Fisiologi Cairan dan Elektrolit Tubuh

cairan tubuh terdiri dari 3 bagian, yaitu intrasel (CIS) dan ekstrasel (plasma darah, intertisial)

untuk memahami, cairan intrasel berada didalam sel dan ekstrasel berada didalam sel. Cairan ekstrasel (CES) dibagi dua yaitu cairan intravaskuler (berada dalam pembuluh darah) dan cairan intertisial berada diluar sel dan diluar pembuluh darah.

Distribusi Cairan Tubuh

Air merupakan komponen terbesar dari tubuh, sekitar 45- 75% total berat badan, ⅔ nya merupakan cairan intrasel dan sisanya ekstrasel dengan ¼ nya tardapat pada intravaskuler dan ¾ sisanya merupakan intertisial. Lemak tubuh bebas air, sehingga yang kurus memiliki jumlah air lebih banyak dibanding yang gemuk.

Distribusi cairan tubuh adalah relatif tergantung pada ukuran tubuh itu sendiri.

dewasa 60%

anak-anak 60 – 77%

infant 77%

embrio 97%

manula 40 – 50 %

pada manula, prosentase total cairan tubuh berkurang dikarenakan sudah mengalami kehilangan jaringan tubuh.

intracellular volume = total body water – extracellular volume

interstitial fluid volume = extracellular fluid volume – plasma volume

total bloods volume = plasma volume / (1 - hematocrite)

Fungsi Cairan Tubuh

memberi bentuk pada tubuh

berperan dalam pengaturan suhu tubuh

berperan dalam berbagai fungsi pelumasan

sebagai bantalan

sebagai pelarut dan tranfortasi berbagai unsur nutrisi dan elektrolit

media untuk terjadinya berbagai reaksi kimia dalam tubuh

untuk performa kerja fisik

Regulasi Cairan Tubuh

Tubuh memiliki mekanisme pengaturan untuk mempertahankan komposisi cairan agar dalam kondisi yang setimbang atau tetap. Banyak organ yang terlibat dalam proses mekanisme ini.

Normal kebutuhan cairan adalah 35 cc/KgBB/hr. Namun bila dirata-ratakan, kebutuhan intake (masukan) air pada orang dewasa adalah dari ingesti liquid 1500 cc, daro makanan 700 cc, air dari oksidasi 200 cc sehingga totalnya 2400 cc/hari. Sedangkan untuk pengaturan keseimbangan cairan tubuh terdapat mekanisme pembuangan cairan tubuh yang melibatkan berbagai organ. Organ tersebut adalah melalui kulit 300-400 cc berupa keringat dan penguapan namun tergantung pada aktivitas dan suhu. Dari paru-paru300-400 cc berupa uap air dari ekspirasi. Dari GIT sekitar 200 cc/ hari dan akan meningkat pada kasus diare. Pengeluaran air yang terbanyak terjadi di ginjal, sekitar 1200-1500 cc/hr. Ketika defisit volume cairan ekstraseluler, maka akan terjadi beberapa mekanisme

diproduksi ADH (anti diuretic hormone) yang berfungsi untuk mereabsorpsi air

aldosteron diproduksi oleh corteks adrenal, berfungsi untuk mereabsorpsi Na yang . berefek pada peningkatan air di ekstraseluler

renin yang dilepaskan sel jukstaglomerural ginjal, berfungsi untuk vasokontriksi . . dan sekresi aldosteron.

Proses Perpindahan Cairan Tubuh

a. Difusi

Perpindahan partikel melewati membran permeabel dan sehingga kedua kompartemen larutan atau gas menjadi setimbang. Partikel listrik juga dapat berdifusi karena ion yang berbeda muatan dapat tarik menarik. Kecepatan difusi (perpindahan yang terus menerus dari molekul dalam suatu larutan atau gas) dipengaruhi oleh :

ukuran molekul ( molekul kecil lebih cepat berdifusi dari molekul besar)

konsentrasi molekul (molekul berpindah dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah)

temperatur larutan (temperatur tinggi meningkatkan kecepatan difusi)

b. Osmosis

Pelarut bergerak melewati membran menuju larutan yang berkonsentrasi lebih tinggi. Tekanan osmotik terbentuk ketika dua larutan berbeda yang dibatasi suatu membran permeabel yang selektif. Proses osmosis (perpindahan pelarut dari dari yang konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi), dipengaruhi oleh :

pergerakan air

semipermeabilitas membran.

c. Transfor Aktif

Merupakan proses pemindahan molekul atau ion yang memiliki gradien elektrokimia dari area berkonsentrasi rendah menuju konsentrasi yang lebih tinggi. Pada proses ini memerlukan molekul ATP untuk melintasi membran sel.

d. Tekanan Hidrostatik

Gaya dari tekanan zat cair untuk melawan tahanan dinding pembuluh darah. Tekanan hidrostatik berada diantara arteri dan vena (kapiler) sehingga larutan ber[indah dari kapiler ke intertisial. Tekanan hidrostatik ditentukan oleh :

kekuatan pompa jantung

kecepatan aliran darah

tekanan darah arteri

tekanan darah vena

e. filtrasi

Filtrasi dipengaruhi oleh adanya tekanan hidrostatik arteri dan kapiler yang lebih tinggi dari ruang intertisial. Perpindahan cairan melewati membran permeabel dari tempat yang tinggi tekanan hidrostatiknya ke tempat yang lebih rendah tekanan hidrostatiknya.

f. Tekanan Osmotik Koloid

Terbentuk oleh larutan koloid (protein atau substansi yang tidak bisa berdifusi) dalam plasma. Tekanan osmotik koloid menyebabkan perpindahan cairan antara intravaskuler dan intertisial melewati lapisan semipermeabel. Hal ini karena protein dalam intravaskuler 16x lebih besar dari cairan intertisial, cairan masuk ke capiler atau kompartemen pembuluh darah bila pompa jantung efektif.

Elektrolit Tubuh

elektrolit tubuh, bisa terlarut dalam air atau dalam larutan lain. Elektrolit memiliki fungsi fisiologis yang khusus didalam tubuh seperti misalnya dalam proses kerja neuromuskuler. Elektrolit bermuatan listrik positif (kation), biasanya berupa unsur logam, dan bermuatan negatif (anion), merupakan unsur non logam. Beberapa kation utama dalam tubuh adalah natrium (Na+), kalium/potasium (K+), kalsium (Ca²+), magnesium (Mg²+). Sedangkan anion utama dalam tubuh adalah klorida (Cl ), bikarbonat (HCO3 ), ˉ ˉphospat (HPO4 ).ˉ

Komposisi elektrolit tubuh

Jenis elektrolit Intresel (mEq/L) Ekstrasel (mEq/L)

Na

K

Ca

Mg

Cl

HCO3

phosphat (HPO4)

sulfat (SO4)

15-20

150-155

1-2

27-29

1-4

10-12

100-104

2

135-154

3,5-5

4,5-5,5

4,5-5,5

98-106

25-27

1,7-1,4

1

a. Natrium / Sodium

Fungsi dasar dari natrium adalah mengatur volume CES, meningkatkan permeabilitas membran, mengatur tekanan osmotik vaskuler, mengontrol distribusi cairan intraseluler dan ekstraseluler, berperan dalam hantaran inpuls sarap, memelihara iritabilitas neuromuskuler.

b. Kalium / Potasium

Fungsi dasar kalium adalah mengatur CIS, membantu transmisi inpuls sarap, berperan/membantu kontraksi otot skeletal dan otot polos, membantu reaksi enzimatik pada proses metabolisme karbohidrat dan restrukturisasi asam amino menjadi protein, menhaut keseimbangan asam-basa (bertukar tempat dengan ion hidrogen).

c. Calsium

Fungsi dasar dari kalsium adalah mendukung kekuatan dan penyusun tulang dan gigi, membentuk ketebalan dan kekuatan membran sel, membantu transmisi impuls sarap, menurunkan eksitabilitas

neuromuskuler, bahan pentung pembekuan darah, membantu absorbsi dan penggunaan vit B12, mengaktifkan reaksi enzim dan sekresi hormon.

d. Magnesium

Fungsi dasar magnesium adalah mengaktifkan sistem enzim, sebagian besar bersama dengan metabolisme vit B dan penggunaan K, Ca dan protein. Membantu regulasi kadar serum kalsium, pospor dan kalsium. Membantu aktivitas neuromuskuler.

Keseimbangan Asam Basa

keseimbangan asam basa berkenaan dengan homeostasis konsentrasi ion hidrogen dalam cairan ekstrasel. Sedikit perubahan pada konsentrasi ion hidrogen akan menyebabkan perubahan berbagai reaksi kimia intrasel. Tanda pH digunakan untuk menunjukan konsentrasi ion hidrogen dalam cairan tubuh, normalnya sekitar 7,35 – 7,45. ion hidrogen (H+ ), adalah proton dan bermuatan positif. Keberadaan ion hidrogen dengan konsentrasi tertentu menyebabkan suatu larutan berada dalam keadaan asam, netral ataupun alkalin (basa). Peningkatan kadar H+ menyebabkan suasana menjadi asam. Bila H+ berkurang, larutan menjadi alkalis dan pH meningkat, larutan dalam kondisi basa. Asam pH < 7, netral pH = 7, basa pH > 7.

cairan tubuh memiliki pH 7,34 – 7,45. dikatakan asidosis apabila pH < 7,35 (konsentrasi ion hidrogen meningkat) dan dikatakan alkalosis bila pH > 7,45 (konsentrasi ion hidrogen menurun).

Pengaturan Keseimbangan Asam-Basa

Tubuh memiliki tiga sistem kontrol dalam pengaturan keseimbangan asam basa untuk mengatasi atau menghindari kondisi asam ataupun basa. Sistem tersebut adalah sistem buffer, respirasi dan ginjal.

a. sistem buffer

Semua cairan tubuh dilengkapi dengan acid-base buffer system (yaitu beberapa senyawa kimia yang bisa mengubah konsentrasi ion hidrogen ketika larutan dalam suasana asam atau basa). Sistem buffer bereaksi ketika ada perubahan konsentrasi ion hidrogen.

Ada beberapa senyawa kimia sistem buffer dalam cairan tubuh, bicarbonate-carbonic acid system (carbinate system) adalah sistem buffer yang utama. Carbonate system terdiri dari carbonic acid ( H2CO3 --- HCO3 + H+) dan sodium bicarbonate (NaHCO3 --- HCO3 + Na+). Pada cairan ektraseluler, ˉ ˉpH dapat dikembalikan ke kondisi normal oleh sistem buffer ini karena asam karbonat adalah asam lemah dan bikarbonat adalah basa lemah.

Secara reaksi kimia dapat digambarkan sebagai berikut

CO2 + H2O ------- H2CO3 ------- HCO3 + H+ˉ

Apabila terjadi peningkatan konsentrasi ion hidrogen di ekstraseluler, maka reaksi akan mengarah ke kiri, namun bila terjadi penurunan konsentrasi ion hidrogen, maka reaksi akan mengarah ke kanan.

b. Sistem Respirasi

Pengaturan keseimbangan asam-basa pada respirasi melalui pengontrolan kadar karbon dioksida (CO2). Dalam cairan ektraseluler laju metabolisme akan mempengaruhi jumlah karbon dioksida. CO2 secara kontinyu dibentuk dalam proses metabolisme intrasel yang berbeda. Mekanisme pengaturan respirasi akan berespon sesaat setelah terjadi perubahan level CO2. Ketika CO2 meningkat di cairan ekstrasel, maka napas akan cepat dan dalam sehingga CO2 dapat dikeluarkan.

c. Pengaturan Konsentrsi Ion Hidrogen Oleh Ginjal

ginjal mengatur pH pada cairan ekstrasel dengan mengeluarkan ion hidrogen atau ion bikarbonat (HCO3 ) dari cairan tubuh. Bila konsentrasi bikarbonat lebih dari normal maka ginjal akan ˉmengekskresikannya sehingga urin menjadi alkalin, bila ion hidrogen di ekskresikan maka urin menjadi asam. Pengaturan pH oleh ginjal tidak bisa cepat namun akan berlangsung beberapa jam atau hari untuk bisa mengembalikan asam-basa dalam keadaan seimbang.

Daftar Pustaka

DeLaune. Sue C., (2002), Fundamental of Nursing Standar &Practice, Louisiana USA, Delmar

Guyton, (2005), Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit, Jakarta, EGC