Keseimbangan Cairan, Elektrolit, Asam, dan Basa
1. Cairan Cairan Tubuh dan dan Elekt Elektro rolit lit Proporsi tubuh manusia terdiri atas cairan dengan proporsi yang besar yaitu sekitar 49-60% berat badan rata-rata orang dewasa adalah air. Air sangat penting untuk untuk kesehatan kesehatan dan fungsi fungsi sel normal yang berpern berpern penting penting sebagai medium untuk reaksi metabolik di dalam sel pengangkut !at gi!i produk sisa dan !at lain serta mengatur dan mempertahankan suhu tubuh. A. "istrib "istribusi usi #air #airan an $ub $ubuh uh #airan tubuh dibagi ke dalam dua komponen utama intrasel dan ekstrasel. #airan intrasel #&'( ditemukan berada di dalam sel-sel tubuh. #airan intrasel menyu menyusun sun sekita sekitarr dua pertig pertigaa cairan cairan tubuh tubuh total total pada pada orang orang dewasa. dewasa. #airan ekstrase ekstrasell #)'( #)'( ditemu ditemukan kan berada berada di luar luar sel dan menyu menyusun sun sekita sekitarr seperti sepertiga ga cairan tubuh total. #airan ekstrasel dibagi men*adi beberapa kompartemen. "ua kompartemen kompartemen utama cairan ekstrasel adalah intra+askula intra+askularr dan interstisial. interstisial. #airan intra+askuler atau plasma ditemukan berada di dalam sistem +askular. #airam interstisialmengelilingi sel. ,ompartemen cairan ekstrasel yang lain adalah cairan limfe limfe dan transse transselul lular ar.. #ontoh #ontoh cairan cairan transelu transelular lar adalah adalah cairan cairan serebro serebrospi spinal nal perikardial pankreatik pleural intraokular biliaris peritoneal dan sino+ial. #air #airan an intr intrase asell #&' #&'(( sang sangat at pent pentin ing g untu untuk k fung fungsi si norm normal al sel. sel. #&' #&' meng mengan andu dung ng !at !at terl terlaru arutt sepert sepertii oksig oksigen en elek elektr trol olit it dan dan gluk glukos osa a #&' #&' *uga *uga menyediakan medium untuk tempat berlangsungnya proses metabolisme sel. #)' merupakan sistem transpor yang membawa !at gi!i ke sel dan produk sisa dari sel. isa isaln lny ya plas plasma ma memb membaw awaa oksi oksige gen n dari dari paru paru dan dan gluk glukos osaa dari dari salu salura ran n pencernaan ke pembuluh darah kapiler pada sistem pembuluh darah. ksigen dan glukosa tersebut melintasi membran kapiler ke ruang interstisial dan melintasi membran sel untuk masuk ke dalam sel. /ute sebaliknya digunakan untuk produk sisa seperti karbondioksida yang keluar dari sel menu*u paru dan sisa metabolisme asam asam pada pada akhi akhirn rny ya akan akan kelu keluar ar menu menu*u *u gin* gin*al al.. #air #airan an inte inters rsti tisi sial al yang ang menmen menmenyu yusiun siun tiga tiga peremp perempat at dari dari #)' #)' menstra menstransp nsporta ortasik sikan an !at sisa dari dari sel melalui sistem limfe serta secara langsung menu*u plasma darah melalui kapiler. . ,ompos ,omposisi isi #airan #airan $ubuh $ubuh Partikel yang bermuatan disebut ion sedangkan partikel yang bermuatan listrik disebut dengan eletrolit. &on yang membawa muatan positif disebut dengan kation kation sedang sedangkan kan ion yang yang membaw membawaa muatan muatan negatif negatif disebu disebutt anion. anion. #ontoh #ontoh kation adalah natrium 1a 2( kalium , 2( kalsium #a 32( dan magnesium g 32(. #ontoh #ontoh anion adalah klorida #l -( bikarbonat bikarbonat #5- fosfat P43- P43- dan sulfat '43-(. )lektrolit pada umumnya diukur dalam milieui+alen per liter air m)78( atau miligram per 00 mililiter mililiter mg700 mg700 ml(. ilieui+al ilieui+alen en merupakan daya ikat kimia ion atau kemampuan kation berikatan dengan anion untuk membentuk membentuk suatu molekul. ,ompos ,omposisi isi cairan cairan ber+ar ber+ariasi iasi antara antara satu satu kompar kompartem temen en tubuh tubuh dengan dengan kompartemen kompartemen tubuh lain. )lektrolit )lektrolit utama dalam cairan ekstrasel ekstrasel adalah natrium natrium
klorida dan bikarbonat. )lektrolit lain seperti kalium kalsium dan magnesium hanya terdapat dalam *umlah yang lebih kecil. Plasma dan cairan interstisial mengandung sedikit atau tidak mengandung protein. ,alium dan magnesium merupakan kation primer yang terdapat dalam #&' dengan fosfat dan sulfat sebagai anion utama. #. Pergerakan #airan dan )lektrolit $ubuh ,ompartemen cairan tubuh dipisahkan oleh membran sel dan membran kapiler. Partikel kecil seperti ion oksigen dan karbondioksida bergerak dengan mudah menyeberangi membran ini tetapi untuk molekul yang besar seperti glukosa dan protein mengalami kesulitan yang lebih besar untuk menyeberangi membran antar kompartemen ini. etode pergerakan elektrolit dan !at terlarut diantaranya adalah dengan osmosis difusi filtrasi dan transpor aktif. a. smosis smosis adalah pergerakan air menembus membran sel dari larutan yang berkonsentrasi rendah ke larutan yang berkonsentrasi tinggi ,o!ier 300(. elalui osmosis air bergerak menu*u !at terlarut yang berkonsentrasi lebih tinggi sebagai upaya untuk menyeimbangkan konsentrasi cairan. "i dalam tubuh air merupakan !at terlarut . :at terlarut adalah !at yang larut di dalam cairan. :at terlarut terdiri atas elektrolit oksigen dan karbondioksida glukosa urea asam amino dan protein. ,onsentrasi !at terlarut di dalam tubuh disebut dengan osmolalitas. smolalitas ditentukan oleh konsentrasi !at terlarut total di dalam kompartemen cairan dan diukur sebagai bagian dari !at terlarut per kilogram air. 'ebuah larutan isotonik memiliki osmolalitas yang sama dengan cairan tubuh.salin normal 1a#l 09% merupakan contoh dari larutan isotonik. 8arutan hipertonik merupakan larutan yang memiliki osmolalitas yang lebih tinggi dibandingkan cairan tubuh. #ontoh larutan hipertonik adalah 1a#l 05%. 8arutan hipotonik adalah larutan yang memiliki osmolalitas yang lebih rendah dibandingkan dengan cairan tubuh. #ontoh larutan hipotonik adalah 1a#l 0.4;%. $ekanan osmotik merupakan kekuatan larutan untuk menarik air menyeberangi membran semipermeabel.
pori-pori celah membran kapiler. ,ecepatan difusi suatu !at dipengaruhi oleh ukuran molekul konsentrasi larutan dan suhu larutan. olekul yang berukuran lebih besar akan bergerak sedikit lebih lambat dibandingkan molekul yang lebih kecil karena memerlukan energi yang lebih besar untuk bergerak. Pada difusi molekul bergerak dari larutan konsentrasi tinggi ke larutan berkonsentrasi rendah. Peningkatan suhu akan meningkatkan kecepatan pergerakan molekul sehingga kecepatan difusi akan meningkat. c. =iltrasi =iltrasi merupakan proses pergerakan cairan dan !at terlarut secara bersama menyeberangi sebuah membran dari satu kompartemen ke kompartemen lain ,o!ier 300(. Pergerakan ter*adi dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah. #ontoh pergerakan filtrasi adalah pergerakan cairan dan !at gi!i dari kapiler arteriola ke cairan interstisial di sekitar sel. $ekanan di dalam kompartemen yang menghasilkan pergerakan cairan dan sat terlarut di dalam cairan keluar dari kompartemen disebut dengan tekanan filtrasi. $ekanan hidrostatik adalah tekanan yang dikeluarkan oleh cairan di dalam sebuah sistem tertutup pada dinding wa*ah penampung cairan tersebut. Prinsip tekanan hidrostatik adalah cairan bergerak dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah. Pembuluh darah plasma protein di dalam darah mengeluarkan tekanan osmotik koloid atau tekanan onkotik yang melawan tekanan hidrostatik dan menahan cairan di dalam kompartemen pembuluh darah untuk mempertahankan +olume pembuluh darah. Apabila tekanan hidrostatik lebih besar dibandingkan tekanan osmotik maka cairan akan tersaring keluar dari pembuluh darah. #ontoh tekanan filtrasi adalah perbedaan antara tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik. d. $ranspor aktif $ranspor aktif merupakan pergerakan !at menyeberangi membran sel dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi ,o!ier 300(. Perbedaan antara transpor aktif dengan difusi dan osmosis adalah terletak pada energi metabolik yang dihabiskan. "alam transpor aktif sebuah !at berikatan dengan sebuah pembawa di permukaan luar membran sel dan keduannya bergerak ke permukaan dalam membran sel lalu !at dan pembawa akan berpisah dab !at dilepaskan ke bagian dalam sel. 'ebuah pembawa spesifik diperlukan untuk setiap !at en!im dibutuhkan untuk transpor aktif dan energi dikeluarkan. Proses transpor aktif berperan untuk mempertahankan perbedaan konsentrasi ion natrium dan kalium di dalam #&' dan #)'. 1ormalnya *umlah konsentrasi natrium lebih tinggi di dalam sel sehingga untuk mempertahankan proporsi ini mekanisme transpor aktif pompa natrium-kalium( diakti+asi untuk memindahkan natrium ke luat sel dan kalium ke dalam sel. 3. Pengaturan #airan $ubuh A. aluaran #airan Asupan cairan orang dewasa sekitar ;00 sampai 3;00 mm per hari dan butuh tambahan 000 ml ,o!ier 300(. cairan tambahan tersebut
diperoleh dari makanan dan oksidasi makanan selama proses metabolik. ekanisme haus merupakan pengatur primer asupan cairan dengan berpusat di hipotalamus. 'e*umlah stimulus yang dapat memicu pusat rasa haus diantaranya seperti osmotik cairan tubuh +olume +askuler dan angiotensin. $erdapat empat rute haluaran cairan diantaranya adalah> a. ?rin ?rin yang di bentuk oleh gin*al dan diekskresikan oleh kandung kemih merupakan cara utama haluaran cairan. aluaran urin normal orang dewasa adalah .400 sampai .;00 ml per hari atau minimal 0; ml7kg 7*am ,o!ier 300(. @olume urin akan meningkat *ika asupan cairan meningkat. 1amun *ika kehilangan cairan melalui keringat cukup besar maka +olume urin berkurang agar keseimbangan cairan dalam tubuh dapat dipertahankan. b. ,ehilangan yang tidak dirasakan &8( ,ehilangan cairan yang tidak dirasakan ter*adi melalui kulit dan paru. "isebut kehilangan yang tidak dirasakan karena biasanya cairan diekskresikan dengan tidak disadari dan tidak dapat diukur. ,ehilangan cairan yang tidak dirasakan melalui kulit ter*adi dengan dua cara yaitu melaui difusi dan keringat. Air yang hilang melalui difusi tidak terlihat *elas tetapi normalnya ter*adi sebesar 500 sampai 400 ml per hari ,o!ier 300(. ,ehilangan ini dapat bermakna apabila lapisan pelindung kulit hilang akibat luka bakar atau abrasi yang luas. ,eringan dapat disebabkan oleh suhu lingkungan dan akti+itas metabolisme. "emam dan plehraga dapat meningkatkan akti+itas metabolisme dan produksi panas sehingga akan meningkatkan kehilangan cairan melalui kulit.
a. Bin*al Bin*al adalah pengatur utama keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh. Bin*al menatur +olume dan osmolalitas cairan ekstrasel dengan mengatur ekskresi air dan elektrolit gin*al menyesuaikan penyerapan kembali air dari filtrasi plasma dan akhirnya akan dikeluarkan sebagai
urin. ?mumnya pada orang dewasa sekitar 5; sampai C0 8 plasma perhari yang disaring namun hanya sekitar .;00 ml urin yang diekskresikan ,o!ier 300(. ,eseimbangan elektrolit dipertahankan oleh retensi dan ekskresi oleh gin*al. Bin*al *uga berperan penting dalam pengatusan asam-basa mengekskresikan ion hidrogen dan mempertahankan bikarbonat. b. ormon antidiuretik ormon antidiuretik yang mengatur ekskresi dari gin*al disintesis di bagian anterior hipotalamus dan beker*a pada duktus kolekti+us nefron. Apabila osmolalitas serum meningkat A" diproduksi menyebabkan duktus kolekti+us men*adi permeabel terhadap air. Peningkatan permeabilitas ini mungkin lebih banyak air diserap kembali ke dalam darah. Apabila lebih banyak air yang diserap kembali maka haluaran urin akan berkurang dan osmolalitas serum menurun karena air mengencerkan cairan tubuh. 'ebaliknya *ika osmolalitas serum menurun A" ditekan duktus kolekti+us men*adi kurang permeabel terhadap air dan haluaran urin meningkat. Air yang berlebihan akan diekskresikan dan osmolalitas serum kembali normal. =aktor yang memengaruhi produksi dan pelepasan hormon A" diantaranya adalah +olume darah suhu nyeri stres dan beberapa obat seperti opiat barbiturat dan nikotin. c. 'istem /enin-Angiotensin-Aldosteron /espon khusus di sel *ukstaglomelurus nefron gin*al berespons terhadap perubahan perfusi renal sehingga memulai sistem reninangiotensin-aldosteron. /enin akan dilepaskan *ika aliran darah atau tekanan gin*al menurun. /enin menyebabkan pengubahan angiotensinogen men*adi angiotensin & yang kemudian diubah men*adi angiotensin && oleh en!im pengubah angiotensin lack 304(. Angiotensin && beker*a langsung pada nefron untuk meningkatkan retensi natrium dan air. 'elain itu angiotensin && menstimulasi pelepasan aldosteron dari korteks adrenal. Aldosteron *uga meningkatkan retensi natrium di nefron distal. )fek bersih dari sistem renin-angiotensin-aldosteron adalah mengembalikan +olume darah dan perfusi renal melalui retensi natrium dan air. d. =aktor natriuretik atrial =aktor 1atriuretik Atrial A1=( dilepaskan dari sel di dalam atrium *antung sebagai respon terhadap kelebihan +olume darah dan peregangan dinding atrium. A1= meningkatkan pengeluaran natrium dan beker*a sebagai sebuah diuretik kuat sehingga mengurangi +olume +askular. A1= *uga menghambat rasa haus sehingga mengurangi asupan cairan. #. Pengaturan )lektrolit )lektrolit merupakan ion bermuatan yang mampu menghantarkan listrik terdapat diseluruh cairan tubuh dan kompartemen tubuh. )lektrolit berperan penting untuk mempertahankan keseimbangan cairan berperan dalam pengaturan asam-basa memfasilitasi reaksi en!im dan mentransmisikan reaksi neuromuskular. 'ebagian besar elektrolit memasuki
tubuh melalui asupan diet dan diekskresikan di dalam urin. eberapa elektrolit seperti natrium dan klorida tidak disimpan di dalam tubuh dan harus dikonsumsi setiap hari untuk mempertahankan tingkat yang normal. "i sisi lain kalium disimpan di dalam sel dan kalsium disimpan di dalam tulang. 'aat kadar serum menurun ion dapat keluar dari tempat penyimpanan menu*u datah untuk mempertahankan kadar serum yang adekuat sehingga dapat berfungsi secara normal. ekanisme pengaturan dan fungsi elektrolit dirangkum di dalam tabel berikut> $A)8 . Pengaturan dan =ungsi )lektrolit 1o. )lektrolit . 1atrium 1a2(
3.
5.
4.
;.
,alium ,2 (
,alium #a32(
Pengaturan =ungsi - /eabsorpsi atau ekskresi gin*al - mengatur +olume dan - Aldosteron meningkatkan distribusi #)' 2 reabsorpsi 1a dalam duktus empertahankan +olume kolekti+us nefron gin*al darah - enstrasmisikan impuls saraf dan mengontraksikan otot - )kskresi dan penyimpanan di
- empertahankan
gin*al meningkatkan - Aldosteron 2 ekskresi , - Pergerakan ke dalam dan ke luar sel membantu - &nsulin 2 memindahkan , keluar sel menu*u #)'
#)' - enstransmisikan impuls saraf dan impuls listrik lain - engatur transmisi impuls *antung dan kontraksi otot - =ungsi otot rangka dan otot polos - engatur keseimbangan asam basa - Pembentukkan tulang dan gigi - entransmisikan impuls saraf - engatur kontraksi otot - empertahankan pacu *antung - Pembekuan darah - engakti+asi en!im seperti lipase dan fosfolipase pankreas - etabolisme intrasel pompa - engoperasikan natrium-kalium - erekalsasi kontraksi otot - enstransmisikan impuls saraf - engatur fungsi *antung - Produksi #l - engatur keseimbangan #)' dan +olume +askular - engatur keseimbangan asam basa bufer dalam - 'ebagai pertukaran oksigen-
- Pendistribusian kembali antara
tulang dan #)' - ormon paratiroid dan kortitriol meningkatkan kadar serum #a32 kalsitonin menurunkan kadar serum
agnesium g32(
- Penyimpanan dan ekskresi oleh
,lorida #l-(
- "iekskresikan
gin*al di usus - Penyerapan ditingkatkan oleh +itamin " dan hormon paratiroid dan diserap kembali bersama dengan natrium di dalam gin*al meningkatkan - Aldosteron penyerapan kembali klorida bersama dengan natrium
osmolalitas
6.
=osfat P4-(
- )kskresi -
-
E.
ikarbonat #5-(
-
karbondioksida di sel darah merah - Pembentukkan tulang dan gigi karbohidrat - emetabolisme protein dan lema selular - etabolisme menghasilkan A$P dan "1A - =ungsi otot saraf dan '" - engatur keseimbangan asam basa - engatur kadar kalsium
dan penyerapan kembali oleh gin*al ormon paratiroid menurunkan kadar serum dengan meningkatkan ekskresi gin*al ubungan timbal balik dengan kalsium peningkatan kadar kalsium serum menurunkan kadar fosfatD penurunan kalsium serum meningkatkan fosfat )kskresi dan penyerapan - ufer tubuh utama yang kembali oleh gin*al terlibat dalam pengaturan /egenerasi oleh gin*al asam-basa
2. Keseimbangan Asam Basa agian penting dalam pengaturan keseimbangan kimia atau homeostatis cairan tubuh adalah pengaturan asiditas atau alkalinitas cairan. 'ebuah asam adalah sebuah !at yang melepaskan ion hidrogen dalam larutan. asam yang kuat seperti asam hidroklorida melepaskan semua atau hampir semua hormon hidrogennya asam yang lemah seperti asam karbonat melepaskan beberapa ion hidrogen. asa atau alkali memiliki konsentrasi ion hidrogen rendah dan dapat menerima ion hidrogen di dalam larutan. asiditas atau alkalinitas diukur dengan p yang menggambarkan konsentrasi ion hidrogen dakam larutan. semakin tinggi konsentrasi ion hidrogen maka semakin rendah p dan sebaliknya. 8arutan yang memiliki p lebih rendah dari E bersifat asam sedangkan larutan yang memiliki p lebih tinggi dari E maka bersifat basa. A. Pengaturan ,eseimbangan Asam-asa p normal darah arteri adalah E5;-E4;. asam secara kontinue diproduksi selama metabolisme. eberapa sistem tubuh termasuk bufer sistem pernapasan dan sistem renal terlibat aktif dalam mempertahankan kisarah p. ufer membantu mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan menetralkan kelebihan asam-basa. Paru dan gin*al membantu mempertahankan p normal baik dengan mengekskresikan atau mempertahankan asam dan basa. a. ufer ufer mencegah perubahan berlebihan p dengan mengeluarkan atau melepaskan atau melepaskan ion hidrogen.
akan menimbulkan kondisi yang disebut sebagai alkalosis. 'elain sistem bufer bikarbonat-asam bikarbonat protein plasma hemoglobin dan fosfat *uga berfungsi sebagai bufer dalam cairan tubuh. b. Pengaturan Pernapasan Paru-paru membantu mengatur keseimbangan asam-basa dengan membuang atau mempertahankan karbondioksida.
menyimpan air di dalam tubuh sehingga risiko dehidrasi pada lansia akan meningkat. b. ana*emen ,linik untuk asil yang "iharapkan )disi C. P$ 'alemba edika ,o!ier . )rb B. 'nyder '.<. 300(. uku A*ar =undamental ,eperwatan ,onsep Proses dan Praktik )disi E @olume 3. )B#.
