0

BOOK READING

CAIRAN TUBUH

Oleh :

Dzulfrida Setiawan

Pembimbing :

dr. MH. Sudjito, Sp An, KNA

SMF / BAGIAN ANESTESIOLOGI DAN REANIMASI

RSUD dr. MOEWARDI / FAKULTAS KEDOKTERAN UNS

SURAKARTA

2008

1

CAIRAN TUBUH

Cairan tubuh terbagi dalam cairan intraseluler dan extra seluler tergantung

tempatnya terhadap membrane sel. (Fig. 40.1) (Gamble, 1954). Sekitar 28 liter

dari seluruh cairan tubuh (sekitar 42 liter) yang terdapat pada orang dewasa

terkandung dalam sekitar 100 trilyun sel tubuh. Cairan dalam sel ini meskipun

secara individual berbeda unsurnya, terbentuk secara kolektif dalam cairan

intraseluler. 14 liter cairan yang terdapat diluar sel disebut sebagai cairan extra

seluler. Cairan extra seluler terbagi menjad cairan intersisial dan plasma (cairan

intra vascular) oleh membrane kapiler (Gig. 10.1) (Gamble, 1954).

Cairan intersisial terdapat pada ruang-ruang antar sel. Sekitar 99% cairan

ini dalam struktur gel pada ruang intersisial. Plasma adalah bagian non seluler dari

darah. Volume plasma sekitar 3 liter. Plasma berhubungan dengan cairan

intersisial secara terus menerus melalui pori-pori pada kapiler. Cairan intersisial

secara terus menerus melalui pori-pori pada kapiler. Cairan intersisial juga dalam

keseimbangan yang dinamik dengan plasma, sebagai reservoir dari air dan

elektrolit yang dapat dimobilisasi dalam sirkulasi. Kehilangan plasma dari ruang

intravaskuler dapat diminimalkan dengan tekanan osmotik koloid yang didesak

oleh protein plasma.

Cairan extraseluler lain yang dianggap bagian cairan intersisial adalah

cairan cerebrospinal, cairan gastro intestinal, dan cairan pada ruang potensial

(ruang pleural, ruang pericardial, cavitas peritoneal, cavitas synovial). Kelebihan

cairan dalam ruang intersisial memberikan manifestasi edema peripheral.

Air adalah unsur utama tunggal yang paling berlebihan dalam tubuh dan

merupakan media semua reaksi metabolik yang terjadi. Jumlah total air pada

manusia dengan berat badan 70 kg berkisar 42 liter, mendekati 60% dari total

berat tubuh. (Gbr. 40.1) (Gamble, 1954). Pada neonatal, total air tubuh mewakili

70% berat badan. Total air tubuh lebih sedikit pada wanita dan seseorang dengan

obesitas, dimana hal ini menggambarkan sedikitnya air pada jaringan adiposa.

Sebagai contoh, total air tubuh mewakili sekitar 50% berat badan pada wanita.

2

Usia lanjut juga berhubungan dengan meningkatnya kadar lemak dan

berkurangnya total air tubuh (Tabel 40-1).

Kebutuhan normal air setiap hari (minum dan hasil internal metabolisme

makanan) pada dewasa berkisar 2,5 liter, dimana 1,5 liter disekresi melalui urine,

100 ml hilang melalui keringat dan 100 ml terdapat pada feces. Sisanya hilang

karena evaporasi dari saluran pernafasan dan difusi melalui kulit (kehilangan air

yang insensible terasa oleh individu). Lapisan kulit stratum corneum berfungsi

sebagai protector melawan kehilangan air insensible yang lebih besar melalui

kulit. Saat lapisan kulit stratum korneum menipis, contohnya setelah luka bakar,

difusi air keluar menjadi lebih besar.

Semua gas yang terinhalasi menjadi tersaturasi dengan uap air (47 mm Hg

pada 370C). Uap air ini kemudian diexhalasi, dimana terhitung untuk kehilangan

air setiap hari melalui paru-paru berkisar 300 – 400 ml. Air yang berisi gas yang

terinhalasi berkurang dengan berkurangnya temperatur udara, misalnya lebih

banyak air endogenous diperlukan untuk mencapai tekanan uap air yang

tersaturasi pada suhu tubuh. Dengan demikian, insensible water loss dari paru-

paru terbesar pada lingkungan dingin dan paling sedikit pada lingkungan hangat.

Hal ini konsisten dengan rasa kering yang dirasakan pada saluran nafas saat

temperatur udara dingin.

Volume Darah

Darah terdiri dari cairan extraseluler, yaitu plasma dan cairan intra seluler,

yaitu cairan dalam eritrosit. Prioritas utama tubuh adalah memelihara volume

cairan intravaskuler. Berkurangnya volume darah yang membahayakan jika

terjadi ; a) Kehilangan cairan selama masa perioperatif (b) kehilangan darah (c)

trauma bedah yang menyebabkan edema jaringan, yang menyebabkan pelepasan

renin dan arginin vasopressin (yang dikenal sebagai hormone anti duretik).

Hormone ini menyebabkan perubahan dalam tubulus renal yang memperbaiki

volume cairan intravaskuler.

Volume darah rata-rata pada dewasa adalah 5 liter, dimana terdiri 3 liter

plasma dan 2 liter cairan eritrosit. Volume darah bervariasi tergantung usia, berat

3

dan jenis kelamin. Sebagai contoh, pada individu yang non obese, volume darah

bervariasi tergantung berat badan, sekitar 70 ml/kg untuk pria dan wanita yang

kurus, semakin besar rasio lemak terhadap berat badan, semakin sedikit volume

darah dalam ml/kg karena jaringan adipose mempunyai suplai vaskular yang

sedikit.

Hematokrit

Hematokrit yang sebenarnya (True hematokrit) adalah sekitar 96% dari

nilai yang terukur karena 3% sampai 8% plasma yang terjebak diantara eritrosit

bahkan setelah centrifugation. Hematokrit yang terukur, sekitar 40% untuk pria

dan 36% untuk wanita. Hematokrit darah dalam arteriol dan kapiler lebih rendah

dari pada yang ada pada arteri besar dan vena. Hal ini menggambarkan aliran

axial dari etritrosit pada vena-vena kecil. Pada khususnya, eritrosit cenderung

untuk pindah ke pusat pembuluh darah, dimana sebagian besar sisa plasma

terletak dekat dinding pembuluh darah. Pada pembuluh darah besar, rasio

permukaan dinding terhadap volume total mendekati 1, sehingga akumulasi

plasma dekat dinding tidak mempengaruhi hematokrit secara signifikan. Pada

pembuluh darah kecil, rasio permukaan dinding terhadap volume lebih besar,

menyebabkan rasio plasma terhadap sel menjadi lebih besar daripada pembuluh

darah besar.

Pengukuran Kompartemen Volume Cairan

Volume kompartemen cairan dapat diukur dengan prinsip dilusi indicator,

yang mana diketahui banyak substansi yang terdapat pada kompartemen dan hasil

konsentrasi dari material ini kemudian ditentukan setelah terjadi mixing komplet.

Menggunakan prinsip ini, volume darah, volume cairan extra seluler dan total

cairan tubuh dapat diukur, dimana volume cairan intersisial dihitung dari cairan

extra seluler dikurangi volume plasma.

4

Volume Darah

Substansi yang digunakan untuk mengukur volume darah harus dapat

disperse melalui darah dengan mudah dan dapat tersisa dalam sirkulasi untuk

waktu yang cukup sampai pengukuran selesai. Paling sering sejumlah kecil darah

pasien dipindah dan dicampur dengan radioaktif chromium. Setelah menentukan

isi total chromium dengan scintillation counter, sampel darah dimasukkan pada

tubuh pasien. Setelah pencampuran dalam sirkulasi sistemik selama kurang lebih

10 menit, konsentrasi kromium dalam darah ditentukan. Menggunakan prinsip

dilusi, maka total volume darah dapat dihitung.

Unsur-unsur Kompartemen Cairan Tubuh

Unsur-unsur dari plasma, cairan intersisial dan cairan intra seluler adalah

serupa tetap jumlah tiap substansi berbeda diantara kompartemen (Gb. 40-2) (Leaf

and Newburg, 1955). Perbedaan yang utama adalah konten protein yang rendah

dalam cairan intersisial dibanding dengan cairan intraseluler dan plasma,

dinyatakan bahwa ion natrium dan klorida terbanyak pada extraseluler, dan

kebanyakan ion potasium (sekitar 90%) berada pada intra seluler. Distribusi yang

tidak seimbang dari ion-ion menghasilkan perbedaan potensial melalui membran

sel.

Unsur cairan extra seluler diatur oleh ginjal sehingga sel-sel yang tersisa

secara terus menerus dalam cairan yang berisi elektrolit dengan konsentrasi yang

tepat dan nutrient untuk fungsi optimal dari sel yang berkesinambungan. Jumlah

normal sodium dan potasium dalam tubuh sekitar 58 mEq/kg dan 45 mEg/kg.

Trauma dihubungkan dengan kehilangan potasium secara progresif melalui ginjal.

Sebagai contoh, pasien yang sedang operasi mengeluarkan potasium sekitar 100

mEq pada 48 jam pertama post operasi dan setelah periode ini mengeluarkan

potasium 25 mEq setiap hari. Konsentrasi potasium plasma bukan indikator yang

baik dari jumlah total potasium tubuh karena kebanyakan potasium berada dalam

intraseluler. Terdapat korelasi antara potasium tubuh karena kebanyakan potasium

dan ion hidrogen dalam plasma, keduanya meningkat dan menurun bersama-sama.

5

Osmosis

Osmosis merupakan perpindahan air melalui membran semi permeabel

dari kompartemen dengan konsentrasi ion nondifusibel lebih rendah terhadap

kompartemen dengan konsentrasi ion yang lebih tinggi (Gb. 40-3) (Ganong,

2003). Membran merupakan semi permeabel saat air dapat berdifusi bebas tetapi

sodium dan potasium tidak dapat berdifusi dengan bebas.

Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik merupakan tekanan pada satu sisi membran semi

permeabel yang cukup untuk mempertahankan air dari perpindahan ke bagian

dengan konsentrasi ion yang lebih tinggi. (gb. 40-3) (Ganong, 203). Tekanan

osmotik digunakan oleh partikel non diffusible dalam solusi ditentukan oleh

sejumlah partikel dalam solusion (derajat ionisasi) dan bukan oleh tipe partikel

(berat molekuler). Dengan demikian 1 mol solusi glukosa atau albumin dan 0,5

mol solusi sodium chloride (disosiasi dalam dua ion) menggunakan tekanan

osmotic yang sama. Osmole adalah unit yang digunakan untuk menandakan

tekanan osmotic dalam larutan. Milliosmole (1/1000 Osm) pada umumnya

diguakan untuk menandakan aktivitas osmotic larutan dalam tubuh.

Konsentrasi osmole larutan disebut osmolaritas dimana saat konsentrasi

ditandai dalam osmole perkilogram air. Osmolaritas adalah terminology yang

tepat saat konsentrasi osmole ditadai dalam liter. Dalam solusi dilute tubuh,

periode ini sering digunakan bergantian. Dengan demikian karena lebih mudah

untuk menandai cairan tubuh dalam liter daripada kilogram air maka sebagian

besar perhitungan fisiologi berdasarkan osmolarity daripada osmolality.

Moles dan Equvalen

Satu mole adalah berat molekular dari substan dalam gram dan tiap mole

terdiri sekitar 6023 molekul. 1 mol larutan sodium chloride adalah 58,5 gram dan 1

mmol adalah 58,5 mg. Persamaan adalah 1mol substan yang terionisasi dibagi

oleh valennya. Mole adalah unit standar untuk memperlihatkan konsentrasi dalam

sistem internasional of units. (S1).

6

Osmolaritas cairan tubuh

Titik beku plasma mencapai 0,540C, dimana korespon osmolaritas sekitar

290 m Osm/L, sekitar 20 mOsm dari 290 mOsm dalam tiap liter plasma

disumbang oleh ion sodium dan pasangan anionnya, pada prinsipnya ion chlorid

dan bicarbonate. Protein secara normal menyumbang < 1 m Osm/L. Plasma non

elektrolit yang utama adalah glukosa dan urea dan substan ini dapat menyumbang

secara signifikan terhadap osmolaritas plasma saat hyperglycemia atau uremi

(table 40-2). Osmolaritas plasma penting untuk mengevaluasi dehidrasi, over

hidrasi dan abnormalitas elektrolit. Transfer air melalui sel membran oleh osmosis

terjadi sangat cepat dimana adanya ketidakseimbangan osmotik antar 2

kompartemen cairan pada jaringan terkoreksi, biasanya dalam detik.

Tonisitas Cairan

Tonisitas merupakan masa yang digunakan untuk menggambarkan

osmolaritas relatif suatu larutan terhadap plasma. Larutan yang mempunyai

osmolaritas yang sama dengan plasma disebut isotonik (tidak ada transfer cairan

ke dalam atau keluar sel. Keadaan dengan osmolaritas yang lebih tinggi disebut

hipertonik (sel menyusut) dan keadaan dengan osmolaritas yang lebih rendah

disebut hipotonik (sel mengembang) (gb. 40-4) (Guyten and Hall, 2000). Ini

menggambarkan fakta bahwa kebanyakan membrane sel relatif tidak permeable

terhadap larutan tetapi lebih permeabel terhadap air. Sebagai contoh, eritrosit yang

terkumpul harus bertahan dalam larutan yang isotonik untuk menghindari

kerusakan sel sebelum infuse larutan sodium chloride 0,9% menjadi isotonic dan

tersisa karena tidak ada perpindahan partikel aktif secara osmotic dalam larutan ke

dalam sel dan partikel tidak termetabolisme. Larutan glukosa 5% dalam air pada

awalnya isotonik saat dimasukkan, tetapi glukosa termetabolisme sehingga

efeknya terhadap pemasukan adalah larutan hipotonik (sekitar 560 mOsml), tetapi

glukosa termetabolisme sehingga larutan menjadi kurang hipertonik.

Pemeliharaan volume sel normal dan tekanan tergantung pada sodium potassium

adenosine triphosphatase (pompa sodium), yang mana jika hilang, akan

mengijinkan ion sodium dan chloride masuk ke dalam sel selama konsentrasi

7

gradien dan air akan mengikuti diantara osmotik gradient, yang menyebabkan sel

mengembang.

Perubahan Volume Kompartemen Cairan Tubuh

Faktor-faktor yang dapat mengubah cairan extra seluler atau volume intra

seluler secara signifikan adalah infus cairan dan dehidrasi dari kehilangan cairan

gastrointestinal, diaphoresis dan kehilangan cairan oleh ginjal. Penyakit kronis

ditandai oleh menurunnya volume cairan intra seluler dan bersamaan dengan

peningkatan volume cairan extraseluler.

Cairan Intravena

Tujuan manajemen cairan adalah untuk memelihara normovolemia yang

ditandai oleh stabilitas hemodinamik. Kristaloid yang terdiri dari air, elektrolit dan

biasanya glukosa yang terdistribusi secara bebas sepanjang gradient konsentrasi

diantara dua ruang extraseluler. Setelah 20-30 menit, diestimasi 75% - 80% salin

isotonik atau laktat akan distribusi keluar sirkulasi, dengan demikian membatasi

efikasi larutan ini dalam perawatan hipovolemia. Kemampuan kristaloid untuk

memperbaiki perfusi dalam mikrosirkulasi meragukan (Funk and Baldinger,

1995).

Cairan intravena yang tersisa dalam sirkulasi akan terdiluasi ke cairan

extra seluler, yang menyebabkan cairan intraseluler menjadi hipotonik. Saat hal

ini terjadi osmosis mulai secara cepat pada sel membran dengan sejumlah besar

air memasuki sel. Dalam beberapa menit, air ini didistribusi hampir ke seluruh

kompartemen cairan tubuh. Peningkatan volume cairan intraseluler tidak

diinginkan pada pasien dengan masa intracranial atau peningkatan tekanan

intracranial. Melindungi dari akumulasi cairan yang berlebihan dalam intenstitium

(air extravaskuler paru) di mediasi oleh aliran limpatik yang dapat meningkatkan

sebanyak 10 x lipat.

8

Saline Hypertonic

Larutan saline Hypertonic (7,5% sodium chloride) mempunyai kegunaan

untuk pemenuhan cairan intravascular secara cepat dalam resusitasi saat

perdarahan dan shok septic. Larutan saline hypertonic dan manitol merupakan

kombinasi yang menguntungkan untuk menurunkan tekanan intracranial (Qureshi

and Suaartz, 2000). Efek utama larutan saline hipertonik (meningkatkan tekanan

darah sistemik dan menurunkan tekanan intracranial) sering menggambarkan

peningkatan volume cairan intravaskular karena perpindahan cairan dan

pergerakan air dan bagian otak yang tidak terluka. Penggunaan larutan salin

hipertonik untuk perawatan jangka pendek pada hipertonicity dan hypernatrimia.

Selanjutnya pasien dengan hypotension karena traumatic brain injury yang telah

dilakukan resusitasi prehospital dengan larutan salin hypertonic mempunyai gejala

neurologis yang sama dengan pasien yang dirawat dengan cairan konvensional

selama 6 bulan.

Dehidrasi

Kehilangan air oleh jalur gastrointestinal atau ginjal oleh diaphoresis

dihubungkan oleh defisit awal dalam volume cairan extraseluler. Pada saat yang

sama air intraseluler keluar ke kompartemen extra seluler dengan cara osmosis,

sehingga menjaga osmolaritas pada kedua kompartemen tetap sama meskipun

volume absolute berkurang (dehidrasi) pada kedua kompartemen. Rasio airan

extraseluler terhadap cairan intraselular pada bayi lebih besar daripada dewasa,

tetapi volume absolute cairan extraseluler jelas lebih sedikit, sehingga hal ini

menjelaskan mengapa dehidrasi pada bayi dan anak terjadi lebih cepat dan lebih

sering. Tanda klinis dehidrasi tampak saat sekitar 5% - 10% (dehidrasi berat) dari

cairan tubuh total telah hilang pada waktu singkat. Mekanisme fisiologi biasanya

dapat mengimbangi untuk kehilangan akut 15% -25% volume cairan

intravascular, dimana terjadi kehilangan yang lebih besar pada pasien yang

beresiko untuk dekompensasi hemodinamik.