09 January 2011

Keseimbangan cairan dan elektrolit


1.      Pergerakan Cairan Tubuh
Pengaturan kebutuhan cairan dan elektrolit dalam tubuh diatur oleh ginjal, kulit, paru, dan gastrointestinal. Selain itu, pengaturan keseimbangan cairan dapat meialui sistem atau mekanisme rasa haus yang harus dikontrol oleh sistem hormonal, yakni ADH (anti diuretik hormon), sistem aldosteron, prostaglandin, dan glukokortikoid.
  1. Ginjal
Ginjal merupakan organ yang memiliki peran cukup besar dalam pengaturan kebutuhan cairan dan elektrolit. Hal ini terlihat pada fungsi ginjal, yakni sebagai pengatur air, pengatur konsentrasi garam dalam darah. pengatur keseimbangan asam-basa darah, dan ekskresi bahan buangan atau kelebihan garam.
Proses pengaturan kebutuhan keseimbangan air ini, diawali oleh kemampuan bagian ginjal seperti glomerulus sebagai penyaring cairan. Rata-rata setiap satu liter darah mengandung 500 c-c plasma yang mengalir melalui glomerulus, 10 persennya disaring keluar. Cairan yang tersaring (filtrat glomerulus), kemudian mengalir melalui tubuli renalis yang sel-selnva menyerap semua bahan yang dibutuhkan. Keluaran urine yang diproduksi ginjal dapat dipengaruhi oleh ADH dan aldosteron dengan rata-rata 1 ml/kg/ bb/jam.
  1. Kulit
Kulit merupakan bagian penting dalam pengaturan cairan yang terkait dengan proses pengaturan panas. Proses ini diatur oleh pusat pengatur panas yang disarafi oleh vasomotorik dengan kemanpuan mengendalikan arteriol kutan dengan cara vasodilatasi dan vasouonstriksi. Proses pelepasan panas dapat dilakukan dengan cara penguapan. Jumlah keringat yang dikeluarkan tergantung pada banyaknya darah yang mengalir melalui pembuluh darah dalam kulit. Proses pelepasan panas lainya dilakukan melalui cara pemancaran yaitu dengan melepaskan panas ke udara sekitarnya. Cara tersebut berupa cara konduksi, yaitu pengalihan panas ke benda yang disentuh dan cara konveksi, yaitu dengan mengalirkan udara yang telah panas ke permukaan yang lebih dingin.
Keringat merupakan sekresi aktif dari kelenjar keringat di bawah pengendalian saraf simpatis. Melalui kelenjar keringat ini, suhu dapat diturunkan dengan cara pelepasa.n air yang jumlahnya kurang lebih setengah liter sehari. Perangsangan kelenjar keringat yang dihasilkan dapat diperoleh dari aktivitas otot, suhu lingkungan, melalui kondisi tubuh yang panas.
  1. Paru
Organ paru berperan dalam pengeluaran cairan dengan menghasilkan insensible water loss kurang lebih 400 ml/hari. Proses pengeluaran cairan terkait dengan respons akibat perubahan terhadap upaya kemampuan bernapas.
  1. Gastrointestinal
Gastrointestinal merupakan organ saluran pencernaan _yang berperan dalam mengeluarkan cairan melalui proses penyerapan dan pengeluaran air. Dalam kondisi normal, cairan yang hilang dalam sistem ini sekitar 100-200 ml/ hari.
  1. Sistem Endokrin
a.       ADH
Hormon ini memiliki peran dalam meningkatkan reabsorpsi air sehingga dapat mengendalikan keseimbangan air dalam tubuh. Hormon ini dibentuk oleh hipotalamus yang ada di hipofisis posterior yang mensekresi ADH dengan meningkatkan osmolaritas dan menurunkan cairan ekstrasel.
b.      Aldosteron
Hormon ini berfungsi pada absorbsi natrium yang disekresi oleh kelenjar adrenal di tubulus ginjal. Proses pengeluaran aldosteron ini diatur oleh adanya perubahan konsentrasi kalium, natrium, dan sistem angiotensin renin.
c.       Prostaglandin
Prostagladin merupakan asam lemak yang ada pada jaringan yang berlungsi merespons radang, pengendalian tekanan darah, kontraksi uterus, dan pengaturan pergerakan gastrointestinal. Pada ginjal, asam lemak ini berperan dalam mengatur sirkulasi ginjal.
d.      Gukokortikoid
Hormon ini berfungsi mengatur peningkatan reabsorpsi natrium dan air yang menyebabkan volume darah meningkat sehingga terjadi retensi natrium.
e.       Mekanisme Rasa Haus
Mekanisrne rasa haus diatur dalam rangka memenuhi kebutuhan cairan dengan cara merangsang pelepasan renin yang dapat menimbulkan produksi angiotensin II, sehingga merangsang hipotalamus sehingga menimbulkan rasa haus.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pergerakan cairan tubuh :

1.      Membran
Setiap kompartemen cairan dipisahkan oleh membran permeabel selektif yang memungkinkan gerakan air dan beberapa zat terlarut. Permeabilitas membran yang selektif membantu untuk mempertahankan komposisi unik dari setiap kompartemen sementara memungkinkan gerakan nutrien dari plasma ke sel-sel dan gerakan produk sisa keluar dari sel dan akhirnya ke dalam palsma. Membran semipermeabel tubuh meliputi :

a.       membran sel : memisahkan CIS dan CIT dan terdiri atas lipid dan protein

b.      membran kapiler : memisahkan CIV dari CIT

c.       membran epitelial : memisahkan CIT dan CIV dari CTS. Contoh : epitelium mukosa dari lambung dan usus, membran sinovial dan tubulus ginjal.

2.      Proses transpor

Selain selektivitas membran, gerakan air dan zat terlarut ditentukan juga oleh beberapa proses transpor cairan tubuh, seperti yang telah dibahas diatas.

3.   Konsentrasi cairan tubuh

§  Osmolalitas : adalah jumlah keseluruhan partikel-partikel yang larut didalam larutan. Istilah osmolality sering digunakan untuk memberikan / menggambarkan kepekatan suatu larutan. Perubahan dalam osmolalitas ekstraseluler dapat mengakibatkan perubahan pada volume cairan ekstraseluler dan intraseluler :
Penurunan Osmolalitas CES –> Gerakan air dari CES ke CIS
Peningkatan Osmolalitas CES –> Gerakan air dari CIS ke CES

§  Tonisitas : adalah istilah lain untuk osmolalitas efektif. Molekul kecil seperti urea dengan mudah melewati semua membran dengan cepat berekuilibrium diantara kompartemen dan hanya memberikan sedikit efek pada gerakan air. Molekul ini disebut osmol takefektif. Sebaliknya natrium, glukosa dan manitol adalah contoh dari osmol efektif, molekul ini tidak melewati membran sel dengan cepat dan akan mempengaruhi gerakan air. Dengan demikian osmolalitas efektif tidak hanya tergantung pada jumlah zat terlarut tetapi juga pada permeabilitas membran terhadap zat terlarut ini.

  • 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%
  • Larutan hipotonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas sama efektif lebih kecil dari cairan tubuh. Contoh larutan (NaCl) 0,45%
  • Larutan hipertonik adalah larutan yang mempunyai osmolalitas sama efektif lebih besar dari cairan tubuh. Contoh larutannya adalah (NaCl) 3%

2.      Pengaturan Pertukaran Cairan
§  Difusi
Difusi merupakan bercampurnya molekul-molekul dalam cairan, gas, atau cat padat secara bebas atau acak. Proses difusi dapat terjadi bila dua zat bercarnpur dalam sel membran. Dalam tubuh, proses difusi air, elektrolit, dan zat-zat lain terjadi melalui membran kapiler yang permeabel. Kecepatan proses difusi bervariasi tergantung pada faktor ukuran molekul, konsentrasi cairan, dan temperatur cairan.
Zat dengan molekul yang besar akan bergerak lambat dibanding rnolekul kecil. Moiekul akan lebih mudah berpindah dari larutan berkonsentrasi tinggi ke larutan berkonsentrasi rendah. Larutan dengan konsentrasi yang tinggi akan mempercepat pergerakan molekul, sehingga proses difusi berjalan lebih cepat.
§  Osmosis
Osmosis adalah proses perpindahan zat ke larutan lain melalui membran semipermeabel biasanya terjadi dari larutan dengan konsentrasi yang kurang pekat ke larutan dengan konsentrasi lebih pekat. Solut adalah zat pelarut, sedang solven adalah larutannya. Air merupakan solven, sedang garam adalah solut. Proses osmosis ini penting dalam pengaturan keseimbangan cairan ekstra dan intrasel.
Osmolaritas adalah cara untuk mengukur kepekatan larutan dengan menggunakan satuan mol. Natrium dalam NaCl berperan penting dalam pengaturan keseimbangan cairan dalam tubuh. Apabila ada tiga jenis larutan garam dengan kepekatan yang berbeda, dan di dalamnya di masukkan sel darah merah maka larutan yang mempunyai kepekatan sama yang akan seimbang dan berdifusi terlebih dahulu. Larutan NaCl 0,9 % merupakan larutan yang isotonik, karena larutan NaC 1 mempunyai kepekatan yang sama dengan larutan dalam sistem vaskular. Larutan isotonik merupakan larutan yang mempunyai kepekatan sama dengan larutan yang dicampur. larutan liipotonik mempunyai kepekatan lebih rendah dibanding dengan larutan intrasel.
Pada proses osmosis, dapat terjadi perpindahan larutan dengan kepekatan rendah ke larutan yang kepekatannya lebih tinggi melalui rnembran semipermeabel, sehingga larutan yang berkonsentrasi rendah volumenya akan berkurang, sedangkan larutan yang berkonsentrasi lebih tinggi akan bertambah volumenya.
§  Transpor Aktif
Proses perpindahan cairan tubuh dapat menggunakan mekanisme transpor aktif. Transpor aktif merupakan gerak zat yang akan berdifusi dan berosmosis. Proses ini penting untuk mempertahankan natrium dalam cairan intra dan ekstrasel.
Proses pengaturan cairan dipengaruhi oleh dua faktor yakni tekanan cairan dan membran semipermeabel.
a.       Tekanan cairan. Proses difusi dan osmosis melibatkan adanya tekanan cairan. Proses osmotik juga menggunakan tekanan osmotik, yang merupakan kemampuan partikel pelarut untuk menarik larutan melalui membran. Bi1a dua larutan dengan perbedaan konsentrasi maka larutan yang mempunyai konsentrasi lebih pekat molekul intinya tidak dapat bergabung, larutan tersebut disebut: koloid. Sedangkan larutan yang mempunyai kepekatan yang sama dapat becrgabung maka larutan tersebut discbut kristaloid. Scbagai contoh, larutan kristaloid adalah larutan garam. Sedangkan koloid adalah apabila protein bercampur dengan plasma. Secara normal, perpindahan cairan menembus membran sel permeabel tidak terjadi. Prinsip tekanan osmotik ini sangat penting dalam proses pembcrian cairan intravena. Biasanya larutan yang sering digunakan dalam pemberian infus intrmuskular bersifat isotonik karena mempunvai konsentrasi yang sama dengan plasma darah. Hal ini penting untuk mencegah perpindahan cairan dan elektrolit ke dalam intrasel. larutan intravena yang hipotonik, yang larutan mempuyai konsentrasi kurang pekat disbanding dengan konsenirasi plasma darah. Hal ini menyebabkan tekanan osmotic plasma akan lebih besar dibandingkan dengan tekanan osmotik cairan interstisial, karena konsentrasi protein dalam plasma lebih besar disbanding cairan interstisial dan molekul protein lebih besar, maka akan terbentuk larutan koloid Yang sulit menembus membran semipermiabel. Tekanan hidrostatik adalah kemampuan tiap molekul larutan yang bergerak dalam ruang tertutup. Hal ini penting untuk pengaturan keseimbangan cairan ekstra dan intrasel.
b.      Membran semipermiabel merupakan penyaring agar cairan yang bermolekul besar tidak tergabung. Membran semipermiabel ini terdapat pada dinding kapiler pembuluh darah, Yang terdapat di seluruh tubuh sehingga molekul atau zat lain tidak berpindah ke jaringan.

3.      Sistem Koloid
Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid" saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.

Macam-macam koloid

Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:
  • Aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut) sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat (contoh: asap).
  • Sol
  • Emulsi
  • Buih
  • Gel

Sifat-sifat Koloid

  • Efek Tyndall
Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
  • Gerak Brown
Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.
  • Adsorpsi
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.
  • Muatan koloid
Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.
  • Koagulasi koloid
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.
  • Koloid pelindung
Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.
  • Dialisis
Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.
  • Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

Posted by