05. keseimbangan cairan, elektrolit dan asam-basa.doc

BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan

a. Mengetahui mekanisme kerja cairan dan elektrolit dalam tubuh .

b. Mengetahui fungsi dari cairan dalam tubuh .

c. Mengetahui proses keseimbangan cairan dan elektrolit dalam tubuh.

d. Mengetahui masalah-masalah yang di timbulkan dari ke abnormalan cairan dan

elektrolit dalam tubuh.

e. Mengetahui mengenai mekanisme asam dan basa.

f. Mengetahui pengaturan perubahan konsentrasi ion hidrogen.

g. Mengetahui sistem penyangga ion hidrogen dalam cairan tubuh.

h. Mengetahui keadaan seimbang asam basa dalam cairan tubuh.

i. Mengetahui keadaan-keadaan akibat ketidakseimbangan asam basa dalam cairan

tubuh.

B. Latar Belakang

Sel-sel hidup tubuh diselubungi cairan interstisial yang mengandung konsentrasi

nutrient, gas, dan elektrolit yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi normal sel.

Kelangsungan hidup sel memerlukan lingkungan internal yang konstan (homeostatis).

Mekanisme regulator penting untuk mengendalikan keseimbangan volume, komposisi,

dan keseimbangan asam-basa cairan tubuh selama fluktuasi metabolic normal atau saat

terjadi abnormalitas, seperti penyakit atau trauma.

1

BAB II

PEMBAHASAN

A. CAIRAN TUBUH

JUMLAH DAN DISTRIBUSI

1.) Air tubuh total (total body water [TBW]) bergantung pada usia, berat badan, jenis

kelamin, dan derajat obesitas. Kandungan ini secara perlahan berkurang seiring

pertambahan usia.

a. Pada bayi, sekitar 80% berat badannya adalah air. Karena bayi memiliki area

permukaan yang lebih besar dibandingkan berat badannya, bayi mengalami

kehilangan air tak kasat mata (difusi air melalui sel-sel kulit). Kebutuhan

cairannya juga lebih tinggi karena pertumbuhan yang cepat dan peningkatan

metabolism yang mengakibatkan peningkatan produksi urine.

b. Pada orang dewasa, total body water mencapai 60% berat tubuh (sekitar 40L)

laki-laki muda dan 50% berat badan (sekitar 30 L) perempuan muda.

1. Total body water pada perempuan lebih sedikit karena lemak subkutannya

sangat banyak. Jaringan adipose mengandung air selular yang sangat

sedikit (hanya sekitar 10 L)

2. Obesitas dapat terjadi pada kandungan total body water yang hanya

berkisar 25% sampai 30% berat tubuh.

c. Pada orang berusia diatas 60 tahun, total body water mungkin hanya mencapai

40% sampai 50% berat badan.

d. Bayi, lansia, dan orang yang obesitas sangat rentan terhadap kehilangan air.

Kekurangan air (dehidrasi) dapat terjadi dengan cepat selama berlangsungnya

mekanisme kehilangan air seperti berkeringat, demam, diare, dan muntah.

2.) Distribusi. Total body water tersebar 50% dalam otot, 20% dalam kulit, 20%

dalam organ lain, dan 10% dalam darah.

2

KOMPARTEMEN CAIRAN TUBUH

1. Kompartemen cairan intraseluler (CIS) mengacu pada cairan dalam miliaran sel

tubuh. Kurang lebih dua pertiga cairan tubuh adalah cairan intraseluler.

2. Kompartemen cairan ekstraseluler (CES) yang terdiri dari seluruh cairan tubuh

diluar sel, mengandung sepertiga air tubuh.

a. Cairan interstisial adalah cairan disekitar sel tubuh dan limfe adalah cairan

dalam pembuluh limfatik. Gabungan kedua cairan ini mencapai tiga perempat

CES.

b. Plasma darah adalah bagian cair dari darah dan mencapai seperempat CES.

c. Cairan transeluler, sekitar 1% sampai 3% berat badan, meliputi seluruh cairan

tubuh yang dipisahkan dari CES oleh lapisan sel epitel. Subkompartemen ini

meliputi kerinagt; cairan serebrospinal; cairan synovial; cairan dalam

peritoneum, perikardiak, dan rongga pleura; cairan dalam ruang-ruang mata;

dan cairan dalam system pernafasan, pencernaan, dan urinaria.

3. Komposisi kompartemen cairan

a. CES. Plasma darah dan cairan interstisial memiliki isi yang sama yaitu ion

natrium dan klorida serta ion bikarbonat dalam jumlah besar, tetapi sedikit ion

kalium, kalsium, magnesium, fosfat, sulfat, dan asam organic. Perbedaannya

adalah dalam hal protein; plasma lebih banyak protein dan cairan interstisial

mengandung sangat sedikit protein.

b. CIS. Akibat pompa natrium-natrium dependen ATP, konsentrasi ion natrium

dan kalium intraseluler berlawanan dengan yang ada dalam CES. Ion kalium

intraseluler berkonsentrasi tinggi dan ion natrium intraseluler rendah.

Konstentrasi protein dalam sel tinggi, yaitu sekita 4 kali konsentrasi dalam

plasma.

4. Pergerakan cairan antar kompartemen.

a. Antara sel dan CES

1.) Distribusi air di dalam dan diluar sel bergantung pada tekanan osmotic.

3

2.) Tekanan osmotic berkaitan dengan konsentrasi zat terlarut total

(osmolalitas) di dalam dan di luar sel. Air akan bergerak dan regia

berosmolitas rendah ke regeia berosmolitas tinggi.

3.) Normalnya, osmolalitas di dalam dan di luar sel adalah sama dan tidak ada

penarikan atau pengeluaran air menuju dan keluar sel.

4.) Jika zat terlarut atau tidak bertambah maupun hilang, ekuilibrium osmotic

sementara akan terganggu. Air kemudian akan bergerak masuk atau keuar

sel sampai ekuilibrium baru tercapai.

b. Antara plasma dan cairan interstisial

1.) Pergerakan air menembus membrane sel kapiler diatur oleh tekanan

hidrostatik dan osmotic sesuai tekanan yang dijelaskan daam hipotesis

Starling-Landis. Cairan dan protein berlebih dikeluarkan melalui system

limfatik.

2.) Peningkatan tekanan hidrostatik kapilar atau penurunan tekanan osmotic

koloid plasma mengakibatkan semakin banyak cairan yang bergerak dari

kapilar menuju cairan interstisial. Sebaiknya, penurunan tekanan hidrostatik

kapilar atau peningkatan tekanan osmotic kolois plasma menyebabkan

pergerakan cairan interstisial ke dalam kapilar.

PENGATURAN KESEIMBANGAN AIR

1. Asupan dan output air harian dari seseorang dengan aktifitas sedang dan suhu

tubuh sedang adalah seimbang, yaitu sekitar 2.500 ml. dalam tubuh yang

sehat, penyesuaian terhadap keseimbangan air terjadi melalui peningkatan

asupan air dalam mekanisme haus atau melalui penurunan keluaran air oleh

ginjal.

a. Asupan aiur dalam 24 jam didapat terutama dari diet.

1.) Makanan yang ditelan mengandung sekitar 700 ml air. Daginga

mengandung 50% sampai 75% air dan beberapa jenis buah dab

sayuran mengandung 95% air.

2.) Air atau minuman lain yang dikonsumsi mencapai sekitar 1.600 ml.

4

3.) Air metabolic yang dihasilkan melalui katabolisme mencapai sekitar

300 ml. katabolisme 1 g karbohidrat, 0,55 ml air; dan 1 g protei, 0,41

ml air.

b. Keluaran air (kehilangan air) terjadi melalui beberapa rute.

1.) Ginjal bertanggung jawab untuk kehilangan air terbesar (sekitar 1.500

ml)

2.) Air juga hilang melalui kulit, yaitu say berkeringat dan melalui

perspirasi tak kasat mata (sekitar 500 ml), melalui eraporasi paru (300

ml), dan melalui saluran gastrointestinal (200 ml).

2. Haus atau berkeinginan secara sadar untuk mendapatkan air adalah

pengaturan utama asupan air.

a. Pengaturan haus. Mekanisme haus dikendalikan oleh pusat haus dalam

hipotalamus. Pusat ini mengandung saraf spesifik yang disebut

osmoreseptor yang letaknya dekat dengan neuran yang mensekresi

hormone antidiuretic (ADH).

b. Stimulus utama untuk pusat haus adalah peningkatan osmolalitas plasma

dan penurunan volume darah.

1.) Peningkatan osmolalitas CES, seperti yang diakibatkan oleh ingesti

natrium klorida menyebabkan osmoreseptor kehilangan air, mengecil

dan berdepolarisasi. Impuls memberi sinyal korteks serebral untuk

memulai sensasi haus yang dapat dihilangkan dengan meminum air.

2.) Penurunan volume darah (dan tekanan darah), seperti yang terjadi

akibat hemoragi, dirasakan oleh baroreseptor kardiovaskular, dan

impuls ditransmisi ke osmoreseptor dalam hipotalamus untuk

mengaktivasi mekanisme haus. Juga, pelepasan renin oleh ginjal

mengakibatkan produksi angiotensis yang berlangsung bekerja pada

otak untuk menstimulasi sensasi haus.

3.) Mulut dan kerongkongan kering menyebabkan sensasi haus.

3. Pengaturan hormonal untuk keluaran air

5

a. ADH diproduksi untuk merespons stimulus osmotic dan nonosmotik yang

sama yang menyebabkan sensasi haus. ADH mengakibatkan retensi air

oleh ginjal dn penurunan keluaran urine.

1.) Peningkatan osmolalitas pasma menstimulasi osmoreseptor

hipotalamus dan menyebabkan reflex sekresi ADH. Peningkatan

konsentrasi ion natrium (hypernatremia) dan glukosa (hiperglikemia)

plasma merupakan stimulus utama untuk melepaskan ADH.

2.) Penurunan volume darah sekitar 10% sampai 15% dirasakan oleh

osmoreseptor hipotalamus dan mengakibatkan peningkatan produksi

ADH.

b. Mekanisme ranin-angiotensin-aldosteron mengendalikan reabsorpsi ginjal

terhadap ion natrium dan ekskresi ion kalium. Angiotensin menstimulasi

aldosterone yang disekresi oleh korteks adrenal untuk bekerja pada

tubulus kontortus distal agar reabsorpsi natrium meningkat. Karena air

secara osmotic mengikuti natrium, maka terjadi retensi air. Peningkatan

volume CES akibat retensi air akan menghambat retensi renin.

GANGGUAN KESEIMBANGAN AIR

1. Dehidrasi adalah kekurangan air dalam satu periode waktu yang tidak dapat di

ganti melalui mekanisme regulator normal. Dengan demikian, tubuh dalam

keseimbangan air yang negative. Kehilangan air akibat kondisi abnormal atau

stress terjadi melalui hemoragi, demam, luka bakar, hiperventilasi, muntah,

diare, atau keringat yang berlebihan.

a. Kehilang air berlebihan dari CES mengakibatkan peningkatan

osmolalitasnya. Air intraselular masuk ke CES melalui osmotic untuk

menjaga agar osmolalitas tetap sama. ADH distimulasi untuk menahan air,

tetapi efek keseluruhannya tetap saja penururan total body water.

b. Penatalaksanaan dehidrasi adalah dengan pemberian air melalui oral atau

melalui pemberian larutan dengan osmolalitas yang sesuai secara

intervena untuk memperbaiki kehilangan air.

6

2. Overdehidrasi (intoksikasi air) adalah suatu keadaan klinis akibat kelebihan

cairan ekstraselular secara keseluruhan atau kelebihan cairan baik dalam

kompartemen plasma maupun kompartemen cairan interstisial.

a. Asupan air ekstra yang cepat (misalnya pemasukan air 1 liter sekaligus)

mengakibatkan penghambatan ADH dan di uresis air, yaitu eksresi urine

encer dalam volume besar. Peningkatan ekskresi urine dimulai segera

secara ingesti, dan kelebihan air akan diekskresi dalam beberapa jam.

b. Penyakit ginjal atau kardiovaskular berkatian dengan overhidrasi dan

ditandai dengan edema (akumulasi cairan interstisial yang berlebihan).

B. KESEIMBANGAN ELEKTROLIT

A.) Gambaran singkat

1. Pemeliharaan kesimbangan air dalam tubuh diatur melalui volume CES dan

osmolalitas yang pada gilirannya bergantung pada keseimbangan elektrolit CES

karena osmolalitas menentukan “daya penarikan air” suatu larutan.

2. Ion natrium merupakan ion paling banyak (90%) dari kation yang ada dalam CES.

Dengan demikian, natrium dan anion pasangannya bertanggung jawab untuk

osmolalitas CES.

3. Gangguan pada CES mengakibatkan perubahan volume plasma dan tekanan

darah. Dengan demikian mekanisme pengaturan volume dan tekanan darah

melibatkan pengendalian kandngan natrium dalam tubuh.

4. Konsentrasi elektrolit dalam cairan tubuh dinyatakan dalam Milliequivalen per

liter (mEq/L), yaitu ukuran sejumlah ion dalam larutan dikali jumlah muatan

listrik yang dibawa ion dalam setiap liternya.

B.) Natrium

1. Keseimbangan. Sumber utama natrium adalah makanan. Asupannya bervariasi

mulai dari 4 g sampai 20 g NaCl. Natrium dikeluarkan melalui kulit, ginjal dan

saluran gastrointestinal.

a. Keseimbangan natrium positif terjadi jika asupannya melebihi keluaran.

Karena air terikat dengan natrium, maka volume CES dan natrium akan

meningkat. Retensi air dan natrium dapat mengakibatkan penambahan berat

7

badan dan terjadi edema. Gagal jantung kongestif atau penyakit ginjal adalah

kondisi-kondisi klisnis yang dapat menyebabkan keseimbangan natrium

positif.

b. Keseimbangan natrium negative terjadi jika keluaran melebihi asupan.

Peningkatan kehilangan natrium menyebabkan penurunan volume CES dan

plasma dengan disertai tekanan darah rendah dan sirkulasi yang tidak

memadai.

2. Pengaturan natrium dalam tubuh terjadi terutama melalui eksresi natrium oleh

ginjal bukannya melalui asupan natrium. Faktor-faktor yang mempengaruhi

mekanisme ginjal meliputi gangguan pada volume darah, tekanan darah, atau

natrium plasma.

a. Laju fitrasi glomerular (glomerular filtration rate [GFR]) mengatur jumlah

natrium yang difiltrasi.

1.) Sebagai contoh, penurunan tekanan darah mengakibatkan reflex

vasokonstriksi arteriol aferen yang mengurangi aliran darah ke dalam

glomerulus. Akibatnya, GFR menurun. Jumlah natrium yang difiltrasi

berkurang, jumlah natrium dan air yang eksresi berkurang sehingga

simpanan garam dan air akan menaikkan tekanan darah.

2.) Sebaliknya, peningkatan kadar natrium darah yang disertai peningkatan

tekanan darah pada akhirnya akan meningkatkan GFR dan ekskresi

natrium serta air.

b. Aldosteron menstimulasi reabsorpsi ion natrium dari tubulus pengumpul dan

saluran distal ginjal serta dari kelenjar keringat, kelenjar saliva, dan saluran

gastrointestinal. Ini meningkatkan eksresi ion kalium dan hydrogen pada

tubulus kontortus distal dan duktus pengumpul. Kendali pada sekresi

aldosterone memiliki beberapa komponen.

1.) System ranin-angiotensin-aldosteron

a.) Renin dilepaskan dari apparatus jukstaglomerular ginjal untuk

merespons tekanan darah yang rendah, konstentrasi natrium yang

rendah, penurunan tekanan arteri, dan kehilangan air (hipovolemia).

8

b.) Renin bergabung dengan angiotensinogen substrat dalam plasma dan

mengubahnya menjadi angeotensin I. Angiotensin I diubah dalam paru

menjadi angiotensis II.

c.) Angiotensin II yang secara enzimzatik tidak teraktivasi dalam

beberapa menit memiliki beberapa aksi fisiologis langsung.

(i) Angiotensin II menstimulasi pelepasan aldosterone dari zona

glomerulosa korteks adrenal.

(ii) Angiotensin II menstimulasi haus.

(iii) Angiotensin menstimulasi sekresi ADH dan ACTH. ACTH

mempertahankan pertumbuhan zona glomerulosa.

(iv) Angiotensin II adalah vasokonstriktor kuat yang menyebabkan

peningkatan tekanan darah.

2.) Kalium. Peningkatan konsetrasi ion kalium plasma sebesar 10%

(hyperkalemia) secara langsung menstimulasi pelepasan aldosterone.

Pelepasan aldosterone akan meningkatkan sekresi K+ dalam tubulus

kontortus distal saat natrium diabsorpsi.

C.) Kalium

1. Keseimbangan. Kalium adalah kation intraseluler utama (95%). Ion ini secara

normal dikonsumsi dan diekskresi dalam jumlah yang seimbang, yaitu 10% dari

asupan harian diekskresi dalam feses dan 90% dalam urine.

2. Fungsi. Kalium penting dalam aktifitas listrik saraf dan jaringan otot. Ion ini

mempertahankan osmolalitas dalam sel dan penting dalam metabolism selular.

Kalium dalam CES memengaruhi keseimbangan asam basa cairan ini.

3. Pengaturan kadar kalium darah dikendalikan oleh aldosterone. Hormone lain yang

menstimulasi asupan selular terhadap kalium adalah insulin dan epinefrin.

4. Ketidakseimbangan kalium

a. Kekurangan kalium (hypokalemia) dapat terjadi akibat muntah dan diare,

asupan natrium berlebih, penyakit ginjal, atau akibat penggunaan obat diuretic

untuk hipertensi dan edema. Hypokalemia dapat menyebabkan aritmia jantung.

9

b. Kalium berlebih (hyperkalemia) terjadi akibat ekskresi ginjal yang inadekuat.

Hyperkalemia dapat menyebabkan fibrilasi jantung dan membahayakan

kehidupan.

D.) KALSIUM DAN FOSFAT

1. Distribusi

a. Kalsium pada dasarnya adalah elektrolit ekstraselular. Sebagian besar kalsium

(99%) berada dalam rangka, tempatnya berikatan dengan fosfat dalam bentuk

Kristal hidroksiapatit matriks. Sisanya berada di CES dan sejumlah jaringan.

b. Konsentrasi fosfat dalam CIS tinggi dan dalam CES rendah. Produk

konsentrasi kalsium dan fosfat dalam plasma akan tetap konstan walaupun ada

peningkatan atau penurunan salah satu ion. Umumnya, perubahan konstentrasi

fosfat dalam CES hanya memiliki sedikit atau bahkan tidak memiliki efek

fisiologis.

2. Keseimbangan. Factor yang memmengaruhi jumlah kalsium dalam plasma adalah

jumlah kalsium yang dikonsumsi, jumlah yang diabsorpsi dari saluran

pencernaan, dan jumlah yang diekskresi dalam feses dan urine.

3. Fungsi. Selain peran strukturalnya dalam tulang dan gigi, kalsium CES diatur

secara seksama karena penting dalam motilitas sel, pembekuan darah, kontraksi

otot, konduksi saraf, respons hormonal, dan proses sekretorik. Kebalikan dari

fosfat, perubahan konsentrasi ion kalsium memiliki efek yang signifikan.

4. Pengaturan konsentrasi kalsium dalam CES dan plasma darah terutama dilakukan

melalui mekanisme hormonal.

a. Hormone paratiroid (dari kelenjar paratiroid) menstimulasi osteoklas dalam

tulang untuk melepas kalsium dan fosfat kedalam CES. Hormone ini

meningkatkan absorpsi kalsium dari saluran pencernaan dan reabsorpsi dari

tubulus ginjal, juga menurunkan ekskresi kalsium. Konsentrasi kalsium darah

yang rendah akan menstimulasi pelepasan hormone paratiroid.

10

b. Kalsitonin (dari kelenjar tiroid) dilepas untuk merepsons konsentrasi kalsium

darah yang tinggi. Kalsitonin menghambat osteoklas dan menstimulasi

osteoblast untuk membentuk tulang.

c. Vitamin D, esensial untuk pembentukan tulang baru, diaktivasi oleh hormone

tiroid. Vitamin ini meningkatkan absorpsi kalsium dari saluran pencernaan

dan reabsorpsi dari tubulus ginjal.

d. Modulator lain untuk kadar kalsium darah antara lain stress mekanis pada

tulang, aktivitas muscular yang berat dan lama, perubahan pH darah, dan

hormone kelamin.

E.) Anion lain, seperti klorida dan bikarbonat, diatur bersamaan dengan pengaturan ion

natrium dan keseimbangan asam-basa tubuh. Sulfat, nitrat, dan laktat memiliki

maksimum transport (transport makximum [Tm]). Jika maksimum transportnya

terlewati, ion yang berlebihan akan diekskresi.

C. KESEIMBANGAN ASAM-BASA

a. Keseimbangan asam-basa cairan tubuh adalah pengaturan konsentrasi ion-ion

hydrogen yang esensial untuk fungsi normal sel. Konsentrasi ion hydrogen

(dinyatakan sebagai pH) memengaruhi aktifitas enzimatik, permeabilitas sel, dan

struktur sel.

1. Status asam-basa dapat dievaluasi dalam dara arteri sistemik. pH normal darah

arteri adalah 7,4. pH normal darah vena dan cairan interstisial agak lebih asam

karena kandungan CO2-nya yang membentuk asam karbonat.

2. Asidosis adalah kondisi yang ditandai dengan penurunan pH darah arteri sampai

dibawah 7,35. Alkalosis terjadi jika pH arteri diatas 7,45. Rentang pH yang sesuai

untuk kehidupan berkisar antara 7,0 sampai 7,70.

b. Tujuan singkat pengaturan asam-basa pH darah.

1. Definisi

a. Asam adalah setiap senyawa kimia yang melepas ion hydrogen ke suatu

larutan atau ke senyawa basa. Contoh asam dalam tubuh antara lain asam

klorida, asam sulfat, asam nitrat, asam fosfat, asam laktat, asam karbonat,

asam asetat, atau ion ammonium (NH4+).

11

b. Basa adalah senyawa kimia yang menerima ion hydrogen. Contoh basa antara

lain natrium hidroksida; kalium hidroksida; dan ammonia, laktat, asetat, dan

ion bikarbonat.

c. Asam (atau basa) kuat adalah senyawa yang terurai secara keseluruhan saat

dilarutkan dalam air dan menghasilkan jumlah ion hydrogen semaksimum

mungkin. Asam klorida (HCl) adalah asam kuat dan secara keseluruhan dapat

terurai serta hanya meninggalkan sedikit HCl atau tidak sama sekali.

HCl H+ + Cl

d. Asam (atau basa) lemah adalah senyawa yang hanya sedikit terurai saat

dilarutkan dalam air dan menghasilkan sedikit ion hidorgen perunit asam.

Asam bikarbonat (H2CO3) adalah asam lemah dan sebagian besar tetap tidak

terurai dalam larutan.

H2CO3 H+ + HCO3

e. Bufer asam-basa adalah larutan yang terdiri dari dua atau lebih zat kimia yang

mencegah terjadinya perubahan yang signifikan pada konsentrasi ion

hydrogen (pH) jika asam atau basa ditambahkan kedalam larutan.

1.) System bifer terdiri dari asam lemah seperti asam karbonat dan garam

asam seperti natrium bikarbonat.

2.) Tujuan dari suatu buffer adalah untuk mengganti asam lemah dengan asam

kuat atau basa kuat dengan basa lemah.

2. Sumber ion hydrogen dalam tubuh

a.) Sebagian besar ion hydrogen yang dihasilkan mrupakan produk sampingan

atau produk akhir dari proses katabolisme sempurna karbohidrat, lemak dan

protein. Oksidasi karbohidrat dan lemak yang tidak sempurna menghasilkan

asam laktat, asam-asam keto, dan asam lemak. Oksidasi sebagian asam amino

mengasilkan asam fosfat, dan metabolism purin menghasilkan asam nitrat.

b.) Sumber utama lain ion hydrogen adalah melalui produksi karbon dioksida

(CO2) oleh sel-sel jaringan. CO2 berikatan dengan air (terutama dalam sel

darah merah) untuk membentuk asam karbonat (H2CO3) yang terurai menjadi

ion-ion hydrogen.

c. Pertahanan tubuh terhadap perubahan konsentrasi ion hydrogen

12

1. System buffer asam-basa dalam cairan intraselular dan ektraselular, bekerja

sangat cepat dan menghasilkan efek dalam hitungan detik. Ada 4 sistem buffer

utama dalam cairan tubuh.

a.) System asam karbonat-natrium bikarbonat adalah buffer utama dalam CES.

1.) Dalam kondisi normal, rasio molekul asa karbonat (H2CO3) terhadap

molekul basa bikarbonat (NaHCO3) dalam plasma adalah 1:20.

= = pH 7,4

2.) Setiap perubahan dalam konsentrasi ion hydrogen akan mengubah rasio

tersebut (perbandingan asam karbonat terhadap bikarbonat) dan

mengakibatkan alkalosis atau asidosis.

3.) System buffer berfungsi untuk mencegah perubahan rasio, seperti berikut.

- Jika HCl (asam kuat) ditambahkan kedalam larutan berisi NaHCO3,

maka akan terbentuk asam karbonat lemah.

HCL + NaHCO3 H2CO3 +NaCl

- Jika natrium hidroksida (Basa kuat) ditambahkan kedalam larutan

buffer, maka akan terbentuk basa lemah natrium bikarbonat.

HCl + H2CO3 NaHCO3 +H2O

- Hasil akhir adalah poengubaha asam kuat menjadi asam lemah atau

basa kuat menjadi basa lemah.

b.) Fungsi system buffer fosfat bekerja dalam cara yang serupa untuk mengubah

asam kuat menjadi asam lemah dan basa kuat menjadi basa lemah. Natrium

hydrogen fosfat (NaH2PO4) adalah basa lemah, dan natrium dihidrogen fosfat

(NaH2PO4) adalah asam lemah. Komponen ini bekerja secara intraselular,

terutaa dalam sel darah merah dan dalam epitelium tubulus ginjal.

HCl + Na2HPO4 NaH2PO4 + NaCl

NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O

c.) Sistem bufer protein adalah system buffer terkuat dalam tubuh. System buffer

ini meliputi protein intraselular dan protein plasma ekrtaselular yang menjadi

buffer asam karbonat dan asam organic.

13

1.) Protein adalah buffer yang sangat baik karena mengandung gugus

karboksil yang berfungsi sebagai asam dan gugus amino yang berfungsi

sebagai basa, bergantung pada media yang mengelilingi protein.

2.) Sebagian besar protein dalam tubuh termasuk media dasar. Protein

bertindak sebagai asam dan berfungsi sebagai anion yang besar.

d.) System buffer hemoglobin dalam sel darah merah berfungsi sebagai buffer

pembentukan H+ saat terjadinya transport CO2 diantara jaringan dan paru-

paru. Hemoglobin adalah salah satu contoh protein intraselular yang bekerja

sebagai asam lemah untuk menjadi buffer asam karbonat yang agak lemah.

Jika tidak ada system buffer hemoglobin, darah vena akan menjadi terlalu

asam.

2. Pengaturan respiratorik terhadap pH melibatkan pengubahan ventilasi pulmonary

untuk mengeluarkan CO2 dan untuk membatasi jumlah asam karbonat yang

terbentuk. Pengaturan respiratorik memerlukan waktu 1-3 menit untuk mulai

bekerja dan fungsinya setelah buffer asam basa yaitu sebagai garis pertahanan

kedua terhadap perubahan pH.

a. Karbon dioksida secara terus-menerus ditambahkan kedalam darah vena

akibat metabolisme sel dan ditranspor ke paru-paru. Saat CO2 terurai dalam

plasma, maka akan terbentuk asam karbonat yang kemudian akan terurai

untuk membentuk ion hydrogen dan ion bikarbonat.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Karbon dioksida dikeluarkan pada paru-paru sehingga reaksi bergerak ke kiri

dan plasma tidak menjadi terlalu asam.

b. Dalam kondisi normal, produksi karbon dioksida diimbangi dengan

pengeluarannya seperti fungsi system pernafasan dalam pengaturan-asam

basa.

c. Jika aktifitas metabolic meningkat karena olahraga, akan terjadi peningkatan

tekanan parsial karbon dioksida arteri (pCO2), peningkatan kadar asam

bikarbonat plasma, dan penurunan pH plasma (asidosis). Pernafasan

disesuaikan untuk mengeluarkan lebih banyak karbondioksida.

14

1.) Molekul karbondioksida berlebih dalam darah berdifusi kedalam system

saraf pusat untuk mencapai kemoreseptor sentral. CO2 berdifusi kedalam

neuron dan membentuk asam karbonat yang kemudian terurai untuk

melepas ion hydrogen.

2.) Ion hydrogen menstimulasi kemoreseptor sentral dan mengakibatkan

peningkatan frekuensi pengeluaran CO2 respiratorik mengurangi asam

karbonat dan meningkatkan pH.

3.) Sebaliknya, jika pH plasma meningkat (alkalosis), frekuensi respiratorik

berkurang untuk mengurangi pengeluaran CO2. Kadar CO2 yang sedikit

dalam plasma menyebabkan reaksi diatas bergerak ke kanan dan

menurunkan pH.

3. Pengaturan ginjal terhadap pH berlangsung melalui ekskresi urine asam maupun

basa. Ginjal mengatur pH darah dengan mengeluarkan lebih banyak ion hydrogen

dan mereabsorpsi lebih banyak ion bikarbonat saat pH darah lebih asam, dan

dengan mengeluarkan sedikit ion bikarbonat saat pH darah lebih basa. Fungsi

ginjal berlangsung selama beberapa jam sampai beberapa hari untuk mengatasi

perubahan pH dan bekerja melalui mekanisme berikut:

a. Sekresi tubular ion hydrogen

1. Karbon dioksida dalam cairan interstisial berdifusi kedalam cairan sel

epitel dan berkaitan dengan air untuk membentuk asam karbonat yang

berionisasi menjadi ion hydrogen dan ion karbonat.

2. Ion hydrogen di transport secara aktif keluar sel menuju lumen tubulus

dan dikeluarkan dari tubuh dalam urine

b. Reabsorpsi dan sekresi bikarbonat

1. Untuk setiap ion hydrogen yang di sekresi dari sel epitel kedalam lumen

tubulus, satu ion natrium secara aktif tereabsorpsi kedalam sel epitel dari

lumen untuk mempertahankan keseimbangan elektrokimia. Ion natrium

dan ion bikarbonat di transport secara bersamaan dari se epitel menuju

cairan interstisial dan masuk kedalam darah.

15

2. Dalam kondisi fisiologis normal, laju sekresi ion hydrogen sama dengan

laju filtrasi glomerular terhadap bikarbonat. Ginjal mereabsorpsi semua

bikarbonat yang yang terfiltrasi

3. Jika pH plasma basa, akan menurunkan ion hydrogen yang disekresi sel

tubular sehingga yang dieksresi dalam urine juga sedikit. Bikarbonat yang

terfiltrasi tidak akan tereabsorpsi sepenuhnya dan yang diekskresi dalam

urine semakin banyak.

c. System buffer memungkinkan ion hydrogen berlebih diekskresi dalam urine.

1. Pasangan buffer fosfat

a.) Buffer fosfat terkonsentrasi dalam cairan tubular karena tidak

tereabsorpsi. Buffer fosfat berfungsi untuk menegeluarkan ion

hydrogen dari cairan tubular dan membawanya kedalam urine.

b.) Mekanisme ini memungkinkan pengeluaran sejumlah besar ion

hydrogen yang disekresi tanpa melalui asidifikasi urine yang dapat

merusak traktus urinaria.

2. Pasangan buffer ammonia dan ammonium

a.) Sel-sel tubular menyintesis ammonia (NH3) dari asam glutamate.

Ammonia berdifusi kedalam lumen tubulus dan bereaksi dengan io

hydrogen untuk membentuk ammonium (NH4). Ion amoinum di

ekskresi kedalam urine bersama dengan klorida dan anion lain dalam

filtrate.

b.) Proses ini membantu mekanisme buffering fosfat. Selain itu, ion

ammonium mengganti ion natrium atau beberapa ion dasar lainnya

untuk membentuk garam ammonium dan melepas ion natrium untuk

berdiufsi balik kedalam sel tubulus dan berikatan dengan bikarbonat.

Pembentukan ion ammonium menyebabkan terjadinya penambahan

lebih banyak ion bikarbonat kedalam darah dan peningkatan pH darah.

d. Gangguan keseimbangan asam-basa

1. Asidosis menekan aktivitas mental. Jika asidosis berlebih (pH darah

dibawah 7,0) akan menyebabkan disorientasi, koma, dan kematian.

16

- Asidosis respiratorik terjadi akibat penurunan ventilasi pulmonar

melalui pengeluaran sedikit karbon diokasida oleh paru-paru.

Peningkatan selanjutnya dalam pCO2 arteri dan asam bikarbonat akan

meningkatkan kadar ion hydrogen dalam darah. Asidosis respiratorik

dapat bersifat akut atau kronik.

1.) Penyebab. Kondisi klinis dapat meneyebabkan retensi karbon

dioksida dalam darah meliputi pneumonia, emfisema, obstruksi

kronis saluran pernapasan, stroke, atau trauma. Obat-obatan

tertentu (barbutrat, narkotik, dan sedatil) atau penyalahgunaan obat

akan menekan frekuensi pernapasan dan mengakibatkan asidosis

respiratorik.

2.) Factor kompensator

a.) Saat karbon dioksida berakumulasi, peningkatan frekuensi

respiratorik (hiperentilasi) ketika istrirahat terjadi untuk

mengeluarkan CO2 dari tubuh.

b.) Ginjal mengompensasi peningkatan kada asam dengan

mengekskresi lebih banyak ion hydrogen untuk

mengembalikan pH darah mendekati tingkat yang normal.

3.) Jika penyesuaian respiratorik dan ginjal terhadap pH gagal, akan

terjadi gejala-gejala depresi system saraf pusat.

- Asidosis metabolic terjadi saat asam metabolic yang diproduksi secara

normal tidak dikeluarkan pada kecepatan yang normal atau ada basa

bikarbonat yang hilang dari tubuh.

1.) Penyebab. Asidosis metabolic paling umum terjadi akibat

ketoasidosis karena diabetes mellitus atau kelaparan, akumulasi

asam laktat akibat peningkatan aktivitas otot rangka seperti

konvulsi, atau penyakit ginjal. Diare berat dan berkepanjangan

disertai hilangnya bikarbonat yang ilang dari tubuh.

2.) Factor kompensator. Hiperventilasi sebagai respons terhadap

stimulasi saraf adalah tanda klinis asidosis metabolic. Bersamaan

dengan kompensasi ginjal, peningkatan frekuensi respiratorik

17

dapat mengembalikan pH darah mendekati tingkat normalnya.

Asidosis yang tidak terkompensasi akan menyebabkan depresi

system saraf pusat dan mengakibatkan disorientasi serta pada

akhirnya, koma dan kematian.

2. Alkalosis meningkatkan overeksitabilitas system saraf. Jika parah,

alkalosis dapat menyebabkan kontraksi otot tetanik, konvulasi, dan

kematian akibat tetanus otot respiratorik.

a. Alkalosis respiratorik terjadi jika CO2 dikeluarkan terlalu cepat dari

paru-paru da nada penurunan kadarnya dalam darah.

1.) Penyebab. Hiperventilasi dapat disebabkan oleh kecemasan, akibat

demam, akibat pengaruh overdosis aspirin pada pusat pernafasan,

akibat hipoksia karena tekanan udara yang rendah di dataran

tinggi, atau akibat anemia berat.

2.) Factor kompensator. Jika hiperventilasi terjadi akibat kecemasan,

gejalanya dapat diredakan melalui pengisapan kembali karbon

dioksida yang sudah dikeluarkan. Hinjal mengompensasi cairan

alkalin tubular dengan mengekskresi ion bikarbonat dan menahan

ion hydrogen.

b. Alkalosis metabolic adalah suatu kondisi kelebihan bikarbonat. Hal ini

terjadi jika ada pengeluaran berlebih ion hydrogen atau peningkatan

berlebih ion bikarbonat dalam cairan tubuh.

1.) Penyebab. Muntah yang berkepanjangan (pengeluaran asam

klorida lambung), disfungsi ginjal, pengobatan dengan diurektik

yang mengakibatkan hypokalemia dan penipisan volume CES, atau

pemakaian antacid berlebihan dapat menyebabkan alkalosis

metabolic.

2.) Factor kompensator

a.) Kompensasi respiratorik adalah penurunan ventilasi pulmonary

dan mengakibatkan peningkatan pCO2 dan asam bikarbonat.

18

b.) Kompensasi ginjal melibatkan sedikit ekskresi ion ammonium,

lebih banyak ekskresi ion natrium dan kalium, berkurangnya

cadangan ion bikarbonat, dan lebih banyak ekskresi bikarbonat.

19

BAB III

PENUTUPAN

A. Kesimpulan

- Air tubuh total (total body water [TBW]) bergantung pada usia, berat badan, jenis

kelamin, dan derajat obesitas. Kandungan ini secara perlahan berkurang seiring

pertambahan usia.

- Asupan dan output air harian dari seseorang dengan aktifitas sedang dan suhu tubuh

sedang adalah seimbang, yaitu sekitar 2.500 ml. dalam tubuh yang sehat, penyesuaian

terhadap keseimbangan air terjadi melalui peningkatan asupan air dalam mekanisme

haus atau melalui penurunan keluaran air oleh ginjal.

- System buffer asam-basa dalam cairan intraselular dan ektraselular, bekerja sangat

cepat dan menghasilkan efek dalam hitungan detik. Ada 4 sistem buffer utama dalam

cairan tubuh.

20

DAFTAR PUSTAKA

1. Sloane, ethel.1995: (Anatomi dan fisiologi untuk pemula)Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC

2. http://nininkarengga.blogspot.com/2013/12/makalah-cairan-elektrolit-dan-asam-

basa.html

21