Prof. Dr. Burhanuddin Nst, SpPKProf. Dr. Burhanuddin Nst, SpPK--KN,FISHKN,FISH

Distribusi air dalam BadanDistribusi air dalam Badan

Air dalam badan didistribusikan diantara 3 Air dalam badan didistribusikan diantara 3 kompartemen utama yaitu :kompartemen utama yaitu :kompartemen utama yaitu :kompartemen utama yaitu :

�� IntrasellulerIntraselluler

�� InterstitiumInterstitium

�� Pembuluh DarahPembuluh Darah

�� Lebih dari setengah air badan Lebih dari setengah air badan

berada dlm sel berada dlm sel

�� KiraKira--kira 15kira 15--20% air yang berada 20% air yang berada

diluar sel berada didalam pembuluh diluar sel berada didalam pembuluh diluar sel berada didalam pembuluh diluar sel berada didalam pembuluh

darah dan sisanya pada ruangan darah dan sisanya pada ruangan

antar sel.antar sel.

�� Perkiraan volume air pada berbagai ruangan Perkiraan volume air pada berbagai ruangan pada seseorang dengan BB = 70 kg (lakipada seseorang dengan BB = 70 kg (laki--laki)laki)Total air badanTotal air badan : 42 L (60%): 42 L (60%)Ruangan IntraselRuangan Intrasel : 24 L: 24 LRuangan ExtraselRuangan Extrasel : 18 L: 18 LRuangan ExtraselRuangan Extrasel : 18 L: 18 L

-- antar selantar sel : 13 L: 13 L-- dlm pembuluh darahdlm pembuluh darah : 5 L (volume : 5 L (volume

darah)darah)

Bone

3 %

2 L

4,5 %

3 L

Connective

tissue

Plasma

4,5 %

3 L

Interstitial

Fluid

11,5 %

8 L

Cell water

36 %

25 L

4,5 %

1 L

Transceluler

water

Gangguan volume cairanGangguan volume cairan

Pada orang normal 50Pada orang normal 50--60) dari total berat 60) dari total berat badan (TBW) terdiri dari air, yg badan (TBW) terdiri dari air, yg didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan extraceluler. Penyakit berat dpt terjadi extraceluler. Penyakit berat dpt terjadi karena tidak normalnya volume air dan karena tidak normalnya volume air dan distribusi air.distribusi air.

Distribusi dari cairan tubuhDistribusi dari cairan tubuh

�� Air didistribusikan bebas pd seluruh Air didistribusikan bebas pd seluruh tubuh.tubuh.

�� Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, �� Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, sebagai respon terhadap perbedaan sebagai respon terhadap perbedaan konsentrasi solute.konsentrasi solute.

�� Jumlah air dalam berbagai ruangan Jumlah air dalam berbagai ruangan dalam tubuh bergantung pd jumlah solute dalam tubuh bergantung pd jumlah solute yg ada dlm ruangan tsb.yg ada dlm ruangan tsb.

�� Pada ruang exstraseluler solute utama Pada ruang exstraseluler solute utama ialah ialah NatriumNatrium dan berbagai anion lain dan berbagai anion lain

�� Sedangkan pd ruang intra seluler solute Sedangkan pd ruang intra seluler solute utama ialah utama ialah KaliumKalium dan berbagai anion dan berbagai anion lainlain

�� Sodium akan bergerak ke dalam sel dan Sodium akan bergerak ke dalam sel dan Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif bergantung pd perubahan konsentrasi bergantung pd perubahan konsentrasi solute. solute.

�� Pergerakan aktif Natrium dan Kalium Pergerakan aktif Natrium dan Kalium keluar masuk sel diatur oleh Nakeluar masuk sel diatur oleh Na++ -- KK+ +

ATP pumpATP pump

�� Distribusi air pd ruang Distribusi air pd ruang extraselulerextraselulerditentukan oleh ditentukan oleh NatriumNatrium sedangkan pd sedangkan pd ruang ruang intra selulerintra seluler oleh oleh Kalium.Kalium.

�� Penambahan solute kesalah satu ruang Penambahan solute kesalah satu ruang akan menambah volume cairan ke akan menambah volume cairan ke ruangan itu dgn cara menarik air dari ruangan itu dgn cara menarik air dari ruangan dgn rendah solute (lebih ruangan dgn rendah solute (lebih ruangan dgn rendah solute (lebih ruangan dgn rendah solute (lebih banyak air)banyak air)

�� Hipovolemia :Hipovolemia :

Menurunnya volume intravaskular Menurunnya volume intravaskular (extraselular), disebabkan gangguan (extraselular), disebabkan gangguan keseimbangan Natriumkeseimbangan Natrium

Faktor mempengaruhi Keseimbangan NatriumFaktor mempengaruhi Keseimbangan Natrium

Incrased Sodium Content (extraceluler volume) Incrased Sodium Content (extraceluler volume) disebabkan oleh :disebabkan oleh :

1. Pemasukan Na1. Pemasukan Na++ bertambah, pengeluaran tdk bertambah, pengeluaran tdk bertambahbertambah

2. Decrease Sodium excretion by kidneys2. Decrease Sodium excretion by kidneys2. Decrease Sodium excretion by kidneys2. Decrease Sodium excretion by kidneys

-- Decreased GFRDecreased GFR

-- Increased Renal tubular sodium Increased Renal tubular sodium reabsorptionreabsorption

-- Increased renin angiotensin, Increased renin angiotensin, aldosteronaldosteron

-- Excessive corticosteroids activity.Excessive corticosteroids activity.

Decreased body sodium content (extra celuler Decreased body sodium content (extra celuler volume)volume)

1. Decreased sodium intake (normal 1. Decreased sodium intake (normal sodium sodium excretion)excretion)

2. Increased sodium excretion2. Increased sodium excretion

Renal : Renal : -- Renal failureRenal failure

-- Salt losing nephropathySalt losing nephropathy

-- osmotic diuresisosmotic diuresis-- osmotic diuresisosmotic diuresis

-- diuretic drugsdiuretic drugs

-- decrease renin, angiotension, aldosterondecrease renin, angiotension, aldosteron

Extrarenal : Extrarenal : -- DiarrheaDiarrhea

-- VomittingVomitting

-- SweatingSweating

-- Surgical drainageSurgical drainage

Menghitung kelebihan cairan (water excess)Menghitung kelebihan cairan (water excess)

140140

Rumus : TBW (L) = Normal TBW (L) x Rumus : TBW (L) = Normal TBW (L) x

NaNaNaNa

Contoh : Pria, 70 kgContoh : Pria, 70 kg

Normal TBW = 42 L, Bila Natrium = 110 meq/LNormal TBW = 42 L, Bila Natrium = 110 meq/L

TBW = 42 x (140 : 110) = 53,5 LTBW = 42 x (140 : 110) = 53,5 L

Water Excess = 53,5 Water Excess = 53,5 –– 42 = 11,5 L42 = 11,5 L

Menghitung kekurangan cairan (water deficit)Menghitung kekurangan cairan (water deficit)

-- Pria : 70 kg. NaPria : 70 kg. Na++ = 170 Meq/L. = 170 Meq/L.

TBW normal : 42 LTBW normal : 42 L

TBW : 42 x 140 : 170 = 35 LTBW : 42 x 140 : 170 = 35 L-- TBW : 42 x 140 : 170 = 35 LTBW : 42 x 140 : 170 = 35 L

-- Water deficit = 42 L Water deficit = 42 L –– 35 L = 7 L35 L = 7 L

Contoh Kasus :Contoh Kasus :

SeorangSeorang lakilaki22 7070 kgkg ditemukanditemukan tidaktidaksadarkansadarkan diridiri dandan dibawadibawa keke ICUICU.. PadaPadapemeriksaanpemeriksaan laboratoriumlaboratorium didapatdidapat NaNa serumserum160160 mEq/LmEq/L.. PadaPada FoleyFoley CateterCateter terdapatterdapat160160 mEq/LmEq/L.. PadaPada FoleyFoley CateterCateter terdapatterdapat500500 mlml urinurin perper jamjam.. ElektrolitElektrolit urinurin :: NaNa UrinUrin6060 mEq/LmEq/L.. KK urinurin 2020 mEq/LmEq/L.. BerapaBerapa banyakbanyakairair harusharus diberikandiberikan untukuntuk mengkoreksimengkoreksi NaNaserumserum menjadimenjadi normalnormal ((140140 mEq/L)mEq/L)

Air dibutuhkan :Air dibutuhkan :

Kadar Na didapatKadar Na didapat

0.6 X BB(Kg) X 0.6 X BB(Kg) X --11

Kadar Na normalKadar Na normal

= (0.6 X 70 ) X = (0.6 X 70 ) X 160160 -- 11

140140

= 42 X 0.14 6L= 42 X 0.14 6L

Pengaturan volume intraselluler adalah Pengaturan volume intraselluler adalah penting utk berfungsinya sel secara penting utk berfungsinya sel secara normal. Hal ini dicapai dengan pengaturan normal. Hal ini dicapai dengan pengaturan osmolalitas plasma melalui perubahan osmolalitas plasma melalui perubahan keseimbangan air.keseimbangan air.keseimbangan air.keseimbangan air.

Mempertahankan volume plasma penting Mempertahankan volume plasma penting utk terjadinya perfusi jaringan yang utk terjadinya perfusi jaringan yang adekuat dan ini berhubungan erat dengan adekuat dan ini berhubungan erat dengan pengaturan keseimbangan Natriumpengaturan keseimbangan Natrium

Pengaturan Air antara Sel dan Pengaturan Air antara Sel dan

EkstrasellulerEkstraselluler

Tekanan osmotik adalah faktorTekanan osmotik adalah faktor--faktor faktor utama untuk distribusi air dalam badan.utama untuk distribusi air dalam badan.

Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir semua dinding sel, sehingga cairan badan semua dinding sel, sehingga cairan badan berada dalam keseimbangan osmotik.berada dalam keseimbangan osmotik.

Osmolalitas cairan intraselluler dan Osmolalitas cairan intraselluler dan ekstraselluler adalah sama.ekstraselluler adalah sama.

Tekanan osmotik yang terjadi adalah Tekanan osmotik yang terjadi adalah

sejajar dengan jumlah partikel per sejajar dengan jumlah partikel per

unit volume of solvent, bukan pada unit volume of solvent, bukan pada

tipe, valensi atau berat daripada tipe, valensi atau berat daripada

partikel.partikel.partikel.partikel.

Solute harus tidak dapat melewati Solute harus tidak dapat melewati

membranemembrane

Kita lihat apa yang akan terjadi pada Kita lihat apa yang akan terjadi pada beaker, seperti gambar 1 bila lipid soluble beaker, seperti gambar 1 bila lipid soluble dan freely diffusible solute seperti urea dan freely diffusible solute seperti urea ditambah pada satu kompartemen.ditambah pada satu kompartemen.

Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke solute free kompartemen.solute free kompartemen.

Akan terjadi keseimbangan pada tiap Akan terjadi keseimbangan pada tiap kompartemen, bukan karena gerakan Hkompartemen, bukan karena gerakan H22O O ke urea kompartemenke urea kompartemen

Sebagai akibatnya tidak ada osmotic Sebagai akibatnya tidak ada osmotic pressure terjadi oleh urea pada waktu pressure terjadi oleh urea pada waktu keseimbangan, urea ini dianggap sebagai keseimbangan, urea ini dianggap sebagai in effective osmole.in effective osmole.in effective osmole.in effective osmole.

Osmotic pressure penting in vivo karena Osmotic pressure penting in vivo karena menentukan distribusi air antara extra dan menentukan distribusi air antara extra dan intra selulerintra seluler

NaNa++ salts merupakan extra seluler salts merupakan extra seluler

osmol dan bekerja mempertahankan osmol dan bekerja mempertahankan

air di ruangan extraseluler.air di ruangan extraseluler.

KK++ salts adalah intraseluler osmol salts adalah intraseluler osmol

(bersama Mg(bersama Mg++) bekerja ) bekerja (bersama Mg(bersama Mg++) bekerja ) bekerja

mempertahankan air dalam selmempertahankan air dalam sel

Walaupun membran sel permiable terhadap Walaupun membran sel permiable terhadap kedua elektrolit ini, tetapi tetap sebagai kedua elektrolit ini, tetapi tetap sebagai efektif osmol, karena dibatasi untuk tetap efektif osmol, karena dibatasi untuk tetap dalam kompartemennya oleh kerja Nadalam kompartemennya oleh kerja Na++ -- KK++

ATP ase pump dalam dinding sel.ATP ase pump dalam dinding sel.

Volume cairan intra dan extraseluler Volume cairan intra dan extraseluler ditentukan oleh jumlah air yang ada dan ratio ditentukan oleh jumlah air yang ada dan ratio dari exchangeable Nadari exchangeable Na++ dan exchangeable Kdan exchangeable K++

Dalam keadaan normal :Dalam keadaan normal :

Air dan elektrolit dalam badan Air dan elektrolit dalam badan

dipertahankan dalam batas sempit, dipertahankan dalam batas sempit,

sebagai variasi dalam pemasukan, sebagai variasi dalam pemasukan,

dan dan pengaturan pengeluaran oleh pengaturan pengeluaran oleh

ginjal. ginjal.

Contoh :Contoh :

Bila osmolality suatu cairan dalam satu kompartemen Bila osmolality suatu cairan dalam satu kompartemen

berubah, air akan bergerak melewati dinding sel untuk berubah, air akan bergerak melewati dinding sel untuk

menyesuaikan kembali keseimbangan osmotik.menyesuaikan kembali keseimbangan osmotik.

Osmolality body fluids 280 mosmol/kg, dan terdiri dari Osmolality body fluids 280 mosmol/kg, dan terdiri dari

140 mEq/L Na140 mEq/L Na++ salts dalam ECF dan 140 mEq/L Ksalts dalam ECF dan 140 mEq/L K++

salts dalam sel.salts dalam sel.salts dalam sel.salts dalam sel.

LakiLaki--laki : 70 kg laki : 70 kg →→ TBW = 42 L (42 kg) TBW = 42 L (42 kg) →→ 25 L dalam 25 L dalam

sel (60%), 17 L Extraceluler (40%)sel (60%), 17 L Extraceluler (40%)

Ditambahkan 420 mEq NaCl (420 mosmol) tanpa air Ditambahkan 420 mEq NaCl (420 mosmol) tanpa air

ke ECF, apa yang terjadi?ke ECF, apa yang terjadi?

→→ ECF osmolality meningkat ECF osmolality meningkat →→ air bergerak keluar air bergerak keluar

sel untuk menyamakan tekanan osmotiksel untuk menyamakan tekanan osmotik

PerhitunganPerhitungan

1.1. Total body solute permulaan : 280 x 42 kg = Total body solute permulaan : 280 x 42 kg = 11760 m.osmol.11760 m.osmol.

2.2. EC Solute permulaan : 280 m.osmol/kg x 17 kg = EC Solute permulaan : 280 m.osmol/kg x 17 kg = 4760 mosmol.4760 mosmol.

3.3. Total body solute baru : 11760 + 420 = Total body solute baru : 11760 + 420 = 12180 mosmol.12180 mosmol.

4.4. Body water osmolality baru : 12180 m.osmol : 42 = Body water osmolality baru : 12180 m.osmol : 42 = 290 mosmol/kg290 mosmol/kg290 mosmol/kg290 mosmol/kg

5.5. EC solute baru : 4760 + 420 = 5180 m.osmolEC solute baru : 4760 + 420 = 5180 m.osmol

6.6. EC volume baru : 5180 mosmol : 290 mosmol/kg = EC volume baru : 5180 mosmol : 290 mosmol/kg = 17,9 kg17,9 kg

7.7. Intraceluler volume baru : 42Intraceluler volume baru : 42--17,9 = 24,1 kg17,9 = 24,1 kg

8.8. EC baru/plasma (NaEC baru/plasma (Na++) = osmolality : 2 = 145 mEq/L) = osmolality : 2 = 145 mEq/L

Peningkatan jumlah EC solute mengakibatkan bergeraknyaPeningkatan jumlah EC solute mengakibatkan bergeraknya

900 ml air dari sel ke ECF900 ml air dari sel ke ECF

IC ECIC EC

290 m.osmol/kg290 m.osmol/kg

HH22OO

KK++ = 140 meq/L= 140 meq/L

25 L25 L

280 m.osmol/kg280 m.osmol/kg

HH22OO

NaNa++ = 140 meq/L= 140 meq/L

17 L17 L25 L25 L 17 L17 L

VolumeVolume

aa

IC ECIC EC

290 m.osmol/kg290 m.osmol/kg

HH22OO

KK++ = 145 meq/L= 145 meq/L

290 m.osmol/kg290 m.osmol/kg

HH22OO

NaNa++ = 145 meq/L= 145 meq/LKK++ = 145 meq/L= 145 meq/L

24,1 L24,1 L

NaNa++ = 145 meq/L= 145 meq/L

17,9 L17,9 L

bb

Pengaturan Keseimbangan Asam BasaPengaturan Keseimbangan Asam Basa

Keseimbangan asam basa dapat diketahui dengan Keseimbangan asam basa dapat diketahui dengan melihat reaksimelihat reaksi--reaksi ini ;reaksi ini ;

= H= H++ + HCO+ HCO33-- →→ HH22COCO33 ↔ H↔ H22O + COO + CO22

= [H= [H++] = 24 x ] = 24 x PCOPCO22

[HCO[HCO33]]

= pH = 6,10 + = pH = 6,10 + Log [HCOLog [HCO33]]33

0,03 PCO0,03 PCO22

(Henderson Hasselbach equation)(Henderson Hasselbach equation)

Sistem ini memainkan peranan penting dalam Sistem ini memainkan peranan penting dalam mempertahankan keseimbangan sam basa, karena; mempertahankan keseimbangan sam basa, karena; HCOHCO33

-- dan PCOdan PCO22 dapat diatur terpisahdapat diatur terpisah

= HCO= HCO33-- diatur dengan ekskresi Hdiatur dengan ekskresi H++ oleh ginjaloleh ginjal

= PCO= PCO22 oleh ventilasi alveolaroleh ventilasi alveolar

Pada keadaan normal ekskresi HPada keadaan normal ekskresi H++ melalui melalui ginjal, berubah sejajar dengan produksi Hginjal, berubah sejajar dengan produksi H++

yang ada.yang ada.

Plasma HPlasma H++ dan pH dipertahankan dalam batas dan pH dipertahankan dalam batas

yang sempityang sempit

Nilai normal dari parameter ini adalah sebagai Nilai normal dari parameter ini adalah sebagai

berikut :berikut :

pHpH HH++ PCOPCO22 [HC[HC33++]]pHpH HH

(nanoeq/L)(nanoeq/L)

PCOPCO22

(mmHg)(mmHg)

[HC[HC33 ]]

Meq/LMeq/L

ArterialArterial 7,37 7,37 –– 7,437,43 37 37 –– 4343 36 36 –– 4444 22 22 –– 26 26

VenousVenous 7,32 7,32 –– 7,387,38 42 42 –– 48 48 42 42 –– 50 50 23 23 –– 27 27

Characteristics of the primary acid base Characteristics of the primary acid base disordersdisorders

DisordersDisorders pHpH (H(H++)) Primary Primary

disturbancedisturbance

CompensasoryCompensasory

responseresponse

Metabolic AcedosisMetabolic Acedosis ↓↓ ↑↑ ↓↓ (HCO(HCO --)) ↓↓ PCOPCOMetabolic AcedosisMetabolic Acedosis ↓↓ ↑↑ ↓↓ (HCO(HCO33--)) ↓↓ PCOPCO22

Metabolic AlkalosisMetabolic Alkalosis ↑↑ ↓↓ ↑↑ (HCO(HCO33--)) ↑↑ PCOPCO22

Respiratory AcidosisRespiratory Acidosis ↓↓ ↑↑ ↑↑ PCOPCO22 ↑↑ (HCO(HCO33--))

Respiratory AlkalosisRespiratory Alkalosis ↑↑ ↓↓ ↓↓ PCOPCO22 ↓↓ (HCO(HCO33--))

RingkasanRingkasan

Ginjal harus mengekskresikan 50Ginjal harus mengekskresikan 50--100 meq non 100 meq non

carbonic acid yang dibentuk tiap haricarbonic acid yang dibentuk tiap hari

Ini dicapai dengan mengeluarkan HIni dicapai dengan mengeluarkan H++ melalui melalui

tubulus proximal dan Loop of Henle (Natubulus proximal dan Loop of Henle (Na++ -- HH++

exchange) dan collecting tubule (active Hexchange) dan collecting tubule (active H++ -- ATP ATP exchange) dan collecting tubule (active Hexchange) dan collecting tubule (active H++ -- ATP ATP

ase Pump)ase Pump)

Produksi asam harian tidak dapat dikeluarkan, Produksi asam harian tidak dapat dikeluarkan,

kecuali jika semua bikarbonat yang difiltrasi telah kecuali jika semua bikarbonat yang difiltrasi telah

diabsorbsi, karena bikarbonat yang terbuang di diabsorbsi, karena bikarbonat yang terbuang di

urin equivalen dengan penambahan Hurin equivalen dengan penambahan H++ dalam dalam

tubuhtubuh

Produksi asam harian tidak dapat diekresikan Produksi asam harian tidak dapat diekresikan

sebagai free Hsebagai free H++, kecuali konsentrasi free H, kecuali konsentrasi free H++ dalam dalam

urin sangat rendah (< 0.05 meq)urin sangat rendah (< 0.05 meq)

HH++ yang diskresikan akan dikeluarkan dengan cara yang diskresikan akan dikeluarkan dengan cara

mengikatkan dengan buffer yang difiltrasi misalnya mengikatkan dengan buffer yang difiltrasi misalnya

HPOHPO == dan creatinine, atau NHdan creatinine, atau NH →→ NHNH ++, NH, NH ++HPOHPO44== dan creatinine, atau NHdan creatinine, atau NH33 →→ NHNH44

++, NH, NH44++

dibentuk metabolisme glutamine di tubuli proximaldibentuk metabolisme glutamine di tubuli proximal

Ekstraseluler, pH merupakan regulator fisiologis Ekstraseluler, pH merupakan regulator fisiologis

dari ekskresi asam. Dalam keadaan patofisiologi, dari ekskresi asam. Dalam keadaan patofisiologi,

hal ini dipengaruhi oleh effective circulating volume, hal ini dipengaruhi oleh effective circulating volume,

aldosteron dan konsentrasi Kaldosteron dan konsentrasi K++