KOMPARTEMEN CAIRAN TUBUH
Kira-kira Kira-kira 60 % atau sekitar sekitar 42 liter pada tubuh manusia dewasa dengan berat rata-rata 70 kilogram berupa cairan, terutama berupa suatu larutan ion dan zat-zat lain di dalam medium air. Presentase ini dapat berubah, bergantung pada umur, jenis kelamin, dan derajat obesitas. Seiring dengan pertumbuhan seseorang, persentase total cairan tubuh terhadap berat badan berangsunr-angsur turun. Hal tersebut adalah sebagian akibat dari penuaan yang biasanya berhubungan dengan peningkatan persentase lemak tubuh, sehingga mengurangi persentase cairan dalam tubuh. Karena wanita pada normalnya memiliki lemak lebih banyak dari pria, wanita memiliki lebih sedikit cairan daripada pria dengan berat badan sebanding. Semua cairan tubuh didistribu didistribusikan sikan terutama di antara dua komparteme kompartemen n : cairan intrasel dan cairan ekstrasel. Cairan ekstrasel dibagi menjadi cairan interstisial dan plasma darah. Ada juga kompartemen cairan lainnya yang kecil yang disebut juga cairan transelular. Kompartemen ini meliputi cairan sinovia, peritoneum, perikardium, dan intraokular, serta cairan serebrospinal; serebrospinal; cairan-cairan cairan-cairan tersebut tersebut biasanya biasanya dianggap dianggap sebagai sebagai jenis cairan ekstrasel ekstrasel khus khusus us,, walau walaupu pun n pada pada bebe bebera rapa pa kasu kasus, s, komp kompos osis isin inya ya dapa dapatt sang sangat at berb berbed edaa deng dengan an komposisi komposisi plasma atau cairan interstisial. interstisial. Cairan transelular transelular seluruhnya seluruhnya berjumlah sekitar 1 sampai 2 liter.
1. Cair Cairan an Int Intra rase sell Sekitar 28 liter dari 42 liter cairan tubuh ada di dalam 75 triliun sel dan secara keseluruhan disebut cairan intrasel. Jadi, cairan intrasel merupakan 40 % dari berat badan total pada orang “rata-rata”. Cairan masing-masing sel mengandung campurannya tersendiri dengan berbagai zat, zat, namu namun n kons konsen entr tras asii zat-z zat-zat at ini ini miri mirip p antar antaraa satu satu sel sel deng dengan an sel sel yang yang lain lain.. Sebenarnya komposisi cairan sel sangat mirip, bahkan pada hewan yang berbeda, mulai dari mikroorganisme paling primitif sampai manusia. Oleh sebab itu, cairan intrasel dari seluruh sel yang berbeda-beda dianggap sebagai satu kompartemen cairan yang besar. Secara spesifik, spesifik, cairan intrasel mengandung mengandung sejumlah besar ion kalium dan fosfat ditambah ion magnesium dan sulfat dalam jumlah sedang, dan mengandung sejumlah kecil ion natrium natrium dan klorida dan hampir hampir tidak ada kalsium. Sel juga mengandung mengandung sejumlah besar protein, hampir empat kali jumlah protein dalam plasma. Cairan Cairan intras intrasel el dipisa dipisahka hkan n dari dari cairan cairan ekstras ekstrasel el oleh oleh membra membran n sel yang yang sangat sangat perme permeabe abell terhad terhadap ap air, tetapi tetapi tidak tidak permea permeabel bel terhad terhadap ap sebagi sebagian an besar besar elektr elektroli olitt dalam tubuh.
2. Cairan Ekstrasel Semua cairan di luar sel secara keseluruhan disebut cairan ekstrasel. Cairan ini merupakan 20 % dari berat badan, atau sekitar 14 liter pada orang dewasa normal dengan berat rata-rata 70 kilogram. Dua kompartemen terbesar dalam cairan ekstrasel adalah : a. Cairan Interstisial
Berjumlah lebih dari tiga perempat bagian cairan ekstrasel. b. Plasma
Berjumlah hampir seperempat cairan ekstrasel, atau sekitar 3 liter. Plasma adalah bagian darah yang tidak mengandung sel. Plasma terus-menerus menukar zat dengan cairan interstisial melalui membran kapiler. Pori-pori ini bersifat sangat permeabel untuk hampir semua zat terlarut dalam cairan ekstrasel, kecuali protein. Oleh karena itu, cairan ekstrasel secara konstan terus tercampur, sehingga plasma dan cairan interstisial mempunyai komposisi yang hampir sama kecuali untuk protein, yang konsentrasinya lebih tinggi di dalam plasma. Komposisi ion plasma serupa dengan komposisi cairan interstisial, karena keduanya hanya dipisahkan oleh membran kapiler yang sangat permeabel. Perbedaan paling utama dari kedua kompartemen cairan ekstrasel ini adalah konsentrasi protein dalam plasma yang lebih tinggi; karena kapiler mempunyai permeabilitas yang rendah terhadap protein plasma, hanya sejumlah kecil protein yang masuk ke dalam ruang interstisial di kebanyakan jaringan. Karena efek Donan, konsentrasi ion bermuatan positif (kation) sedikit lebih besar (sekitar 2 %) dalam plasma daripada cairan interstisial. Protein plasma mempunyai muatan akhir negatif dan, karenanya, cenderung mengikat kation, seperti ion natriium dan kalium, sehingga sejumlah besar kation ini tertahan di dalam plasma bersama dengan protein plasma. Sebaliknya, konsentrasi ion bermuatan negatif (anion) dalam cairan intersitisial cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan plasma, karena muatan negatif protein plasma akan menolak anion yang bermuatan negatif. Cairan ekstrasel mengandung sejumlah besar ion natrium dan klorida, serta ion bikarbonat dalam jumlah yang cukup besar, namun cairan ekstrasel memiliki kandungan ion kalium, magnesium, fosfat, dan asam organik dalam jumlah yang sedikit. Cairan ekstrasel juga mengandung karbon dioksida yang diangkut dari sel ke paru untuk diekskresi, ditambah berbagai produk sampah sel lainnya yang diangkut ke ginjal untuk diekskresi. Komposisi cairan ekstrasel diatur oleh berbagai mekanisme, khususnya ginjal. Hal ini memungkinkan sel untuk tetap terus terendam dalam cairan yang mengandung konsentrasi elektrolit dan zat nutrisi yang sesuai untuk fungsi sel yang optimal.
Darah mengandung cairan ekstrasel (cairan dalam plasma) dan cairan intrasel (cairan dalam sel darah merah). Akan tetapi, darah dianggap sebagao kompartemen cairan terpisah karena darah terkandung dalam ruangnya sendiri, yaitu sistem sirkulasi. Volume darah khususnya penting untuk mengatur dinamika sistem kardiovaskular. Rata-rata volume darah orang dewasa adalah sekitar 7 % dari beat tubuh, atau sekitar 5 liter. Sekitar 60 % darah berupa plasma dan 40 % berupa sel darah merah, namun persentase ini dapat bervariasi pada masing-masing orang bergantung pada jenis kelamin, berat badan, dan faktor lainnya. Cairan ekstrasel diangkut ke seluruh bagian tubuh dalam dua tahap. Tahap pertama adalah pergerakan darah ke seluruh tubuh di dalam pembuluh darah, dan tahap kedua adalah pergerakan cairan antara kapiler darah dan ruang-ruang antarsel di antara selsel jaringan. Semua darah di dalam sirkulasi melintasi seluruh jalur sirkulasi dengan kecepatan rata-rata satu kali setiap menit pada saat istirahat dan sebanyak enam kali setiap per menit bila seseorang sangat aktif. Sewaktu darah melewati kapiler darah, terjadi pertukaran cairan ekstrasel yang kontinu diantara plasma darah dan cairan interstisial yang mengisi ruang-ruang antarsel. Dinidng kapiler bersifat permeabel terhadap kebanyakan molekul yang ada di dalam plasma darah, kecuali terhadap molekul protein plasma yang besar. Oleh karena itu, banyak sekali cairan dan zat-zat yang terlarut di dalamnya berdifusi bolak balik di antara darah dan ruang-ruang di dalam jaringan. Proses difusi ini terjadi akibat gerakan kinetik molekul yang terdapat di dalam plasma maupun cairan interstisial. Yaitu, cairan dan molekul terlarut di dalamnya terus menerus dan bolak balik ke segala arah di dalam plasma dan cairan di ruang antarsel, dan juga menembus pori-pori kapiler. Beberapa sel berjarak lebih dari 50 mikrometer dari sebuah kapiler, sehingga mempermudah difusi hampir semua zat dari kapiler ke sel tersebut dalam beberapa detik. Jadi, cairan ekstrasel di bagian tubuh manapun—baik di dalam plasma maupun di dalam cairan interstitial—secara terus-menerus dicampur, sehingga dapat mempertahankan homogenitas cairan ekstrasel yang hampir sempurna di dalam tubuh. Sumber nutrien cairan ekstrasel : a)
Sistem Respirasi Setiap kali darah melintasi seluruh tubuh, darah juga mengalir melewati paru. Darah tersebut mengambil oksigen di alveoli, sehingga memperoleh oksigen yang dibutuhkan sel. Tebal membran antara alveoli dan lumen kapiler paru, membran alveolus, hanya 0,4 sampai 2,0 mikrometer, dan oksigen berdifusi dengan pergerakan molekular melintasi pori-pori membran ke dalam darah, sama seperti difusi air dan ion melintasi kapiler jaringan.
b) Sistem Gastrointestinal
Sebagian besar darah yang dipompakan oleh jantung juga akan melewati dinding traktus gastrointestinal. Berbagai nutrien terlarut termaksud karbohidrat, asam lemak, dan asam amino, diabsorpsi ke dalam cairan ekstrasel darah dari makanan yang dikonsumsi. c)
Hati dan Organ lain yang Melaksanakan Fungsi Metabolik Primer Tidak semua zat yang diabsorpsi dari traktus gastrointestinal dapt digunakan oleh sel dalam bentuk asal sewaktu diabsoprsi. Hati mengubah susunan kimiawi banyak zat ini menjadi bentuk yang lebih mudah digunakan, dan jaringan tubuh yang lainnya—sel lemak, mukosa gastrointestinal, ginjal, dan kelenjar endokrin—membantu mengubah zat-zat yang telah diabsorpsi tadi atau menyimpannya sampai zat tersebut dibutuhkan.
d) Sistem Muskuloskeletal Seandainya otot tidak ikut berperan, tubuh tidak dapat bergerak menuju temapt yang tepat pada saat yang tepat untuk memperoleh makanan yang dibutuhkan nutrisi. Sistem muskuloskeletal juga memungkinkan pergerakan untuk melindungi diri dari lingkungan sekitar yang berbahaya; tanpa gerakan ini, seluruh tubuh beserta semua proses homoestatiknya akan segera hancur.
Mekanisme pengaturan konsentrasi oksigen dan karbon dioksida dalam cairan ekstrasel terutama bergantung pada sifat-sifat kimiawi hemoglobin, yang terdapat di dalam semua sel darah merah. Sewaktu darah melewati paru, hemoglobin mengikat oksigen. Selanjutnya, sewaktu darah melewati kapiler jaringan, hemoglobin tidak akan melepaskan oksigen ke dalam cairan jaringan bila oksigen sudah terlalu banyak di sana, karena afinitas kimiawinya sendiri terhadap oksigen cukup kuat. Namun, bila konsentrasi oksigen di dalam cairan jaringan sangat rendah, oksigen akan dilepaskan secukupnya agar konsentrasi oksigen dapat kembali mencukupi. Jadi, pengaturan konsentrasi oksigen di dalam jaringan sudah menyatu dengan sifat kimiawi hemoglobin itu sendiri. Pengaturan ini disebut sebagai fungsi penyangga hemoglobin terhadap oksigen. Karbon dioksida merupakan produk akhir utama reaksi oksidasi di dalam sel. Bila seluruh karbon dioksida yang terbentuk di dalam sel terus-menerus ditimbun di dalam cairan jaringan, efek massal penimbunan karbon dioksida itu sendiri akan segera menghentikan semua reaksi penghasil-energi yang terjadi di dalam sel. Untungnya, konsentrasi karbon dioksida dalam darah yang melebihi normal akan merangsang pusat respirasi sehingga orang tersebut akan bernapas cepat dan dalam. Respirasi seperti ini akan meningkatkan ekspirasi karbon dioksida sehingga kelebihan karbon dioksida dibuang dari darah dan cairan jaringan. Proses ini akan berlangsung terus menerus sampai konsentrasi karbon dioksida kembali ke nilai normal.
Keseimbangan Osmotik Dipertahankan antara Cairan Intrasel dan Ekstrasel
Dengan perubahan konsentrasi yang relatif kecil pada zat terlarut dalam cairan ekstrasel, tekanan osmotik yang besar dapat terbentuk di sepanjang membran sel. Dibutuhkan daya yang besar untuk memindahkan air agar dapat melintasi membran sel bila cairan intrasel dan ekstrasel tidak berada dalam keseimbangan osmotik. Akibat daya tersebut, perubahan yang relatif kecil pada konsentrasi zat terlarut impermeabel dalam cairan ekstrasel sudah dapat menyebabkan perubahan besar pada volume sel. Jika suatu sel diletakkan pada suatu larutan dengan zat trlarut impermeabel yang mempunyai osmolaritas 282 mOsm/liter, sel tidak akan mengkerut atau membengkak karena konsentrasi air dalam cairan intrasel dan ekstrasel adalah sama dan zat terlarut tidak dapat masuk atau keluar dari sel, hal ini disebut dengan isotonik . Jika sebuah sel diletakkan dalam larutan hipotonik yang mempunyai konsentrasi zat terlarut impermeabel lebih rendah dari 282 mOsm/liter, air akan berdifusi ke dalam sel dan meyebabkan sel membengkak; air akan terus berdifusi ke dalam sel, yang akan mengencerkan cairan intrasel dan juga memekatkan cairan ekstrasel sampai kedua larutan mempunyai osmolaritas yang sama. Hal ini menyebabkan pembengkakan sel. Jika sebuah sel diletakkan dalam larutan hipertonik yang mempunyai konsentrasi zat terlarut impermeabel yang lebih tinggi, air akan mengalir keluar dari sel ke dalam cairan ekstrasel. Dalam hal ini, sel akan mengkerut sampai kedua konsentrasi menjadi sama. Kekentalan larutan bergantung pada konsentrasi zat terlarut impermeabel. Namun, beberapa zat terlarut dapat menembus membran sel. Larutan dengan osmolaritas yang sama dengan sel disebut isosmotik , tanpa memperhatikan kemampuan zat terlarut tersebut untuk dapat menembus membran sel atau tidak. Hiperosmotik merujuk pada larutan yang mempunyai osmolaritas lebih tinggi dibandingkan dengan cairan ekstrasel normal tanpa memperhatikan kemampuan zat terlarut tersebut untuk menembus membran sel. Hipo-osmotik adalah larutan yang mempunyai osmolaritas lebih rendah dibandingkan dengan cairan ekstrasel normal tanpa memperhatikan kemampuan zat terlarut tersebut untuk menembus membran sel.
