fisiologi asam-basa dan pembentukan batu

FISIOLOGI ASAM-BASAOLEH GINJAL

Fisiologi – Asam Basa

Skala pH menggambarkan secara tepat konsentrasi dari ion hidrogen tubuh

Ada 3 sistem utama yang mengatur konsentrasi ion hidrogen dalam cairan tubuh untuk mencegah asidosis atau alkalosis, yaitu:

Sistem penyangga asam basa kimiawi dalam cairan tubuh yang dengan segera bergabung dengan asam basa untuk mencegah perubahan konsentrasi ion hidrogen yang berlebihan yang bekerja dalam hitungan detik.

Pusat pernapasan yang mengatur pembuangan asam karbonat melalui pengeluaran CO2 yang bekerja dalam hitungan menit.

Ginjal yang dapat mengekskresikan urin asam atau urin alkali, sehingga menyesuaikan kembali konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraseluler menuju normal selama asidosis dan alkalosis yang bereaksi lebih lambat

Fisiologi – Asam Basa

pH normal darah arteri adalah 7,4

Asidosis adalah saat pH turun di bawah nilai 7,4

Alkalosis adalah saat pH meningkat di atas 7,4

Batas rendah pH dimana seseorang dapat hidup lebih dari beberapa jam adalah sekitar 6,8 dan batas atas adalah 8,0

Sumber H+ di tubuh

Pembentukan asam karbonat

Asam inorganik yang diproduksi selama penguraian nutrien

Asam organik yang berasal dari metabolisme antara

Konsekuensi asidosis:

Perubahan eksitabilitas sel saraf dan otot

Pengaruh nyata pada aktivitas enzim

Mempengaruhi kadar K+

Fisiologi – Asam Basa oleh GInjal

Pengaturan keseimbangan konsentrasi ion hidrogen ini dilakukan ginjal melalui tiga mekanisme dasar, yaitu :

Sekresi ion-ion hidrogen

Reabsorbsi ion-ion bikarbonat yang disaring

Produksi ion-ion bikarbonat yang baru

Sekresi Hidrogen

Sekresi ion hidrogen berlangsung di sel-sel epitel tubulus proksimal, segmen tebal asenden ansa henle, dan tubulus distal ke dalam cairan tubulus

REABSORPSI Ion Bikarbonat yang Disaring

Regenerasi Ion Bikarbonat

Dengan penyangga Phospat

Dengan penyangga Amonia

Penyangga Fosfat

Penyangga Amonia

Koreksi Asidosis oleh Ginjal

Asidosis terjadi bila ketika rasio HCO3- dan CO2 dalam cairan ekstraseluler menurun, sehingga menyebabkan penurunan pH

Bila rasio ini menurun akibat penurunan HCO3- disebut asidosis metabolik

Bila pH turun akibat peningkatan pCO2, asidosis ini disebut asidosis respiratorik, diakibatkan oleh peningkatan pCO2 cairan ekstraseluler, yang merangsang sekresi ion hidrogen

Koreksi Asidosis oleh Ginjal

Kadar H+ naikKadar HCO3- turun

HCO3- di ginjal

direabsorpsi seluruhnya

HCO3- banyak

dilepas ke darah

Pembentukan HCO3

- baru

Mengikat ion H+ di darah

pH darah naik

NH4+

(peyangga asam)

Penyangga asam urin (HPO4

+)

Sekresi oleh urin

Koreksi Alkalosis oleh Ginjal

Pada alkalosis, rasio HCO3- terhadap CO2 di dalam cairan ekstraseluler meningkat, menyebabkan peningkatan pada pH (penurunan konsentrasi ion hidrogen)

Koreksi Alkalosis Respiratorik

Pengurangan pCO2 menyebabkan penurunan kecepatan sekresi ion hidrogen oleh tubulus ginjal.

Penurunan sekresi ion hidrogen mengurangi jumlah ion hidrogen dalam cairan tubulus ginjal.

Akibatnya tidak cukup ion hidrogen untuk bereaksi dengan semua HCO3- yang disaring. Oleh karena itu, HCO3- yang tidak dapat bereaksi dengan ion hidrogen tidak direabsorbsi dan diekskresi.

Hal ini menyebabkan penurunan konsentrasi HCO3- plasma.

Jadi koreksi alkalosis respiratorik adalah pengurangan konsentrasi bikarbonat plasma, yang disebabkan peningkatan ekskresi bikarbonat oleh ginjal.

Koreksi Alkalosis Metabolik

Peningkatan pH pada cairan ekstraseluler, penurunan konsentrasi hidrogen terjadi akibat peningkatan konsentrasi ion bikarbonat cairan ekstraseluler.

Kompensasi yang terjadi melalui ginjal adalah peningkatan konsentrasi dalam caiaran ekstraseluler menimbulkan peningkatan muatan bikarbonat yang difiltrasi yang kemudian menyebabkan kelebihan ion bikarbonat melebihi ion hidrogen yang disekresikan dalam cairan tubulus ginjal.

Kelebihan ion bikarbonat di dalam cairan tubulus ginjal gagal untuk direabsorbsi karena tidak ada ion hidrogen yang bereaksi dengannya.

Ion bikarbonat ini akhirnya akan diekskresikan dalam urin.

Pembentukan BatuFAIZA SUPRAINI

1310211044

CALICES, RENAL PELVIS, URETER

CALICES : minor calices (8-12 in number) unite to form 2 or 3 major calices which join to form renal pelvis

RENAL PELVISURETER : adult is 30 cm long, narrowing : (1) ureteropelvic junction, (2) ureter crosses over the iliac vessels, (3) courses through the bladder wall

REGULASI KALSIUM,PTH dan fosfat RENAL

Mengatur ketersediaan kalsium dalam serum Kadar Kalsium serum menurunMerangsang

PTH1. Meningkatkan absorpsi kalsium di usus halus, 2.Resorpsi kalsium tulang, 3.aktivasi vit D di renal

Patofisiologi batu sal.kemih

Banyak teori, salah satunya: Ketidakseimbangan proses solubilitas dan presipitasi

Merupakan Proses kaskade kompleks

AwalnyaKeadaan ‘Supersaturasi’keadaan dimana zat mineral terlarut pembentuk kristal batu berada dalam konsentrasi tinggi sehingga kristal-kristal akan terbentuk di dalam urintidak serta merta terbentuk batu saluran kemih

Unstable Supersaturation

Metastable Supersaturation

Undersaturated

Keadaan dengan kecepatan arus urin normal akan mencegah keadaan supersaturasimencegah pembentukan inti batu

Formasi kristal dapat terjadi jika: waktu yang adekuat dalam keadaan konsentrasi tinggi zat pembentuk kristal terlarut, adanya stasis atau obstruksi dari sal kemih, terdapat zat-zat kostituen lain yang menyebabkan urine dapat membentuk kristal

Tahap Pembentukan Batu

Nukleasi

Growth

Agregasi

Ion-ion seperti Kalsium, fosfat, oksalat dsb dapat spontan bergabungMembentuk nidus, inti dari batu

Pembentukan batu

Penghambat pembentukan urolithiasis

Magnesium

Sitrat

Protein Glikosaminoglikan (GAG)

Protein Tamm Horsfall

Sulfat

Nefrokalsin

Osteopontin

Klasifikasi Jenis Batu

1. Berdasarkan Ukuran: 5, > 5-10,> 10-20, and > 20 mm

2. Berdasarkan lokasi: Upper, middle atau lower calyx; renal pelvis; upper,middle atau distal ureter; dan urinary bladder.

3. Karakteristik batu dari x-ray

4. Etiologi pembentukan batu

5.Komposisi batu

6. Berdasarkan Faktor Risiko

*EAU Guideliness 2013

Klasifikasi dan defek metabolik/lingkungan

Batu Kalsium

Hiperkalsiuria Kelainan yang paling umum pada penderita batu saluran kemih jenis kalsium 80-85%

Kadar tinggi [Ca++] di urin Meningkatkan saturasi urin dan menurunkan aktifitas inhibitor

Dapat disebabkan juga karena peningkatan oksalat dan rendahnya kadar sitrat urin

Absorptive Hypercalciuria

Peningkatan absorpsi kalsium di usus halus (khususnya jejenum)kadar kalsium tinggi di serumpeningkatan filtrasi glomerulussupresi parathiroid hormonpenurunan resorpsi di tubularekskresi kalsium > 4mg/kg/day (Parks and Coe, 1986)

Hiperkalsiuria : Kadar kalsium urin> 150-200 mg /day (Menon, 1986)

Tipe I :kadar kalsium urin tetap tinggi walaupun dengan pembatasan (restriksi) kalsium

Fosfat selulose 10-15 gram po dalam 3 dosis scr efektif mengikat kalsium dalam penyerapan di usus↓serapan kalsium

Type II : Dietary dependenartinya dapat dinormalkan dengan pembatasan asupan kalsium400-600mg/hari

Underlying abnormality /Tipe III: Kebocoran fosfat renalserum fosfat rendahpeningkatan sintesis 1,25-dihidroxyvitamin Dpeningkatan absorpsi fosfat dan Ca++ ↑Serum Ca++ekskresi kalsium meningkatterapi fosfatorthophosfat 250gr(3-4x/hari)menghambat pembentukan sintesis vit D

TERAPI PENCEGAHAN BATU KALSIUM

1. Menaikkan asupan cairan

2. Pengaturan asupan kalsium

3. Serat

4. Restriksi oksalat

5. Mengurangi asupan protein

6. Thiazide

7. Allopurinol

Renal Hypercalciuria

Gangguan reapsorpsi Ca++ karena renal tubular defek ekskresi kalsium berlebihan ↑kadar kalsium di urin ↓kadar kalsium serumdikompensasi oleh hyperparathyroidism sekunderabsorpsi ditingkatkan di lumen usus dan mengambil kalsium dari tulang

Karakteristik : kadar kalsium darah tetap normal, peningkatan kadar kalsium urine (walaupun saat puasa), dan peningkatan kadar PTH

Terapi dengan HCTmeningkatkan absorpsi kalsium di tubular proximal di nefron

Resorptive Hypercalciuria

Jarangkurang dari 5-10%

Berhubungan dengan hiperparatiroid primer

Sekresi PTH meningkatmeningkatkan resorpsi kalsium tulang dan memperbaiki absorpsi kalsium di instestinal meningkatkan sintesis 1,25-dihidroxyvitamin D di renal terdapat peningkatan kadar kalsium urinenefrokalsinosisnefrolithiasis berulangsurgical removal adenoma parathyroid

Hyperuricosuric Calcium Nephrolithiasis

Disebabkan karena asupan purin yang berlebihan atau peningkatan produksi asam urat endogenmonosodium urat ↑ Menyebabkan terbentuknya nukleasi inti yang heterogenous

Memiliki kadar asam urat yang tinggi (>600mg/24jam pada wanita, dan 750mg/dl pada pria)pH urin >5.5

Dapat diterapi dengan pembatasan asupan purin, atau allopurinol(xantine oksidase inhibitor) yang menurunkan sintesis asam urat endogen

Hyperoxalouric Calcium Nephrolithiasis

Kadar oksalat urin > 40 mg/day ↑ saturasi urin dari Ca Oxalate

Sering ditemukan pada pasien infalamatory bowel disease atau keadaan diare kronis yang menyebabkan keadaan dehidrasi beratmalabsorpsi karena tingginya kadar lemak intralumen, mengikat kalsium saponifikasiterdapat banyak oksalat bebas yang diabsorpsi

Terapi suplemen kalsium &magnesium per oral

Pembatasan asupan lemak dan trigliserida

Dikenal juga hiperoksalouria primer: gangguan pada biosintesis oksalatkelainan herediter yang langka

NON CALCIUM STONESSTRUVITE

Terbentuk dari magnesium, amonium dan fosfat (MAP) (MgNH4PO4 • 6H2O)

Berhubungan dengan infeksi yang disebabkan oleh urea-splitting bacteria (proteus, paseudominas, klebsiella, staphilococci dsb)

Umumnya ditemukan pada wanita dan terjadi berulang

Seringkali muncul sebagai batu staghorn

Umumnya kadar pH>7.2 (urine normal 5.85)

Berhubungan dengan adanya infeksi dan keadaan seperti neurogenik bladder sebagai predisposisi

Batu Struvit

Urea

Splitter

• Proteus, Klebsiella, Serratia, Enterobakter, Pseudomonas dan Stapilokokus

PH >7.2

• Suasana urine menjadi basa

Batu

• Terbentuk batu kompleks MAP(Magnesium Amonium Phosfat)

Pemberian anti bakterial agent sesuai hasil kulturdapat menurunkan kadar urease pada urin hingga 99%

Penghilangan batu infeksi

Menyingkirkan benda asing dalam saluran kemih yang dapat menjadi sumber infeksi, cth:kateter suprapubik maupun jenis lainnya

Batu ASAM URAT

Determinan utama: pH rendah (PH<6.0), volume urine (Vol <2 Liter/hari) yang rendah dan hiperurikosuria

PurineHipoxantinexantineuric acid

Pada : Pasien penyakit gout, Terapi mieloproliferatif, terapi kanker, obat urikosurik (sulfiperazone, thiazide, salisilat)

Alkalinisasisodium bikarbonat, potassium bikarbonat, potassium sitratpH 6.5-7

Xantine oksidase inhibitor

Lainnya Cystinegangguan kongenital absorbsi di usus halus Xantinekongenital defisiensi dari xantine oksidase IndinavirProtease inhibitorterapi pada pasien sindrom

imunodefisiensi imunradiolusen Silikatjarang

Referensi

1. Trudy Mckee, James R Meckee. Biochemistry , The Molecular Basic of Life. 3rd 2000 : 80-82

2. Arthur C. Guyton, M.D, John E.Hall, PhD. Fisiologi Kedokteran. EGC. Edisi 9. 1997 : 481-483, 490-499

3. Vander, Sherman, Luciano. Human Physiology, The Mechanisms of Body Fuction 2001: 543-548

4. Murray R K, et al. Harper’s Biochemistry 25th ed. Appleton & Lange. America 2000 : 11-13

5. William F. Ganong, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran , Edisi 17. 1995 : 702-704