BUKU BAB 27
CAIRAN, ELEKTROLIT, DAN KESEIMBANGAN ASAM-BASA
Tugas Alih Bahasa
PRODI S1 KEPERAWATAN
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN MUHAMMADIYAH
GOMBONG
2009
Tugas Alih Bahasa
CAIRAN, ELEKTROLIT, DAN KESEIMBANGAN
ASAM-BASA
Disusun Oleh :
1. Wiji Nurjanah A1.0800489
2. Yeni Lestari A1. 0800490
3. Yulia Puspita Sari A1. 0800491
4. Bayu Prasetyo A1. 0800492
5. M. Ibnu Hajar A1. 0800493
6. Novi Diah Istianingrum A1. 0800494
PRODI S1 KEPERAWATAN
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN MUHAMMADIYAH
GOMBONG
2009
PRAKATA
Pertama-tama marilah kita panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahnya kepada kita, tak lupa shalawat serta salam semoga selalu tercurah bagi nabi Muhammad SAW.
Penyusun bersyukur atas terselesainya tugas akhir mata kuliah b. inggris untuk meneterjemahkan dan memahami “Cairan, Elektrolit, dan Keseimbangan Asam-Basa” dalam bahasa inggris. Dengan tugas ini kami sebagai mahasiswa bersyukur karena telah memiliki kopetensi untuk memahami dan menerjemahkan system reproduksi dalam b.inggris. Tak lupa kami ucapkan banyak terima kasih atas bantuan yang diberikan sehingga terselesainya tugas ini :
1. Ibu Surip Haryani,S.Pd. selaku dosen pembimbing mata kuliah bhs. Inggris STIKES Muhammadiyah Gombong.
2. Dra. Hj. Kanthi Lestari Haryo selaku dosen pembimbing mata kuliah bhs. Inggris STIKES Muhammadiyah Gombong.
3. Ibu Tri Sumarsih, S.Kep, Ns selaku dosen pembimbing tutor. STIKES Muhammadiyah Gombong
4. Bpk. Sawiji Amani,S Kep Ns selaku dosen pembimbing mata kuliah fisiologi STIKES Muhammadiyah Gombong.
5. Kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan moral dan material.
6. Teman-teman seperjuangan yang selalu berbagi dalam suka dan duka.
7. Pihak-pihak lain yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang membantu terselesainya tugas ini.
Paper “Cairan, Elektrolit, dan Keseimbangan Asam-Basa” ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penyusun mengharap saran dan kritik dari pembaca semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Gombong, 09 Juli 2009
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman Judul i
Prakata ii
Daftar Isi iv
Cairan, Elektrolit, Dan Asam-Basa 1
Bagian-bagian Cairan dan Keseimbangan Cairan 1
Sumber dari Kelebihan Dan Kekurangan Air Dalam Tubuh 4
Pengaturan Air Dalam Tubuh 5
Elektrolit Dalam Cairan Tubuh 13
Keseimbangan Asam-basa 29
Ketidak Seimbangan Asam-basa 38
Penyimpanan Cairan, Elektrolit dan Keseimbangan Asam-basa 46
Daftar Pustaka 50
CAIRAN, ELEKTROLIT DAN KESEIMBANGAN ASAM-BASA
Kamu telah mempelajari bagaimana ginjal membentuk urine. Salah satu fungsi penting ginjal adalah membantu menjaga keseimbangan cairan didalam tubuh. Air dan larutan terlarut di sepanjang cairan tubuh yang terdapat di seluruh tubuh. Mekanisme pengaturan meliputi ginjal dan organ normal lainnya untuk menjaga homeostatis cairan tubuh. Kegagalan pemakaian beberapa / semua dari mereka boleh jadi merupakan ancaman yang sangat serius sepanjang organ tubuh. Di bab ini, kita akan mempelajari mekanisme pengaturan volume dan pendistribusian cairan tubuh & memeriksa faktor – faktor yang menentukan konsentrasi cairan dan pH cairan tubuh.
BAGIAN – BAGIAN CAIRAN DAN KESEIMBANGAN CAIRAN :
Tujuan :
1. Perbandingan letak cairan intracellular (ICF) dan ekstracelluler (ECF) dan menjelaskan macam – macam bagian cairan tubuh.
2. Menggambarkan sumber air dan larutan yang kelebihan dan yang kekurangan dan menjelaskan bagaimana cara setiap pengaturan.
3. Menjelaskan bagaimana cairan berpindah antar bagian.
Pada orang normal, cairan tubuh terdiri dari 55 % dan 60 % dari seluruh massa tubuh pada wanita dan pria. Lihat gambar 27. 4, sekarang ini cairan tubuh dibagi menjadi 2 bagian, dalam sel dan luar sel. Kira – kira terdapat 2 - 3 macam cairan tubuh yaitu cairan intraselluler (ICF) (intra = dalam) atau cytosol / cairan di dalam sel. Cairan yang ketiga dinamakan cairan ekstraselluler (ECF) (extra = luar) yaitu diluar sel yaitu meliputi cairan tubuh yang lain. Kira – kira 80% dari ECF adalah cairan interstitial (Inter = didalam yang mana mengisi tempat mikroskopik di antara jaringan sel. Dan 20 % dari ECF adalah plasma. Cairan yang ada di bagian darah. Cairan extrasel sama dengan cairan Interstisial yaitu yang meliputi cairan getah bening di dalam pembuluh limfe.
Cairan cerebrospinal di sistem syaraf, cairan sinovial di tulang sendi, aqueous dan vitreous humor di mata. Endolimp dan perlimp di telinga dan cairan pleural, pericardial peritoneal diantara membran serosa.
Dua barrier/pembatas antara cairan intraseluler, interstisial dan plasma darah.
1. Membran plasma dari tiap sel memisahkan cairan intrasel dari sekeliling cairan interstitial di bab III kalian telah mempelajari bahwa membran plasma adalah suatu hal yang dapat ditembus barrier yang permeable yang dapat terjadi di beberapa campuran zat tapi bisa memblok dari zat lain. Sebagai tambahan, pompa transport aktif, bekerja terus menerus untuk memelihara perbedaaan konsentrasi dari beberapa ion di cytosol dan cairan interstitial.
2. Dinding pembuluh darah memisahkan cairan interstitial dari plasma darah. Hanya di pembuluh kapiler yaitu pembuluh yang paling kecil. Dinding cukup kecil dan untuk pertukaran air, larutan antara plasma darah dan cairan interstitial.
Keseimbangan cairan tubuh ketika memerlukan jumlah air dan cairan yang ada di antara potongan yang tepat di berbagai macam bagian. Air adalah komponen yang ada di dalam tubuh yang paling luas. Memerlukan 45 – 75% total masa tubuh tergantung pada umur dan jenis kelamin.
Proses filtrasi, reabsorsi, difusi dan osmosis mengikuti perubahan secara terus menerus dari air dan larutan di antara bagian cairan tubuh. (Gambar 27.16) Volume cairan tersisa di setiap bagian sangat stabil. Tekanan filtrasi dari cairan pembuluh darah kapiler dan reabsorpsi cairan kembali ke dalam pembuluh kapiler dapat dilihat kembali pada gambar 21.7 dihalaman 745 karena tekanan osmosis yang paling utama adalah jalannya air di antara cairan intrasel dan cairan interstitial. Konsentrasi larutan di cairan menentukan perjalanan air yang tidak langsung. Karena sebagaian besar di cairan tubuh yang disebut elektrolit. Senyawa inorganik yang menjadi ion, keseimbangan cairan sangat dekat hubungannya dengan keseimbangan elektrolit. Karena pemasukan air dan elektrolit jarang terjadi di beberapa bagian yang sama seperti berada di cairan tubuh. Kemampuan ginjal untuk mengeluarkan kelebihan air, dengan cara memproduksi cairan urine atau untuk mengeluarkan kelebihan elektrolit dengan cara memproduksi konsentrasi urin, itu semua sangat penting untuk menjaga homeostasis.
SUMBER DARI KELEBIHAN DAN KEKURANGAN AIR DALAM TUBUH.
Tubuh dapat kelebihan air oleh pemasukan dan dari sintesis metabolik (Gambar 27-2). Sumber pokok air dalam tubuh adalah cairan ingestial (cairan yang masuk) kira - kira 1600 ml dan sari makanan (kira - kira 700 ml) absorpsi dari saluran pencernaan (G1) total 2300 ml/hari. Sumber air yang lain adalah air hasil metabolisme yang diproduksi tubuh ketika elektron menerima oksigen selama proses respirasi aerob dalam sel (lihat gambar 25-3 pada hal 954) dan untuk tingkat yang lebih kecil selama reaksi sintesis dehidrasi (lihat gambar 2-5 pada hal 45) jumlah kelebihan air hasil metabolisme hanya 200 ml/hari. Tiap hari kelebihan dari dua sumber ini kira – kira 2500 ml.
Normalnya volume cairan tubuh terus menerus tersisa karena pelepasan air sama kelebihan air. Kehilangan air ada 4 cara (gambar 27-2).
Tiap hari ginjal mengeluarkan air sekitar 1500 ml melalui urin, evaporasi kulit kira – kira 600 ml terdiri dari (perspirasi yang tidak disadari sekitar 400 ml dan 200 ml melalui keringat). Paru – paru mengeluarkan kira – kira 300 ml uap air dan sistem gastrointestinal (GI) mengeliminasi kira – kira 100 ml air di feses. Pada usia reproduksi wanita, penambahan air pada saat kehilangan darah menstruasi rata-rata tiap hari total pengeluaran air kira – kira 2500 ml. Jumlah kehilangan air yang berlebihan dapat terjadi sebagai contoh air mungkin mengalir dari kulit yang berubah menjadi keringat selama bekerja keras. Di tempat lain air mungkin keluar saat diare atau selama infeksi saluran pencernaan.
PENGATURAN KELEBIHAN AIR DALAM TUBUH
Volume cairan hasil metabolik terbentuk di dalam tubuh tergantung pada tingkat respirasi aerob sel yang mana untuk pembentukan ATP di sel tubuh. Ketika kelebihan produk ATP, kelebihan cairan terbentuk. Kelebihan cairan tubuh diatur oleh banyaknya air yang masuk / berapa banyak cairan yang kamu minum. Pada daerah hypothalamus dikenal “pusat rasa haus” yang menentukan untuk segera minum.
Ketika kehilangan air lebih besar daripada kelebihan air “dehidrasi” merupakan suatu penurunan di volume dan peningkatan osmolaritas cairan tubuh. Dan rangsangan rasa haus (gambar 27.3) ketika massa tubuh meningkat 0/2%. Kekurangan cairan di volume darah disebabkan tekanan darah turun. Perubahan ini merangsang ginjal untuk mengeluarkan rennin yang membantu pembentukan angiotensin II. Peran gerakan urat dari osmoreseptor di hipotalamus cepat bereaksi oleh kelebihan osmolaritas darah dan kelebihan angiotensin II di dalam darah. Rangsangan pusat haus di hypothalamus, sinyal lain yang pertama merangsang berasal dari :
1. Neuron di mulut yang mendeteksi kekeringan kekurangan cairan saliva.
2. Baro reseptor yang mendeteksi penurunan tekanan darah di hati dan pembuluh darah, hasilnya sensasi pertama kelebihan yang selalu menunjukkan kelebihan pemasukan cairan (jika cairan yang ada) dan perbaikan volume normal cairan. Kadang bagaimanapun sensasi pertama yang tidak terjadi cukup cepat atau jalan masuk untuk cairan terbatas dan terjadi dehidrasi yang berarti kejadian ini kadang terjadi pada orang tua atau bayi dan yang lain ketika banyak mengeluarkan keringat atau kekurangan cairan melalui diare atau kejadian muntah.
PENGATURAN AIR DAN KEHILANGAN CAIRAN
Sekalipun kehilangan air dan keringat dan ekshalasi selama beraktivitas, eliminasi air yang berlebih dari air / cairan tubuh terjadi kekurangan kontrol melalui urin. Kekurangan kadar garam dalam urine (NaCl) merupakan faktor utama yang menentukan volume cairan tubuh dikarenakan air mengikuti larutan diosmosis dan ada 2 cairan utama di cairan ekstraseluler dan urin yaitu ion sodium (Na+) dan ion klorida (Cl¬ˉ) melalui segala cara. Faktor utama yang mendeterminasi osmolaritas cairan tubuh adalah tingkat urin berkurang.
Karena setiap hari diet yang kita lakukan mengandung jumlah variabel yang tinggi dari NaCl, ekskresi urin dari Na+ dan Cl- juga harus diubah untuk menjaga homeostatis. Perubahan hormonal mengatur kehilangan urin pada ion – ion yang mana mempengaruhi sirkulasi volume tubuh.
Peningkatan pemasukan NaCl diproduksi pada kelebihan di tingkat plasma Na+ dan Cl- (kontribusi mayor untuk osmolaritas cairan ekstraselular) hasilnya osmolaritas pada cairan interstisial meningkat yang mana disebabkan jalannya air dari cairan intrasel ke dalam cairan interstitial dan kemudian ke dalam plasma seperti volume darah yang kelebihan air.
Tiga hormon yang paling penting mengatur tingkat reabsorpsi Na+ dan Cl- (dan juga mengatur berapa banyak kehilangan air melalui urin) yaitu Angio tensis II, Aldosteron & Atrial Natriuretik Peptide (ANP) ketika tubuh kita dehidrasi, angio tensin II & aldosteron menaikkan reabsorpsi Na+ dan Cl- ( dan air oleh osmosis dengan elektrolit). Penghematan volume cairan tubuh dengan mengurangi kehilangan urin. Pada peningkatan volume darah, mungkin terjadi setelah anda minum satu / lebih dengan jumlah banyak. Peregangan atrium pada jantung dan meningkatkan pembebasan atrial natriuretik peptide (ANP). ANP menaikan natriuresis, menaikkan ekskresi urin pada Na+ dan Cl- diikuti dengan ekskresi air yang mana penurunan volume darah meningkat. Volume darah juga memperlambat pengeluaran renin dari sel juxta glomerular di ginjal ketika tingkat renin menurun, terjadi kekurangan angiotensis II. Penurunan angiotensin II dari tingkat sedang ke tingkat yang lebih rendah mengalami peningkatan glomerular filtrasi (GFR) dan mengurangi Na+ dan Cl- dan reabsorbsi air dari tubulus ginjal. Sebagai tambahan kekurangan angiotensin II menunjukkan tingkat yang lebih rendah, yang mana disebabkan reabsorbsi penyaringan Na+ dan Cl- untuk memperlambat di ductus collectivus renal, filtrasi berlebihan Na+ dan Cl- menjadi sisa di cairan tubulus untuk ekskresi di urine. Akibat osmotik ekskresi berlebihan Na+ dan Cl- adalah kekurangan air di urin yang mana kekurangan volume darah dan tekanan darah.
Hormon paling banyak yang mengatur kekurangan air adalah Anti Deuretic Hormone (ADH). Hormon ini juga dikenal dengan vasopressin yang diproduksi oleh sel neurosecretary yang menyampaikan ke hipotalamus di pituitary posterior.
Beberapa hormon tidak di sekresi dan level di dalam darah ikut tertutup sampai nol. Ketika sel utama tidak terangsang oleh ADH, molekul aquaporin berpindah dari membran apikal dengan cara endocytosis, permeabilitas membran sel apical menurun dan terjadi pengurangan di urin.
Sebagai tambahan, faktor lain yang mengosmolarisasi rangsangan pusat rasa haus, pada peningkatan osmolaritas cairan tubuh akan merangsang pelepasan ADH (lihat gambar 26 – 17 pada hal 1015). ADH meningkatkan sisipan air – channel protein (aquaporina) ke dalam membran apical pada sel di ductus collectivus pada ginjal. Hasilnya, permeabilitas dari sel ini untuk meningkatkan air. Molekul air diatur oleh osmosis dari aliran darah. Hasil produksinya, volume yang kecil pada konsentrasi urin (lihat hall 1016). Pemasukan air direspon untuk mekanisme rasa haus menurunkan osmolaritas darah dan cairan interstitial. Beberapa menit tidak disekresi ADH dan juga pembuluh darah menutup sampai 0, ketika sel principal tidak dirangsang oleh ADH, molekul aquaporin 2 melepas dari membrane apical oleh endocytosis. Permeabilitas air oleh sel principal membran apical turun dan terjadi pengeluaran air di urin.
Pada beberapa kondisi, faktor lain dari osmolaritas darah dipengaruhi sekresi ADH. Penurunan yang besar di volume darah yang dideteksi oleh baroreseptor (neuron sensory yang merespon untuk peregangan) di atrium kiri dan dinding pembuluh darah, juga merangsang pembebasan ADH. Pada dehidrasi berat GFR menurun karena tekanan darah menurun. Sehingga air banyak hilang melalui urin. Sebaliknya pemasukan air yang banyak meningkatkan tekanan darah menyebabkan GFR naik dan air banyak yang hilang di urin. Hiperventilasi (ketidaknormalan bernafas yang cepat dan dalam) dapat meningkatkan kehilangan cairan sepanjang proses ekshalasi dari kelebihan uap air. Muntah dan diare mengalami pengurangan cairan di saluran gastrointestinal. Hasilnya demam, banyak mengeluarkan keringat dan kerusakan area yang luas di kulit dari luka bakar dapat disebabkan kekurangan air berlebih sepanjang kulit. Seluruh kondisi, pada peningkatan ekskresi ADH akan membantu melindungi cairan tubuh.
Perpindahan Air Antara Bagian Cairan Tubuh
Normalnya, tidak ada sel-sel yang menurun maupun bertambah karena cairan intraselular dan interstisial mempunyai kesamaan osmolaritas. Perubahan osmolaritas dari cairan intertisial, bagaimanapun disebabkan ketidakseimbangan cairan. Peningkatan osmolaritas dari cairan interstisial menggambarkan keluarnya air dari sel-sel dan menurun tipis. Suatu penurunan osmolaritas dari cairan interstisial, dengan sebagian perbedaan yang menyolok, menyebabkan sel-sel bengkak. Perubahan osmolaritas sebagian besar paling sering menyebabkan perubahan konsentrasi Na+.
Tabel 27.1. Ringkasan faktor-faktor yang menjaga keseimbangan
Faktor Mekanisme Efek
Pusat haus di Hypothalamus
Angiotensin II
Aldosteron
Atrial Natriuretic Peptide (ANP)
Antidiuretic Hormone (ADH), dikenal juga Vasopressin Merangsang untuk minum banyak cairan
Merangsang sekresi Aldosteron
Dengan peningkatan reabsorbsi Na+ dan Cl-, reabsorbsi air meningkat melalui osmosis
Meningkatkan natriuresis, meningkatkan ekskresi Na+ (dan Cl-), bersama-sama dengan air
Meningkatkan masukan protein air (Aquaporin-2), ke dalam membran sel di ductus collectivus ginjal.
Sebagai hasil, air mengalami permeabel, peningkatan sel-sel dan reabsorpsi air lebih Kelebihan air
Mengurangi kehilangan air dalam urin
Mengurangi kehilangan air dalam urin
Peningkatan kekurangan air dalam urin
Mengurangi kehilangan air
Suatu penurunan di osmolaritas cairan interstisial, terjadi setelah besarnya volume air yang diminum, menghambat sekresi ADH. Normalnya, ginjal mengeluarkan cairan melalui urin yang mana memperbaiki tekanan osmotik cairan tubuh untuk kembali normal. Akibatnya, sel tubuh bertambah rendah dan biasanya selama periode singkat. Tapi dimana seorang terus menerus mengkonsumsi air lebih cepat dari pada ginjal dapat mengeluarkan urin (maksimum kecepatan aliran urin kira-kira 15 ml/min) atau ketika fungsi ginjal lemah, kemungkinan menghasilkan keracunan air, dalam sebuah keadaan yang kelebihan air dalam tubuh disebabkan sel-sel menjadi bengkak dan berbahaya (gambar 27.5). Jika tubuh kehilangan air dan Na+ pada waktu kekurangan darah atau keringat berlebih, muntah, atau diare menggantikan minuman air biasa, maka cairan tubuh menjadi lebih cair. Pencairan ini dapat disebabkan konsentrasi Na+ dari cairan interstitial jatuh di bawah rentang atau menurun. Terjadi osmosis air dari cairan interstisial ke dalam sitoplasma. Air memasuki sel-sel menyebabkan bertambah besar dan mengakibatkan gemetar, pingsan dan mungkin mati. Untuk mencegah urutan kejadian mengerikan dalam kasus elektrolit berat dan kekurangan air, memberi solusi melalui intravena atau Oral Rehydration Therapy (ORT) memasukkan garam (NaCl) dalam jumlah kecil
Gambar 27.5 Rangkaian Kejadian Dalam Keracunan Air
Keracunan air adalah sebuah keadaan di mana air yang berlebih dalam tubuh menyebabkan sel-sel bertambah
Terlalu banyak kekurangan darah,keringat,muntah,
atau diare berhubungan dengan masukan air biasa
Penurunan konsentrasi Na+ dari cairan interstisial
dan plasma (hyponatremia)
Penurunan osmolaritas dari cairan interstisial dan plasma
Osmosis air dari cairan interstisial ke dalam cairan intravaskuler
Intoksikasi air (sel-sel bertambah)
Getaran-getaran, koma, dan mungkin mati
Mengapa solusi yang digunakan untuk terapi pengembalian air melalui oral berisi garam fisiologis (NaCl) dalam jumlah kecil.
Enema (cairan yang disuntikkan ke anus/rektum) dan keseimbangan cairan
Tiap enema (EN-e-ma) adalah solusi pengantar ke dalam rektum untuk memindahkan air dan elektrolit ke dalam usus besar. Peningkatan volume gerak peristaltik meningkat, yang mengosongkan feses. Beberapa enema digunakan untuk pengobatan konstipasi (sembelit). Enema berulang-ulang, terutama pada anak muda, peningkatan resiko keseimbangan cairan dan elektrolit.
ELEKTROLIT DALAM CAIRAN TUBUH
1. Tujuan
a. Membentuk komposisi elektrolit dari tiga bagian utama cairan: plasma, cairan interstisial dan cairan intraseluler
b. Membicarakan fungsi sodium, klorida, potassium, bikarbonat, kalsium, fosfat dan ion magnesium dan menjelaskan bagaimana pengaturan konsentrasinya
Bentuk ion ketika elektrolit melarutkan dapat memisahkan empat fungsi umum dalam tubuh yaitu:
(1) Karena sebagian besar merupakan bagian cairan tertentu dan lebih banyak dari pada non elektrolit. Beberapa ion mengontrol osmosis air di antara bagian-bagian cairan.
(2) Ion-ion membantu menjaga keseimbangan asam-basa yang diperlukan untuk aktivitas normal seluler.
(3) Ion membawa arus listrik, yang mana menghasilkan potensial aksi dan potensial berjenjang.
(4) Beberapa ion co-factors yang diperlukan untuk aktivitas optimal anzim
Konsentrasi Elektrolit dalam Cairan Tubuh
Membandingkan tegangan yang dibawa oleh ion-ion dalam berbagai solusi, konsentrasi ion dinyatakan dalam miliequivalen per liter (mEq/liter). Bagian ini memberi konsentrasi kation atau anion dalam jumlah tegangan dalam satu mole dari H+; 1000 mEq yang setara. Ingat bahwa mole dari subtansi adalah berat molecular dinyatakan dalam gram. Untuk ion-ion seperti sodium (Na+), potassium (K+), dan bikarbonat (HCO3-), yang memiliki satu tegangan positif atau negatif, jumlah meq/liter adalah sama dengan jumlah mmol/liter. Untuk ion seperti kalsium (Ca2+) atau fosfat (HPO42-), yang memiliki dua tegangan positif atau negatif, jumlah meq/liter adalah dua kali jumlah mmol/liter.
Gambar 27.6 membandingkan konsentrasi utama elektrolit dan anion protein dalam plasma darah, cairan interstisial dan cairan intraseluler. Perbedaan utama antara dua cairan ekstraseluler-plasma darah dan cairan interstisial-plasma darah yang mengandung banyak ion protein, sedangkan cairan interstisial sangat sedikit. Karena normal membran kapiler hampir kedap protein, hanya beberapa protein plasma keluar dari pembuluh darah ke dalam cairan interstisial. Perbedaan dalam konsentrasi protein yang sangat bertanggung jawab pada tekanan osmotik darah koloid dengan plasma darah.
Kandungan elektrolit dari cairan intraseluler sangat berbeda dari cairan ekstraseluler. Dalam cairan ekstraseluler, yang paling banyak adalah kation yaitu Na+ dan anion yang paling banyak adalah Cl-. Dalam cairan intraseluler, yang paling banyak kation yaitu K+ ke dalam sel, pompa sodium-potasium (Na+/K+ ATPase) memainkan peran utama dalam mempertahankan tinggi konsentrasi intraseluler dari K+ dan tinggi konsentrasi ekstraseluler dari Na+
Sodium
Ion sodium (Na+) paling banyak dalam cairan ekstraseluler, jumlah untuk 90 % dari kation ekstraseluler. Normal konsentrasi Na+ plasma darah adalah 136-148 mEq/liter. Seperti kita sudah lihat, Na+ memainkan peran penting dalam keseimbangan cairan dan elektrolit karena jumlahnya hampir setengah dari osmolaritas cairan ekstraseluler (142 dari sekitar 300 mosm/liter). Aliran Na+ melalui saluran voltage-gated dalam membran plasma juga diperlukan untuk generasi dan konduksi dari potensial aksi dalam neuron dan muscle fiber.Asupan sehari-hari yang khas dari Na+ di Amerika Utara seringkali jauh melebihi kebutuhan normal tubuh sehari-hari, akibatnya sebagian besar kelebihan diet garam. Ginjal mengekskresi kelebihan Na+.
Kadar Na+ di dalam darah dikendalikan oleh aldosterone, antidiuretic hormon (ADH). dan atrial natriuretic peptide (ANP). Aldosterone ginjal mereabsopsi Na+. Bila konsentrasi Na+ dalam plasma darah turun di bawah 135 mEq / liter, yang disebut kondisi hyponatremia, pengeluaran ADH sedikit sehingga kekurangan ADH. Pada gilirannya, pengeluaran air lebih besar melalui urine dan pemulihan nilai normal Natrium di ECF. Atrial Natriuretic Peptide (ANP) akan meningkatkan pengeluaran Natrium oleh ginjal ketika kadar Na+ di atas normal, yang disebut kondisi Hypernatremia.
Indikator Ketidakseimbangan Na+
Jika kelebihan ion sodium di dalam tubuh karena gagal ginjal, air ditahan secara osmosis. Hasilnya adalah peningkatan volume darah, peningkatan tekanan darah, dan bengkak/edema, akumulasi abnormal cairan interstisial. Kegagalan ginjal dan hyperaldosteronism (pengeluaran aldosteron yang berlebihan) adalah dua penyebab hipernatremia. Kehilangan Na+ secara berlebihan bersama urin menyebabkan kehilangan air yang berlebihan, yang akan menyebabkan terjadinya hypovolemia, yaitu volume darah rendah. Hipovolemia Na+ paling sering terjadi terkait ketidakcukupan adrenal mengeluarkan aldosterone atau terlalu kuat dengan terapi obat diuretic.
Chloride
Ion chloride (Cl-) merupakan anion yang paling banyak terdapat dalam cairan ekstraseluler. Normal konsentrasi Cl dalam plasma darah adalah 95-105 mEq / liter. CI- bergerak relatif mudah antara kompartemen ekstraseluler dan intraseluler karena sebagian besar membran plasma berisi banyak Cl- akibat kebocoran saluran dan antiporters/mediatornya. Untuk alasan ini, Cl- dapat membantu keseimbangan tingkat anion dalam berbagai kompartemen cairan. Salah satu contohnya adalah pergeseran klorida yang terjadi antara sel darah merah dan plasma darah di mana kadar karbondioksida bisa meningkat atau menurun (lihat gambar 23,24 pada halaman 878). Dalam hal ini, satu-liporter pertukaran Cl-, HCO3- untuk menjaga keseimbangan yang benar antara ECF dan ICF. Ion Klorida juga merupakan bagian dari hydrochloric acid yang mensekresi asam lambung (HCL). ADH dan Cl- membantu mengatur keseimbangan cairan dalam tubuh karena meningkatkan pengeluaran air dalam urin. Proses yang meningkatkan atau menurunkan reabsorpsi ion sodium dari ginjal juga mempengaruhi reabsorpsi ion klorida (Recall yang reabsorption dari Na+ dan CI- terjadi dengan Na+ - CI- symporters.)
Kalium
Ion Kalium (K+) adalah kation paling banyak yang berada di cairan intraselular (140 mEq/L). K+ berperan dalam menentukan peristirahatan potensial membran dan di fase repolarisasi dari gerak potensial di nefron dan otot polos. K+ juga membantu menjaga volume cairan intraselular tetap normal. Ketika K+ berpindah ke dalam atau keluar dari sel, penukaran sering terjadi untuk H+ dan dengan demikian membantu mengatur pH cairan tubuh.
Normal konsentrasi K+ dalam plasma darah adalah 3,5 – 5,0 mEq/L dan terutama diatur oleh aldosteron. Konsentrasi K+ dalam plasma darah tinggi, banyak aldosteron disekresikan dalam darah. Kemudian aldosteron menstimulasi sel dari duktus kolektivus ginjal untuk mensekresikan lebih banyak K+ sehingga K+ dikeluarkan melalui urin. Sebaliknya, ketika konsentrasi K+ dalam plasma darah rendah, terjadi pengurangan sekresi aldosteron dan sedikit K+ yang diekskresikan melalui urin. Karena K+ dibutuhkan selama fase repolarisasi dari potensial aksi, tingkat ketidaknormalan K+ dapat mematikan. Secara cepat hyperkalemia (konsentrasi K+ dalam darah di atas normal) dapat menyebabkan kematian untuk kelainan pada jantung (VF).
Bikarbonat
Ion bikarbonat (HCO3- ) adalah anion kedua yang umum terdapat di ekstraseluler .Konsentrasi HCO3- normal dalam plasma darah adalah 22 – 26 mEq/L dalam pembuluh darah arteri sistemik dan 23 – 27 mEq/L dalam pembuluh darah vena sistemik. Konsentrasi HCO3- meningkat ketika aliran darah menuju ke sistem kapiler karena karbondioksida dilepas oleh sel metabolisme aktif menggabungkan dengan air dalam bentuk asam karbon. Asam karbon kemudian membentuk H+ dan HCO3-. Aliran darah sampai ke kapiler pulmonary/paru-paru, bagaimanapun konsentrasi HCO3- menurun ketika karbondioksida dikeluarkan. (Gambar 23.24 hal.878 lihat reaksinya). Cairan intraselular juga berisi jumlah kecil dari HCO3-. Sebagai catatan, perubahan dari Cl¬- untuk HCO3- membantu menjaga keseimbangan anion dalam cairan ekstraselular dan cairan intraseluler.
Ginjal merupakan pengatur utama konsentrasi HCO3- dalam darah. Sel interkalasi dari tubulus renal dapat di bentuk HCO3- dan pengeluaran ke dalam darah ketika kadar darah adalah rendah. (lihat gambar 27.8) atau ekskresi kelebihan HCO3- melalui urine ketika kadar dalam darah terlalu tinggi. Perubahan tingkat HCO3- dalam darah ini benar – benar di pertimbangkan dalam bab ini, dalam bagian keseimbangan asam basa.
Kalsium
Karena sebagian besar kalsium paling penting dalam tulang, ini merupakan mineral terbanyak di dalam tubuh. Kira – kira 98% dari kalsium dalam orang dewasa terletak di dalam tulang dan gigi, di mana merupakan gabungan dengan phospat untuk bentuk kisi – kisi kristal dari garam mineral. Di dalam cairan tubuh, kalsium merupakan kation seluler utama (Ca2+). Konsentrasi normal dari bebas atau tidak terikat Ca2+ dalam plasma darah adalah 4,5 – 5,5 mEq/L. Kira – kira jumlah yang sama dari Ca2+ terikat untuk bermacam – macam protein plasma. Kontribusi bertambah lagi untuk penguatan tulang dan gigi. Kalsium berperan penting dalam penggumpalan darah, pelepasan neurotransmiter, pemeliharaan tonus otot, merangsang saraf dan jaringan otot.
Dua pengatur utama dari konsentrasi Ca2+ dalam plasma darah adalah hormon paratiroid (PTH) dan calcitrol (1,25 – dihidroksi vitamin D3), bentuk dari vitamin D itu berperan sebagai hormon (lihat gambar 18.14 – hal 640). Kadar Ca2+ dalam plasma darah yang rendah akan menyebabkan pengeluaran PTH secara berlebihan, yang mana menstimulasi rangsangan osteoklas dalam jaringan tulang untuk pelepasan kalsium dan phospat dari matriks tulang. Demikian, pertambahan PTH meningkatkan reabsorpsi tulang. Hormon paratiroid juga mempertinggi reabsorpsi Ca2+ dari filtrasi glomerulus berakhir ke sel tubulus renal dan kembali ke dalam darah, dan meningkatkan produksi calcitriol, yang mana dalam peningkatan absorbsi Ca2+ dari makanan di dalam sistem gastrointestinal.
Phospat (PO4)
Kira – kira 85% dari pospat adalah kalsium garam pospat, yang mana merupakan komponen struktur tulang dan gigi. Sisanya 15% adalah di ionisasi. Tiga ion pospat (H2PO4- , HPO4- dan PO3-4 ¬) merupakan anion intraseluler yang mempengaruhi pH normal dari cairan tubuh. HPO4- adalah sebagian besar bentuk umum. Kontribusi pospat kira–kira 100 mEq/L dari anion untuk cairan intraseluler. HPO4- ini adalah penahan penting dari H+, yang kedua dalam cairan tubuh dan dalam urine. Meskipun beberapa “bebas”, sebagian besar ion pospat adalah kovalen loncatan untuk molekul – molekul organ seperti lipid – lipid (pospolipid), protein, karbohidrat, asam nukleat ( DNA dan RNA) dan adenosintriphospat(ATP). Konsentrasi ion pospat normal dalam plasma darah hanya 1.7 – 2.6 mEq/L. Dua hormon itu berpengaruh untuk homeostatis kalsium – hormone paratiroid (PTH) dan calcitriol juga pengaturan kadar HPO4- dalam plasma darah. PTH menstimulasi resorpsi dari susunan angka – angka tulang oleh kelompok atau kelas tulang, yang mana terjadi pelepasan kedua ion pospat dan kalsium dalam aliran darah. Di dalam ginjal, bagaimanapun, PTH menghalangi reabsorpsi dari ion pospat saat merangsang reabsorpsi dari ion kalsium oleh sel tubulus ginjal. Kemudian, pelepasan PTH akan meningkatkan pengeluaran pospat melalui urin dan menurunkan kadar pospat dalam darah. Calcitriol meningkatkan absorpsi pospat dan kalsium dari sistem pencernaan.
Magnesium
Kira – kira 54% dari total tubuh terdiri dari magnesium yang terdapat pada tulang dalam bentuk susunan – susunan garam magnesium. Sisanya 46% adalah ion – ion magnesium (Mg2+) di cairan intraseluler, (45%) berada di cairan ekstraseluler. Mg2+ adalah kation terbesar kedua yang sebagaian besar terdapat di intraselular (35 mEq/L). Kegunaan Mg2+ adalah faktor untuk mengetahui enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme karbohidrat dan protein dan untuk pompa sodium – potassium. Mg2+ sangat diperlukan untuk aktivitas saraf otot normal, synaptic transmission, dan fungsi myocardial. Dalam penjumlahan, penyimpanan hormon paratiroid (PTH) tergantung Mg2+.
Normalnya konsentrasi Mg2+ adalah sedikit/rendah di dalam plasma darah, biasanya 1.3 – 2.1 mEq/L. Beberapa faktor regulasi/pengaturan kadar Mg2+ dalam plasma darah sebagai dasar yang menyebabkan pelepasan Mg2+ ke dalam urin dengan adanya respon dari dalam. Untuk Hiperkalsemia, Hipermagnesia, terjadi pelepasan di dalam volume cairan ekstraseluler, pengurangan hormon paratiroid dan asidosis, tetapi sebaliknya terjadi kondisi penurunan ekskresi Mg2+ oleh ginjal. Tabel 27.2 menggambarkan ketidakseimbangan hasil/akibat dari defesiensi atau kelebihan untuk beberapa elektrolit. Resiko ketidakseimbangan cairan dan elektrolit tergantung dari asupan cairan dan makanan, seperti pada bayi dan orang tua yang masuk rumah sakit, atau perorangan yang menjalani perawatan/pengobatan meliputi pemasukan intravena, pembuangan atau pengisapan dan pemasangan kateter, misalnya orang yang diberikan obat diuretik, terlalu banyak kehilangan cairan dan membutuhkan kenaikan asupan cairan, atau mempunyai pengalaman kelebihan cairan dan mempunyai pembatasan asupan cairan. Misalnya, para atlet dan tentara dalam lingkungan panas, seseorang setelah pembedahan, luka berat atau kejadian trauma, orang dengan penyakit kronik (kegagalan jantung kongestif, diabetes, penyakit paru obstruksi menahun / kronik, dan kanker) orang yang mempunyai pantangan pada makanan atau minuman tertentu.
TABEL 27.2 Ketidakseimbangan Elektrolit
Kekurangan Kelebihan
Elektrolit Nama dan Penyebab Tanda dan gejala Nama dan penyebab Tanda dan gejala
Sodium (Na+) 136-148 mEq/L Hyponatremia
(hi-po-na-TRE-me-a)
Boleh jadi karena mengurangi asupan sodium; ditambah karena muntah, diare, kekurangan hormon aldosteron,atau pemberian obat diuretik dan terlalu banyak asupan air. Kelemahan otot, pusing,sakit kepala dan hipotensi, denyut jantung tidak normal dan syok; kekacauan mental,pingsan dan koma. Hipernatremia,Bisa terjadi karena dehidrasi,kehilangan air, atau cairan intravena,menyebabkan hipertonik pada ECF, yang mana menahan air keluar dari sel tubuh ke dalam ECF,menyebabkan sel dehidrasi. Kehausan, hipertensi, bengkak/edema,agitasi dan sawan.
Klorida (Cl-)
95-105 mEq/L Hypochloremia
(hi-po-klo-RE-me-a)
Bisa dikarenakan terlalu banyak muntah, kelebihan cairan, kekurangan hormon aldosteron, gagal jantung kongestif dan terapi dengan diuretic khusus seperti furosemide (obat yang dipakai dalam pengobatan edema yang berkaitan dengan gagal ginjal kongestif atau hepar dan juga pengobatan hipertensi) Kekejangan otot, metabolisme alkalosis,pernapasan dangkal, hipotensi dan tetani. Hyperchloremia
Disebabkan dehidrasi karena kekurangan asupan air atau kehilangan air; kelebihan asupan klorida atau gagal ginjal kronik, Hyperaldosteron, asidosis dan beberapa obat – obatan. Lesu,kelemahan, asidosis metabolik, pernapasan cepat dan dalam.
Potasium (K+)3,5 – 5,0 mEq/L Hypokalemia
(Hi-po-ka-Le-me-Bisa dari kelebihan /terlalu banyak memuntahkan atau diare, pengurangan asupan potassium, tinggi hormon aldosteron, penyakit ginjal dan terapi dengan beberapa diuretik. Kelelahan otot,lemah,kelumpuhan,kekacauan mental,pertambahan pengeluaran urin, pernapasan dangkal dan perubahan pada elektro cardiogram (ECG) pada gelombang T. Hyperkalemia, Bisa karena kelebihan asupan, gagal ginjal, kekurangan hormon aldosteron, menghancurkan luka – luka pada jaringan tubuh atau transfusi darah yang mengalami hemolisis. Sifat lekas marah, mual, muntah, diare, kelemahan otot, dapat menyebabkan kematian karena aritima jantung yang ditandai oleh kontraksi fibrilasi otot ventrikel.
Kalsium (Ca2+) Total 5,9 – 10,5 mg/dL.di ionisasi = 4,5 – 5,5 mEq/L Hypocalcemia (Hi-po-kal-se-me-a
Disebabkan karena kekurangan kalsium, kekurangan asupan kalsium tingkat tinggi dari pospat atau hipoparatiroid. Kematian rasa dan berfikir dari kesulitan; gerak reflek sangat tinggi, otot mengerut; tetani, fraktur tulang; spasme otot laring yang dapat menyebabkan kematian karena sesak napas (asfiksia) Hypercalcemia,Hasil dari aktivitas kelenjar paratiroid yang berlebihan, beberapa kanker, asupan Vit.D terlalu banyak, penyakit paget’s dari tulang. lesu,kelemahan,hilang nafsu makan, mual, muntah, banyak urin, sensasi kulit yang tidak nyaman, tulang sakit, depresi, kebingungan, perasaan menyimnpang seperti kesemutan, tingkat kesadaran menurun dan koma.
Phospat (HPO2-4 )1.7 -2.6 mEq/L Hypophosphatemia (Hi-po-fos-fa-Te-me-a).Bisa disebabkan kelebihan atau kekurangan di urin, penurunan penyerapan usus atau peningkatan kerja usus Kebingungan, koma, nyeri dada dan sakit otot, mati rasa, penurunan koordinasi,kekurangan daya ingatan dan lesu. Hiperphospatemia, terjadi ketika ginjal tidak mampu mengeluarkan kelebihan pospat, terjadi dalam gagal ginjal; dapat juga karena peningkatan asupan pospat atau pengrusakan dari sel tubuh, yang mana pelepasan pospat ke dalam darah. Hilang nafsu makan, mual, muntah, kelemahan otot, reflek hiperaktif, tetani, dan kecepatan denyut jantung yang tidak normal.
magnesium (Mg2+)1.3 – 2.1 mEq/L Hypomagnesemia (Hi-po-mag-ne-se-me-a). Bisa jadi untuk asupan tidak mencukupi atau mengalami kelebihan urine atu feses; juga terjadi pada pengguna alkohol,malnutrisi,obesitas millitus dan terapi diuretic. Kelemahan,cepat marah, tetani, mengigau, kebingungan, hilangnya selera makan,mual,muntah, kesemutan dan variasi dari irama normal denyut jantung. Hipermagnesemia,terjadi pada gagal ginjal atau karena peningkatan asupan Mg2+ seperti Mg2+ berisi melawan keasaman:juga terjadi karena kekurangan hormon aldosteron dan hipertiroid. hipotensi, kelemahan otot atau kelumpuhan, mual,muntah dan perubahan fungsi mental.
Tingkat dari kesadaran yang dapat sanggup untuk kebutuhan komunikasi atau respon untuk kehausan juga subjek untuk cairan dan keseimbangan cairan.
Cek point
1. apa fungsi elektrolit dalam tubuh?
2. Tiga elektrolit penting yng berada di ekstraselular dan tiga elektrolit penting intraseluler dan indikasi bagaiman setiap regulasi.
Keseimbangan Asam - Basa
Sasaran
1. Perbandingan peranan penyangga, ekshalasi CO2, dan pengeluaran ginjal H+ dapat menjaga pH cairan tubuh.
2. Mendefinisikan ketidakseimbangan asam, menggambarkan efek pada tubuh, dan menjelaskan prosesnya.
3. Dari pembahasan kita sampai sekarang, haruslah jelas semacam itu bahwa ion mempunyai peranan berbeda yang membantu menjaga homeostasis. Utamanya homeostatis adalah tantangan yang mengatur konsentrasi H+ (pH cairan tubuh dalam batas normal). Tugas ini memelihara keseimbangan asam yang menjadi dasar dari kondisi kritis ke fungsi seluler normal. Sebagai contoh, bentuk tubuh protein yang mengaktifkan mereka untuk melakukan fungsi khusus, sangat peka terhadap perubahan pH. bila diet berisi sejumlah besar protein, seperti halnya khas di Amerika utara, metabolisme seluler memproduksi banyak asam dari pada basa, yang cenderung mengasamkan darah. sebelum meneruskan sesi bab ini, kamu mungkin mempunyai harapan meninjau bahasan asam, basa, dan pH di halaman 42 - 43.
Orang sehat, mempunyai beberapa mekanisme untuk membantu menjaga ph dalam pembuluh darah sistemik di antara 7,35 dan 7,45 ( ph dari 7,4 sesuai dengan H+ konsentrasi 0.00004 meq/liter = 40 meq/liter. Karena reaksi metabolisme sering memproduksi kelebihan H+, ketiadaan beberapa mekanisme untuk dapat menggunakan akan tetapi tingkat H+ di cairan tubuh dapat terjadi kenaikan dengan cepat sampai tingkat kematian. Homeostasis dari konsentrasi H+ yang sedikit dapat menjadi pokok kelangsungan hidup. Pemindahan H+ dari cairan tubuh dan kemudian keluar dari tubuh tergantung dari tiga mekanisme utama sebagai berikut:
1. Sistem penyangga: penyangga bertindak mengikat H+ sementara di mana terjadi perubahan yang sangat reaktif akibat kelebihan H+ berulang kali. Sistem penyangga akan menaikkan ph cairan tubuh tetapi tidak mengubah H+ dari tubuh.
2. Ekhalasi gas CO2/asam arang: Dengan meningkatkan kedalaman bernapas, banyak gas CO2 dapat di hembuskan. Dalam menit ini mereduksi tingkat asam-arang di darah, yang menentukan pH darah (mereduksi kadar H+darah).
3. Ekskresi H+ melalui ginjal: Mekanisme paling lambat, tetapi satu-satunya cara mengeluarkan asam selain dari asam-arang, walaupun ekskresinya melalui urin.
Kami akan menguji setiap dari mekanisme ini lebih detail di bagian berikut.
Aksi - Aksi Sistem Penyangga
Sistem penyangga di tubuh terdiri dari asam lemah dan garam asam, yang berfungsi sebagai asam lemah. Penyangga menyajikan secara cepat, drastis terhadap perubahan pH cairan tubuh dengan cara mengubah asam kuat dan basa ke asam lemah dan basa lemah dalam bagian kedua yang sangat kecil. Asam kuat mengeluarkan H+ dan memberikan banyak ion hidrogen. Dengan cara yang sama, basa kuat menaikkan pH. Sistem penyangga yang pokok dalam cairan tubuh adalah protein. Sistem penyangga didapatkan dari asam arang acid-bicarbonate dan sistem penyangga fosfat.
Sistem Protein Penyangga
Sistem protein penyangga paling banyak berada di cairan intraceluler dan plasma darah. Sebagai contoh protein hemoglobin khususnya sebagai penyangga baik dalam sel darah merah, dan zat putih telur merupakan protein penyangga utama di plasma darah. Protein disusun dari asam amino, molekul organik yang berisi sedikitnya satu carboxyl grup (-COOH dan sedikitnya satu amino grup (-NH2 ); grup ini merupakan komponen protein fungsional dalam sistem penyangga. Grup carboxyl bersifat asam dengan melepaskan/mengeluarkan H+ bila pH naik; ini memisahkan sebagai berikut :
NH2 C
H+ kemudian dapat berpengaruh dengan beberapa kelebihan OH- encer ke bentuk air. Grup amino bebas dari protein dapat bersifat asam dengan mengkombinasikan dengan H+ bila pH turun sebagai berikut:
C COOH
Protein dapat menyangga asam dan basa sebagai tambahan terhadap carboxyl terminal dan kelompok amino sisi rantai yang dapat menyangga H+ memberikan sebanyak 7 dari 20 asam amino.
Sebagai contoh, kami telah mencatat system penyangga protein hemoglobin penting (H+ ) dalam sel darah merah (lihat gambar 23.24 di halaman 878 sebagai aliran darah kapiler sistemik, gas asam-arang (CO2+) melewati sel/jaringan ke sel darah merah, dimana ini berkombinasi dengan air (H2O)atau dari asam-arang (H2CO3). Sekali dibentuk, H2CO3- memisahkan H+ dan HCO3- pada waktu yang sama itu CO2 masuk ke dalam sel darah merah, oxy hemoglobin (HbO2) yang sedang memberikan oksigennya ke sel/jaringan. Penurunan hemoglobin (deoxyhemoglobin mengambil H+ ), untuk alasan ini, penurunan hemoglobin biasanya ditulis sebagai Hb- H.
Berikut Reaksi Hubungan:
H2O + CO2 H2 CO3
H2CO3 H+ + HCO3-
Hb-O2 + H+ Hb-H + O2
Sistem Penyangga Bikarbonat Asam-Arang
Sistem penyangga bikarbonat asam-arang didasarkan pada ion bikarbonat (HCO3-) yang dapat bertindak sebagai asam lemah. Sebagian dari kamu telah belajar, merupakan anion yang berada di intraseluler dan ekstraseluler (gambar cairan 27.6. Karena ginjal juga baru manyatukan HCO3-, menyerap kembali dan menyaring HCO3-. Penyangga penting ini tidak hilang di urin. Jika ada kelebihan H+ , HCO3 dapat berfungsi sebagai asam lemah dan menghilangkan akses H+ sebagai berikut:
H+ + HCO3 H2CO3
Kemudian, HCO3 memisahkan air dan gas, dan CO2 dihembuskan dari paru-paru.
Sebaliknya, jika ada kekurangan H+, H2CO3- dapat berfungsi sebagai asam lemah dan menyediakan H+ sebagai berikut:
H2CO3 H+ + HCO3
Ph dari 7.4, konsentrasi HCO3- kira-kira 24 meq/liter dan konsentrasi H2CO3 1.2 mmol/liter, ion bikarbonat melebihi jumlah asam-arang macular dengan 20 ke 1 karena CO2 dan H2O berkombinasi menjadi H2CO3. Sistem penyangga ini tidak bisa melindungi dari perubahan pH yang berhubungan dengan pernapasan di mana ada kelebihan atau kekurangan CO2.
Sistem Penyangga Fosfat
Sistem penyangga fosfat bertindak melalui mekanisme mirip kepada satu sistem asam-arang penyangga bikarbonat. Komponen sistem penyangga ion fosfat hydrogen fosfat (H2PO4-) dan monohydrogen fosfat (HPO42-) karena fosfat itu adalah bagian utama anion di cairan intraseluler dan sebagian kecil berada di ekstraseluler (gambar 27.6) ion monohydrogen fosfat bertindak sebagai asam lemah dan mampu membuffer asam kuat SCH sebagai OH-, sebagai berikut:
OH- + H2PO4- H2O + HPO42-
Ion monohydrogen fosfat mampu membuffer H+ dan dilepaskan oleh asam kuat seperti zat air-khlor (HCl) dengan bertindak sebagai asam lemah:
H+ + HPO42- H2PO4-
Karena konsentrasi fosfat tertinggi di cairan intraseluler, sistem penyangga fosfat penting sebagai pengatur pH di cytosol. Ini juga bertindak lebih sedikit cairan berada di ekstraseluler, dan asam penyangga di urin. H2PO4- dibentuk karena kelebihan H+ di tubulus ginjal berkombinasi dengan HPO42- (lihat gambar 27.8) H+ itu menjadi bagian dari H2PO4- melalui urin. Reaksi ini merupakan satu arah dengan ginjal yang membantu menjaga pH darah dengan mengeluarkan H+ melalui urin.
Pengeluaran Gas Asam-Arang
Bernafas juga memiliki peranan penting untuk memelihara pH cairan tubuh. Untuk menambah konsentrasi H+ dan membuat pH menjadi lebih rendah (membuat carian tubuh banyak asam). karena H2CO3 dapat hilang dengan menghembuskan CO2. Ini disebut asam dan mudah menguap. Sebaliknya penurunan konsentrasi CO2 dalam cairan tubuh dapat menaikkan pH (membuat cairan tubuh banyak bersifat basa). Interaksi kimia ini diilustrasikan dengan reaksi- reaksi dapat dibalik:
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Perubahan kedalaman bernapas CO2 mengubah pH cairan tubuh dalam beberapa menit. Dengan meningkatkan ventilasi, banyak CO2 yang dihembuskan; konsentrasi H+ turun dan pH darah naik. Menggandakan ventilasi pH 0.23 satuan, dari 7.4 ke 7.63. Jika ventilasi lebih lambat daripada normal, gas asam-arang menjadi berkurang pada saat dihembuskan, dan pH darah turun. Untuk mengurangi ventilasi menjadi seperempat lebih rendah dari pH normal dengan 0.4 satuan dari 7.4 ke 7.0.
PH cairan tubuh dan kedalaman bernapas saling berhubungan melalui umpan balik negative yang berulang (gambar 27.7) bila keasaman darah menambah, terjadi penurunan PH (menambah konsentrasi H+ akan diketahui oleh pusat chemoreceptor di aortic dan carotid, dimana keduanya dapat merangsang daerah inspiratory di medulla oblongata dan sekeliling chemoreceptor di aortic dan badan carotid. Sebagai hasilnya, diafragma dan otot pernapasan dapat mengalami gangguan sehingga banyak CO2 yang dihembuskan. Jika kekurangan H2CO3 dan sedikit H+, pH darah meningkat. Bila respon pH darah (konsentrasi H+) kembali ke normal, kembali menjadi keseimbangan asam basa. Umpan balik negatif mengoperasikan kadar CO2 dalam darah meningkat, ventilasi meningkat yang banyak mengeluarkan CO2, untuk menurunkan konsentrasi H+ dan meningkatkan PH darah.
Sebagai pembanding, jika pH darah meningkat, pusat pernapasan mengurangi kedalaman pernafasan.
Penurunan konsentrasi CO2 darah punya efek yang sama. Bila pernafasan menurun, kadar CO2 tinggi dalam darah dan konsentrasi H+ meningkat.
Ekresi Kation (H+) dari Ginjal
Reaksi metabolisme memproduksi asam nonvolatile seperti asam sulfuric kadar rata-rata keasaman kira-kira 1 meq dari H+ per hari untuk setiap kilogram berat badan. Satu-satunya cara pengeluaran kelebihan asam ini dengan mengeluarkan H+ melalui urin. Cara ini berkontribusi besar terhadap keseimbangan asam basa, mengejutkan apabila bisa menyebabkan gagal ginjal sehingga dengan cepat mengakibatkan kematian.
Sebagaimana kamu belajar di bab 26, sel-sel di tubulus proksimal dan pembuluh ginjal memisahkan ion hidrogen ke cairan sampai duktus kolektivus. Antiporter tubulus proksimal Na+/H- memisahkan sebagian H+ untuk penyerapan kembali Na+ (lihat gambar 26.30 di halaman 1011). Lebih penting lagi untuk pengaturan PH cairan tubuh, akan tetapi sel-sel intercalator mengalir ke pembuluh. Membran sel-sel intercalator masuk memompa satuan listrik/proton (H+ ATPase itu memisahkan H+ ke (gambar cairan berbentuk tabung 27.8) sel-sel intercalator dapat memisahkan H+ sehingga konsentrasi efektif dari urin itu dapat mencapai 1000 kali permenit (3 satuan PH) lebih asam dari pada darah. HCO3- diproduksi oleh H2CO3 di dalam sel-sel intercalator menyeberang menyilang membran basolateral dengan bantuan antiporter C1-/HCO3- dan kemudian bergabung ke kapiler peritubular (gambar 27.8a) HCO3- masuk dalam darah tanpa melalui penyaringan). Dengan kondisi ini, darah yang meninggalkan ginjal di pembuluh vena renal dengan banyak konsentrasi HCO3- dari pada pemasukan darah ginjal di arteri renal.
Jenis kedua, Intercalated cell / sel penengah mempunyai satuan listrik positif memompa masuknya membran basolateral dan antiporter C1-/HCO3- dalam membran sikal. Sel penengah memisahkan HCO3- dan menyerap kembali H+. Jadi, dua tipe sel penengah membantu menjaga PH cairan tubuh dengan dua cara yaitu dengan mengeluarkan kelebihan HCO3- bila PH terlalu tinggi.
H+ dikeluarkan menuju pembuluh kolektivus, tetapi tidak bermuara/ menghasilkan HCO3-, kebanyakan dari yang telah disaring dan diserap kembali. Dua penyangga lain berkombinasi dengan H+ di pembuluh kolektivus (gambar 27.8b) paling banyak system penyangga HPO42- (amoniak) di pembuluh kolektivus. H+ berkombinasi dengan ekstrak zat H+ dengan sel penengah di pembuluh (gambar 27.8) HCO3- = ion bicarbonat; CO2 =carbonat dioksida; H2O =air; H2CO3 = asam carbonat; Cl= ion klorida; NH3=ammonia; NH4 = ion ammonium; HPO42- = ion phosphate; H2PO4 = ion monohydrogen fosfat.
Urin dapat mencapai 1000 kali/menit banyak asam daripada darah dalam kaitan dengan cara menjalankan satuan listrik positif memompa di duktus kolektivus di ginjal. Apa akan didapatkan efek narkoba yang blokir kegiatan dari asam arang anhydrase?
HPO2-4 ke bentuk H2PO4- (menghydrogen ion fosfat) dan dengan NH3 ke bentuk NH4 ( ion ammonium).Karena ini ion tidak bisa hubungan kembali sel tubulus,mereka mengeluarkan di urin.
Tabel 27.3 meringkaskan mekanisme keutamaan pH dari cairan tubuh..
Ketidak seimbangan asam-basa
Normal pH jarak systemic arteial darah diantara 7.35 (= 45 nEq dari H+/liter
dan 7.45 (=35 nEq dari H+/liter. Asidosis atau acidemia kondisi di mana pH darah lebih tinggi dari 7.45.
Efek utama secara fisiologi acidosis adalah depresi sistem saraf pusat melalui depresi pengiriman synaptic. jika pH darah arteri sistemik turun dibawah 7, depresi sistem saraf sangat berat yang individu dapat menjadi disorentasi, kemudian koma , dan mungkin mati. Pasien dengan dosis berat biasanya mati dalam kondisis koma. Efek fisiologi utama alkalosi, secara kontras, rangsang yang berlebih di kedua sistem saraf pusat dan saraf perifer. Neuron memerintahkan impuls secara berulang, ketika tidak ada stimulasi normal; hasil saraf berlebihan, otot kaku, dan bahkan kejang hebat dan kematian.
Pertukaran dalam pH darah yang menunjukan acidosi atau alkalosi bisa respon dengan kompensasi, Respon fisiologis ketidak seimbangan asam basa membuat pH darah arteri normal. Kompensasi mungkin bisa secara lengkap, jika pH dibawah dalam rentang normal, atau sebagian, jika sistem darah pH
tabel 27.3 Mekanisme yang menjaga pH cairan tubuh
Mekanisme Keuntungan
Sistem Buffer Terdiri dari banyak asam lemah dan garam pada asam,yang mana berfungsi seperti basa lemah. Mereka mencegah perubahan drastis pada pH cairan tubuh.
Protein Kelebihan bufer pada sel tubuh dan darah. Hemoglobin merupakan sel darah merah pada bufer yang baik.
Asam karbonat & bicarbonat Pengaturan penting pada pH darah. Kelebihan buffer dalam cairan extraseluler (ECF).
Phospat Buffer penting pada cairan intraseluler dan di urin.
Exhalasi CO2 Dengan meningkatkan exhalasi pada CO2, pH meningkat (sedikit H+ ). Dengan penurunan exhalasi pada CO2, pH menurun (kelebihan H+ ).
Ginjal Tubulus renal mengeluarkan H+ ke dalam urin dan mereabsorbsi HCO3- sehingga tidak banyak kehilangan di urin.
Lebih rendah dari 7.35 atau diatas 7,45. Jika seseorang pH darah berubah akan menyebabkan metabolik,Hiperventilasi atau hipoventilasi dapat membantu pH darah kembali menjadi rentang normal; bentuk dari kompensasi ini merupakan kompensasi respiratori, terjadi beberapa menit dan mencapai waktu maximum. Bagaimanapun jika seseorang mengalami perubahan pH darah menyebabkan respiratori kemudian kompensasi ginjal – perubahan ini terjadi pada sekresi H+ dan di reabsorbsi HCO3- oleh tubulus ginjal – dapat membantu mengembalikan perubahan kompensasi renal bisa dimulai dalam beberapa menit tetapi terjadi beberapa hari dalam mencapai kondisi maximum efektif.
Dalam mengikuti diskusi ini, catatan kedua respirasi asidosis dan respirasi alkalosis terjadi perubahan di tekanan parsial CO2 atau Pco2 di sistem arteri darah (rentang normal 35- 45 mmHg). Perbedaan kedua konsentrasi HCO3- (rentang normal 22- 26 mEq / Liter pada sistem arteri darah).
Respirasi Asidosis
Tanda respirasi asidosis adalah ketidaknormalnya Pco2 tinggi pada sistem arteri darah – diatas 45 mmHg. Ketidakadekuatan exhalasi pada CO2 menyebabkan pH darah turun. Beberapa keadaan yang menurunkan gerakan CO2 dari darah ke alveoli pada paru ke atmosfer yang menyebabkan meningkatnya CO2, HCO3- dan H+. Kondisi demikian menyebabkan emfisema, pembengkakan pulmoner luka pada pusat respirasi pada medula oblongata, obstruksi jalan nafas atau kerusakan otot pernafasan. Jika masalah respirasi tidak begitu berat, ginjal dapat membantu meningkatkan pH darah ke rentang normal oleh peningkatan ekskresi H+ dan Reabsorbsi HCO3- (kompensasi renal). Hasil akhir respirasi asidosis adalah untuk meningkatkan ekshalasi CO2, sebagai contoh terapi ventilasi. Sebagai tambahan, penambahan HCO3- mungkin dapat membantu.
Respirasi alkalosis
Respirasi alkalosis, sistem arteri darah tekanan CO2 turun dibawah 35 mmHg, penyebab penurunan CO2 dan menghasilkan peningkatan pada pH yaitu Hiperventilasi yang mana terjadi pada kondisi yang merangsang area inspirasi di otak. Seperti keadaan tingginya defisiensi pemasukan oksigen atau sakit paru – paru, kecelakaan serebrovaskuler (strok) atau cemas yang berat dan juga kompensasi renal mungkin akan membawa pH darah kembali ke rentang normal. Jika ginjal mampu menurunkan ekskresi H+ dan reasorbsi HCO3- pengobatan respirasi alkalosis membantu meningkatakan tingkat CO2 di dalam tubuh. Satu pengobatan sederhana, seseorang bernapas menggunakan tabung oksigen dalam periode pendek ; hasilnya seperti seseorang menghirup udara dengan konsenyrasi CO2 di atas normal.
Metabolik asidosis
Metabolik asidosis, sistem arteri darah tingkat HCO3- di bawah 22 mEq / Liter seperti penurunan bufer yang menyebabkan penurunan pH darah. Tiga keadaan lemahnya tingkat darah pada HCO3- :
1. Kehilangan HCO3- mungkin terjadi dengan diare yang berat / tidak berfungsinya ginjal.
2. Penimbunan asam dari pada asam karbonat, mungkin terjadi pada ketosis (gambar pada hal.967) atau
3. Kerusakan ginjal untuk mengekskresi H+ dari metabolisme protein. Jika masalah ini tidak terlalu berat, Hiperventilasi dapat membantu pH darah ke dalam rentang normal ( kompensasi respirasi).Pengobatan metabolik asidosis terdiri atas jalannya cairan intravena pada sodium bikarbonat dan mengoreksi penyebab asidosis.
Metabolik alkalosis
Metabolik alkalosis, sistem arteri darah HCO3- konsentrasi di atas 26 mEq / Liter, tidak bernapas akibat kehilangan asam atau peningkatan pemasukan obat alkaline menyebabkan pH darah meningkat di atas 7,45. Muntah yang berlebih pada lambung yang menyebabkan kehilangan substansi asam hidroklorida mungkin paling sering menyebabkan metabolik alkalosis. Penyebab lain pemasukan penyerapan berlebih pada gaster, penggunaan diuretik, keusakan endokrin, meningkatnya obat – obat alkaline ( antasid) dan dehidrasi yang berat.Kompensasi respirasi sampai hipoventilasi mungkin membawa pH darah ke dalam rentang normal. Pengobatan metabolik alkalosis yaitu pemberian cairan untuk mengoreksi Cl- , K+ dan elektrolit lain yang mendefesiensi lebih yang menyebabkan alkalosis.
Diagnosa Ketidakseimbangan asam basa
Salah satu yang sering jadi penyebab ketidakseimbangan asam basa oleh evaluasi dari tiga faktor sederhana dalam sistem darah arteri : PH, konsentrasi HCO3- , Pco2. Tiga nilai kimia darah dari beberapa uji terdiri dari 4 langkah :
1. Catatan pH adalah tinggi (alkalosis) atau rendah (asidosis).
2. Kemudian menentukan nilai – Pco2 / HCO3- – keluar dari rentang normal dan dapat menyebabkan perubahan pH sebagai contoh peningkatan pH dapat disebabkan oleh rendahnya Pco2 atau tingginya HCO3-.
3. Jika penyebab dari perubahan Pco2 masalah pernapasan, jika disebabkan oleh perubahan dalam HCO3-, masalah metabolik.
4. Sekarang lihat nilai yang tidak cocok dengan observasi perubahan pH. Jika beberapa rentang normal tidak ada kompensasi, jika diluar rentang normal terjadi kompensasi dan koreksi bersama ketidakseimbangan pH.
TABEL 27.4 Ringkasan Asidosis dan Alkalosis
Kondisi Definisi Penyebab Mekanisme kompensasi
Respirasi asidosis Peningkatan Pco2(di atas 45 mmHg) dan penurunan PH (dibawah 7,35) jika tidak ada kompensasi Hipoventilasi disebabkan emphisema, pembengkakan pulmonari, trauma pusat respirasi, obstruksi jalan napas atau tidak berfungsinya otot respirasi. Ginjal: Peningkatan ekskresi H+ ; peningkatan reabsorbsi HCO3-. Jika kompensasi lengkap, pH akan menjadi rentang normal tetapi Pco2 akan meningkat.
Respirasi alkalosis Penurunan Pco2 (dibawah35 mmHg) dan peningkatan pH (diatas 7,45) jika tidak ada kompensasi. Hiperventilasi disebabkan defisiensi oksigen, penyakit paru – paru, serebrovaskuler accident (CVA)atau stuk, atau cemas yang berat. Ginjal: Penurunan ekskresi H;penurunan reabsorbsi HCO3- jika kompensasi lengkap pH akan menjadi rentang normal tetapi Pco2 akan menurun.
Asidosis metabolik Penurunan HCO3-¬ ( di bawah 22 mEq / Liter) dan penurunan pH (dibawah 7,35) jika tidak ada kompensasi. Kehilangan ion bikarbonat disebabkan diare, akumulasi asam (ketosis), tidak berfungsinya ginjal. Pernapasan : Hiperventilasi yang mana peningkatan kehilangan CO2. Jika kompensasi lengkap , pH akan menjadi normal tetapi HCO3-¬ akan menurun
Alkalosis metabolik Peningkatan HCO3- ( diatas 26 mEq / liter) dan peningkatan pH ( diats 7,45) jika tidak ada kompensasi. Kehilangan asam disebabkan muntah, penyerapan asam lambung atau pemakaian obat diuretik tertentu ; kelebihan asupan obat alkalin. Pernapasan: Hipoventilasi, yang mana kehilangan CO2 secara perlahan. Jika kompensasi lengkap, pH akan menjadi normal tetapi HCO3- akan meningkat.
PENYIMPANAN CAIRAN, ELEKTROLIT DAN KESEIMBANGAN ASAM-BASA
Utamanya : Menggambarkan perubahan pada cairan, elektrolit dan keseimbangan asam-basa mungkin terjadi pada penyimpanan yang lama.
Ada perbedaan yang jelas antara orang dewasa dan bayi. Teerutama pada bayi prematur dengan pendistribusian cairan, pengaturan keseimbangan cairan dan elektrolit, dan keseimbangn asam-basa. Jadi bayi mengalami lebih bermasalah daripada orang dewasa. Dalam hal ini kondisi perbedaan akan diceritakan dibawah ini :
• Kemampuan dan Penyebaran Air
Total masa tubuh bayi baru lahir sekitar 75% air (dan terdapat 90% pada bayi premature). Total massa tubuh orang dawasa sekitar 50-60% air orang dewasa mencapai presentase kira-kira pada usia 2 tahun). Dewasa ke-2 kebanyakan air berada dalam ICF dan ECF, tetapi bertentangan pada bayi premature karena ECF lebih utama dapat tertukar dengan ICF. Laju kehilangan air tubuh lebih besar pada bayi. Salah satu masalah tersebut yaitu ukuran cairan masuk dan keluar sekitar 7 jam lebih tinggi pada bayi daripada orang dewasa. Sedikit mengubah keseimbangan cairan dapat berakibat abnormalitas berat.
• Laju Metabolisme
Laju metabolisme pada bayi 2 kali lebih berat daripada orang dewasa, hasilnya kelebihan produksi metabolik berupa sampah dan asam yang dapat meningkatkan asidosis pada bayi.
• Perkembangan Fungsional Ginjal
Ginjal pada bayi hanya menampung intisari urin orang dewasa (perkembangan fungsional tidak komplit masih menutup sampai bulan pertama setelah kelahiran berakhir). Hasilnya ginjal pada bayi baru lahir tidak dapat mengkosentrasikan kelebihan asam dalam urin secara efektif seperti pada orang dewasa.
• Permukaan Area Tubuh
Perbandingan permukaan area tubuh ke volume tubuh pada bayi sekitar 3 kali lebih besar daripada orang dewasa. Kehilangan air yang tinggi secara signifikan pada bayi melalui kulit daripada orang dewasa.
• Laju Pernafasan
Rata-rata peningkatan laju pernafasan pada bayi (± 30-80 kali/menit) kehilangan banyak air dari paru-paru. Pernafasan alkalosis mungkin terjadi karena pengeluaran peningkatan CO2 dan penurunan tekanan CO2.
• Konsentrasi Ion
Bayi yang baru lahir mempunyai lebih tinggi K+ dan CL- daripada orang dewasa. Ini menciptakan kecenderungan metabolisme asidosis.
Perbandingan dengan dewasa muda, orang dewasa sering mengalami kerusakan pertahanan cairan, elektrolit dan keseimbangan asam basa. Dengan pertambahan usia banyak orang mengalami penurunan volume cairan intraseluler dan penurunan ion K+ dalam total tubuh. Menyebabkan penurunan massa rangka otot dan kenaikan massa jaringan lemak (yang mana mengandung sedikit sekali air). Pengurangan usia berhubungan dalam fungsi pernafasan dan fungsi ginjal yang mengkombinasiakan keseibangan asam basa oleh perlambatan pengeluaran CO2 dan pengeluaran kelebihan asam pad urin. Perubahan ginjal yang lain seperti penurunan aliran darah, penurunan laju fitalitas glomelurus (GFR) dan pengurangan sensitif hormon antidiuretik, berefek pada kemampuan pertahanan keseimbangan cairan dan elektrolit.
Seharusnya penurunan tingkat dan efisiensi kelnjar keringat, kehilangan air dari kulit dipengaruhi dengan usia karena kaitannya perubahan usia orang dewasa tua dalam aliran beberapa cairan dan elektrolitnya mengalami gangguan (kacau) :
- Dehidrasi dan hipernatremia sering terjadi karena ketidakcukupan masukan cairan dari Na+ melalui muntahan, feses, atau urin.
- Hiponatremia mungkin terjadi oleh ketidakcukupan masukan Na+. Kehilangan yang tinggi Na+ pada urin, muntah/diare/kerusakan kemampuan ginjal untuk memproduksi urin.
- Hipoklemia sering terjadi pada orang dewasa tua yang kronik menggunakan obat pencahar (obat cuci perut) untuk membebaskan konstipasi / memasukkan K+, kehabisan obat di uretik untuk terapi hipertensi / penyakit hati.
- Asidosis mungkin terjadi kerusakan kemampuan paru-paru dan ginjal ketidakseimbangan asam basa. Salah satu sebab asidosis adalah penurunan produksi amonia (NH3) oleh tubulus sel renal yang ketika tidak tersedia gabungan dengan H+ dan mengekskresikan dalam urin sebagai NH4+, yang lain disebabkan penurunan pengeluaran CO2.
Senin, 13 Juli 2009
Langganan:
Postingan (Atom)