1

TUGAS MAKALAHBIOKIMIAMETABOLISME AIR

Disusun Oleh :Veronika Rengganis Cita Rini

2013340013

JURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS SAHID JAKARTA2014KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih karunia Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas matakuliah Biokimia dengan judul Metabolisme Air. Tidak lupa saya mengucapkan terimakasih kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Hj. Giyatmi M.Si. yang telah memberikan penjelasan mengenai materi dalam tugas ini. Harapan saya semoga tugas ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi pembaca, dan saya dapat memperbaiki tugas ini sehingga kedepannya akan menjadi lebih baik. Tugas ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki masih sangat kurang. Oleh karena itu, saya harapkan kepada pembaca untuk memberikan masukan - masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas ini.

Jakarta, 29 Desember 2014Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTARiDAFTAR ISIiiBAB I1PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Tujuan21.3Manfaat2BAB II3TINJAUAN PUSTAKA32.1Cairan Tubuh32.1.1 Air32.1.2 Elektrolit72.2 Fisiologi Keseimbangan Air dan Elektrolit102.3 Distribusi Cairan Tubuh132.4 Perubahan Cairan Tubuh172.5 Sifat Kimia dan Fisik242.6 Ikatan yang Terdapat Pada Molekul Air262.7 Elektrolisis Air27BAB III28PENUTUP283.1 Kesimpulan28DAFTAR PUSTAKA29

ii

Universitas Sahid Jakarta | Teknologi PanganBAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semua makhluk hidup membutuhkan air bagi aktivitas metabolisme mereka. Air mencakup 70% dari bobot hampir semua bentuk kehidupan. 2/3 berat tubuh manusia mengandung air. Bahkan di setiap organ tubuh manusia mengandung air, seperti darah yang mengandung 83% air, otot yang mengandung 75% air, dan otak yang mengandung 22% air. Air merupakan media semua reaksi kimia biomolekul organic dan anorganik polar dalam sel hidup. Air melarutkan dan mengubah struktur biomolekul (asam nukleat, protein, dan karbohidrat) yang membentuk ikatan hydrogen dengan gugus fungsional polarnya.Air berfungsi sebagai mekanisme homeostatis yaitu sifat yang dapat mempertahankan lingkungan intrasel tetap konstan (pH, volume cairan, dan elektrolit/ mineral).Cairan tubuh adalah cairan suspensi sel di dalam tubuh makhluk multiselular seperti manusia atau hewan yang memiliki fungsi fisiologis tertentu. Cairan tubuh merupakan komponen penting bagi fluida ekstraselular, termasuk plasma darah dan fluida transelular. Cairan tubuh dapat ditemukan pada spasi jaringan (bahasa Inggris: tissue space, interstitial space). Rata-rata seseorang memerlukan sekitar 11 liter cairan tubuh untuk nutrisi sel dan pembuangan residu jaringan tubuh. Kelebihan cairan tubuh dikeluarkan melalui air seni. Kekurangan cairan tubuh menyebabkan seseorang kehausan dan akhirnya dehidrasi. Konsumsi cairan yang ideal untuk memenuhi kebutuhan harian bagi tubuh manusia adalah 1 ml air untuk setiap 1 kkal konsumsi energi tubuh atau dapat juga diketahui berdasarkan estimasi total jumlah air yang keluar dari dalam tubuh. Secara rata-rata tubuh orang dewasa akan kehilangan 2.5 L cairan per harinya. Sekitar 1.5 L cairan tubuh keluar melalui urin, 500 ml melalui keluarnya keringat, 400 ml keluar dalam bentuk uap air melalui proses respirasi (pernafasan) dan 100 ml keluar bersama dengan feces (tinja). Sehingga berdasarkan estimasi ini, konsumsi antara 8-10 gelas (1 gelas = 240 ml) biasanya dijadikan sebagai pedoman dalam pemenuhan kebutuhan cairan 1 gelas per harinya.1.2 TujuanTujuan penulisan makalah ini adalah :1. Dapat mengetahui peran cairan yang ada di dalam tubuh.2. Dapat mengetahui fisiologi keseimbangan air dengan elektrolit.3. Dapat mengetahui Distribusi Cairan di Tubuh.

1.3 ManfaatMemberikan informasi kepada pembaca tentang :1. Peran cairan yang ada di dalam tubuh.2. Fisiologi keseimbangan air dengan elektrolit.3. Distribusi cairan di tubuh.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1 2 2.1 Cairan Tubuh

Dalam proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh, air mempunyai 2 fungsi utama yaitu sebagai pembawa zat-zat nutrisi seperti karbohidrat, vitamin dan mineral serta juga akan berfungsi sebagai pembawa oksigen (O2) ke dalam sel-sel tubuh. Selain itu, air di dalam tubuh juga akan berfungsi untuk mengeluarkan produk samping hasil metabolisme seperti karbon dioksida (CO2) dan juga senyawa nitrat. Selain berperan dalam proses metabolisme, air yang terdapat di dalam tubuh juga akan memiliki berbagai fungsi penting antara lain sebagai pelembab jaringan-jaringan tubuh seperti mata, mulut, dan hidung, pelumas dalam cairan sendi tubuh, katalisator reaksi biologik sel, pelindung organ dan jaringan tubuh serta juga akan membantu dalam menjaga tekanan darah dan konsentrasi zat terlarut. Selain itu agar fungsi-fungsi tubuh dapat berjalan dengan normal, air di dalam tubuh juga akan berfungsi sebagai pengatur panas untuk menjaga agar suhu tubuh tetap berada pada kondisi ideal yaitu 37C (Irawan, 2007). Semua cairan tubuh adalah air (larutan pelarut), substansi terlarut (zat terlarut).

2.1.1 AirAir adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang ada di Bumi. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Air merupakan medium tempat berlangsungnya transport nutrient, reaksi enzimatis metabolisme, sel dan transfer energi kimia.Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan Bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. Indonesia telah memiliki undang-undang yang mengatur sumber daya air sejak tahun 2004, yakni Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air.Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273.15 K (0C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik (Anonim, 2010). Air (H20) merupakan komponen utama yang paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Sekitar 60% dari total berat badan orang dewasa terdiri dari air.Air merupakan bagian terbesar pada tubuh manusia, persentasenya dapat berubah tergantung pada umur, jenis kelamin dan derajat obesitas seseorang. Pada bayi usia < 1 tahun cairan tubuh adalah sekitar 80-85% berat badan dan pada bayi usia > 1 tahun mengandung air sebanyak 70-75 %. Seiring dengan pertumbuhan seseorang persentase jumlah cairan terhadap berat badan berangsur-angsur turun yaitu pada laki-laki dewasa 50-60% berat badasedangkan pada wanita dewasa 50% berat badan.Namun bergantung kepada kandungan lemak dan otot yang terdapat di dalam tubuh, nilai persentase ini dapat bervariasi antara 50-70% dari total berat badan orang dewasa. Oleh karena itu maka tubuh yang terlatih dan terbiasa berolahraga seperti tubuh seorang atlet biasanya akan mengandung lebih banyak air jika dibandingkan tubuh non atlet. 1Faktor-faktor yang mempengaruhi air dalam tubuh :a. Sel-sel lemak: Mengandung sedikit air, sehingga air tubuh menurun dengan peningkatan lemak tubuh. b. Usia: Sesuai aturan, cairan tubuh menurun dengan peningkatan usia. c. Jenis kelamin: Wanita mempunyai air tubuh yang kurang secara proposional, karena lebih banyak mengandung lemak tubuh.

UsiaKilogram Berat Badan (%)

Bayi premature80

3 bulan70

6 bulan60

1 2 tahun59

11 16 tahun58

Dewasa58 60

Dewasa gemuk40 50

Dewasa kurus70 75

Tabel 2.1.1 Perubahan pada air dalam tubuh sesuai usia

Untuk mempertahankan status hidrasi, setiap orang dalam sehari rata-rata memerlukan 2.5 L air. Jumlah tersebut setara dengan cairan yang dikeluarkan tubuh baik berupa keringat, uap air, maupun cairan yang keluar bersama tinja (Irianto, 2007). Pemasukan air dalam tubuh terdiri dari air minum dan air yang terkandung dalam makanan. Air metabolisme diproduksi oleh proses oksidasi dari karbohidrat, protein, dan lemak. (Eastwood, 2003 ; Unit Pendidikan Kedokteran-Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan FKUI, 2007). Menurut Eastwood (2003) 1 gram karbohidrat, protein, dan lemak masing-masing memproduksi 0.60 gram, 0.41 gram, dan 1.07 gram air. Air yang diminum atau air dalam makanan diserap di usus, masuk ke pembuluh darah, beredar ke seluruh tubuh. Di kapiler air difiltrasi ke ruang interstisium, selanjutnya masuk ke dalam sel secara difusi, dan sebaliknya, dari dalam sel keluar kembali. Dari darah difiltrasi di ginjal dan sebagian kecil dibuang sebagai urin, ke saluran cerna dikeluarkan sebagai liur pencernaan (umumnya diserap kembali), ke kulit dan saluran nafas keluar sebagai keringat dan uap air (Unit Pendidikan Kedokteran-Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan FKUI, 2007). Keringat dihasilkan kelenjar keringat yang tersebar di sebagian besar kulit. Bila suhu tubuh meningkat, secara refleks terjadi sekresi keringat. Komposisi air keringat mirip dengan cairan ekstraseluler tetapi kadar garamnya lebih rendah (hipotonis). Keringat lebih berperan sebagai pengatur suhu tubuh, bukan sebagai pengatur cairan tubuh.

Kehilangan cairan tubuh melalui :Jumlah Pengeluaran Cairan Tubuh (ml)

Suhu normalSuhu panasSaat bekerja berat

Insensibel kulit350350350

Saluran napas350250650

Urin14001200500

Keringat10014005000

Feses100100100

Total230033006600

(Sumber: Unit Pendidikan Kedokteran-Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan FKUI, 2007)Tabel 2.1.1 Jumlah pengeluaran cairan tubuh (ml)

2.1.2 ElektrolitSelain air, cairan tubuh mengandung dua jenis substansi terlarut (zat terlarut) yaitu elekt rolit dan non elektrolit. Elektrolit adalah substansi yang menghantarkan arus listrik. Elektrolit berdisosiasi menjadi ion positif dan negatif dan diukur dengan kapasitasannya untuk saling berikatan satu sama lain. Elektrolit terdiri dari kation dan anion (Horne, 2001). Elektrolit adalah molekul anorganik terlarut yang berperan sebagai ion dalam konduksi aliran listrik. Merupakan zat yang terdisosiasi dalam cairan dan menghantarkan arus listrik. Elektrolit dibedakan menjadi ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Jumlah kation dan anion dalam larutan adalah selalu sama (diukur dalam miliekuivalen).1. KationKation utama dalam cairan ekstraselular adalah sodium (Na)+, sedangkan kation utama dalam cairan intraselular adalah potassium (K)+. Suatu system pompa terdapat di dinding sel tubuh yang memompa keluar sodium dan potassium ini.

2. AnionAnion utama dalam cairan ekstraselular adalah klorida (Cl)- dan bikarbonat (HCO3)-, sedangkan anion utama dalam cairan intraselular adalah ion fosfat (PO4)3-. Karena kandungan elektrolit dalam plasma dan cairan interstitial pada intinya sama maka nilai elektrolit plasma mencerminkan komposisi dari cairan ekstraseluler tetapi tidak mencerminkan komposisi cairan intraseluler. a. NatriumNatrium sebagai kation utama didalam cairan ekstraseluler dan paling berperan di dalam mengatur keseimbangan cairan. Kadar natrium plasma: 135-145mEq/liter. Kadar natrium dalam plasma diatur lewat beberapa mekanisme:- Left atrial stretch reseptor- Central baroreseptor- Renal afferent baroreseptor- Aldosterone (reabsorpsi di ginjal)- Atrial natriuretic factor- Sistem renin angiotensin- Sekresi ADH- Perubahan yang terjadi pada air tubuh total (TBW=Total Body Water) Kadar natrium dalam tubuh 58,5mEq/kgBB dimana + 70% atau 40,5mEq/kgBB dapat berubah-ubah. Ekresi natrium dalam urine 100-180mEq/liter, faeces 35mEq/liter dan keringat 58mEq/liter. Kebutuhan setiap hari = 100mEq (6-15 gram NaCl).3Natrium dapat bergerak cepat antara ruang intravaskuler dan interstitial maupun ke dalam dan keluar sel. Apabila tubuh banyak mengeluarkan natrium (muntah,diare) sedangkan pemasukkan terbatas maka akan terjadi keadaan dehidrasi disertai kekurangan natrium. Kekurangan air dan natrium dalam plasma akan diganti dengan air dan natrium dari cairan interstitial. Apabila kehilangan cairan terus berlangsung, air akan ditarik dari dalam sel dan apabila volume plasma tetap tidak dapat dipertahankan terjadilah kegagalan sirkulasi.

b. Kalium Kalium merupakan kation utama (99%) di dalam cairan ekstraseluler berperan penting di dalam terapi gangguan keseimbangan air dan elektrolit. Jumlah kalium dalam tubuh sekitar 53 mEq/kgBB dimana 99% dapat berubah-ubah sedangkan yang tidak dapat berpindah adalah kalium yang terikat dengan protein didalam sel.5 Kadar kalium plasma 3,5-5,0 mEq/liter, kebutuhan setiap hari 1-3 mEq/kgBB. Keseimbangan kalium sangat berhubungan dengan konsentrasi H+ ekstraseluler. Ekskresi kalium lewat urine 60-90 mEq/liter, faeces 72 mEq/liter dan keringat 10 mEq/liter. c. Kalsium Kalsium dapat dalam makanan dan minuman, terutama susu, 80-90% dikeluarkan lewat faeces dan sekitar 20% lewat urine. Jumlah pengeluaran ini tergantung pada intake, besarnya tulang, keadaan endokrin. Metabolisme kalsium sangat dipengaruhi oleh kelenjar-kelenjar paratiroid, tiroid, testis, ovarium, da hipofisis. Sebagian besar (99%) ditemukan didalam gigi dan + 1% dalam cairan ekstraseluler dan tidak terdapat dalam sel.d. MagnesiumMagnesium ditemukan di semua jenis makanan. Kebutuhan untuk pertumbuhan +10 mg/hari. Dikeluarkan lewat urine dan faeces. e. Karbonat Asam karbonat dan karbohidrat terdapat dalam tubuh sebagai salah satu hasil akhir daripada metabolisme. Kadar bikarbonat dikontrol oleh ginjal. Sedikit sekali bikarbonat yang akan dikeluarkan urine. Asam bikarbonat dikontrol oleh paru-paru dan sangat penting peranannya dalam keseimbangan asam basa.Non elektrolit merupakan zat seperti glukosa dan urea yang tidak terdisosiasi dalam cairan. Zat lainya termasuk penting adalah kreatinin dan bilirubin.

2.2 Fisiologi Keseimbangan Air dan ElektrolitAir adalah senyawa esensial untuk semua makhluk hidup dan mempunyai beberapa karakteristik fisiologik: Media utama pada reaksi intrasel Diperlukan oleh sel untuk mempertahankan kehidupan. Hampir semua reaksi biokimia tubuh terjadi dalam media air, sehingga dapat dikatakan bahwa air merupakan pelarut untuk kehidupan. Pelarut terbaik untuk solut polar dan ionik. Media transpor pada sistem sirkulasi, ruang di sekitar sel (ruang intravaskuler, interstisium), dan intra sel. Mempunyai panas jenis, panas penguapan, dan daya hantar panas yang tinggi sehingga berperan penting dalam pengaturan suhu tubuh.Total body water (air tubuh total) dapat ditentukan melalui beberapa perhitungan yang menerapkan teknik dilusi dengan menggunakan berbagai zat seperti duterium, tritium, dan antipirin. Penentuan jumlah cairan ekstrasel biasanya diukur secara langsung akan tetapi lebih sulit dibandingkan pengukuran air tubuh total. Hal ini disebabkan bahan yang digunakan dalam proses dilusi harus hanya terdapat pada cairan ekstrasel dan tersebar pada seluruh kompartemen ekstrasel.Beberapa cara mengukur kompatemen cairan tubuh, yaitu:a. Pengukuran cairan kompartemen tubuh berdasarkan konsentrasi suatu zat di dalam kompartemen:

b. Dalam melakukan pengukuran jumlah air di kompartemen, perlu dilakukan perhitungan (koreksi) zat-zat yang dieskresikan dalam kurun waktu yang dibutuhkan oleh zat tersebut sejak disuntikkan dan terdistribusi ke dalam kompatemen.

c. Untuk mengukur volume cairan kompartemen, diperhitungkan zat tertentu yang terdistribusi dengan sendirinya di dalam kompartemen. Sementara pengukuran volume kompartemen yang tidak mengandung zat tertentu, dilakukan dengan melakukan pengurangan.d. Untuk mengukur jumlah total air tubuh (total body water, TBW) dibubuhkan zat deuterium atau disebut deuterated water (D2O), tritium atau disebut tritiated water (THO), dan antipirin. e. Volume ekstraseluler (extracellular fluid volume, ECFV) diukur dengan melakukan pemberian label dengan inulin, sukrosa, mannitol dan sulfat. f. Volume plasma (plasma volume, PV) diukur dengan melakukan pemberian label g. radioaktif, yaitu radiolabeled albumin atau zat warna biru Evans (Evans blue dye yang berikatan dengan albumin). h. Volume intraselular (intracellular fluid volume, ICFV) diukur dengan melakukan substraksi :

i. Volume cairan interstisium (interstitial fluid volume, ISFV) diukur dengan melakukan substraksi :

Jumlah cairan tubuh total kurang lebih 55-60% dari berat badan dan persentase ini berhubungan dengan jumlah lemak dalam tubuh, jenis kelamin dan umur. Pengaruh terbesar berhubungan dengan jumlah lemak tubuh. Kandiungna air di dalam sel lemak lebih rendah dibandingkan kandungan air dalam sel otot, sehingga cairan tubuh total pada orang yang gemuk lebih rendah dari mereka yang tidak gemuk. Pada bayi dan anak, persentase cairan tubuh total lbih besar dibanding dengan orang dewasa dan akan menurun sesuai dengan pertambahan usia. Pada bayi prematur jumlah cairan tubuh total sebesar 70-75% dari berat badan, sedangkan pada bayi normal dan pada orang dewasa sebesar 55-60% dari berat badan. Kadar lemak pada wanita umumnyalebih bayak dibadning dengan pria, sedangkan kadar air pada pria lebih besar dari pada wanita. Makin tua seseorang, biasanya jumlah lemaknya meningkat sedngkan jumlah airnya makin berkurang.Bila diperkirakan sekitar 55% berat tubuh merupakan air, maka perhitungan cairan tubuh total menggunakan rumus :

Perhitungan ini hanya berlaku untuk individu dalam keadaan keseimbagnan air tubuh normal. Untuk orang dewasa obesitas hasil penghitungan rumus ini dikurangi 10%, sedangkan untuk orang kurus ditambahkan 10%. Pada keadan dehidrasi berat, air tubuh total berkurang sekitar 10% maka pada keadaan dehidrasi berat air tubuh total dihitung dengan menggunakan rumus:

Perhitungan di atas tidak dapat digunakan pada keadaan edema karena kemungkinan kesalahan sangat besar.

2.3 Distribusi Cairan Tubuh

Seluruh cairan tubuh didistribusikan ke dalam kompartemen intraselular dan kompartemen ekstraselular. Lebih jauh kompartemen ekstraselular dibagi menjadi cairan intravaskular dan intersisial.a. Cairan intraselular Cairan yang terkandung di antara sel disebut cairan intraselular. Pada orang dewasa, sekitar duapertiga dari cairan dalam tubuhnya terdapat di intraselular (sekitar 27 liter rata-rata untuk dewasa laki-laki dengan berat badan sekitar 70 kilogram), sebaliknya pada bayi hanya setengah dari berat badannya merupakan cairan intraselular.Cairan intraseluler dipisahkan dari cairan ekstraseluler melalui membran sel. Air, elektrolit, komponen nutrisi dan produk sisa harus melewati membran untuk mempertahankan fungsi sel.

Tiap kompartemen mempunyai elektrolit utama yaitu kation natrium dan anion klorida dan bikarbonat pada cairan ekstraseluler sedangkan pada cairan intraseluler terdiri dari kation utama kalium dan anion fosfat.

b. Cairan ekstraselular

Gambar 2.3 Distribusi Cairan Ekstraseluler

Cairan yang berada di luar sel disebut cairan ekstraselular. Jumlah relatif cairan ekstraselular berkurang seiring dengan usia. Pada bayi baru lahir, sekitar setengah dari cairan tubuh terdapat di cairan ekstraselular. Setelah usia 1 tahun, jumlah cairan ekstraselular menurun sampai sekitar sepertiga dari volume total. Ini sebanding dengan sekitar 15 liter pada dewasa muda dengan berat rata-rata 70 kg. Cairan ekstraselular dibagi menjadi 3 : Cairan Interstitial Cairan yang mengelilingi sel termasuk dalam cairan interstitial, sekitar 11- 12 liter pada orang dewasa. Cairan limfe termasuk dalam volume interstitial. Relatif terhadap ukuran tubuh, volume ISF adalah sekitar 2 kali lipat pada bayi baru lahir dibandingkan orang dewasa.

Cairan Intravaskular Merupakan cairan yang terkandung dalam pembuluh darah (contohnya volume plasma). Rata-rata volume darah orang dewasa sekitar 5-6L dimana 3 liternya merupakan plasma, sisanya terdiri dari sel darah merah, sel darah putih dan platelet.

Cairan TranselulerMerupakan cairan yang terkandung diantara rongga tubuh tertentu seperti serebrospinal, perikardial, pleura, sendi sinovial, intraokular dan sekresi saluran pencernaan. Pada keadaan sewaktu, volume cairan transeluler adalah sekitar 1 liter, tetapi cairan dalam jumlah banyak dapat masuk dan keluar dari ruang transeluler.

Perubahan jumlah dan komposisi cairan tubuh, yang dapat terjadi pada perdarahan, luka bakar, dehidrasi, muntah, diare, dan puasa preoperatif maupun perioperatif, dapat menyebabkan gangguan fisiologis yang berat. Jika gangguan tersebut tidak dikoreksi secara adekuat sebelum tindakan anestesi dan bedah, maka resiko penderita menjadi lebih besar.Cairan ekstrasel berperan sebagai : Pengantar semua keperluan sel (nutrien, oksigen, berbagai ion, trace mierals, dan regulator hormon/molekul). Pengangkut CO2 sisa metabolisme, bahan toksik atau bahan yang telah mengalami detoksifikasi dari sekitar lingkungan sel.Pergerakan cairan tubuh (hidrodinamik) mencakup penyerapan air di usus, masuk ke pembuluh darah dan beredar ke seluruh tubuh. Pada pembuluh kapiler, air mengalami filtrasi ke ruang interstisium dan selanjutnya masuk ke dalam sel melalui proses difusi, sebaliknya air dari dalam sel keluar kembali ke ruang interstisium dan masuk ke pembuluh darah.Pergerakan air juga meliputi filtrasi air di ginjal (sebagian kecil dibuang sebagai urin), ekskresi air ke saluran cerna sebagai liur pencernaan (umumnya diserap kembali) serta pergerakan air ke kulit dan saluran nafas yang keluar sebagai kerinat dan uap air. Pergerakan cairan tersebut bergantung kepada tekanan hidorostatik dan osmotik.

Diagram 2.3 Distribusi Cairan dalam Tubuh

Pergerakan cairan tubuh (hidrodinamik) mencakup penyerapan air di usus, masuk ke pembuluh darah dan beredar ke seluruh tubuh. Pada pembuluh kapiler, air mengalami filtrasi ke ruang interstisium dan selanjutnya masuk ke dalam sel melalui proses difusi, sebaliknya air dari dalam sel keluar kembali ke ruang interstisium dan masuk ke pembuluh darah.Pergerakan air juga meliputi filtrasi air di ginjal (sebagian kecil dibuang sebagai urin), ekskresi air ke saluran cerna sebagai liur pencernaan (umumnya diserap kembali) serta pergerakan air ke kulit dan saluran nafas yang keluar sebagai kerinat dan uap air. Pergerakan cairan tersebut bergantung kepada tekanan hidorostatik dan osmotik.

2.4 Perubahan Cairan TubuhPerubahan cairan tubuh dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu :1. Perubahan volume

Gambar 2.4 Perubahan Volume

a. Defisit volume Defisit volume cairan ekstraselular merupakan perubahan cairan tubuh yang paling umum terjadi pada pasien bedah. Penyebab paling umum adalah kehilangan cairan di gastrointestinal akibat muntah, penyedot nasogastrik, diare dan drainase fistula. Penyebab lainnya dapat berupa kehilangan cairan pada cedera jaringan lunak, infeksi, inflamasi jaringan, peritonitis, obstruksi usus, dan luka bakar. Keadaan akut, kehilangan cairan yang cepat akan menimbulkan tanda gangguan pada susunan saraf pusat dan jantung. Pada kehilangan cairan yang lambat lebih dapat ditoleransi sampai defisi volume cairan ekstraselular yang berat terjadi.Dehidrasi sering dikategorikan sesuai dengan kadar konsentrasi serum dari natrium menjadi isonatremik (130-150 mEq/L), hiponatremik (150 mEq/L). Dehidrasi isonatremik merupakan yang paling siring terjadi (80%), sedangkan dehidrasi hipernatremik atau hiponatremik sekitar 5-10% dari kasus. Dehidrasi Isotonis (isonatremik) terjadi ketika kehilangan cairan hampir sama dengan konsentrasi natrium terhadap darah. Kehilangan cairan dan natrium besarnya relatif sama dalam kompartemen intravaskular maupun kompartemen ekstravaskular. Dehidrasi hipotonis (hiponatremik) terjadi ketika kehilangan cairan dengan kandungan natrium lebih banyak dari darah (kehilangan cairan hipertonis). Secara garis besar terjadi kehilangan natrium yang lebih banyak dibandingkan air yang hilang. Karena kadar natrium serum rendah, air di kompartemen intravaskular berpindah ke kompartemen ekstravaskular, sehingga menyebabkan penurunan volume intravascular.Dehidrasi hipertonis (hipernatremik) terjadi ketika kehilangan cairan dengan kandungan natrium lebih sedikit dari darah (kehilangan cairan hipotonis). Secara garis besar terjadi kehilangan air yang lebih banyak dibandingkan natrium yang hilang. Karena kadar natrium tinggi, air di kompartemen ekstraskular berpindah ke kompartemen intravaskular, sehingga meminimalkan penurunan volume intravaskular.

Tabel 2.4 Tanda-tanda Klinis Dehidrasi

DehidrasiDewasaAnak

Ringan4 %4 5 %

Sedang6 %5 10 %

Berat8 %10 15 %

Shock15 20 %15 20 %

Tabel 2.4 Derajat Dehidrasi

Terapi untuk dehidrasi (rehidrasi) dilakukan dengan mempertimbangkan kebutuhan cairan untuk rumatan, defisit cairan dan kehilangan cairan yang sedang berlangsung. Tabel 2.4 Pendekatan pada masalah cairan dan elektrolit

Tabel 2.4 Rumatan cairan menurut rumus Holliday-SegarStrategi untuk rehidrasi adalah dengan memperhitungkan defisit cairan, cairan rumatan yang diperlukan dan kehilangan cairan yang sedang berlangsung disesuaikan. Cara rehidrasi :1. Nilai status rehidrasi (sesuai tabel 4 di atas), banyak cairan yang diberikan (D) = derajat dehidrasi (%) x BB x 1000 cc2. Hitung cairan rumatan (M) yang diperlukan (untuk dewasa 40 cc/kgBB/24 jam atau rumus holliday-segar seperti untuk anak-anak).

3. Pemberian cairan : c. 6 jam I = D + M atau 8 jam I = D + M (menurut Guillot)d. 18 jam II = D + M atau 16 jam II = D + M (menurut Guillot)

b. Kelebihan volumeKelebihan volume cairan ekstraselular merupakan suatu kondisi akibat iatrogenic (pemberian cairan intravena seperti NaCl yang menyebabkan kelebihan air dan NaCl ataupun pemberian cairan intravena glukosayang menyebabkan kelebihan air) ataupun dapat sekunder akibat insufisiensi renal (gangguan pada GFR), sirosis, ataupun gagal jantung kongestif. Kelebihan cairan intaseluler dapat terjadi jika terjadi kelebihan cairan tetapi jumlah NaCl tetap atau berkurang.

2. Perubahan konsentrasic. HipotermiaJika < 120 mg/L maka akan timbul gejala disorientasi, gangguan mental, letargi, iritabilitas, lemah dan henti pernafasan, sedangkan jika kadar < 110 mg/L maka akan timbul gejala kejang, koma. Hiponatremia ini dapat disebabkan oleh euvolemia (SIADH, polidipsi psikogenik), hipovolemia (disfungsi tubuli ginjal, diare, muntah, third space losses, diuretika), hipervolemia (sirosis, nefrosis). Keadaan ini dapat diterapi dengan restriksi cairan (Na+ = 125 mg/L) atau NaCl 3% sebanyak (140-X)xBBx0,6 mg dan untuk pediatrik 1,5-2,5 mg/kg.12 Koreksi hiponatremia yang sudah berlangsung lama dilakukan scara perlahanlahan, sedangkan untuk hiponatremia akut lebih agresif.

Untuk menghitung Na serum yang dibutuhkan dapat menggunakan rumus:

Na = Jumlah Na yang diperlukan untuk koreksi (mEq)Na1 = 125 mEq/L atau Na serum yang diinginkanNa0 = Na serum yang aktualTBW = total body water = 0,6 x BB (kg)

d. HipokalemiaJika kadar kalium < 3 mEq/L. Dapat terjadi akibat dari redistribusi akut kalium dari cairan ekstraselular ke intraselular atau dari pengurangan kronis kadar total kalium tubuh. Tanda dan gejala hipokalemia dapat berupa disritmik jantung, perubahan EKG (QRS segmen melebar, ST segmen depresi, hipotensi postural, kelemahan otot skeletal, poliuria, intoleransi glukosa. Terapi hipokalemia dapat berupa koreksi faktor presipitasi (alkalosis, hipomagnesemia, obat-obatan), infus potasium klorida sampai 10 mEq/jam (untuk mild hipokalemia ;>2 mEq/L) atau infus potasium klorida sampai 40 mEq/jam dengan monitoring oleh EKG (untuk hipokalemia berat; 5 mEq/L, sering terjadi karena insufisiensi renal atau obat yang membatasi ekskresi kalium (NSAIDs, ACE-inhibitor, siklosporin, diuretik). Tanda dan gejalanya terutama melibatkan susunan saraf pusat (parestesia, kelemahan otot) dan system kardiovaskular (disritmik, perubahan EKG). Terapi untuk hiperkalemia dapat berupa intravena kalsium klorida 10% dalam 10 menit, sodium bikarbonat 50-100 mEq dalam 5-10 menit, atau diuretik, hemodialisis.

3. Perubahan komposisiAsidosis respiratorik (pH< 3,75 dan PaCO2> 45 mmHg). Kondisi ini berhubungan dengan retensi CO2 secara sekunder untuk menurunkan ventilasi alveolar pada pasien bedah. Kejadian akut merupakan akibat dari ventilasi yang tidak adekuat termasuk obstruksi jalan nafas, atelektasis, pneumonia, efusi pleura, nyeri dari insisi abdomen atas, distensi abdomen dan penggunaan narkose yang berlebihan. Manajemennya melibatkan koreksi yang adekuat dari defek pulmonal, intubasi endotrakeal, dan ventilasi mekanis bila perlu. Perhatian yang ketat terhadap higiene trakeobronkial saat post operatif adalah sangat penting.Alkalosis respiratorik (pH> 7,45 dan PaCO2 < 35 mmHg) Kondisi ini disebabkan ketakutan, nyeri, hipoksia, cedera SSP, dan ventilasi yang dibantu. Pada fase akut, konsentrasi bikarbonat serum normal, dan alkalosis terjadi sebagai hasil dari penurunan PaCO2 yang cepat. Terapi ditujukan untuk mengkoreksi masalah yang mendasari termasuk sedasi yang sesuai, analgesia, penggunaan yang tepat dari ventilator mekanik, dan koreksi defisit potasium yang terjadi. Asidosis metabolik (pH27 mEq/L). Kelainan ini merupakan akibat dari kehilangan asam atau penambahan bikarbonat dan diperburuk oleh hipokalemia. Masalah yang umum terjadi pada pasien bedah adalah hipokloremik, hipokalemik akibat defisit volume ekstraselular. Terapi yang digunakan adalah sodium klorida isotonik dan penggantian kekurangan potasium. Koreksi alkalosis harus gradual selama perode 24 jam dengan pengukuran pH, PaCO2 dan serum elektrolit yang sering.

2.5 Sifat Kimia dan Fisik

2 2.2 2.3 2.4 1. Sifat fisik airAir dalam bentuk cair adalah tidak bewarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa dan merupakan senyawa yang sukar dimampatkan yang memiliki beberapa sifat yang khas. Salah satu sifatnya yang khas tersebut yaitu dalam mengalami pendinginan/ pembekuan. Berlainan dengan sifat sebagian besar senyawa yang akan mengkerut bila mengalami pendinginan/ pembekuan, volume air akan mengembang bila membeku.Sifat khas lainnya dari air ialah mempunyai titik didih dan panas penguapan yang tinggi dibandingkan dengan hidrila yang mempunyai berat molekul yang hampir sama. Titik didih dan panas penguapan yang tinggi disebabkan oleh adanya tarikan/ ikatan yang kuat antara molekul air. Untuk melepaskan sebuah molekul air dalam fase cair ke fase uap selain diperlukan energi kinetik yang cukup besar juga diperlukan sejumlah energi panas untuk melemahkan ikatan antar molekul air. Dengan mempunyai titik didih dan panas penguapan yang tinggi, penguapan air akan menimbulkan pengaruh pendinginan. Energi panas yang diperlukan bagi transpirasi yang diambil dari daun. Air mempunyai kemampuan yang tingi untuk menghisap panas dengan kenaikan suhu yang rendah.

Table sifat fisik air :Nama sistematisAir

Nama alternatifaqua, dihidrogen monoksida,Hidrogen hidroksida

Rumus molekulH2O

Massa molar18.0153 g/mol

Densitas dan fase0.998 g/cm (cariran pada 20C)0.92 g/cm (padatan)

Titik lebur0 C (273.15 K) (32 F)

Titik didih100C (373.15 K) (212F)

Kalor jeniskgK) (cairan pada 20C)

2. Sifat kimia airDi samping sifat-sifat fisiknya, sifat-sifat kimia air juga sangat sesuai untuk kehidupan. Di antara sifat-sifat kimia air, yang terutama adalah bahwa air merupakan pelarut yang baik: Hampir semua zat kimia bisa dilarutkan dalam air.Konsekuensi yang sangat penting dari sifat kimia ini adalah mineral-mineral dan zat-zat yang berguna yang terkandung tanah terlarut dalam air dan dibawa ke laut oleh sungai. Diperkirakan lima milyar ton zat dibawa ke sungai setiap tahun. Zat-zat tersebut penting bagi kehidupan laut.Air juga mempercepat (mengkatalisis) hampir semua reaksi kimia yang diketahui. Sifat kimia air yang penting lainnya adalah reaktivitas kimianya ada pada tingkat yang ideal. Air tidak terlalu reaktif yang membuatnya berpotensi merusak (seperti asam sulfat) dan tidak juga terlalu lamban (seperti argon yang tidak bereaksi kimia). Mengutip Michael Denton: Tampaknya, seperti semua sifatnya yang lain, reaktivitas air ideal baik bagi peran biologis maupun geologisnya.Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

2.6 Ikatan yang terdapat pada molekul air

a. Ikatan KovalenIkatan kovalen merupakan ikatan yang terjadi antara atom H dan atom O. Kecenderungan yang kuat untuk menarik electron pada molekul oksigen memberikan kedua inti hydrogen muatan positif sebagian. Muatan sebagian positif dan sebagian negative terpisah (dipole elektrik).

b. Ikatan Non Kovalen (Ikatan Hidrogen)Ikatan yang terbentuk karena pemisahan muatan positif dan negatif dan ikatan antar molekul air yang berdekatan. Ikatan ini tidak tahan lama dan menyebabkan terjadinya kohesi internal pada molekul air.

2.5 2.6 2.7 Elektrolisis AirMolekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirinya arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidroksida (OH-). Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektrode dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen.

BAB IIIPENUTUP

3.1KesimpulanKonsumsi cairan yang ideal untuk memenuhi kebutuhan harian bagi tubuh manusia adalah 1 ml air untuk setiap 1 kkal konsumsi energi tubuh atau dapat juga diketahui berdasarkan estimasi total jumlah air yang keluar dari dalam tubuh. Secara rata-rata tubuh orang dewasa akan kehilangan 2.5 L cairan per harinya. Sekitar 1.5 L cairan tubuh keluar melalui urin, 500 ml melalui keluarnya keringat, 400 ml keluar dalam bentuk uap air melalui proses respirasi (pernafasan) dan 100 ml keluar bersama dengan feces (tinja). Sehingga berdasarkan estimasi ini, konsumsi antara 8-10 gelas (1 gelas = 240 ml) biasanya dijadikan sebagai pedoman dalam pemenuhan kebutuhan cairan 1 gelas per harinya.Selain berperan dalam proses metabolisme, air yang terdapat di dalam tubuh juga akan memiliki berbagai fungsi penting antara lain sebagai pelembab jaringan-jaringan tubuh seperti mata, mulut, dan hidung, pelumas dalam cairan sendi tubuh, katalisator reaksi biologik sel, pelindung organ dan jaringan tubuh serta juga akan membantu dalam menjaga tekanan darah dan konsentrasi zat terlarut. Selain itu agar fungsi-fungsi tubuh dapat berjalan dengan normal, air di dalam tubuh juga akan berfungsi sebagai pengatur panas untuk menjaga agar suhu tubuh tetap berada pada kondisi ideal yaitu 37Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang ada di bumi. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Air merupakan medium tempat berlangsungnya transport nutrient, reaksi enzimatis metabolisme, sel dan transfer energi kimia.

DAFTAR PUSTAKA

Fakultas Kedokteran Unpad. Protokol Tindakan Bedah. Bandung. 2003 Gangguan Keseimbangan Air-Elektrolit dan Asam Basa, Fisiologi, Patofisiologi, Diagnosis, dan Tatalaksana. Unit Pendidikan Kedokteran-Pengembangan Keprofesioan Berkelanjutan. FKUI. 2007 Graber MA. Terapi cairan, elektrolit dan metabolik. 2nd edition. Farmedia; 2003. Co.p 17-40. Heitz U, Horne MM. Fluid, electrolyte and acid base balance. 5th edition. Missouri: Elsevier-mosby; 2005.p3-227 Holte K, Kehlet H. Compensatory fluid administration for preoperative dehydrationdoes it improve outcome? Acta Anaesthesiol Scand. 2002; 46:1089-93 Mayer H, Follin SA. Fluid and electrolyte made incredibly easy. 2nd edition. Pennsylvania: Springhouse; 2002:3-189.Ngili, Y. 2010. Biokimia Dasar. Penerbit Rekayasa, Bandung.Pandey CK, Singh RB. Fluid and electrolyte disorders. Indian J.Anaesh.2003;47(5):380-387. Schwartz SI, ed. Principles of surgery companion handbook. 7th edition. New york: McGraw-Hill; 1999:53-70. Sediaotama, Achmad Djaeni. 2000. ILMU GIZI. Penerbit PT DIAN RAKYAT.JakartaStipanuk, Martha H. 2000. Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition. 9th ed. Philadelphia: W.B Saunders Company

Universitas Sahid Jakarta | Teknologi Pangan