CAIRAN TUBUH, ELEKTROLIT, KESEIMBANGAN ASAM BASA

Ginus Partadiredja

Massa Tubuh Total

Perempuan Laki-laki

45%Solids

40%Solids

55%Fluids

60%Fluids

2/3 ICF

1/3 ECF

ICF = Intra cellular fluid = CIS = cairan intra selularECF = extra cellular fluid = CES = cairan ekstra selular

80%

20%

Cairan interstisial

Plasma

CES: - Plasma

- Cairan interstisial:

- Cairan limfe - Aqueous humor & vitreous body

- Cairan serebrospinal - Endolimfe, Perilimfe

- Cairan synovial - Cairan pleura, pericardium,

peritoneum

Pertukaran cairan dan elektrolit:

- Filtrasi - Difusi

- Reabsorbsi - Osmosis

Sumber-sumber cairan (input & output)2500

2000

1500

1000

500

0

Minum1600 ml

Ginjal1500 ml

Metabolik 200 ml

Makanan700 ml Kulit 600 ml

Paru 300 ml

GIT 100 ml

• Metabolik respirasi seluler aerobik (produksi ATP) sintesis dehidrasi (glukosa + fruktosa sukrosa + H2O)

Input

Output

Dehidrasi

Saliva Volume darahOsmolaritas darah

Mulut & pharynxkering

Stimulasi osmoreseptorhypothalamus

Tekanan darah

Produksi renin olehSel2 juxtaglomeral

ginjal

Angiotensin IIStimulasi pusat

Haus hypothalamus

Rasa haus Minum Cairan tubuh

Regulasi Pemasukan Cairan

Asupan NaCl Konsentrasi plasma Na+ & Cl-

Osmosis air dari CIS Interstisial plasma

Volume darah

Regangan atrium jantung Produksi renin

Atrial Natriuretic Peptide (ANP) Angiotensin II

GFR Aldosterone

Reabsorbsi NaCl oleh ginjalNa+ & Cl- via urine (Natriuresis)

Kehilangan air di urine via osmosis Volume darah

Regulasi Hormonal Na+ & Cl- Renal

• Osmolaritas cairan tubuh ADH protein aquoporin 2 membran apical sel permeabilitas terhadap air osmosis ke darah

• Volume darah

• Dehidrasi

• Hiperventilasi

• Vomitus ADH

• Diare

• Demam

• Keringat banyak

• Combustio (luka bakar)

• Pertukaran air

• Konsumsi banyak air keracunan air

• Kehilangan cairan ganti air tawar osmolaritas CES osmosis CES CIS

• Enema

Konsentrasi Elektrolit & Anion Protein di Plasma, Cairan Interstisial, dan Cairan Intrasel

mEq/L

175

150

125

100

75

50

25

0Na+ K+ Ca+2 Mg+2 Cl- HCO3

- HPO42- SO4

2- Anion Protein

Plasma

Cairan interstisial

Cairan intra sel 142 145

10

4 4

140

5 3 0.2

2 2 35

100 117 3

24 27 15

2 2 100

1 1 20

20 2 50

• Fungsi ion dari elektrolit:

1. Kontrol osmosis air

2. Keseimbangan asam – basa

3. Aliran listrik potensial aksi (pada neuron)

4. Kofaktor enzim

• Cairan interstisial >< plasma protein tekanan koloid osmotik plasma

• Cairan ekstra sel: Na+ & Cl-

• Cairan intra sel: K+, protein, HPO42-

• Natrium

- Pengaruhi ½ osmolaritas CES (142 mOsm/L dari 300 mOsm/L)

- Aldosteron reabsorbsi Na+ meningkat

- Hyponatremia ADH ekskresi air meningkat

- Hormon ANP ekskresi Na+ meningkat

- Gagal ginjal retensi Na+ volume darah ,

- Hiperaldosteronisme edema

- Insufisiensi adrenal aldosteron

- Diuretik ekskresi Na+ hipovolemia

• Chlorida

- Mudah keluar masuk antara CES & CIS

- Untuk keseimbangan anion

O2 + HbH HbO2 + H+

H+ + HbO2 HbH + O2

• Kalium

- Resting membrane potential & repolarisasi

- Aldosterone sekresi K+

• Bicarbonate (HCO3-)

- Ginjal: pengatur utama HCO3-

• Kalsium

- 98% skeleton & gigi

- Pembekuan darah, neurotransmiter, tonus otot, eksitabilitas saraf & otot

- Hormon parathyroid & calcitriol Ca2+

- Ca2+ plasma PTH stimulasi osteoclasts

lepas Ca2+ darah (resorbsi )

reabsorbsi Ca2+ (ginjal)

Calcitriol absorbsi Ca2+ (GIT)

• Fosfat (H2PO4-, HPO4

2-, PO43-)

- 85% kalsium fosfat (tulang)

- HPO42- buffer H+, molekul organik, asam nukleat, ATP

- PTH resorbsi HPO42- darah

inhibisi reabsorbsi HPO42-

- Calcitriol absorbsi fosfat & Ca+2

• Magnesium

- Kofaktor enzim

- Pompa Na+ – K+

- Aktivitas neuromuskular

- Transmisi sinaps

- Fungsi myokardium

• Orang-orang beresiko: Bayi, orang tua, infus, drainase,

kateter, diuretik, atlit, militer, dll.

• Penyakit kronik (gagal jantung kongestif, diabetes, chronic

obstructive pulmonary diseases (COPD), kanker)

• Mekanisme eliminasi H+

1. Sistem buffer

2. Ekshalasi CO2

3. Ekskresi H+ via ginjal

• Sistem buffer

- Kebanyakan: asam lemah & garamnya

- Konversi asam/ basa kuat lemah

• Sistem Buffer Protein

- Protein Hb & Albumin

R R

NH2 – C – COOH NH2 – C – COO- + H+

H H

(sebagai asam, ketika pH meningkat)

R R

NH2 – C – COOH + H+ +NH3 – C – COOH

H H

(sebagai basa, ketika pH turun)

• Darah di kapiler sistemik:

CO2 + H2O H2CO3

H2CO3 H+ + HCO3-

Hb-O2 + H+ Hb-H + O2

O2 + HbH HbO2 + H+

• Sistem Buffer Asam Karbonat – Bikarbonat

- Ginjal mensintesis & reabsorbsi HCO3-

pH turun H+ + HCO3- H2O + CO2 paru

(basa lemah)

pH naik H2CO3 H+ + HCO3-

(asam lemah)

- Tak dapat mengkoreksi pH gangguan respirasi (CO2)

• Sistem Buffer Fosfat

- H2PO4- = dihydrogen fosfat (asam lemah)

- HPO42- = monohydrogen fosfat (basa lemah)

- OH- + H2PO4- H2O + HPO4

2-

- H+ + HPO42- H2PO4

-

• Ekshalasi CO2

- CO2 H+ pH

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

- Ventilasi CO2 H+ pH

Stimulus

pH ( [H+] )

Reseptor – kemoreseptor sentral & perifer(medulla oblongata, aorta, & a. karotis)

Area inspirasi medulla oblongata

Diafragma kontraksi

Ekshalasi CO2

H2CO3 , pH

Umpan Balik Negatif pH Darah oleh Sistem Respirasi

• Ketidak Seimbangan Asam – Basa

- pH darah normal 7,35 – 7,45

- Asidosis & alkalosis

- Asidosis: Depresi sistem saraf pusat, koma, mati

- Alkalosis: Eksitabilitas saraf meningkat, spasme otot, kejang, mati

- Kompensasi: sempurna/ parsial

- pH berubah (metabolik) kompensasi respiratorik (jam)

- pH berubah (respiratorik) kompensasi renal (berhari-hari)

- Asidosis/ alkalosis respiratorik pCO2

- Asidosis/ alkalosis metabolik HCO3-

• Asidosis respiratorik

- CO2 exhalation pH

- Emphysema, edema paru, obstruksi jalan nafas, gangguan otot respirasi, kerusakan pusat respirasi di medulla oblongata.

- Kompensasi oleh ginjal: - Ekskresi oleh H+

- Reabsorbsi HCO3-

- Terapi ventilasi, HCO3- intra vena

• Alkalosis respiratorik

- pCO2 < 35 mmHg

- Hiperventilasi, defisiensi O2 (ketinggian), rangsangan pada area inspirasi batang otak, penyakit paru, stroke, cemas

- Kompensasi renal: - Ekskresi H+

- Reabsorbsi HCO3-

• Asidosis metabolik

- HCO3- < 22 mEq/ L

- Diare, disfungsi renal, ketosis, kegagalan ginjal mengeluarkan H (protein)

- Terapi: hiperventilasi (kompensasi respiratorik), NaHCO3 intra vena

• Alkalosis metabolik

- HCO3- > 26 mEq/ L

- Vomitus, gastric suctioning, diuretik, penyakit-penyakit endokrin, obat alkalin (antasida), dehidrasi

- Terapi: hipoventilasi, cairan koreksi defisiensi Cl-, K+

• Diagnosis Gangguan Asam – Basa

pH – HCO3- - pCO2

1. pH Alkalosis/ asidosis?

2. pCO2/ HCO3-?

3. pCO2 respiratorik; HCO3- metabolik

Usia & Keseimbangan Cairan/ Asam - Basa

Bayi Dewasa

Proporsi air 75% - 90%

CES > CIS (2x)

55% - 60%

CIS > CES (2x)

Rate input – output 7x >

Metabolic rate 2x >

Perkembangan ginjal Bayi ½ x efisiensi dewasa

Rasio luas permukaan : volume

3x >

Frequensi nafas 30 – 80x/ menit

Konsentrasi ion K+, Cl- >

• Orang tua: Volume CIS menurun, K+ menurun, lemak meningkat

• Orang tua rawan dehidrasi, hipernatremia, hiponatremia, hipokalemia, asidosis.

• Referensi

1. GJ Tortora & B Derickson. Principles of Anatomy & Physiology, Chapter 27: Fluid, Electrolyte, and Acid-Base Homeostasis