Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 30-
Peningkatan Laju Aliran Tubulus Distal Merangsang Sekresi Kalium.
Peningkatan laju aliran tubulus distal, seperti yang terjadi pada ekspansi volume, asupan natrium tinggi, atau terapi dengan beberapa diuretik, merangsang sekresi kalium (Gambar 30-9). Sebaliknya, penurunan laju aliran tubulus distal, seperti yang disebabkan oleh deplesi natrium, menurunkan sekresi kalium.
Pengaruh laju aliran tubular terhadap sekresi kalium di tubulus distal dan duktus pengumpul sangat dipengaruhi oleh asupan kalium. Ketika asupan kalium tinggi, peningkatan laju aliran tubular memiliki efek yang jauh lebih besar dalam merangsang sekresi kalium dibandingkan ketika asupan kalium rendah (lihat Gambar 30-9).
Terdapat dua efek utama dari laju aliran volume tinggi yang meningkatkan sekresi kalium:
- Ketika kalium disekresikan ke dalam cairan tubular, konsentrasi kalium luminal meningkat sehingga mengurangi gaya pendorong untuk difusi kalium melintasi membran luminal. Dengan meningkatnya laju aliran tubular, kalium yang disekresikan terus-menerus dialirkan ke bawah sepanjang tubulus, sehingga meminimalkan peningkatan konsentrasi kalium tubular dan meningkatkan sekresi kalium bersih.
- Laju aliran tubular yang tinggi juga meningkatkan jumlah kanal BK dengan konduktansi tinggi pada membran luminal. Meskipun kanal BK biasanya tidak aktif, kanal ini menjadi aktif sebagai respons terhadap peningkatan laju aliran, sehingga sangat meningkatkan konduktansi kalium melintasi membran luminal.
Efek peningkatan laju aliran tubular sangat penting dalam membantu mempertahankan ekskresi kalium normal selama perubahan asupan natrium. Sebagai contoh, pada asupan natrium tinggi, terjadi penurunan sekresi aldosteron yang dengan sendirinya cenderung menurunkan laju sekresi kalium dan, dengan demikian, mengurangi ekskresi kalium melalui urin. Namun, laju aliran tubulus distal yang tinggi yang terjadi pada asupan natrium tinggi cenderung meningkatkan sekresi kalium (Gambar 30-10). Oleh karena itu, kedua efek dari asupan natrium tinggi, yaitu penurunan sekresi aldosteron dan peningkatan laju aliran tubular, saling menyeimbangkan sehingga hanya terjadi sedikit perubahan dalam ekskresi kalium. Demikian pula, pada asupan natrium rendah, hanya terjadi sedikit perubahan dalam ekskresi kalium karena efek penyeimbang antara peningkatan sekresi aldosteron dan penurunan laju aliran tubular terhadap sekresi kalium.
Asidosis Akut Menurunkan Sekresi Kalium. Peningkatan akut konsentrasi ion hidrogen dalam cairan ekstraseluler (asidosis) menurunkan sekresi kalium, sedangkan penurunan konsentrasi ion hidrogen (alkalosis) meningkatkan sekresi kalium. Mekanisme utama yang menyebabkan peningkatan konsentrasi ion hidrogen menghambat sekresi kalium adalah dengan menurunkan aktivitas pompa Na+-K+ ATPase. Penurunan ini selanjutnya mengurangi konsentrasi kalium intraseluler dan difusi pasif kalium berikutnya melintasi membran luminal ke dalam tubulus. Asidosis juga dapat mengurangi jumlah kanal kalium pada membran luminal.
Pada asidosis yang berlangsung lebih lama, selama beberapa hari, terjadi peningkatan ekskresi kalium melalui urin. Mekanisme efek ini sebagian disebabkan oleh pengaruh asidosis kronis yang menghambat reabsorpsi natrium klorida dan air di tubulus proksimal, sehingga meningkatkan penghantaran volume ke segmen distal dan selanjutnya merangsang sekresi kalium. Efek ini mengatasi efek penghambatan ion hidrogen terhadap pompa Na+-K+ ATPase. Dengan demikian, asidosis kronis menyebabkan kehilangan kalium, sedangkan asidosis akut menyebabkan penurunan ekskresi kalium.
Efek Menguntungkan Diet Tinggi Kalium dan Rendah Natrium
Selama sebagian besar sejarah manusia, pola makan yang khas adalah pola makan dengan kandungan natrium rendah dan kalium tinggi dibandingkan dengan pola makan modern yang umum saat ini. Pada populasi terpencil yang belum mengalami industrialisasi, seperti suku Yanomamo yang tinggal di wilayah Amazon di Brasil Utara, asupan natrium dapat serendah 10 hingga 20 mmol/hari, sedangkan asupan kalium dapat mencapai 200 mmol/hari. Asupan ini disebabkan oleh konsumsi makanan yang mengandung banyak buah dan sayuran serta tidak mengandung makanan olahan. Populasi yang mengonsumsi pola makan seperti ini umumnya tidak mengalami peningkatan tekanan darah dan penyakit kardiovaskular yang berkaitan dengan pertambahan usia.
Dengan industrialisasi dan meningkatnya konsumsi makanan olahan, yang sering kali memiliki kandungan natrium tinggi dan kalium rendah, terjadi peningkatan yang sangat besar dalam asupan natrium serta penurunan asupan kalium. Di sebagian besar negara industri, konsumsi kalium rata-rata hanya sekitar 30 hingga 70 mmol/hari, sedangkan asupan natrium rata-rata mencapai 140 hingga 180 mmol/hari.
Penelitian eksperimental dan klinis telah menunjukkan bahwa kombinasi diet tinggi natrium dan rendah kalium meningkatkan risiko hipertensi serta penyakit kardiovaskular dan ginjal yang terkait. Sebaliknya, diet yang kaya kalium tampaknya melindungi terhadap efek merugikan dari diet tinggi natrium, dengan menurunkan tekanan darah serta mengurangi risiko stroke, penyakit arteri koroner, dan penyakit ginjal. Efek menguntungkan dari peningkatan asupan kalium terutama tampak bila dikombinasikan dengan diet rendah natrium.
Pedoman diet yang diterbitkan oleh berbagai organisasi merekomendasikan pengurangan asupan natrium klorida menjadi sekitar 65 hingga 100 mmol/hari (setara dengan 1,5-2,3 g/hari natrium atau 3,8-5,8 g/hari natrium klorida) sambil meningkatkan asupan kalium menjadi 120 mmol/hari (4,7 g/hari) pada orang dewasa sehat.
REGULASI EKSKRESI KALSIUM OLEH GINJAL DAN KONSENTRASI ION KALSIUM EKSTRASELULER
Mekanisme pengaturan konsentrasi ion kalsium dibahas secara rinci dalam Bab 80, bersama dengan endokrinologi hormon pengatur kalsium, yaitu hormon paratiroid (PTH) dan kalsitonin. Oleh karena itu, regulasi ion kalsium hanya dibahas secara singkat dalam bab ini.
Konsentrasi ion kalsium dalam cairan ekstraseluler biasanya dipertahankan dalam batas yang sangat ketat, hanya berbeda beberapa persen dari nilai normalnya, yaitu 2,4 mEq/L. Ketika konsentrasi ion kalsium menurun hingga tingkat rendah (hipokalsemia), eksitabilitas sel saraf dan otot meningkat secara nyata dan dalam kasus ekstrem dapat menyebabkan tetani hipokalsemik. Kondisi ini ditandai oleh kontraksi spasmodik otot rangka. Hiperkalsemia (peningkatan konsentrasi kalsium) menekan eksitabilitas neuromuskular dan dapat menyebabkan aritmia jantung.
Sekitar 50% dari total kalsium plasma (5 mEq/L) berada dalam bentuk terionisasi, yang merupakan bentuk yang memiliki aktivitas biologis pada membran sel. Sisanya terikat pada protein plasma (≈40%) atau berikatan dalam bentuk nonionik dengan anion seperti fosfat dan sitrat (≈10%).
Perubahan konsentrasi ion hidrogen plasma memengaruhi ikatan kalsium dengan protein plasma. Pada asidosis, lebih sedikit kalsium yang terikat pada protein plasma. Sebaliknya, pada alkalosis, jumlah kalsium yang terikat pada protein plasma meningkat. Oleh karena itu, pasien dengan alkalosis lebih rentan mengalami tetani hipokalsemik.
Seperti zat lain dalam tubuh, asupan kalsium harus seimbang dengan kehilangan bersih kalsium dalam jangka panjang. Namun, berbeda dengan ion seperti natrium dan klorida, sebagian besar ekskresi kalsium terjadi melalui feses. Laju asupan kalsium dari makanan biasanya sekitar 1000 mg/hari, dengan sekitar 900 mg/hari kalsium diekskresikan melalui feses. Dalam kondisi tertentu, ekskresi kalsium melalui feses dapat melebihi asupan kalsium karena kalsium juga dapat disekresikan ke dalam lumen usus. Oleh karena itu, saluran gastrointestinal dan mekanisme regulasi yang memengaruhi absorpsi dan sekresi kalsium usus memainkan peran utama dalam homeostasis kalsium, sebagaimana dibahas dalam Bab 80.
Hampir seluruh kalsium dalam tubuh (99%) disimpan di dalam tulang, dengan hanya sekitar 0,1% berada dalam cairan ekstraseluler dan 1,0% berada dalam cairan intraseluler serta organel sel. Oleh karena itu, tulang berfungsi sebagai reservoir besar kalsium dan sebagai sumber kalsium ketika konsentrasi kalsium cairan ekstraseluler cenderung menurun.
Salah satu pengatur terpenting pengambilan dan pelepasan kalsium oleh tulang adalah PTH. Ketika konsentrasi kalsium cairan ekstraseluler turun di bawah normal, aktivitas reseptor pengindera kalsium (calcium-sensing receptors, CSR) pada membran sel kelenjar paratiroid menurun, sehingga mendorong peningkatan sekresi PTH. Hormon ini kemudian bekerja langsung pada tulang untuk meningkatkan resorpsi garam tulang (pelepasan garam dari tulang) dan melepaskan sejumlah besar kalsium ke dalam cairan ekstraseluler, sehingga mengembalikan kadar kalsium mendekati normal. Ketika konsentrasi ion kalsium meningkat, aktivitas CSR pada sel paratiroid dirangsang sehingga menyebabkan penurunan sekresi PTH; akibatnya hampir tidak terjadi resorpsi tulang, dan kelebihan kalsium justru diendapkan ke dalam tulang. Dengan demikian, regulasi harian konsentrasi ion kalsium sebagian besar dimediasi oleh efek PTH terhadap resorpsi tulang.
Namun, tulang tidak memiliki cadangan kalsium yang tidak terbatas. Oleh karena itu, dalam jangka panjang, asupan kalsium harus seimbang dengan ekskresi kalsium melalui saluran gastrointestinal dan ginjal. Pengatur terpenting reabsorpsi kalsium pada kedua lokasi tersebut adalah PTH, yang mengatur konsentrasi kalsium plasma melalui tiga efek utama: (1) merangsang resorpsi tulang; (2) merangsang aktivasi vitamin D, yang kemudian meningkatkan reabsorpsi kalsium di usus; dan (3) meningkatkan reabsorpsi kalsium pada tubulus ginjal (Gambar 30-11). Pengendalian reabsorpsi kalsium gastrointestinal dan pertukaran kalsium di tulang dibahas di bagian lain; bagian selanjutnya akan berfokus pada mekanisme yang mengendalikan ekskresi kalsium oleh ginjal.
PENGENDALIAN EKSKRESI KALSIUM OLEH GINJAL
Kalsium difiltrasi dan direabsorpsi di ginjal, tetapi tidak disekresikan. Oleh karena itu, laju ekskresi kalsium oleh ginjal dihitung sebagai berikut:
Ekskresi kalsium ginjal = Kalsium yang difiltrasi − Kalsium yang direabsorpsi
Hanya sekitar 60% kalsium plasma yang berada dalam bentuk terionisasi, sedangkan 40% terikat pada protein plasma dan sekitar 10% berikatan dengan anion seperti fosfat. Oleh karena itu, hanya sekitar 60% kalsium plasma yang difiltrasi di glomerulus.
Dalam keadaan normal, sekitar 99% kalsium yang difiltrasi direabsorpsi oleh tubulus, dan hanya sekitar 1% yang diekskresikan. Sekitar 65% kalsium yang difiltrasi direabsorpsi di tubulus proksimal, 25% hingga 30% direabsorpsi di ansa Henle, dan 4% hingga 9% direabsorpsi di tubulus distal serta tubulus pengumpul. Pola reabsorpsi ini serupa dengan natrium.
Seperti halnya ion lain, ekskresi kalsium disesuaikan dengan kebutuhan tubuh. Ketika asupan kalsium meningkat, ekskresi kalsium oleh ginjal juga meningkat, meskipun sebagian besar peningkatan asupan kalsium dieliminasi melalui feses. Pada keadaan deplesi kalsium, ekskresi kalsium oleh ginjal menurun sebagai akibat peningkatan reabsorpsi tubular.
Reabsorpsi Kalsium di Tubulus Proksimal. Sebagian besar reabsorpsi kalsium di tubulus proksimal terjadi melalui jalur paraseluler; kalsium terlarut dalam air dan terbawa bersama cairan yang direabsorpsi saat mengalir di antara sel-sel. Hanya sekitar 20% reabsorpsi kalsium di tubulus proksimal yang terjadi melalui jalur transeluler dalam dua tahap:
- Kalsium berdifusi dari lumen tubulus ke dalam sel mengikuti gradien elektrokimia karena konsentrasi kalsium dalam lumen tubulus jauh lebih tinggi dibandingkan sitoplasma sel epitel, serta karena bagian dalam sel bermuatan negatif relatif terhadap lumen tubulus.
- Kalsium keluar dari sel melintasi membran basolateral melalui pompa kalsium-ATPase dan melalui sodium-calcium counter-transporter (Gambar 30-12).







Comments (0)