A. Fisiologi Keseimbangan Air dan ElektrolitKebutuhan cairan dan elektrolit adalah suatu proses

dinamik karena metabolisme tubuh membutuhkan perubahan yang tetap dalam berespons terhadap stressor fisiologis dan lingkungan. Cairan dan elektrolit saling berhubungan, ketidakseimbangan yang berdiri sendiri jarang trjadi dalam bentuk berlebihan atau kekurangan. Cairan dan elektrolit sangat diperlukan dalam rangka menjaga kondisi tubuh tetap sehat.

Keseimbangan cairan dan elektrolit di dalam tubuh adalah merupakan salah satu bagian dari fisiologi homeostatis. Keseimbangan cairan dan elektrolit melibatkan komposisi dan perpindahan berbagai cairan tubuh. Cairan tubuh adalah larutan yang terdiri dari air ( pelarut) dan zat tertentu (zat terlarut). Elektrolit adalah zat kimia yang menghasilkan partikel-partikel bermuatan listrik yang disebut ion jika berada dalam larutan. Cairan dan elektrolit masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, dan cairan intravena (IV) dan didistribusi ke seluruh bagian tubuh. Keseimbangan cairan dan elektrolit berarti adanya distribusi yang normal dari air tubuh total dan elektrolit ke dalam seluruh bagian tubuh. Keseimbangan cairan dan elektrolit saling bergantung satu dengan yang lainnya; jika salah satu terganggu maka akan berpengaruh pada yang lainnya.(Suzanne C .2002 ; 242)

1. AirAir adalah senyawa utama dari tubuh manusia.

Rata-rata pria Dewasa hampir 60% dari berat badannya

adalah air dan rata-rata wanita mengandung 55% air dari berat badannya.Air memiliki karakteristik fisiologik, yaitu:a. Media utama pada reaksi intrasel untuk

mempertahankan kehidupanb. Media transport pada sistem sirkulasi, ruang

ekstrasel (intravascular dan interstisiel), dan intraselc. Mempunyai panas jenis, panas penguapan, dan

daya hantar panas sehingga berperan penting dalam pengaturan suhu tubuh.

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

2. Solut (zat pelarut)Selain air, cairan tubuh mengandung dua jenis

substansi terlarut (zat terlarut) elektrolit dan non-elektrolit.a. Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Ion-ion inilah yang

pada dasarnya menghantarkan arus listrik tersebut. Ion-ion ini berasal dari ionisasi zat terlarut.1) Kation

Kation utama, yakni Natrium (Na+), Kalium (K+), Kalsium (Ca2+) dan Magnesium (Mg2+), terdapat di dalam cairan ektrasel dan intrasel. Kation ektraseluler utama adalah Natrium (Na+) sedangkan kation intraseluler adalah Kalium (K+).

2) AnionAnion utama adalah klorida (Cl-) Bikarbonat (HCO3

-) dan Fosfat (PO3-) seperti halnya kation, anion juga di temukan diruang intrasel dan ekstra sel. Anion ekstra seluler utama adalah Klorida (Cl-) sedangkan anion intaseluler utama adalah ion Fosfa (HPO4-)

b. Non-elektrolitSubstansi yang tidak berdiasosiasi

(penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana) dalam larutan seperti glukosa dan urea, dan di ukur berdasarkan berat, milligram per 100 ml (mg/dl). Non elektrolit lainnya secara klinis penting mencakup kreatinin dan bilirubin.

Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Larutan ini tidak mengandung ion-ion karena zat terlarutnya tetap sebagai molekul, tidak terurai menjadi ion-ion seperti halnya zat elektrolit.

Pada larutan non elektrolit, molekul-molekulnya tidak terionisasi dalam larutan, sehingga tidak ada ion yang bermuatanyang dapat menghantarkan arus listrik. Tergolong ke dalam jenis ini misalnya: - Larutan urea - Larutan sukrosa - Larutan glukosa - Larutan alkohol dan lain-lain.

3. Osmolalitas dan OsmolaritasOsmolalitas adalah massa pelarut yang tidak

terpengaruh oleh suhu dan tekanan. Osmolalitas mencerminkan konsentrasi cairan yang mempengaruhi perpindahan air antara kompartemen-kompartemen cairan melalui osmosis. Osmolalitas mengukur konsentrasi zat terlarut perkilogram dalam darah dan urin, osmolalitas juga ukuran kemampuan larutan untuk menciptakan tekanan osmotic dan mempengaruhi perpindahan air. Osmolalitas serum mencerminkan konsentrasi natrium dan anion nya. Osmolalitas urine di tentukan oleh urea, kreatinin dan asam urat. Osmolalitas di catat sebagai miliosmol perkilogram air (mOsm/kg)

Osmolaritas adalah istilah lain yang mengambarkan konsentrasi larutan dan di ukur dalam miliosmol per liter (mOsm/l). osmolaritas untuk mengukur volume dibandingkan massa atau berat. osmolaritas serum normal adalah 280-300 mOsm/kg, osmolaritas urine normal adalah 50-1400 mOsm/kg

a. Prinsip Osmolalitas

Gambar 2.5

Osmosis adalah peristiwa perpindahan massa dari lokasi dengan potensi solvent tinggi menuju lokasi berpotensi rendah melalui membran semipermeable. Umumnya yang disebut sebagai solvent disini adalah air.

Prinsip osmolalitas: transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution melewati membran. Atau dengan kata lain, pelarut berpindah dari daerah konsentrsi rendah (hipotonik) ke daerah berkonsentrsi tinggi (hipertonik) sehingga terjadi

keseimbangan dinamis. Proses itu terjadi secara alami sehingga tidak memerlukan energi.

Penerapan prinsip osmosis1) Larutan Garam Hipotonis

Yaitu terjadinya penurunan pada osmolaritas dimana konsentrasinya lebih rendah dari konsentrasi air dalam tubuh,jadi prinsipnya : Bila Sel Darah Merah diberikan larutan garam Hipotonis maka akan terjadi perpindahan cairan dari kapiler ke jaringan interstisial maka tubuh akan mengalami oedema pembengkakan pada jaringan interstisial/jaringan limfe Cairan Hipotonis adalah cairan yang konsentrasi zat terlarut/kepekataannyakurang dari cairan tubuh, contohnya : larutan Glukosa 2,5 %., NaCl.0,45 %, NaCl 0,33 %.jadi, penerapan terapi cairan jika terjadi osmosis yang menurun maka prinsip terapi cairan menyesuaian jenis larutan yang hipotonis. Larutan hipotonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas sama efektif lebih kecil dari cairan tubuh.

2) Larutan Garam HipertonisYaitu terjadi peningkatan osmolaritas

larutan sehingga terjadi perpindahan cairan dari sel ke pembuluh darah sehingga terjadi hipovolemi atau sel mengkerut.Jadi jika larutan garam hipertonis yang terjadi pada sel darah merah kemudian terjadi osmolaritas hipertonis

maka larutan garam terjadi pengecilan pada sel darah merah.

Larutan hipertonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas sama efektif lebi besar dari cairan tubuh. Contoh larutannya adalah (NaCl) 3% Cairan hipertonis adalah cairan yang konsentrasi zat terlarut/kepekatannya melebihi cairan tubuh, contohnya Larutan dextrose 5 % dalam NaCl normal,Dextrose5% dalam RL, Dextrose 5 % dalam NaCl 0,45%.

3) Larutan Garam IsotonisYaitu tidak terjadi perubahan osmosis pada

larutan zat yang terlarut.Artinya bila sel darah merah diberikan larutan garam isotonis maka tidak terjadi perubahan/tetap. Larutan isotonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas sama efektifnya dengan cairan tubuh (kira-kira 280-300 mOsm/kg). Contohnya adalah normal salin-larutan natrium klorida (NaCl) 0,9% cairan Isotonis adalah cairan yang konsentrasi/kepekatannya sama dengan cairan tubuh, contohnya : larutan NaCl 0,9 %, Larutan Ringer Lactate (RL)

Konsentrasi osmotik CES :- meningkat cairan hipertonik air akan berpindah dari CIS ke CEs keseimbangan osmotik terjagi- menurun cairan hipotonik. air berpindah dari CES ke CIS.

Gambar 2.6b. Osmolalitas plasma

Osmolalitas plasma normal kira-kira 280-300 mosmol/kg air, nilai yang tepat ditentukan oleh set osmoreseptor hipotalamik setiap individu. Jika sekresi ADH maksimal, volume air kemih minimal adalah 40 sampai 80 mosmol/kg, dan dieresis air maksimal dapat mencapai 15mL/hari. Kapasitas system reseptor-efektor ini cukup mempertahankan osmolalitas plasma dalam batas-batas yang relative sempit walaupun variasi volume dan konsentrasi

minum cairan yang relative besar. Suatu penurunan 10 persen atau lebih dapat mencetus pelepasan ADH meskipun tanpa adanya perubahan osmolalitas plasma.

4. Kompartemen cairana. Cairan intraseluler

Cairan dalam membrane sel yang berisi substansi terlarut atau solut. Cairan intrasel membentuk 40% berta tubuh. Kompartemen cairan intrasel memiliki banyak solute yang sama dengan cairan yang beda di ruang ekstrasel. Namun, proporsi substansinya yang berbeda. Misalnya proporsi kalium lebih besar di dalam cairan intrasel daripada dalam cairan ekstrasel. (potter & perry)

b. Cairan ekstraselulerTerdiri dari cairan interstisial dan cairan

intravaskular. Cairan interstisial mengisi ruangan yang berada di antara sebagian besar sel tubuh dan menyusun sejumlah besar lingkungan cairan tubuh. Sekitar 15% berat tubuh merupakan cairan interstisial. Cairan intravascular terdiri dari plasma, bagian cairan limfe yang mengandung air dan tidak berwarna, dan darah yang mengandung suspense leukosit, eritrosit, dan trombosit. Plasma menyusun 5% berat tubuh.

c. Komposisi cairan tubuh

Total jumlah volume cairan tubuh (total body water-TBW) kira-kira 60% dari berat badan pria dan 50% dari berat badan wanita. Jumlah volume ini tergantung pada kandungan lemak badan dan usia. Lemak jaringan sangat sedikit menyimpan cairan di mana lemak pada wanita lebih banyak dari pria sehingga jumlah volume cairan lebih rendah dari pria. Usia juga berpengaruh terhadap TBW di mana makin tua usia makin sedikit kandungan airnya. Contoh: bayi baru lahir TBW nya 70-80% dari BB, usia 1 tahun 60% dari BB, usia puberitas sampai dengan 39 tahun untuk pria 60% dari BB dan wanita 52% dari BB, usia 40-60 tahun untuk pria 55% dari BB dan wanita 47% dari BB, sedangkan pada usia di atas 60 tahun untuk pria 52% dari BB dan wanita 46% dari BB.( Tarwoto, 2010)

1) ElektrolitMerupakan unsur atau senyawa, yang jika

melebur atau larut di dalam aiar atau pelarut lain, akan pecah menjadi ion dan mampu membawa muatan listrik. Elektrolit yang memiliki muatan positif disebut kation. Sedangkan elektrolit yang memiliki muatan negatif disebut anion. Konsentrasi setiap elektrolit di dalam cairan intrasel dan ekstrasel berbeda. Namun jumlah total anion dan kation di dalam setiap kompartemen cairan harus sama.(potter & perry)

2) Mineral Mineral yang dicerna sebagai senyawa,

biasanya dikenal dengan nama logam, non-logam, radikal, atau fosfat, bukan dengan nama senyawa, yang mana mineral tersebut menjadi bagian didalamnya. Mineral merupakan unsur semua jaringan dan cairan tubuh serta penting dalam mempertahankan proses fisiologis. Mineral juga bekerja sebagai katalis dalam respons saraf, kontraksi otot, dan metabolisme zat gizi yang terdapat dalam makanan. Selain itu, mineral mengatur keseimbangan elektrolit dan produksi hormon serta menguatkan struktur tulang. Contoh: zat besi dan zink.(potter & perry)

3) Sel Unit fungsional dasar dari semua jaringan

hidup. Contoh sel yang berada di dalam cairan tubuh adalah sel darah merah (SDM) dan sel darah putih (SDP). (potter & perry)Jumlah Dan Komposisi Cairan Tubuh

Gambar 2.7

5. Pergerakan cairana. Tekanan hidrostatis

Tekanan zat cair yang disebabkan adanya gaya hidrostatis disebut tekanan hidrostatis (Ph). Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada massa jenis zat cair, percepatan gravitasi bumi dan kedalamannya

b. Tekanan osmotikTekanan pada larutan natrioum klorida,

osmosis air ke dalam larutan ini menjadi lambat atau malahan berhenti, karena tekanan sendiri dapat menekan molekul dan ion melalui membrane dalam arah berlawanan, sejumlah tekanan diperlukan untuk menghentikan tekanan.

c. Pergerakan cairan melintasi membrane sel

1) Difusi aktif (transport aktif)Proses pengangkutan yang digunakan oleh

molekul untuk berpindah melintasi membran sel melawan gradient konsenntrasi. Dengan kata lain, transpor aktif adalah gerakan partikel dari konsentrasi satu ke konsentrasi lain tanpa memandang tingkatannya. (wahit,2007)

2) Difusi pasif Dinding pembuluh darah yang sifatnya

semipermeable memungkinkan molekul kecil dan elektrolit melintas dengan bebas. Molekul besar yang tidak dapat lewat dengan proses difusi misalnya glukosa di angkut dengan bantuan bahan pembawa melalui proses yang disebut difusi terbantu.

3) OsmosisPerpindahan cairan melintasi membran

semipermiabel dari area berkonsentrasi rendah menuju area yang berkonsentrasi tinggi. Pada proses ini, cairan melintasi membran untuk mengencerkan larutan yang berkonsentrasi tinggi sampai diperoleh keseimbangan pada kedua sisi membran. (wahit, 2007)

d. Pergerakan cairan antara kapiler dan jaringan tubuh.1) Filtrasi

Suatu proses perpindahan air dan substansi yang dapat larut secara bersamaan sebagai respons terhadap adanya tekanan cairan. Proses ini bersifat aktif di dalam bantalan kapiler, tempat perbedaan tekanan hidrostatik atau gradient yang menentukan perpindahan air, elektrolit, dan substansi terlarut lain yang berada di antara cairan kapiler dan cairan interstisial. (wahit,2007)

e. Hemostatis Hemostatis adalah yang menjaga komposisi dan

volume cairan tubuh dalam batasan normal. organ-organ yang terlibat adalah ginjal, paru-paru, jantung, kelenjar adrenal, kelenjar paratiroit dan kelenjar pituitari.

1) Hemostatis aira) Asupan cairan

Asupan cairan terutama diatur melalui mekanisme rasa haus. Stimulus fisiologis utama terhadap pusat rasa haus adalah peningkatan konsentrasi plasma dan penurunan volume darah. Factor lain yang mempengaruhi pusat rasa haus adalah keringnya membran mukosa faring dan mulut, angiotensin II, kehilangan kalium, dan faktor-faktor psikologis

b) Haluan cairan

Cairan terutama dikeluarkan melalui ginjal dan saluran gastrointesnial. Pada orang dewasa ginjal setiap menit menerima sekitar 125 ml plasma untuk disaring dan memproduksi urine sekitar 60 ml dalam setiap jam atau sekitar 1,5 L dalam satu hari.

c) Pengaturan cairan tubuh(1) Rasa haus

Adalah keinginan yang didasari terhadap kebutuhan akan cairan. Rasa haus biasanya muncul apabila osmolalitas plasma mencapai 295 mOsm/kg. osmoresptor yang terletak di pusat rasa haus hipotalamus sensitive terhadap perubahab osmolalitas pada cairan ekstrasel. Bila osmolalitas meningkat, sel akan mengkerut dan sensasi rasa haus akan muncul akibat kondisi dehidrasi.

(2) Hormon ADHHormon ADH dibentuk di

hipotalamus dan disimpan dalam neurohipofisis pada hipofisis posterior. Stimuli untuk sekresi ADH adalah peningkatan osmolalitas dan penurunan cairan ekstrasel.

(3) Hormon aldosteron

Hormon ini disekresi oleh kelenjar adrenal dan bekerja pada tubulus ginjal untuk meningkatkan absorpsi natrium. Retensi natrium mengakibatkan retensi air.

(4) ProstaglandinMerupakan asam-lemak alami

yang terdapat di banyak jaringan dan berperan dalam respons radang, pengontrolan tekanan darah, kontraksi uterus, dan motilitas gastrointestinal. Di ginjal prostaglandin berperan mengatur sirkulasi ginjal, resorpsi natrium.

(5) GlukokortikoidGlukokortikoid meningkatkan

resorpsi natrium dan air sehingga memperbesar volume darah dan mengakibatkan retensi natrium. Oleh karena itu, perubahan kadar glukokortikoid mengakibatkan perubahan pada keseimbangan volume darah. (tambayong, 2000)

Asupan cairan pada individu dewasa bekisar 1500-3500ml/hari. Sedangkan haluaran cairannya 2300ml/hari. Pengeluaran cairan dapat terjadi melalui kulit, paru-paru, pencernaan, dan ginjal.

2) Homoestatis eletrolita. Kation

(1) NatriumKation utama dalam CES.

Konsentrasi normal natrium diatur oleh ADH dan aldosteron (di ekstrasel). Natrium tidak hanya bergerak ke dalam dan keluar sel, tetapi juga bergerak di antara dua kompartemen cairan utama. Natrium berperan dalam pengaturan keseimbangan cairan, hantaran impuls, dan kontraksi otot.

(2) KaliumKation utama dalam CIS. Kalium

penting untuk mempertahankan keseimbangan cairan intraseluler, mengatur keseimbangan asam-basa, serta mengatur transmisi impuls jantung dan kontraksi otot.

(3) KalsiumFungsi utama kalsium adalah untuk

pembentukan tulang, transmisi impuls saraf, kontraksi otot, pembekuan darah, dan aktivasi enzim tertentu.

(4) Magnesium

Kation kedua terbanyak di dalam cairan intrasel. Magnesium sangat penting untuk aktivitas enzim, eksisibilitas neurokimia dan otot.

b. Anion (1) Klorida

Salah satu anion terbesar di cairan ekstrasel. Klorida berfungsi mempertahankan tekanan osmotic darah. Nilai normal klorida adalah 95-105 mEq/I.

(2) BikarbonatBuffer kimia utama dalam tubuh

yang terdapat di cairan ekstrasel dan intrasel. Regulasi bikarbonat dilakukakan oleh ginjal. Nilai normalnya 22-26 mEq/I.

(3) FosfatAnion buffer dalam cairan intrasel

dan ekstrasel. Fosfat berfungsi membantu pertumbuhan tulang dan gigi serta menjaga keutuhannya. Selain itu, fosfat juga membantu kerja neuromuscular, metabolisme karbohidrat, dan pengaturan asam-basa.(wahit,2007)