Infus Cairan Garam Fisiologis bagi TubuhAlvivin102011215A5Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Pendahuluan

Air adalah cairan utama dalam tubuh kita, dan memiliki 2 fungsi utama yaitu transportasi nutrisi ke dalam sel dan penghilangan produk yang tidak berguna. Kadar air bervariasi sesuai dengan umur, berat badan, dan jenis kelamin. Tubuh orang dewasa adalah sekitar 60persen air,sedangkankadar air pada bayi adalah 70 sampai 70 persen dari total berat badan.1 Dikarenakan cairan sangat penting bagi tubuh maka mereka yang kekurangan cairan entah karena kecelakaan atau suatu penyakit harus diberikan cairan tambahan melalui infus.Pemberian cairan melalui infus merupakan tindakan memasukkan cairan yang dilakukan pada pasien dengan bantuan perangkat infus. Tindakan ini dilakukan untuk memenuhi kebutuhan cairan dan elektrolit serta sebagai tindakan pengobatan dan pemberian makanan.2 Bagaimana cairan infus dapat masuk dan diterima oleh tubuh memiliki mekanisme tersendiri dan akan dijelaskan di dalam makalah.Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah menjabarkan proses bagaimana cairan infus dapat masuk dan diterima oleh tubuh serta menjabarkan factor-faktor yang menjadi pemicu cairan infus tersebut dapat diterima oleh tubuh.

Isi

Ada dua kompartemen cairan utama dalam tubuh : intraseluler dan ekstraseluler. Cairan intraseluler (ICF) terletak di dalam sel. Pada orang dewasa cairan tersebut sekitar 40 persen dari total berat badan atau 70 persen dari total cairan dalam tubuh. Cairan ekstraseluler ada 3 tipe yaitu intertisial, intravaskuler, dan transeluler. Cairan intertisial ada di antara sel-sel. Cairan intravaskuler adalah plasma dalam pembuluh darah. Cairan transeluler termasuk cairan serebrospinal, cairan intraokuler, dan sekresi gastrointestinal. Pada orang dewasa cairan ini merupakan 20 persen dari berat badan atau 30 persen dari total cairan tubuh. Dari jumlah 20 persen, rekening plasma 5 persen dan cairan intertesial 5 persen. Setiap kompartemen cairan memiliki kation utama (suatu electron dengan muatan positif) dan anion utama (suatu electron yang bermuatan negative). Kation utama dari kompartemen ekstraseluler adalah sodium, kation utama dari kompartemen intraseluler adalah potassium. Anion utama dari kompartemen ekstraseluer adalah klorida, anion utama dari kompartemen intraseluler adalah fosfat. Kalsium, sebuah kation, hanya ditemukan di dalam cairan ekstraseluler. Semua elektrolit yang lainnya ditemukan dalam berbagai konsentrasi di kedua kompartemen. Elektrolit memeliki beberapa fungsi dalam metabolism seluler: pengaturan distribusi air, transmisi impuls saraf, pembekuan darah, dan regulasi keseimbangan asam-basa. Proses yang mengontrol pergerakan cairan dan elektrolit adalah difusi, osmosis, dan transport aktif.1

Difusi suatu substansi membrane biologis termasuk ke dalam transport pasif,karena sel tidak harus mengeluarkan energi. Molekul memiliki energy kinetic intrinsic yang disebut gerak termal (kalor). Suatu akibat gerak termal adalah difusi, kecenderungan molekul setiap zat untuk menyebar ke seluruh ruangan yang ada. Setiap molekul bergerak secara acak, namun difusi populasi molekul mungkin mempunyai arah. Misalnya, bayangkanlah suatu membrane yang memisahkan air murni dari larutan zat pewarna dalam air. Anggaplah bahwa mebran ini permiabel terhadap molekul pewarna tersebut. Setiap molekul pewarna akan mengembara secara acak, tetapi akan terdapat gerak netto (selisih) molekul pewarna mellintasi membrane ke sisi yang semula adalah air murni. Penyebaran zat pewarna melintasi membrane akan berlanjut hingga kedua larutan memiliki konsentrasi pewarna yang sama. Begitu titik itu tercapai, aka ada kesetimbangan dinamik, yaitu molekul pewarna yang melintasi membrane dalam satu arah jumlahnya sebanyak molekul pewarna yang melintasi membrane dalam arah sebaliknya, setiap detik.3

Gambar 1.Difusi3

Kita sekarang dapat menyatakan aturan sederhana difusi : Dalam ketiadaan gaya-gaya lain, substansi akan berdifusi dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Dengan kata lain, substansi akan berdifusi menuruni gradient konsentrasinya. Tidak ada kerja yang harus dilakukan untuk membuat hal ini terjadi; difusi merupakan proses spontan karena difusi itu menurunkan energy bebas. Ingat bahwa dalam setiap system terdapat suatu kecenderungan untuk meningkatnya entropi, atau ketidakteraturan. Difusi zat terlarut dalam air meningkatkan entropi dengan menghasilkan campuran yang lebih acak daripada ketika terdapat konsentrasi zat terlarut yang terlokalisir. Penting untuk diperhatikan bahwa setiap substansi berdifusi menuruni gradient konsentrasi substansi miliknya sendiri, yang tida dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi susbtansi yang lain. Banyak lalulintas membrane terjadi dengan cara difusi. Apabila suatu substansi lebih tinggi konsentrasinya pada satu sisi membrane daripada sisi yang lain, substansi tersebut cenderung berdifusi melintasi membrane menuruni gradient konsentrasinya ( dengan menanggap bahwa membrane tersebut permiabel terhadap substansi yang dimaksud.) Satu contoh penting adalah penyerapan oksigen oleh sel yang melakukan resporasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membrane plasmanya. Selama respirasi seluler mengkonsumsi O2 yang masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut, karena gradient konsentrasi akan mendukung pergerakan molekul ke arah tersebut.3Difusi terfasilitasi adalah transport dengan perantara yang tidak memerlukan energy. Difusi terfasilitasi serupa dengan difusi sederhana dalam hal bahwa tidak ada energy yang digunakan oleh sel untuk mentranportasikan suatu zat; dengan demikian zat tidak dapat ditransportasikan melawan gradient konsentrasinya. Difusi terfasilitasi berbeda dengan difusi sederhana, dalam hal suatu molekul yang kemampuannya terbatas untuk melintasi membrane sel dibantu (difasilitasi) oleh sebuah karier sehingga kemudian dapat melintasi membrane. Glukosa berpindah masuk ke sebagian sel melalui difusi terfasilitasi.4Osmosis juga merupakan transport pasif. Dalam membandingkan dua larutan yang konsentrasinya zat terlarutnya berbeda, larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi disebut sebagai hipertonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah disebut sebagai hipotonik. (Hiper dan hipo masing-masing berarti lebih dan kurang, disini yang dimaksud adalah konsentrasi zat terlarutnya.) ini merupakan istilah-istilah relative yang hanya bermakna bila terdapat suatu perbandingan. Misalnya, air PAM bersifat hipertonik terhadap air destilasi tetapi hipotonik terhadap air laut. Dengan kata lain, air PAM mempunyai konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi daripada air destilasi, tetapi mempunyai konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah jika dibandingkan dengan air laut. Larutan-larutan dengan konsentrasi zat terlarut sama disebut sebagai isotonic.3Gambar 2 merupakan bejana berbentuk U dengan membrane permiabel selektif yang memisahkan dua larutan gula yang berbeda konsentrasinya. Pori dalam membrane sintetik ini terlalu kecil untuk dapat dilewati oleh molekul gula tetapi cukup besar untuk dilewati molekul air. Akibatnya larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang tinggi (hipertonik) memiliki konsentrasi air yang lebih rendah. Oleh sebab itu, air akan berdifusi melintasi membrane dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik. Difusi air melintasi membrane permiabel selektif ini merupakan suatu kasus khusus transport pasif yang disebut osmosis. Arah osmosis ditentukan hanya oleh perbedaan zat terlarut total. Air berpindah dari larutan hipotonik ke hipertonik sekalipun larutan hipotoniknya memiliki lebih banyak jenis zat terlarut. Air laut, yang memiliki zat terlarut yang sangat beragam, molekul airnya akan bergerak ke larutan gula tunggal yang sangat tinggi konsentrasinya, karena konsentrasi total zat terlarut air laut lebih rendah. Jika dua larutan bersifat isotonic, air berpindah melintasi membrane yang memisahkan larutan-larutan tersebut pada laju yang sama untuk kedua arah (ke arah kanan maupun ke arah kiri); dengan kata lain, tidak terdapat selisih osmosis di antara larutan-larutan isotonic.3

Gambar 2. Osmosis3

Transpor aktif membutuhkan penggunaan energi metabolik yang diperoleh dari reaksi kimia selular dan menggerakkan molekul atau ion melawan gradien konsentrasinya: misalnya uphill (gerakan ke atas) dan area berkonsentrasi lebih rendah ke area berkonsentrasi lebih tinggi. Hal ini memungkinkan terjadinya pergerakan zat menyeberangi membran sel tanpa bergantung pada konsentrasi cairan ekstraselular dan intraselularnya. Transpor aktif melibatkan mekanisme diperantarai carrier dan transpor massa berukuran besar.5 Transpor aktif diperantai carrier. Carrier adalah protein integral yang disebut pompa. Misalnya pompa ion natrium/kaiium. yang aktif dalam semua sel hidup dan pompa kalsium, yang penting dalam kontraksi otot. Pompa natrium/kalium adalah pompa yang menukar natrium intraselular dengan kalium ekstraselular. Pompa ini mempertahankan gradien ion yang menembus membran sel dan berkontribusi dalam teijadinya perbedaan voltase listrik dikenal sebagal potensial membran. Pemecahan ATP menjadi adenosin difosfat (ADP) pada permukaan Inferior membran, akan melepas energi yang diperlukan untuk menjalankan pompa. Transpor berpasangan (ko-transpor) adalah gabungan antara difusi dan transpor aktif. Pada transpor berpasangan, suatu transpor protein khusus dapat memasangkan transpor aktif suatu zat melawan gradien konsentrasinya sendiri dengan difusi pasif zat kedua. Salah satu contoh sistem transpor berpasangan adalah kotranspor ikatan natrium dalam ginjal. Pada mekanisme tersebut glukosa dan asam amino ditranspor secara aktif melewati sel-sel tubulus ginjal sedangkan natrium berdifusi secara pasif.Transpor massa berukuran besar adalah suatu proses aktif yang mentransspor partikel hesar dan makromolekul menembus membran plasma membungkusnya dalam suatu bagian atau dengan melipat membran untuk membentuk kantong atau vesikel (vakuola) yang melekatmembran. Transpor massa berukuran besar mencakup endositosis dan eksositosis.Endositosis (endo = bagian dalam) berarti masuk ke dalam sel. Endositosis ini terdiri dari fagositosis dan pinositosis.Fagositosis (fago = memakan) berarti menelan suatu zat padat yang besar dengan cara melipat membran plasma untuk membentuk suatu vesikel fagositik. Vesikel fagositlk bergabung dengan sebuah ilsosom dan enzim Iisosomal untuk menghancurkan isi vesikel. Sel-sel fagositik khusus dalam tubuh mengeluarkan sel, benda asing, dan bakteri yang tidak dapat dihancurkan.Pinositosis (pino = minum) berarti menelan tetesan kecil cairan ekstraselular, yang mungkin mengandung nutrien yang sudah terurai dan memasukkannya ke dalam sel.Endositosis diperantarai reseptor mengacu pada proses pengikatan molekul reseptor di permukaan sel dengan zat tertentu yang disebut ligan. Kompleks reseptor-ligan kemudlan mengalami proses endositosis untuk bisa masuk ke dalam sel.Eksositosis merupakan kebalikan dan endositosis. Eksositosis adalah suatu metode untuk mengendalikan sel suatu substansi yang tidak diinginkan dan sekaligus sebagal suatu cara untuk melepas produk sel yang berguna ke dalam cairan ekstraseluler. Substansi yang akan dilepas dibungkus dalam vesikel, yang berfusi dengan membrane sel agar dapat keluar. Contoh proses eksositosis adalah pelepasan produk dari sel-sel sekretori pancreas dan pelepasan transmiller kimia dari sel-sel saraf di ujung saraf.4

Tekanan osmotik suatu larutan adalah tekanan potensial yang dinyatakan dalam istilah gaya atau tekanan yang dibutuhkan unluk menghentikan osmosis air selanjutnya.Tekanan osmotik adalah tekanan yang terbentuk dalam larutan akibat osmosis saring yang berlangsung dalam larutan tersebut. Semnakin besar konsentrasi zat terlarut, semakin besar tekanan osmotiknya. Dengan denilkian. tekanan osmotik adalah suatu ukuran daya tarik larutan terhadap molekul air.Tekanan osmotik suatu larutan bergantung pada jumlah partike zat terlarut per volume unit larutan. Dengan demikian, konsentrasi molar ( jumlah molekul atau ion dalarn larutan) dan bukan persentase konsentrasti dalam larutan menentukan tckanan osmotik potensial larutan.Untuk zat non elektrolit yang tidak larut dalam air (seperti glukosa),jumlah partikel zat terlarut dalam larutan adalah konsentrasi molar larutan tersebut.Untuk zat eletrolit yang memang larut dalam air (seperti natrium klorida) jurnlah partikel dalam larutan dltentukan berdasarkan konsentrai molar dan jumlah ion yang terbentuk dari setiap molekul.6

Osmolaritas6

Tekanan osmosis penting untuk proses biologis yang melibatkan difusi zat terlarut atau transfer cairan melalui membran semipermeabel, dan sebanding dengan jumlah total partikel dalam larutan.Miliosmol adalah satuan yang mencerminkan aktivitas osmosis suatu zat. Osmolariras adalah pernyataan konsentrasi osmosis dalam miliosmol per liter.Miliosmol disingkat menjadi ,nOsmol atau mOsm, dan satuan untuk osmolaritas ditentukan dalarn mOsnoI/L atau mOsm/L.Karena tekanan osmosis sebanding dengan jumlah total partikel dalam larutan, maka satuan yang digunakan untuk mengukur konsentrasi osmosis harus mcncerminkan jumlah total partikel dalam larutan. Bobot miliosmolar suatu zat dapat ditentukan dengan membagi bobot molekulnya dengan jumlah spesi yang dihasilkan dan disosiasi zat itu. Bobot miliosmolar ini kemudian dapat digunakan sebagai konversi antara miligram dan miliosmol sebagai berikut:

Miligram = Miliosmol x bobot molekulJumlah spesi

Miliosmol = Miligram x Jumlah spesi Bobot molekul

Untuk nonelekirolit, seperti dekstrosa,jumlah spesinya akan satu karena zat itu tidak berdisosiasi. Namun untuk elektrolit, jumlah ion yang dihasilkan ketika zat berdisosiasi harus ditentukan, dan pada kebanyakan kasus, disosiasi sempurna elektrolit tersebut dapat diasumsikan. Aluminium karbonat akan berdisosiasi menjadi dua ion aluminium dan tiga ion karbonat sehingga 50 mg aluminium karbonat akan menjadi 50 mg x 5 mOsmol/234 mg= 1.07 mOsmol. Istilah osmolaritas harus dibedakan dan osmolalitas. Osmolaritas adalab miliosmol zat terlarut per liter larutan, sedangkan osmolalitas adalah jumlah miliosmol zat terlarut per kilogram pelarut. Osmolaritas dan osmolalitas hampir identik untuk Jarutan berair yang encer, tetapi konversi yang akurat antara kedua pengukuran itu hanya dapat dilakukan dengan menggunakan bobot jenis larutan tersebut. Apoteker harus memberi perhatian khusus terhadap pernyataan etiket produk yang berkaitan dengan osmolaritas versus osmolalitas.Karena miliosmol mencerminkan aktivitas osmosis suatu larutan, miliosmol masing-masing zat kimia dalam larutan ditambahkan untuk menghasilkan osmolaritas total. Jumlah ion basil disosiasi senyawa kimia penting ditentukan secara akurat dalam perhitungan osmolaritas.Osmolaritas yang dihitung pada kebanyakan kasus sedikit lebih tinggi daripada osmolaritas yang diukur karena adanya antaraksi fisikokimia di antara partikel zat terlarut. Sebagai contoh, osmolaritas ideal injeksi natrium kiorida 0,9% adalah:0,9 g x 1.000 mg x 1.000 mL x 2 mOsmol 100mg 1 g 1 L58,5 mg= 307,69 mOsmol/LNamun, osmolaritas larutan yang terukur sebenarnya adalah sekitar 286 mOsmol/L karena semua ion narrium kiorida dalam larutan tidak berdisosiasi sempurna menjadi dua ion.Beberapa industri farmasi memberi etiket larutan elcktrolit dengan osmolaritas hash perhitungan atau osmolaritas ideal, sementara yang lain mencantumkan daftar osmolaritas eksperimental atau osmolaritas sebenarnya

Macam-macam ketonusanTonisitas dipakai untuk menjelaskan pengaruh larutan terhadap bentuk atau tonus sel menurut hukum osmosis.5Isotonis adalah suatu keadaan tonisitas (tekanan osmosis) larutan obat yang sama dengan tonisitas cairan tubuh kita. Larutan disebut isotonic terhadap cairan sitoplasma sel jika larutan memiliki konsentrasi yang sama dengan konsentrasi dengan konsentrasi partikel yang tidak dapat berdifusi. Air tidak akan berosmosis ke dalam suatu atau keluar sel. Itulah yang biasanya menjadi masalah antara cairan ektraseluler dan intraseluler. Contoh : Ketonusan sel darah merah sama dengan ketonusan larutan NaCl 0.9% atau glukosa 5,54%5,7Hipertonis adalah suatu keadaan dimana tonisitas obat lebih besar daripada cairan tubuh. Dalam hal ini artinya suatu larutan yang ketonusannya lebih tinggi daripada larutan lain.Contoh : NaCl 1,2% : dikatakan bahwa NaCl 1,2% hipertonus terhadap sel darah merah.7Hipotonus adalah suatu keadaan dimana tonisitas larutan obat lebih kecil daripada cairan tubuh. Dalam hal ini artinya suatu larutan yang ketonusannya lebih rendah daripada larutan lain.Contoh : NaCl 0,2%: dikatakan bahwa larutan NaCl 0,2% hipotonus terhadap sel darah merah.7

Geometri molekul adalah susunan tiga-dimensi dan atom-atom dalam suatu molekul. Geometri molekul mempengaruhi sifat-sifat kimia dan fisisnya,seperti titik leleh, titik didih, kerapatan, dan jenis reaksi yang dialaminya. Secara umum,panjang ikatan dan sudut ikatan harus ditentukan lewat percobaan. Tetapi, terdapat cara sederhana yang memungkinkan kita untuk meramalkan geometri molekul atau ion dengan tingkat keherhasihan yang cukup tinggi jika kita mengetahui jumlab elektion di sekitar atom pusat dalam struktur lewisnya. Dasar pendekatan ini adalah asumsi bahwa pasangan elektron di kulit valensi suatu atom saling bertolakan satu sama lain. Kulit valensi (vaIence shell) adalah kulit terluar yang ditempati elektron dalam suatu atom yang biasanya terlibat dalam ikatan, Dalani ikatan kovalen,sepasang electron yang sering disebut pasangan ikatan berperan dalam mengikat dua atom. Tetapi, dalam molekul poliatomik, di mana terdapat dua atau lehih ikatan antara atom pusat dan atom sekitarnya. Tolak-menolak antara electron-elektron dalam pasangan ikatan yang berbeda menyebabkan pasangan itu berada sejauh mungkin satu sama lain. Bentuk yang dipililih suatu molekul meminimalkan tolakan (seperti terlihat dan posisi seluruh atom). Fungsi biologis molekul berhubungan dengan bentuk molekulnya, yaitu molekul biologis saling berinteraksi satu sama lain berdasarkan bentuk geometri molekul. Bentuk molekul dalam tubuh yang mirip dapat berinteraksi dengan cara yang sama.8

Penutup

KasusAdi berusia 10 tahun mengalami kecelakaan lalu lintas dan mengalami pendarahan, kemudian dibawa ke RS. Oleh dokter Adi mendapat infus cairan garam fisiologis (NaCl 0,9%). Perlahan tapi pasti kondisi Adi berangsur membaik.

Sel darah merah mengadung sekitar 80% air. Jika sel darah merah diberikan air murni, lebih banyak molekul air akan cenderung masuk ke dalam sel daripada meninggalkannya,akhirnya peningkatan tekanan osmotic akan menyebabkan sel darah merah akan pecah ketika ditempatkan dalam larutan hipotonik. Jika sel darah merah diberikan air yang mengandung garam 30% dan 70% air, lebih banyak molekul air cenderung akan keluar sel daripada masuk ke dalam sel, dengan adanya molekul air yang lebih sedikit, tekanan osmotic dalam sel akan turun. Sebagai akibatnya hilangnya air, sel darah akan menyusut ketika ditempatkan dalam larutan hipertonik.Dalam kasus ini penyebab NaCl 0,9% dapat masuk ke dalam tubuh adalah ketonusan sel darah merah dengan ketonusan NaCl 0,9% sama. Dengan demikian larutan NaCl 0,9% bersifat isotonis. Tranpor yang terjadi pada pemberian cairan garam fisiologis NaCl 0,9% adalah tranpor pasif yang tidak membutukan energy, dalam hal ini cairan garam fisiologis masuk melalu difusi dan osmosis. Larutan NaCl disebut isotonic terhadap cairan sitoplasma sel jika larutan memiliki konsentrasi yang sama dengan konsentrasi partikel yang tidak dapat berdifusi.

Daftar Pustaka

1. Nenwitch PF. Intravenous theraphy.Boston:Jones and barlett publishers;1990.p.3-5.2. Alimul A. Keterampilan dasar praktik klinik kebidanan. Ed 2. Jakarta : Salemba Medika;2008.h.553. Campbell NA, Reece JB, Lawrence G,Mitchell. Biologi.5th edition.Jakarta: Eirlangga;2002.h.146-9 4. Corwin EJ. Buku saku parasitologi. Edisi ke 3. Jakarta: EGC;2007.h.9. 5. Sloane H. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2003.h.43-4.6. Ansel HC, Prince SJ. Kalkulasi farmasetik : panduan untuk apoteker. Jakarta: EGC;2006.h.101-37. Syamsuni H. Farmasetika dasar dan hitungan farmasi. Jakarta : EGC; 2005.h.1328. Chang R. Kimia Dasar. Edisi ke 3 (1).Jakarta ; Eirlangga.h.209