Lewati ke konten
Kedokteran

Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 30-37

By Miswanto 05 Jun 2026 4771 Read 0 Comments
Share Whatsapp Print Report This Article
Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 30-37

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.

Distributor pusat penjualan segala alat listrik tenaga surya. Toko online jual listrik tenaga matahari. Produsen Produk solar sel murah.www.tokosolarcell.net . daftar Paket harga penjualan listrik tenaga matahari

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:

Baca Juga: Download Robot Forex Trading Indikator Bozztrade
  1. 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.
  2. 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

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Lean Startup - Eric Ries

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.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Karen Amstrong: Sejarah Tuhan

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.

Baca Juga: Kaspersky Internet Security 2020 Full Version

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

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Origin Of Species - Charles Darwin

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:

Baca Juga: Betternet VPN Premium 5.2.0 Full Version [Premium]
  1. 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.
  2. Kalsium keluar dari sel melintasi membran basolateral melalui pompa kalsium-ATPase dan melalui sodium-calcium counter-transporter (Gambar 30-12).

INTEGRASI MEKANISME GINJAL DALAM PENGENDALIAN CAIRAN EKSTRASELULER

Volume cairan ekstraseluler terutama ditentukan oleh keseimbangan antara asupan dan pengeluaran air serta garam. Dalam banyak kasus, asupan garam dan cairan ditentukan oleh kebiasaan seseorang daripada oleh mekanisme pengendalian fisiologis. Oleh karena itu, beban pengaturan volume ekstraseluler sering kali berada pada ginjal, yang harus menyesuaikan ekskresi garam dan air agar sesuai dengan asupan dalam kondisi steady state.

Dalam membahas regulasi volume cairan ekstraseluler, perlu dipertimbangkan faktor-faktor yang mengendalikan jumlah natrium klorida dalam cairan ekstraseluler karena perubahan kandungan natrium klorida cairan ekstraseluler biasanya menyebabkan perubahan paralel pada volume cairan ekstraseluler, asalkan mekanisme hormon antidiuretik (ADH)-rasa haus berfungsi. Ketika mekanisme ADH-rasa haus berfungsi normal, perubahan kandungan natrium klorida cairan ekstraseluler biasanya diikuti oleh perubahan serupa dalam jumlah air ekstraseluler sehingga osmolalitas dan konsentrasi natrium tetap relatif konstan.

Baca Juga: Lighten PDF Converter OCR 6.1.1 Full Version

ASUPAN DAN EKSKRESI NATRIUM SEIMBANG DALAM KONDISI STEADY STATE

Pertimbangan penting dalam pengendalian keseluruhan ekskresi natrium, atau ekskresi sebagian besar elektrolit lainnya, adalah bahwa dalam kondisi steady state, ekskresi oleh ginjal ditentukan oleh asupan. Untuk mempertahankan kehidupan, seseorang harus, dalam jangka panjang, mengekskresikan hampir tepat jumlah natrium yang dikonsumsi. Oleh karena itu, bahkan pada gangguan yang menyebabkan perubahan besar pada fungsi ginjal, keseimbangan antara asupan dan pengeluaran natrium biasanya dipulihkan dalam beberapa hari.

Jika gangguan fungsi ginjal tidak terlalu berat, keseimbangan natrium dapat dicapai terutama melalui penyesuaian intrarenal, dengan perubahan minimal pada volume cairan ekstraseluler atau penyesuaian sistemik lainnya. Namun, ketika gangguan pada ginjal berat dan mekanisme kompensasi intrarenal telah mencapai batasnya, penyesuaian sistemik sering kali diperlukan, seperti perubahan tekanan darah, hormon yang bersirkulasi, dan aktivitas sistem saraf simpatis.

Penyesuaian ini dapat menimbulkan konsekuensi terhadap homeostasis secara keseluruhan karena menyebabkan perubahan lain di seluruh tubuh yang dalam jangka panjang dapat merugikan. Sebagai contoh, gangguan fungsi ginjal dapat menyebabkan peningkatan tekanan darah yang pada gilirannya membantu mempertahankan ekskresi natrium yang normal. Dalam jangka panjang, tekanan darah tinggi tersebut dapat merusak pembuluh darah, jantung, dan organ lainnya. Namun, mekanisme kompensasi ini diperlukan karena ketidakseimbangan yang menetap antara asupan dan ekskresi cairan serta elektrolit akan dengan cepat menyebabkan penumpukan atau kehilangan elektrolit dan cairan, yang dalam beberapa hari dapat menimbulkan konsekuensi kardiovaskular yang berat. Dengan demikian, penyesuaian sistemik yang terjadi sebagai respons terhadap kelainan fungsi ginjal dapat dipandang sebagai suatu kompromi yang diperlukan untuk mengembalikan ekskresi elektrolit dan cairan agar kembali seimbang dengan asupannya.

EKSKRESI NATRIUM DIKENDALIKAN DENGAN MENGUBAH LAJU FILTRASI GLOMERULUS ATAU LAJU REABSORPSI NATRIUM TUBULAR

Dua variabel yang memengaruhi ekskresi natrium dan air adalah laju filtrasi glomerulus dan reabsorpsi tubular:

Ekskresi = Filtrasi glomerulus − Reabsorpsi tubular

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The Universe In a Nutshell - Stephen Hawking

GFR normal sekitar 180 L/hari, reabsorpsi tubular sekitar 178,5 L/hari, dan ekskresi urin sekitar 1,5 L/hari. Dengan demikian, perubahan kecil pada GFR atau reabsorpsi tubular berpotensi menyebabkan perubahan besar pada ekskresi ginjal. Sebagai contoh, peningkatan GFR sebesar 5% (menjadi 189 L/hari) akan menyebabkan peningkatan volume urin sebesar 9 L/hari apabila tidak terjadi kompensasi tubular; peningkatan ini akan dengan cepat menyebabkan perubahan katastrofik pada volume cairan tubuh. Demikian pula, perubahan kecil pada reabsorpsi tubular, tanpa penyesuaian kompensatorik pada GFR, juga akan menyebabkan perubahan yang dramatis pada volume urin dan ekskresi natrium. Reabsorpsi tubular dan GFR biasanya diatur secara presisi dan paralel, sehingga ekskresi oleh ginjal dapat disesuaikan secara tepat dengan asupan air dan elektrolit.

Bahkan pada gangguan yang mengubah GFR atau reabsorpsi tubular, perubahan ekskresi urin diminimalkan oleh berbagai mekanisme penyangga. Sebagai contoh, jika ginjal mengalami vasodilatasi yang besar dan GFR meningkat (seperti yang dapat terjadi akibat obat-obatan tertentu atau demam tinggi), kondisi ini meningkatkan penghantaran natrium klorida ke tubulus, yang selanjutnya menimbulkan setidaknya dua mekanisme kompensasi intrarenal:

  1. Peningkatan reabsorpsi tubular terhadap sebagian besar natrium klorida tambahan yang difiltrasi, yang disebut keseimbangan glomerulotubular (glomerulotubular balance).
  2. Umpan balik makula densa (macula densa feedback), di mana peningkatan penghantaran natrium klorida ke tubulus distal menyebabkan konstriksi arteriol aferen dan mengembalikan GFR ke arah normal.

Demikian pula, kelainan reabsorpsi tubular di tubulus proksimal atau ansa Henle sebagian dikompensasi oleh mekanisme umpan balik intrarenal yang sama, sebagaimana dibahas dalam Bab 27.

Karena kedua mekanisme ini tidak bekerja secara sempurna untuk mengembalikan penghantaran natrium klorida ke segmen distal sepenuhnya ke tingkat normal, perubahan pada GFR atau reabsorpsi tubular dapat menyebabkan perubahan yang bermakna pada ekskresi natrium dan air melalui urin. Ketika hal ini terjadi, mekanisme umpan balik lain dapat berperan, seperti perubahan tekanan darah dan berbagai hormon; mekanisme-mekanisme ini pada akhirnya mengembalikan ekskresi natrium agar sama dengan asupan natrium. Pada beberapa bagian berikutnya, akan dibahas bagaimana mekanisme-mekanisme tersebut bekerja bersama untuk mengendalikan keseimbangan natrium dan air serta, dengan demikian, juga mengendalikan volume cairan ekstraseluler. Semua mekanisme umpan balik ini mengendalikan ekskresi natrium dan air oleh ginjal dengan mengubah GFR atau reabsorpsi tubular.

PENTINGNYA NATRIURESIS TEKANAN DAN DIURESIS TEKANAN DALAM MEMPERTAHANKAN KESEIMBANGAN NATRIUM DAN CAIRAN TUBUH

Baca Juga: [Buku bahasa indonesia] Stairway To Heaven - Zecharia Sitchin

Salah satu mekanisme paling mendasar dan paling kuat dalam mempertahankan keseimbangan natrium dan cairan, serta dalam mengendalikan volume darah dan volume cairan ekstraseluler, adalah pengaruh tekanan darah terhadap ekskresi natrium dan air, yang masing-masing disebut mekanisme natriuresis tekanan (pressure natriuresis) dan diuresis tekanan (pressure diuresis). Sebagaimana dibahas dalam Bab 19, mekanisme umpan balik ini juga memainkan peran dominan dalam regulasi tekanan darah jangka panjang.

Gambar 30-13 menunjukkan pengaruh tekanan arteri terhadap ekskresi natrium urin. Perhatikan bahwa peningkatan akut tekanan darah sebesar 30 hingga 50 mmHg menyebabkan peningkatan dua hingga tiga kali lipat pada ekskresi natrium urin. Efek ini tidak bergantung pada perubahan aktivitas sistem saraf simpatis ataupun berbagai hormon seperti angiotensin II (Ang II), ADH, atau aldosteron, karena natriuresis tekanan dapat ditunjukkan pada ginjal yang diisolasi dan telah dipisahkan dari pengaruh faktor-faktor tersebut.

Pada peningkatan tekanan darah kronis, efektivitas natriuresis tekanan meningkat secara nyata karena peningkatan tekanan darah juga, setelah jeda waktu yang singkat, menekan pelepasan renin dan dengan demikian menurunkan pembentukan Ang II dan aldosteron. Seperti telah dibahas sebelumnya, penurunan kadar Ang II dan aldosteron menghambat reabsorpsi natrium oleh tubulus ginjal, sehingga memperkuat efek langsung peningkatan tekanan darah dalam meningkatkan ekskresi natrium dan air.

NATRIURESIS TEKANAN DAN DIURESIS TEKANAN: KOMPONEN KUNCI UMPAN BALIK GINJAL-CAIRAN TUBUH DALAM MENGATUR VOLUME CAIRAN TUBUH DAN TEKANAN ARTERI

Efek peningkatan tekanan darah dalam meningkatkan pengeluaran urin merupakan bagian dari sistem umpan balik yang sangat kuat yang berfungsi mempertahankan keseimbangan antara asupan dan pengeluaran cairan, seperti ditunjukkan pada Gambar 30-14. Mekanisme ini sama dengan mekanisme yang dibahas dalam Bab 19 untuk pengendalian tekanan arteri. Volume cairan ekstraseluler, volume darah, curah jantung, tekanan arteri, dan pengeluaran urin semuanya dikendalikan secara bersamaan sebagai bagian yang saling terkait dari mekanisme umpan balik dasar ini.

Baca Juga: [BUKU BAHASA INDONESIA] A BRIEF HISTORY OF TIME - STEPHEN HAWKING

Selama terjadi perubahan asupan natrium dan cairan, mekanisme umpan balik ini membantu mempertahankan keseimbangan cairan dan meminimalkan perubahan volume darah, volume cairan ekstraseluler, serta tekanan arteri melalui langkah-langkah berikut:

  1. Peningkatan asupan cairan (dengan asumsi natrium menyertai asupan cairan tersebut) melebihi tingkat pengeluaran urin menyebabkan akumulasi cairan sementara di dalam tubuh.
  2. Selama asupan cairan melebihi pengeluaran urin, cairan akan terakumulasi dalam darah dan ruang interstisial, menyebabkan peningkatan paralel pada volume darah dan volume cairan ekstraseluler. Seperti akan dibahas kemudian, peningkatan aktual pada variabel-variabel ini biasanya kecil karena efektivitas sistem umpan balik ini.
  3. Peningkatan volume darah meningkatkan tekanan pengisian sirkulasi rata-rata (mean circulatory filling pressure).
  4. Peningkatan tekanan pengisian sirkulasi rata-rata meningkatkan gradien tekanan untuk aliran balik vena (venous return).
  5. Peningkatan gradien tekanan untuk aliran balik vena meningkatkan curah jantung.
  6. Peningkatan curah jantung meningkatkan tekanan arteri.
  7. Peningkatan tekanan arteri meningkatkan pengeluaran urin melalui mekanisme diuresis tekanan. Kemiringan hubungan natriuresis tekanan yang normal menunjukkan bahwa hanya diperlukan sedikit peningkatan tekanan darah untuk meningkatkan ekskresi urin beberapa kali lipat.
  8. Peningkatan ekskresi cairan menyeimbangkan peningkatan asupan, sehingga akumulasi cairan lebih lanjut dapat dicegah.

Dengan demikian, mekanisme umpan balik ginjal-cairan tubuh bekerja untuk mencegah akumulasi terus-menerus garam dan air dalam tubuh selama peningkatan asupan garam dan air. Selama ginjal serta berbagai mekanisme saraf dan hormonal berfungsi secara efektif, perubahan besar pada asupan garam dan air dapat diakomodasi dengan perubahan yang minimal pada volume darah, volume cairan ekstraseluler, curah jantung, dan tekanan arteri.

Urutan kejadian yang berlawanan terjadi ketika asupan cairan menurun di bawah normal. Dalam keadaan ini, terdapat kecenderungan terjadinya penurunan volume darah dan volume cairan ekstraseluler, serta penurunan tekanan arteri. Bahkan penurunan tekanan darah yang kecil menyebabkan penurunan besar pada pengeluaran urin, sehingga keseimbangan cairan tetap dapat dipertahankan dengan perubahan minimal pada tekanan darah, volume darah, atau volume cairan ekstraseluler.

Efektivitas mekanisme ini dalam mencegah perubahan besar volume darah ditunjukkan pada Gambar 30-15, yang memperlihatkan bahwa perubahan volume darah hampir tidak dapat dideteksi meskipun terjadi variasi besar dalam asupan harian air dan elektrolit, kecuali ketika asupan menjadi sangat rendah sehingga tidak cukup untuk menggantikan kehilangan cairan akibat evaporasi atau kehilangan lain yang tidak dapat dihindari.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia stephen hawking] Grand Design

Sebagaimana akan dibahas kemudian, terdapat sistem saraf dan hormonal, selain mekanisme intrarenal, yang dapat meningkatkan ekskresi natrium agar sesuai dengan peningkatan asupan natrium bahkan tanpa peningkatan curah jantung atau tekanan arteri yang dapat diukur pada banyak orang. Individu lain yang lebih sensitif terhadap garam (salt-sensitive) mengalami peningkatan tekanan arteri yang bermakna bahkan dengan peningkatan asupan natrium yang sedang. Pada asupan natrium tinggi yang berlangsung lama selama beberapa tahun, hipertensi dapat terjadi bahkan pada orang yang pada awalnya tidak sensitif terhadap garam. Ketika tekanan darah meningkat, natriuresis tekanan menyediakan mekanisme yang sangat penting untuk mempertahankan keseimbangan antara asupan natrium dan ekskresi natrium melalui urin.

EFEKTIVITAS REGULASI VOLUME DARAH DAN VOLUME CAIRAN EKSTRASELULER

Dengan mempelajari Gambar 30-14, dapat dipahami alasan utama mengapa volume darah tetap hampir konstan meskipun terjadi perubahan ekstrem pada asupan cairan harian:

  1. Perubahan kecil pada volume darah menyebabkan perubahan yang nyata pada curah jantung.
  2. Perubahan kecil pada curah jantung menyebabkan perubahan besar pada tekanan darah.
  3. Perubahan kecil pada tekanan darah menyebabkan perubahan besar pada pengeluaran urin.

Faktor-faktor ini bekerja bersama untuk memberikan pengendalian umpan balik yang efektif terhadap volume darah.

Mekanisme pengendalian yang sama juga bekerja ketika terjadi kehilangan darah akibat perdarahan. Dalam keadaan ini, penurunan tekanan darah bersama dengan faktor saraf dan hormonal (yang akan dibahas kemudian) menyebabkan retensi cairan oleh ginjal. Berbagai proses paralel lainnya juga terjadi untuk memulihkan sel darah merah dan protein plasma dalam darah.

Apabila kelainan volume sel darah merah tetap berlangsung, seperti pada defisiensi eritropoietin atau faktor lain yang diperlukan untuk merangsang produksi sel darah merah, volume plasma biasanya akan menggantikan kekurangan tersebut, sehingga volume darah total pada akhirnya kembali mendekati normal meskipun massa sel darah merah tetap rendah.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Cosmos - Carl Sagan

Gambar 30-16 menunjukkan hubungan perkiraan antara volume cairan ekstraseluler dan volume darah, yang memperlihatkan hubungan yang hampir linear dalam rentang normal, tetapi juga menunjukkan kegagalan volume darah untuk terus meningkat ketika volume cairan ekstraseluler menjadi berlebihan. Ketika kondisi ini terjadi, kelebihan volume cairan ekstraseluler akan berada di ruang interstisial dan menyebabkan edema.

DISTRIBUSI CAIRAN EKSTRASELULER ANTARA RUANG INTERSTISIAL DAN SISTEM VASKULAR

Dari Gambar 30-14 tampak bahwa volume darah dan volume cairan ekstraseluler biasanya dikendalikan secara paralel satu sama lain. Cairan yang dikonsumsi mula-mula masuk ke dalam darah, tetapi dengan cepat terdistribusi antara ruang interstisial dan plasma. Oleh karena itu, volume darah dan volume cairan ekstraseluler biasanya dikendalikan secara bersamaan.

Namun, terdapat keadaan-keadaan di mana distribusi cairan ekstraseluler antara ruang interstisial dan darah dapat sangat bervariasi. Sebagaimana dibahas dalam Bab 25, faktor-faktor utama yang dapat menyebabkan penumpukan cairan di ruang interstisial meliputi: (1) peningkatan tekanan hidrostatik kapiler; (2) penurunan tekanan osmotik koloid plasma; (3) peningkatan permeabilitas kapiler; dan (4) obstruksi pembuluh limfatik. Pada semua kondisi tersebut, proporsi cairan ekstraseluler yang tidak biasa besar akan terdistribusi ke ruang interstisial.

Gambar 30-16 menunjukkan distribusi normal cairan antara ruang interstisial dan sistem vaskular serta distribusi yang terjadi pada keadaan edema. Ketika sejumlah kecil cairan terakumulasi di dalam darah akibat asupan cairan yang berlebihan atau penurunan pengeluaran cairan oleh ginjal, sekitar 20% hingga 30% cairan tersebut tetap berada dalam darah dan meningkatkan volume darah. Sisanya terdistribusi ke ruang interstisial. Ketika volume cairan ekstraseluler meningkat lebih dari 30% hingga 50% di atas normal, hampir seluruh cairan tambahan masuk ke ruang interstisial dan hanya sedikit yang tetap berada di dalam darah.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Sapiens: A Brief History of Humankind

Setelah tekanan cairan interstisial meningkat dari nilai normalnya yang negatif menjadi positif, ruang interstisial jaringan menjadi lebih komplians, dan sejumlah besar cairan kemudian mengalir ke jaringan tanpa peningkatan lebih lanjut yang berarti pada tekanan cairan interstisial. Dengan kata lain, faktor keamanan terhadap edema yang berasal dari peningkatan tekanan cairan interstisial yang melawan penumpukan cairan di jaringan akan hilang setelah jaringan menjadi sangat komplians.

Dengan demikian, dalam kondisi normal, ruang interstisial bertindak sebagai reservoir limpahan bagi kelebihan cairan, yang kadang-kadang dapat meningkat volumenya hingga 10 sampai 30 liter. Keadaan ini menyebabkan edema, sebagaimana dijelaskan dalam Bab 25, tetapi juga berfungsi sebagai katup pelepas limpahan yang penting bagi sirkulasi, melindungi sistem kardiovaskular dari kelebihan beban yang berbahaya yang dapat menyebabkan edema paru dan gagal jantung.

Sebagai ringkasan, volume cairan ekstraseluler dan volume darah sering kali dikendalikan secara bersamaan, tetapi jumlah kuantitatif distribusi cairan antara interstisium dan darah bergantung pada sifat fisik sirkulasi dan ruang interstisial, serta dinamika pertukaran cairan melalui membran kapiler.

FAKTOR SARAF DAN HORMONAL MENINGKATKAN EFEKTIVITAS PENGENDALIAN UMPAN BALIK GINJAL-CAIRAN TUBUH

Dalam Bab 27 dan 28 telah dibahas faktor-faktor saraf dan hormonal yang memengaruhi GFR dan reabsorpsi tubular serta, dengan demikian, ekskresi garam dan air oleh ginjal. Mekanisme saraf dan hormonal ini biasanya bekerja bersama dengan mekanisme natriuresis tekanan dan diuresis tekanan, sehingga menjadikannya lebih efektif dalam meminimalkan perubahan volume darah, volume cairan ekstraseluler, dan tekanan arteri yang terjadi sebagai respons terhadap tantangan harian.

Dalam banyak kasus, mekanisme saraf dan hormonal dapat mengatur ekskresi natrium dan air oleh ginjal serta mempertahankan keseimbangan antara asupan dan pengeluaran tanpa perubahan tekanan darah yang bermakna. Namun, kelainan fungsi ginjal atau berbagai faktor saraf dan hormonal yang memengaruhi ginjal dapat menyebabkan perubahan serius pada tekanan darah dan volume cairan tubuh, sebagaimana akan dibahas kemudian.

Baca Juga: Hak cipta Popeye berakhir pada Januari 2009,karena creatornya meninggal

PENGENDALIAN EKSKRESI GINJAL OLEH SISTEM SARAF SIMPATIS: REFLEKS BARORESEPTOR ARTERI DAN RESEPTOR REGANGAN BERTEKANAN RENDAH

Karena ginjal menerima persarafan simpatis yang luas, perubahan aktivitas simpatis dapat mengubah ekskresi natrium dan air oleh ginjal, serta regulasi volume cairan ekstraseluler dalam kondisi tertentu. Sebagai contoh, ketika volume darah berkurang akibat perdarahan, tekanan di pembuluh darah paru dan daerah bertekanan rendah lainnya di rongga toraks menurun, sehingga menyebabkan aktivasi refleks sistem saraf simpatis.

Hal ini selanjutnya meningkatkan aktivitas saraf simpatis ginjal, yang memiliki beberapa efek untuk menurunkan ekskresi natrium dan air:

  1. Konstriksi arteriol ginjal, yang menurunkan GFR jika aktivasi simpatis cukup berat.
  2. Peningkatan reabsorpsi garam dan air oleh tubulus.
  3. Perangsangan pelepasan renin dan peningkatan pembentukan Ang II serta aldosteron, yang keduanya semakin meningkatkan reabsorpsi tubular.

Apabila penurunan volume darah cukup besar hingga menurunkan tekanan arteri sistemik, aktivasi sistem saraf simpatis akan semakin meningkat akibat berkurangnya regangan pada baroreseptor arteri yang terletak di sinus karotikus dan arkus aorta. Semua refleks ini bersama-sama memainkan peran penting dalam pemulihan cepat volume darah yang terjadi pada kondisi akut seperti perdarahan.

Selain itu, penghambatan refleks aktivitas simpatis ginjal dapat berkontribusi terhadap eliminasi cepat kelebihan cairan dalam sirkulasi yang terjadi setelah mengonsumsi makanan yang mengandung banyak garam dan air.

Namun, aktivasi sistem saraf simpatis yang berlebihan dan tidak sesuai dapat menyebabkan rangkaian efek yang meliputi peningkatan sekresi renin, pembentukan Ang II, dan reabsorpsi natrium oleh ginjal yang akhirnya meningkatkan tekanan darah. Bahkan, ablasi saraf simpatis ginjal sering menurunkan tekanan arteri pada hipertensi, terutama yang berhubungan dengan obesitas.

Baca Juga: [Buku bahasa indonesia] Rich Dad Poor Dad - Robert Kiyosaki

PERAN ANGIOTENSIN II DALAM MENGENDALIKAN EKSKRESI GINJAL

Salah satu pengendali ekskresi natrium yang paling kuat dalam tubuh adalah Ang II. Perubahan asupan natrium berhubungan dengan perubahan timbal balik dalam pembentukan Ang II, dan hal ini sangat berkontribusi dalam mempertahankan keseimbangan natrium tubuh.

Ketika asupan natrium meningkat di atas normal, sekresi renin dan pembentukan Ang II menurun. Karena Ang II memiliki beberapa efek penting yang meningkatkan reabsorpsi natrium oleh tubulus, sebagaimana dijelaskan dalam Bab 28, penurunan kadar Ang II akan menurunkan reabsorpsi natrium dan air oleh tubulus, sehingga meningkatkan ekskresi natrium dan air oleh ginjal. Hasil akhirnya adalah meminimalkan peningkatan volume cairan ekstraseluler dan tekanan arteri yang seharusnya terjadi ketika asupan natrium meningkat.

Sebaliknya, ketika asupan natrium menurun di bawah normal, peningkatan kadar Ang II menyebabkan retensi natrium dan air serta menentang penurunan tekanan arteri yang seharusnya terjadi. Dengan demikian, perubahan aktivitas sistem renin-angiotensin bertindak sebagai pengatur kuat ekskresi natrium dan sebagai penguat mekanisme natriuresis tekanan dalam mempertahankan kestabilan tekanan darah dan volume cairan tubuh.

Pentingnya Perubahan Angiotensin II dalam Mengatur Keseimbangan Natrium dan Mengubah Natriuresis Tekanan

Pentingnya Ang II dalam mengatur keseimbangan natrium dan meningkatkan efektivitas mekanisme natriuresis tekanan ditunjukkan pada Gambar 19-13 dan Gambar 30-17.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Thinking Fast and Slow - Daniel Kahneman

Perhatikan bahwa ketika pengendalian natriuresis oleh angiotensin berfungsi sepenuhnya, kurva natriuresis tekanan menjadi curam (kurva normal), yang menunjukkan bahwa peningkatan ekskresi natrium dapat dicapai ketika asupan natrium meningkat dengan perubahan tekanan arteri yang minimal.

Sebaliknya, ketika kadar Ang II tidak dapat ditekan sebagai respons terhadap peningkatan asupan natrium (kurva Ang II tinggi), seperti yang terjadi pada beberapa pasien hipertensi yang memiliki kemampuan terganggu untuk menurunkan sekresi renin dan pembentukan Ang II, kurva natriuresis tekanan menjadi jauh kurang curam. Oleh karena itu, ketika asupan natrium meningkat, diperlukan peningkatan tekanan arteri yang jauh lebih besar untuk meningkatkan ekskresi natrium dan mempertahankan keseimbangan natrium.

Sebagai contoh, pada sebagian besar orang, peningkatan asupan natrium hingga 10 kali lipat hanya menyebabkan peningkatan tekanan arteri beberapa mmHg. Sebaliknya, pada individu yang tidak dapat menekan pembentukan Ang II secara memadai sebagai respons terhadap kelebihan natrium, peningkatan asupan natrium yang sama dapat menyebabkan tekanan darah meningkat hingga 50 mmHg.

Dengan demikian, ketidakmampuan menekan pembentukan Ang II ketika terjadi kelebihan natrium menurunkan kemiringan kurva natriuresis tekanan dan menyebabkan tekanan arteri menjadi sangat sensitif terhadap garam, sebagaimana dibahas dalam Bab 19.

Penggunaan obat-obatan yang menghambat efek Ang II terbukti penting secara klinis untuk meningkatkan kemampuan ginjal mengekskresikan garam dan air. Ketika pembentukan Ang II dihambat dengan inhibitor enzim pengonversi angiotensin (angiotensin-converting enzyme, ACE) (lihat Gambar 19-13 dan 30-17) atau antagonis reseptor Ang II, kurva natriuresis tekanan ginjal bergeser ke tekanan yang lebih rendah. Hal ini menunjukkan peningkatan kemampuan ginjal untuk mengekskresikan natrium karena tingkat ekskresi natrium normal kini dapat dipertahankan pada tekanan arteri yang lebih rendah. Pergeseran natriuresis tekanan ini menjadi dasar efek penurunan tekanan darah jangka panjang dari inhibitor ACE dan antagonis reseptor Ang II pada pasien hipertensi.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] God Is Not Great - Christopher Hitchens

Angiotensin II Berlebihan Biasanya Tidak Menyebabkan Peningkatan Besar Volume Cairan Ekstraseluler Karena Peningkatan Tekanan Arteri Menyeimbangkan Retensi Natrium yang Dimediasi Angiotensin II

Meskipun Ang II merupakan salah satu hormon penahan natrium dan air yang paling kuat dalam tubuh, baik penurunan maupun peningkatan kadar Ang II yang bersirkulasi tidak banyak memengaruhi volume cairan ekstraseluler atau volume darah selama tidak terjadi gagal jantung atau gagal ginjal.

Alasan fenomena ini adalah bahwa ketika kadar Ang II meningkat secara besar-besaran, seperti pada tumor ginjal yang mensekresikan renin, kadar Ang II yang tinggi pada awalnya menyebabkan retensi natrium dan air oleh ginjal serta sedikit peningkatan volume cairan ekstraseluler. Hal ini juga memicu peningkatan tekanan arteri yang dengan cepat meningkatkan pengeluaran natrium dan air oleh ginjal, sehingga mengatasi efek retensi natrium dan air yang ditimbulkan Ang II dan memulihkan keseimbangan antara asupan dan pengeluaran natrium pada tingkat tekanan darah yang lebih tinggi.

Sebaliknya, setelah pembentukan Ang II dihambat oleh inhibitor ACE atau antagonis reseptor Ang II, pada awalnya terjadi kehilangan natrium dan air, tetapi penurunan tekanan darah dengan cepat mengimbangi efek ini sehingga ekskresi natrium kembali normal.

Jika jantung melemah atau terdapat penyakit jantung yang mendasari, kemampuan pompa jantung mungkin tidak cukup untuk meningkatkan tekanan arteri sehingga dapat mengatasi efek retensi natrium dari kadar Ang II yang tinggi. Dalam keadaan ini, Ang II dapat menyebabkan retensi natrium dan air dalam jumlah besar yang dapat berkembang menjadi gagal jantung kongestif. Penghambatan pembentukan Ang II pada kasus-kasus tersebut dapat mengurangi retensi natrium dan air serta membatasi ekspansi besar volume cairan ekstraseluler yang berhubungan dengan gagal jantung.

PERAN ALDOSTERON DALAM MENGENDALIKAN EKSKRESI GINJAL

Aldosteron meningkatkan reabsorpsi natrium, terutama di tubulus pengumpul dan duktus pengumpul. Peningkatan reabsorpsi natrium ini juga disertai dengan peningkatan reabsorpsi air dan sekresi kalium. Oleh karena itu, efek bersih aldosteron adalah membuat ginjal menahan natrium dan air serta meningkatkan ekskresi kalium melalui urin.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 46-52

Fungsi aldosteron dalam mengatur keseimbangan natrium berkaitan erat dengan fungsi Ang II yang telah dijelaskan sebelumnya. Ketika asupan natrium berkurang, peningkatan kadar Ang II merangsang sekresi aldosteron, yang selanjutnya berkontribusi terhadap penurunan ekskresi natrium melalui urin dan dengan demikian mempertahankan keseimbangan natrium.

Sebaliknya, pada asupan natrium yang tinggi, penekanan pembentukan aldosteron menurunkan reabsorpsi tubular sehingga memungkinkan ginjal mengekskresikan natrium dalam jumlah yang lebih besar. Dengan demikian, perubahan pembentukan aldosteron juga membantu mekanisme natriuresis tekanan dalam mempertahankan keseimbangan natrium selama variasi asupan garam.

Pada Hipersekresi Aldosteron Kronis, Ginjal Mengalami “Escape” dari Retensi Natrium Ketika Tekanan Arteri Meningkat

Meskipun aldosteron memiliki efek yang kuat terhadap reabsorpsi natrium, pada pembentukan aldosteron yang berlebihan, seperti pada pasien dengan tumor kelenjar adrenal (sindrom Conn), peningkatan reabsorpsi natrium dan penurunan ekskresi natrium oleh ginjal hanya bersifat sementara.

Setelah 1 hingga 3 hari retensi natrium dan air, volume cairan ekstraseluler meningkat sekitar 10% hingga 15%, disertai peningkatan tekanan arteri. Ketika tekanan arteri meningkat cukup tinggi, ginjal mengalami fenomena “escape” dari retensi natrium dan air, sehingga selanjutnya mengekskresikan natrium dalam jumlah yang sama dengan asupan harian meskipun kadar aldosteron tetap tinggi.

Alasan utama fenomena ini adalah natriuresis tekanan dan diuresis tekanan yang terjadi ketika tekanan arteri meningkat.

Baca Juga: buku bahasa indonesia The Lost Book Of Enki Zecharia Sitchin

Pada pasien dengan insufisiensi adrenal yang tidak menghasilkan aldosteron dalam jumlah cukup (penyakit Addison), terjadi peningkatan ekskresi natrium dan air, penurunan volume cairan ekstraseluler, dan kecenderungan mengalami hipotensi. Dalam ketiadaan aldosteron sepenuhnya, deplesi volume dapat menjadi berat kecuali orang tersebut diperbolehkan mengonsumsi garam dan air dalam jumlah besar untuk menyeimbangkan peningkatan kehilangan natrium dan air melalui urin.

PERAN HORMON ANTIDIURETIK DALAM MENGENDALIKAN EKSKRESI AIR OLEH GINJAL

Sebagaimana dibahas dalam Bab 29, ADH berperan penting dalam memungkinkan ginjal menghasilkan volume urin yang kecil tetapi pekat sambil tetap mengekskresikan jumlah garam yang normal. Efek ini sangat penting selama deprivasi air, yang secara kuat meningkatkan kadar ADH plasma dan selanjutnya meningkatkan reabsorpsi air oleh ginjal serta membantu meminimalkan penurunan volume cairan ekstraseluler dan tekanan arteri yang seharusnya terjadi.

Deprivasi air selama 24 hingga 48 jam biasanya hanya menyebabkan sedikit penurunan volume cairan ekstraseluler dan tekanan arteri. Namun, jika efek ADH dihambat dengan obat yang mengantagonis kerja ADH dalam meningkatkan reabsorpsi air di tubulus distal dan tubulus pengumpul, periode deprivasi air yang sama akan menyebabkan penurunan yang nyata pada volume cairan ekstraseluler dan tekanan arteri.

Sebaliknya, ketika terdapat kelebihan volume ekstraseluler, penurunan kadar ADH mengurangi reabsorpsi air oleh ginjal sehingga membantu tubuh menghilangkan kelebihan volume tersebut.

Hipersekresi ADH Biasanya Hanya Menyebabkan Sedikit Peningkatan Volume Cairan Ekstraseluler tetapi Menyebabkan Penurunan Besar Konsentrasi Natrium

Meskipun ADH penting dalam mengatur volume cairan ekstraseluler, kadar ADH yang berlebihan jarang menyebabkan peningkatan besar tekanan arteri atau volume cairan ekstraseluler.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] The God Delusion - Richard Dawkins

Infus ADH dalam jumlah besar pada hewan pada awalnya menyebabkan retensi air oleh ginjal dan peningkatan volume cairan ekstraseluler sebesar 10% hingga 15%. Ketika tekanan arteri meningkat sebagai respons terhadap peningkatan volume tersebut, sebagian besar kelebihan volume akan diekskresikan melalui mekanisme diuresis tekanan. Selain itu, peningkatan tekanan darah menyebabkan natriuresis tekanan dan kehilangan natrium dari cairan ekstraseluler.

Setelah beberapa hari infus ADH, volume darah dan volume cairan ekstraseluler biasanya meningkat tidak lebih dari 5% hingga 10%, dan tekanan arteri meningkat kurang dari 10 mmHg. Hal yang sama juga terjadi pada pasien dengan sindrom sekresi ADH yang tidak sesuai (syndrome of inappropriate ADH secretion), di mana kadar ADH dapat meningkat beberapa kali lipat.

Dengan demikian, kadar ADH yang tinggi tidak menyebabkan peningkatan besar volume cairan tubuh maupun tekanan arteri, meskipun dapat menyebabkan penurunan berat konsentrasi ion natrium ekstraseluler. Hal ini terjadi karena peningkatan reabsorpsi air oleh ginjal mengencerkan natrium ekstraseluler dan pada saat yang sama peningkatan kecil tekanan darah yang terjadi menyebabkan kehilangan natrium melalui urin akibat natriuresis tekanan.

Pada pasien yang kehilangan kemampuan mensekresikan ADH akibat destruksi nukleus supraoptikus, volume urin dapat meningkat menjadi 5 hingga 10 kali normal. Peningkatan volume ini hampir selalu dikompensasi dengan konsumsi air yang cukup untuk mempertahankan keseimbangan cairan. Namun, apabila akses bebas terhadap air dibatasi, ketidakmampuan mensekresikan ADH dapat menyebabkan penurunan yang nyata pada volume darah dan tekanan arteri.

PERAN PEPTIDA NATRIURETIK ATRIUM DALAM MENGENDALIKAN EKSKRESI GINJAL

Sampai sejauh ini, pembahasan terutama berfokus pada peran hormon yang menahan natrium dan air dalam mengendalikan volume cairan ekstraseluler. Namun, beberapa hormon natriuretik juga dapat berkontribusi terhadap regulasi volume. Salah satu yang paling penting adalah peptida yang disebut atrial natriuretic peptide (ANP), yang dilepaskan oleh serabut otot atrium jantung.

Baca Juga: Toko Bebas Antre dari Amazon Siap Dibuka untuk Publik

Rangsangan utama pelepasan peptida ini adalah peningkatan peregangan atrium, yang dapat terjadi akibat kelebihan volume darah. Setelah dilepaskan oleh atrium jantung, ANP memasuki sirkulasi dan bekerja pada ginjal untuk menyebabkan sedikit peningkatan GFR, penurunan sekresi renin dan pembentukan Ang II, serta penurunan reabsorpsi natrium oleh duktus pengumpul. Gabungan efek ANP ini menyebabkan peningkatan ekskresi garam dan air, yang membantu mengompensasi kelebihan volume darah.

Perubahan kadar ANP membantu meminimalkan perubahan volume darah selama berbagai gangguan, seperti peningkatan asupan garam dan air. Namun, produksi ANP yang berlebihan maupun tidak adanya ANP sama sekali tidak menyebabkan perubahan besar pada volume darah karena efek tersebut dapat diatasi oleh perubahan kecil tekanan darah melalui mekanisme natriuresis tekanan.

Sebagai contoh, infus ANP dalam jumlah besar pada awalnya meningkatkan ekskresi garam dan air melalui urin serta menyebabkan sedikit penurunan volume darah. Dalam waktu kurang dari 24 jam, efek ini diimbangi oleh sedikit penurunan tekanan darah yang mengembalikan pengeluaran urin mendekati normal meskipun kelebihan ANP tetap berlanjut.

RESPONS TERPADU TERHADAP PERUBAHAN ASUPAN NATRIUM

Integrasi berbagai sistem pengendalian yang mengatur ekskresi natrium dan cairan dalam kondisi normal dapat dirangkum dengan meninjau respons homeostatik terhadap peningkatan bertahap asupan natrium dalam makanan. Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, ginjal memiliki kemampuan luar biasa untuk menyesuaikan ekskresi garam dan air dengan asupannya, yang dapat berkisar dari sepersepuluh normal hingga 10 kali normal.

Asupan Natrium Tinggi Menekan Sistem Antinatriuretik dan Mengaktifkan Sistem Natriuretik

Ketika asupan natrium meningkat, pengeluaran natrium pada awalnya sedikit tertinggal dibandingkan asupan. Keterlambatan waktu ini menyebabkan sedikit peningkatan keseimbangan natrium kumulatif yang selanjutnya menimbulkan sedikit peningkatan volume cairan ekstraseluler. Terutama peningkatan kecil volume cairan ekstraseluler inilah yang memicu berbagai mekanisme tubuh untuk meningkatkan ekskresi natrium.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Atomic Habits - James Clear

Mekanisme tersebut meliputi:

  1. Aktivasi refleks reseptor bertekanan rendah yang berasal dari reseptor regangan atrium kanan dan pembuluh darah paru. Sinyal dari reseptor regangan menuju batang otak dan menghambat aktivitas saraf simpatis ke ginjal sehingga menurunkan reabsorpsi natrium oleh tubulus. Mekanisme ini paling penting dalam beberapa jam pertama, atau mungkin hari pertama, setelah peningkatan besar asupan garam dan air.
  2. Penekanan pembentukan Ang II dan aldosteron, yang disebabkan oleh peningkatan tekanan arteri dan ekspansi volume cairan ekstraseluler, menurunkan reabsorpsi natrium tubular dengan menghilangkan efek normal Ang II dan aldosteron yang meningkatkan reabsorpsi natrium.
  3. Stimulasi sistem natriuretik, terutama ANP, semakin berkontribusi terhadap peningkatan ekskresi natrium. Dengan demikian, kombinasi aktivasi sistem natriuretik dan penekanan sistem penahan natrium dan air menyebabkan peningkatan ekskresi natrium ketika asupan natrium meningkat. Perubahan yang berlawanan terjadi ketika asupan natrium menurun di bawah tingkat normal.
  4. Peningkatan kecil tekanan arteri, yang disebabkan oleh ekspansi volume, dapat terjadi pada peningkatan besar asupan natrium, terutama pada individu yang sensitif terhadap garam. Mekanisme ini meningkatkan ekskresi natrium melalui natriuresis tekanan. Sebagaimana telah dibahas sebelumnya, jika mekanisme saraf, hormonal, dan intrarenal berfungsi efektif, peningkatan tekanan darah yang dapat diukur mungkin tidak terjadi bahkan dengan peningkatan besar asupan natrium selama beberapa hari. Namun, jika asupan natrium tinggi berlangsung selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun, ginjal dapat mengalami kerusakan dan menjadi kurang efektif dalam mengekskresikan natrium, sehingga diperlukan peningkatan tekanan darah untuk mempertahankan keseimbangan natrium melalui mekanisme natriuresis tekanan.

KONDISI YANG MENYEBABKAN PENINGKATAN BESAR VOLUME DARAH DAN VOLUME CAIRAN EKSTRASELULER

Meskipun terdapat mekanisme regulasi yang kuat untuk mempertahankan volume darah dan volume cairan ekstraseluler tetap relatif konstan, terdapat kondisi abnormal yang dapat menyebabkan peningkatan besar pada kedua variabel tersebut. Hampir semua kondisi ini berasal dari kelainan sirkulasi.

PENINGKATAN VOLUME DARAH DAN VOLUME CAIRAN EKSTRASELULER AKIBAT PENYAKIT JANTUNG

Pada penderita gagal jantung kongestif, volume darah dapat meningkat sebesar 15% hingga 20%, dan volume cairan ekstraseluler kadang-kadang meningkat hingga 200% atau lebih. Penyebab peningkatan ini dapat dipahami dengan meninjau kembali Gambar 30-14.

Pada awalnya, gagal jantung menurunkan curah jantung dan akibatnya menurunkan tekanan arteri. Efek ini kemudian mengaktifkan berbagai sistem penahan natrium, terutama sistem renin-angiotensin-aldosteron (RAAS) dan sistem saraf simpatis. Selain itu, tekanan darah yang rendah sendiri menyebabkan ginjal menahan garam dan air. Oleh karena itu, ginjal menahan cairan dalam upaya mengembalikan tekanan arteri dan curah jantung mendekati normal.

Jika gagal jantung tidak terlalu berat, peningkatan volume darah sering kali dapat mengembalikan curah jantung dan tekanan arteri hampir sepenuhnya ke tingkat normal, dan ekskresi natrium akhirnya kembali normal meskipun volume darah dan volume cairan ekstraseluler tetap meningkat untuk mempertahankan fungsi pompa jantung yang telah melemah.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] How To Win Friends&Influence People-Dale Carnegie

Namun, jika jantung sangat lemah, tekanan arteri mungkin tidak dapat meningkat cukup tinggi untuk mengembalikan pengeluaran urin ke tingkat normal. Bila hal ini terjadi, ginjal terus menahan cairan hingga timbul kongesti sirkulasi yang berat, dan pasien akhirnya dapat meninggal akibat edema paru kecuali dilakukan tindakan korektif.

Pada gagal miokard, penyakit katup jantung, dan kelainan kongenital jantung, peningkatan volume darah berfungsi sebagai kompensasi sirkulasi yang penting untuk membantu mengembalikan curah jantung dan tekanan darah mendekati normal. Kompensasi ini memungkinkan jantung yang telah melemah tetap mempertahankan tingkat curah jantung yang cukup untuk menunjang kehidupan.

PENINGKATAN VOLUME DARAH AKIBAT PENINGKATAN KAPASITAS VASKULAR

Setiap kondisi yang meningkatkan kapasitas vaskular juga akan menyebabkan peningkatan volume darah untuk mengisi kapasitas tambahan tersebut. Peningkatan kapasitas vaskular pada awalnya menurunkan tekanan pengisian sirkulasi rata-rata (mean circulatory filling pressure), yang menyebabkan penurunan curah jantung dan tekanan arteri. Penurunan tekanan ini menyebabkan retensi garam dan air oleh ginjal sampai volume darah meningkat cukup untuk mengisi kapasitas tambahan tersebut.

Selama kehamilan, peningkatan kapasitas vaskular uterus, plasenta, dan organ-organ tubuh ibu yang mengalami pembesaran umumnya meningkatkan volume darah sebesar 15% hingga 25%.

Demikian pula, pada pasien dengan varises besar pada tungkai, yang dalam kasus jarang dapat menampung hingga satu liter darah tambahan, volume darah meningkat untuk mengisi kapasitas vaskular tambahan tersebut. Dalam keadaan ini, garam dan air ditahan oleh ginjal sampai seluruh sistem vaskular terisi cukup untuk meningkatkan tekanan darah ke tingkat yang diperlukan guna menyeimbangkan pengeluaran cairan ginjal dengan asupan cairan harian.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 53-60

KONDISI YANG MENYEBABKAN PENINGKATAN BESAR VOLUME CAIRAN EKSTRASELULER DENGAN VOLUME DARAH NORMAL ATAU MENURUN

Pada beberapa kondisi, volume cairan ekstraseluler meningkat secara nyata, tetapi volume darah tetap normal atau bahkan sedikit menurun. Kondisi-kondisi ini biasanya diawali oleh kebocoran cairan dan protein ke interstitium yang cenderung menurunkan volume darah.

Respons ginjal terhadap kondisi ini serupa dengan respons setelah perdarahan, yaitu ginjal menahan garam dan air dalam upaya mengembalikan volume darah mendekati normal. Namun, sebagian besar cairan tambahan tersebut kembali bocor ke interstitium sehingga menyebabkan edema yang semakin berat.

SINDROM NEFROTIK: KEHILANGAN PROTEIN PLASMA MELALUI URIN DAN RETENSI NATRIUM OLEH GINJAL

Mekanisme umum yang menyebabkan edema ekstraseluler telah dibahas dalam Bab 25. Salah satu penyebab klinis penting edema adalah sindrom nefrotik.

Pada sindrom nefrotik, kapiler glomerulus membocorkan sejumlah besar protein ke dalam filtrat dan urin akibat peningkatan permeabilitas kapiler glomerulus. Sebanyak 30 hingga 50 gram protein plasma dapat hilang melalui urin setiap hari, kadang-kadang menyebabkan konsentrasi protein plasma turun hingga kurang dari sepertiga nilai normal dan menurunkan tekanan osmotik koloid plasma ke tingkat yang sangat rendah.

Efek ini menyebabkan kapiler di seluruh tubuh memfiltrasi sejumlah besar cairan ke berbagai jaringan, yang selanjutnya menimbulkan edema dan menurunkan volume plasma.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia]Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 1-11

Retensi natrium oleh ginjal pada sindrom nefrotik terjadi melalui berbagai mekanisme yang diaktifkan oleh kebocoran protein dan cairan dari plasma ke cairan interstisial, termasuk stimulasi berbagai sistem penahan natrium seperti RAAS dan sistem saraf simpatis.

Ginjal terus menahan natrium dan air sampai volume plasma hampir kembali normal. Namun, karena retensi natrium dan air yang besar, konsentrasi protein plasma menjadi semakin encer, sehingga lebih banyak cairan lagi bocor ke jaringan tubuh. Hasil akhirnya adalah retensi cairan masif oleh ginjal hingga terjadi edema ekstraseluler yang sangat berat, kecuali dilakukan terapi untuk memulihkan kadar protein plasma.

SIROSIS HATI: PENURUNAN SINTESIS PROTEIN PLASMA OLEH HATI DAN RETENSI NATRIUM OLEH GINJAL

Pada sirosis hati, penurunan konsentrasi protein plasma terjadi akibat kerusakan sel hati yang mengurangi kemampuan hati untuk mensintesis protein plasma dalam jumlah yang cukup.

Sirosis juga berhubungan dengan pembentukan jaringan fibrosa dalam jumlah besar di struktur hati yang sangat menghambat aliran darah portal melalui hati. Hambatan ini meningkatkan tekanan kapiler di seluruh sistem vaskular portal, yang selanjutnya berkontribusi terhadap kebocoran cairan dan protein ke rongga peritoneum, suatu kondisi yang disebut asites.

Setelah cairan dan protein hilang dari sirkulasi, respons ginjal serupa dengan yang diamati pada kondisi lain yang berhubungan dengan penurunan volume plasma. Ginjal terus menahan garam dan air sampai volume plasma dan tekanan arteri kembali normal.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia The-Twelfth-Planet atau planet ke 12 Zecharia Sitchin

Pada beberapa kasus, volume plasma bahkan dapat meningkat melebihi normal karena peningkatan kapasitas vaskular pada sirosis; tekanan tinggi dalam sirkulasi portal dapat menyebabkan distensi vena yang besar dan dengan demikian meningkatkan kapasitas vaskular.

DAFTAR PUSTAKA

 

Alexander RT, Cordat E, Chambrey R, Dimke H, Eladari D: Acidosis and urinary calcium. J Am Soc Nephrol 27:3511, 2016.

Aronson PS, Giebisch G: Effects of pH on potassium: new explanations for old observations. J Am Soc Nephrol 22:1981, 2011.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 68-74

Biber J, Murer H, Mohebbi N, Wagner CA: Renal handling of phosphate and sulfate. Compr Physiol 4:771, 2014.

Bie P: Natriuretic peptides and normal body fluid regulation. Compr Physiol 8:1211, 2018.

Blaine J, Chonchol M, Levi M: Renal control of calcium, phosphate, and magnesium homeostasis. Clin J Am Soc Nephrol 10:1257, 2015.

Cowley AW Jr: Long-term control of arterial pressure. Physiol Rev 72:231, 1992.

Curry JN, Yu ASL: Magnesium handling in the kidney. Adv Chronic Kidney Dis 25:236, 2018.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Good to Great - Jim Collins

de Baaij JH, Hoenderop JG, Bindels RJ: Magnesium in man: implications for health and disease. Physiol Rev 95:1, 2015.

DuBose TD Jr: Regulation of potassium homeostasis in CKD. Adv Chronic Kidney Dis 24:305, 2017.

Ellison DH, Felker GM: Diuretic treatment in heart failure. N Engl J Med 377:1964, 2017.

Ferrè S, Hoenderop JG, Bindels RJ: Sensing mechanisms involved in Ca²? and Mg²? homeostasis. Kidney Int 82:1157, 2012.

Guyton AC: Blood pressure control: special role of the kidneys and body fluids. Science 252:1813, 1991.

Baca Juga: Buku Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 12-19

Hall JE: The kidney, hypertension, and obesity. Hypertension 41:625, 2003.

Hall JE, do Carmo JM, da Silva AA, Wang Z, Hall ME: Obesity, kidney dysfunction and hypertension: mechanistic links. Nature Reviews Nephrology 15:367, 2019.

Hall JE, Granger JP, do Carmo JM, et al: Hypertension: physiology and pathophysiology. Compr Physiol 2:2393, 2012.

Hebert SC, Desir G, Giebisch G, Wang W: Molecular diversity and regulation of renal potassium channels. Physiol Rev 85:319, 2005.

Kamel KS, Schreiber M, Halperin ML: Renal potassium physiology: integration of the renal response to dietary potassium depletion. Kidney Int 93:41, 2018.

Baca Juga: Penemuan artefakUFO dan alien di Guanajuato

McDonough AA, Youn JH: Potassium homeostasis: the knowns, the unknowns, and the health benefits. Physiology (Bethesda) 32:100, 2017.

Moe SM: Calcium homeostasis in health and in kidney disease. Compr Physiol 6:1781, 2016.

Mullens W, Verbrugge FH, Nijst P, Tang WHW: Renal sodium avidity in heart failure: from pathophysiology to treatment strategies. Eur Heart J 38:1872, 2017.

Palmer BF: Regulation of potassium homeostasis. Clin J Am Soc Nephrol 10:1050, 2015.

Rossier BC, Baker ME, Studer RA: Epithelial sodium transport and its control by aldosterone: the story of our internal environment revisited. Physiol Rev 95:297, 2015.

Baca Juga: [Buku Bahasa Indonesia] Essentials of Nerve Conduction

Staruschenko A: Beneficial effects of high potassium: contribution of renal basolateral K? channels. Hypertension 71:1015, 2018.

Whelton PK, Appel LJ, Sacco RL, et al: Sodium, blood pressure, and cardiovascular disease: further evidence supporting the American Heart Association sodium reduction recommendations. Circulation 126:2880, 2012.

Young DB: Quantitative analysis of aldosterone’s role in potassium regulation. Am J Physiol 255:F811, 1988.

Like

0

Love

0

Haha

0

Wow

0

Sad

0

Angry

0

Artikel Terkait

The midday swim covid-19 tidak seseram yg diberitakan!!! GOLONGAN DARAH Obat herbal untuk demam tinggi terampuh [Buku Bahasa Indonesia] Essentials of Nerve Conduction [Buku Bahasa Indonesia]Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 1-11

Comments (0)

Leave a comment