CURAH JANTUNG Metode Pengukuran
XI. Pengaturan Susunan dan Volume Cairan Ekstraseluler
Pada pokok bahasan ini, mahasiswa akan diberi pengetahuan mengenai upaya mempertahankan tonisitas, upaya mempertahankan voluma, upaya mempertahankan kadar ion H, dapat dalam darah asidosis dan alkalosis.
Upaya Mempertahankan Tonisitas
Upaya mempertahankan tonisitas CES terutama merupakan fungsi sekresi vasopresin dan mekanisme haus. Osmolalitas total tubuh manusia berbanding langsung dengan jumlah total natrium dalam tubuh ditambah jumlah total kalium dalam tubuh dibagi oleh jumlah air dalam tubuh, sehingga perubahan osmolalitas cairan tubuh terjadi bila terdapat disproporsi antara jumlah elektrolit ini dengan jumlah pemasukan atau kehilangan air dari tubuh. Bila tekanan osmotik efektif plasma meningkat, akan terjadi peningkatan sekresi vasopresin serta perangsangan mekanisme haus. Air akan diretensi oleh tubuh, dan terjadi pengenceran plasma yang hipertonik ini serta pemasukan air juga akan meningkat. Sebaliknya, bila plasma menjadi hipotonik, sekresi vasopresin akan menurun dan ”air bebas zat terlarut” (air yang lebih banyak daripada zat terlarut) akan diekskresi. Dalam hal ini, tonisitas cairan tubuh dipertahankan
66
dalam rentang normal yang sempit. Dalam keadaan sehat, osmolalitas plasma akan berkisar antara 280 sampai 295 mosm/kg H2O, dengan sekresi vasopresin
yang dihambat secara maksimal pada 285 mosm/kg H2O dan dirangsang pada
nilai osmolalitas yang lebih tinggi.
Upaya Mempertahankan Volume
Volume CES ditentukan terutama oleh jumlah total zat terlarut yang aktif secara osmotik dalam CES. Oleh karena Na+ dan Cl- merupakan zat terlarut terbanyak yang aktif secara osmotik di CES dan karena perubahan kadar Cl- sekunder terhadap (mengikuti) perubahan kadar Na+, jumlah Na+ CES merupakan penentu yang terpenting untuk volume CES. Oleh karena itu, mekanisme utama yang berperan dalam mempertahankan volume CES. Namun demikian terdapat juga pengendalian volume melalui ekskresi air; peningkatan volume CES menghambat sekresi vasopresin, dan penurunan volume CES menghasilkan peningkatan sekresi hormon ini. Rangsang volume akan lebih kuat daripada pengendalian sekresi vasopresin oleh rangsang osmotik. Angiotensin II merangsang sekresi aldosteron dan vasopresin. Angiotensin II juga menimbulkan rasa haus dan menimbulkan konstriksi pembuluh darah, yang akan membantu mempertahankan tekanan darah. Dengan demikian angiotensin II memegang peranan besar pada respons tubuh terhadap hipovolemia. Selain itu, peningkatan volume CES akan meningkatkan sekresi ANP dan BNP oleh jantung, dan akan menyebabkan natriuresis dan diuresis.
67 Upaya Mempertahankan Kadar H+
Kesan sulit dimengerti yang telah mewarnai pengetahuan mengenai imbangan asam-basa perlu diluruskan, karena masalahnya bukanlah ”dapar basa” atau ”kation terikat” atau yang sejenisnya, melainkan hanya cara mempertahankan kadar H+ di CES. Mekanisme yang mengatur susunan CES sangat penting untuk ion ini, karena proses-proses dalam sel sangat peka terhadap perubahan kadar H+. Kadar H+ intrasel, yang dapat diukur melalui mikroelektroda, zat warna berflouresensi yang peka pH, dan magnetic resonance phosphorus, sangat berbeda dengan pH ekstrasel dan tampaknya mengatur beberapa proses intrasel. Namun, kadar intrasel ini peka terhadap perubahan kadar H+ CES.
Dapar di dalam Darah
Di dalam darah, berbagai protein terutama protein plasma merupakan dapar yang efektif, karena baik gugus karbosil bebasnya maupun gugus amino bebasnya akan berdisosiasi.
Pada kisaran pH 7,0 - 7,7, gugus amino serta gugus karboksil bebas pada hemoglobin hanya relatif sedikit menyokong kemampuan daparnya. Walaupun demikian, molekul hemoglobin mengandung 38 residu histidin, dan berdasarkan hal ini ditambah kenyataan bahwa jumlah hemoglobin cukup besar hemoglobin darah mempunyai kemampuan dapar 6 kali kemampuan dapar protein plasma.
68
Selain itu, cara kerja hemoglobin unik karena kemampuan disosiasi gugus imidazol deoksihemoglobin lebih rendah dibandingkan oksihemoglobin, menyebabkan hemoglobin merupakan asam lemah dan dengan demikian merupakan dapar yang lebih baik dibandingkan HbO2.
Asidosis dan Alkalosis Respiratorik
Peningkatan PCO2 arteri akibat berkurangnya ventilasi akan menyebabkan
asidosis respiratorik. CO2 yang tertahan dalam tubuh berada dalam
keseimbangan dengan H2CO3, yang selanjutnya akan berada dalam
keseimbangan dengan HCO3-, sehingga kadar HCO3- plasma meningkat dan
tercapai keseimbangan baru pada pH yang lebih rendah. Hal ini dapat digambarkan dalam grafik antara kadar HCO3- plasma dengan pH. Sebaliknya
penurunan PCO2 menyebabkan alkalosis respiratorik.
XII. Endokrinologi
Pada pokok bahasan ini, mahasiswa akan diberi pengetahuan mengenai sekresi dan fungsi dari hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid, pankreas, medula adrenal, dan kortek adrenal, hormon reproduksi, dan kelenjar tiroid.
69 Sekresi
Kelenjar tiroid manusia mensekresi sekitar 80 μg (103 nmol) T4, 4 μg (7
nmol) T3, dan 2μg (3,5 nmol) RT3 perhari. Namun MIT dan DIT tidak
disekresikan. Sel-sel tiroid mengambil koloid melalui proses endositosis. Cekungan-cekungan di tepi koloid yang membentuk lakuna reabsorpsi, tampak pada kelenjar yang aktif. Dalam sel, globulus koloid menyatu dengan lisosom. Ikatan peptida antara residu beriodium dan trioglobulin terputus oleh protease- protease dalam lisosom, dan T4, T3, DIT, serta MIT dibebaskan ke dalam
sitoplasma. Tirosin yang beriodium mengalami deiodinasi oleh enzim mikrosom iodotirosin deiodinase. Enzim ini tidak menyerang tironin beriodium, dan T4 serta T3 masuk ke dalam sirkulasi. Iodium yang dibebaskan
oleh deiodinasi MIT dan DIT digunakan kembali oleh kelenjar dan secara normal menyediakan iodium sebanyak dua kali lipat untuk sintesis hormon dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh pompa iodium. Pada penderita yang tidak memiliki iodotirosin deiodinase secara kongenital, MIT dan DIT dapat dijumpai di dalam urin dan terdapat gejala defisiensi iodium.
Efek Hormon Tiroid
Beberapa efek yang luas hormon tiroid pada tubuh disebabkan oleh stimulasi konsumsi O2 (efek kalorigenik), walaupun pada mamalia hormon
70
meningkatkan penyerapan karbohidrat dari usus. Hormon-hormon ini juga meningkatkan disosiasi oksigen dari hemoglobin dengan meningkatkan 2,3- difosfogliserat (DPG) sel darah merah.
Struktur dan Fungsi Hormon Medula Katekolamin
Norepinefrin, epinefrin, dan dopamin disekresi oleh medula adrenal. Kucing dan beberapa spesies lain menyekresi terutama norepinefrin, tetapi pada anjing dan manusia, sebagian besar katekolamin yang dikeluarkan dalam vena adrenal adalah epinefrin. Norepinefrin juga masuk ke dalam sirkulasi dari ujung-ujung saraf noradrenergik.
Norepinefrin terbentuk melalui hidroksilasi dan dekarboksilasi tirosin, dan epinefrin melalui metilasi norepinefrin. Feniletanolamin-N-metiltransferase (PNMT), enzim yang mengatalisis pembentukan epinefrin dari norepinefrin, ditemukan dalam jumlah cukup banyak hanya di otak dan medula adrenal. PNMT medula adrenal diinduksi oleh glukokortikoid.
Efek Epinefrin dan Norepinefrin
Selain menyerupai efek pelepasan muatan saraf noradrenergik, norepinefrin dan epinefrin memperlihatkan efek metabolik yang mencakup glikogenolisis di hati dan otot rangka, mobilisasi ALB (asam lemak basa), peningkatan laktat plasma, dan stimulasi tingkat metabolik. Efek norepinefrin dan epinefrin
71
dilakukan melalui kerja dua kelas reseptor, reseptor adrenergik-α dan -β. Reseptor α dibagi menjadi dua kelompok, reseptor α1 dan α2, dan reseptor β
menjadi reseptor β1, β2, dan β3. ada tiga subtipe dari reseptor α1, dan tiga
subtipe dari reseptor α2.
Norepinefrin dan epinefrin keduanya meningkatkan kekuatan dan kecepatan kontraksi jantung terisolasi. Respons ini diperantarai oleh reseptor β1.
katekolamin juga meningkatkan eksitabilitas miokardium, menyebabkan ekstrasitosil dan, kadang-kadang, aritmia jantung yang lebih serius. Norepinefrin menyebabkan vasokonstriksi pada sebagian besar organ melalui reseptor α1, tetapi epinefrin menyebabkan dilatasi pembuluh darah di otot
rangka dan hati melalui reseptor β2. Hal ini biasanya mengatasi vasokontstriksi
yang ditimbulkan oleh epinefrin di tempat lain, dan resistensi perifer total menurun. Bila norepinefrin diinfuskan secara lambat pada manusia atau hewan normal, tekanan darah sistolik dan diastolik meningkat. Hipertensi merangsang baroreseptor karotis dan aorta, menimbulkan bradikardia refleks yang mengatasi efek kardioakselerasi langsung norepinefrin. Akibatnya, curah jantung permenit turun. Epinefrin menyebabkan melebarnya tekanan denyut/nadi, tetapi karena stimulasi baroreseptor tidak cukup untuk menutupi efek langsung hormon pada jantung, kecepatan denyut dan curah jantung meningkat.
72 Klasifikasi dan Struktur
Hormon korteks adrenal adalah turunan kolesterol. Seperti kolesterol, asam- asam empedu. Vitamin D, dan steroid ovarium dan testis, mereka mengandung inti siklopentanoperhidrofenantren. Steroid gonad dan korteks adrenal terdiri dari tiga jenis: steroid C21, yang memiliki sebuah rantai sisi dua karbon di posisi
17; steroid C19, yang memiliki sebuah gugus keto atau idroksil di posisi 17; dan
steroid C18, yang, selain gugus 17-keto atau hidroksil, tidak memiliki gugus
metil angular yang melekat ke posisi 10. korteks adrenal mensekresikan terutama steroid C21 dan C19. sebagian besar steroid C19 memiliki sebuah gugus
keto diposisi 17 sehingga disebut 17-ketosteroid. Steroid C21 yang memiliki
sebuah gugus hidroksil di posisi 17 selain rantai sisi sering disebut 17- hidroksikortikoid atau 17-hidroksikortikosteroid.
Steroid yang Disekresikan
Dari jaringan adrenal telah berhasil diisolasi sangat banyak steroid, tetapi steroid-steroid yang secara normal disekresikan dalam jumlah yang secara fisiologis bermakna adalah mineralkortikoid aldosteron, glukokortikoid kortisol dan kortikosteron, dan androgen dehidroepiandrosteron (DHEA) dan androstenedion. Deokdikortikosteron adalah suatu mineralkortikoid yang secara normal disekresikan dalam jumlah setara dengan aldosteron tetapi memiliki hanya 3% aktivitas mineralkortikoid aldosteron. Efeknya pada metabolisme mineral biasanya dapat diabaikan, tetapi pada penyakit dengan
73
sekresi yang meningkat, efeknya dapat menjadi nyata. Sebagian besar esktrogen yang tidak terbentuk di ovarium dihasilkan di dalam sirkulasi dari androstenedion adrenal. Hampir semua dehidroepiandrosteron disekresikan terkonjugasi dengan sulfat, walaupun sebagian besar steroid lain disekresikan dalam keadaan bebas, tidak terkonjugasi.
XIII.Sistem Reproduksi