Wednesday, December 24, 2008

Anatomi Fisiologi Cairan Elektrolit dan Asam Basa


CAIRAN ELEKTROLIT
DAN
PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM BASA

Komposisi Tubuh Manusia
Tubuh manusia terdiri atas cairan dan zat padat. Empat puluh persen tubuh manusia merupakan zat padat seperti protein, lemak, mineral, karbohidrat, material organik dan non organic. Enampuluh persen sisanya adalah cairan. Dari 60% komposisi cairan, 20 % merupakan cairan ekstraseluler dan 40% merupakan cairan intraselluler. Empat persen cairan ekstraseluler berada dalam pembuluh darah berupa plasma darah dan 16% terdapat di interstisial. Perbedaan yang penting pada plasma dan cairan interstisial adalah adanya protein yang larut dalam plasma sedangkan di interstisial tidak ada.

Pergerakan Cairan Tubuh
Pergerakan antar kompartemen (intrasel, plasma dan interstisial) di kontrol oleh dua kekuatan yaitu: tekanan hidrostatik dan tekanan osmotic. Tekanan hidrostatik merupakan tekanan yang mendorong air untuk keluar dari plasma ke interstisial. Tekanan tersebut sekitar 282 mOsmle/L. Tekanan osmotic merupakan tekanan yang mempertahankan air tetap dalam plasma dan menarik air dari interstisial. Tekanan osmotic sekitar 281 mOsmole/L.

Keseimbangan Cairan Dan Konsentrasi Zat Terlarut
Total konsentrasi zat terlarut di interstisial sedikit lebih rendah dibandingkan dengan plasma. Sedangkan konsentrasi air dalam interstisial lebih tinggi daripada plasma. Perbedaan tersebut diatas karena adanya protein dalam plasma.Memahami konsep keseimbangan cairan dan konsentrasi zat terlarut pada setiap kompartemen ini juga akan memudahkan kita memahami mekanisme terjadinya edema. Edema diakibatkan karena ketidakseimbangan pergerakan cairan. Hal ini terjadi karena:
1. Protein plasma keluar dari sirkulasi saat dinding pembuluh darah rusak.
2. Pada penyakit hati dimana terjadi penurunan sintesis protein plasma
3. Peningkatan tekanan hidrostatik kapiler
4. Obstruksi pembuluh limfatik
Reaksi peradangan, respon terhadap infeksi, atau kerusakan jaringan sehingga kapiler menjadi lebih permeabel.

PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM BASA
Asam adalah Molekul yang mengandung atom hidrogen yang dapat melepaskan ion hidrogen dalam larutan. Contohnya adalah HCL dan H2CO3. Basa adalah Ion atau molekul yang dapat menerima ion hidrogen seperti Ion Bikarbonat dan HPO4.

Pertahanan Terhadap Perubahan Konsentrasi Ion Hidrogen
Jika terjadi perubahan konsentrasi ion hydrogen dalam tubuh, maka tubuh akan menjadi lebih asam. Keadaan asam ini akan mengganggu mekanisme-mekanisme kerja dari tubuh terutama reaksi-reaksi kimia yangmembutuhkan tingkat keasaman sesuai sengan keasaman normal. Jika tidak segera diatasi maka keadaan ini akan menyebabkan gangguan yang serius bahkan kematian. Tubuh memiliki mekanisme pengaturan agar menjaga keasaman tetap dalam keadaan normal melalui 3 cara yaitu: Sistem penyangga asam basa kimiawi dalam cairan tubuh, pengaturan oleh pusat pernafasan dan pengaturan jangka panjang oleh ginjal.

Sistem penyanggaan ion-ion hidrogen dalam cairan tubuh berupa:
1. Sistem penyangga bikarbonat (Penyangga ekstraseluler)
2. Sistem penyangga fosfat (Penyangga intraseluler dan cairan tubulus ginjal)
3. Sistem penyangga protein (terutama didalam sel)

Pengaturan Pernafasan
Pengaturan pernafasan untuk membuang CO2 melalui proses ekspirasi di paru-paru akan mengimbangi pembentukan CO2 metabolik. Peningkatan ventilasi alveolus akan menurunkan konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraseluler dan meningkatkan pH. Peningkatan konsentrasi ion hidrogen akan merangsang ventilasi alveolus.

Kontrol keseimbangan asam basa oleh ginjal
Ginjal memberikan peranan yang sangat penting dalam pengaturan keseimbangan asam basa. Ginjal merupakan organ pengatur keseimbangan asam basa yang paling kuat dan dapat bekerja dalam jangka waktu lama setelah upaya pengaturan keseimbangan asam basa oleh sistem penyangga dalam cairan tubuh dan pernafasan. Sekresi ion hidrogen dan reabsorpsi ion bikarbonat terjadi di tubulus ginjal. Ion-ion hidrogen disekresikan oleh transport aktif sekunder di segmen tubulus.

Peran Ginjal Dalam Keseimbangan Asam - Basa
AIR
Air berikisar antara 47-77%. Air berungsi:
1. Untuk transportasi nutriens dan zat buangan
2. Sebagai media reaksi kimia
3. Sebagai pelarut elektrolit dan zat terlarut lainnya
4. Membantu mempertahankan suhu tubuh
5. Untuk transport enzim, hormon, sel darah dan zat-zat lain

Elektrolit
Elektrolit adalah senyawa yang dapat menjadi ion saat larut. Ion yang bermuatan positif disebut kation sedangkan ion bermuatan negatif disebut anion. Non elektrolit adalah zat yang saat larut tidak membentuk ion.

Natrium/Sodium
Konsentrasi di ekstrasel lebih tinggi dari intrasel. Natrium merupakan ion yang sangat penting dalam pengaturan tekanan osmotik. Sekitar 142 mEq/L di cairan ekstrasel. Keadaan dimana konsentrasi Na yang rendah disebut dengan hiponatremi sedangkan konsentrasi yang tinggi disebut hipernatremi. Natrium berfungsi:
1. Membantu kontrol kontraksi otot
2. Membantu mempertahankan iritabilitas neuromuskuler
3. Mempertahankan volume darah
4. Pengaturan volume cairan ekstraseluler
5. Stimulasi konduksi impuls syaraf.

Kalium/Potassium
Sekitar 4,5 mEq/L di cairan ekstrasel, konsentrasi intrasel lebih tinggi daripada ekstrasel. Konsentrasi lebih itnggi dari normal disebut hiperkalemi sedangkan konsentrasi lebih rendah disebut hipokalemi. Kalium berfungsi:
1. Mengatur keseimbangan cairan dan elektrolit di intrasel
2. Membantu peningkatan transmisi impuls syaraf terutama di jantung
3. Membantu transformasi karbohidrat menjadi energi
4. Membantu keseimbangan asam basa melalui pertukaran dengan ion hidrogen



Elektrolit Lain
o Magnesium
o Klorida
o Hidrogen
o Klasium

Hormon Yang Terkait
Hormon yang terkait dalam pengaturan keseimbangan cairan dan elektrolit diantaranya adalah ADH, Aldosteron dan Atrial Natriuretic Peptide.

HPO4²‾ + H+ NH3 + H+
↓ ↓
H2PO4‾ NH4+ (amonium)
↓ ↓
----------------------------------

Keluar dengan urine dan mempengaruhi pH antara 5 - 8
Secara lengkap dapat dijelaskan sebagai berikut :
Bila tubuh mengalami kondisi asam :
1. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3‾ ( H+ akan dikeluarkan dan diikat oleh NH3ˉ atau HPO4²‾, sedangkan HCO3- akan direabsorpsi).
2. NH3 + H+ → NH4 → dikeluarkan ke urine
3. HPO4²ˉ + H+ → H2PO4‾ → dikeluarkan ke urine

Bila tubuh mengalami kondisi Basa :
1. H+ + HCO3ˉ → H2CO3 → CO2 + H2O (akan masuk kedalam darah untuk di sirkulasi)
2. Sedikit amonia yang dibentuk untuk mencegah H+ keluar dengan urine melalui NH4+
3. H2PO4‾ → HPO4²‾ + H+ (H+ akan diambil HCO3ˉ untuk dibentuk menjadi H2CO3 yg bersifat asam)
Gambar sekematik berikut ini menjelaskan beberapa mekansime terjadinya asidosis dan alkalosis.






















































Penilaian terhadap hasil analisa gas darah
pH H+ Pco2 HCO3-
Normal 7,4 40 mEq/L 40 mEq/L 24 mEq/L
Asidosis Respiratorik ¯ ­ Ý ­
Alkalosis Respiratorik ­ ¯ ß ¯
Asidosis Metabolik ¯ ­ ¯ ß
Alkalosis Metabolik ­ ¯ ­ Ý










NILAI NORMAL
 pH = 7,35 – 7,45
 pCO2 = 35 – 45
 pO2 = 80 – 95
 HCO3 = 22 – 26
 SaO2 = 96 – 97 %

Penyebab Klinis gangguan asam basa

Asidosis Respiratorik dapat disebabkan oleh penurunan ventilasi dan pembentukan Pco2. Keadan ini terjadi pada kerusakan pusat pernafasan, Obstruksi jalan nafas, pneumonia dan penurunan luas permukaan membran pulmonal. Alkalosis Respiratorik dapat disebabkan oleh peningkatan ventilasi dan penurunan Pco2 seperti pada pasien dengan neurosisdan mendaki.
Asidosis metabolik dapat disebabkan oleh penurunan konsentrasi bikarbonat cairan ekstraseluler misalnya pada kegagalan ginjal, mengeluarkan asam metabolik normal yang dibentuk tubuh, Pembentukan asam metabolik yang berlebihan, Penambahan asam metabolik kedalam tubuh melalui makanan dan infus asam dan Kehilangan basa dari cairan tubuh yang memiliki efek yang sama kedalam cairan tubuh. Keadaan yang menyebabkan asidosis metabolic diantaranya adalah asidosis tubulus ginjal dimana terjadi gangguan dalam mekanisme sekresi hidrogen dan/atau reabsorpsi bikarbonat. Diare, muntah, diabetes mellitus, penyerapan asam dan gagal ginjal kronis juga merupakan keadaan-keadaan yang dapat menyebabkan asidosis metabolic.
Peningkatan konsentrasi bikarbonat pada cairan ekstraseluler yang dapat menyebabkan alkalosis metabolic dapat terjadi pada pasien-pasien yang mengalami Pemberian diuretic, kelebihan aldosteron, memuntahkan isi lambung atau penyerapan obat alkalis.

Anatomi Fisiologi Cairan Elektrolit dan Asam Basa


CAIRAN ELEKTROLIT
DAN
PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM BASA

Komposisi Tubuh Manusia
Tubuh manusia terdiri atas cairan dan zat padat. Empat puluh persen tubuh manusia merupakan zat padat seperti protein, lemak, mineral, karbohidrat, material organik dan non organic. Enampuluh persen sisanya adalah cairan. Dari 60% komposisi cairan, 20 % merupakan cairan ekstraseluler dan 40% merupakan cairan intraselluler. Empat persen cairan ekstraseluler berada dalam pembuluh darah berupa plasma darah dan 16% terdapat di interstisial. Perbedaan yang penting pada plasma dan cairan interstisial adalah adanya protein yang larut dalam plasma sedangkan di interstisial tidak ada.

Pergerakan Cairan Tubuh
Pergerakan antar kompartemen (intrasel, plasma dan interstisial) di kontrol oleh dua kekuatan yaitu: tekanan hidrostatik dan tekanan osmotic. Tekanan hidrostatik merupakan tekanan yang mendorong air untuk keluar dari plasma ke interstisial. Tekanan tersebut sekitar 282 mOsmle/L. Tekanan osmotic merupakan tekanan yang mempertahankan air tetap dalam plasma dan menarik air dari interstisial. Tekanan osmotic sekitar 281 mOsmole/L.

Keseimbangan Cairan Dan Konsentrasi Zat Terlarut
Total konsentrasi zat terlarut di interstisial sedikit lebih rendah dibandingkan dengan plasma. Sedangkan konsentrasi air dalam interstisial lebih tinggi daripada plasma. Perbedaan tersebut diatas karena adanya protein dalam plasma.Memahami konsep keseimbangan cairan dan konsentrasi zat terlarut pada setiap kompartemen ini juga akan memudahkan kita memahami mekanisme terjadinya edema. Edema diakibatkan karena ketidakseimbangan pergerakan cairan. Hal ini terjadi karena:
1. Protein plasma keluar dari sirkulasi saat dinding pembuluh darah rusak.
2. Pada penyakit hati dimana terjadi penurunan sintesis protein plasma
3. Peningkatan tekanan hidrostatik kapiler
4. Obstruksi pembuluh limfatik
Reaksi peradangan, respon terhadap infeksi, atau kerusakan jaringan sehingga kapiler menjadi lebih permeabel.

PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM BASA
Asam adalah Molekul yang mengandung atom hidrogen yang dapat melepaskan ion hidrogen dalam larutan. Contohnya adalah HCL dan H2CO3. Basa adalah Ion atau molekul yang dapat menerima ion hidrogen seperti Ion Bikarbonat dan HPO4.

Pertahanan Terhadap Perubahan Konsentrasi Ion Hidrogen
Jika terjadi perubahan konsentrasi ion hydrogen dalam tubuh, maka tubuh akan menjadi lebih asam. Keadaan asam ini akan mengganggu mekanisme-mekanisme kerja dari tubuh terutama reaksi-reaksi kimia yangmembutuhkan tingkat keasaman sesuai sengan keasaman normal. Jika tidak segera diatasi maka keadaan ini akan menyebabkan gangguan yang serius bahkan kematian. Tubuh memiliki mekanisme pengaturan agar menjaga keasaman tetap dalam keadaan normal melalui 3 cara yaitu: Sistem penyangga asam basa kimiawi dalam cairan tubuh, pengaturan oleh pusat pernafasan dan pengaturan jangka panjang oleh ginjal.

Sistem penyanggaan ion-ion hidrogen dalam cairan tubuh berupa:
1. Sistem penyangga bikarbonat (Penyangga ekstraseluler)
2. Sistem penyangga fosfat (Penyangga intraseluler dan cairan tubulus ginjal)
3. Sistem penyangga protein (terutama didalam sel)

Pengaturan Pernafasan
Pengaturan pernafasan untuk membuang CO2 melalui proses ekspirasi di paru-paru akan mengimbangi pembentukan CO2 metabolik. Peningkatan ventilasi alveolus akan menurunkan konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraseluler dan meningkatkan pH. Peningkatan konsentrasi ion hidrogen akan merangsang ventilasi alveolus.

Kontrol keseimbangan asam basa oleh ginjal
Ginjal memberikan peranan yang sangat penting dalam pengaturan keseimbangan asam basa. Ginjal merupakan organ pengatur keseimbangan asam basa yang paling kuat dan dapat bekerja dalam jangka waktu lama setelah upaya pengaturan keseimbangan asam basa oleh sistem penyangga dalam cairan tubuh dan pernafasan. Sekresi ion hidrogen dan reabsorpsi ion bikarbonat terjadi di tubulus ginjal. Ion-ion hidrogen disekresikan oleh transport aktif sekunder di segmen tubulus.

Peran Ginjal Dalam Keseimbangan Asam - Basa
AIR
Air berikisar antara 47-77%. Air berungsi:
1. Untuk transportasi nutriens dan zat buangan
2. Sebagai media reaksi kimia
3. Sebagai pelarut elektrolit dan zat terlarut lainnya
4. Membantu mempertahankan suhu tubuh
5. Untuk transport enzim, hormon, sel darah dan zat-zat lain

Elektrolit
Elektrolit adalah senyawa yang dapat menjadi ion saat larut. Ion yang bermuatan positif disebut kation sedangkan ion bermuatan negatif disebut anion. Non elektrolit adalah zat yang saat larut tidak membentuk ion.

Natrium/Sodium
Konsentrasi di ekstrasel lebih tinggi dari intrasel. Natrium merupakan ion yang sangat penting dalam pengaturan tekanan osmotik. Sekitar 142 mEq/L di cairan ekstrasel. Keadaan dimana konsentrasi Na yang rendah disebut dengan hiponatremi sedangkan konsentrasi yang tinggi disebut hipernatremi. Natrium berfungsi:
1. Membantu kontrol kontraksi otot
2. Membantu mempertahankan iritabilitas neuromuskuler
3. Mempertahankan volume darah
4. Pengaturan volume cairan ekstraseluler
5. Stimulasi konduksi impuls syaraf.

Kalium/Potassium
Sekitar 4,5 mEq/L di cairan ekstrasel, konsentrasi intrasel lebih tinggi daripada ekstrasel. Konsentrasi lebih itnggi dari normal disebut hiperkalemi sedangkan konsentrasi lebih rendah disebut hipokalemi. Kalium berfungsi:
1. Mengatur keseimbangan cairan dan elektrolit di intrasel
2. Membantu peningkatan transmisi impuls syaraf terutama di jantung
3. Membantu transformasi karbohidrat menjadi energi
4. Membantu keseimbangan asam basa melalui pertukaran dengan ion hidrogen



Elektrolit Lain
o Magnesium
o Klorida
o Hidrogen
o Klasium

Hormon Yang Terkait
Hormon yang terkait dalam pengaturan keseimbangan cairan dan elektrolit diantaranya adalah ADH, Aldosteron dan Atrial Natriuretic Peptide.

HPO4²‾ + H+ NH3 + H+
↓ ↓
H2PO4‾ NH4+ (amonium)
↓ ↓
----------------------------------

Keluar dengan urine dan mempengaruhi pH antara 5 - 8
Secara lengkap dapat dijelaskan sebagai berikut :
Bila tubuh mengalami kondisi asam :
1. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3‾ ( H+ akan dikeluarkan dan diikat oleh NH3ˉ atau HPO4²‾, sedangkan HCO3- akan direabsorpsi).
2. NH3 + H+ → NH4 → dikeluarkan ke urine
3. HPO4²ˉ + H+ → H2PO4‾ → dikeluarkan ke urine

Bila tubuh mengalami kondisi Basa :
1. H+ + HCO3ˉ → H2CO3 → CO2 + H2O (akan masuk kedalam darah untuk di sirkulasi)
2. Sedikit amonia yang dibentuk untuk mencegah H+ keluar dengan urine melalui NH4+
3. H2PO4‾ → HPO4²‾ + H+ (H+ akan diambil HCO3ˉ untuk dibentuk menjadi H2CO3 yg bersifat asam)
Gambar sekematik berikut ini menjelaskan beberapa mekansime terjadinya asidosis dan alkalosis.






















































Penilaian terhadap hasil analisa gas darah
pH H+ Pco2 HCO3-
Normal 7,4 40 mEq/L 40 mEq/L 24 mEq/L
Asidosis Respiratorik ¯ ­ Ý ­
Alkalosis Respiratorik ­ ¯ ß ¯
Asidosis Metabolik ¯ ­ ¯ ß
Alkalosis Metabolik ­ ¯ ­ Ý










NILAI NORMAL
 pH = 7,35 – 7,45
 pCO2 = 35 – 45
 pO2 = 80 – 95
 HCO3 = 22 – 26
 SaO2 = 96 – 97 %

Penyebab Klinis gangguan asam basa

Asidosis Respiratorik dapat disebabkan oleh penurunan ventilasi dan pembentukan Pco2. Keadan ini terjadi pada kerusakan pusat pernafasan, Obstruksi jalan nafas, pneumonia dan penurunan luas permukaan membran pulmonal. Alkalosis Respiratorik dapat disebabkan oleh peningkatan ventilasi dan penurunan Pco2 seperti pada pasien dengan neurosisdan mendaki.
Asidosis metabolik dapat disebabkan oleh penurunan konsentrasi bikarbonat cairan ekstraseluler misalnya pada kegagalan ginjal, mengeluarkan asam metabolik normal yang dibentuk tubuh, Pembentukan asam metabolik yang berlebihan, Penambahan asam metabolik kedalam tubuh melalui makanan dan infus asam dan Kehilangan basa dari cairan tubuh yang memiliki efek yang sama kedalam cairan tubuh. Keadaan yang menyebabkan asidosis metabolic diantaranya adalah asidosis tubulus ginjal dimana terjadi gangguan dalam mekanisme sekresi hidrogen dan/atau reabsorpsi bikarbonat. Diare, muntah, diabetes mellitus, penyerapan asam dan gagal ginjal kronis juga merupakan keadaan-keadaan yang dapat menyebabkan asidosis metabolic.
Peningkatan konsentrasi bikarbonat pada cairan ekstraseluler yang dapat menyebabkan alkalosis metabolic dapat terjadi pada pasien-pasien yang mengalami Pemberian diuretic, kelebihan aldosteron, memuntahkan isi lambung atau penyerapan obat alkalis.