IBD makalah cairan asam basa dan elektro
TUGAS MAKALAH
Keseimbangan Cairan dan Asam Basa Tubuh
Disusun Oleh:
Dwi Kurniati Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206276770
Dessy Anggraeni. Saputri Fakultas Ilmu Keperawatan 1206218770
Yashinta Astia Juniaputri Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206211890
Galih Widyasmoro Fakultas Ilmu Keperawatan 1206239970
Nur Laily Putri Fakultas Farmasi 1206210976
FAKULTAS RUMPUN KESEHATAN
UNIVERSITAS INDONESIA
2012/2013
1
UNIVERSITAS INDONESIA
TUGAS MAKALAH
Keseimbangan Cairan dan Asam Basa Tubuh
Disusun Oleh:
Dwi Kurniati Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206276770
Dessy Anggraeni Saputri Fakultas Ilmu Keperawatan 1206218770
Yashinta Astia Juniaputri Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206211890
Galih Widyasmoro Fakultas Ilmu Keperawatan 1206239970
Nur Laily Putri Fakultas Farmasi 1206210976
FAKULTAS RUMPUN KESEHATAN
UNIVERSITAS INDONESIA
2012/2013
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena berkat rahmat-Nya
kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Keseimbangan Cairan dan Asam Basa
Tubuh. Makalah ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Biomedik Dasar.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
sehingga makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktunya. Makalah ini masih jauh
dari sempurna, oleh karena itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Semoga makalah ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan semua
pihak.
Depok, 25 November 2012
Penyusun
3
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI............................................................................................................ 1
BAB I..................................................................................................................... 2
PENDAHULUAN...................................................................................................... 2
1.1
Latar Belakang............................................................................................. 2
1.2
Rumusan Masalah......................................................................................... 3
BAB II.................................................................................................................... 4
PEMBAHASAN........................................................................................................ 4
1.
Kompartemen dan Komposisi Cairan Tubuh............................................................4
2.
Keasaman cairan tubuh dan sistem buffer tubuh........................................................5
3.
Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit.....................................................................8
4.
Larutan Isotonik, Hipotonik, dan Hipertonik..........................................................10
5.
Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Cairan Elektolit.....................................12
6.
Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Asam Basa...........................................18
BAB III................................................................................................................. 22
PENUTUP............................................................................................................. 22
1.
Kesimpulan................................................................................................... 22
2.
Saran........................................................................................................... 22
Daftar Pustaka......................................................................................................... 23
4
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel-sel hidup dalam tubuh diselubungi cairan interstisial yang mengandung
konsentrasi nutrient, gas, dan elektrolit yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi
normal sel. Cairan dalam tubuh, termasuk darah, meliputi lebih kurang 60% dari total
berat badan laki-laki dewasa. Dalam cairan tubuh terlarut zat-zat makanan dan ion-ion
yang diperlukan oleh sel untuk hidup, berkembang dan menjalankan tugasnya.
Kelangsungan hidup sel memerlukan lingkungan internal yang konstan (homeostasis),
mekanisme regulator penting untuk mengendalikan keseimbangan volume, komposisi,
dan keseimbangan asam basa cairan tubuh selama fluktuasi metabolik normal atau saat
terjadi abnormalitas, seperti penyakit atau trauma.
Homeostatis bergantung pada pemeliharaan keseimbangan antara masukan (input)
dan keluaran (output) semua konstituen yang terdapat dilingkungan cairan internal.
Pengaturan keseimbangan cairan melibatkan dua komponen terpisah: kontrol volume
CES, dengan volume plasma merupakan satu bagian, dan kontrol osmolaritas plasma
(konsentrasi zat terlarut). Ginjal mengontrol volume CES dengan mempertahankan
keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritass CES dengan mempertahankan
keseimbangan air. Ginjal mempertahankan keseimbangan ini dengan menyesuaikan
keluaran garam dan air di dalam urin sesuai keperluan untuk mengkompensasi masukan
yang berbeda-beda dan keluaran yang tidak normal konstituen-konstituen ini.
Demikian juga, ginjal berperan dalam pemeliharaan keseimbangan assam basa
dengan menyesuaikan pengeluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat melalui urin sesuai
keperluan, yang berperan dalam keseimbangan asam basa adalah paru, yang dapat
menyesuaikan kecepatan ekskresi CO2 penghasil ion-hidrogen, dan sistem penyangga
kimiawi di cairan tubuh.
5
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan keasaman cairan tubuh?
2
Apa saja yang termasuk kedalam sistem buffer tubuh?
3
Apa saja yang termasuk larutan non elektrolit dan elektrolit?
4
Apa saja yang termasuk larutan isotonok, hipotonik, hipertonik?
5
Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengatur keseimbangan cairan elektrolit?
6
Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengatur keseimbangan asam basa?
6
BAB II
PEMBAHASAN
1. Kompartemen dan Komposisi Cairan Tubuh
Dalam tubuh manusia, cairan akan terdistribusi ke dalam dua kompartemen utama
yaitu cairan intraseluler (CIS) dan cairan ekstraseluler (CES). Cairan intraseluler adalah
cairan yang terdapat di dalam sel, sedangkan cairan ekstraseluler adalah cairan yang terdapat
di luar sel. Kedua kompartemen ini dipisahkan oleh membran sel yang memiliki
permeabilitas tertentu. Hampir 67% dari total badan air tubuh manusia terdapat di dalam
cairan intraseluler dan 33% sisanya berada pada cairan ekstraseluler. Air yang berada di
dalam cairan ekstraseluler ini kemudian akan terdistribusi kembali ke dalam dua sub
kompartemen, yaitu pada cairan interstisial dan cairan intravaskuler (plasma darah).
Dua kompartemen kecil lainnya yang termasuk dalam CES adalah limfe dan cairan
lintas sel (transel). Limfe adalah cairan yang dikembalikan dari cairan interstisium ke plasma
melalui sistem limfe, tempat cairan tersebut disaring melalui kelenjar limfe untuk
kepentingan pertahanan imun. Cairan lintas sel (transcellular fluid) terdiri dari sejumlah
volume cairan khusus kecil, yang semuanya disekresikan oleh sel-sel spesifik ke dalam
rongga tubuh tertentu untuk melaksanakan fungsi khusus.
7
Bagan kompartemen dan komposisi cairan tubuh manusia
8
Cairan lintas-sel mencakup cairan cerebrospinalis, yaitu cairan yang
mengelilingi, membentuk bantalan, dan memberi makan otak dan korda spinalis; cairan
intraokulus, yang berfungsi mempertahankan bentuk dan memberi makan mata; cairan
synovial, yang membasahi dan berfungsi sebagai peredam kejut bagi sendi; cairan
pericardium, pleura, dan peritoneum, yang masing-masing berfungsi membasahi jantung,
paru-paru, dan usus; serta getah pencernaan yang berfungsi mencerna makanan yang masuk.
Dua per tiga dari air pada kompartemen cairan ekstraseluler terdapat pada sela-sela
sel (cairan interstisial) dan satu pertiganya akan berada pada plasma darah (cairan
intravaskuler). Persentase air tubuh juga dipengaruhi oleh jenis kelamin dan usia individu.
Wanita memiliki kandungan air yang lebih rendah dibandingkan dengan pria, terutama
karena hormone seks wanita, estrogen, meningkatkan penimbunan lemak di payudara,
bokong, dan tempat lain. Hal ini tidak saja menghasilkan sosok khas wanita, tetapi juga
menyebabkan wanta memiliki porsi jaringan lemak yang lebih besar, sehingga kandungan
airnya lebih rendah. Persentase air juga menurun secara progresif seiring dengan
pertambahan usia.
Pendistribusian air di dalam dua kompartemen utama (cairan intraseluler dan cairan
ekstraseluler) sangat bergantung pada jumlah elektrolit dan makromolekul yang terdapat
dalam kedua kompartemen tersebut. Karena membran sel yang memisahkan kedua
kompartemen ini memiliki permeabilitas yang berbeda untuk tiap zat maka konsentrasi
larutan (osmolality) pada kedua kompartemen juga akan berbeda.
2. Keasaman cairan tubuh dan sistem buffer tubuh
pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman (atau ke
basaanyang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan “keasaman” di sini adalah
konsentrasi ion hidrogen(H+) dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu
larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan
memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH HCO3- + H2OHCO3- + H+ => H2CO3
10
Ketika masuk zat asam dalam tubuh maka yang bertugas menetralisir adalah asam
lemah (asam karbonat). Jika masuk zat basa, yang bertugas menetralisisr adalah garamnya.
Sistem buffer asam basa dalam cairan intraselular dan ekstraselular, bekerja sangat cepat
dan menghasilkan efek dalam hitungan detik. Ada 4 sistem utama dalam tubuh, yaitu:
1. Sistem asam karbonat natrium bikarbonat
Merupakan buffer utama dalam CES. Buffer yang paling penting, buffer ini
terdapat dalam jumlah yang paling besar dalam ciran tubuh. Dihasilkan oleh
ginjal dan membantu dalam mengekskresikan hidrogen (H⁺).
2. Sistem buffer fosfat
Fungsi sistem buffer fosfat bekerja dalam cara yang serupa untuk mengubah
asam kuat menjadi asam lemah dan basa kuat menjadi basa lemah. Natrium
hydrogen fosfat (Na2HPO4) adalah basa lemah, dan natrium dihidrogen fosfat
(NaH2PO4) adalah asam lemah. Komponen ini bekerja secara intraselular,
terutama dalam sel darah merah dan dalam epitelium tubulus ginjal. Membantu
dalam ekskresi hidrogen (H⁺) dalam tubulus ginjal.
3. Sistem buffer protein
Merupakan sistem buffer terkuat dalam tubuh. Sistem buffer ini meliputi protein
intraselular dan protein plsma ekstraselular yang menjadi buffer asam karbonat
dan asam organik., protein adalah buffer yang sangat baik karena mengandung
gugus amini yang berfungsi sebagai basa, bergantung pada media yang
mengelilingi protein. Sebagian besar protein dalam tubuh termasuk media dasar.
Protein bertindak sebagai asam dan berfungsi sebagai anion yang besar.
4. Sistem buffer hemoglobin
Dalam sel darah merah, buffer hemoglobin berfungsi sebagai buffer
pembentukan H+ saat terjadinya ranspor CO2 diantara jaringan dan paru-paru.
11
Hemoglobin adalah salah satu contoh protein intraselular yang bekerja sebagai
asam lemah untuk menjadi buffer asam karbonat yang agak lemah. Jika tidak ada
sistem buffer hemoglobin, darah vena akan menjadi terlalu asam.
3. Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
2.3.1 Gambaran Singkat
Larutan non elektrolit merupakan za terarut yang tidak terurai dan tidak bermuatan
listrik. Larutan non elektrolit yang terdapat dalam tubuh manusia diantaranya protein,
glukosa, dan karbondioksida.
Larutan elektrolit merupakan larutan yang terurai dan bermuatan listrik. Jika bermuatan
positif, maka disebut kation. Jika bermuata negative, maka disebut anion. Larutan elektrolit
dalam tubuh manusia terdapat dalam bentuk unsur bebas. Cairan elektrolit di dalam tubuh
berfungsi untuk menjaga tekanan osmotic tubuh, mengatur pendistribusian cairan ke dalam
kompartemen badan air, menjaga pH tubuh, terlibat dalam reaksi reduksi dan oksidasi di
dalam tubuh, terlibat dalam proses metabolisme.
i. Berikut adalah elektrolit-elektrolit yang terdapat dalam tubuh dalam jumlah besar:
1.
Natrium (Na+)
Natrium merupakan kation utama dalam CES (Cairan Ekstra Seluler).
Natrium sangat penting dalam pengendalian volume tubuh total. Asupan
utama natrium adalah makanan. Keadaan dimana asupan natrium melebihi
jumlah pengeluarannya akan menghasilkan keadaan keseimbangan natrium
positif. Kelebihan retensi air dan natrium dapat mengakibatkan terjadinya berat
badan dan edema. Hal ini juga dapat menimbulkan penyakit seperti gagal
jantung kongesif dan penyakit ginjal. Sebaliknya, jika pengeluaran natrium
melebihi jumlah asupannya, maka akan menghasilkan keadaan keseimbangan
natrium negatif. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya penurunan volume CES
dan plasma dengan disertai tekanan darah rendah dan sirkulasi yang tidak
memadai.
Pengaturan natrium dalam tubuh terjadi terutama melalui ekskresi natrium
oleh ginjal, bukannya melalui asupan natrium. Ekskresi natrium oleh ginjal
12
dipengaruhi oleh laju filtrasi glomerulus (GFR) yang mengatur jumlah natrium
yang difiltrasi dan Aldosteron yang mengstimulasi readsorbsi ion natrium dari
tubulus pengumpul, distal ginjal, kelenjar keringat, kelenjar saliva, dan saluran
gastrointestinal. Kendali pada sekresi aldosteron memiliki beberapa komponen,
yaitu sistem rennin-angiotensinogen-aldosteron dan kalium.
2. Kalium (K+)
Kalium merupakan kation utama dalam CIS (Cairan Intra Seluler). Kalium
sangat penting dalam pengendalian volume sel, aktivitas listrik saraf dan otot,
dan metabolism selular. Kalium di dalam CES akan mempengaruhi
keseimbangan asam-basa cairan tersebut.
Pengaturan kalium dikendalikan oleh aldostern, hormon insulin dan epinefrin.
Muntah, diare, kelebihan asupan natrium, penyakit ginjal, dan penggunaan obat
diuretic untuk hipertensi dan edema dapat menghasikan keadaan kekurangan
kalium atau hipokalemia. Hipokalemia dapat menyebabkan terjadinya suatu
penyakit yaitu aritmia jantung. Sebaliknya ekskresi ginjal yang inadekuat dapat
mengakibatkan terjadinya kelebihan kalium atau hiperkalemia. Hierkalemia
dapat menyebabkan terjadinya fibrilasi jantung dan membahayakan kehidupan.
3. Kalsium (Ca2+) dan Fosfat (HPO4-)
Kalsium merupakan elektrolit ekstraseluler. Sebagian besar berada di dalam
rangka, tempatnya berikatan dengan fosfat membentuk Kristal hidroksiapatit
matriks. Fosfat merupakan anion utama dalam CIS.
Perubahan konsentrasi ion kalsium memiliki efek yang signifikan.
Sebaliknnya, perubahan konsentrasi ion fosfat memiliki efek yang tidak terlalu
signifikan, bahkan hampir tidak menghasilkan efek apa-apa. Pengaturan
kosentrasi kalsium dalm CES dan Plasma darah dipengaruhi oleh hormone
paratiroid, kalsitonin, vitamin D, dan modulator lain.
4. Klorida (Cl-), Bikarbonat (HCO3 -) dan anion lainnya
Klorida dan Bikarbonat merupakan anion utama dalam CES. Pengaturannya
bersamaan dengan pengaturan natrium dan keseimbangan asam-basa tubuh.
Anio lainnya seperti sulfat, nitrat,dan laktat memiliki maksimum transport
(TM). Jika maksimum transpornya terlewati, maka ion berlebih akan diekskresi.
13
5. Magnesium (Mg2+)
4. Larutan Isotonik, Hipotonik, dan Hipertonik
Perpindahan cairan yang melintasi membran sel terjadi sedemikan cepat sehingga
setiap perbedaan osmolaritas antara kedua kompartemen ini akan dikoreksi dalam waktu
detik atau menit untuk mencapai keseimbangan osmotik. Perubahan konsentrasi yang relatif
kecil pada zat terlarut dalam cairan ekstraseluler, maka dapat timbul tekanan osmotik yang
besar. Ini dibutuhkan kekuatan yang besar untuk memindahkan air agar dapat melintasi
membran sel bila cairan ekstraseluler dan intraseluler tidak dalam keadaan keseimbangan
osmotik. Hipotonik, Isotonik, dan Hipertonik adalah istilah yang digunakan untuk
membandingkan tekanan osmotic dari cairan terhadap plasma darah yang dipisahkan oleh
membran sel.
2.4.1
Larutan hipotonik
Larutan hipotonik memiliki konsentrasi larutan yang lebih rendah
dibandingkan dengan larutan yang lain. Suatu larutan memiliki kadar garam
yang lebih rendah dan yang lainnya lebih banyak. Jika ada larutan hipotonis yang
dicampur dengan larutan yang lainnya maka akan terjadi perpindahan
kompartemen larutan dari yang hipotonis ke larutan yang lainnya sampai
mencapai keseimbangan konsentrasi. Contoh larutan hipotonis adalah setengah
normal saline (1/2 NS).. Turunnya titik beku kecil, yaitu tekanan osmosisnya
lebih rendah dari serum darah, sehingga menyebabkna air akan melintasi
membrane sel darah merah yang semipermeabel memperbesar volume sel darah
merah dan menyebabkan peningkatan tekanan dalam sel. Tekanan yang lebih
besar menyebabkan pecahnya sel – sel darah merah. Peristiwa demikian disebut
hemolisa.
2.4.2
Larutan Isotonik
Larutan isotonik adalah suatu larutan yang konsentrasinya sama besar
dengan konsentrasi dalam sel darah merah, sehingga tidak terjadi pertukaran
cairan di antara keduanya, maka larutan dikatakan isotonik (ekuivalen dengan
larutan 0,9% NaCl ). Larutan isotonik mempunyai komposisi yang sama dengan
14
cairan tubuh, dan mempunyai tekanan osmotik yang sama. Isotonis adalah suatu
yang larutan yang kita buat konsentrasinya sama besar dengan cairan dalam
tubuh dalam sel darah merah. Harus disamakan agar tidak terjadi pertukaran.
Isoosmotik larutan yg memiliki tek.osmosa yang sama dengan tek. Alat yang
digunakan unutuk mengetahui osmosa sel darah digunakan alat yang disebut
osmometer.
2.4.3
Larutan Hipertonis
Turunan larutan hipertonis memiliki konsentrasi larutan yang lebih tinggi
dari larutan yang lainnya. Suatu larutan mengandung kadar garam yang lebih
tinggi dibandingkan dengan larutan yang lainnya. Jika larutan hipertonis ini
dicampurkan dengan larutan lainnya (atau dipisahkan dengan membran
semipermeabel) maka akan terjadi perpindahan cairan menuju larutan hipertonis
sampai terjadi keseimbangan konsentrasi larutan. Sebagai contoh, larutan
dekstrosa 5% dalam normal saline memiliki sifat hipertonis karena konsentrasi
larutan tersebut lebih tinggi dibandingkan konsentrasi larutan dalam darah
pasien. Titik beku besar, yaitu tekanan osmosenya lebih tinggi dari serum darah,
sehingga menyebabkan air keluar dari sel darah merah melintasi membran
semipermeabel dan mengakibatkan terjadinya penciutan sel – sel darah merah.
Peristiwa demikian disebut plasmolisa. Bahan pembantu mengatur tonisitas
adalah : NaCl, Glukosa, Sukrosa, KNO3 dan NaNO3.
15
5. Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Cairan Elektolit
Di dalam tubuh seorang yang sehat volume cairan tubuh dan komponen kimia dari
cairan tubuh selalu berada dalam kondisi dan batas yang nyaman.Dalam kondisi normal
intake cairan sesuai dengan kehilangan cairan tubuh yang terjadi.Kondisi sakit dapat
menyebabkan gangguan pada keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh.Dalam rangka
mempertahankan fungsi tubuh maka tubuh akan kehilanagn caiaran antara lain melalui
proses penguapan ekspirasi penguapan kulit, ginjal (urine),ekresi pada proses metabolisme.
a. Intake Cairan
Selama aktifitas dan temperatur yang sedang seorang dewasa minum kira-kira1500
ml per hari, sedangkan kebutuhan cairan tubuh kira-kira 2500 ml per harisehingga
kekurangan sekitar 1000 ml per hari diperoleh dari makanan, dan oksidasi selama proses
metabolisme.Berikut adalah kebutuhan intake cairan yang diperlukan berdasarkan umur dan
berat badan, perhatikan tabel di bawah
Tabel kebutuhan asupan cairan tubuh manusia
Pengatur utama intake cairan adalah melalui mekanisme haus. Pusat haus
dikendalikan berada di otak Sedangakan rangsangan haus berasal dari kondisi dehidrasi
intraseluler,sekresi angiotensin II sebagai respon dari penurunan tekanan darah,perdarahan
yang mengakibatkan penurunan volume darah.Perasaan kering di mulut biasanya terjadi
16
bersama dengan sensasi haus walaupun kadang terjadi secara sendiri.Sensasi haus akan
segera hilang setelah minum sebelum proses absorbsi oleh tractus gastrointestinal.
b.Output Cairan
Kehilangan caiaran tubuh melalui empat rute (proses) yaitu :
Ø Urine
Proses pembentukan urine oleh ginjal dan ekresi melalui tractus urinarius merupakan
proses output cairan tubuh yang utama.Dalam kondisi normal output urine sekitar 1400-1500
ml per 24 jam, atau sekitar 30-50 ml per jam.Pada orang dewasa.Pada orang yang sehat
kemungkinan produksi urine bervariasi dalam setiap harinya,bila aktivitas kelenjar keringat
meningkat
maka
produksi
urine
akan
menurun
sebagai
upaya
tetap
mempertahankankeseimbangan dalam tubuh.
Ø IWL (Insesible Water Loss) :
IWL terjadi melalui paru-paru dan kulit, Melalui kulit dengan mekanisme difusi.Pada
orang dewasa normal kehilangan cairan tubuh melalui proses ini adalahberkisar 300-400 mL
per hari, tapi bila proses respirasi atau suhu tubuhmeningkat maka IWL dapat meningkat.
Ø Keringat :
Berkeringat terjadi sebagai respon terhadap kondisi tubuh yang panas, respon
iniberasal dari anterior hypotalamus,sedangkan impulsnya ditransfer melalui sumsum tulang
belakang yang dirangsang oleh susunan syaraf simpatis padakulit.
Ø Feces :
Pengeluaran air melalui feces berkisar antara 100-200 mL per hari,yang diaturmelalui
mekanisme reabsorbsi di dalam mukosa usus besar (kolon).
17
18
Keseimbangan Cairan Dan Elektrolit
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan dua parameter penting, yaitu
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel.Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritas cairan
ekstrasel
dengan
mempertahankan
keseimbangan
cairan.Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urine sesuai kebutuhan
untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut.
1. Pengaturan volume cairan ekstrasel.
Penurunan volume cairan ekstrasel menyebabkan penurunan tekanan darah arteri
dengan menurunkan volume plasma.Sebaliknya,peningkatan volume cairan ekstrasel dapat
menyebabkan
peningkatan
tekanan
darah
arteri
dengan
memperbanyak
volume
plasma.Pengontrolan volume cairan ekstrasel penting untuk pengaturan tekanan darah jangka
panjang.
Mempertahankan keseimbangan asupan dan keluaran (intake dan output) air.Untuk
mempertahankan volume cairan tubuh kurang lebih tetap,maka harus ada keseimbangan
antara air yang ke luar dan yang masuk ke dalam tubuh.hal ini terjadi karena adanya
pertukaran cairan antar kompartmen dan antara tubuh dengan lingkungan luarnya.Water
turnover dibagi dalam:
1. eksternal fluid exchange, pertukaran antara tubuh dengan lingkungan luar; dan
2. Internal fluid exchange, pertukaran cairan antar pelbagai kompartmen seperti
proses filtrasi dan reabsorpsi di kapiler ginjal.
19
Memperhatikan
keseimbangan
garam.Seperti
halnya
keseimbangan
air,
keseimbangan garam juga perlu dipertahankan sehingga asupan garam sama dengan
keluarannya.Permasalahannya adalah seseorang hampir tidak pernah memperhatikan jumlah
garam yang ia konsumsi sehingga sesuai dengan kebutuhannya.Tetapi, seseorang
mengkonsumsi
garam
sesuai
dengan
seleranya
dan
cenderung
lebih
dari
kebutuhan.Kelebihan garam yang dikonsumsi harus diekskresikan dalam urine untuk
mempertahankan keseimbangan garam.
Ginjal mengontrol jumlah garam yang dieksresi dengan cara:
Ø
mengontrol jumlah garam (natrium) yang difiltrasi dengan pengaturan Laju
Filtrasi Glomerulus (LFG)/ Glomerulus Filtration Rate (GFR).
Ø mengontrol jumlah yang direabsorbsi di tubulus ginjal
Jumlah Na+ yang direasorbsi juga bergantung pada sistem yang berperan mengontrol
tekanan darah.Sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron mengatur reabsorbsi Na+ dan retensi
Na+ di tubulus distal dan collecting.Retensi Na+ meningkatkan retensi air sehingga
meningkatkan volume plasma dan menyebabkan peningkatan tekanan darah arteri.Selain
sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron,Atrial Natriuretic Peptide (ANP) atau hormon
atriopeptin menurunkan reabsorbsi natrium dan air.Hormon ini disekresi leh sel atrium
jantung jika mengalami distensi peningkatan volume plasma.Penurunan reabsorbsi natrium
dan air di tubulus ginjal meningkatkan eksresi urine sehingga mengembalikan volume darah
kembali normal.
2. Pengaturan Osmolaritas cairan ekstrasel.
Osmolaritas cairan adalah ukuran konsentrasi partikel solut (zat terlarut) dalam suatu
larutan.semakin tinggi osmolaritas,semakin tinggi konsentrasi solute atau semakin rendah
konsentrasi solutnya lebih rendah (konsentrasi air lebih tinggi) ke area yang konsentrasi
solutnya lebih tinggi (konsentrasi air lebih rendah).
20
Osmosis hanya terjadi jika terjadi perbedaan konsentrasi solut yang tidak dapat
menmbus membran plasma di intrasel dan ekstrasel.Ion natrium merupakan solut yang
banyak ditemukan di cairan ekstrasel,dan ion utama yang berperan penting dalam
menentukan aktivitas osmotik cairan ekstrasel.sedangkan di dalam cairan intrasel,ion kalium
bertanggung jawab dalam menentukan aktivitas osmotik cairan intrasel.Distribusi yang tidak
merata dari ion natrium dan kalium ini menyebabkan perubahan kadar kedua ion ini
bertanggung jawab dalam menetukan aktivitas osmotik di kedua kompartmen ini.
Pengaturan osmolaritas cairan ekstrasel oleh tubuh dilakukan dilakukan melalui:
*
Perubahan osmolaritas di nefron
Di sepanjang tubulus yang membentuk nefron ginjal, terjadi perubahan osmolaritas
yang pada akhirnya akan membentuk urine yang sesuai dengan keadaan cairan tubuh secara
keseluruhan di dukstus koligen.Glomerulus menghasilkan cairan yang isosmotik di tubulus
proksimal (300 mOsm).Dinding tubulus ansa Henle pars decending sangat permeable
terhadap air,sehingga di bagian ini terjadi reabsorbsi cairan ke kapiler peritubular atau vasa
recta.Hal ini menyebabkan cairan di dalam lumen tubulus menjadi hiperosmotik.
Dinding tubulus ansa henle pars acenden tidak permeable terhadap air dan secara
aktif memindahkan NaCl keluar tubulus.Hal ini menyebabkan reabsobsi garam tanpa
osmosis air.Sehingga cairan yang sampai ke tubulus distal dan duktus koligen menjadi
hipoosmotik.Permeabilitas dinding tubulus distal dan duktus koligen bervariasi bergantung
pada ada tidaknya vasopresin (ADH).Sehingga urine yang dibentuk di duktus koligen dan
akhirnya di keluarkan ke pelvis ginjal dan ureter juga bergantung pada ada tidaknya
vasopresis (ADH).
*
Mekanisme haus dan peranan vasopresin (antidiuretic hormone/ADH)
Peningkatan osmolaritas cairan ekstrasel (>280 mOsm) akan merangsang
osmoreseptor di hypotalamus. Rangsangan ini akan dihantarkan ke neuron hypotalamus
yang mensintesis vasopresin.Vasopresin akan dilepaskan oleh hipofisis posterior ke dalam
darah dan akan berikatan dengan reseptornya di duktus koligen. ikatan vasopresin dengan
21
reseptornya di duktus koligen memicu terbentuknya aquaporin, yaitu kanal air di membrane
bagian apeks duktus koligen.Pembentukkan aquaporin ini memungkinkan terjadinya
reabsorbsi cairan ke vasa recta.Hal ini menyebabkan urine yang terbentuk di duktus koligen
menjadi sedikit dan hiperosmotik atau pekat, sehingga cairan di dalam tubuh tetap
dipertahankan.
Selain itu, rangsangan pada osmoreseptor di hypotalamus akibat peningkatan
osmolaritas cairan ekstrasel juga akan dihantarkan ke pusat haus di hypotalamus sehingga
terbentuk perilaku untuk membatasi haus,dan cairan di dalam tubuh kembali normal.
*
Pengaturan Neuroendokrin dalam Keseimbangan Cairan dan Elektrolit
Sebagai kesimpulan,pengaturan keseimbangan keseimbangan cairan dan elektrolit
diperankan oleh system saraf dan sistem endokrin.Sistem saraf mendapat informasi adanya
perubahan keseimbangan cairan dan elektrolit melalui baroreseptor di arkus aorta dan sinus
karotikus, osmoreseptor di hypotalamus,dan volume reseptor atau reseptor regang di
atrium.Sedangkan dalam sistem endokrin,hormon-hormon yang berperan saat tubuh
mengalami kekurangan cairan adalah Angiotensin II, Aldosteron, dan Vasopresin/ADH
dengan meningkatkan reabsorbsi natrium dan air. Sementara,jika terjadi peningkatan volume
cairan tubuh,maka hormone atriopeptin (ANP) akan meningkatkan eksresi volume natrium
dan air.
Perubahan volume dan osmolaritas cairan dapat terjadi pada beberapa keadaan.Faktor
lain yang mempengaruhi keseimbangan cairan dan elektrolit di antaranya ialah umur, suhu
lingkungan,diet,stres,dan penyakit
22
6. Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Asam Basa
Tubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa
darah, yaitu:
a. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia.
Ginjal memiliki kemampuan untuk mengubah jumlah asam atau basa yang
dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.
Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan
anion asam non volatile dan mengganti HCO3-. Ginjal mengatur keseimbangan
asam basa dengan sekresi dan reabsorpsi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Pada
mekanisme pemgaturan oleh ginjal ini berperan 3 sistem buffer asam karbonat,
buffer fosfat dan pembentukan ammonia. Ion hydrogen, CO 2, dan NH3 diekskresi
ke dalam lumen tubulus dengan bantuan energi yang dihasilkan oleh mekanisme
pompa natrium di basolateral tubulus. Pada proses tersebut, asam karbonat dan
natrium dilepas kembali ke sirkulasi untuk dapat berfungsi kembali. Tubulus
proksimal adalah tempat utama reabsorpsi bikarbonat dan pengeluaran asam.
Ion hidrogen sangat reaktif dan mudah bergabung dengan ion bermuatan
negative pada konsentrasi yang sangat rendah. Pada kadar yang sangat
rendahpun, ion hydrogen mempunyai efek yang besar pada system biologi. Ion
hydrogen berinteraksi dengan berbagai molekul biologis sehingga dapat
mempengaruhi struktur protein, fungsi enzim dan ekstabilitas membrane. Ion
hydrogen sangat penting pada fungsi normal tubuh misalnya sebagai pompa
proton mitokondria pada proses fosforilasi oksidatif yang menghasilkan ATP.
Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus menerus di
dalam tubuh. Perolehan dan pengeluaran ion hydrogen sangat bervariasi
tergantung diet, aktivitas dan status kesehatan. Ion hydrogen di dalam tubuh
berasal dari makanan, minuman, dan proses metabolism tubuh. Di dalam tubuh
ion hidrogen terbentuk sebagai hasil metabolism karbohidrat, protein dan lemak,
glikolisis anaerobik atau ketogenesis.
23
b. Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung
terhadap perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu
penyangga pH bekerja secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu
larutan. Penyangga pH yang paling penting dalam darah adalah bikarbonat.
Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan
karbondioksida (suatu komponen asam). Jika lebih banyak asam yang masuk ke
dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih
sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam aliran darah,
maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.
Menetralisir kelebihan ion hydrogen, bersifat temporer dan tidak melakukan
eliminasi. Fungsi utama system buffer adalah mencegah perubahan pH yang
disebabkan oleh pengaruh asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraseluler.
Sebagai buffer, system ini memiliki keterbatasan yaitu:
-
Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstraseluler yang disebabkan
karena peningkatan CO2.
-
System ini hanya berfungsi bila system respirasi dan pusat pengendali system
pernafasan bekerja normal
-
Kemampuan menyelenggarakan system buffer tergantung pada tersedianya
ion bikarbonat.
Ada 4 sistem bufer:
a) Bufer bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel terutama
untuk perubahan yang disebabkan oleh non-bikarbonat
b) Bufer protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel
c) Bufer hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk
perubahan asam karbonat
d) Bufer fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan
intrasel.
24
Sistem kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara.
Jika dengan buferkimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka
pengontrolan pH akan dilanjutkan oleh paru-paru yang berespon secara cepat
terhadap perubahan kadar ion H dalam darah akinat rangsangan pada
kemoreseptor dan pusat pernafasan, kemudian mempertahankan kadarnya
sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut. Ginjal mampu
meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan menskresikan ion
H dan menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar
fosfat dan amonia.
Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan
ginjal dalam menunjang kinerja system buffer adalah dengan mengatur
sekresi, ekskresi, dan absorpsi ion hydrogen dan bikarbonat serta membentuk
buffer tambahan (fosfat, ammonia).
Untuk jangka panjang, kelebihan asam atau basa dikeluarkan melalui
ginjal dan paru sedangkan untuk jangka pendek, tubuh dilindungi dari
perubahan pH dengan system buffer. Mekanisme buffer tersebut bertujuan
untuk mempertahankan pH darah antara 7,35- 7,45.
c. Pembuangan karbondioksida. Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari
metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel. Darah
membawa karbondioksida ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida tersebut
dikeluarkan (dihembuskan). Pusat pernafasan di otak mengatur jumlah
karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan
kedalaman pernafasan
Peranan
sistem
respirasi
dalam
keseimbangan
asam
basa
adalah
mempertahankan agar tekanan CO2 selalu konstan walaupun terdapat perubahan
kadar CO2 akibat proses metabolism tubuh. Keseimbangan asam basa respirasi
bergantung pada keseimbanagn produksi dan ekskresi CO2. Jumlah CO2 yang
berada di dalam darah tergantung pada laju metabolism sedangkan proses
ekskresi CO2 tergantung pada fungsi paru.
25
Kelainan ventilasi dan perfusi pada dasarnya akan mengakibatkan
ketidakseimbanagn
rasio
ventilasi
perfusi
sehingga
akan
terjadi
ketidakseimbangan, ini akhirnya menyebabkan hipoksia maupun retensi CO2
sehingga terjadi gangguan keseimbangan asam basa.
26
BAB III
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 parameter penting, yaitu:
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel. Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garan dan mengontrol osmolaritas
ekstrasel
dengan
mempertahankan
keseimbangan
cairan.
Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urine sesuai kebutuhan
untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut. Ginjal
juga turut berperan dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan mengatur
keluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat dalam urine sesuai kebutuhan. Selain ginjal, yang
turut berperan dalam keseimbangan asam-basa adalah paru-paru dengan mengeksresikan ion
hidrogen dan CO2 dan sistem dapar (buffer) kimia dalam cairan tubuh.
2. Saran
Pembelajaran terhadap sistem-sistem tubuh yang mengatur keseimbangan cairan dan
asam-basa tubuh perlu ditingkatkan, supaya mahasiswa memiliki pengetahuan yang
lebih
mendalam
tentang
regulasi
dalam
tubuh
manusia
yang
berfungsi
mempertahankan keseimbangan cairan dan asam basa.
27
Daftar Pustaka
Sumber Buku
Sherwood, Lauralee. (2004). Human Physiology: From cells to system. 5th ed. California:
Brooks/Cole-Thomson Learning, Inc.
Silverthorn, D.U. (2004). Human Physiology: An Integrated approach. 3th ed. San Fransisco:
Pearson Education.
Irawan, Anwari. (2005). Cairan Tubuh, Elektrolit, dan Mineral. Jakarta: PSSP-LAB
Sloane, Ethel. 1995. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC
Sumber Internet
http://medicastore.com/penyakit/631/Keseimbangan_Asam_Basa.html
http://form-info.blogspot.com/2012/04/keseimbangan-asam-dan-basa.html
http://aslinar.blogspot.com/2011/10/keseimbangan-asam-basa.html
etnarufiati.guru-indonesia.net/artikel_detail-10379.html
28
Keseimbangan Cairan dan Asam Basa Tubuh
Disusun Oleh:
Dwi Kurniati Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206276770
Dessy Anggraeni. Saputri Fakultas Ilmu Keperawatan 1206218770
Yashinta Astia Juniaputri Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206211890
Galih Widyasmoro Fakultas Ilmu Keperawatan 1206239970
Nur Laily Putri Fakultas Farmasi 1206210976
FAKULTAS RUMPUN KESEHATAN
UNIVERSITAS INDONESIA
2012/2013
1
UNIVERSITAS INDONESIA
TUGAS MAKALAH
Keseimbangan Cairan dan Asam Basa Tubuh
Disusun Oleh:
Dwi Kurniati Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206276770
Dessy Anggraeni Saputri Fakultas Ilmu Keperawatan 1206218770
Yashinta Astia Juniaputri Fakultas Kesehatan Masyarakat 1206211890
Galih Widyasmoro Fakultas Ilmu Keperawatan 1206239970
Nur Laily Putri Fakultas Farmasi 1206210976
FAKULTAS RUMPUN KESEHATAN
UNIVERSITAS INDONESIA
2012/2013
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena berkat rahmat-Nya
kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Keseimbangan Cairan dan Asam Basa
Tubuh. Makalah ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Biomedik Dasar.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
sehingga makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktunya. Makalah ini masih jauh
dari sempurna, oleh karena itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Semoga makalah ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan semua
pihak.
Depok, 25 November 2012
Penyusun
3
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI............................................................................................................ 1
BAB I..................................................................................................................... 2
PENDAHULUAN...................................................................................................... 2
1.1
Latar Belakang............................................................................................. 2
1.2
Rumusan Masalah......................................................................................... 3
BAB II.................................................................................................................... 4
PEMBAHASAN........................................................................................................ 4
1.
Kompartemen dan Komposisi Cairan Tubuh............................................................4
2.
Keasaman cairan tubuh dan sistem buffer tubuh........................................................5
3.
Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit.....................................................................8
4.
Larutan Isotonik, Hipotonik, dan Hipertonik..........................................................10
5.
Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Cairan Elektolit.....................................12
6.
Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Asam Basa...........................................18
BAB III................................................................................................................. 22
PENUTUP............................................................................................................. 22
1.
Kesimpulan................................................................................................... 22
2.
Saran........................................................................................................... 22
Daftar Pustaka......................................................................................................... 23
4
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel-sel hidup dalam tubuh diselubungi cairan interstisial yang mengandung
konsentrasi nutrient, gas, dan elektrolit yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi
normal sel. Cairan dalam tubuh, termasuk darah, meliputi lebih kurang 60% dari total
berat badan laki-laki dewasa. Dalam cairan tubuh terlarut zat-zat makanan dan ion-ion
yang diperlukan oleh sel untuk hidup, berkembang dan menjalankan tugasnya.
Kelangsungan hidup sel memerlukan lingkungan internal yang konstan (homeostasis),
mekanisme regulator penting untuk mengendalikan keseimbangan volume, komposisi,
dan keseimbangan asam basa cairan tubuh selama fluktuasi metabolik normal atau saat
terjadi abnormalitas, seperti penyakit atau trauma.
Homeostatis bergantung pada pemeliharaan keseimbangan antara masukan (input)
dan keluaran (output) semua konstituen yang terdapat dilingkungan cairan internal.
Pengaturan keseimbangan cairan melibatkan dua komponen terpisah: kontrol volume
CES, dengan volume plasma merupakan satu bagian, dan kontrol osmolaritas plasma
(konsentrasi zat terlarut). Ginjal mengontrol volume CES dengan mempertahankan
keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritass CES dengan mempertahankan
keseimbangan air. Ginjal mempertahankan keseimbangan ini dengan menyesuaikan
keluaran garam dan air di dalam urin sesuai keperluan untuk mengkompensasi masukan
yang berbeda-beda dan keluaran yang tidak normal konstituen-konstituen ini.
Demikian juga, ginjal berperan dalam pemeliharaan keseimbangan assam basa
dengan menyesuaikan pengeluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat melalui urin sesuai
keperluan, yang berperan dalam keseimbangan asam basa adalah paru, yang dapat
menyesuaikan kecepatan ekskresi CO2 penghasil ion-hidrogen, dan sistem penyangga
kimiawi di cairan tubuh.
5
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan keasaman cairan tubuh?
2
Apa saja yang termasuk kedalam sistem buffer tubuh?
3
Apa saja yang termasuk larutan non elektrolit dan elektrolit?
4
Apa saja yang termasuk larutan isotonok, hipotonik, hipertonik?
5
Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengatur keseimbangan cairan elektrolit?
6
Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengatur keseimbangan asam basa?
6
BAB II
PEMBAHASAN
1. Kompartemen dan Komposisi Cairan Tubuh
Dalam tubuh manusia, cairan akan terdistribusi ke dalam dua kompartemen utama
yaitu cairan intraseluler (CIS) dan cairan ekstraseluler (CES). Cairan intraseluler adalah
cairan yang terdapat di dalam sel, sedangkan cairan ekstraseluler adalah cairan yang terdapat
di luar sel. Kedua kompartemen ini dipisahkan oleh membran sel yang memiliki
permeabilitas tertentu. Hampir 67% dari total badan air tubuh manusia terdapat di dalam
cairan intraseluler dan 33% sisanya berada pada cairan ekstraseluler. Air yang berada di
dalam cairan ekstraseluler ini kemudian akan terdistribusi kembali ke dalam dua sub
kompartemen, yaitu pada cairan interstisial dan cairan intravaskuler (plasma darah).
Dua kompartemen kecil lainnya yang termasuk dalam CES adalah limfe dan cairan
lintas sel (transel). Limfe adalah cairan yang dikembalikan dari cairan interstisium ke plasma
melalui sistem limfe, tempat cairan tersebut disaring melalui kelenjar limfe untuk
kepentingan pertahanan imun. Cairan lintas sel (transcellular fluid) terdiri dari sejumlah
volume cairan khusus kecil, yang semuanya disekresikan oleh sel-sel spesifik ke dalam
rongga tubuh tertentu untuk melaksanakan fungsi khusus.
7
Bagan kompartemen dan komposisi cairan tubuh manusia
8
Cairan lintas-sel mencakup cairan cerebrospinalis, yaitu cairan yang
mengelilingi, membentuk bantalan, dan memberi makan otak dan korda spinalis; cairan
intraokulus, yang berfungsi mempertahankan bentuk dan memberi makan mata; cairan
synovial, yang membasahi dan berfungsi sebagai peredam kejut bagi sendi; cairan
pericardium, pleura, dan peritoneum, yang masing-masing berfungsi membasahi jantung,
paru-paru, dan usus; serta getah pencernaan yang berfungsi mencerna makanan yang masuk.
Dua per tiga dari air pada kompartemen cairan ekstraseluler terdapat pada sela-sela
sel (cairan interstisial) dan satu pertiganya akan berada pada plasma darah (cairan
intravaskuler). Persentase air tubuh juga dipengaruhi oleh jenis kelamin dan usia individu.
Wanita memiliki kandungan air yang lebih rendah dibandingkan dengan pria, terutama
karena hormone seks wanita, estrogen, meningkatkan penimbunan lemak di payudara,
bokong, dan tempat lain. Hal ini tidak saja menghasilkan sosok khas wanita, tetapi juga
menyebabkan wanta memiliki porsi jaringan lemak yang lebih besar, sehingga kandungan
airnya lebih rendah. Persentase air juga menurun secara progresif seiring dengan
pertambahan usia.
Pendistribusian air di dalam dua kompartemen utama (cairan intraseluler dan cairan
ekstraseluler) sangat bergantung pada jumlah elektrolit dan makromolekul yang terdapat
dalam kedua kompartemen tersebut. Karena membran sel yang memisahkan kedua
kompartemen ini memiliki permeabilitas yang berbeda untuk tiap zat maka konsentrasi
larutan (osmolality) pada kedua kompartemen juga akan berbeda.
2. Keasaman cairan tubuh dan sistem buffer tubuh
pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman (atau ke
basaanyang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan “keasaman” di sini adalah
konsentrasi ion hidrogen(H+) dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu
larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan
memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH HCO3- + H2OHCO3- + H+ => H2CO3
10
Ketika masuk zat asam dalam tubuh maka yang bertugas menetralisir adalah asam
lemah (asam karbonat). Jika masuk zat basa, yang bertugas menetralisisr adalah garamnya.
Sistem buffer asam basa dalam cairan intraselular dan ekstraselular, bekerja sangat cepat
dan menghasilkan efek dalam hitungan detik. Ada 4 sistem utama dalam tubuh, yaitu:
1. Sistem asam karbonat natrium bikarbonat
Merupakan buffer utama dalam CES. Buffer yang paling penting, buffer ini
terdapat dalam jumlah yang paling besar dalam ciran tubuh. Dihasilkan oleh
ginjal dan membantu dalam mengekskresikan hidrogen (H⁺).
2. Sistem buffer fosfat
Fungsi sistem buffer fosfat bekerja dalam cara yang serupa untuk mengubah
asam kuat menjadi asam lemah dan basa kuat menjadi basa lemah. Natrium
hydrogen fosfat (Na2HPO4) adalah basa lemah, dan natrium dihidrogen fosfat
(NaH2PO4) adalah asam lemah. Komponen ini bekerja secara intraselular,
terutama dalam sel darah merah dan dalam epitelium tubulus ginjal. Membantu
dalam ekskresi hidrogen (H⁺) dalam tubulus ginjal.
3. Sistem buffer protein
Merupakan sistem buffer terkuat dalam tubuh. Sistem buffer ini meliputi protein
intraselular dan protein plsma ekstraselular yang menjadi buffer asam karbonat
dan asam organik., protein adalah buffer yang sangat baik karena mengandung
gugus amini yang berfungsi sebagai basa, bergantung pada media yang
mengelilingi protein. Sebagian besar protein dalam tubuh termasuk media dasar.
Protein bertindak sebagai asam dan berfungsi sebagai anion yang besar.
4. Sistem buffer hemoglobin
Dalam sel darah merah, buffer hemoglobin berfungsi sebagai buffer
pembentukan H+ saat terjadinya ranspor CO2 diantara jaringan dan paru-paru.
11
Hemoglobin adalah salah satu contoh protein intraselular yang bekerja sebagai
asam lemah untuk menjadi buffer asam karbonat yang agak lemah. Jika tidak ada
sistem buffer hemoglobin, darah vena akan menjadi terlalu asam.
3. Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
2.3.1 Gambaran Singkat
Larutan non elektrolit merupakan za terarut yang tidak terurai dan tidak bermuatan
listrik. Larutan non elektrolit yang terdapat dalam tubuh manusia diantaranya protein,
glukosa, dan karbondioksida.
Larutan elektrolit merupakan larutan yang terurai dan bermuatan listrik. Jika bermuatan
positif, maka disebut kation. Jika bermuata negative, maka disebut anion. Larutan elektrolit
dalam tubuh manusia terdapat dalam bentuk unsur bebas. Cairan elektrolit di dalam tubuh
berfungsi untuk menjaga tekanan osmotic tubuh, mengatur pendistribusian cairan ke dalam
kompartemen badan air, menjaga pH tubuh, terlibat dalam reaksi reduksi dan oksidasi di
dalam tubuh, terlibat dalam proses metabolisme.
i. Berikut adalah elektrolit-elektrolit yang terdapat dalam tubuh dalam jumlah besar:
1.
Natrium (Na+)
Natrium merupakan kation utama dalam CES (Cairan Ekstra Seluler).
Natrium sangat penting dalam pengendalian volume tubuh total. Asupan
utama natrium adalah makanan. Keadaan dimana asupan natrium melebihi
jumlah pengeluarannya akan menghasilkan keadaan keseimbangan natrium
positif. Kelebihan retensi air dan natrium dapat mengakibatkan terjadinya berat
badan dan edema. Hal ini juga dapat menimbulkan penyakit seperti gagal
jantung kongesif dan penyakit ginjal. Sebaliknya, jika pengeluaran natrium
melebihi jumlah asupannya, maka akan menghasilkan keadaan keseimbangan
natrium negatif. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya penurunan volume CES
dan plasma dengan disertai tekanan darah rendah dan sirkulasi yang tidak
memadai.
Pengaturan natrium dalam tubuh terjadi terutama melalui ekskresi natrium
oleh ginjal, bukannya melalui asupan natrium. Ekskresi natrium oleh ginjal
12
dipengaruhi oleh laju filtrasi glomerulus (GFR) yang mengatur jumlah natrium
yang difiltrasi dan Aldosteron yang mengstimulasi readsorbsi ion natrium dari
tubulus pengumpul, distal ginjal, kelenjar keringat, kelenjar saliva, dan saluran
gastrointestinal. Kendali pada sekresi aldosteron memiliki beberapa komponen,
yaitu sistem rennin-angiotensinogen-aldosteron dan kalium.
2. Kalium (K+)
Kalium merupakan kation utama dalam CIS (Cairan Intra Seluler). Kalium
sangat penting dalam pengendalian volume sel, aktivitas listrik saraf dan otot,
dan metabolism selular. Kalium di dalam CES akan mempengaruhi
keseimbangan asam-basa cairan tersebut.
Pengaturan kalium dikendalikan oleh aldostern, hormon insulin dan epinefrin.
Muntah, diare, kelebihan asupan natrium, penyakit ginjal, dan penggunaan obat
diuretic untuk hipertensi dan edema dapat menghasikan keadaan kekurangan
kalium atau hipokalemia. Hipokalemia dapat menyebabkan terjadinya suatu
penyakit yaitu aritmia jantung. Sebaliknya ekskresi ginjal yang inadekuat dapat
mengakibatkan terjadinya kelebihan kalium atau hiperkalemia. Hierkalemia
dapat menyebabkan terjadinya fibrilasi jantung dan membahayakan kehidupan.
3. Kalsium (Ca2+) dan Fosfat (HPO4-)
Kalsium merupakan elektrolit ekstraseluler. Sebagian besar berada di dalam
rangka, tempatnya berikatan dengan fosfat membentuk Kristal hidroksiapatit
matriks. Fosfat merupakan anion utama dalam CIS.
Perubahan konsentrasi ion kalsium memiliki efek yang signifikan.
Sebaliknnya, perubahan konsentrasi ion fosfat memiliki efek yang tidak terlalu
signifikan, bahkan hampir tidak menghasilkan efek apa-apa. Pengaturan
kosentrasi kalsium dalm CES dan Plasma darah dipengaruhi oleh hormone
paratiroid, kalsitonin, vitamin D, dan modulator lain.
4. Klorida (Cl-), Bikarbonat (HCO3 -) dan anion lainnya
Klorida dan Bikarbonat merupakan anion utama dalam CES. Pengaturannya
bersamaan dengan pengaturan natrium dan keseimbangan asam-basa tubuh.
Anio lainnya seperti sulfat, nitrat,dan laktat memiliki maksimum transport
(TM). Jika maksimum transpornya terlewati, maka ion berlebih akan diekskresi.
13
5. Magnesium (Mg2+)
4. Larutan Isotonik, Hipotonik, dan Hipertonik
Perpindahan cairan yang melintasi membran sel terjadi sedemikan cepat sehingga
setiap perbedaan osmolaritas antara kedua kompartemen ini akan dikoreksi dalam waktu
detik atau menit untuk mencapai keseimbangan osmotik. Perubahan konsentrasi yang relatif
kecil pada zat terlarut dalam cairan ekstraseluler, maka dapat timbul tekanan osmotik yang
besar. Ini dibutuhkan kekuatan yang besar untuk memindahkan air agar dapat melintasi
membran sel bila cairan ekstraseluler dan intraseluler tidak dalam keadaan keseimbangan
osmotik. Hipotonik, Isotonik, dan Hipertonik adalah istilah yang digunakan untuk
membandingkan tekanan osmotic dari cairan terhadap plasma darah yang dipisahkan oleh
membran sel.
2.4.1
Larutan hipotonik
Larutan hipotonik memiliki konsentrasi larutan yang lebih rendah
dibandingkan dengan larutan yang lain. Suatu larutan memiliki kadar garam
yang lebih rendah dan yang lainnya lebih banyak. Jika ada larutan hipotonis yang
dicampur dengan larutan yang lainnya maka akan terjadi perpindahan
kompartemen larutan dari yang hipotonis ke larutan yang lainnya sampai
mencapai keseimbangan konsentrasi. Contoh larutan hipotonis adalah setengah
normal saline (1/2 NS).. Turunnya titik beku kecil, yaitu tekanan osmosisnya
lebih rendah dari serum darah, sehingga menyebabkna air akan melintasi
membrane sel darah merah yang semipermeabel memperbesar volume sel darah
merah dan menyebabkan peningkatan tekanan dalam sel. Tekanan yang lebih
besar menyebabkan pecahnya sel – sel darah merah. Peristiwa demikian disebut
hemolisa.
2.4.2
Larutan Isotonik
Larutan isotonik adalah suatu larutan yang konsentrasinya sama besar
dengan konsentrasi dalam sel darah merah, sehingga tidak terjadi pertukaran
cairan di antara keduanya, maka larutan dikatakan isotonik (ekuivalen dengan
larutan 0,9% NaCl ). Larutan isotonik mempunyai komposisi yang sama dengan
14
cairan tubuh, dan mempunyai tekanan osmotik yang sama. Isotonis adalah suatu
yang larutan yang kita buat konsentrasinya sama besar dengan cairan dalam
tubuh dalam sel darah merah. Harus disamakan agar tidak terjadi pertukaran.
Isoosmotik larutan yg memiliki tek.osmosa yang sama dengan tek. Alat yang
digunakan unutuk mengetahui osmosa sel darah digunakan alat yang disebut
osmometer.
2.4.3
Larutan Hipertonis
Turunan larutan hipertonis memiliki konsentrasi larutan yang lebih tinggi
dari larutan yang lainnya. Suatu larutan mengandung kadar garam yang lebih
tinggi dibandingkan dengan larutan yang lainnya. Jika larutan hipertonis ini
dicampurkan dengan larutan lainnya (atau dipisahkan dengan membran
semipermeabel) maka akan terjadi perpindahan cairan menuju larutan hipertonis
sampai terjadi keseimbangan konsentrasi larutan. Sebagai contoh, larutan
dekstrosa 5% dalam normal saline memiliki sifat hipertonis karena konsentrasi
larutan tersebut lebih tinggi dibandingkan konsentrasi larutan dalam darah
pasien. Titik beku besar, yaitu tekanan osmosenya lebih tinggi dari serum darah,
sehingga menyebabkan air keluar dari sel darah merah melintasi membran
semipermeabel dan mengakibatkan terjadinya penciutan sel – sel darah merah.
Peristiwa demikian disebut plasmolisa. Bahan pembantu mengatur tonisitas
adalah : NaCl, Glukosa, Sukrosa, KNO3 dan NaNO3.
15
5. Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Cairan Elektolit
Di dalam tubuh seorang yang sehat volume cairan tubuh dan komponen kimia dari
cairan tubuh selalu berada dalam kondisi dan batas yang nyaman.Dalam kondisi normal
intake cairan sesuai dengan kehilangan cairan tubuh yang terjadi.Kondisi sakit dapat
menyebabkan gangguan pada keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh.Dalam rangka
mempertahankan fungsi tubuh maka tubuh akan kehilanagn caiaran antara lain melalui
proses penguapan ekspirasi penguapan kulit, ginjal (urine),ekresi pada proses metabolisme.
a. Intake Cairan
Selama aktifitas dan temperatur yang sedang seorang dewasa minum kira-kira1500
ml per hari, sedangkan kebutuhan cairan tubuh kira-kira 2500 ml per harisehingga
kekurangan sekitar 1000 ml per hari diperoleh dari makanan, dan oksidasi selama proses
metabolisme.Berikut adalah kebutuhan intake cairan yang diperlukan berdasarkan umur dan
berat badan, perhatikan tabel di bawah
Tabel kebutuhan asupan cairan tubuh manusia
Pengatur utama intake cairan adalah melalui mekanisme haus. Pusat haus
dikendalikan berada di otak Sedangakan rangsangan haus berasal dari kondisi dehidrasi
intraseluler,sekresi angiotensin II sebagai respon dari penurunan tekanan darah,perdarahan
yang mengakibatkan penurunan volume darah.Perasaan kering di mulut biasanya terjadi
16
bersama dengan sensasi haus walaupun kadang terjadi secara sendiri.Sensasi haus akan
segera hilang setelah minum sebelum proses absorbsi oleh tractus gastrointestinal.
b.Output Cairan
Kehilangan caiaran tubuh melalui empat rute (proses) yaitu :
Ø Urine
Proses pembentukan urine oleh ginjal dan ekresi melalui tractus urinarius merupakan
proses output cairan tubuh yang utama.Dalam kondisi normal output urine sekitar 1400-1500
ml per 24 jam, atau sekitar 30-50 ml per jam.Pada orang dewasa.Pada orang yang sehat
kemungkinan produksi urine bervariasi dalam setiap harinya,bila aktivitas kelenjar keringat
meningkat
maka
produksi
urine
akan
menurun
sebagai
upaya
tetap
mempertahankankeseimbangan dalam tubuh.
Ø IWL (Insesible Water Loss) :
IWL terjadi melalui paru-paru dan kulit, Melalui kulit dengan mekanisme difusi.Pada
orang dewasa normal kehilangan cairan tubuh melalui proses ini adalahberkisar 300-400 mL
per hari, tapi bila proses respirasi atau suhu tubuhmeningkat maka IWL dapat meningkat.
Ø Keringat :
Berkeringat terjadi sebagai respon terhadap kondisi tubuh yang panas, respon
iniberasal dari anterior hypotalamus,sedangkan impulsnya ditransfer melalui sumsum tulang
belakang yang dirangsang oleh susunan syaraf simpatis padakulit.
Ø Feces :
Pengeluaran air melalui feces berkisar antara 100-200 mL per hari,yang diaturmelalui
mekanisme reabsorbsi di dalam mukosa usus besar (kolon).
17
18
Keseimbangan Cairan Dan Elektrolit
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan dua parameter penting, yaitu
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel.Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritas cairan
ekstrasel
dengan
mempertahankan
keseimbangan
cairan.Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urine sesuai kebutuhan
untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut.
1. Pengaturan volume cairan ekstrasel.
Penurunan volume cairan ekstrasel menyebabkan penurunan tekanan darah arteri
dengan menurunkan volume plasma.Sebaliknya,peningkatan volume cairan ekstrasel dapat
menyebabkan
peningkatan
tekanan
darah
arteri
dengan
memperbanyak
volume
plasma.Pengontrolan volume cairan ekstrasel penting untuk pengaturan tekanan darah jangka
panjang.
Mempertahankan keseimbangan asupan dan keluaran (intake dan output) air.Untuk
mempertahankan volume cairan tubuh kurang lebih tetap,maka harus ada keseimbangan
antara air yang ke luar dan yang masuk ke dalam tubuh.hal ini terjadi karena adanya
pertukaran cairan antar kompartmen dan antara tubuh dengan lingkungan luarnya.Water
turnover dibagi dalam:
1. eksternal fluid exchange, pertukaran antara tubuh dengan lingkungan luar; dan
2. Internal fluid exchange, pertukaran cairan antar pelbagai kompartmen seperti
proses filtrasi dan reabsorpsi di kapiler ginjal.
19
Memperhatikan
keseimbangan
garam.Seperti
halnya
keseimbangan
air,
keseimbangan garam juga perlu dipertahankan sehingga asupan garam sama dengan
keluarannya.Permasalahannya adalah seseorang hampir tidak pernah memperhatikan jumlah
garam yang ia konsumsi sehingga sesuai dengan kebutuhannya.Tetapi, seseorang
mengkonsumsi
garam
sesuai
dengan
seleranya
dan
cenderung
lebih
dari
kebutuhan.Kelebihan garam yang dikonsumsi harus diekskresikan dalam urine untuk
mempertahankan keseimbangan garam.
Ginjal mengontrol jumlah garam yang dieksresi dengan cara:
Ø
mengontrol jumlah garam (natrium) yang difiltrasi dengan pengaturan Laju
Filtrasi Glomerulus (LFG)/ Glomerulus Filtration Rate (GFR).
Ø mengontrol jumlah yang direabsorbsi di tubulus ginjal
Jumlah Na+ yang direasorbsi juga bergantung pada sistem yang berperan mengontrol
tekanan darah.Sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron mengatur reabsorbsi Na+ dan retensi
Na+ di tubulus distal dan collecting.Retensi Na+ meningkatkan retensi air sehingga
meningkatkan volume plasma dan menyebabkan peningkatan tekanan darah arteri.Selain
sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron,Atrial Natriuretic Peptide (ANP) atau hormon
atriopeptin menurunkan reabsorbsi natrium dan air.Hormon ini disekresi leh sel atrium
jantung jika mengalami distensi peningkatan volume plasma.Penurunan reabsorbsi natrium
dan air di tubulus ginjal meningkatkan eksresi urine sehingga mengembalikan volume darah
kembali normal.
2. Pengaturan Osmolaritas cairan ekstrasel.
Osmolaritas cairan adalah ukuran konsentrasi partikel solut (zat terlarut) dalam suatu
larutan.semakin tinggi osmolaritas,semakin tinggi konsentrasi solute atau semakin rendah
konsentrasi solutnya lebih rendah (konsentrasi air lebih tinggi) ke area yang konsentrasi
solutnya lebih tinggi (konsentrasi air lebih rendah).
20
Osmosis hanya terjadi jika terjadi perbedaan konsentrasi solut yang tidak dapat
menmbus membran plasma di intrasel dan ekstrasel.Ion natrium merupakan solut yang
banyak ditemukan di cairan ekstrasel,dan ion utama yang berperan penting dalam
menentukan aktivitas osmotik cairan ekstrasel.sedangkan di dalam cairan intrasel,ion kalium
bertanggung jawab dalam menentukan aktivitas osmotik cairan intrasel.Distribusi yang tidak
merata dari ion natrium dan kalium ini menyebabkan perubahan kadar kedua ion ini
bertanggung jawab dalam menetukan aktivitas osmotik di kedua kompartmen ini.
Pengaturan osmolaritas cairan ekstrasel oleh tubuh dilakukan dilakukan melalui:
*
Perubahan osmolaritas di nefron
Di sepanjang tubulus yang membentuk nefron ginjal, terjadi perubahan osmolaritas
yang pada akhirnya akan membentuk urine yang sesuai dengan keadaan cairan tubuh secara
keseluruhan di dukstus koligen.Glomerulus menghasilkan cairan yang isosmotik di tubulus
proksimal (300 mOsm).Dinding tubulus ansa Henle pars decending sangat permeable
terhadap air,sehingga di bagian ini terjadi reabsorbsi cairan ke kapiler peritubular atau vasa
recta.Hal ini menyebabkan cairan di dalam lumen tubulus menjadi hiperosmotik.
Dinding tubulus ansa henle pars acenden tidak permeable terhadap air dan secara
aktif memindahkan NaCl keluar tubulus.Hal ini menyebabkan reabsobsi garam tanpa
osmosis air.Sehingga cairan yang sampai ke tubulus distal dan duktus koligen menjadi
hipoosmotik.Permeabilitas dinding tubulus distal dan duktus koligen bervariasi bergantung
pada ada tidaknya vasopresin (ADH).Sehingga urine yang dibentuk di duktus koligen dan
akhirnya di keluarkan ke pelvis ginjal dan ureter juga bergantung pada ada tidaknya
vasopresis (ADH).
*
Mekanisme haus dan peranan vasopresin (antidiuretic hormone/ADH)
Peningkatan osmolaritas cairan ekstrasel (>280 mOsm) akan merangsang
osmoreseptor di hypotalamus. Rangsangan ini akan dihantarkan ke neuron hypotalamus
yang mensintesis vasopresin.Vasopresin akan dilepaskan oleh hipofisis posterior ke dalam
darah dan akan berikatan dengan reseptornya di duktus koligen. ikatan vasopresin dengan
21
reseptornya di duktus koligen memicu terbentuknya aquaporin, yaitu kanal air di membrane
bagian apeks duktus koligen.Pembentukkan aquaporin ini memungkinkan terjadinya
reabsorbsi cairan ke vasa recta.Hal ini menyebabkan urine yang terbentuk di duktus koligen
menjadi sedikit dan hiperosmotik atau pekat, sehingga cairan di dalam tubuh tetap
dipertahankan.
Selain itu, rangsangan pada osmoreseptor di hypotalamus akibat peningkatan
osmolaritas cairan ekstrasel juga akan dihantarkan ke pusat haus di hypotalamus sehingga
terbentuk perilaku untuk membatasi haus,dan cairan di dalam tubuh kembali normal.
*
Pengaturan Neuroendokrin dalam Keseimbangan Cairan dan Elektrolit
Sebagai kesimpulan,pengaturan keseimbangan keseimbangan cairan dan elektrolit
diperankan oleh system saraf dan sistem endokrin.Sistem saraf mendapat informasi adanya
perubahan keseimbangan cairan dan elektrolit melalui baroreseptor di arkus aorta dan sinus
karotikus, osmoreseptor di hypotalamus,dan volume reseptor atau reseptor regang di
atrium.Sedangkan dalam sistem endokrin,hormon-hormon yang berperan saat tubuh
mengalami kekurangan cairan adalah Angiotensin II, Aldosteron, dan Vasopresin/ADH
dengan meningkatkan reabsorbsi natrium dan air. Sementara,jika terjadi peningkatan volume
cairan tubuh,maka hormone atriopeptin (ANP) akan meningkatkan eksresi volume natrium
dan air.
Perubahan volume dan osmolaritas cairan dapat terjadi pada beberapa keadaan.Faktor
lain yang mempengaruhi keseimbangan cairan dan elektrolit di antaranya ialah umur, suhu
lingkungan,diet,stres,dan penyakit
22
6. Mekanisme Tubuh Mengatur Keseimbangan Asam Basa
Tubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa
darah, yaitu:
a. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia.
Ginjal memiliki kemampuan untuk mengubah jumlah asam atau basa yang
dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.
Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan
anion asam non volatile dan mengganti HCO3-. Ginjal mengatur keseimbangan
asam basa dengan sekresi dan reabsorpsi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Pada
mekanisme pemgaturan oleh ginjal ini berperan 3 sistem buffer asam karbonat,
buffer fosfat dan pembentukan ammonia. Ion hydrogen, CO 2, dan NH3 diekskresi
ke dalam lumen tubulus dengan bantuan energi yang dihasilkan oleh mekanisme
pompa natrium di basolateral tubulus. Pada proses tersebut, asam karbonat dan
natrium dilepas kembali ke sirkulasi untuk dapat berfungsi kembali. Tubulus
proksimal adalah tempat utama reabsorpsi bikarbonat dan pengeluaran asam.
Ion hidrogen sangat reaktif dan mudah bergabung dengan ion bermuatan
negative pada konsentrasi yang sangat rendah. Pada kadar yang sangat
rendahpun, ion hydrogen mempunyai efek yang besar pada system biologi. Ion
hydrogen berinteraksi dengan berbagai molekul biologis sehingga dapat
mempengaruhi struktur protein, fungsi enzim dan ekstabilitas membrane. Ion
hydrogen sangat penting pada fungsi normal tubuh misalnya sebagai pompa
proton mitokondria pada proses fosforilasi oksidatif yang menghasilkan ATP.
Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus menerus di
dalam tubuh. Perolehan dan pengeluaran ion hydrogen sangat bervariasi
tergantung diet, aktivitas dan status kesehatan. Ion hydrogen di dalam tubuh
berasal dari makanan, minuman, dan proses metabolism tubuh. Di dalam tubuh
ion hidrogen terbentuk sebagai hasil metabolism karbohidrat, protein dan lemak,
glikolisis anaerobik atau ketogenesis.
23
b. Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung
terhadap perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu
penyangga pH bekerja secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu
larutan. Penyangga pH yang paling penting dalam darah adalah bikarbonat.
Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan
karbondioksida (suatu komponen asam). Jika lebih banyak asam yang masuk ke
dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih
sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam aliran darah,
maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.
Menetralisir kelebihan ion hydrogen, bersifat temporer dan tidak melakukan
eliminasi. Fungsi utama system buffer adalah mencegah perubahan pH yang
disebabkan oleh pengaruh asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraseluler.
Sebagai buffer, system ini memiliki keterbatasan yaitu:
-
Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstraseluler yang disebabkan
karena peningkatan CO2.
-
System ini hanya berfungsi bila system respirasi dan pusat pengendali system
pernafasan bekerja normal
-
Kemampuan menyelenggarakan system buffer tergantung pada tersedianya
ion bikarbonat.
Ada 4 sistem bufer:
a) Bufer bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel terutama
untuk perubahan yang disebabkan oleh non-bikarbonat
b) Bufer protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel
c) Bufer hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk
perubahan asam karbonat
d) Bufer fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan
intrasel.
24
Sistem kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara.
Jika dengan buferkimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka
pengontrolan pH akan dilanjutkan oleh paru-paru yang berespon secara cepat
terhadap perubahan kadar ion H dalam darah akinat rangsangan pada
kemoreseptor dan pusat pernafasan, kemudian mempertahankan kadarnya
sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut. Ginjal mampu
meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan menskresikan ion
H dan menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar
fosfat dan amonia.
Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan
ginjal dalam menunjang kinerja system buffer adalah dengan mengatur
sekresi, ekskresi, dan absorpsi ion hydrogen dan bikarbonat serta membentuk
buffer tambahan (fosfat, ammonia).
Untuk jangka panjang, kelebihan asam atau basa dikeluarkan melalui
ginjal dan paru sedangkan untuk jangka pendek, tubuh dilindungi dari
perubahan pH dengan system buffer. Mekanisme buffer tersebut bertujuan
untuk mempertahankan pH darah antara 7,35- 7,45.
c. Pembuangan karbondioksida. Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari
metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel. Darah
membawa karbondioksida ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida tersebut
dikeluarkan (dihembuskan). Pusat pernafasan di otak mengatur jumlah
karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan
kedalaman pernafasan
Peranan
sistem
respirasi
dalam
keseimbangan
asam
basa
adalah
mempertahankan agar tekanan CO2 selalu konstan walaupun terdapat perubahan
kadar CO2 akibat proses metabolism tubuh. Keseimbangan asam basa respirasi
bergantung pada keseimbanagn produksi dan ekskresi CO2. Jumlah CO2 yang
berada di dalam darah tergantung pada laju metabolism sedangkan proses
ekskresi CO2 tergantung pada fungsi paru.
25
Kelainan ventilasi dan perfusi pada dasarnya akan mengakibatkan
ketidakseimbanagn
rasio
ventilasi
perfusi
sehingga
akan
terjadi
ketidakseimbangan, ini akhirnya menyebabkan hipoksia maupun retensi CO2
sehingga terjadi gangguan keseimbangan asam basa.
26
BAB III
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 parameter penting, yaitu:
volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel. Ginjal mengontrol volume cairan
ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garan dan mengontrol osmolaritas
ekstrasel
dengan
mempertahankan
keseimbangan
cairan.
Ginjal
mempertahankan
keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urine sesuai kebutuhan
untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut. Ginjal
juga turut berperan dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan mengatur
keluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat dalam urine sesuai kebutuhan. Selain ginjal, yang
turut berperan dalam keseimbangan asam-basa adalah paru-paru dengan mengeksresikan ion
hidrogen dan CO2 dan sistem dapar (buffer) kimia dalam cairan tubuh.
2. Saran
Pembelajaran terhadap sistem-sistem tubuh yang mengatur keseimbangan cairan dan
asam-basa tubuh perlu ditingkatkan, supaya mahasiswa memiliki pengetahuan yang
lebih
mendalam
tentang
regulasi
dalam
tubuh
manusia
yang
berfungsi
mempertahankan keseimbangan cairan dan asam basa.
27
Daftar Pustaka
Sumber Buku
Sherwood, Lauralee. (2004). Human Physiology: From cells to system. 5th ed. California:
Brooks/Cole-Thomson Learning, Inc.
Silverthorn, D.U. (2004). Human Physiology: An Integrated approach. 3th ed. San Fransisco:
Pearson Education.
Irawan, Anwari. (2005). Cairan Tubuh, Elektrolit, dan Mineral. Jakarta: PSSP-LAB
Sloane, Ethel. 1995. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC
Sumber Internet
http://medicastore.com/penyakit/631/Keseimbangan_Asam_Basa.html
http://form-info.blogspot.com/2012/04/keseimbangan-asam-dan-basa.html
http://aslinar.blogspot.com/2011/10/keseimbangan-asam-basa.html
etnarufiati.guru-indonesia.net/artikel_detail-10379.html
28