Fisiologi Cairan Tubuh

1. Fisiologi Cairan Tubuh

2. Pendahuluan • Air merupakan salah satu dari dua pelarut terpenting dalam tubuh. • Dia memiliki keistimewaan karena memiliki konsentrasi molar yang tinggi yang menyebabkannya dapat menyediakan ion hidrogen yang tidak ada habisnya dalam tubuh.

3. Minyak dan air tidak bercampur • Air danlemakadalahduapelarututamadalamtubuh. • Membransellemakmemisahkancairanintraselulerdengancairanekstraseluler. • Bahanyang larutdalam air tidakakandenganmudahmelewatimembranlemakkecualiadamekanismetransportasikhusus. • Dapatdiharapkanbahwa air tidakakandenganmudahmelewatimembran sel. • Bahkan, dalamdualapisanlemakbuatan, air tidakdapatmelintasdenganmudahdanhalinikonsistendenganharapankita.

4. ... tetapi kebalikannya, air melintasi hampir semua membran dalam tubuh dengan mudah! • Molekul air melintasi membran sel dengan 2 jalur yang dapat kita katakan sebagai jalur lemak dan jalur saluran air.

5. Jalur lemak merujuk pada air yang melintasi dua lapisan lemak dari membran sel dengan cara difusi. • Hal ini penting karena jalur ini tersedia dalam semua sel dalam tubuh. • Komposisi lemak dari berbagai membran sel bervariasi sehingga angka aliran cairan yang melintasi membran sel juga bervariasi.

6. Pada sebagian membran fluktuasi air sangat tinggi dan tidak dapat diperhitungkan dengan difusi air yang melintasi barier lemak. • Fakta ini mengarah pada satu hipotesis bahwa membran harus mengandung protein yang menyediakan saluran air yang melewati saluran tersebut air dapat lewat.

7. Saluran air sekarang sudah ditemukan. • Aliran air melalui saluran ini dapat terjadi sebagai hasil dari difusi atau filtrasi.

8. Air dapatmelintasimembrankapilermelalui • Celah interseluler diantara sel-sel endotel • Lubang pada daerah tertentu di sel-sel endotel dimana sitoplasma begitu tipisnya sehingga dia menimbulkan defisiensi yang dikenal sebagai fenestrasi • Difusi disepanjang membran sel lemak dari sel endotel.

9. Celahinterselulerdalammembrankapilermemiliki diameter sekitar 7 nm yang lebihbesardari radius molekul air yang berukuran 0,12 nm. • Karena total daerahpermukaandarikapilerdalamtubuhsangatbesar (6.300 m2) dandindingnyatipis (1 mm), total fluktuasidifusi air disepanjangkapilerdidalamtubuhsangatbesar.

10. Fenestrasi ditemukan hanya pada kapiler di daerah tertentu dimana permeabilitas air yang sangat tinggi diperlukan untuk fungsi pada daerah tersebut. • Permeabilitas air yang tinggi sangat jelas diperlukan di kapiler glomerulus dan permeabilitas air disini lebih tinggi dibandingkan dengan kapiler otot.

11. Daerah lain yang memiliki fenestrasi adalah kapiler di vili usus dan dalam kelenjar yang tidak memiliki duktus. • Air juga dengan mudah memasuki kapiler limfe melalui celah diantara sel endotel limfe. • Celah-celah ini berfungsi sebagai katup flap dan hal ini mendorong aliran limfe ke depan ketika kapiler ditekan.

12. Dibagian lain dari tubuh permeabilitas air di membran kapiler cukup rendah. • Sebagai contoh adalah barier darah-otak. • Sel endotel kapiler disini dihubungkan dengan penghubung yang ketat yang sangat membatasi gerakan air melalui jalur interseluler.

13. Aquaporins: Lubang air padamembransel • Aquaporin 0 ditemukandalamlensamata. Tugasnyaadalahuntukmempertahankankejernihanlensa. • Aquaporin1 adadalammembranseldarahmerah, tubuluskonvulasiproksimaldanbagianmenurun yang tipisdariHenlediginjal, jaringansekretoridanabsorpsidimata, pleksuskoroid, ototpolos, endotelkapiler yang tidakmemililkifenestra, kelenjarkeringatekrin, duktusbiliarishatidanepitelkandungempedu.

14. Aquaporin 2 adalahsaluran air yang responsifterhadap Anti DiuretikHormon (ADH) dalamduktuspengumpuldalam medulla. • Aquaporin3 dan 4 adadalammembranbasolateraldalamduktuspengumpul. Merekatidakdiubaholehkadar ADH. Baru-baruiniaquaporin 4 telahditemukandi neuron yang mengeluarkan ADH darinukleisupraoptikdanparaventrikulardalamhipotalamusdantelahdisarankanbahwadiadapatterlibatdalamosmoreseptorhipotalamus yang mengaturkeseimbangan air.

15. Aquaporin 5 ditemukan dalam kelenjar air mata dan lidah dan dalam paru-paru.

16. Gerakan air melintasi membran sel penting untuk integritas seluler tetapi dapat menyebabkan masalah. • Perbedaan yang kecil dalam konsentrasi solute menyebabkan perbedaan tekanan osmotik yang besar disepanjang membran sel dan membran sel dari sel-sel binatang tidak dapat menanggung setiap perbedaan tekanan.

17. Gerakan air dapat menghilangkan perbedaan dalam kelarutan disepanjang membran sel tetapi hal ini sendiri merupakan satu masalah karena dia menyebabkan terjadinya perubahan dalam volume sel. • Konsekuensinya peraturan dari konsentrasi solute intraseluler penting untuk mengendalikan volume sel.

18. Kompartemen cairan • Laki-laki standar dengan berat 70 kg mengandung 42 liter air – 60% dari berat badan. • Secara hipotesis wanita dewasa mengandung 55% dari berat badannya yang berupa air: persentase yang rendah ini karena lebih tingginya kandungan lemak.

19. Variasi dalam kandungan air • Variasikarenausia • Neonatusmengandunglebihbanyak air dibandingkandenganorangdewasa: 75-80% air denganproporsilebihbanyakcairanekstraselulerlaluorangdewasa. • Padasaatlahir, jumlahcairaninterstisialsecaraproporsionaltiga kali lebihbesardibandingkandenganpadaorangdewasa. • Padaumur 12 bulan, jumlahnyatelahmenurunmenjadi 60% yang manamerupakannilaiorangdewasa.

20. Total air dalam tubuh sebagai sebuah persentase terhadap berat badan total menurun secara progresif dengan meningkatnya usia. • Pada umur 60 tahun, total air dalam tubuh telah menurun menjadi hanya 50% dari berat badan total pada laki-laki sebagian besar karena peningkatan jaringan lemak.

21. Variasi diantara jaringan • Sebagian besar jaringan kaya-air dan mengandung air sebanyak 70-80%.

22. Variasi diantara individu • Variasidiantaraindividudalamrasiodari total air dalamtubuhterhadap total beratbadancukupbesartetapisebagianbesardarivariasitersebutadalahkarenaperbedaanjumlahjaringanlemak. • Orangdewasa yang gemukmemilikirasio yang lebihrendah. • Untukjaringantertentudaritubuhvariasilebihsedikittetapisetiapvariasi yang terjadimasihdisebabkanolehperbedaandalamjumlahjaringanlemak.

23. Plasma: 93% air (& 7% ‘plasma solid’) • Lemak: 10-15% air • Tulang: 20% air

24. Kompartemen • Pembagian utama kompartemen adalah menjadi: • Cairan intraseluler (sekitar 23 liter) • Cairan ekstraseluler (sekitar 19 liter)

26. Cairan Intraseluler • Lokasi: perbedaanantaracairanintraselulerdancairanekstraselulerjelasdanmudahuntukdimengerti: merekadipisahkanolehmembransel • Komposisi: cairanintraselulertinggidalam potassium dan magnesium danrendahdalamkadar ion natriumdan ion klorida • Perilaku: cairanintraselulerbersikapsamadenganperubahan yang dilakukandalamcairanektraseluler

27. Cairan Ekstraseluler • Cairan ekstra seluler dibagi menjadi beberapa kompartemen (misalnya plasma, cairan interstisial, cairan tulang dan jaringan penghubung padat dan cairan transeluler) • Kompartemen ini dibedakan dengan lokasi yang berbeda dan karakteristik kinetik yang berbeda

28. Cairan interstisial terdiri dari semua cairan yang terletak dalam interstisial dari semua jaringan tubuh. • Ini juga sebuah cairan “virtual”. • Cairan interstisial membasahi seluruh sel dalam tubuh dan menghubungkan antara cairan intraseluler dan kompartemen intravaskuler.

29. Oksigen, zat gizi, sampah dan messenger kimia semua lewat melalui cairan interstisial. • Cairan interstisial memiliki karakteristik komposisi dari cairan ekstraseluler tetapi dengan tambahan dia dibedakan dengan kenyataan bahwa konsentrasinya biasanya rendah protein (dibandingkan dengan plasma).

30. Limfe diperkirakan merupakan bagian dari cairan interstisial. Sistem limfatik mengembalikan protein dan kelebihan cairan intraseluler ke sirkulasi. Limfe lebih mudah diambil untuk analisis dibandingkan dengan bagian lain dari cairan intraseluler.

31. Plasma adalahsatu-satunyakompartemenutama yang hadirsebagaikumpulancairan yang sebenarnyadalamsatulokasi. Diaberbedadaricairanintraselulerdalamhaldiamemilikilebihtinggikandunganproteinnyadanalirannya yang tinggi (fungsi transport). Darahmengandungselmerahdanputihsehingga plasma disebut ‘cairaninterstisialdaridarah’. Kompartemencairandisebut volume darahmengandungcairanekstraseluler (plasma) dancairanintraseluler (air selmerah).

32. Cairan tulang & jaringan penghubung padat sangat berarti karena dia mengandung sekitar 15% dari total air dalam tubuh. Cairan ini hanya dapat digerakkan dengan sangat lambat dan kurang penting pengaruhnya dalam intervensi cairan akut.

33. Cairantranseluleradalahkompartemenkecil yang mewakilisemuacairantubuh yang dibentukdariaktivitas transport dari sel. Diameliputicairanserebrospinal, cairan gastrointestinal, urindalamkandungkemih, aqueous humourdancairansendi. Diapentingkarenamelibatkanfungsikhusus. Fluktuasicairan yang terlibatdengancairan gastrointestinal cukupsignifikan. Komposisielektrolitdariberbagaicairantranselularagakberbeda.

35. Keseimbangan Air • Keluar masuknya air dapat ditinjau dari dua hal yaitu keseimbangan eksternal dan fluktuasi internal. • Keseimbangan eksternal merujuk pada perbandingan antara air yang masuk dari dan air yang keluar ke lingkungan luar. Dari waktu ke waktu, input sama dengan output dan organisme berada dalam keseimbangan air.

36. Keseimbangan internal merujuk pada gerakan air melintasi kapiler tubuh (termasuk sekresi dan absorpsi dari berbagai cairan transeluler) dan gerakan air antara cairan interstisial dan intraseluler.

37. Keseimbangan Eksternal • Volume air dalam tubuh yang normal dikontrol secara ketat oleh mekanisme yang sensitif yang memberikan respon terhadap perubahan dalam osmolaritas atau volume intravaskuler. Perkiraan kebutuhan air setiap hari didasarkan pada beberapa faktor tetapi perkiraan yang berdasarkan pada angka metabolik mungkin yang paling akurat.

39. Dengan adanya penyakit, perkiraan kebutuhan cairan ini tidak dapat diandalkan. Pemberian cairan harus selalu didasarkan pada keadaan klinis (contohnya kehilangan darah, kehilangan cairan internal dalam ruang ketiga, hemodinamik yang tidak normal memerlukan loading volume intravaskuler, oliguria dengan gagal ginjal akut).

40. Air diperlukanuntukmenggantikehilangan yang bersifat normal yang terdiridari: •  Kehilangan yang tidak dirasakan – dari kulit dan saluran pernapasan •  Urin •  Keringat •  Kehilangandaritinja

41. Kehilangan urin yang wajib terjadi karena keperluan untuk mengeluarkan berbagai bahan terlarut dari tubuh. Kehilangan yang lain (misalnya berkeringat dan kehilangan melalui tinja) cukup kecil pada kondisi normal. Kehilangan air melalui tinja sekitar 200 mls/hari tetapi diare dapat berhubungan dengan kehilangan cairan dan elektrolit dalam jumlah besar.

42. Kebutuhan air setiapharidapatsangatbervariasi. Kebutuhan air minimal untukurinbergantungpadajumlahzatterlarut yang dikeluarkansetiapharidankonsentrasimaksimumdariurindapatdicapai. Sebagaicontoh, jumlahzatterlarutsetiaphariadalah 600 mOsmspadaseorangpasiendengankemampuanmengkonsentrasikanurinmaksimumsebanyak 1200 mOsm/kg akanmembutuhkan volume urin minimal sebanyak 500 mls/hariuntukmengeluarkannya.

43. Jika volume urin yang keluar kurang dari jumlah ini, zat terlarut akan berakumulasi dan akan terjadi gagal ginjal. Pasien yang sakit dan tua biasanya tidak dapat mencapai osmolalitas urin 1200 mOsm/kg jadi volume urin minimal yang diperlukan untuk mengeluarkan zat terlarut dapat lebih banyak dari 500 mls.

44. Jumlah minimal dari kehilangan cairan tubuh yang dapat terjadi disebut sebagai kehilangan air yang wajib. Hal ini membuat sebuah gambaran tentang jumlah minimal cairan yang harus dimasukkan yang diperlukan untuk mempertahankan keseimbangan air total.

46. Nilai dalam contoh ini totalnya adalah 1.600 mls. Pada pasien yang mengalami stress, kehilangan cairan wajib ini lebih besar. Volume urin wajib bervariasi (misalnya, jumlah zat yang terlarut dapat menurun atau konsentrasi urin maksimum dapat lebih rendah dari 1.200 mOsm/liter).

47. Ada juga antar-hubungan antara kedua faktor ini: bila zat terlarut setiap hari meningkat, osmolalitas urin maksimum menurun sampai, pada zat terlarut tinggi, dia sama dengan osmolalitas plasma. Hal ini terjadi karena peningkatan aliran urin perlu untuk membawa peningkatan zat terlarut yang dikeluarkan dari medullary osmole dan waktu yang diperlukan dalam tubulus berkurang.

48. Masukan cairan berasal dari 2 sumber utama: •  Eksternal : masukan cairan dan makanan secara oral (dan atau cairan intravena) •  Internal : produksi air secara metabolik

49. Makanan adalah sumber air yang penting karena hampir semua makanan adalah makhluk hidup dan memiliki kandungan air yang tinggi. Sebagian makanan yang diproses dapat memiliki kandungan air yang sangat sedikit.

50. Air metabolik adalah air yang diproduksi selama oksidasi dari makanan. Karbohidrat dimetabolik secara lengkap menjadi karbon dioksida dan air. Air metabolik sekitar 350 sampai 400 mls/hari (misalnya 5 mls/kg). Hal ini melampaui sebagian dari kehilangan air wajib.