Manusia sebagai organisme multiseluler dikelilingi oleh l
ingkungan luar (
milieu exterior
) dan
sel-selnya pun hidup dalam
milieu interior
yang berupa darah dan cairan tubuh lainnya. Cairan
dalam tubuh, termasuk darah, meliputi lebih kurang 60% dari total
berat badan laki-laki
dewasa. Dalam cairan tubuh terlarut zat-zat makanan dan
ion-ion yang diperlukan oleh sel
untuk hidup, berkembang, dan menjalankan fungsinya.
Untuk dapat menjalankan fungsinya dengan baik sangat dipengaruhi
oleh lingkungan di
sekitarnya. Semua pengaturan fisiologis untuk mempertahankan
keadaan normal disebut
homeostasis. Homeostasis ini bergantung pada kemampuan tubuh
mempertahankan
keseimbangan antara substansi-substansi yang ada di
milieu interior.
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 (dua) paramet
er penting, yaitu:
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel
. Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengo
ntrol osmolaritas cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan cairan. Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam ur
in sesuai kebutuhan untuk
mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam
tersebut.
Ginjal juga turut berperan dalam mempertahankan keseimbangan
asam-basa dengan mengatur
keluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat dalam urin sesuai kebutuhan
. Selain ginjal, yang
turut berperan dalam keseimbangan asam-basa adalah paru-paru de
ngan mengekskresi ion
hidrogen dan CO
2
, dan sistem dapar (
buffer
) kimia dalam cairan tubuh.
*
Disampaikan pada “Pelatihan Perawat Ginjal Intensif” d
i RSUPN Dr. Ciptomangunkusumo 14-13 Juni 2005
†
Staf Pengajar Bagian Dasar Keperawatan & Keperawatan Das
ar FIK-UI
2
Komposisi Cairan Tubuh
Telah disampaikan pada pendahuluan di atas bahwa cairan dal
am tubuh meliputi lebih kurang
60% total berat badan laki-laki dewasa. Prosentase cairan
tubuh ini bervariasi antara individu
sesuai dengan jenis kelamin dan umur individu tersebut. Pada wa
nita dewasa, cairan tubuh
meliputi 50% dati total berat badan. Pada bayi dan anak-anak, pr
osentase ini relative lebih
besar dibandingkan orang dewasa dan lansia.
Cairan tubuh menempati kompartmen intrasel dan ekstrasel
. Dua pertiga bagian (67%) dari
cairan tubuh berada di dalam sel (cairan intrasel/CIS)
dan sepertiganya (33%) berada di luar
sel (cairan ekstrasel/ CES). CES dibagi cairan intrav
askuler atau plasma darah yang meliputi
20% CES atau 15% dari total berat badan, dan cairan intersis
ial yang mencapai 80% CES atau
5% dari total berat badan. Selain kedua kompartmen tersebut,
ada kompartmen lain yang
ditempati cairan tubuh, yaitu cairan transel. Namun, v
olumenya diabaikan karena kecil, yaitu
cairan sendi, cairan otak, cairan perikard, liur pencer
naan, dll. Ion Na
+
dan Cl
-
terutama
terdapat pada cairan ekstrasel, sedangkan ion K
+
di cairan intrasel. Anion protein tidak tampak
dalam cairan intersisial karena jumlahnya paling sedikit
dibandingkan dengan intrasel dan
plasma.
Perbedaan komposisi cairan tubuh berbagai kompartmen terjad
i karena adanya barier yang
memisahkan mereka. Membran sel memisahkan cairan intr
asel dengan cairan intersisial,
sedangkan dinding kapiler memisahkan cairan intersisial den
gan plasma. Dalam keadaan
normal, terjadi keseimbangan susunan dan volume cairan da
n elektrolit antar kompartmen.
Bila terjadi perubahan konsentrasi atau tekanan di salah
satu kompartmen, maka akan terjadi
perpindahan cairan atau ion antar kompartmen sehingga terja
di keseimbangan kembali.
Perpindahan Substansi Antar Kompartmen
Setiap kompartmen dipisahkan oleh barier atau membran ya
ng membatasi mereka. Setiap zat
yang akan pindah harus dapat menembus barier atan membran ters
ebut. Bila substansi zat
3
tersebut dapat melalui membran, maka membran tersebut per
meabel terhadap zat tersebut.
Jika tidak dapat menembusnya, maka membran tersebut tidak perme
able untuk substansi
tersebut. Membran disebut semipermeabel (permeabel selekti
f) bila beberapa partikel dapat
melaluinya tetapi partikel lain tidak dapat menembusnya.
Perpindahan substansi melalui membran ada yang secara akt
if atau pasif. Transport aktif
membutuhkan energi, sedangkan transport pasif tidak membutuhkan ene
rgi.
Difusi
Partikel (ion atau molekul) suatu substansi yang terlarut sel
alu bergerak dan cenderung
menyebar dari daerah yang konsentrasinya tinggi ke konsentrasi
yang lebih rendah sehingga
konsentrasi substansi partikel tersebut merata. Perpindah
an partikel seperti ini disebut difusi.
Beberapa faktor yang mempengaruhi laju difusi ditentukan ses
uai dengan hukum Fick (
Fick’s
law of diffusion
). Faktor-faktor tersebut adalah:
1.
Peningkatan perbedaan konsentrasi substansi.
2.
Peningkatan permeabilitas.
3.
Peningkatan luas permukaan difusi.
4.
Berat molekul substansi.
5.
Jarak yang ditempuh untuk difusi
Osmosis
Bila suatu substansi larut dalam air, konsentrasi air dalam
larutan tersebut lebih rendah
dibandingkan konsentrasi air dalam larutan air murni dengan v
olume yang sama. Hal ini
karena tempat molekul air telah ditempati oleh molekul
substansi tersebut. Jadi bila
konsentrasi zat yang terlarut meningkat, konsentrasi air
akan menurun.
Bila suatu larutan dipisahkan oleh suatu membran yang semi
permeabel dengan larutan yang
volumenya sama namun berbeda konsentrasi zat yang terl
arut, maka terjadi perpindahan air/
zat pelarut dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut ya
ng rendah ke larutan dengan
konsentrasi zat terlarut lebih tinggi. Perpindahan seper
ti ini disebut dengan osmosis.
4
Filtrasi
Filtrasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara dua
ruang yang dibatasi oleh
membran. Cairan akan keluar dari daerah yang bertekanan t
inggi ke daerah bertekanan rendah.
Jumlah cairan yang keluar sebanding dengan besar perbedaan
tekanan, luas permukaan
membran, dan permeabilitas membran. Tekanan yang mempengaruhi
filtrasi ini disebut
tekanan hidrostatik.
Transport aktif
Transport aktif diperlukan untuk mengembalikan partikel yang
telah berdifusi secara pasif dari
daerah yang konsentrasinya rendah ke daerah yang konsentras
inya lebih tinggi. Perpindahan
seperti ini membutuhkan energi (ATP) untuk melawan perbedaan
konsentrasi. Contoh: Pompa
Na-K.
Keseimbangan Cairan dan Elektrolit
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 (dua) paramet
er penting, yaitu:
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel
. Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengo
ntrol osmolaritas cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan cairan. Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam ur
in sesuai kebutuhan untuk
mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam
tersebut.
1.
Pengaturan volume cairan ekstrasel
Penurunan volume cairan ekstrasel menyebabkan penurunan t
ekanan darah arteri dengan
menurunkan volume plasma. Sebaliknya, peningkatan volume cai
ran ekstrasel dapat
menyebabkan peningkatan tekanan darah arteri dengan memperbanyak
volume plasma.
Pengontrolan volume cairan ekstrasel penting untuk pengatura
n tekanan darah jangka
panjang.
5
Pengaturan volume cairan ekstrasel dapat dilakukan dengan cara
sbb.:
a. Mempertahankan keseimbangan asupan dan keluaran (
intake & output
) air
Untuk mempertahankan volume cairan tubuh kurang lebih t
etap, maka harus ada
keseimbangan antara air yang ke luar dan yang masuk ke dala
m tubuh. Hal ini terjadi
karena adanya pertukaran cairan antar kompartmen dan an
tara tubuh dengan lingkungan
luarnya.
Water turnover
dibagi dalam:
1.
External fluid exchange
, pertukaran antara tubuh dengan lingkungan luar. (Gambar 3)
1.1. Pemasukan air melalui makanan dan minuman
2200 ml
ai
r metabolisme/oksidasi 300 ml
-------------
2500 ml
1.2. Pengeluaran air melalui
insensible loss
(paru-paru & kulit) 900 ml
ur
in
1500 ml
f
eses
100 ml
-------------
2500 ml
2.
Internal fluid exchange
, pertukaran cairan antar pelbagai kompartmen, seperti proses
filtrasi dan reabsorpsi di kapiler ginjal.
b. Memperhatikan keseimbangan garam
Seperti halnya keseimbangan air, keseimbangan garam juga per
lu dipertahankan
sehingga asupan garam sama dengan keluarannya. Permasalahannya
adalah seseorang
hampir tidak pernah memperhatikan jumlah garam yang ia
konsumsi sehingga sesuai
dengan kebutuhannya. Tetapi, seseorang mengkonsumsi garam
sesuai dengan seleranya
dan cenderung lebih dari kebutuhan.Kelebihan garam yang diko
nsumsi harus
diekskresikan dalam urin untuk mempertahankan keseimbangan
garam.
Ginjal mengontrol jumlah garam yang diekskresi dengan c
ara:
1. Mengontrol jumlah garam (natrium) yang difiltrasi
dengan pengaturan Laju Filtrasi
Glomerulus (LFG)/
Glomerulus Filtration Rate(GFR)
.
2. Mengontrol jumlah yang direabsorbsi di tubulus ginja
l
6
Jumlah Na
+
yang direabsorbsi juga bergantung pada sistem yang berperan m
engontrol
tekanan darah. Sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron mengatur
reabsorbsi Na
+
dan
retensi Na
+
di tubulus distal dan
collecting
. Retensi Na
+
meningkatkan retensi air
sehingga meningkatkan volume plasma dan menyebabkan peningkatan tekan
an darah
arteri .
Selain sistem renin-angiotensin-aldosteron,
Atrial Natriuretic Peptide
(ANP) atau
hormon atriopeptin menurunkan reabsorbsi natrium dan air
. Hormon ini disekresi oleh
sel atrium jantung jika mengalami distensi akibat peningkata
n volume plasma.
Penurunan reabsorbsi natrium dan air di tubulus ginjal
meningkatkan eksresi urin
sehingga mengembalikan volume darah kembali normal.
2.
Pengaturan osmolaritas cairan ekstrasel
Osmolaritas cairan adalah ukuran konsentrasi partikel solut
(zat terlarut) dalam suatu
larutan. Semakin tinggi osmolaritas, semakin tinggi konse
ntrasi solute atau semakin
rendah konsentrasi air dalam larutan tersebut. Air akan be
rpindah dengan cara osmosis
dari area yang konsentrasi solutnya lebih rendah (konsentra
si air lebih tinggi) ke area yang
konsentrasi solutnya lebih tinggi (konsentrasi air lebih re
ndah).
Osmosis hanya terjadi jika terjadi perbedaan konsentra
si solut yang tidak dapat menembus
membran plasma di intrasel dan ekstrasel. Ion natrium
merupakan solut yang banyak
ditemukan di cairan ekstrasel, dan ion utama yang berperan
penting dalam menentukan
aktivitas osmotik cairan ekstrasel. Sedangkan di dalam cair
an intrasel, ion kalium
bertanggung jawab dalam menentukan aktivitas osmotik cairan in
trasel. Distribusi yang
tidak merata dari ion natrium dan kalium ini menyebabkan
perubahan kadar kedua ion ini
bertanggung jawab dalam menentukan aktivitas osmotik di kedua ko
mpartmen ini.
Pengaturan osmolaritas cairan ekstrasel oleh tubuh dilakuk
an melalui:
a. Perubahan osmolaritas di nefron
8
Pengaturan Neuroendokrin dalam Keseimbangan Cairan dan Elektr
olit
Sebagai kesimpulan, pengaturan keseimbangan cairan dan elektro
lit diperankan oleh
system saraf dan sistem endokrin. Sistem saraf mendapat
informasi adanya perubahan
keseimbangan cairan dan elektrolit melali baroreseptor di
arkus aorta dan sinus karotiikus,
osmoreseptor di hypothalamus, dan volumereseptor atau resept
or regang di atrium.
Sedangkan dalam sistem endokrin, hormon-hormon yang berpera
n saat tubuh mengalami
kekurangan cairan adalah Angiotensin II, Aldosteron, dan V
asopresin/ ADH dengan
meningkatkan reabsorbsi natrium dan air. Sementara, jika t
erjadi peningkatan volume
cairan tubuh, maka hormone atripeptin (ANP) akan meningkatka
n ekskresi volume
natrium dan air .
Perubahan volume dan osmolaritas cairan dapat terjadi p
ada beberapa keadaan. Sebagai
contoh
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi keseimbangan cairan dan el
ektrolit diantaranya
ialah umur, suhu lingkungan, diet, stress, dan penyakit.
Keseimbangan Asam-Basa
Keseimbangan asam-basa terkait dengan pengaturan pengaturan ko
nsentrasi ion H bebas
dalam cairan tubuh. pH rata-rata darah adalah 7,4, pH darah
arteri 7,45 dan darah vena 7,35.
Jika pH darah < 7,35 dikatakan asidosis, dan jika pH darah > 7,45
dikatakan alkalosis. Ion H
terutama diperoleh dari aktivitas metabolik dalam tubuh. I
on H secara normal dan kontinyu
akan ditambahkan ke cairan tubuh dari 3 sumber, yaitu:
1.
pembentukan asam karbonat dan sebagian akan berdisosiasi m
enjadi ion H dan
bikarbonat
2.
katabolisme zat organik
3.
disosiasi asam organic pada metabolisme intermedia, mis
alnya pada metabolisme
lemak terbentuk asam lemak dan asam laktat, sebagian asam
ini akan berdisosiasi
melepaskan ion H.
9
Fluktuasi konsentrasi ion h dalam tubuh akan mempengaruhi fun
gsi normal sel, antara lain:
1.
perubahan eksitabilitas saraf dan otot; pada asidosis terjadi
depresi susunan saraf pusat,
sebalikny pada alkalosis terjadi hipereksitabilitas.
2.
mempengaruhi enzim-enzim dalam tubuh.
3.
mempengaruhi konsentrasi ion K
Bila terjadi perubahan konsentrasi ion H maka tubuh berusah
a mempertahankan ion H seperti
nilai semula dengan cara:
1.
mengaktifkan sistem dapar kimia
2.
mekanisme pengontrolan pH oleh sistem pernapasan
3.
mekanisme pengontrolan pH oleh sistem perkemihan
Ada 4 sistem dapar kimia, yaitu:
1.
Dapar bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel
teutama untuk
perubahan yang disebabkan oleh non-bikarbonat.
2.
Dapar protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan
intrasel.
3.
Dapar hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit
untuk perubahan asam
karbonat.
4.
Dapar fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan
cairan intrasel.
Sistem dapar kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-ba
sa sementera. Jika dengan
dapar kimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka pengont
rolan pH akan
dilanjutkan oleh paru-paru yang berespons secara cepat terhadap
perubahan kadar ion H dalam
darah akibat rangsangan pada kemoreseptor dan pusat pernapasan,
kemudian mempertahankan
kadarnya sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan terseb
ut. Ginjal mampu meregulasi
ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan mensekresikan io
n H dan menambahkan
bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar fosfat
dan ammonia.
10
Ketidakseimbangan asam-basa
Ada 4 kategori ketidakseimbangan asam-basa, yaitu:
1.
Asidosis respiratori, disebabkan oleh retensi CO2 akiba
t hipoventilasi. Pembentukan
H2CO3 meningkat, dan disosiasi asam ini akan meningkatkan konsentr
asi ion H.
2.
Alkalosis respiratori, disebabkan oleh kehilangan CO2 yang be
rlebihan akibat
hiperventilasi. Pembentukan H2CO3 menurun sehingga pembentukan ion
H menurun.
3.
Asidosis metabolik, asidosis yang bukan disebabkan oleh ganggu
an ventilasi paru.
Diare akut, diabetes mellitus, olahraga yang terlalu berat
, dan asidosis uremia akibat
gagal ginjal akan menyebabkan penurunan kadar bikarbonat se
hingga kadar ion H
bebas meningkat.
4.
Alkalosis metabolik, terjadi penurunan kadar ion H dalam p
lasma karena defisiensi
asam non-karbonat. Akibatnya konsentrasi bikarbonat meningka
t. Hal ini terjadi
karena kehilangan ion H karena muntah-muntah dan minum oba
t-obat alkalis.
Hilangnya ion H akan menyebabkan berkurangnya kemampuan untuk m
enetralisir
bikarbonat, sehingga kadar bikarbonat plasma meningkat.
Untuk mengkompensasi gangguan keseimbangan asam-basa tersebut, fu
ngsi pernapasan dan
ginjal sangat penting.
Kesimpulan
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 (dua) paramet
er penting, yaitu:
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel
. Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengo
ntrol osmolaritas cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan cairan. Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam ur
in sesuai kebutuhan untuk
mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam
tersebut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar