2.1 Cairan dan
Elektrolit
Cairan tubuh berkaitan erat dengan mineral yang terlarut
di dalamnya. Semua proses kehidupan berlangsung di dalam cairan tubuh yang
mengandung mineral. Oleh karena itu, pembahasan tentang cairan tubuh dilakukan bersamaan
dengan pembicaraaan tentang mineral.
Manusia
membutuhkan cairan cairan dan elektrolit dalam jumlah dan proporsi yang
tepat di berbagai jaringan tubuh. Hal
ini dapat dicapai dengan serangkaian maneuver fisika-kimia yang kompleks. Air menempati proporsi yang
besar dalam tubuh. Seseorang dengan
berat badan 70 kg bisa memiliki sekitar 50 liter ir dalam tubuhnya. Air menyusun 75% berat badan bayi, 70 %
berat bdan pria dewasa, dan 55% tubuh
pria lanjut usia.. Karena wanita memiliki simpanan lemak yang rlafit lebih banyak ,kandunganair
dalam tubuh wanita 10% lebih sediit
dibandingkan pria. Air tersimpan dalam dua kompartemen utama dalam tubuh yaitu:
1.
Cairan
Intraselular ( CIS ) CIS adalah cairan yang
terdapat dalam sel tubuh dan menyusun sekitar 70% dari total cairan tubuh (total body water {TWB}). CIS merupakan media tempat terjadinya aktifitas
kimia sel(Taylor,1989).Pada individu dewasa CIS menyusun sekitar 40%
berat tubuh atau dua pertiga dari
TWB.Sisanya satu pertiga TWB atau 20%
berat tubuh, berada diluar sel yang disebut
sebagai cairan ekstraselular (CES) (Price & Wilson,1986)
2.
Cairan
Ekstraselular
Merupakan cairan
yang terdapat diluar sel dan menyusun
sekitr 30% dari total cairan tubuh
|
Elektolit
yang brperan dalam mekanisme pertukaran CIS
|
|||
|
ANION
|
KATION
|
||
|
Klorida
|
Cl-
|
Natrium
|
Na+
|
|
Sulfat
|
SO42-
|
Kalium
|
K+
|
|
Fosfat
|
PO4
3-
|
Kalsium
|
Ca2+
|
|
Bikarbonat
|
HCO-3
|
Magnesium
|
Mg2+
|
2.2 Pergerakan
Cairan dan Elektrolit Tubuh
Pergerakan cauran dalam tubuh meliuti
hubungan timbal balik antara sejumlah komponen termasuk air dalam tubuh dan cairannya, bagian-bagian airan ,
ruang cairan, membrane , system transport, enzim dan tonisitas. Sirkulasi
cairan dan elektrolit terjadi dalm tiga
tahap. Pertama plasma darah bergerak
diseluruh tubuh melalui system
sirkulasi. Kedua, cairan interstial dan komponennya bergerak diantara kapiler
darah dan sel. Teakhir cairan dan
substansi bergerak dari cairan
interstial kedalam sel. Sedangkan mekanisme pergerakan cairan tubu berlangsung
dalam tiga proses yaitu :
1. Difusi
Difusi
adalah perpindahan larutan dari area
berkonstrasi tinggi menuju konsentrasi
rendah dengan melintasi membrane semipermiabel. Kecepatan difusi dipengaruhi
oleh tiga halyakni ukuran molekul, konsentrasi larutan, dan temperature
larutan.
ü Ukuran
molekul. Molekul yang lebih besar
cenderung bergerak lebi lambat dibandingkan molekul yang ukurannya kecil.
ü Konsentrasi
lrutan. Larutan berkonsentrasi tinggi
bergerak lebih cepat dibandingkan
larutan berkonsentrasi rendah.
ü Temperatur
larutan . Semakin tinggi temperature
larutan maka semakin cepat difusinya.
2. Osmosis
Osmosis adalah
perpindahan cairan melintasi membrane semipermiabel dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinngi.
3. Transpor
Aktif
Transpor aktif
adalah proses pengangkutan yang digunakan
oleh molekul untuk berpindah
melintasi membrane sel melawan gradient
konsentrasinya. Dengan kata lain transport aktif adalah gerakan
partikel dari konsentrasi satu ke
konsentrasi lain tanpa memandan
tingkatannya.
2.3
Pengaturan
Keseimbangan Cairan
1. Rasa
Haus
Rasa haus adalah
keinginan yang disadari terhadap
kebutuhan akan cairan. Rasa haus
muncul apabila osmolalitas plasma
mencapai 295 mOsm/kg. Bila Osmolalitas meningkat sel akan mengkerut dn sensasi
rasa haus akan muncul akibat kondisi
dehidrasi. Mekanismenya adalah sebagai berikut:
a. Penurunan
perfusi ginjal merangsng pelepasan
rennin yang akhirnya menghasilkan angiotensin II. Angiotensin II merangsang
hipotalamus untuk melepaskan substat neuron yang bertanggung jawab meneruskan
sensasi haus.
b. Osmoreseptor
di hipotalamus mendeteksi peningkatan tekanan osmotic
dan mengaktivasi jaringan saraf sehingga menghasilkan sensasi
haus.
c.. Rasa haus dapat
diinduksi oleh kekeringan local pada mulut akibat status hiperosmolar.
2.
Hormon ADH.
Hormon
ini dibentuk di hipotalamus dan disimpan dalam
neurophiofisis posterior. Stimulasi utama untuk sekresi ADH adalah
peningkatan osmolalitas dan penurunan
cairan ekstrasel. Hormon ini meningkatkan reapsorpsi air pada duktus pengumpul
sehingga dapat menahan air dan mempertahankan volume cairan ekstrasel. ADH juga
disebut sebagai tvasopressin karena mempunyai efek vasokonstriksi minor pada
arteriol yang dapat meningkatkan tekanan darah .
3.
Hormon Aldosteron
Hormone
ini disekresikan oleh kelenjar adrenal dan bekerja pada tubulus ginjal untuk
meningkatkan absorpsi natrium. Retensi natrium mengakibatkan retensi air. Pelepasan aldosteron dirangsang
oleh perubahan konsentrasi kalsium,kadar natrium serum, dan sistem
rennin-angiotensin.
4.
Prostaglandin
Prostaglandin
merupakan asam lemak alami yang terdapat di banyak jaringan dan berperan dalam
respon radang, pengontrolan tekanan darah, kontaksi uterus, dan motilitas
gastrointestinal. Diginjal, prostaglandin berperan mengatur situasi ginjal,
resorpsi natrium.
5.
Glukokortikoid
Glukokortikoid
meningkatkan reabsorpsi natrium dan air sehingga memperbesar volume darah dan
mengakibatkan retensi natrium. Oleh karena
itu, perubahan kadar glukokortikoid mengakibatkan perubahan pada
keseimbangan volume darah.
Pengeluaran cairan dapat terjadi melalui beberapa
organ :
·
Kulit pengeluaran
cairan melali kulit diatur oleh kerja saraf simpatis yang merangsang aktifitas
kelenjar keringat. Rangsangan pada kelenjar keringat ini disebabkan oleh
aktifitas otot, temperature lingkungan yang tinggi dan kondisi demam.
Pengeluaran cairan melalui kulit dikenal dengan istilah insensible water loss (IWL).
·
Paru-paru
meningkatnya jumlah cairan yang keluar
melalui paru merupakan suatubentuk respon terhadap perubahan kecepatan dan
kedalam napas karena pergerakan atau
kondisi demam.
·
Pencernaan.
Dalam kondisi normal, jumlah cairan yang
hilang melalui sistem pencernaan setiap harinya berkisar 100-200ml. Perhitungan
IWL secara keseluruhan adalah 10-15 ml / kg BB / 24 jam, dengan penambahan 10%
dari IWL normal setiap kenaikan suhu 1
C.
·
Ginjal
. Ginjal merupakan organ pengekskresi
cairan yang utama pada tubuh. Pada individu dewasa, ginjal mengekskresi sekitar
1500 ml per hari.
Pengeluaran cairan dalam tubuh manusia berlangsung
dalam tiga hal.
·
Cara pertama melalui insensible water loss (IWL). Pada proses
ini cairan keluar melalui penguapan di paru-paru.
·
Cara kedua melalui noticeable water loss (NWL), cairan
diekskresikan melalui keringat
·
Cara ketiga melalui
feses tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit.
Ginjal merupakan organ pengatur keseimbangan
cairan yang utama, setiap harinya ginjal menerima hamper 170 liter darah untuk
disaring menjadi urine. Pada individu dewasa, produksi urine sekitar 1,5 liter/
hari. Jumlah urine yang diproduksi oleh ginjal dipengaruhi oleh ADH dan
aldosteron.
Dalam pengaturan keseimbangan
cairan, dikenal istilah obligatory loss.
Obligatory loss adalah mekanisme pengeluaran cairan yang mutlak terjadi
untuk mempertahankan keseimbangan tubuh (misal pengeluaran keringat)
2.4 Faktor –
Faktor yang mempengaruhi keseimbangan
cairan dan elektrolit
·
Usia
: Pada bayi atau anak – anak, keseimbangan
cairan dan elektrolit di pengaruhi oleh asupan cairan yang besar di imbangi
dengan pengeluaran yang besar pula, metabolisme tubuh yang tinggi, masalah yang
muncul akibat imaturitas fungsi ginjal serta banyaknya cairan keluar melalui
ginjal, paru – paru, dan proses penguapan. Pada orang tua atau lansia,
gangguan yang muncul berkaitan dengan
masalah ginjal dan jantung karena ginjal tidak mampu mengontrol konsentrasi
urine.
·
Temperature
lingkungan : Lingkungan yang panas menstimulasi
system saraf simpatis dan menyebabkan seseorang berkeringat.
·
Kondisi
stress : Mempengaruhi metabolism sel,
konsentrasi glukosa darah dan glikolisis otot. Kondisi ini menyebabkan
pelepasan hormon ADH sehingga produksi
urine menurun.
·
Keadaan
sakit : mempengaruhi keseimbangan cairan dan
elektrolit antara lain luka bakar, payah jantung, dan gagal ginjal.
·
Diet
: Asupan nutrisi tidak adekuat dapat
berpengaruh terhadap albumin serum. Jika albumin serum menurun, cairan
interstisial tidak dapat masuk ke pembuluh darah sehingga terjadi edema.
2.5 Gangguan
Keseimbangan Cairan dan Eelektrolit
Ketidakseimbangan
cairan :
1. Defisit
volume cairan (fluid volume deficit [FVD])
Suatu kondisi ketidakseimbangan yang di
tandai dengan devisiensi cairan dan elektrolit di ruang ekstrasel, namun
proposi antar keduanya mendekati normal. Secara umum kondisi secara umum,
kondisi volume cairan atau dehidrasi terbagi menjadi tiga yaitu :
a)
Dehidrasi
isotonic terjadi apabila jumlah cairan yang
hilang sebanding dengan jumlah eletrolit yang hilang. Kadar Na+
dalam plasma 130 – 145 mEq/ l
b)
Dehidrasi
hipertonik terjadi jika jumlah cairan yang hilang lebih
besar dari pada jumlah elektrolit yang hilang. Kadar Na+ dalam
plasma 130 – 150 mEq/ l
c)
Dehidrasi
hipotonik terjadi jika jumlah cairan yang hilang
lebih sedikit dari pada jumlah elektrolit yang hilang. Kadar Na+
dalam plasma 130 mEq/ l
2. Volume
cairan berlebih (fluit volume eccess [FVE] )
Kondisi ketidakseimbangan yang di tandai
dengan kelebihan (retensi) cairan natrium di ruang ekstrasel. Kondisi ini di
sebut hipervolemia. Overhidrasi umumnya di sebabkan oleh gangguan fungsi
ginjal. Manifestasi yang kerap muncul terkait kondisi ini adalah peningkatan
volume darah dan edema. Edema terjadi akibat peningkatan tekanan hidrotatik dan
penurunan tekanan osmotic. Edema sering muncul didaerah mata, jari dan
pergelangan kaki. Edema pitting adalah edema yang muncul didaerah perifer,
karena perpindahan cairan ke jaringan melalui
titik tekan edema pitting tidak menunjukan kelebihan cairan yang menyeluruh.
Sebaliknya, pada edema non pitting, cairan di dalam jaringan tidak dapat
dialihkan ke area penekanan jari. Edema non pitting tidak menunjukan kelebihan
cairan ekstra sel melainkan kondisi infeksi dan trauma yang menyebabkan
pengumpulan dan pemebkuan cairan di permukaan jaringan. Kelebihan cairan
vascular meningkatkan tekanan hidrostatik dan tekanan ciran dalm permukaan
interstisial. Edema anasarka adalah edema yang terdapat diseluruh tubuh.
Manifestasi edema paru antara lain penumpukan sputum, dispnea, batuk, dan bunyi
nafas ronkhi basa.
Ketidakseimbangan elektolit
Gangguan ketidakseimbangan elektolit
meliputi :
·
Hiponatremia dan
hipernatremia
Hipernatremia adalah kekurangan pada
natrium dicairan ekstrasel yang menyebabkan perubahan tekanan osmotic.
Perubahan ini mengakibatkan pindahnya cairan dari ruang ekstrasel ke intrasel
sehingga sel menjadi bengkak. Hiponatremia umumnya disebabkan oelh penyakit
ginjal, penyakit Addison, kehilangan natrium melalui pencernaan, pengeluaran
keringat berlebih, dieresis, serta asidosis metabolic.tanda dan gejela hipernatremia
meliputi cemas, hipotensi postural, posturan dizzeness, mual, muntah, diare,
takikardia, kejang, dan koma.
Hipernatremia adalah kelebihan kadar natrium di cairan ekstrasel yang
menyebabakan peningkatan tekanan darah osmotic ekstrasel kondisi ini
mengakibatkan perpindahnya cairan intrsel keluar sel. Penyebab hipernatremia
meliputi asupan natrium yang berlebihan, kerusakan sensasi haus, disfagia,
diare, kehilangan cairan berlebih dari paru-paru, poliuria karena diabetes
insipidus. Tanda dan gejalanya meliputi kulit kering, mukosa bibir kering,
pireksia, agitasi, kejang, oliguria, atau anuria.
·
Hipokalenia dan
hiperkalamia
Hipolkaremina adalah kekurangan kadar
kalium di cairan ekstrasel yang menyebabkan pindahnya kalium keluar sel.
Akibatnya, ion hydrogen dan kalium tertahan di dalam sel dan menyebabkan
gangguan atau perubahan pH plasma. Gejala definisi kalium pertama kali terlihat
pada otot, distensi usus, penurunan bising usus, serta denyut nadi yang tidak
teratur.
Hiperkalemia adalah kelebihan kadar
kalium di cairan ekstrasel. Kusu ini jarang sekali terjadi, kalaupun ada, tentu
akan sangat membahayakan kehidupan sebab akan menghambat transmisi impuls
jantung dan menyebabkan serangan jantung. Saat terjadi hiperkalemia, salah satu
upaya yang dapat dilakukan adalah memberikan insulin sebab insulin dapat
membantu mendorong kalium masuk kedalam sel. Tanda dan gejela hiperkalemia
sendiri meliputi cemas, iritabilitas, irama jantung irregular, hipotensi, parastesia,
dan kelemahan.
·
Hipokalsemia dan
hiperkalsemia
Hipokalsemia adalah kekurangan kadar
kalsium di cairan eksternal. Bila berlangsung lama, kondisi ini dapat
menyebabkan osteomalasia sebab tubuh akan berusaha memenuhi kebutuhan kalsium
dengan mengambilnya dari tulang. Tanda dan gejela hipokalsemia meliputi spasme
dan tetani, peningkatkan motilis gastrointestinal, gangguan kardiovaskuler, dan
osteoporosis.
Hiperkalsemia adalah kelebihan kadar
kalsium pada cairan ekstrasel. Kondisi ini menyebabkan penurunan ekstibilitas
otot dan saraf yang pada akhirnya menimbulkan flaksiditas. Tanda dan gejala
hiperkalsemia meliputi penurunan kemampuan otot, anoreksia, mual, muntah,
kelemahan dan letargi, nyeri punggung, dan serangn jantung.
·
Hipomagnesemia dan hipermagnesemia
Hipomagnesemia terjadi apabila kadar
magnesium serum kurang dari 1,5 mEq/I. Umumnya, kondisi ini disebabkan oleh
konsumsi alcohol yang berlebih, malnutrisi, diabetes militus, gagal hati,
absorbs usus yang buruk. Tanda dan gejalanya meliputi tremor, reflex tendon
profunda yang hiperaktif, konfusi, disorientasi, halusinasi, kejang,
takikardia, dan hipertensi.
Hipermagnesemia dalah kondisi
meningkatnya kadar magnesium di dalam serum. Meski jarang ditemui, namun
kondisi ini dapat menimpa penderita gagal ginjal, terutama yang mengonsumsi
antasida yang mengandung magnesium. Tanda dan gejala hipermagnesemia meliputi
aritmia jantung, depresi reflex tendon profunda, depresi pernafasan.
·
Hipokloremia dan
hiperkloremia
Hipokloremia adalah penurunan kadar ion
klodira dalam serum. Secara khusus, kondisi ini disebabkan oleh kehilangan
sekresi gastrointestinal yang berlebihan, seperti muntah, diare, dieresis,
serta pengisapan nasogastrik. Tanda dan gejala yang muncul menyerupai alkalosis
metabolic, yaitu apatis, kelemahan, kekacauan mental, kram, dan pusing.
Hiperkloremia adalah peningkatan kadar
ion klorida dalam serum. Kondisi ini kerap dikaitkan dengan hipernatremia,
khusunya saat terjadi dehidrasi dan majalah ginjal. Kondisi hiperkloremia
menyebabkan penurunan bikerbonat sehingga menimbulkan ketidakseimbangan asam
basa. Lebih lanjut, kondisi ini bisa menyebabkan kelemahan, latergi, dan
pernapasan Kussmaul.
·
Hipofosfatemia dan
hiperfosfatemia
Hipofosfatemia adalah penurunan kadar
fosfat didalam serum. Kondisi ini dapat muncul akibat penurunan absorbs fosfat
di usus, peningkatkan ekskresi fosfat, dan peningkatan ambilan fosfat untuk
tulang. Hipofasfatemia dapat terjadi akibat alkoholisme, malnutrisi,
katoasidosis diabetes, dan hipertiroidisme. Tanda dan gejalanya meliputi
anoreksia, pusing, parestesia, kelemahan otot, serta gejala neurologis yang
tersamar.
Hiperfosfatemia adalah peningaktakan
kadar ion fosfat dalam serum. Kondisi ini dapat muncul pada kasus gagal ginjal
atau saat kadar hormon paratiroid menurun. Selain itu, hiperfosfatemia juga
bisa terjadi akibat asupan fosfat berlebih atau penyalahgunaan laksatif yang
mengandung fosfat., maka tanda dan gejala hiperfosfatemia hamper sama dengan
hipokalsemia yaitu peningkatan eksibilitas system saraf pusat, spesma otot,
konvulsi dan tetani, peningkatkan motolotas usus, masalah kardiovaskuler
seperti penurunan kontraktikitas jantung/gejala gagal jantung, dan
osteoporosis.
2.6 Distrubusi
Cairan Tubuh
Cairan tubuh merupakan media semua reaksi kimia di dalam
sel. Tiap sel mengandung cairan intraseluler ( cairan di dalam sel ) yang
komposisinya paling cocok untuk sel tersebut dan berada di dalam cairan
ekstraseluler ( cairan di luar sel ) yang cocok pula. Cairan ekstraseluler
terdiri atas cairan interstisial atau intreseluler ( sebagian besar ) yang
terdapat sela-sela sel dan cairan intraveskuler berupa plasma darah. Semua
cairan tubuh setiap waktu kehilangan dan mengalami penggantian
bagian-bagiannya, namun komposisi cairan
dalam tiap kompartemen dipertahankan agar selalu berada dalam keadaan
homeostasis/ tetap. Keseimbangan cairan di tiap kompartemen menentukan volume
dan tekanan darah.
2.7 Daya Tarik
Eloktrolit terhadap Air
Tubuh menggunakan elektrolit untuk mengatur keseimbngan
cairan tubuh. Sel-sel tubuh memilih elektrolit untuk ditempatkan di luar (
trutama natrium dan klorida ) dan di dalam sel (terutama kalium, magnesium,
fosfat, dan sukfat ).
Molekul air, karena bersifat polar, menarik elektrolit.
Walaupun molekul air bermuatan nol, sisi oksigenya sedikit bermuatan negatif,
sedangkan hidrogennya sedikit bermuatan positif. Oleh sebab itu, dalam suatu
larutan elektrolit, baik ion positif maupun ion negatif menarik molekul air di
sekitarnya.
2.8 Pengaturan
Keseimbngan Cairan dan Elektrolit oleh Protein
Membran sel mengandung alat trasnspor berupa protein yang
mengatur penyeberangan ion positif dan bahan lain melalui membran sel tersebut.
Ion negatif akan mengikuti ion positif dan air akan mengalir ke arah cairan
yang lebih tinggi konsentrasinya. Salah satu contoh alat transpor ini adalah
pompa natrium-kalium, suatu enzim yang memompa natrium ke luar lebih cepat
daripada proses difusi biasa. Pada waktu yang sama, kalium akan di pompa ke
dalam sel. Pompa ini secara aktif mempertarukan natrium dengan kalium melalui
membran sel, dengan demikian mepertahankan tingkat konsentrasi masing-masing
elektrolit. Pompa ini menggunakan ATP sebagai sumber energi dan enzim
natrium-kalium ATP-ase guna melepas energi dari ATP.
2.9 Pemeliharaan
Keseimbangan Cairan tubuh dan Elektrolit
Jumlah berbagai jenis garam di dalam tubuh hendaknya dijaga dalam keadaan
konstant. Tubuh mempunyai suatu mekanisme yang mengatur agar konsentrasi semua
mineral berada dalam batas batas normal. Pengaturan ini terutama dilakukan oleh
saluran cerna dan ginjal. Bagian saluran cerna yaitu lambung dan usus halus
secara terus menerus memperoleh mineral melalui getah pencernaan dan cairan
empedu. Mineral ini kemudian diserap kembali dibagian bawah bagian kolon/usus
besar.
Hormon ADH menentukan jumlah air yang dikeluarkan
ginjal dan jumlah yang diserap kembali untuk mengatur kembali keseimbangan
elektrolit, ginjal memanfaatkan kelenjar adrenal melalui homon aldosteron. Bila
kadar natrium tubuh menjadi rendah aldosteron meningkatkan reabsorpsi natrium dari
tubula ginjal bila terjadi reabsorpsi natrium, kalium akan dikeluarkan dari
tubuh sesuai dengan aturan bahwa jumlah ion positif didalam tubuh harus tetap
sama. Makanan yang biasanya mengandung banyak natrium daripada yang dibutuhkan
tubuh. Natrium mudah diabsorpsi oleh saluran cerna kedalam darah. Ginjal akan
mengeluarkan kelebihan natrium ini dan menjaga konsentrasi dalam darah normal.
Rasa haus membantu kadar natrium didalam darah. Bila
kadar natrium tinggi, reseptor didalam otak merangsang untuk minum. Kemudian
ginjal akan mengeluarkan kelebihan air dan kelebihan natrium secara bersamaan.
