule 2. Renal
tubule a. Proximal convoluted tubule b.
Loop of Henle c. Distal convoluted
tubule Collecting duct Papillary duct
http//www.farmakologija.com/materia/images/nephro
n.gif
http//coe.fgcu.edu/faculty/greenep/kidney/glomer3
.jpg
10
Vaskularisasi Ginjal

• Renal artery Renal vein
• Segmental arteries
• Interlobar arteries Interlobar veins
• Arcuate arteries Arcuate veins
• Interlobular arteries Interlobular veins
• 
  Peritubular venules
• Afferent arterioles
• 
  Peritubular capillaries
• Glomerular capillaries Efferent arterioles
  Vasa recta

http//www.geocities.com/biology_4e/cross_section_
of_kidney.jpg
11
http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//ac
ademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinl
ey/f27-9a_urinary_bladder_c.jpgimgrefurlhttp//a
cademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKin
ley/Urinary2520System.htmh490w800sz135hli
dstart3tbnidPjiUmIL-b7BE7Mtbnh88tbnw143p
rev/images3Fq3Dmicturition2Breflex26svnum3D1
026hl3Did26lr3D26sa3DG
12

• Ginjal 0.5 total body mass
• 20-25 cardiac output istirahat via arteri
  renalis
• Renal blood flow 1200 mL/ menit

13

• PROSES PRODUKSI URINE
• Filtrasi oleh glomerulus
• Reabsorbsi oleh tubulus
• Sekresi oleh tubulus

http//www.colorado.edu/eeb/web_resources/cartoons
/nephr.gif
14
Filtrasi oleh Glomerulus

• Filtrat glomerular 150 l (F)/ 180 l (M) Fraksi
  filtrasi (16-20) 99 filtrat direabsorbsi
  (ekskresi 1-2 l)
• Net filtration pressure (NFP)
• Glomerular blood hydrostatic pressure (GBHP) 55
  mmHg
• Capsular hydrostatic pressure (CHP) 15 mmHg
• Blood colloid osmotic pressure (BCOP) 30 mmHg
• NFP GBHP CHP BCOP 10 mmHg

15

• Glomerular Filtration Rate (GFR) jumlah filtrat
  
• terbentuk di dalam corpusculi renalis per menit
  
• 125 ml/min (M) atau 105 ml/min (F)
• Regulasi GFR
• Autoregulasi renal
• Mekanisme myogenik
• Umpan balik tubuloglomerular
• Regulasi saraf simpatis
• Regulasi hormonal
• Angiotensin II
• Atrial natriuretic peptide (ANP)

16

• Autoregulasi renal
• Mekanisme myogenik
• BP ? RBF ? GFR ? regangan arteriola afferent ?
• kontraksi otot arteriola afferent ? lumen
  menyempit ?
• GFR ke tingkat semula
• Umpan balik tubuloglomerular
• BP ? GFR ? cairan lewat cepat di tubulus ?
• rebasorbsi Na, Cl, air di PCT loop of Henle ?
• deteksi oleh macula densa ? inhibisi sekresi NO ?
• arteriola afferen konstriksi ? RBF ? GFR ke
  normal

17
http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//ac
ademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKinl
ey/f27-9a_urinary_bladder_c.jpgimgrefurlhttp//a
cademic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201_McKin
ley/Urinary2520System.htmh490w800sz135hli
dstart3tbnidPjiUmIL-b7BE7Mtbnh88tbnw143p
rev/images3Fq3Dmicturition2Breflex26svnum3D1
026hl3Did26lr3D26sa3DG
18

• 2. Regulasi saraf simpatis ? norepinephrine
• istirahat stimulasi rendah ? arteriola a e
  dilatasi ? autoregulasi
• renal GFR tetap
• stimulasi moderat arteriola a e konstriksi ?
  restriksi aliran darah masuk keluar glomerulus
  ? GFR sedikit
• stimulasi kuat vasokonstriksi arteriola a gt e ?
  RBF ? GFR ? urine
• ? aliran darah ke jaringan lain

19
Prinsip-prinsip Reabsorbsi Sekresi Tubulus

• Reabsorbsi 99 air dikembalikan ke darah
• Tubulus proximalis berperan besar dalam
  reabsorbsi
• Reabsorbsi Na, K, Ca2, Cl- , HCO3- , HPO42-
• Protein peptida ? reabsorbsi pinositosis
• Tubulus distalis ? fine tuning reabsorbsi
• Sekresi H, K, NH4, kreatinin, obat-obatan
  (penisilin)
• Sekresi H ? kontrol pH darah
• Sekresi substansi sampah
• Rute reabsorbsi
• Paraseluler Transeluler
• Mekanisme transport
• Transport aktif primer (hidrolisis ATP)
• Transport aktif sekunder (symporters
  antiporters)
• Transport maksimum (mg/min) ? glukosa darah gt 200
  mg/ml

20

• 90 air direabsorpsi bersama Na, Cl-, dan
  glukosa ? reabsorpsi air wajib (obligatory water
  reabsorption)
• 10 air (10 20 L/ hari) direabsorpsi (tubulus
  kolektivus, oleh ADH) ? reabsorpsi air fakultatif
  (facultative water reabsorption)

21
Substansi Terfiltrasi, Direabsorpsi,
Diekskresikan ke Dalam Urine
Susbtansi Terfiltrasi Reabsorpsi Urine
Air 180 L 178 179 L 1 2 L
Protein 2,0 g 1,9 g 0.1 g
Na 579 g 575 g 4 g
Cl- 640 g 633,7 g 6,3 g
HCO3- 275 g 274,97 g 0,03 g
Glukosa 162 g 162 g 0 g
Urea 54 g 24 g 30 g
K 29,6 g 29,6 g 2,0 g
Asam urat 8,5 g 7,7 g 0,8 g
Kreatinin 1,6 g 0 g 1,6 g
Dengan asumsi GFR 180 l/ hari Selain
difiltrasi direabsorpsi, urea disekresi K
difiltrasi semua direabsorpsi oleh tubulus
kontortus ansa Henle, disekresi oleh sel
principal duktus kolektivus
22
Rebasorbsi Sekresi di Tubulus Proximalis
http//people.eku.edu/ritchisong/554images/proxima
l_tubule.jpg

• Reabsorbsi ion (terutama Na dan air terbesar
  65)
• Reabsorbsi dng sistem Na symport glukosa
  asam amino
• (100), asam laktat, ion-ion fosfat (HPO42-)
  dan sulfat (SO42-)
• Sistem Na /H antiport Na dan HCO3- (80-90)
• Osmosis air (tub. prox. descending limb of
  Henle -gt permeable)
• Difusi pasif Cl- (50), K (65), Ca2, Mg2,
  HPO42
• Hepatosit Ammonia (NH3) ? urea ? filtrasi
  sekresi
• Deaminasi asam amino ? ammonia

23
Reabsorbsi di Loop of Henle

• Akhir tubulus proximalis osmolaritas darah
• Loop of Henle
• Descending limb ? reabsorbsi 15 air
• Thick ascending limb ? impermeable thd. air
• Reabsorbsi HCO3- (10-20)
• Sistem Na -K -2Cl- symport
• Reabsorbsi Na Cl- (35)
• K kembali ke tubulus
• Reabsorbsi kation Na, K,Ca2 (20-30), Mg2
• Akhir loop of Henle osmolaritas

24
http//www.mscd.edu/biology/2320course/2320images
/nephron.jpg
25
Reabsorbsi di Tubulus Distalis

• Sistem Na -Cl- symport
• Hormon parathyroid ? reabsorbsi Ca2
• Reabsorbsi air 10-15
• Akhir tubulus distalis 90-95 ion air terserap

http//www.varimed.hu/hypertension/pha/img/pha_577
.gif
26
Reabsorbsi Sekresi di Ductus Collectivus

• Principal cells reabsorbsi Na sekresi K
• Intercalated cells reabsorbsi K HCO3-
  sekresi H

http//users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyP
ages/N/nephron.gif
27
Regulasi Reabsorbsi Sekresi oleh Hormon

• Sistem Renin Angiotensin Aldosteron
• Vol darah ? sel juxtaglomerular
• renin
  angiotensin
• 
  converting enzyme
• angiotensinogen ? angiotensin I ?
  angiotensin II
• Angiotensin ll
• Vasokonstriksi arteriola afferent ? GFR
• Reabsorbsi Na, Cl- , dan air di tubulus
  proximalis
• Stimulasi kortex adrenal ? aldosteron ?
  reabsorbsi Na, Cl- dan sekresi K di ductus
  collectivus ? reabsorbsi air

28

• Hormon Antidiuretik (ADH)/ Vasopressin
• Reabsorbsi air di bagian akhir tubulus distalis
  
• ductus collectivus (urine 400 500 mL)
• Osmolaritas plasma ? osmoreseptor
• hipothalamus ? hipophysis ? ADH ? tubulus
• distalis ductus collectivus
• Atrial Natriuretic Peptide (ANP)
• Volume darah ? ANP dari jantung
• Inhibisi reabsorbsi Na air di tubulus proximal
  ductus collectivus
• Inhibisi sekresi aldosteron ADH

29

• Karakteristik Urine Normal
• Volume 1 2 liter per hari
• Warna Kuning atau kuning sawo/ kuning gading
  (amber), karena urokrom (hasil pemecahan pigmen
  empedu) dan urobilin (hasil pemecahan
  hemoglobin). Urin pekat berwarna gelap. Diet
  (misal bit merah), obat, penyakit, berpengaruh
  pada warna. Batu ginjal ? darah
• Turbiditas transparan (urine baru) berkabut
  (dibiarkan)
• Bau aromatik ringan (baru) ? amonia
  (dibiarkan) metilmerkaptan (pada orang tertentu
  yang makan asparagus ) bau buah (badan keton
  pada diabetes mellitus)

30

• pH antara 4,6 8,0 (rata-rata 6,0). Diet
  tinggi protein ? asam diet tinggi sayuran ? basa
• Berat jenis antara 1,001 1,035. Konsentrasi
  zat terlarut meningkat ? BJ meningkat

31
Diuresis

• Memperlambat reabsorbsi air
• Terapi hipertensi
• Diuretik alami kopi, teh, soda (inhibisi
  reabsorbsi Na), alkohol (inhibisi ADH)
• Mekanisme kerja kebanyakan diuretik inhibisi
  reabsorbsi Na
• Furosemide (Lasix) ? inhibisi Na K 2 Cl-
  symporters di thick ascending limb of the loop of
  Henle
• Chlorthiazide (Diuril) ? tubulus distalis
  (inhibisi Na Cl- symporters)

32
Evaluasi Fungsi Ginjal

• Urinalisis
• Tes darah
• Blood Urea Nitrogen (BUN)
• Katabolisme asam amino ? urea ? nitrogen
• GFR ? BUN
• Kreatinin plasma
• Katabolisme fosfat kreatinin dari otot skelet
• Fungsi ginjal ? Kreatinin darah
• Renal plasma clearance volume darah yang
  dibersihkan dari substansi tertentu per unit per
  waktu (mL/ menit)
• Renal plasma clearance substansi C U X V
• 
  P

33
Transportasi, Penyimpanan, dan Eliminasi Urine

• Urine duktus kolektivus
• urine vesica urinaria
• Ureter (peristaltik)
• Vesica Urinaria
• Vesicoureteral reflux
• Ureterorenal reflex
• (konstriksi a. afferen)
• Refleks micturitio
• Urethra
• Inkontinensia urine

http//hcd2.bupa.co.uk/images/factsheets/kidney_st
ones.gif
34
http//academic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio2
01_McKinley/f27-9a_urinary_bladder_c.jpg

• Inervasi
• Parasimpatis (S2 S3 ? nervus pelvicus ? plexus
  sacralis) sensoris motoris
• Simpatis (L2 ? nervus hypogastricus) pembuluh
  darah
• Somatis (nervus pudendus ? m. sphincter externus)

35
http//images.google.co.id/imgres?imgurlhttp//cl
em.mscd.edu/raoa/bio2320/uriphys/img038.jpgimgre
furlhttp//clem.mscd.edu/raoa/bio2320/uriphys/sl
d038.htmh539w719sz43hlidstart1tbnidRIx
PxSlvLPYN0Mtbnh105tbnw140prev/images3Fq3D
micturition2Breflex26svnum3D1026hl3Did26lr3
D26sa3DG
36

• Pengisian Vesica Urinaria
• Vesica Urinaria kosong ? Tekanan 0 cm air
• Urine 30 50 ml ? Tekanan tonik naik 5 10 cm
  air
• Urine 200 300 ml ? Tekanan naik sedikit
  (micturition reflex)
• Urine 300 400 ml ? Tekanan naik cepat

37

• Tekanan tonik meningkat
• Kontraksi mikturisio reseptor sensoris regang ?
  
• stretch reflex ? nervus pelvicus ? kontraksi
  m.
• detrusor (bbrp detik 1 menit semakin penuh
• semakin sering)
• Self regenerative micturition reflex
• Urine tidak dikeluarkan ? inhibisi bbrp menit
  1
• jam
• Refleks mikturisio meningkat ? refleks inhibisi
  via
• n. pudendus ? m. sphincter externus

38

• Fasilitasi Inhibisi Mikturisio oleh Otak
• Pusat-pusat fasilitasi inhibisi di batang otak
  terutama pons
• Pusat-pusat di korteks serebri, terutama inhibisi
  tapi dapat menjadi eksitatoris
• Pengaturan miksi oleh otak/ pusat-pusat atas
• Inhibisi parsial
• Mencegah mikturisio via kontraksi tonik m.
  sphincter externus
• Fasilitasi pusat mikturisio sakral ? refleks
  mikturisio inhibisi m. sphincter externus
• Urinasi sadar ? kontraksi abdomen

39

• Abnormalitas mikturisio
• Destruksi serabut saraf sensoris ? hilang kontrol
  ? overflow incontinence (tabes dorsalis pada
  syphilis ? radiks dorsalis)
• Kerusakan spinal di atas regio sacral
• spinal shock kemudian refleks kembali
• Kerusakan parsial medula spinalis/ batang otak
• Sinyal inhibitoris hilang
• Impuls fasilitasi tak terkontrol ? urinasi
  sering, tak terkontrol

40
Pembentukan Urine Encer Pekat

• Total volume cairan tubuh konstan
• Homeostasis Ginjal memproduksi urine encer/
  pekat
• ADH mengontrol kepekatan urine

41

• Pembentukan Urine Encer
• Osmolaritas cairan interstisiil ? osmolaritas
  cairan tubuler
• Symporters Na, K, Cl- pada thick ascending limb
  dari loop of Henle
• Thick ascending limb tak permeable terhadap air ?
  150 mOsm/l di akhir loop of Henle
• Tubulus kontortus distalis tak terlalu permeable
  terhadap air tak diregulasi oleh ADH
• Kadar ADH rendah, duktus kolektivus tak permeable
  terhadap air ? 65 70 mOsm/l

42

• Pembentukan Urine Pekat
• Asupan air sedikit/ kehilangan air banyak
• ADH ? urine pekat (4x), 1200 mOsm/l
• Gradien osmotik cairan interstisial (Na, Cl-,
  urea)
• Perbedaan permeabilitas dan reabsorbsi air zat
  terlarut di loop of Henle panjang (nephron
  juxtaglomerular) duktus kolektivus
• Countercurrent flow

43
(No Transcript)
44

• Proses Produksi Urine Pekat
• Symporters di thick ascending limb (Na, K, Cl-)
  ? gradien osmotik di medula renalis. Air tak
  direabsorbsi
• Duktus kolektivus menyerap air (karena ADH)
• Duktus kolektivus di medula bagian dalam menyerap
  urea (karena difusi permeable terhadap urea) ?
  akumulasi di jaringan interstisial
• Difusi urea ke descending thin ascending limb
  of Henle
• Urea tetap di lumen thick ascending limb, tubulus
  distalis, duktus kolektivus kortikal (karena tak
  permeable terhadap urea ? siklus 2 4 berulang
  (daur ulang urea)

45
(No Transcript)
46

• Countercurrent Mechanism
• Osmolaritas cairan interstisial meningkat dari
  300 mOsm/l (korteks renalis) ? 1200 mOsm/l
  (medula renalis)
• Arah aliran descending limb gtlt ascending limb of
  Henle
• Descending limb Air keluar via osmosis tak
  permeable terhadap zat terlarut kecuali urea ?
  osmolaritas tubular (1200 mOsm/l)
• Ascending limb Na, Cl- symporters tak
  permeable terhadap air osmolaritas tubular
  (100 mOsm/ l)

47

• Vasa recta
• Osmolaritas awal masuk vasa recta 300 mOsm/l
• Osmolaritas mengikuti loop of Henle
• Descending limb Na, Cl- masuk (cairan
  interstisial
• ? vasa recta)
• Ascending limb Na, Cl-, urea, keluar (vasa
  recta
• ? cairan interstisial) air masuk (cairan
  interstisial
• ? vasa recta)
• Osmolaritas akhir vasa recta 320 mOsm/l

48
Rujukan

• Tortora GJ Derrickson B, 2006. Principles of
  Anatomy and Physiology, 11th ed, John Wiley
  Sons, Inc, pp 992 1035
• Guyton AC Hall JE, 2006. Textbook of Medical
  Physiology, 11th ed, Elsevier Inc, pp. 311 - 314