CAIRAN TUBUH, ELEKTROLIT, KESEIMBANGAN ASAM BASA Ginus Partadiredja

Massa Tubuh Total 40% Solids 45% Solids 2/3 ICF 55% Fluids 60% Fluids ICF = Intra cellular fluid = CIS = cairan intra selular ECF = extra cellular fluid = CES = cairan ekstra selular 40% Solids 45% Solids 2/3 ICF 55% Fluids 60% Fluids Cairan interstisial 80% 1/3 ECF 20% Plasma Perempuan Laki-laki

CES: - Plasma - Cairan interstisial: - Cairan limfe - Aqueous humor & vitreous body - Cairan serebrospinal - Endolimfe, Perilimfe - Cairan synovial - Cairan pleura, pericardium, peritoneum Pertukaran cairan dan elektrolit: Filtrasi - Difusi Reabsorbsi - Osmosis

Sumber-sumber cairan (input & output) 2500 2000 1500 1000 500 GIT 100 ml Metabolik 200 ml Minum 1600 ml Ginjal 1500 ml Paru 300 ml Makanan 700 ml Kulit 600 ml Input Output Metabolik  respirasi seluler aerobik (produksi ATP)  sintesis dehidrasi (glukosa + fruktosa  sukrosa + H2O)

Stimulasi osmoreseptor Dehidrasi Saliva Osmolaritas darah Volume darah Mulut & pharynx kering Stimulasi osmoreseptor hypothalamus Tekanan darah Produksi renin oleh Sel2 juxtaglomeral ginjal Stimulasi pusat Haus hypothalamus Angiotensin II Rasa haus Minum Cairan tubuh Regulasi Pemasukan Cairan

Asupan NaCl Konsentrasi plasma Na+ & Cl- Osmosis air dari CIS  Interstisial  plasma Volume darah Regangan atrium jantung Produksi renin Angiotensin II Atrial Natriuretic Peptide (ANP) GFR Aldosterone Na+ & Cl- via urine (Natriuresis) Reabsorbsi NaCl oleh ginjal Kehilangan air di urine via osmosis Volume darah Regulasi Hormonal Na+ & Cl- Renal

Osmolaritas cairan tubuh  ADH  protein aquoporin 2  membran apical sel  permeabilitas terhadap air  osmosis ke darah Volume darah Dehidrasi Hiperventilasi Vomitus ADH Diare Demam Keringat banyak Combustio (luka bakar)

Pertukaran air Konsumsi banyak air  keracunan air Kehilangan cairan  ganti air tawar  osmolaritas CES  osmosis CES  CIS Enema

Konsentrasi Elektrolit & Anion Protein di Plasma, Cairan Interstisial, dan Cairan Intrasel mEq/L Plasma Cairan interstisial Cairan intra sel 175 150 125 100 75 50 25 142 145 140 100 117 3 2 2 100 20 2 50 2 2 35 24 27 15 1 1 20 10 5 3 0.2 4 4 Na+ K+ Ca+2 Mg+2 Cl- HCO3- HPO42- SO42- Anion Protein

Fungsi ion dari elektrolit: Kontrol osmosis air Keseimbangan asam – basa Aliran listrik  potensial aksi (pada neuron) Kofaktor enzim Cairan interstisial >< plasma  protein  tekanan koloid osmotik plasma Cairan ekstra sel: Na+ & Cl- Cairan intra sel: K+, protein, HPO42-

Natrium Pengaruhi ½ osmolaritas CES (142 mOsm/L dari 300 mOsm/L) Aldosteron  reabsorbsi Na+ meningkat Hyponatremia  ADH  ekskresi air meningkat Hormon ANP  ekskresi Na+ meningkat Gagal ginjal retensi Na+  volume darah , Hiperaldosteronisme edema Insufisiensi adrenal  aldosteron Diuretik  ekskresi Na+  hipovolemia

Mudah keluar masuk antara CES & CIS Untuk keseimbangan anion Chlorida Mudah keluar masuk antara CES & CIS Untuk keseimbangan anion H+ + HbO2  HbH + O2 O2 + HbH  HbO2 + H+

Kalium Resting membrane potential & repolarisasi Aldosterone  sekresi K+ Bicarbonate (HCO3-) Ginjal: pengatur utama HCO3- Kalsium 98%  skeleton & gigi Pembekuan darah, neurotransmiter, tonus otot, eksitabilitas saraf & otot Hormon parathyroid & calcitriol  Ca2+

Ca2+ plasma  PTH  stimulasi osteoclasts lepas Ca2+  darah (resorbsi ) reabsorbsi Ca2+ (ginjal) Calcitriol  absorbsi Ca2+ (GIT)

Fosfat (H2PO4-, HPO42-, PO43-) 85% kalsium fosfat (tulang) HPO42-  buffer H+, molekul organik, asam nukleat, ATP PTH  resorbsi HPO42-  darah  inhibisi reabsorbsi HPO42- Calcitriol  absorbsi fosfat & Ca+2 Magnesium Kofaktor enzim Pompa Na+ – K+ Aktivitas neuromuskular Transmisi sinaps Fungsi myokardium

Orang-orang beresiko: Bayi, orang tua, infus, drainase, kateter, diuretik, atlit, militer, dll. Penyakit kronik (gagal jantung kongestif, diabetes, chronic obstructive pulmonary diseases (COPD), kanker)

Mekanisme eliminasi H+ Sistem buffer Ekshalasi CO2 Ekskresi H+ via ginjal Kebanyakan: asam lemah & garamnya Konversi asam/ basa kuat  lemah

Sistem Buffer Protein Protein Hb & Albumin R R NH2 – C – COOH  NH2 – C – COO- + H+ H H (sebagai asam, ketika pH meningkat) R R NH2 – C – COOH + H+  +NH3 – C – COOH H H (sebagai basa, ketika pH turun)

Darah di kapiler sistemik: CO2 + H2O  H2CO3 H2CO3  H+ + HCO3- Hb-O2 + H+  Hb-H + O2 O2 + HbH  HbO2 + H+

Sistem Buffer Asam Karbonat – Bikarbonat Ginjal mensintesis & reabsorbsi HCO3- pH turun  H+ + HCO3-  H2O + CO2  paru (basa lemah) pH naik  H2CO3  H+ + HCO3- (asam lemah) - Tak dapat mengkoreksi pH gangguan respirasi (CO2)

Sistem Buffer Fosfat - H2PO4- = dihydrogen fosfat (asam lemah) - HPO42- = monohydrogen fosfat (basa lemah) OH- + H2PO4-  H2O + HPO42- H+ + HPO42-  H2PO4- Ekshalasi CO2 CO2  H+  pH CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3- - Ventilasi  CO2  H+  pH

Umpan Balik Negatif pH Darah oleh Sistem Respirasi Stimulus pH ( [H+] ) Reseptor – kemoreseptor sentral & perifer (medulla oblongata, aorta, & a. karotis) Area inspirasi medulla oblongata Diafragma kontraksi Ekshalasi CO2 H2CO3 , pH Umpan Balik Negatif pH Darah oleh Sistem Respirasi

Ketidak Seimbangan Asam – Basa pH darah normal 7,35 – 7,45 Asidosis & alkalosis Asidosis: Depresi sistem saraf pusat, koma, mati Alkalosis: Eksitabilitas saraf meningkat, spasme otot, kejang, mati Kompensasi: sempurna/ parsial pH berubah (metabolik)  kompensasi respiratorik (jam) pH berubah (respiratorik)  kompensasi renal (berhari-hari) Asidosis/ alkalosis respiratorik  pCO2 Asidosis/ alkalosis metabolik  HCO3-

Asidosis respiratorik CO2 exhalation  pH Emphysema, edema paru, obstruksi jalan nafas, gangguan otot respirasi, kerusakan pusat respirasi di medulla oblongata. Kompensasi oleh ginjal: - Ekskresi oleh H+ - Reabsorbsi HCO3- - Terapi ventilasi, HCO3- intra vena Alkalosis respiratorik pCO2 < 35 mmHg Hiperventilasi, defisiensi O2 (ketinggian), rangsangan pada area inspirasi batang otak, penyakit paru, stroke, cemas Kompensasi renal: - Ekskresi H+

Asidosis metabolik - HCO3- < 22 mEq/ L Diare, disfungsi renal, ketosis, kegagalan ginjal mengeluarkan H (protein) Terapi: hiperventilasi (kompensasi respiratorik), NaHCO3 intra vena Alkalosis metabolik HCO3- > 26 mEq/ L Vomitus, gastric suctioning, diuretik, penyakit-penyakit endokrin, obat alkalin (antasida), dehidrasi Terapi: hipoventilasi, cairan koreksi defisiensi Cl-, K+

Diagnosis Gangguan Asam – Basa pH – HCO3- - pCO2 pH  Alkalosis/ asidosis? pCO2/ HCO3-? pCO2  respiratorik; HCO3-  metabolik

Bayi ½ x efisiensi dewasa Usia & Keseimbangan Cairan/ Asam - Basa Bayi Dewasa Proporsi air 75% - 90% CES > CIS (2x) 55% - 60% CIS > CES (2x) Rate input – output 7x > Metabolic rate 2x > Perkembangan ginjal Bayi ½ x efisiensi dewasa Rasio luas permukaan : volume 3x > Frequensi nafas 30 – 80x/ menit Konsentrasi ion K+, Cl- >

Orang tua: Volume CIS menurun, K+ menurun, lemak meningkat Orang tua  rawan dehidrasi, hipernatremia, hiponatremia, hipokalemia, asidosis. Referensi 1. GJ Tortora & B Derickson. Principles of Anatomy & Physiology, Chapter 27: Fluid, Electrolyte, and Acid-Base Homeostasis