Tuesday, November 30, 2010

Cairan tubuh, Keseimbangan Osmotik, Edema

Fisiologi Cairan Tubuh
Cairan tubuh seluruhnya didistribusikan dalam dua kompartemen yaitu cairan ekstraselular dan intraselular. Cairan ekstraselular dibagi menjadi cairan interstisial dan plasma darah. Terdapat juga cairan transelular dimana kompartemen ini meliputi cairan dalam rongga sinovial, peritoneum, perikardial, dan intraokular dan juga cairan serebrospinal. Cairan transelular dapat dikategorikan sebagi cairan ekstraselular khusus karena komponennya bisa sangat berbeda dengan plasma atau cairan interstisial. Cairan transelular berkisar antara 1-2 liter. Rata-rata total cairan tubuh adalah 60% berat badan.


• Cairan intraselular: sekitar 40% dari berat total. Cairan masing-masing sel mengandung campurannya tersendiri dengan berbagai konstituen, tapi konsentrasi zat-zat ini cukup mirip antara satu sel dengan sel lainnya.

• Cairan ekstraselular: sekitar 20% berat badan. Dua kompartemen terbesar dari cairan ekstraselular adalah cairan interstisial (3/4 dari cairan ekstraselular) dan plasma (1/4 cairan ekstraselular). Plasma adalah bagian darah nonselular dan terus menerus berhubungan dengan dengan cairan interstisial melalui celah-celah membran kapiler. Celah ini bersifat sangat permeabel untuk hampir semua zat terlarut dalam cairan ekstraselular, kecuali protein.

Cairan tubuh total tiap umur berbeda-beda (bisa dilihat di slide)  kecenderungan antara laki-laki dengan perempuan jauh lebih tinggi laki-laki karena komposisi perempuan lebih banyak diisi dengan lemak.


Konstituen cairan ekstraselular dan intraselular
• Komposisi ionik plasma dan cairan interstisial adalah serupa, karena keduanya hanya dipisahkan oleh membran kapiler yang sangat permeabel. Perbedaan utama dari kedua kompartemen ini adalah konsentrasi protein dalam plasma yang lebih tinggi; kapiler mempunyai permeabilitas rendah terhadap plasma protein. Karena efek Donan, konsentrasi ion positif (kation) sedikit lebih besar (2%) dalam plasma daripada cairan interstisial; efek ini adalah sebagai berikut: protein plasma mempunyai muatan akhir negatif dan, karenanya, cenderung mengikat kation, seperti ion natrium dan kalium, jadi mengikat banyak sekali kation dalam plasma bersama dengan protein plasma. Sebaliknya, konsentrasi ion negatif (anion) dalam cairan interstisial cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan plasma, karena muatan negatif protein plasma akan menolak anion yang bermuatan negatif.

• Cairan intraselular dipisahkan dengan cairan ekstraselular dengan membran sel selektif yang sangat permeabel terhadap air, tetapi tidak permeabel terhadap sebagain elektrolit dalam tubuh. Berbeda dengan cairan ekstraselular, maka cairan intraselular hanya mengandung sejumlah kecil ion natrium dan klorida dan hampir tidak ada ion kalsium. Cairan ini mengandung sejumlah besar ion kalium dan fosfat ditambah ion magnesium dan sulfat dalam jumlah sedang, semua ion ini memiliki konsentrasi yang rendah dalam cairan ekstraselular.


Keseimbangan Cairan Intraselular dan Ekstraselular
1. Keseimbangan osmotik

• Osmosis adalah besarnya difusi cairan dari tempat yang konsentrasi airnya tinggi ke tempat yang konsentrasi airnya lebih rendah. Cairan berdifusi dari region dengan konsentrasi zat terlarut rendah (konsentrasi air tinggi) ke regio yang mempunyai konsentrasi zat terlarut tinggi (konsentrasi air rendah). Tekanan osmotik adalah besar tekanan yang dibutuhkan untuk mencegah osmosis. Tekanan osmotik bukan merupakan tekanan yang menimbulkan difusi akhir air melalui membran. Sebaliknya, ia sama dengan besar tekanan yang harus diberikan untuk mencegah difusi akhir melalui membran. Karenanya, tekanan osmotik adalah pengukuran tidak langsung air dan konsentrasi zat terlarut pada larutan. Semakin tinggi tekanan osmotik suatu larutan, konsentrasi air semakin rendah, tapi konsentrasi zat terlarut semakin tinggi. Tekanan osmotik suatu larutan berbanding langsung terhadap konsentrasi partikel yang aktif secara osmotik dalam cairan tersebut.

• Jika sebuah sel diletakkan dalam larutan yang mempunyai konsentrasi zat terlarut impermeabel lebih tinggi, air akan mengalir keluar dari sel ke dalam cairan ekstraselular. Pada keadaan ini, sel akan mengkerut sampai pada konsentrasi yang sama. Larutan yang menyebabkan sel mengkerut adalah larutan hipertonik sedangkan larutan hipotonik yang dapat menyebabkan sel membengkak. Istilah iosotonik, hipotonik, dan hipertonik merujuk pada apakah suatu larutan akan menyebabkan perubahan volume suatu sel. Kekentalan larutan bergantung pada konsentrasi zat terlarut impermeabel. Larutan dengan osmolaritas yang sama dengan sel disebut isosmotik; tanpa memperhatikan apakah zat terlarut dapat atau tidak menembus membran sel. Istilah hiperosmotik dan hipoosmotik merujuk pada larutan yang mempunyai osmolaritas lebih tinggi atau lebih rendah, secara berturut-turut, dibandingkan dengan cairan ekstraselular normal, tanpa memperhatikan apakah zat terlarut menembus membran sel atau tidak.

2. Keseimbangan volume cairan
Perubahan volume cairan ekstraselular dan intraselular memiliki prinsip dasar sebagai berikut:
• Air bergerak cepat melintasi membran sel; karenanya, osmolaritas cairan intraselular dan ekstraselular tetap hampir sama satu sama lain, kecuali pada beberapa menit setelah perubahan pada salah satu kompartemen.
• Membran sel hampir sangat impermeabel terhadap banyak zat terlarut; karenanya, jumlah osmol dalam cairan ekstraselular atau intraselular tetap konstan, kecuali jika zat terlarut ditambahkan atau dikurangi dari kompartemen ekstraselular.

Fungsi air dalam tubuh sebagai pengencer (dilution) dan homeostasis. Berfungsi sebagai pengencer karena berpengaruh dalam menentukan osmolaritas cairan, seperti halnya pada ginjal, yang akan membantu proses transport zat-zat ke dalam jaringan tubuh. Jika terkait dengan osmolaritas, tentunya juga berperan dalam perubahan tekanan osmotik yang sangat berhubungan dengan osmolaritas larutan dalam cairan tubuh kita. Fungsi homeostasis merujuk pada perubahan volume darah yang nantinya akan dibantu oleh hormon dalam pengaturan keseimbangan volume darah tubuh. Selain itu, juga digunakan dalam pengaturan suhu tubuh melalui mekanisme berkeringat.
Perubahan volume cairan tubuh
Mekanisme paling kuat untuk mengontrol volume darah dan volume cairan ekstraselular serta mempertahankan keseimbangan natrium dan air adalah pengaruh tekanan darah terhadap natrium dan ekskresi air – yang disebut mekanisme natriuresis tekanan dan mekanisme diuresis tekanan. Diuresis tekanan merujuk pada pengaruh peningkatan tekanan darah untuk meningkatkan ekskresi volume urin, sedangkan natriuresis tekanan merujuk pada peningkatan ekskresi natrium yang terjadi pada peningkatan tekanan darah. Penurunan volume darah menggambarkan penurunan volume air dan tekanan darah akan menurun. Volume air menurun akan memicu terlepasnya ADH plasma dari hipofisis posterior sehingga menyebabkan permeabiltas air meningkat di tubulus distal dan duktus koligens. Sekresi ADH dapat distimulus dari osmolaritas yang menurun, penurunan tekanan arterial, dan penurunan volume darah. Penurunan tekanan darah akan menyebabkan teraktivasinya refleks sistem saraf simpatis yang menyebabkan pelepasan renin dan peningkatan pembentukan angiotensin II dan aldosteron, yang selanjutnya meningkatkan reabsorpsi natrium oleh tubulus ginjal.

Selama perubahan asupan natrium dan cairan, mekanisme umpan balik ini membantu mempertahankan keseimbangan cairan dan mengecilkan perubahan volume darah, volume cairan ekstraselular, dan tekanan arterial sebagai berikut:
1. Peningkatan asupan cairan (dianggap bahwa natrium menyertai asupan cairan) di atas batas keluaran urin menyebabkan pengumpulan cairan tubuh yang sementara.
2. Selama asupan cairan melebihi keluaran urin, cairan berkumpul dalam darah dan ruang interstisial, menyebabkan peningkatan paralel pada volume darah dan volume cairan ekstraselular.
3. Peningkatan volume darah meningkatkan tekanan pengisian sirkulasi arterial rata-rata.
4. Peningkatan tekanan pengisian sirkulasi rata-rata meningkatkan gradien tekanan arus balik vena.
5. Peningkatan gradien tekanan arus balik vena meningkatkan curah jantung.
6. Peningktan curah jantung meningkatkan tekanan arterial.
7. Peningkatan tekanan arterial meningkatkan keluaran urin melalui diuresis tekanan. Kecuraman hubungan natriuresis tekanan yang normal menunjukkan bahwa untuk meningkatkan ekskresi urin beberapa kali lipat hanya dibutuhkan peningkatan tekanan darah sedikit saja.
8. Peningkatan ekskresi cairan mengimbangi peningkatan asupan, dan mencegah pengumpulan cairan lebih jauh.

Respons terhadap asupan natrium
Sewaktu asupan natrium meningkat, pada awalnya ekskresi natrium sedikit ketinggalan di belakang asupan. Untuk selanjutnya, dihasilkan sedikit peningkatan pada keseimbangan natrium kumulatif, yang menyebabkan sedikit peningkatan volume cairan ekstraselular. Respons pertama yang dipicu adalah refleks reseptor bertekanan rendah yang berasal dari reseptor regang pada atrium kanan dan pembuluh darah pulmonal. Sinyal-sinyal dari reseptor regang pergi ke batang otak dan di sana menghambat aktivitas saraf simpatis terhadap ginjal untuk menurunkan reabsorpsi natrium tubulus. Respons kedua: perluasan volume cairan ekstraselular menuju ke peningkatan tekanan arterial yang kecil, yang dengan sendirinya meningkatkan ekskresi natrium melalui natriuresis tekanan. Respons ketiga: tekanan arterial yang meningkat (GFR ikut meningkat) juga menekan pembentukan angiotensin II, yang kemudian menurunkan reabsorpsi natrium di tubulus. Pengurangan angiotensin II juga menurunkan aldosteron yang turut menurunkan reabsorpsi natrium di tubulus. Akhirnya, perluasan volume cairan ekstraselular akan merangsang sistem natriuretik, terutama Atrial Natriuretic Peptide (ANP), yang turut berperan lebih jauh dalam ekskresi natrium.


Peran ANP dalam ekresi ginjal
ANP adalah peptida yang dilepaskan oleh serat-serat otot atrium jantung. Rangsangan untuk melepaskan peptida ini tampak meregangkan atrium secara berlebihan, yang dapat ditimbulkan oleh volume darah yang berlebihan. Sekali dilepaskan oleh atrium jantung, ANP masuk ke sirkulasi dan bekerja pada ginjal untuk menyebabkan sedikit peningkatan GFR dan penurunan reabsorpsi natrium oleh duktus koligens. Kerja gabungan dari ANP ini menimbulkan peningkatan ekskresi garam dan air, yang membantu mengompensasi kelebihan volume darah. ANP juga memengaruhi berbagai organ lain seperti hipotalamus (produksi ADH menurun), ginjal (GFR meningkat dan pelepasan renin ikut menurun), korteks adrenal (akibat renin menurun akan berakibat produksi aldosteron turut menurun), dan medula oblongata (tekanan darah menurun).

Peran ADH dan Renin
• ADH meningkatkan reabsorpsi air karena meningkatkan permeabilitas air pada tubulus distal, tubulus koligens, dan epitel duktus koligens. Hal ini membantu tubuh untuk menyimpan air dalam keadaan seperti dehidrasi. Air dapat masuk ke dalam sel tubulus melalui bantuan protein Aquaporin 2 (AQP2) yang membentuk vesikel sitoplasma dan lubang di membran apikal.

• Renin berperan dalam pembentukan angiotensin II yang dapat (1) merangsang sekresi aldosteron (reabsopsi natrium meningkat), (2) mengkonstrisikan aretiol eferen yang memiliki efek penurunan tekanan hidrostatik kapiler peritubulus, yang meningkatkan reabsorpsi netto tubulus, terutama dari tubulus proksimal dan mengurangi aliran darah ginjal sehingga meningkatkan fraksi filtrasi dalam glomerulus dan meningkatkan konsentrasi protein dan tekanan osmotik koloid dalam kapiler peritubulus yang akhirnya, dapat meningkatkan tekanan reabsorpsi pada kapiler peritubulus dan meningkatkan reabsorpsi tubulus terhadap natrium dan air, dan (3) pengaruh yang ketiga adalah pengaruh langsung terhadap reabsopsi natrium di tubulus proksimal yang dimediasi oleh efek langsung angiotensin II terhadap pompa natrium-kalium ATPase pada membran basolateral sel epitel tubulus dan perubahan natrium-hidrogen dalam membran luminal, terutama dalam tubulus proksimal.

Edema
Edema menunjukkan adanya cairan berlebihan pada jaringan tubuh. Pada banyak keadaan, edema terutama terjadi pada kompartemen cairan ekstraselular, tapi ini juga dapat melibatkan cairan intraselular.

Edema intraselular: kondisi yang memudahkan terjadinya pembengkakan intraselular yaitu (1) depresi sistem metabolik jaringan dan (2) tidak adanya nutrisi sel yang adekuat. Edema intraselular juga dapat terjadi pada jaringan yang meradang; peradangan biasanya mempunyai efek langsung pada membran sel yaitu meningkatkan permeabilitas, memungkinkan natrium dan ion-ion lain berdifusi masuk ke dalam sel dengan diikuti osmosis air ke dalam sel.

Edema ekstraselular: terjadi bila ada akumulasi cairan yang berlebihan dalam ruang ekstraselular. Ada dua penyebab yaitu (1) kebocoran abnormal cairan dari plasma ke ruang interstisial dengan melintasi kapiler dan (2) kegagalan limfatik untuk mengembalikan cairan dari interstisium ke dalam darah. Penyebab klinis akumulasi cairan interstisial yang paling sering adalah filtrasi cairan kapiler yang berlebihan.


Reaksi:

0 komentar:

Post a Comment