Jumlah dan Komposisi Cairan Tubuh

Lebih kurang 60% berat badan orang dewasa pada umumnya terdiri dari cairan (air dan elektrolit). Faktor – faktor yang mempengaruhi jumlah cairan tubuh adalah : umur, jenis kelamin, dan kandungan lemak tubuh. Secara umum diketahui, orang yang lebih muda mempunyai persentase cairan tubuh yang lebih tinggi dibandingkan dengan orang yang lebih tua, dan pria secara proporsional mempunyai lebih banyak cairan tubuh dibandingkan dengan wanita. Orang yang gemuk mempunyai jumlah cairan yang lebih sedikit dibandingkan dengan orang yang kurus, karena sel lemak mengandung sedikit air.

Kurang lebih dua per tiga dari cairan tubuh berada dalam kompartemen cairan intraselular, dan banyak terdapat pada masa otot skeletal. kompartemen cairan intraselular lebih jauh dibagi menjadi ruang cairan intravaskular, dan trasnselular. Ruang intravaskular (cairan dalam pembuluh darah) mengandung plasma. Ruang interstisiel mengandung cairan yang mengelilingi sel dn berjumlah sekitar 8 liter pada orang dewasa. Ruang transselular merupakan bagian terkecil dari cairan ekstraseluler dan mengandung kurang lebih 1 leter cairan setiap waktu.

Elektorlit

Elektrolit dalam cairan tubuh merupakan kimia aktif (kation yang mengandung muatan positif, dan anion, yang mengandung muatan negatif). Kation – kation utama dalam cairan tubuh adalah Natrium, Kalium, Kalsium, dan Magnesium. Anion – anion utama adalah Klorida, Bikarbonat, Fosfat, Sulfat, dan Proteinat.

Pengaturan Kompartemen Cairan Tubuh

Osmosis dan Osmolalitas

Jika dua larutan yang berbeda dipisahkan oleh membran impermeabel menjadi subtansi terlarut, perpindahan air terjadi melalui membran dari daerah dengan konsentrasi zat terlarut rendah ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut tinggi sampai larutan tersebut mempunyai konsentrasi yang sama ; difusi air ini disebabkan oleh gradien konsentrasi air yang dikenal sebagai osmosis. Besarnya kekuatan ini tergantung pada jumlah partikel yang terlarut dalam larutan dan bukan pada beratnya. Jumlah partikel yang terlarut dalam satu unit air menentukan osmolalitas atau konsentrasi suatu larutan, yang mempengaruhi perpindahan air antara kompartemen cairan. Ada tiga istilah yang dihubungkan dengan osmosis : tekanan osmotik, tekanan onkotik, dan diuresis osmotik.

v Tekanan osmotik adalah besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan aliran air oleh osmosis

v Tekanan onkotik adalah tekanan osmotik yang dihasilkan oleh protein (y.i ..albumin)

v Diuretik osmotik terjadi ketika terdapat peningkatan haluran urin yang diakibatkan oleh ekskresi subtansi seperti glukosa, manitol, atau agens kontras dalam urin.

Difusi

Difusi didefinisikan sebagai kecenderungan alami dari suatu subtansi untuk bergerak dari suatu area dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke area dengan konsentrasi yang lebih rendah. Difusi terjadi melalui perpindahan tidak teratur (random) dari ion dan malekul.

Filtrasi

Tekanan hidrostatik dalam kapiler cenderung untuk menyaring cairan keluar dari kompartemen vaskuler ke dalam dairan interstisiel.

Pompa Natrium – Kalium

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, konsentrasi Natrium lebih besar dalam CES dibandingkan dengan dalam CIS ; karena ini, ada kecenderungan Natrium untuk memasuki sel dengan cara difusi. Kecenderungan ini diimbangi oleh pompa Natrium – Kalium, yang terdapat pada membran sel dan secara aktif memindahkan Natrium dari sel ke dalam CES. Sebaliknya, konsentrasi Kalium intraseluler yang tinggi dipertahankan dengan memompakan Kalium ke dalam sel. Per definisi, transpor aktif menunjukkan bahwa pengeluaran energi harus terjadi agar terjadi perpindahan terhadap gradien konsentrasi.

Rute Pemasukan dan Kehilangan

Ginjal. Volume urin yang biasa pada orang dewasa adalah antara 1 dan 2 liter per hari. Sebagai aturan umum adalah haluaran kurang lebih 1 ml urin per kilogram dari berat badan per jam (1 ml/kg/jam) pada semua kelompok usia.

Kulit. Perspirasi kasat mata mengacu pada kehilangan air dan elektrolit yang dapat terlihat melalui kulit dengan cara berkeringat. Zat terlarut utama dalam keringat adalah Natrium, Klorida, dan Kalium. Kehilangan keringat yang nyata dapat bervariasi dari 0 sampai 1000 ml atau lebih setiap jam, tergantung pada suhu lingkungan. Kehilangan air yang terus – menerus melalui evaporasi (kurang lebih 600 ml/hari) terjdi melalui kulit sebagai perspirasi tidak kasat mata, suatu bentuk kehilangan air yang tidak tampak. Demam banyak meningkatkan kehilangan air tidak kasat mata melalui paru – paru dan kulit, seperti kehilangan barier kulit alami melalui luka bakar yang luas.

Paru – paru. Paru – paru normalnya membuang uap air (kehilangan tidak kasat mata) pada tingkat antara 300 sampai 400 ml setiap hari. Kehilangannya lebih besar dengan peningkatan frekuensi atau kedalaman pernapasan, atau keduanya.

Traktus gastrointestinal. Kehilangan yang lazim melalui saluran gastrointestinal hanya 100 sampai 200 ml setiap hari, meskipun kurang lebih 8 liter cairan bersirkulasi melalui sistem gastrointestinal setiap 24 jam (disebut “sirkulasi gastrointestinal”). Karena cairan dalam jumlah besar direabsorpsi dalam usus halus, jelas bahwa kehilangan yang besar dapat terjadi melalui saluran gastrointestinal jika terjadi diare atau fistula.

Tes Laboratorium untuk Mengevaluasi Status Cairan

Osmolalitas mencerminkan konsentrasi cairan yang mempengaruhi perpindahan air antara kompartemen – kompartemen cairan yang melalui osmosis. Osmolalitas mengukur konsentrasi zat terlarut per kilogram dalam darah dan urin. Osmolalitas juga ukuran kemampuan larutan untuk menciptakan tekanan osmotik dan mempengaruhi perpindahan air. Osmolalitas serum mencerminkan konsentrasi natrium dan anionnya. Osmolalitas urin ditentukan oleh urea, kreatinin, dan asam urat. Hal ini merupakan indikator yang paling dipercaya untuk konsentrasi urin. Osmolalitas dicatat sebagai miliosmol per kg air (mOsm/Lkg).

Berat jenis urin mengukur kemampuan ginjal untuk mengekskresi atau menghemat air. Berat jenis urin dibandingkan dengan berat air murni, yang mempunyai berat jenis 1.000. Rentang normal berat jenis adalah 1.001 sampai 1.040. Berat jenis urin dapat diukur di tempat tidur dengan dengan meletakkan hidrometer atau urinometer yang dikalibrasi dalam suatu silinder dengan menggunakan kurang lebih 20 ml urin. Berat jenis merupakan indokator indikator konsentrasi yang kurang dapat diandalkan dibandingkan osmolalitas urin, peningkatan glukosa atau protein dalam urin dapat menyebabkan berat jenis tinggi yang palsu. Faktor – faktor yang meningkatkan atau menurunkan osmolalitas urin sama dengan faktor – faktor yang mempengaruhi berat jenis urin.

Nitrogen urea darah (BUN). terbentuk dari urea, yang merupakan hasil akhir dari metabolisme protein (keduanya dari otot dan masukan makanan). Pemecahan asam amino menghasilkan amonia dalam jumlah besar, yang diabsorpsi ke dalam aliran darah. Molekul amonia diubah menjadi urea dan diekresikan dalam urin.

Tabel . Perbandingan Osmolalitas Serum dan Urin

BUN normal adalah 10 sampai 20 mg/dl (SI : 3,5 – mmol/L). Kadar BUN beragam sesuai haluaran urin. Faktor – faktor yang meningkatkan BUN termasuk perdarahan GI, dehidrasi, peningkatan masukan protein, demam, dan sepsis. Faktor – faktor yang menurunkan BUN termasuk penyakit hati tahap akhir, diet rendah protein, kelaparan, dan kondisi – kondisi lain yang menghasilkan perluasan volume cairan (mis. Kehamilan).

Kreatin merupakan hasil akhir dari metabolisme otot. Kreatinin merupakan indikator fungsi ginjal yang lebih baik dibandingkan BUN kerena kreatinin tidak beragam karena masukan protein dan keadaan metabolik. Kreatinin serum normal berkisar 0,6 sampai 1,5 mg/dl (SI : 53 – 133 mmol/L), meskipun demikian, konsentrasinya tergantung pada massa otot dan beragam dari satu orang dengan orang lainnya.

Hemotokrit mengukur persentase volume sel darah merah (eristrosit) dalam seluruh darah dan secara normal bervariasi dari 40% sampai 54% untuk pria dan 37% sampai 47% untuk wanita. Kondisi – kondisi yang meningkatkan hematokrit adalah dehidrasi dan polisetemia, kondisi yang menurunkan hematokrit adalah overhidrasi dan anemia.

Nilai natrium urin berubah sesuai dengan masukan natrium dan status volume cairan (jika masukan natriummeningkat hasilnya adalah peningkatan ekskresi dan jika volume cairan yang bersirkulasi menurun, natrium dipertahankan). Natrium urin normal berkisar antara 50 sampai 130 mEq/L (SI : 50 – 130 mmol/L). Natrium urin akan berjumlah kurang dari 20 mEq/L selama periode kehilangan cairan dan lebih besar dari 40 mEq/L jika ginjal kehilangan kemampuan untuk mempertahankan natrium dan memekatkan urin.

Mekanisme Homeostatik

Organ – organ Tubuh

Ginjal. Fungsi – fungsi utama ginjal dalam mempertahankan keseimbangan cairan yang normal termasuk berikut ini :

v Pengaturan volume dan osmolalitas CES melalui retensi dan ekskresi selektif cairan tubuh

v Pengaturan kadar elektrolit dalam CES dengan retensi selektif subtansi yang dibutuhkan dan ekskresi selektif substansi yang tidak dibutuhkan

v Pengaturan pH CES melalui retensi ion – ion hidrogen

v Ekskresi sampah metabolik dan substansi toksik

Jantung dan Pembuluh Darah. Kerja pompa jantung mensirkulasi darah melalui ginjal di bawah tekanan yang sesuai untuk menghasilkan urin. kegagalan kerja pompa ini mengganggu perfusi ginjal dan karena itu mengganggu pengaturan air dan elektrolit.

Paru – paru. Paru – paru juga vital dalam mempertahankan homeostatis. Paru – paru juga mempunyai peran penting dalam mempertahankan keseimbangan asam – basa, seperti yang akan dibahas dalam bab ini. Perubahan – perubahan pada proses penuaan yang normalmenghasilkan penurunan fungsi pernapasan, menyebabkan kerusakan dalam pegaturan pH pada individu usia lanjut yang menderita gawat atau mengalami trauma.

Kelenjar Pituitari. Hipotalamus menghasilkan suatu substansi yang ikenal dengan nama hormon anti diuretik (ADH), yang disimpan dalam kelenjar pituitariposterior dan dilepaskan jika diperlukan. Fungsi ADH termasuk mempertahankan tekanan osmotik sel dengan mengendalikan retensi atau ekskresi air oleh ginjal dan dengan mengatur volume darah.

Kelenjar Adrenalin. Aldesteron, suatu mineralokortikoid yang disekresikan oleh zona glomerulosa (daerah terluar) dari korteks adrenal, mempunyai efek yang mendalam pada keseimbangan cairan. Peningkatan sekresi aldosteron menyebabkan retensi natrium (dan karena itu juga retensi air) dan kehilangan kalium. Sebaliknya penurunan sekresi aldosteron menyebabkan kehilangan natrium dan air sereta retensi kalium. Kortisol, hormon adrenokortikoid yang lai, hanya mempunyai sebagian kemampuan mineralokortikoid dari aldosteron. Meskipun demikian, jika kortisol disekresi dalam jumlah besar, kortisol juga dapat mengakibatkan retensi natrium dan cairan serta kekurangan kalium.

Kelenjar Paratiroid. Kelenjar paratiroid yang terdapat di sudut kelenjar tiroid, mengatur keseimbangan kalsium dan fosfat melalui hormon paratiroid (PHT). PHT mempengaruhi resorpsi tulang, absorpsi kalsium dari usus halus, dan reabsorpsi kalsium dari tubulus ginjal.

Mekanisme Homeostatis Lain

Baroteseptor, adalah reseptor saraf kecil, mendeteksi perubahan – perubahan pada tekanan dalam pembuluh darah dan menyampaikan informasi ini kepada sistem saraf pusat. Baroreseptor bertanggung jawab untuk memonitor volume yang bersirkulasi dan mengatur aktivitas neural simpatis dan parasimpatis sama halnya seperti aktivitas endokrin. Baroreseptor dikatagorikan sebagai sistem baroreseptor tekanan rendah dan tekanan tinggi. Baroreseptor tekanan rendah berada dalam antrium jantung, terutama di antrium kiri. Baroreseptor tekanan tinggi berada dalam ujung – ujung saraf di arkus aorta dan di sinus kardia. Selain itu baroreseptor tekanan tinggi yang lain berada di arteriol aferen pada aparatus jukstaglomerular nefron.

Renin adalah suatu enzim yang mengubah angiotensinogen, suatu substansi tidak aktif yang dibentuk oleh hepar, menjadi angiotensin I dan angiotensin II, dengan kemampuan vasokontriktornya, meningkatkan tekanan perfusi arteri dan menstimulasi rasa haus.

Hormon Anti Diuretik (ADH) dan mekanisme rasa haus mempunyai peran penting dalam mempertahankan konsentrasi natrium dan masukan cairan oral. Masukan oral dikendalikan oleh pusat rasa haus yang berada dalam hipotalamus.