Patofisiologi Acute Kidney Injury (AKI) Oleh: Rakhmah Sari Indah Cahyani Patofisiologi Accute Renal Injury (AKI) Secara normal, fungsi pengaturan komposisi dan volume cairan ekstraseluler diperankan secara dominan oleh ginjal. Berbagai substansi yang termasuk ke dalam produk sampah, senyawa asing, bahkan senyawa yang masih berguna dengan jumlah berlebihan di dalam tubuh akan dikeluarkan dalam kadar yang sesuai bersama urin. Salah satu contoh produk sampah yang dikeluarkan bersama urin adalah sampah nitrogen yang terdiri atas urea, amonia, dan kreatinin.1 Adanya suatu penurunan fungsi pada ginjal yang terjadi secara tiba-tiba dapat mengakibatkan sampah nitrogen dan berbagai senyawa lain yang seharusnya dikeluarkan oleh ginjal menjadi tertahan dan terakumulasi di dalam tubuh. Akibatnya, keseimbangan cairan, elektrolit, dan asam-basa di dalam tubuh dapat terganggu. Keadaan patologis inilah yang disebut sebagai acute kidney injury (AKI) yang sebelumnya dikenal sebagai acute renal failure (ARF).2,3 Sindrom ini dicirikan oleh adanya peningkatan konsentrasi urea di dalam darah yang dapat disertai peningkatan pula pada kadar kreatinin serum. Penurunan volume urin (oligouria) juga dilaporkan sering terjadi pada pasien AKI tetapi hal ini bukanlah suatu manifestasi klinis yang tetap. Penurunan laju filtrasi glomerulus (LFG) secara cepat dalam hitungan jam sampai hari yang bersifat reversibel terjadi pada pasien dengan tingkat AKI yang ringan. Pada kasus yang lebih berat, regulasi volume sirkulasi serta komposisi elektrolit dan asam-basa dapat menjadi kacau.2,4 Penyebab dan Patofisiologi Dilihat dari penyebabnya, AKI dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu prerenal, intrinsik, dan postrenal. Pengelompokkan ini ternyata dapat memudahkan diagnosis dan manajemen dari AKI.2,4
Gambar 1. Pembagian AKI berdasarkan etiologinya2
a. AKI Prerenal Perfusi renal memegang peranan yang penting terhadap kinerja ginjal. Sebanyak 20-25% dari total keluaran jantung digunakan untuk suplai ke organ ginjal.5 Apabila terjadi penurunan perfusi ginjal yang ringan sampai sedang, AKI prerenal dapat terjadi sebagai respon fisiologis tubuh. Pada tingkat prerenal ini, parenkim ginjal masih baik dan tidak terlihat adanya kerusakan. Jika kondisi hipoperfusi tidak segera diperbaiki dan menjadi semakin parah dapat menyebabkan suatu jejas iskemik yang dinamakan acute tubular necrosis (ATN) dan berlanjut menjadi AKI iskemik.4 Dilihat dari persentasi penyebab AKI, AKI prerenal merupakan bentuk yang paling umum terjadi (~55%). Pasien dengan prerenal AKI dapat mengalami azotemia yang ditunjukkan oleh peningkatan konsentrasi urea di dalam darah dan kreatinin di dalam serum yang seharusnya secara normal nilai blood urea nitrogen (BUN) berada pada kisaran 8-20 mg/dL dan kadar kreatinin serum 0,7-1,4 mg/dL. Azotemia dapat disebabkan oleh aliran darah ginjal dan tekanan hidrostatik di dalam glomerulus yang tidak memadai.2,6 Berbagai keadaan yang dapat muncul pada pasien dengan AKI prerenal yaitu hipovolemia, low cardiac output, vasokonstriksi selektif intrarenal, atau vasodilatasi sitemik. 4 Hipovolemia. Hipovolemia dapat disebabkan oleh syok hemoragik, diare, atau perspirasi. Selain itu, pasien dengan sepsis dan sindrom hepatorenal dapat mengalami hipovolemia karena terjadi redistribusi volume ke kompartemen interstisial.7 Hipovolemi dapat menyebabkan rata-rata tekanan arterial sistemik
menurun. Hal ini akan mengaktifkan baroreseptor untuk berusaha mengembalikan volume darah dan tekanan arteri. Berbagai mediator yang berperan pada mekanisme ini di antaranya perilisan arginin vasopresin, aktivasi sistem saraf simpatis dan RAA. Vasokonstriksi oleh karena angiotensin II, NE, dan AVP terjadi di beberapa tempat yang nonessential untuk mencegah hilangnya garam melalui keringat, menahan air dan garam suapay tidak dikeluarkan oleh ginjal, dan menstimulasi rasa haus dan ingin garam.4 Sistem autoregulasi turut bekerja dengan memicu vasodilatasi arteriol aferen. Vasodilator seperti prostaglandin pun ditingkatkan. Sementara itu, di arteriol eferen terjadi vasokonstriksi. Dengan demikian tekanan intraglomerular tetap tetap terjaga. Akan tetapi, hipoperfusi yang parah menyebabkan mekanisme autoregulasi ini menjadi kewalahan sehingga laju filtrasi oleg glomerulus dapat
mengalami penurunan.4 Low cardiac output. Penyebab hal ini bisa berasal dari penyakit kardiak akut ataupun kronik dan ventilasi mekanik. Mekanisme menurunnya cardiac output karena ventilasi mekanik ialah terjadinya peningkatan tekanan toraks yang mengakibatkan preload kardiak menurun dan afterload-nya meningkat. Selain itu, hal ini juga dapat menyebabkan biotrauma yang dapat memicu reaksi inflamasi di paru yang pada akhirnya dapat mempengaruhi fungsi ginjal.7
Gambar 2. Akibat AKI prerenal7
b. AKI intrinsik Kasus AKI intrinsik menyumbang angka sebesar ~40%.4 Beberapa hal seperti sepsis, iskemik, dan nefrotoksin baik endogen maupun eksogen dapat menjadi
penyebab AKI instrinsik. Selain itu terdapat beberapa penyebab lainnya yang kurang umum yang berhubungan dengan situs utama kerusakan parenkim yang biasanya terjadi di glomerulus, pembuluh darah, dan tubulointerstisial.2 AKI karena Sepsis Definisi sepsis ialah reaksi tubuh yang hebat terhadap bakteri atau kuman lainnya.8 Sepsis yang disertai komplikasi AKI dapat membahayakan pasien dan berujung pada kematian. Sepsis dapat menimbulkan efek hemodinamik yang disebabkan oleh vasodilatasi pembuluuh darah secara general. Efek ini dimediasi oleh sitokin yang selanjutnya meng-upregulasi NO sintase yang dapat menyebabkan laju filtrasi glomerulus menurun. Kerusakan endotel juga dapat ditemui yang selanjutnya dapat mengakibatkan trombosis, adesi dan migrasi
leukosit, dan aktivasi ROS.2 AKI karena iskemik
Gambar 2. Akibat AKI prerenal2
Pada ginjal terdapat salah situs yang sangat hipoksik di bagian medulla renalis yakni pada medulla yang lebih keluar karena struktur pembuluh darahnya yang bertugas mensuplai tubulus. Oleh karena itu, bagian ini sangat rentan terhadap jejas iskemik.2 Pada individu yang sehat, iskemia sendiri belum mampu mengakibatkan AKI yang parah. Iskemia yang menyebabkan AKI biasanya dikarenakan ada penyebab lainnya seperti penyakit ginjal kronik, orang yang sudah tua, sepsis, obat-obatan yang bersifat toksik terhadap ginjal, rhabdomyolisis, serta pada kasus kebakaran dan pankreatitis dengan inflamasi sistemik.2
AKI karena nefrotoksin
Struktur pada ginjal yang meliputi tubulus, interstisium, vaskularisasi, dan sistem pengumpul seluruhnya memiliki kerentanan terhadap jejas toksik. Faktor risiko dari nefrotoksisitas dapat meliputi usia yang lebih tua, penyakit ginjal kronik, dan azotemia pre-renal. Hal yang dapat meingkatkan risiko adalah hipoalbuminuria yang dapat menyebabkan obat-obatan yang bersirkulasi bebas menjadi meningkat.2 c. AKI postrenal Sebanyak ~5% pada kasus AKI disebabkan oleh obstruksi pada traktus urinarius yang merupakan penyebab AKI post renal.4 Gangguan fungsional atau struktur mulai dari bagian pelvis renalis hingga bagian ujung uretra merupakan penyebab aliran urin menjadi terhambat. Hambatan terhadap aliran urin dapat mengakibatkan peningkatan tekanan hidrostatik retrograde dan gangguan pada filtrasi glomerulus. Pada individu yang sehat, AKI terjadi apabila obstruksi terjadi pada kedua ginjal (bilateral). Kasus AKI yang terjadi secara unilateral disebabkan oleh adanya penyakit ginjal kronis yang telah mendasari atau terjadi vasospasme secara kontralateral ginjal di beberapa kasus yang jarang.2 Berdasarkan lokasinya, obstruksi pada leher kandung kemih terjadi lebih sering. Peristiwa ini berkaitan dengan adannya penyakit prostat, penyakit kandung kemih neurogenik, dan penggunaan obat-obatan antikolinergik. Adapun tipe obstruksi di bagian ureter dapat berupa intraluminal, infiltrasi pada dinding ureter, dan kompresi eksternal. Obstruksi intraluminal dapat disebabkan oleh kalkulus, bekuan darah, dan pengelupasan papilla renalis. Sementara itu, obstruksi yang berasal dari infiltrasi dinding ureter contohnya ialah pada kasus neoplasia. Kompresi eksternal dapat disebabkan oleh neoplasma, abses, fibrosis retroperitoneal, dan kerusakan pembedahan yang tidak hati-hati. Bekuan darah, kalkulus, dan striktur uretra merupakan obstruksi traktur urinarius bagain bawah yang kurang umum.2 Filtrasi glomerulus yang terjadi secara terus-menerus termasuk pada fase akut obstruksi dapat menyebabkan tekanan intraluminal pada bagian yang lebih atas dari lokasi obstruksi akan meningkat. Peningkatan tekanan ini jika terlalu lama akan mengakibatkan bagian tersebut mengalami distensi dan menurunkan laju filtrasi oleh glomerulus. Selain itu, penurunan laju filtrasi glomerulus lebih lanjut disebabkan oleh dilatasi arteriola aferen yang segera diikuti vasokontrsiksi karena pengaruh angiotensin II, vasopresin, dan thromboxane A2.2,4
1 . Rhoades RA. Bell DR. Medical Physiology: Principle of Clinical Medicine. 3rd ed. China:
Lippincott Williams & Wilkins. 2009. p. 391. 2 . Longo DL, Kasper DL, Jameson JL, Fauci AS, Hauser SL, Loscalzo J. Harrison’s Principles of
Internal Medicine. 18th Ed. USA: McGraw-Hill. 2012. 3 . Nair M, Peate I. Fundamentals of Applied Pathophysiology: An Essential Guide for Nursing and
Healthcare Students. 2nd Ed. John Wiley & Sons. 2013. 4 . Longo DL, Kasper DL, Jameson JL, Fauci AS, Hauser SL, Loscalzo J. Harrison’s Principles of
Internal Medicine. 16th Ed. USA: McGraw-Hill. 2005. p.1644-1647. 5 . Martini FH, Nath JL, Bartholomew EF. Fundamentals of Anatomy and Physiology. 9th Ed. San
Fransisco: Pearson Benjamin Cummings. 2012. p. 957. 6 . Salifu MO. Azotemia. [Internet]. [Cited on 27 March 2013]. Available from:
http://emedicine.medscape.com/article/238545-overview 7 . Jörres A, Ronco C, Kellum JA. Management of Acute Kidney Problems. Springer-Verlag Berlin Heidenberg. 2010. p. 34-35. 8 . Pubmed Health. Sepsis. [Internet]. [Cited on 28 March 2013]. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMH0001687/
