Regulation of Body Fluid and Electrolyte

Dr. Ratna Indriawati, M.Kes

Senin, 26 Maret 2012 (09.30-11.30)

Editor : Anita ( varo 10 )

Sebelum memulai belajar, mari kita luruskan niat kita hanya untuk Allah ‘azza wa jalla. Semoga

dibukakan pikiran dan hati (Qolbun) kita semua. Amin

PENDAHULUAN

“Everything is water” (Thales, 600 SM)

Segala hal itu air, kita gak bisa hidup tanpa air. ya gak? Tau gak kalo 51-71 % bagian

tubuh manusia adalah air. Nah cairan dalam tubuh kita itu bisa berupa : darah, sisanya berupa

larutan seperti gel. Tubuh manusia juga mirip seperti “pudding”, karena terlalu banyaknya cairan

DISTRIBUSI & KOMPOSISI CAIRAN TUBUH

Homeostasis

Distribusi cairan tubuh sangat berperan untuk mengatur kesetimbangan tubuh

kita. Bila cairan dalam tubuh mengalami kekurangan atau kelebihan, maka tubuh akan

melakukan kompensasi untuk mengembalikan cairan tubuh ke normal kembali

Volume cairan tubuh : 70% berat tubuh bebas lemak

Volume cairan tubuh setiap orang pasti berbeda-beda, tergantung dari usia, kandungan

lemak tubuh, serta jenis kelamin.

o TBW (Total Body Water ) laki-laki usia 17-40 thn : 60% BB

o TBW (Total Body Water ) perempuan : 51% BB

o TBW (Total Body Water ) manula : 45-50% BB

TBW laki-laki lebih banyak dari pada perempuan, karena pada laki-laki banyak

terkandung otot. Yang mana otot adalah organ yang paling banyak menyimpan air.

Sedangkan pada wanita banyak mengandung lemak, lemak ini tidak bisa menyerap air

sehingga TBW nya rendah.

Sedangkan pada manula, TBW nya menurun karena kulitnya udah keriput dan

ototnya sudah degeneratif.

Cairan Intrasel (CIS) : 62,5%

Cairan Ekstrasel (CES) : 37,5%

Cairan intra vaskuler (dalam pembuluh darah)

Cairan ekstra vaskuler/cairan intert

SUSUNAN CAIRAN TUBUH

Bagian terbanyak adalah air, karena:

1. Air adalah pelarut universal

2. Semua reaksi kimia yg terjadi dalam tubuh mempunyai medium air

Total Body Water (TBW) : dipengaruhi jenis kelamin, umur, kandungan lemak tubuh.

Bahan-bahan penyusun lain :

Elektrolit :

kation : Na, K, Ca, Mg

anion: Cl, HCO3, HPO4, SO4

jangan lupa yaaa, Na merupakan cairan utama di ekstraselular (CES) , sedangkan K

adalah cairan utama di intra selular (CIS)

Non elektrolit

protein, urea, glukosa, O2, CO2, asam organik

Nilai normal/rujukan elektrolit CIS&CES

KATION

Natrium/sodium :135-145 meq/L

Kalium/potassium:3,5-5,0 meq/L

Kalsium :4,3-5,3 meq/L

Magnesium :1,4-2,0 meq/L

ANION

Klorida :100-108 meq/L

Bikarbonat :27,0-28,3 meq/L

Fosfat :______________(maaf, belum ketemu)

Sulfat : 0,5-1 meq/L

Perbedaan CES dan CIS

CES CIS

>ion Na, Cl, bikarbonat

Na+

Sodium penyeimbang cairan di ruang

eesktraseluler

Sodium adalah komunikasi antara nerves dan

musculus

Membantu proses keseimbangan asam-basa

dengan menukar ion hidrigen pada ion

sodium

di tubulus ginjal (ion hidrogen di ekresikan)

Sumber : snack, kue, rempah-rempah, daging

panggang.

Cl-

Membantu proses keseimbangan natrium

Komponen utama dari sekresi kelenjar gaster

Sumber : garam dapur

Bikarbonat (HCO3)

Bagian dari bicarbonat buffer sistem

Bereaksi dengan asam kuat untuk

membentuk asam karbonat dan suasana

garam untuk menurunkan PH.

Lebih banyak bahan makanan sel (,glukosa,

>ion K, Mg, fosfat

K+

Menjaga keseimbangan kalium di ruang

intrasel

Mengatur kontrasi (polarissasi dan

repolarisasi) dari muscle dan nerves.

Sumber : Pisang, alpokad, jeruk, tomat,

dan kismis.

fosfat (HPO42-)

Berfungsi untuk menjadi energi pad

metabolisme sel

Bersama dengan ion kalsium

meningkatkan kekuatan dan kekerasan

tulang

Masuk dalam struktur genetik yaitu :

DNA dan RNA.

40% BB (28 L)

lemak, AA)

CO2

20% BB

cairan intertisial 15% (10,5 L)

plasma 5% (3,5 L)

KESEIMBANGAN CAIRAN

Agar tubuh mengalami hidrasi yang cukup, cairan yang masuk harus sama dengan cairan yang

keluar dari tubuh

Cairan Masuk:

– Minuman (60%) dan makanan (30%)

– Air metabolik atau oksidasi (10%)

Cairan Keluar :

– Urine (60%) dan feces (4%)

– Insensible losses ( pengeluaran air yang tanpa kita sadari, misalnya uap yang keluar

waktu kita berbicara, biasanya dari kulit sama paru-paru ) (28%), keringat (8%)

Kenaikan osmolalitas plasma memicu rasa haus dan pelepasan ADH. Bila osmolalitas

plasma naik, maka cairan tubuh akan mengalami penurunan. Hal ini menyebabkan haus, terus

ADH keluar kemihnya jadi dikitdan kental. Semua proses tersebut terjadi secara involunter/

tidak disadari

PENGATURAN ASUPAN CAIRAN

Pusat haus hypothalamus dipicu oleh :

Penurunan volume plasma 10-15%

Kenaikan osmolalitas plasma 1-2%

Via input baroreceptor, angiotensin II dan stimuli lainnya

Hilang rasa haus pada saat minum air

Yang menghambat pusat haus

Mukosa mulut dan pharynx dalam keadaan basah

Aktivasi reseptor regangan ventriculus dan intestinal

PENGATURAN PENGELUARAN AIR

Kehilangan Cairan bisa melalui :

“Insensible water losses” dari paru dan kulit

Bersamaan dengan residu makanan di dalam feces.

Melalui urine

PENGARUH DAN REGULASI ADH

Absorpsi air di ductus collectivus proporsional dengan pelepasan ADH

Kadar ADH yang rendah urine encer dan menurunkan volume cairan tubuh

Kadar ADH yang tinggi urine pekat

Osmoreceptor Hypothalamus memicu atau menghambat pelepasan ADH

Pemicu pelepasan ADH yang spesifik

demam yang lama

berkeringat berlebihan

muntah-muntah, atau diarrhea

pendarahan hebat

luka bakar

Nah, kenapa kalo orang yang kena luka bakar, diisolasi dari lingkungan luar dan diinfus? Yap

bener, soalnyastratum corneumnya kan rusak sehingga bisa menyebabkan tubuh kehilangan

banyak cairan tanpa disadari serta tubuh akan mudah terkana infeksi.

Cairan tubuh naik osmolaritas naik ADH tidak disekresi

KESEIMBANGAN ELEKTROLIT

Elektrolit bisa berupa : garam, asam dan basa. Keseimbangan elektrolit biasanya mengacu pada

keseimbangan garam saja.

Garam penting untuk

eksitabilitas saraf-otot

aktivitas sekresi

permiabilitas membran

kontrol thd. Gerak cairan

Garam masuk ke dalam tubuh melalui

pencernaan

Garam keluar melalui:

penguapan

feces

urine

SODIUM/ NATRIUM DALAM CAIRAN & KESEIMBANGAN ELEKTROLIT

Nilai normal Na/ sodium dalam tubuh adalah 135-145 meq/L. Sodium memegang posisi sentral

dalam cairan dan keseimbangan Elektrolit

Garam Sodium:

90-95% zat terlarut di dalam CES

kontribusi 280 mOsm dari 300 mOsm konsentrasi zat terlarut di CES

Sodium merupakan kation terbesar di CES

Sodium merupakan satu-satunya kation yang menimbulkan tekanan osmotik

Peran sodium dalam mengontrol volume CES dan distrubusi air tubuh karena:

Sodium tekanan osmotik

Sodium menembus ke dalam sel dan dipompa keluar melawan gradient

elektrokimiawinya

Kadar sodium di CES tetap konstan

Perubahan kadar sodium plasma mempengaruhi:

volume plasma, tekanan darah

vol. CIS dan interstisiil

Mekanisme pengawasan asam basa ginjal adalah berpasangan dengan pengangkutan ion sodium

REGULASI KESEIMBANGAN SODIUM: ALDOSTERON

Reabsorpsi Sodium

65% sodium di dalam filtrat direabsorpsi di tubulus proksimalis

25% di Ansa Henle

Bila kadar aldosteron tinggi, semua ion Na secara aktip di reabsorpsi

Air mengikuti sodium jika permiabilitas tubulus meningkat ß ADH

Mekanisme renin-angiotensin memicu pelepasan aldosteron

Keadaan ini diperantarai oleh juxtaglomerularis yang melepaskan renin sebagai jawaban thd:

a. stimulasi saraf simpatis

b. penurunan osmolalitas filtrat

c. penurunan regangan (o.k penurunan T.D)

d. Renin mengkatalisis produksi angiotensin II,yang menyegerakan pelepasan aldosteron

e. Sel korteks adrenal secara langsung dipicu untuk melepaskan aldosteron o.k kenaikan ion

K di CES

f. Aldosteron produksi urine menurun dan meningkatkan volume darah.

Natrium banyak diserap

Volume CES meningkat

Tekanan darah meningkat

SISTIM KARDIOVASA BARORESEPTOR

Baroreseptor menyiagakan otak untuk meningkatkan volume darah Tekanan Darah naik

Simpatis ginjal menurun

Arteriole dilatasi

GFR meningkat

Sodium dan pengeluaran air meningkat

Fenomena: “pressure diuresis”, menurunkan tekanan darah

Penurunan tekanan darah aksi berlawanan Tekanan Darah meningkatOleh karena

kadar ion sodium volume cairan baroreseptor dipandang sebagai ‘reseptor sodium’

PEPTIDA NATRIURETIK ATRIAL

Menurunkan T.D dan volume darah dengan menghambat

– event yang memicu vasokonstriksi

– ion sodium dan retensi air

Dilepaskan di atrium sebagai respons thd.regangan (kenaikan T.D)

Diuretik yang potent dan efek natriuretik

Memicu ekskresi sodium dan air

Menghambat produksi angiotensin II

PENGARUH HORMON THD. KESEIMBANGAN SODIUM

Estrogen

- Meningkatkan rabsorpsi NaCl ß tubulus

- Retensi air selama siklus menstruasi

- Edema selama kehamilan

Progesteron

- Menurunkan reabsorpsi sodium

- Diuretik sodium dan air

- Glukokortikoid meningkatkan reabsorpsi sodium dan memicu terjadinya edema

REGULASI KESEIMBANGAN POTASSIUM / KALIUM

Kadar ion potassium CIS-CES relatip mempengaruhi potensial membran istirahat sel. Nilai

normal potassium/ kalium dalam tubuh adalah 3,5-5,0 meq/L. apabila lebih dari atau kurang dari

nilai normal tersebut maka akan :

Kadar berlebihan di CES (hiperkalemia) menurunkan potensial membran

Terlalu sedikit (hipokalemia) hyperpolarisasi dan “nonresponsiveness

Hyperkalemia dan hypokalemia

– konduksi elektrik jantung berhenti

– mati mendadak

– Pergeseran ion H di dalam/luar sel

– pergeseran potassium pada arah yang berbeda

– mempengaruhi aktivitas sel eksitabel

DUCTUS COLLECTIVUS CORTICAL

Kurang dari 15% ion K yang difiltrasi dibuang melalui urine

Keseimbangan ion K dikontrol di ductus collectivus cortical dengan mengubah jumlah

potassium yang disekresi ke dalam filtrat

Ion K yang berlebih diekskresi ductus collectives cortical.

Bila ion K rendah sekresi minimal

PENGARUH KADAR POTASSIUM PLASMA

Ion K yang tinggi di CES sekresi ion K

Ion K yang rendah pembuangan ion K ditekan oleh duct.collectivus

PENGARUH ALDOSTERON

Memicu sekresi ion potassium sel prinsipal

Duct.Collectivus, setiap reabsorbsi ion Na disekresi ion K

Kenaikan ion K di CES sekitar cortex adrenal

Pelepasan aldosteron

Sekresi potassium

Catatan:

Kadar potassium CES dikontrol melalui regulasi feedback pelepasan aldosteron

REGULASI KALSIUM

Nilai noramal kalsium dalam tubuh adalah 4,3-5,3 meq/L. Kalsium ion di CES penting untuk :

pembekuan darah

permiabilitas membran sel

aktivitas sekresi

Hypocalcemia

Meningkatkan eksitabilitas

Menyebabkan kejang otot (tetany)

Hiperkalsemia

Menghambat neuron dan sel otot

Menyebabkan aritmia jantung

Keseimbangan kalsium dikontrol oleh hormon parathiroid (PTH) dan calcitonin

Kedua hormone ini bekerja secara antagonis. Hormone parathyroid memicu peningkatan

kadar Ca+, sedangkan calcitonis menghambat peningkatan kadar Ca+

REGULASI KALSIUM DAN FOSFAT

PTH atau hormone parathyroid memicu peningkatan kadar kalsium pada:

Tulang, PTH mengaktivkan osteoclast mengurai matriks tulang

Intestinum absorpsi meningkat

Ginjal meningkatkan reabsorpsi kalsium dan menurunkan reabsorpsi fosfat

Reabsorpsi Kalsium dan Eksresi Fosfat terjadi secara berimbang

Fosfat yang terfiltrasi diabsorpsi aktif di tubulus proksimalis

Kadar Kalsium yang normal (4,3-5,3 meq/L) atau tinggi menghambat sekresi PTH

pelepasan kalsium tulang dihambat kalsium dibuang melalui feces dan urin dalam jumlah

besar fosfat ditimbun

PENGARUH KALSITONIN

- Disekresi untuk merespons kenaikan kadar kalsium darah

- Merupakan antagonis PTH

REGULASI ANION

- Khlorid, anion utama bersama dengan sodium di CES

- Bila terjadi asidosis, reabsorbsi ion khloride sedikit

- Anion lainnya transport maksimum dan kelebihan dibuang melaui urine

KESEIMBANGAN ASAM BASA

- pH Normal cairan tubuh

darah arteri : 7,4

darah vena dan cairan interstisiil: 7,35

cairan intrasel : 7,0

- Alkalosis : pH darah arteri di atas 7,45

- Asidosis : pH darah turun di bawah 7,35

SUMBER ION HIDROGEN

Sebagian besar ion H berasal dari metabolisme selluler

asam fosforik CES ß protein-fosfor

asam laktat ß respirasi anaerobik

asam organik dan keton ß metabolism lemak

ion hidrogen ßbikarbonat (transport CO2)

REGULASI ION HIDROGEN

Kadar ion Hidrogen diatur melalui

Buffer kimiawi, dalam satuan detik

Pusat pernapasan (brain stem), dalam 1-3 menit

Mekanisme renal, beberapa jam - hari

SISTIM BUFFER KIMIAWI

Asam kuat – seluruh ion H mengalami dissosiasi sempurna di dalam air

Asam lemah – dissosiasi sebagian di dalam air dan efisien dalam mencegah perubahan pH

Basa kuat – mudah mengalami dissosiasi di dalam air

Basa lemah – menerima ion H lebih lambat (ion HCO3 dan NH3)

Sistim buffer kimiawi utama

a. bikarbonat

b. fosfat

c. protein

Bila asam kuat ditambahkan

ion H dilepaskan bersenyawa dengan ion bikarbonat asam karbonat (asam lemah)

pH larutan menurun sedikit

Bila basa kuat ditambahkan

bereaksi dengan asam karbonat èsodium bikarbonat (basa lemah)

pH larutan meningkat sedikit

a. Sistim Buffer Fosfat

- Identik dengan sistim bikarbonat

- Komponen:

garam sodium Fosfat Hidrogen (H2PO4) asam lemah

monohidrogen fosfat (HPO4), basa lemah

- Buffer effektif di urine dan cairan intra sel

b. Sistim Buffer Protein

- Protein intrasel dan plasma merupakan buffer yang amat kuat dan dalam jumlah besar

- Beberapa asam amino memiliki

Kelompok asam organik bebas, asam lemah

Kelompok basa lemah (group mino)

- Molekul amphoterik, molekul protein yang dapat berfungsi sebagai asam maupun basa

lemah

SISTIM BUFFER FISIOLOGIS

- Sistim Respirasi mengatur keseimbangan asam basa

- Keseimbangan reversible

CO2 terlarut dan air

asam karbonat dan ion hidrogen dan bikarbonat

CO2+H2O H2CO3 H + HCO3

- Hipercapnia atau kenaikan plasma ion H

nafas dalam dan cepat CO2

kadar ion H menurun

- Alkalosis nafas lambat ion H meningkat

- Gangguan sistim respirasi gangguan keseimbangan asam basa

asidosis respiratorik

alkalosis respiratorik

Mekanisme Renal

- Mencegah asidosis metabolik, dengan membuang : fosfor, urat, asam laktat dan keton

- Pengaturan asam basa yang paling akhir adalah ginjal

- Mekanisme utama:

konservasi atau membentuk ion bikarbonat

membuang ion bikarbonat

- Kehilangan ion bikarbonat = penambahan ion H

- Reabsorbsi ion bikarbonat = kehilangan ion H

Ion H berasal dari dissosiasi asam karbonat

CO2 bersama air di sel tubulus asam karbonat

Asam karbonat ion H dan ion bikarbonat

DEHIDRASI

DEFINISI

• Keadaan dari hyperhidrasi jadi euhidrasi atau dari euhidrasi jadi hypohidrasi

• Adalah kehilangan air dari kompartemen ECF yang menyebabkan peningkatan

konsentrasi NaCl dan protein plasma

• Adalah kehilangan air dan elektrolit yang penting bagi keperluan badan

DEHIDRASI FISIOLOGIS

• Di bawah terik matahari (>100 F)

– Tanpa aktivitas Kehilangan 1 L/jam

– OR kehilangan 1.5 L – 4 L /jam

Hrs diganti dan tdk dpt hanya mengandalkan rasa haus

• Di gurun 8 jam, minum tiap saat

• Tetap kehilangan 2% dari BB

• Harus diganti hingga 12-24 jam kemudian

• Di dalam ruang ber-AC cukup lama

• Kelembaban lingkungan yang tinggi

FAKTOR RISIKO

• BAYI

- Luas permukaan tubuh besar

- Dalam inkubator

• OBESITAS

• LANSIA

• PASIEN TIRAH BARING

KATEGORI

• Dehidrasi ringan (mild)

– Kehilangan 5% dari cairan badan

– Tdk terlalu berbahaya

– Mudah diatasi dg rehidrasi

• Dehidrasi sedang (moderate)

– Kehilangan 10% dari cairan badan

– Harus ditangani segera

• Dehidrasi berat (severe)

– Kehilangan >15% cairan badan

– Ditangani sbg kegawatdaruratan

– Rawat inap u keseimbangan elektrolit

TANDA & GEJALA

• Pd dehidrasi dg penurunan BB 2,6%

– Mudah lelah

– Penurunan waktu reaksi fungsi motorik

– Penurunan kewaspadaan/ tingkat konsentrasi

• Mulut kering

• Haus

• Pusing (dizziness), bingung

• Demam

• Kram otot

Tanda/gejala

Mild Moderate Severe

Kesadaran Waspada Lethargi koma

Pengisian kapiler

2 detik 2-4 detik >4 detik, anggota bdn dingin

Mukosa N Kering Kering & pecah-pecah

Air mata N Berkurang Tidak ada

HR Sdkt naik Naik Sangat tinggi

RR

(Respirasi Rate)

N Naik Tinggi & hiperpnea

TD

(Tekanan Darah)

N N ttp ortostatik Turun

Nadi N melemah Tak teraba atau lemah

Turgor kulit

(dicubit pada daerah perut)

N Lambat hilang

Fontanel

(ubun-ubun)

N Depresi cekung

Mata N Cekung Sangat cekung

Urin Berkurang Oliguria Oliguria/anuria

Bayi disamping menunjukkan gejala:

Cekung di dahi

Mata cekung

Tangisan sedikit

Mulut kering

Abdomen cekung

Turgor kulit (-)

Kompensasi tubuh saat dehidrasi :

- Rasa haus

- Meningkatkan asupan garam

Sensor:

- Baroreseptor

- Osmoreseptor