Download - Laporan Fisiologi PhysioEx Ex. 9 Kel. 2
LAPORAN PRAKTIKUM
PHYSIOEX EXERCISE 9
MODUL GINJAL DAN CAIRAN TUBUH
Kelompok 2:
1. Samialhuda R.Fitria I111100602. Rohayatun I111110083. Riska Dwi Kusuma I111110434. Lodi Salim I111120605. Desya Osselia Irvani I111120646. Yehuda Lutfi Wibowo I111120667. Novia Rosita Maringga I111120748. Octa Tirandha I111120779. Muhammad Lukman I101113100310. Juwita Valen Ramadhania I101113100711. Umi Nurrahmah I101113100912. Putri Sondang Pasaribu I101113101713. Antony Halim I101113102914. Agung Prasetyo I101113106915. Maylisa Santauli Manurung I1011131087
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2015
BAB I
PENDAHULUAN
Sistem perkemihan berkontribusi dalam homeostasis dengan mengalterasi
komposisi, pH, volume dan tekanan darah; menjaga osmolaritas darah,
mengeluarkan zat sisa dan substansi asing; dan memproduksi hormon-hormon.
Sistem urinarius terdiri dari dua ginjal, dua ureter, satu vesika urinaria, dan satu
urethra. Setelah ginjal memfiltrasi plasma darah yang kemudian mengembalikan
sebagain besar air dan solut ke pembuluh darah.
Setiap ginjal manusia berisi sekitar 1,2 juta nephron, unti fungsional
ginjal. Setiap nephron disusun oleh satu korpuskulum ginjal dan satu tubulus
ginjal. Korpuskulum ginjal terdiri dari berkas-berkas kapiler yang disebut
glomerulus yang dilapisi oleh suatu cairan yang mengisi kapsul yang disebut
kapsula Bowman.. suatu arteriole afferent mensuplai darah ke glomerulus. Ketika
darah mengalir melewati kapiler-kapiler glomerular, protein bebas plasma
terfiltrasi kedalam kapsula Bowman, suatu proses yang disebut filtrasi glomerular.
Arteriole efferen kemudian mengeluarkan darah yang tersisa di glomerulus. Filtrat
mengalir dari kapsula Bowman ke awal tubulus ginjal yang disebut proximal
convoluted tubule, kemudian di atas proximal straight tubule, diikuti ansa Henle.
Filtrat kemudian mengalir ke dalam distal convoluted tubule sebelum
mencapai connecting tubule dan collecting duct dimana urin dikumpulkan.
Tubulus distal dan duktus kolektivus disusun oleh dua tipe sel: sel prinsipal dan
sel interkalasi. Sel-sel prinsipal mereabsorpsi Na+ dan air dan mensekresi K+. Sel-
sel interkalsi mensekresi baik H+ atau HCO3- sehingga sangat penting dalam
meregulasi keseimbangan asam basa.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tahap Pembentukan Urine1
2.1.1 Filtrasi Glomerular1
Pada saat darah mengalir melalui glomerulus, plasma bebas protein yang
tersaring melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul bowman. Dalam keadaaan
normal, 20% plasma yang masuk ke glomerulus tersaring. Proses ini, dikenal
sebagai filtrasi glomerulus (langkah pertama dalam pembentukan urin). Cairan
yang difiltrasi dari glomerulus ke dalam kapsul bowman harus melewati tiga
lapisan berikut yang membentuk membran glomerelus : (1) dinding kapiler
glomerulus, (2) membran basal, dan (3) lapisan dalam kapsul bowman. Dinding
kapiler glomerulus terdiri dari satu lapis sel endotel gepeng. Lapisan ini memliki
banyak pori besar yang menyebabkannya 100 kali lebih permeabel terhadap H2O
dan zat terlarut. Membran basal adalah lapisan gelatinosa aseluler yang terbentuk
dari kolagen dan glikoprotein yang tersisip di antara glomerulus dan kapsul
bowman. Kolagen menghasilkan kekuatan struktural dan glikoprotein
menghambat filtrasi protein plasma yang kecil. Karena bermuatan negatif maka
glikoprotein menolak albumin dan protein plasma lain yang juga bermuatan
negatif. Oleh karena itu, protein plasma hampir tidak terdapat di dalam filtrat,
dengan kurang dari 1% molekul albumin berhasil lolos ke dalam kapsul bowman.1
Lapisan dalam kapsul bowman terdiri dari podosit, sel mirip gurita yang
mengelilingi glomerulus. Setiap podosit memiliki banyak foot process memanjang
yang saling menjalin dengan foot process podosit sekitar. Celah sempit diantara
foot process yang berdampingan dikenal sebagai celah filtrasi.1 Terdapat tiga gaya
fisik yang terlibat dalam filtrasi glomerulus: tekanan darah kapiler glomerulus,
tekanan osmotic koloid plasma, dan tekanan hidrostatik kapsul bowman.1
1. Tekanan darah kapiler glomerulus adalah tekanan cairan yang ditimbulkan
oleh darah di dalam kapiler glomerulus. Tekanan ini pada akhirnya
bergantung pada kontraksi jantung dan resistensi terhadap aliran darah
yang ditimbulkan oleh arteriol aferen dan eferen. Tekanan darah kapiler
3
glomerulus, dengan nilai rerata diperkirakan 55 mmHg, lebih tinggi dari
pada tekanan kapiler darah di tempat lain. Penyebab lebih tingginya
tekanan di kapiler glomerulus adalah garis tengah arteriol aferen yang
lebih besar dibandingkan dengan arteriol eferen. Hal ini menyebabkan
darah dapat lebih mudah masuk ke glomerulus melalui arteriol aferen yang
lebar daripada keluar melalui arteriol eferen yang sempit. Tekanan darah
glomerulus yang tinggi dan tidak menurun ini cenderung mendorong
cairan keluar glomerulus menuju kapsul bowman.
2. Tekanan osmotic koloid plasma ditimbulkan oleh distribusi tidak
seimbang protein-protein plasma dikedua sisi membran glomerulus.
Konsentrasi H2O lebih tinggi di kapsul bowman daripada di kapiler
glomerulus. Hal ini menimbulkan kecenderungan H2O untuk berpindah
melalui osmosis menuruni gradient konsentrasinya sendiri dari kapsul
bowman ke dalam glomerulus melawan filtrasi glomerulus (gaya osmotic
ini rata-rata 30 mmHg)
3. Tekanan hidrostatik kapsul bowman, tekanan yang ditimbulkan oleh
cairan di bagian awal tubulus ini, diperkirakan sekitar 15 mmHg. Tekanan
ini, yang cenderung mendorong cairan keluar kapsul bowman, melawan
filtrasi cairan dari glomerulus menuju kapsul bowman.1
Dari plasma yang mengalir ke ginjal, normalnya 20% difiltrasi melalui
glomerulus, menghasilkan laju filtrasi glomerulus (LFG) rerata 125 ml/mnt.
Filtrat ini identik komposisinya dengan plasma kecuaii protein plasma yang
ditahan oleh membran glomerulus. LFG dapat diubah-ubah dengan mengubah
tekanan darah kapiler glomerulus melalui pengaruh simpatis pada arteriol aferen
sebagai bagian dari respons refleks baroreseptor yang mengompensasi perubahan
tekanan darah arteri. Secara spesifik, ketika tekanan darah turun terlalu rendah
terjadi vasokonstriksi arteriol yang diinduksi oleh sarafsimparis yang mengurangi
aliran darah ke glomerulus sehingga tekanan darah glomerulus dan LFG
berkurang. Sebaliknya, ketika tekanan darah meningkat terlalu tinggi dan aktivitas
simpatis menurun secara refleks, vasodilatasi arteriol yang ditimbulkannya
4
menyebabkan peningkatan aliran darah glomerulus dan peningkatan LFG.Jika
LFG berubah maka jumlah cairan yang keluar di urin juga berubah, sehingga
volume plasma dapat disesuaikan untuk membantu memulihkan tekanan darah ke
normal dalam jangka panjang.1
2.1.2 Reabsorpsi tubulus1
Sewaktu filtrate mengalir melalui tubulus, bahan-bahan yang bermanfaat
bagi tubuh dikembalikan ke plasma kapiler peritubulus. Perpindahan selektif
bahan-bahan dari bagian dalam tubulus ke dalam darah ini disebut reabsorpsi
tubulus. Dari 180 liter plasma yang disaring per hari, sekitar 178,5 liter
direabsorpsi. Tubulus biasanya mereabsorpsi 99% H2O, 100% glukosa, dan
99,5% garam yang terfiltrasi. Untuk dapat direabsorpsi, suatu bahan harus
melewati lima sawar terpisah:
1. Tahap 1, bahan harus meninggalkan cairan tubulus dengan melewati
membrane luminal sel tubulus.
2. Tahap 2, bahan harus melewati sitosol dari satu sisi sel tubulus ke sisi
lainnya.
3. Tahap 3, bahan harus melewati membrane basolateral sel tubulus untuk
masuk ke cairan interstisium.
4. Tahap 4, bahan harus berdifusi melalui cairan interstisium.
5. Tahap 5, bahan harus menembus dinding kapiler untuk masuk ke plasma
darah.1
Keseluruhan rangkaian langkah ini dikenal sebagai transport
transepitel.Terdapat dua jenis reabsorpsi tubulus, yaitu reabsorsi aktif dan
reabsorpsi pasif. Pada reabsorpsi pasif, semua tahap dalam transport transepitel
suatu bahan dari lumen tubulus ke plasma bersifat pasif; yaitu tidak ada
pengeluaran energy pada perpindahan netto bahan, yang terjadi mengikuti
penurunan gradient elektrokimia atau osmotic. Sebaliknya, reabsorpsi aktif
berlangsung jika salah satu dari tahap-tahap dalam transport transepitel suatu
bahan memerlukan energy, bahkan jika keempat tahap lainnya bersifat pasif. Pada
reabsorpsi aktif, perpindahan netto bahan dari lumen tubulus ke plasma terjadi
5
melawan gradient elektrokimia. Bahan yang secara aktif direabsorpsi bersifat
penting bagi tubuh, misalnya glukosa, asam amino, dan nutrient organic lainnya.1
Proses sentral yang sebagian besar proses reabsorpsi sedikit banyak berkaitan
adalah reabsorpsi aktif Na-, yang dijalankan oleh suatu pembawa Na.-K. ATPase
dependen energi di membran basolateral hampir semua sel tubulus. Transpor Na +
keluar sel ke ruang lateral di antara sel-sel oleh pembawa ini menyebabkan
reabsorpsi netto Na + dari lumen tubulus ke plasma kapiler peritubulus. Sebagian
besar reabsorpsi Na. berlangsung di awal nefron secara konstan dan tidak diarur,
retapi di tubulus distal dan koligentes, reabsorpsi sebagian kecil Na- yang
terfiltrasi bersifat variabel dan berada di bawah kontrol, bergantung terutama pada
sistem renin-angiotensin-aldosteron yang kompleks. Karena Na+ dan anion
penyerranya, Cl-, adalah ion aktif osmotis utama di CES maka volume CES
ditentukan oleh jumlah Na- di tubuh. Selanjutnya, volume plasma, yang
mencerminkan volume CES total, penring dalam penentuan jangka panjang
tekanan darah arteri. Jika jumlah Na., volume CES, volume plasma, dan tekanan
darah arteri di bawah normal, maka aparatus jukstaglomerulus ginjal akan
mengeluarkan renin, suatu hormon enzimatik yang memicu serangkaian proses
yang akhirnya menyebabkan peningkatan sekresi aldosteron dari korteks adrenal.
Aldosteron meningkatkan reabsorpsi Na- dari bagian distal tubulus sehingga
mengoreksi penurunan Na-, volume CES, dan tekanan darah.1
Sebaliknya, reabsorpsi natrium dihambat oleh peptida natriuretik atrium,
suatu hormon yang dikeluarkan oleh atrium jantung sebagai respons terhadap
ekspansi volume CES dan peningkatan tekanan darah yang ditimbulkannya.Selain
menyebabkan reabsorpsi Na., energi yang digunakan untuk memasok pembawa
Na.-K- AIPase akhirnya berperan menyebabkan reabsorpsi molekul nutrien
organik dari tubulus proksimal melalui mekanisme transpor aktif sekunder.
Pembawa kotranspor spesifik yang terletak di membran luminal sel tubulus
proksimal dijalankan oieh gradien konsentrasi Na. untuk secara selektif
memindahkan glukosa atau asam amino dari cairan lumen ke dalam sel tubulus
lalu akhirnya ke plasma.1
6
Elektrolit lain selain Na- yang secara aktif direabsorpsi oleh tubulus, misalnya
PO.,3-dan Ca2., memiliki sistem pembawa independen masing-masing di tubulus
proksimal. Karena pembawa-pembawa ini, seperti pembawa kotranspor nutrien
organik, dapat mengalami penjenuhan maka masing-masing memperlihatkan
kapasitas transpor maksimal, atau T . Jika filtrasi suatu bahan yang direabsorpsi
aktif melebihi T , maka reabsorpsi berlangsung dengan laju maksimal yang
konstan sementara kelebihan jumlah yang difiltrasi akan diekskresikan di urin.
Reabsorpsi akdf Na- juga mendorong reabsorpsi pasif Cl- (melalui gradien
listrik), HrO (melalui osmosis), dan urea (menuruni gradien konsentrasi urea yang
tercipta akibat reabsorpsi osmotis ekstensif HrO). Enam puluh lima persen HrO
yang difiltrasi direabsorpsi dari tubulus proksimal tanpa diatur, didorong oleh
reabsorpsi aktif Na.. Reabsorpsi HrO meningkatkan konsentrasi bahan-bahan lain
yang tertinggal di cairan tubulus, yang sebagian besar adalah produk sisa yang
terfiltrasi. Moiekul-molekul urea yang kecil adalah satu satunya produk sisa yang
dapat secara pasif menembus membran tubulus. Karena itu, urea adalah satu-
satunya bahan sisa yang secara parsial direabsorpsi karena mengalami pemekatan.
Sekitar 50% dari urea yang difiltrasi direabsorpsi.1
2.1.3 Sekresi tubulus1
Sekresi tubulus adalah pemindahan selektif bahan-bahan dari kapiler
peritubulus ke dalam lumen tubulus. Sekresi tubulus merupakan mekanisme untuk
mengeluarkan bahan dari plasma secara cepat dengan mengekstraksi sejumlah
tertentu dari 80% plasma yang tidak terfiltrasi di kapiler peritubulus dan
memindahkannya ke bahan yang sudah ada di tubulus sebagai hasil filtrasi.
Bahan-bahan terpenting yang disekresikan oleh tubulus adalah ion hydrogen
(H+), ion kalium (K+), serta anion dan kationorganic, yang banyak diantaranya
adalah senyawa yang asing bagi tubuh.1
Sistem sekresi ion organic memiliki tiga fungsi penting :
1. Dengan menambahkan sejenis ion organic tertentu ke jumlah yang sudah
masuk ke cairan tubulus oleh filtrasi glomerulus, jalur ekskresi organik ini
mempermudah ekskresi bahan bahan ini.
7
2. Pada beberapa kasus penting, ion organic kurang larut dalam air. Untuk
dapat diangkut dalam darah, ion-ion tersebut terikat dalam jumlah besar
tetapi ireversibel ke protein plasma. Karena melekat ke protein plasma
maka bahan-bahan ini tidak dapat difiltrasi melalui glomerulus. Sekresi
tubulus mempermudah eliminasi ion-ion organic yang tidak dapat difiltrasi
ini melalui urin.
3. Sistem sekresi ion organik tubulus proksimal berperan kunci dalam
eliminasi banyak senyawa asing dari tubuh.1
BAB III
8
CARA KERJA
Aktivitas 1 : Efek Diameter Artetiol Terhadap Filtrasi Glomerulus
Cara Kerja
1. Radius aferen diatur pada ukuran 0,5 mm dan radius eferen pada 0,45 mm.
2. Pastikan gelas beker kiri penuh jika tidak klik tombol refill
3. Pengukur tekanan yang terdapat di atas gelas beker kiri di atur pada
tekanan sebesar 90 mmHg.
4. Klik tombol start
5. Setelah gelas beker terisi penuh dengan darah klik record data. Data ini
akan digunakan sebagai dasar pada aktivitas ini.
6. Klik tombol refill
7. Naikkan radius dari aferen sebayak 0,55 mm dan ulangi langkah 3-6.
Ulangi aktivitas sampai mencapai ukuran radius aferen maksimal yaitu 0,6
mm.
8. Kurangi radius arteriol aferen menjadi 0,3 mm dan klik start
Aktivitas 2 : Efek Tekanan Darah Terhadap Filtrasi Glomerulus
Cara Kerja
Dalam kegiatan ini, kita akan mengatur pengaruh tekanan darah terhadap laju
filtrasi.
1. Pastikan gelas kiri penuh dengan darah. Jika tidak, klik Refill.
2. Sesuaikan pengukur tekanan (diatas gelas sumber) 70 mm Hg. Atur radius
aferen pada 0,50 mm dan radius eferen di 0,45 mm
3. Klik Start. Perhatikan Tekanan glomerulus dan filtrasi Glomerulus yang
ditampilkan di bagian atas kanan layar
4. Setelah selesai, klik Record Data.
5. Klik Refill.
6. Ulangi langkah 1-5, Terus naikkan tekanan 5 mm dan mengulangi
percobaan sampai Anda telah mencapai maksimum Tekanan 100 mm Hg.
9
Aktivitas 3 : Efek Kombinasi
Cara Kerja :
1. Dibawah window Data Sets, centang/pilih Combined. Ini akan membuat
anda bisa menyimpan data pada data set window yang baru. Anda dapat
memperoleh data dari aktivitas sebelumnya dengan cara memilih Afferent
dataset atau Pressure data set.
2. Atur tekanan pada 90 mmHg, arteriol afferen pada 0.50mm, dan arteiol
efferen pada 0.45 mm
3. Klik tombol mulai dan mulai aktivitasnya
4. Klik Refill
5. Turunkan tekanan menjadi 80mm Hg. Atur arteriol afferen pada 0.50mm
dan efferen arteriol pada 0.45mm
6. Klik tombol start dan mulai aktivitasnya, jangan lupa record data
7. Klik Refill
8. Selanjutnya, klik tombol katup diatas duktus kolektivus. Hal ini akan
mebuat dan memunculkan tulisan valve-closed
9. Klik start. Pada akhir aktivitas, kik record data.
10. Klik tools, lalu klik print data.
Activity 4 : Efek Gradien Zat Terlarut Pada Konsentrasi Urin
Cara Kerja
1. Pastikan Gradient terhighlighted pada jendela Data Sets.
2. Klik dan geser tutup botol ADH dan lepaskan di atas tutup abu-abu
langsung dikanan atas nephron. Tutup akan terbuka, dan ADH akan jatuh
kedalam tubulus kolektivus. Tutup akan tutup.
3. Jendela gradien konsentrasi (mosm) harus terbaca 300. Jika tidak,
sesuaikan dengan tombol (+) dan (-).
4. Klik Dispense untuk mengaplikasi konsentrasi 300 ke cairan interstitial.
Penting untuk diingat bahwa ini juga nilai khas konsentrasi solut dalam
darah.
10
5. Klik Start dan ijinkan darah mengalir melewati sistem. Lihat Probe dikiri
bawah layar. Ketika menjadi merah, klik dan geser ke wadah urin untuk
mengukur konsentrasi solut urin. Nilai akan muncul pada jendela
Concentration.
6. Pada akhir kerja, klik Record Data.
7. Naikkan gradien konsentrasi menjadi 300 mosm dan ulang percobaan.
Ingat unruk menambahkan ADH ke tubus kolektivus sebelum menekan
Start. Teruskan meningkatkan gradien sebanyak 300 mosm dan ulang
percobaan sampai mencapai 1200 mosm, nilai normal untuk konsentrasi
solute dalam ginjal. Pastikan untuk menekan Record Data setelah setiap
kerja.
Activity 5 : Reabsorpsi Glukosa
Cara kerja
1. Tandai Glucose pada jendela Data Sets.
2. Atur Conc. Grad. (mosm) menjadi 1200 dan tekan Dispense. Ingat
bahwa 1200 adalah nilai normal untuk konsentrasi solut ginjal.
3. Tekan Start
4. Tekan Record Data pada akhir kerja. Hal ini bertujuan sebagai kerja
kontrol, dengan tanpa karier gllukosa. Perhatikan bahwa tidak ada ADH
yang ditambahkan—fokusmu pada ada dan tidaknya kehadiran karier
glukosa.
5. Pada bagian atas layar, tekan tombol (+) sampai jedela Glucose Carriers
terbaca 100. Kemudian tekan Add Carriers.
6. Tekan Start.
7. Pada akhir kerja, tekan Record Data.
8. Lanjutkan jumlah peningkatan karier glukosa setiap kali sebanyak 100 dan
ulang percobaan sampai kamu mencapai jumlah karier maksimum, 500.
Pastikan untuk mengeluarkan gradien konsentrasi sebelum memulai setiap
kerja, dan untuk menekan Record Data setiap selesai kerja.
11
Activity 6 : Efek Hormon pada Reabsorpsi
Cara kerja:
1. Tandai Hormon pada jendela Data Set.
2. Atur angka pada Glucose Carriers menjadi 0 dan klik Dispense untuk
memastikan tidak ada carriers dari aktivitas sebelumnya yang masih
tertinggal.
3. Atur Conc. Grad. (mosm) menjadi 1200 dan klik Dispense.
4. Klik Start. Pada akhir, klik Record Data. Ini adalah “control” baseline data.
5. Klik dan drag ujung dari botol hormon aldosteron dan lepaskan ke atas tutup
warna abu-abu secara langsung di atasnya yang bersebelahan dengan nefron.
Tutup tersebut akan tertutup dan hormon aldosteron akan masuk pada duktus
kolektivus.
6. Klik Start. Setelah selesai, klik Record Data.
7. Klik dan drag dropper dari botol hormon ADH dan lepaskan di atas tutup
warna abu-abu secara langsung di atasnya yang bersebelahan dengan nefron.
Tutup tersebut akan tertutup dan hormon ADH akan masuk pada duktus
kolektivus.
8. Klik Start. Setelah selesai, klik Record Data.
9. Langkah keempat, masukkan kedua hormon ADH dan aldosteron pada duktus
kolektivus. Anda akan melihat outline warna kuning muncul di sekitar duktus
kolektivus.
10. Klik Start. Setelah selesai, klik Record Data.
11. Klik Tools Print Data untuk print data Anda.
12
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas 1 : Efek Diameter Artetiol Terhadap Filtrasi Glomerulus
Hasil
Pertanyaan
1. Bagaimana efek peningkatan radius arteriol aferen terhadap laju filtrasi
glomerulus?
Jawaban: Peningkatan diameter arteriol aferen akan mengakibatkan
peningkatan laju filtrasi glomerulus pula karena aliran darah akan lebih mudah
masuk ke glomerulus melalui arteriol aferen dengan diameter yang besar,
sehingga semakin tinggi aliran darah yang masuk ke glomerulus maka proses
filtrasi pada glomerulus akan meningkat.1
2. Pada diameter arteriol aferen 0,3, apakah cairan mengalir melalui nefron?
Jawaban: Tidak
3. Berapakah laju filtrasi glomerulus?
Laju filtrasi glomerulus = 0
4. Berdasarkan data, mengapa?
Jawaban: Karena diameter arteriol aferen hanya 0,3 mm sedangkan tekanan
darah kapiler glomerulus 50-55 mmHg mengakibatkan darah sulit untuk
masuk ke glomerulus (aliran darah menurun) . Hal inilah yang menyebabkan
laju filtrasi glomerulus menjadi 0.
5. Bagaimana peningkatan diameter arteriol eferen terhadap laju filtrasi
glomerulus ?
13
Dengan peningkatan arteriol eferen akan menurunkan laju filtrasi glomerulus,
karena dengan diameter arteriol eferen yang besar darah akan cepat keluar dari
glomerulus sehingga laju filtrasi glomerulus akan menurun.1
6. Bagaimana penurunan diameter arterioal eferen terhadar laju filtrasi
glomerulus?
Jawaban: Dengan penurunan diameter arteriol eferen akan meningkatkan laju
filtrasi glomerulus, karena semakin kecil diameter arteriol eferen darah akan
sukar keluar dari glomerulus yang mengakibatkan terbendungnya darah di
kapiler glomerulus. Hal ini akan membuat tekanan darah di kapiler glomerulus
tetap tinggi yang akan mengakibtakan laju filtrasi glomerulus akan
meningkat.1
7. Secara fisiologi, apa yang mengakibatkan perubahan diameter arteriol eferen
dan aferen ?
Jawaban: Tekanan darah.
Aktivitas 2 : Efek Tekanan Darah Terhadap Filtrasi Glomerulus
Hasil
Pertanyaan
1. Pada peningkatan tekanan darah, apa yang terjadi pada tekanan di glomerulus?
Jawaban: Meningkat. Terjadi peningkatan tekanan di glomerulus yang
diakibatkan oleh peningkatan tekanan darah.1
2. Apa yang terjadi dengan laju filtrasi glomerulus?
Jawaban: Terjadi peningkatan laju filtrasi glomerulus.
14
3. Bandingkan volume urin dalam data dasar Anda dengan Volume urine saat
Anda meningkatkan tekanan. Bagaimana volume urin berubah?
Jawaban: Volume urin berubah diakibatkan laju filtrasi glomerulus meningkat
sehingga menyebabkan banyak darah di filtrasi yang menyebabkan urin yang
dihasilkan semakin banyak.1
4. Mengapa volume urin meningkat menunjukkan keadaan yang menguntungkan
bagi tubuh?
Jawaban: Karena dengan volume urine yang meningkat dapat memperlihatkan
telah terjadi homeostasis tubuh yang seharusnya.1
Aktivitas 3 : Efek Kombinasi
Hasil
Pertanyaan:
1. Apa yang terjadi kepada laju filtrasi glomerulus dan volume urin saat tekanan
diturunkan?
Jawaban: Laju filtrasi glomerulus dan volume urin akan menurun karena
tekanan memiliki efek yang berbanding lurus terhadap laju filtrasi glomerulus
dan volume urin.
2. Bagaimana cara mengubah besar afferen atau efferen untuk mengkompensasi
efek dari penurunan tekanan pada kecepatan filtrasi glomerulus dan volume
urin?
Jawaban: Dengan cara memperbesar diameter arteriol afferen dan
memperkecil diameter arteriol efferen. Pada kondisi arteriol afferen
mengalami vasodilatasi (pembesaran) maka akan menyebabkan aliran darah
15
ke glomerulus meningkat dan selanjutnya akan meningkatkan laju filtrasi
glomerulus. Sedangkan pada kondisi arteriol efferen mengalami
vasokonstriksi (pengecilan) akan meningkatkan laju filtrasi glomerulusnya.3
3. Perubahan apa yang terlihat pada fungsi nefron saat katup nya tertutup ?
Jawaban: Tidak ada laju filtrasi glomerulus dan produksi urin. Karena katup
tertutup dan tidak ada aliran darah yang masuk.
4. Mengapa perubahan ini terlihat ?
Jawaban: Karena katup yang ditutup akan membuat duktus kolektivus
tertutup. Hal ini akan membuat adanya peningkatan volume zat terlarut yang
menyebabkan adanya peningkatan tekanan yang memaksa proses filtrasi untuk
bekerja lebih keras pada ginjal. Nefron dapat pecah apabila filtrasi terus
dilakukan dalam kondisi tersebut, sehingga adanya mekanisme penutupan
katup dapat mencegah nefron untuk rusak/pecah.
5. Apakah ginjal dapat berfungsi ketika laju filtrasi glomerulus pada kondisi nol?
Jawaban: Tidak, karena saat laju filtrasi glomerulus pada kondisi nol, berarti
tidak ada yang difiltrasi. Ginjal dorman dan sedang tidak melakukan tugas
sehingga bisa dikatakan tidak berfungsi.2
6. Apa saja zat-zat yang perlu dibuang dari dari darah?
Jawaban: Urea, garam-garam hasil metabolisme, dan zat-zat yang sudah tidak
diperlukan oleh tubuh lainnya.2
7. Sebuah penelitian tentang penuaan telah menunjukkan bahwa beberapa nefron
dapat hilang fungsinya saat kita menua, apakah nantinya akan menjadi
masalah bagi formasi urin ?
Jawaban: Penuaan dapat menyebabkan degenerasi fisikal dan psikologikal,
salah satunya adalah ginjal. Sekitar setengah juta nefron akan mulai untuk
mati dan hilang fungsinya, sedangkan sisanya akan bekerja normal.
Berkurangnya unit fungsional (nefron) tersebut dapat mengurangi kemampuan
ginjal, termasuk laju filtrasi glomerulus. Laju filtrasi glomerulus berkurang
dan tentunya akan mempengaruhi formasi urin, tetapi selama masih ada nefron
yang dapat bekerja hal ini bukanlah sebuah masalah. Selain itu juga terdapat
perubahan metabolik, yang mana saat tubuh menua dapat mempengaruhi
16
beban kerja yang dimiliki nefron. Akan terjadi penurunan volume urin, yang
mana ini merupakan fisiologi bukan patologis, terkecuali ada faktor lain yang
mempengaruhi.2
8. Apabila tekanan darah turun, contohnya pada kehilangan darah, perubahan apa
yang ginjal akan lakukan untuk mempertahankan laju filtrasi normalnya ?
Jawaban: Ginjal akan melakukan dua mekanisme yang berperan dalam
otoregulasi yaitu mekanisme miogenik yang berespons terhadap perubahan
tekanan di dalam komponen vaskular nefron dan mengakibatkan arteriol
aferen berkontriksi secara otomatis dan mekanisme umpan balik
tubuloglomerulus, yang mendeteksi perubahan kadar garam yang mengalir
melalui komponen tubular nefron. Kedua hal ini akan mempertahankan laju
filtrasi glomerulus dan membuat cairan di dalam tubuh tetap terjaga agar tidak
kekurangan cairan. Hal ini akan membuat urin sedikit dan cairan di dalam
tubuh tetap terjaga.
Activity 4 : Efek Gradien Zat Terlarut Pada Konsentrasi Urin
Hasil
Pertanyaan
1. Bagaimana konsentrasi urin berubah ketika gradien konsentrasi cairan
interestitial meningkat?
Jawaban:
Simporter pada ansa henle ascendens tebal menyebabkan penumpukan
Na+ dan Cl- dalam medulla ginjal.2
Aliran cuntercurrent melewati ansa Henle ascendens dan descendens
menimbulkan suatu gradient osmotik di medulla ginjal.2
Sel-sel pada duktus kolektivus mereabsorpsi air dan urea.2
17
Daur ulang urea menyebabkan penimbunan urea di medulla ginjal.
Transfer urea yang konstan antar segment tubulus ginjal dan cairan
interstitial medulla. Reabsorpsi air dari cairan tubular
mempromosikan penimbunan urea di cairan interstitial pada medulla
ginjal, yang berlanjut pada promosi reabsorpsi air. Solut tinggal di
lumen sehingga menjadi terkonsentrasi, dan volume kecil urin
terkonsentrasi di ekskresikan.2
2. Apa yang terjadi pada volume urin ketika gradien konsentrasi meningkat?
Kenapa?
Jawaban: Volume urin menurun. ADH meningkatkan permeabilitas sel-sel
prinsipal, air bergerak secara cepat via osmosis keluar dari cairan duktus
kolektivus ke cairan interstitial di medulla bagian dalam dan ke vasa recta.2
3. Dengan peningkatan gradien konsentrasi, apa yang kamu lakukan terhadap
urin yang terbentuk?
Jawaban: Mensekresikan urin yang terkonsentrasi.
4. Prediksikan apa yang akan terjadi pada volume urin jika kamu tidak
menambahkan ADH ke duktus kolektivus?
Jawaban: Volume urin meningkat dan konsentrasi menurun.
Activity 5 : Reabsorpsi Glukosa
Hasil
Pertanyaan
1. Apa yang terjadi terhadap konsentrasi glukosa ketika kamu menambahkan
glukosa karier kedalam sistem?
Jawaban: Terjadi penurunan konsentrasi glukosa pada urin.
18
2. Kapan konsentrasi glukosa urin menjadi nol?
Jawaban: Ketika glukosa karier ditambahkan menjadi 400.
3. Seseorang dengan diabetes tipe I tidak dapat membuat insulin, dan seseorang
dengan diabetes tipe II tidak dapat merespon terhadap insulin yang dibuat.
Sekalipun begitu, seseorang dengan diabetes tidak dapat mengabsorpsi
glukosa kedalam tubuh. Apa yang kamu perkirakan untuk ditemukan dalam
urin orang yang diabetes? Kenapa?
Jawaban: Glukosa pada urin. Hal ini terjadi karena onsentrasi glukosa darah
meningkat di atas 200 mg/mL. Simporter ginjal tidak dapat kerja secara cukup
cepat untuk mereabsorpsi semua glukosa yang masuk ke filtrasi glomerular.
Sebagai hasilnya, beberapa glukosa tertinggal di urin, suatu kondisi yang
dikenal sebagai glukosuria.2
Activity 6 : Efek Hormon pada Reabsorpsi
Hasil
Pertanyaan
1. Apa jenis hormon yang memiliki efek terbesar yang mempengaruhi volume
urin? Mengapa?
Jawaban: ADH (Anti Diuretik Hormon) memiliki pengaruh paling besar pada
volume urin dibandingkan dengan hormon aldosteron. Hormon ADH bekerja
dengan meningkatkan reabsorpsi air dengan meningkatkan permeabilitas
epitel tubulus distal dan duktus koligens terhadap air sehingga dapat
berlangsung mekanisme osmosis. Sedangkan hormon aldosteron bekerja
dengan meningkatkan reabsorpsi natrium akan diikuti dengan reabsorpsi air
secara osmosis, sehingga volume urin berkurang, tetapi tidak terlalu signifikan
19
karena perbedaan konsentrasi yang terjadi akibat reabsorpsi natrium tidak
terlalu besar.1
2. Bagaimana tambahan hormon aldosteron dapat mempengaruhi konsentrasi
potassium pada urin?
Jawaban: Penambahan hormon aldosteron meningkatkan reabsorpsi natrium
dan sekresi kalium dengan menstimulasi pompa Na+/K+ ATPase pada
membran epitel duktus koligens sisi basolateral. Maka jika hormon aldosteron
meningkat akan mempengaruhi konsentrasi potasium.1
3. Mengapa penambahan hormon ADH dapat mempengaruhi konsentrasi
potassium pada urin? Bagaimana membandingkan efek ini dengan
penambahan hormon aldosteron sehubungan dengan konsentrasi potassium
pada urin?
Jawaban: Konsentrasi kalium dalam urin secara signifikan meningkat menjadi
hampir sepuluh kali lipat. Menambahkan aldosteron akan meningkatkan
konsentrasi kalium kurang dari dua kali lipat jauh lebih rendah dibandingkan
dengan kenaikan konsentrasi sepuluh lipatan dengan penambahan ADH. Itu
berarti hormon aldosteron memiliki kemampuan untuk meluangkan kalium
untuk reabsorpsi. Penambahan volume hingga mencapai 10 kali lipat akan
mengubah konsentrasi zat terlarut menjadi 10 kali lipat lebih sedikit (10 kali
lebih encer). Sebaliknya, jika volume air menjadi 10 kali lipat lebih sedikit,
maka konsentrasi zat terlarut menjadi 10 kali lipat lebih banyak (10 kali lipat
lebih pekat), tetapi jumlah zat terlarut itu sendiri sebenarnya tidak bertambah.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa pemberian ADH tidak akan mempengaruhi
jumlah zat terlarut, tetapi mempengaruhi jumlah air yang direabsorpsi,
sehingga berperan dalam pemekatan maupun pengenceran urin. 1
4. Bagaimana pengaruh dari kedua tambahan hormon dapat mempengaruhi 1)
konsentrasi urin 2) volume urin dan 3) konsentrasi potassium?
Jawaban: Penambahan hormon aldosteron tidak mengubah konsentrasi urin
tetapi menurunkan volume urin dan menaikkan konsentrasi potassium.
Penambahan hormon ADH secara signifikan menaikkan konsentrasi urin dan
konsentrasi potassium dan menurunkan volume urin. Penambahan kedua
20
hormon menaikkan konsentrasi urin dan konsentasi potassium sementara
secara signifikan mengurangi volume urin sebagai efek agonistik dari kedua
efek hormon.1
5. Jika hormone ADH tidak digunakan, bagaimana variasi konsentrasi urin?
Jelaskan!
Jika ADH yang tidak digunakan, konsentrasi urine akan sangat tergantung
pada volume dan osmolalitas plasma datang ke sistem untuk penyaringan.
Tanpa ADH, filtrasi cairan tidak akan difasilitasi sehingga asupan cairan lebih
banyak akan menghasilkan output yang lebih cair dan yang akan
mengakibatkan urin diencerkan . Sebaliknya, ketika jumlah cairan yang harus
disaring kurang, urin akan menjadi terkonsentrasi. Konsentrasi zat terlarut
dalam urin juga akan tergantung pada gradien konsentrasi zat terlarut dari
cairan interstitial yang berarti konsentrasi urine sebagian besar tergantung
pada jenis makanan dan asupan cairan.1
21
DAFTAR PUSTAKA
1. Sherwood, Lauralee. Fisiologi Manusia. Edisi 6. Jakarta: EGC; 2009,.p 560 -
80.
2. Tortora, J G, Derrickson B. Principles of Anatomy & Physiology. 13th ed.
John Wiley & Sons, Inc 2012.
22