Tugas Baca
CAIRAN KOLOID Sumber :
Perioperative Fluid Therapy Robert G. Hahn, Donald S.Prough, Christer H. Svensen
Oleh Adam Kurnia Wandana PPDS I Anestesiologi dan Reanimasi FK-UGM / RSUP Dr. Sardjito Yogyakarta
Pembimbing,
Moderator,
dr. Djayanti Sari, SpAn, M.Kes
dr. Calcarina FRW, SpAn, KIC
BAGIAN ANESTESIOLOGI DAN REANIMASI FAKULTAS KEDOKTERAN / RSUP DR. SARDJITO YOGYAKARTA 2009
Cairan koloid
Pendahuluan Tujuan dari BAB ini adalah untuk membandingkan larutan koloid berdasarkan perbedaan karakteristik larutan koloid. Hasil dari penelitian tentang perbandingan cairan akan dibahas ditempat lain. Pertama tentang pengertian dasar, setelah itu
kita akan diskusi
secara umum hal-hal yang berkaitan
dengan dengan koloid sebelum diakhiri dengan tinjauan tiap larutan koloid yang ada. Tinjuan ini sangat penting karena availabilitas larutan di Amerika Utara dan di Eropa tidaklah sama dan kita akan batasi diskusi pada aspek umum dibanding membahas sampai spesifikasi tiap cairan. Untuk meluruskan pemahaman dan menggambarkan apakan koloid itu, sebaiknya kita meninjau ulang 2 konsep fisiologi dasar : kompartemen cairan tubuh dan hukum Starling. Total Body Water terbagi dalam kompartemen cairan tubuh, yaitu intraselular dan ekstraselular yang dipisahkan oleh membran sel. (gambar 1). Ruang ekstraseluler kemudian dibagi lagi menjadi intravaskular dan kompartemen interstisial yang dipisahkan oleh membran kapiler. Air dapat bebas melintas dari satu ruang ke ruang lain tetapi elektrolit dapat berpindah bebas hanya antara 2 komponen ekstraseluler. Molekul besar seperti protein tidak dapat dengan mudah bertukaran antar komparteman pada manusia sehat. Konsep lain yang juga penting ketika berdiskusi koloid adalah hukum Starling tentang pertukaran cairan antara kompartemen intarvaskular dan interstisial. Keadaan keseimbangan bahwa perpindahan cairan tergantung pada dua gradient t: gradient antara intravaskukler dan tekanan hidrostatik interstisial (Piv – Pit) dimana cairan cenderung berpindah keluar dari ruang intravaskular, dan perbedaan antara tekanan onkotik pada 2 kompartemen (пiv – пit) akan menahan cairan tetap berada dalam ruang intravaskular. Ilustrasi refleksi digambarkan dengan σ, yaitu ukuran permeabilitas membran untuk lintasan protein. Semakin kecil nilai σ, semakin besar lintasan protein dan semakin kecil pengaruh perbedaan tekanan onkotik dalam pertukaran trans membran. Pada orang sehat, lintasan protein ini relatif tidak penting.
Gambar 1. Gambaran sistematik komposisi cairan tubuh tiap kompartemen.
Dua konsep diatas membantu kita untuk memahami apakah kolloid itu, yaitu zat berat molekul basar ( HMW ) yang sebagian besar tinggal di dalam kompartemen intravaskular, dengan demikian menimbulkan tekanan onkotik. Koloid dipertimbangakan
lebih banyak tinggal di intravaskular dibandingkan
dengan kristaloid, berdasarkan kenyataan tersebut. Hal ini tidak terjadi jika membran kapiler berubah. Human albumin, hydroxyethil starch (HES), gelatins dan larutan dextran merupakan koloid utama. Zat lain mungkin dipertimbangakn sebagai kolid tetapi hanya dibatasi pada indikasi khusus dan akan dibahas nanti. Fresh Frozen Plasma adalah salah satunya. FFP diberikan hanya pada indikasi khusus salah satunya dibutuhkan untuk menyediakan faktor-faktor koagulasi.
Pembahasan Komparatif Dari Prinsip Koloid
Table 1 meperlihatkan karakteristik utama tiap-tiap koloid. Kita akan membahas tentang ini secara umum sebelum membahas tiap-tiap larutan.
Berat Molekul (molecular weigth, MW) Berat molekul dari koloid berpengaruh langsung terhadap persistensi di intravaskuler. Bagaimanapun, koloid tiruan adalah polimer yang mengandung molekul dengan rentang MW yang lebar. Oleh karena itu lebih baik membagi koloid berdasarkan berat molekul untuk menguraikan tiap substan, karena ini lebih akurat untuk menggambarkan koloid dan hubungannya dengan persistensi di intravaskular. Gelatin mempunyai MW yang paling kecil, sedangkan larutan HES mempunyai MW paling besar, itulah yang membedakan persistensi intravaskuler diantara keduanya.
Osmolalitas dan Tekanan Onkotik Hampir semua larutan koloid mempunyai osmolalitas yang normal. Onkositas larutan akan berpengaruh pada ekspansi vaskular, seperti yang diprediksikan oleh hukum Starlling. Semakin tinggi tekanan onkotik semakin besar volume expansi awal.
Waktu Paruh Plasma Waktu paruh plasma koloid tergantung dari berat molekul larutan, rute eliminasi dan keterlibatan fungsi organ (terutama dieliminasi melalui ginjal ). Waktu paruh dari koloid sangat besar dan akan dibahas saat membahas masingmasing larutan.
Ekspansi Plasma Volume Tingkat ekspansi volume terutama ditentukan oleh berat molekul, dimana persistensi intravaskuler juga ditentukan oleh eliminasi dari koloid. Saat dibandingkan dengan kristaloid, koloid menyebabkan lebih banyak ekspansi plasma volume dalam jumlah volume yang sama saat diberikan. Dengan begitu, koloid adalah plasma ekspander yang baik. Durasi dari ekspansi plasma bervariasi antar koloid yang berbeda. Gelatin mempunyai durasi ekspansi volume yang paling pendek.
Komposisi Asam Basa Larutan Albumin dan gelatin mempunyai pH fisiologis, sementara larutan lain cenderung mempunyai pH asam. Relevasi klinik terhadap hal ini mungkin akan dijelaskan lebih jauh.
Kandungan Elektrolit. Dengan kristaloid, penggantian volum yang efektif memerlukan pemberian natrium, jadi koloid telah diusulkan dalam sediaan bebas garam ( salt free). Sebagai contoh, konsentrasi natrium dijaga rendah dalam “albumin rendah garam”. Meskipun demikian, kandungan natrium dalam larutan koloid yang ada di pasaran hampir sama dengan larutan kristaloid, sedangkan konsentrasi kalium berbeda. larutan gelatin urea-linked mengandung rendah kalium, tapi tidak berati. Kalsium juga terkandung dalam larutan gelatin ini.
Dimensi Farmokoekonomik Koloid lebih mahal dibandingkan kristaloid. Albumin adalah koloid yang paling mahal di Eropa jika dihitung per satuan liter. Bagaimanapun, jika biaya adalah satu-satunya faktor yang mempengengaruhi target hemodinamik, situasi akan lebih mudah, tetapi aspek lain harus tetap kita pertimbangkan. Sebagai contoh, bagaimana edema yang terjadi ketika cairan kristaloid yang diberikan dalam volume yang besar? Bagaimana kemungkinan efek yang menguntungkan terhadap fungsi
organ? Bagaimana dengan waktu tinggal ( length of stay ),
kebutuhan untuk ventilasi mekanik, dan toleransi terhadap enteral feeding ? Meskipun efek pada fungsi organ kecil mungkin membutuhkan lebih sedikit teknologi yang mahal dengan demikian biaya lebih murah. Sayang sekali, data dari pertanyaan diatas masih sedikit dan butuh penelitian yang kuat.
Kandungan Spesifik Dari Koloid
Human Albumin Solution Albumin, koloid asli yang terpenting, memiliki kandungan yang unik. Albumin
berperan
sekitar
80%
tekanan
onkotik
normal,
tetapi
ketika
permeabilitas kapiler meningkat, hubungan ini menjadi tidak jelas, karena substansi lain dapat berperan dalam tekanan onkotik. Albumin mempunyai waktu paruh yang panjang ( lebih dari 16 jam). Ketika diberikan, ada 2 fase yang dilewati. Fase pertama tergantung pada rerata pertukaran
transkapiler
yang
sesuai
dengan
perjalanan
albumin
dari
intravaskuler ke kompartemen ekstravaskuler. Informasi bagaimana mekanisme yang terjadi tersebut masih terbatas, tetapi albumin melintas melalui lubang di membran kapiler dan menggunakan transporter yang disebut
albondin .
Fase
kedua adalah fungsi dari fractional degradation rate. Volume intravaskuler meningkat sekitar 500mL setelah pemberian 100mL Albumin 25%, sebagian besar disebabkan oleh pergerakan cairan dari ruang interstisial ke dalam plasma oleh karena peningkatan tekanan onkotik. Albumin merupakan substansi protein pengikat yang utama, baik endogenous maupun eksogenous. Untuk obat yang kuat ikatannya dengan albumin dan dengan rentang terapeutik yang sempit dan dalam kondisi hipoalbuminemia, ini akan menyebabkan peningkatan fraksi bebas dari obat tersebut. Untuk beberapa obat, hal ini mungkin merupakan efek yang menguntungkan, seperti yang diperlihatkan dengan ceftriakson. Albumin juga memperlihatkan efek antioksidan dan scavenger. Albumin mengikat oksigen radikal bebas, mengubah grup thiol, dan berrperan dalam modulasi beberapa substansi yang terlibat dalam reaksi oksidasi. Albumin mempengaruhi koagulasi. Albumin menurunkan aggregasi platelet dan mempunyai aktivitas seperti heparin, mempunyai kemampuan untuk mempotensiasi antitrombin. Albumin,mengandung
protein
bermuatan
negatif,
berperan
pembentukan anion gap, dan berpengaruh dalam status asam basa.
dalam
Meskipun mempengaruhi
kontroversial, mikrosirkulasi
ada
kejadian
bahwa
albumin
mungkin
dengan memodifikasi permeabilitas kapiler.
Protein, berdasarkan berat molekul, mampu menghambat protein lemah di membran kapiler. Akhirnya, penelitian mendukung peran albumin dalam memodulasi apoptosis pada manusia. Dengan cara yang modern, transmisi penyakit infeksiuos menjadi jarang, dan larutan albumin mempunyai profile keamanan yang panjang. Anafilaksis yang dicetuskan oleh pemberian albumin dilaporkan sekitar 1,5% kasus.
Hydroxyethil Strach Solution Strach terbuat
dari glycopectins yang telah
dimodifikasi dengan
penambahan group hydroxyehyl, untuk mencegah dari degradasi oleh amylase endogen.
Bermacam-macam
larutan
HES
membuat
kesulitan
dalam
mengklasifikasikan. HES di golongkan berdasarkan beberapa hal : - Konsentrasi
: low (6%) dan high (10%)
- Berat molekul
: low (~ 7kDa), medium (~200kDa), high (~ 450 kDa)
- Derajat substitusi : low(0,45 – 0,58) dan high (0,62-0,70) - C2 / C6 ratio
: low (<8) dan high (>8)
Derajat substitusi mengacu pada modifikasi substansi original dengan penambahan grup hydroxyethyl . Semakin tinggi derajat subsitusi, semakin besar resistensi terhadap degradasi, akibatnya, semakin lama larutan tersebut tinggal dalam intravaskular. Rasio C2/C6 mengacu pada tempat dimana substitusi terjadi dalam molekul glukosa awal dan sama seperti diatas, semakin tinggi rasio C2/C6, semakin lama waktu paruh sehingga semakin lama di dalam darah. Seperti halnya albumin, ekspansi volume pada umumnya lebih tinggi dibanding pemberian satu infus, terutama jika konsentrasinya lebih tinggi (2530). Ekspansi intravaskular sama atau lebih besar dibandingkan mendapat
dextran. Peningkatan tekanan osmotik koloid ketika diberikan HES equivalen dengan albumin. Waktu paruh tentu saja tergantung pada berat molekul, tetapi juga akumulasi
di jaringan.
Eliminasi
HES
oleh ginjal,
meskipun beberapa
dihancurkan oleh enzim endogen, dengan sekitar 70% substansi yang diberikan di eliminasi dalam 8 hari dan sekitar 90% dalam 42 hari. HES juga terakumulasi di system retikuloendotelial, termasuk jaringan subkutan, beberapa kasus menyebabkan pruritus yang lama pada pasien yang menerima larutan ini, meskipun temuan ini masih dapat diperdebatkan. Generasi baru dari berat molekul rendah telah dikembangkan dan telah menunjukan mempunyai kemiripan dalam hal ekspansi voume, tetapi dengan sedikit efek samping. (lihat bagian di larutan Gelatin dan larutan dekstran di bawah) Larutan HES dapat mempengaruhi system koagulopati tergantung pada dosis. Efek ini juga langsung berkaitan dengan berat molekul HES. Terpisah dari berat molekul, hal tersebut terlihat bahwa tahapan substitusi sangat penting dalam penemuan ini. Bagaimanapun juga berat molekul
yang rendah
mempunyai efek yang sama pada koagulasi adalah tidak jelas. Tetapi sekarang telah jelas bahwa efek lain juga terlibat. Larutan HES menurunkan agregrasi pletelet, faktor von Willebrand, faktor VIII, dan daya beku, dan meningkatkan protrombin dan partisal tromboplastin time. Efek HES pada fungsi ginjal juga diperhatikan. Satu penelitian oleh Schortgen et al menunjukkan peningkatan insiden gagal ginjal pada pasien sepsis ketika mereka ditransfusikan dengan larutan HES 6%. Sekali lagi, hal tersebut juga meragukan apakah hasil ini dapat diterapkan pada larutan berat molekul yang rendah. Adapun penelitian lain tentang efek pada ginjal saling bertentangan. Reaksi anafilaktoid dilaporkan terjadi pada sedikit kasus (kurang dari 0,1%) Larutan pentastarch mempunyai berat molekul lebih rendah dibanding HES dan pentastarch mempunyai grup hydroxyethil yang di substitusi. Larutan
ini juga tersedia dalam larutan 6% dan 10% dengan rata-rata berat molekul 264.000 kDa. Retensi jaringan dari larutan tersebut tidak begitu diketahui dan waktu paruh sekitar 5 jam. Seperti koloid lainnya, pentastarch dapat mengekspansi volum intravaskuler dengan lebih dari volume yang diinfuskan.
Larutan gelatin Larutan gelatin terbuat dari kolagen bovine dan tidak tersedia di Amerika Utara. Ada 2 tipe larutan gelatin, urea-bridge dan succiunylated form. Berat molekul yang relatif kecil dari larutan ini menyebabkan larutan ini baik dalam ekspansi volume, tetapi waktu tinggal dalam intravaskuler singkat. Larutan gelatin sangat cepat dieksresikan oleh ginjal. Meskipun gelatin biasanya dianggap bebas efek dalam sistem koagulasi, beberapa menunjukkan pengaruh terhadap pembekuan. Larutan gelatin dapat membangkitkan reaksi alergi dibanding larutan lain. Reaksi anafilaktoid terjadi pada 0,345% pasien, tetapi reaksi anafilaksis yang sesungguhnya jarang terjadi.
Larutan Dextran Larutan dextran dihasilkan dari hidroksilasi dari polisakaride oleh bakteri, akan menghasilkan substansi dengan beragam berat molekul. Dua tipe utama dari dextran yang tersedia, dextran 40 dan 70, berhubungan dengan rata-rata berat molekul. Pemberian 500mL dextran 40 dapat meningkatkan volume intravaskuler 750 dalam 1 jam. Larutan dextran terutama diekskresikan oleh ginjal, meskipun sebagian dibersihkan secara endogen. Molekul yang lebih kecil (14.000 – 18.000 kDa) dapat cepat di ekskresikan dalam 15 menit, sedangkan molekul yang lebih besar (55.000 kDa) dapat bertahan di sirkulasi untuk beberapa hari. Menurut pengalaman, lebih dari 40% dextran 40 dan 70% dextran 70 tinggal di sirkulasi dalam 12 jam.
Dextran dapat mempengaruhi sistem koagulasi dengan bermacam cara. Dextran dapat menurunkan adhesi platelet, memicu fibrinolisis, menurunkan fibrinogen, dan juga menurunkan viskositas darah. Efek ini dapat menjelaskan kenapa larutan dextran dapat dipakai sebagai antikoagulan dalam mencegah fenomena thromboembolism. Bagaimanapun, heparin tetap menggantikan dextran untuk indikasi antikoagulan. Efek ini juga menjelaskan mengapa ketika diberikan dalam jumlah besar, terjadi kecenderungan perdarahan. Larutan dextran dihubungkan dengan perkembangan gagal ginjal, terutama pada pasien hipovolemik. Reaksi anafilaktoid masih menjadi resiko utama dari larutan dextran. (0,273% pasien dengan dextran 70). hal tersebut, bagaimanapun juga, dapat dicegah.
Kesimpulan
Sangat kompleks jika berdiskusi tentang larutan koloid. Dibandingkan kristaloid, larutan koloid secara umum lebih lama tinggal di ruang intravaskuler, sehingga edema lebih sedikit. Berkenaan dengan koloid, dalam memilih, dokter memerlukan pengetahuan tentang perbedaan kandungan-kandungan koloid dan efek samping dari preparat yang tersedia, dan hasil dari beberapa penelitian.
