KESEIMBANGAN CAIRAN, ELEKTROLIT, DAN ASAM BASA
KOMPARTEMEN AIR Sebagian besar air tubuh, sekitar duapertiga volume air total ditemukan dalam sel-sel yang disebut cairan intraseluler (CIS). Sisanya, sepertiga bagian dinamakan cairan ekstraseluler (CES) yang meliputi plasma darah, getah bening, cairan jaringan, dan cairan khusus seperti cairan serebrospinal, cairan sinovial, humor aquosus, dan cairan serosa. Tempat cairan dalam tubuh itu disebut kompartemen air. Bilik-bilik jantung dan semua pembuluh darah membentuk satu kompartemen, kompartemen, dan air didalamnya disebut plasma. Ketika cairan jaringan memasuki sel-sel melalui proses osmosis, cairan ini telah berpindah ke ruang lain, dan disebut cairan intraseluler.
Proses lain (selain filtrasi) yang memindahkan air dari satu ruang ke ruang lain adalah osmosis, yaitu difusi air melewati membran semipermiabel. Air akan berdifusi ketempat yang konsentrasi bahan terlarutnya lebih besar. Konsentrasi elektrolit yang ada dalam berbagai kompartemen air memungkinkan terjadinya osmosis. Jika air dalam semua kompartemen seimbang, elektrolit juga dalam keadaan seimbang. Meskipun air dan ion selalu berpindah, proporsi relatifnya dalam kompartemen tetap sama. Ini merupakan homeostatis cairan elektrolit, dan mempertahankan himeostatis ini penting untuk kehidupan.
ASUPAN DAN HALUARAN AIR Kehilangan air terbanyak dari tubuh adalah dalam bentuk urine, yang diprodksi oleh ginjal; rata-rata 1500 ml perhari. Kurang dari 500 ml perhari hilang dalam bentuk keringat, lainnya 300 ml perhari dalam bentuk uap air dalam udara yang dihembuskan, dan lainnya 200 ml perhari hilang didalam feses. Jadi total haluaran air sekitar 2500 ml perhari.
PENGATURAN ASUPAN DAN HALUARAN AIR Hipotalamus diotak berisi osmoreseptor yang dapat mendeteksi perubahan osmolaritas cairan tubuh. Osmolaritas adalah konsentrasi bahan terlarut di dalam cairan. Dehidrasi meningkatkan osmolaritas darah; dalam keadaan ini, terdapat lebih sedikit air dibandingkan bahan-bahan terlarut. Air yang kita minum siap diabsorpsi oleh mukosa lambung dan usus halus dan berpengaruh pada penurunan osmolaritas darah. Air yang baru saja diminum menyebabkan darah menjadi larutan darah yang lebih encer, dan karena osmolaritas serum kembali normal, sensasi haus berkurang.
Hipotalamus juga terlibat dalam keseimbangan air karena memproduksi hormon antidiuretik (antidiuretic hormone, ADH), yaitu pusatnya dikelenjar hipofisis posterior. Dalam keadaan dehidrasi, hipotalamus merangsang pengeluaran ADH dari kelenjar hipofisis posterior. Hormon antidiuretik kemudian meningkatkan reabsorpsi air yang dilakukan oleh tubulus renalis. Air dikembalikan ke dalam darah untuk menjaga volume darah, dan pengeluaran urine berkurang. Hormon aldosteron, yang berasal dari korteks adrenal, juga membantu haluaran air. Aldosteron meningkatkan reabsorpsi ion-ion Na+ yang dilakukan oleh tubulus renalis, dan air dari filtrasi ginjal mengikuti ion-ion Na+ kembali kedarah.
Aldosteron disekresi ketika konsentrasi ion Na+ dalam darah menurun atau jika ada penurunan bermakna pada tekanan darah (mekanisme reninangiotensin). Sebagian besar elektrolit adalah garam anorganik, asam dan basa yang terdapat dalam semua cairan tubuh. Ion-ion positif dinamakan kation, misalnya Na+, K+, Ca+2, Mg+2, Fe+2 dan H+. Ion negatif disebut anion, dan contohnya ialah Cl-2, HCO3-, SO4-2 (sulfat), HPO4-2 (fosfat), dan anion protein.
ELEKTROLIT DALAM CAIRAN TUBUH Tiga cairan utama dalam tubuh adalah cairan intraselular, cairan ekstraselular plasma, dan cairan jaringan. Dalam cairan intraselular, kation yang terbanyak adalah K+ dan anion terbanyak adalah HPO4-2 dan anion protein juga terdapat dalam jumlah besar. Pada cairan jaringan maupun plasma, kation terbanyak adalah Na+ dan anion terbanyak adalah Cl-. Anion protein membentuk bagian penting plasma, namun tidak untuk cairan jaringan.
Elektrolit hilang dalam urine, keringat dan feses. Urine mengandung elektrolit yang tidak direabsorpsi oleh tubulus renalis; yang paling banyak adalah ion-ion Na+. Elektrolit lain ditemukan dalam urine jika konsentrasinya dalam darah melampaui kebutuhan. Elektrolit banyak dijumpai dalam keringat adalah ion-ion Na+ dan ion-ion Cl-. Kehilangan elektrolit dalam feses terjadi jika elektrolit tidak diabsorpsi dalam usus halus maupon kolon.
KETIDAKSEIMBANGAN ELEKTROLIT Ketidakseimbangan Natrium Hiponatremia konsekuensi akibat keringat yang berlebihan, diare atau muntah. Ditandai oleh pusing, konfusi, kelemahan, tekanan darah rendah, syok. Hipernatremia suatu konsekuensi kehilangan air atau ingesti natrium berlebihan. Ditandai oleh kehilangan cairan intraselular, haus berlebihan dan agitasi –
–
Ketidakseimbangan Kalium Hipokalemia suatu konsekuensi muntah atau diare serta penyakit ginjal. Ditandai oleh lelah, konfusi, kemungkinan gagal jantung –
Hiperkalemia suatu konsekuensi gagal ginjal akut serta penyakit Addison. Ditandai oleh kelemahan, sensasi tidak normal, arimia jantung, dan kemungkinan henti jantung. –
Ketidak Seimbangan Kalsium Hipokalsemia suatu konsekuensi hipoparatiroidisme atau penurunan asupan kalsium. Ditandai oleh spasme otot, yang kemudian menjadi tetanus (kejang). Hiperkalsemia suatu konsekuensi hipoparatiroidisme. Ditandai oleh kelemahan otot, kerapuhan tulang, serta kemungkinan batu ginjal. –
–
SISTEM DAPAR Kegunaan sistem dapar (buffer) adalah mencegah perubahan pH cairan tubuh yang drastis akibat bereaksi secara kimia dengan asam dan basa kuat yang akan mengubah pH secara hebat. Sistem dapar terdiri dari asam lemah. Molekul-molekul ini bereaksi dengan asam dan basa kuat yang dapat dihasilkan dan mengubah molekul menjadi zat yang tidak akan berpengaruh besar pada pH.
Sistem Dapar Bikarbonat Dua komponen pada sistem dapar ini adalah asam bikarbonat (H2CO3), suatu asam lemah, dan natrium bikarbonat (NaHCO3), suatu basa lemah, masing-masing molekul ini berperan dalam reaksi jenis khusus. Sistem Dapar Fosfat Dua komponen sistem dapar ini adalah natrium dihidrogen fosfat (NaH2PO4), suatu asam lemah, dan natrium mono hidrogen fosfat (Na2HPO4), suatu basa lemah.
Asam kuat bereaksi dengan natrium monohidrogen fosfat untuk menghasilkan garam yang tidak mempunyai efek pada pH dan asam lemah yang mempunyai pengaruh kecil pada pH. Basa kuat bereaksi dengan natrium dihidrogen fosfat untuk menghasilkan air yang tidak mempunyai efek pada pH dan basa lemah yang mempunyai pengaruh kecil ada pH. Sistem Dapar Protein Sistem dapar ini paling penting dalam cairan intraselular. Asam-asam amino yang menyusun protein masingmasing mempunyai gugus karboksil (COOH) dan gugus amina (atau amino) (NH2) dan bisa bersifat asam atau basa.
MEKANISME PERNAPASAN Sistem pernapasan mempengaruhi pH sebab mekanisme ini mengatur sejumlah CO2 yang ada dalam cairan tubuh. Seperti yang telah anda ketahui, sistem pernapasan dapat menjadi penyebab ketidakseimbangan pH atau dapat memperbaiki ketidakseimbangan pH akibat sebab-sebab lain. Asidosis dan Alkalosis Repiratorik Asidosis Respiratorik disebabkan oleh apapun yang menurunkan frekuensi atau efisiensi respirasi. Penyakit paru berat dapat menyebabkan asidosis respiratorik.
Alkalosis respitorik umumnya lebih jarang, tapi merupakan hasil pernapasan yang lebih cepat, sehingga meningkatkan jumlah CO2 yang dikeluarkan. Karena ada lebih sedikit molekul CO2 dalam caian tubuh, lebih sedikit pula ion-ion H+ yang dibentuk, sehinga pH cenderung naik.
Kompensasi Pernapasan terhadap Perubahan Metabolik pH Perubahan pH yang disebabkan oleh penyebab selain gangguan pernapasan dinamakan asidosis atau alkalosis metabolik.
Asidosis Metabolik dapat disebabkan oleh penyakit ginjal, diabetes melitus yang tidak terkendali, diare atau muntah yang berlebihan, dan penggunaan diuretik, saat kelebihan ion-ion H+ ada dalam cairan tubuh, pH mulai turun, dan ini merangsang pusat pernapasan di medula. Responsnya adalah mempercepat pernapasan untuk mengeluarkan CO2 lebih banyak sehingga menurunkan pembentukan ion H+. Hal ini membantu menaikkan pH kembali ke rentang normal. Alkalosis Metabolik tidak banyak dijumpai, tetapi dapat disebabkan oleh penggunaan obat antasid berlebihan atau termutahkannya isi perut. Karena pH cairan tubuh mulai meningkat, pernapasan menjadi lambat dan menurunkan jumlah CO2 yang dikeluarkan.
CO2 yang ditahan dalam tubuh meningkatkan pembentukan ion-ion H+ yang akan membantu menurunkan pH kembali pada rentang normal. MEKANISME GINJAL Ginjal membantu mengatur pH cairan ekstraselular dengan mengekskresikan atau mempertahankan ion-ion H+ dan dengan mereabsorpsi (atau tidak) ion-ion Na+ dan ion-ion HCO3-. Ginjal mempunyai kapasitas terbesar untuk menyangga perubahan pH yang berlangsung terus-menerus. Meskipun mekanisme renal tidak berfungsi penuh selama beberapa jam sampai berhari-hari, sekali berfungsi, ginjal berfungsi efektif jauh lebih lama daripada mekanisme respirasi.
PERUBAHAN Ph Perubahan
Penyebab yang mungkin
Asidosis Metabolik
•
Alkalosisi Metabolik
•
Asidosis Respiratorik
Alkalosis Repiratorik
•
•
Penyakit ginjal, ketosis, diare atau muntah Mengingesti obat-obat bikarbonat berlebihan, pengisapan lambung Penurunan frekuensi atau efisiensi pernapasan : emfisema, asma, pneumonia, paralisis otot pernapasan
Peningkatan frekuensi pernapasan : ansietas, ketinggian
Kompensasai •
•
•
•
Meningkatkan pernapasan untuk mengeluarkan CO2 Menurunkan respirasi untuk menahan CO2
Ginjal mengekskresi ion H+ dan mereabsorpsi ion Na+ dan ion HCO3-
Ginjal menahan ion H+ dan mengeluarkan ion Na+ dan ion HCO3-
EFEK PERUBAHAN Ph Asidosis adalah keadaan yang membahayakan sistem saraf pusat, menyebabkan depresi transmisi impuls pada sinaps. Seseorang yang berada dalam keadaan asidosis menjadi konfusi dan disorientasi, kemudian jatuh dalam keadaan koma. Alkalosis mempunyai efek yang sebaliknya dan memengaruhi, baik sistem saraf pusat maupun perifer. Peningkatan transmisi sinaps, bahkan tanpa rangsangan, mula-mula terlihat dalam bentuk iritabilitas dan kedutan otot. Alkalosis progresif ditandai oleh spasme otot berat dan
PENUAAN, CAIRAN, DAN PENGATURAN pH Perubahan keseimbangan cairan atau pH pada lanjut usia sering kali merupakan akibat penyakit atau kerusakan organ-organ utama. Jantung yang lemah (gagal jantung kongestif), yang tidak dapat memompa aliran darah secara efisien, membuat darah kembali ke sirkulasi. Hal ini dapat menyebabkan edema, suatu pengumpulan cairan yang tidak normal. Edema mungkin sistemik (sering terlihat pada tungkai bagian bawah) jika ventrikel kanan lemah, atau merupakan edema paru jika ventrikel kiri mengalami kerusakan.
