Prof. Dr. Burhanuddin Nst, SpPK
Distribusi air dalam Badan
Distribusi air dalam Badan
Air dalam badan didistribusikan diantara 3 Air dalam badan didistribusikan diantara 3 kompartemen utama yaitu :
kompartemen utama yaitu : kompartemen utama yaitu : kompartemen utama yaitu :
IntrasellulerIntraselluler
InterstitiumInterstitium
Lebih dari setengah air badan
Lebih dari setengah air badan
berada dlm sel
berada dlm sel
Kira
Kira--kira 15
kira 15--20% air yang berada
20% air yang berada
diluar sel berada didalam pembuluh
diluar sel berada didalam pembuluh
diluar sel berada didalam pembuluh
diluar sel berada didalam pembuluh
darah dan sisanya pada ruangan
darah dan sisanya pada ruangan
antar sel.
Perkiraan volume air pada berbagai ruangan Perkiraan volume air pada berbagai ruangan pada seseorang dengan BB = 70 kg (laki
pada seseorang dengan BB = 70 kg (laki--laki)
laki)
Total air badan
Total air badan : 42 L (60%): 42 L (60%) Ruangan Intrasel Ruangan Intrasel : 24 L: 24 L Ruangan Extrasel Ruangan Extrasel : 18 L: 18 L Ruangan Extrasel Ruangan Extrasel : 18 L: 18 L -- antar selantar sel : 13 L: 13 L
-- dlm pembuluh darahdlm pembuluh darah : 5 L (volume : 5 L (volume darah) darah)
Bone 3 % 2 L 4,5 % 3 L Connective tissue Plasma 4,5 % 3 L Interstitial Fluid 11,5 % 8 L Cell water 36 % 25 L 4,5 % 1 L Transceluler water
Gangguan volume cairan
Gangguan volume cairan
Pada orang normal 50
Pada orang normal 50--60) dari total berat 60) dari total berat badan (TBW) terdiri dari air, yg
badan (TBW) terdiri dari air, yg
didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan didistribusikan pd ruang intra seluler dan extraceluler. Penyakit berat dpt terjadi
extraceluler. Penyakit berat dpt terjadi karena tidak normalnya volume air dan karena tidak normalnya volume air dan distribusi air.
Distribusi dari cairan tubuh
Distribusi dari cairan tubuh
Air didistribusikan bebas pd seluruh Air didistribusikan bebas pd seluruh
tubuh. tubuh.
Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel,
Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel, Air berdifusi bebas dlm sel dan extra sel,
sebagai respon terhadap perbedaan sebagai respon terhadap perbedaan konsentrasi solute.
konsentrasi solute.
Jumlah air dalam berbagai ruangan Jumlah air dalam berbagai ruangan
dalam tubuh bergantung pd jumlah solute dalam tubuh bergantung pd jumlah solute yg ada dlm ruangan tsb.
Pada ruang exstraseluler solute utama Pada ruang exstraseluler solute utama
ialah
ialah NatriumNatrium dan berbagai anion lain dan berbagai anion lain
Sedangkan pd ruang intra seluler solute Sedangkan pd ruang intra seluler solute
utama ialah
utama ialah KaliumKalium dan berbagai anion dan berbagai anion lain
lain
Sodium akan bergerak ke dalam sel dan Sodium akan bergerak ke dalam sel dan
Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif Kalium bergerak keluar sel secara pasif bergantung pd perubahan konsentrasi bergantung pd perubahan konsentrasi solute.
solute.
Pergerakan aktif Natrium dan Kalium Pergerakan aktif Natrium dan Kalium
keluar masuk sel diatur oleh Na
keluar masuk sel diatur oleh Na++ -- KK+ + ATP pump
Distribusi air pd ruang Distribusi air pd ruang extraselulerextraseluler
ditentukan oleh
ditentukan oleh NatriumNatrium sedangkan pd sedangkan pd ruang
ruang intra selulerintra seluler oleh oleh Kalium.Kalium.
Penambahan solute kesalah satu ruang Penambahan solute kesalah satu ruang
akan menambah volume cairan ke akan menambah volume cairan ke ruangan itu dgn cara menarik air dari ruangan itu dgn cara menarik air dari ruangan dgn rendah solute (lebih
ruangan dgn rendah solute (lebih ruangan dgn rendah solute (lebih ruangan dgn rendah solute (lebih banyak air)
banyak air)
Hipovolemia :Hipovolemia :
Menurunnya volume intravaskular Menurunnya volume intravaskular
(extraselular), disebabkan gangguan (extraselular), disebabkan gangguan keseimbangan Natrium
Faktor mempengaruhi Keseimbangan Natrium Faktor mempengaruhi Keseimbangan Natrium
Incrased Sodium Content (extraceluler volume) Incrased Sodium Content (extraceluler volume) disebabkan oleh :
disebabkan oleh : 1. Pemasukan Na
1. Pemasukan Na++ bertambah, pengeluaran tdk bertambah, pengeluaran tdk
bertambah bertambah
2. Decrease Sodium excretion by kidneys 2. Decrease Sodium excretion by kidneys 2. Decrease Sodium excretion by kidneys 2. Decrease Sodium excretion by kidneys
-- Decreased GFRDecreased GFR
-- Increased Renal tubular sodium Increased Renal tubular sodium reabsorption
reabsorption
-- Increased renin angiotensin, Increased renin angiotensin, aldosteron
aldosteron
Decreased body sodium content (extra celuler Decreased body sodium content (extra celuler volume)
volume)
1. Decreased sodium intake (normal
1. Decreased sodium intake (normal sodium sodium excretion)
excretion)
2. Increased sodium excretion 2. Increased sodium excretion
Renal :
Renal : -- Renal failureRenal failure
-- Salt losing nephropathySalt losing nephropathy -- osmotic diuresisosmotic diuresis
-- osmotic diuresisosmotic diuresis -- diuretic drugsdiuretic drugs
-- decrease renin, angiotension, aldosterondecrease renin, angiotension, aldosteron Extrarenal :
Extrarenal : -- DiarrheaDiarrhea -- VomittingVomitting -- SweatingSweating
Menghitung kelebihan cairan (water excess) Menghitung kelebihan cairan (water excess)
140 140 Rumus : TBW (L) = Normal TBW (L) x Rumus : TBW (L) = Normal TBW (L) x Na Na Na Na Contoh : Pria, 70 kg Contoh : Pria, 70 kg
Normal TBW = 42 L, Bila Natrium = 110 meq/L Normal TBW = 42 L, Bila Natrium = 110 meq/L TBW = 42 x (140 : 110) = 53,5 L
TBW = 42 x (140 : 110) = 53,5 L Water Excess = 53,5
Menghitung kekurangan cairan (water deficit) Menghitung kekurangan cairan (water deficit)
-- Pria : 70 kg. NaPria : 70 kg. Na++ = 170 Meq/L. = 170 Meq/L.
TBW normal : 42 L TBW normal : 42 L
TBW : 42 x 140 : 170 = 35 L TBW : 42 x 140 : 170 = 35 L
-- TBW : 42 x 140 : 170 = 35 LTBW : 42 x 140 : 170 = 35 L
Contoh Kasus :
Contoh Kasus :
Seorang
Seorang lakilaki22 7070 kgkg ditemukanditemukan tidaktidak
sadarkan
sadarkan diridiri dandan dibawadibawa keke ICUICU.. PadaPada pemeriksaan
pemeriksaan laboratoriumlaboratorium didapatdidapat NaNa serumserum 160
160 mEq/LmEq/L.. PadaPada FoleyFoley CateterCateter terdapatterdapat 160
160 mEq/LmEq/L.. PadaPada FoleyFoley CateterCateter terdapatterdapat 500
500 mlml urinurin perper jamjam.. ElektrolitElektrolit urinurin :: NaNa UrinUrin 60
60 mEq/LmEq/L.. KK urinurin 2020 mEq/LmEq/L.. BerapaBerapa banyakbanyak air
air harusharus diberikandiberikan untukuntuk mengkoreksimengkoreksi NaNa serum
Air dibutuhkan :
Air dibutuhkan :
Kadar Na didapat Kadar Na didapat 0.6 X BB(Kg) X 0.6 X BB(Kg) X --11 Kadar Na normal Kadar Na normal = (0.6 X 70 ) X = (0.6 X 70 ) X 160160 -- 11 140 140 = 42 X 0.14 6L = 42 X 0.14 6LPengaturan volume intraselluler adalah Pengaturan volume intraselluler adalah penting utk berfungsinya sel secara
penting utk berfungsinya sel secara
normal. Hal ini dicapai dengan pengaturan normal. Hal ini dicapai dengan pengaturan osmolalitas plasma melalui perubahan
osmolalitas plasma melalui perubahan keseimbangan air.
keseimbangan air. keseimbangan air. keseimbangan air.
Mempertahankan volume plasma penting Mempertahankan volume plasma penting utk terjadinya perfusi jaringan yang
utk terjadinya perfusi jaringan yang
adekuat dan ini berhubungan erat dengan adekuat dan ini berhubungan erat dengan pengaturan keseimbangan Natrium
Pengaturan Air antara Sel dan
Pengaturan Air antara Sel dan
Ekstraselluler
Ekstraselluler
Tekanan osmotik adalah faktor
Tekanan osmotik adalah faktor--faktor faktor utama untuk distribusi air dalam badan. utama untuk distribusi air dalam badan. Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir Air dapat dengan bebas melewati hampir semua dinding sel, sehingga cairan badan semua dinding sel, sehingga cairan badan berada dalam keseimbangan osmotik.
berada dalam keseimbangan osmotik. Osmolalitas cairan intraselluler dan
Osmolalitas cairan intraselluler dan ekstraselluler adalah sama.
Tekanan osmotik yang terjadi adalah
Tekanan osmotik yang terjadi adalah
sejajar dengan jumlah partikel per
sejajar dengan jumlah partikel per
unit volume of solvent, bukan pada
unit volume of solvent, bukan pada
tipe, valensi atau berat daripada
tipe, valensi atau berat daripada
partikel.
partikel.
partikel.
partikel.
Solute harus tidak dapat melewati
Solute harus tidak dapat melewati
membrane
Kita lihat apa yang akan terjadi pada Kita lihat apa yang akan terjadi pada
beaker, seperti gambar 1 bila lipid soluble beaker, seperti gambar 1 bila lipid soluble dan freely diffusible solute seperti urea
dan freely diffusible solute seperti urea ditambah pada satu kompartemen.
ditambah pada satu kompartemen.
Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke Urea yang ditambahkan akan bergerak ke solute free kompartemen.
solute free kompartemen.
Akan terjadi keseimbangan pada tiap Akan terjadi keseimbangan pada tiap kompartemen, bukan karena gerakan H
kompartemen, bukan karena gerakan H22O O ke urea kompartemen
Sebagai akibatnya tidak ada osmotic Sebagai akibatnya tidak ada osmotic pressure terjadi oleh urea pada waktu pressure terjadi oleh urea pada waktu
keseimbangan, urea ini dianggap sebagai keseimbangan, urea ini dianggap sebagai in effective osmole.
in effective osmole. in effective osmole. in effective osmole.
Osmotic pressure penting in vivo karena Osmotic pressure penting in vivo karena menentukan distribusi air antara extra dan menentukan distribusi air antara extra dan intra seluler
Na
Na
++salts merupakan extra seluler
salts merupakan extra seluler
osmol dan bekerja mempertahankan
osmol dan bekerja mempertahankan
air di ruangan extraseluler.
air di ruangan extraseluler.
K
K
++salts adalah intraseluler osmol
salts adalah intraseluler osmol
(bersama Mg
(bersama Mg
++) bekerja
) bekerja
(bersama Mg
(bersama Mg
++) bekerja
) bekerja
mempertahankan air dalam sel
mempertahankan air dalam sel
Walaupun membran sel permiable terhadap Walaupun membran sel permiable terhadap kedua elektrolit ini, tetapi tetap sebagai
kedua elektrolit ini, tetapi tetap sebagai efektif osmol, karena dibatasi untuk tetap efektif osmol, karena dibatasi untuk tetap dalam kompartemennya oleh kerja Na
dalam kompartemennya oleh kerja Na++ -- KK++
ATP ase pump dalam dinding sel. ATP ase pump dalam dinding sel.
Volume cairan intra dan extraseluler Volume cairan intra dan extraseluler
ditentukan oleh jumlah air yang ada dan ratio ditentukan oleh jumlah air yang ada dan ratio dari exchangeable Na
Dalam keadaan normal :
Dalam keadaan normal :
Air dan elektrolit dalam badan
Air dan elektrolit dalam badan
dipertahankan dalam batas sempit,
dipertahankan dalam batas sempit,
sebagai variasi dalam pemasukan,
sebagai variasi dalam pemasukan,
dan
dan pengaturan pengeluaran oleh
pengaturan pengeluaran oleh
ginjal.
Contoh : Contoh :
Bila osmolality suatu cairan dalam satu kompartemen Bila osmolality suatu cairan dalam satu kompartemen berubah, air akan bergerak melewati dinding sel untuk berubah, air akan bergerak melewati dinding sel untuk menyesuaikan kembali keseimbangan osmotik.
menyesuaikan kembali keseimbangan osmotik.
Osmolality body fluids 280 mosmol/kg, dan terdiri dari Osmolality body fluids 280 mosmol/kg, dan terdiri dari 140 mEq/L Na
140 mEq/L Na++ salts dalam ECF dan 140 mEq/L Ksalts dalam ECF dan 140 mEq/L K++
salts dalam sel. salts dalam sel. salts dalam sel. salts dalam sel. Laki
Laki--laki : 70 kg laki : 70 kg →→ TBW = 42 L (42 kg) TBW = 42 L (42 kg) →→ 25 L dalam 25 L dalam sel (60%), 17 L Extraceluler (40%)
sel (60%), 17 L Extraceluler (40%)
Ditambahkan 420 mEq NaCl (420 mosmol) tanpa air Ditambahkan 420 mEq NaCl (420 mosmol) tanpa air ke ECF, apa yang terjadi?
ke ECF, apa yang terjadi? →
→ ECF osmolality meningkat ECF osmolality meningkat →→ air bergerak keluar air bergerak keluar sel untuk menyamakan tekanan osmotik
Perhitungan Perhitungan
1.
1. Total body solute permulaan : 280 x 42 kg = Total body solute permulaan : 280 x 42 kg =
11760 m.osmol. 11760 m.osmol.
2.
2. EC Solute permulaan : 280 m.osmol/kg x 17 kg = EC Solute permulaan : 280 m.osmol/kg x 17 kg =
4760 mosmol. 4760 mosmol.
3.
3. Total body solute baru : 11760 + 420 = Total body solute baru : 11760 + 420 = 12180 mosmol.
12180 mosmol.
4.
4. Body water osmolality baru : 12180 m.osmol : 42 = Body water osmolality baru : 12180 m.osmol : 42 =
290 mosmol/kg 290 mosmol/kg 290 mosmol/kg 290 mosmol/kg
5.
5. EC solute baru : 4760 + 420 = 5180 m.osmolEC solute baru : 4760 + 420 = 5180 m.osmol
6.
6. EC volume baru : 5180 mosmol : 290 mosmol/kg = EC volume baru : 5180 mosmol : 290 mosmol/kg = 17,9 kg17,9 kg 7.
7. Intraceluler volume baru : 42Intraceluler volume baru : 42--17,9 = 24,1 kg17,9 = 24,1 kg
8.
8. EC baru/plasma (NaEC baru/plasma (Na++) = osmolality : 2 = 145 mEq/L) = osmolality : 2 = 145 mEq/L
Peningkatan jumlah EC solute mengakibatkan bergeraknya Peningkatan jumlah EC solute mengakibatkan bergeraknya
900 ml air dari sel ke ECF 900 ml air dari sel ke ECF
IC EC IC EC
290 m.osmol/kg
290 m.osmol/kg
H
H
22O
O
K
K
++= 140 meq/L
= 140 meq/L
25 L
25 L
280 m.osmol/kg
280 m.osmol/kg
H
H
22O
O
Na
Na
++= 140 meq/L
= 140 meq/L
17 L
17 L
25 L
25 L
17 L
17 L
Volume Volume a aIC EC IC EC
290 m.osmol/kg
290 m.osmol/kg
H
H
22O
O
K
K
++= 145 meq/L
= 145 meq/L
290 m.osmol/kg
290 m.osmol/kg
H
H
22O
O
Na
Na
++= 145 meq/L
= 145 meq/L
K
K
++= 145 meq/L
= 145 meq/L
24,1 L
24,1 L
Na
Na
++= 145 meq/L
= 145 meq/L
17,9 L
17,9 L
b bPengaturan Keseimbangan Asam Basa
Pengaturan Keseimbangan Asam Basa
Keseimbangan asam basa dapat diketahui dengan Keseimbangan asam basa dapat diketahui dengan melihat reaksi
melihat reaksi--reaksi ini ;reaksi ini ; = H = H++ + HCO+ HCO 3 3-- →→ HH22COCO33 ↔ H↔ H22O + COO + CO22 = [H = [H++] = 24 x ] = 24 x PCOPCO 2 2 [HCO [HCO33]] = pH = 6,10 +
= pH = 6,10 + Log [HCOLog [HCO3333]] 0,03 PCO 0,03 PCO22
(Henderson Hasselbach equation) (Henderson Hasselbach equation)
Sistem ini memainkan peranan penting dalam Sistem ini memainkan peranan penting dalam
mempertahankan keseimbangan sam basa, karena; mempertahankan keseimbangan sam basa, karena; HCO
HCO33-- dan PCOdan PCO 2
2 dapat diatur terpisahdapat diatur terpisah
= HCO
= HCO33-- diatur dengan ekskresi Hdiatur dengan ekskresi H++ oleh ginjaloleh ginjal
= PCO
Pada keadaan normal ekskresi H
Pada keadaan normal ekskresi H++ melalui melalui
ginjal, berubah sejajar dengan produksi H ginjal, berubah sejajar dengan produksi H++ yang ada.
Plasma H
Plasma H++ dan pH dipertahankan dalam batas dan pH dipertahankan dalam batas
yang sempit yang sempit
Nilai normal dari parameter ini adalah sebagai Nilai normal dari parameter ini adalah sebagai berikut : berikut : pH pH HH++ PCOPCO 2 2 [HC[HC33++]] pH pH HH (nanoeq/L) (nanoeq/L) PCO PCO22 (mmHg) (mmHg) [HC [HC33 ]] Meq/L Meq/L Arterial Arterial 7,37 7,37 –– 7,437,43 37 37 –– 4343 36 36 –– 4444 22 22 –– 26 26 Venous Venous 7,32 7,32 –– 7,387,38 42 42 –– 48 48 42 42 –– 50 50 23 23 –– 27 27
Characteristics of the primary acid base Characteristics of the primary acid base disorders
disorders
Disorders
Disorders pHpH (H(H++)) Primary Primary disturbance disturbance Compensasory Compensasory response response Metabolic Acedosis
Metabolic Acedosis ↓↓ ↑↑ ↓↓ (HCO(HCO --)) ↓↓ PCOPCO Metabolic Acedosis
Metabolic Acedosis ↓↓ ↑↑ ↓↓ (HCO(HCO33--)) ↓↓ PCOPCO 2 2 Metabolic Alkalosis
Metabolic Alkalosis ↑↑ ↓↓ ↑↑ (HCO(HCO33--)) ↑↑ PCOPCO 2 2 Respiratory Acidosis
Respiratory Acidosis ↓↓ ↑↑ ↑↑ PCOPCO22 ↑↑ (HCO(HCO33--)) Respiratory Alkalosis
Ringkasan
Ringkasan
Ginjal harus mengekskresikan 50
Ginjal harus mengekskresikan 50--100 meq non 100 meq non carbonic acid yang dibentuk tiap hari
carbonic acid yang dibentuk tiap hari Ini dicapai dengan mengeluarkan H
Ini dicapai dengan mengeluarkan H++ melalui melalui
tubulus proximal dan Loop of Henle (Na
tubulus proximal dan Loop of Henle (Na++ -- HH++
exchange) dan collecting tubule (active H
exchange) dan collecting tubule (active H++ -- ATP ATP
exchange) dan collecting tubule (active H
exchange) dan collecting tubule (active H++ -- ATP ATP
ase Pump) ase Pump)
Produksi asam harian tidak dapat dikeluarkan, Produksi asam harian tidak dapat dikeluarkan, kecuali jika semua bikarbonat yang difiltrasi telah kecuali jika semua bikarbonat yang difiltrasi telah diabsorbsi, karena bikarbonat yang terbuang di diabsorbsi, karena bikarbonat yang terbuang di urin equivalen dengan penambahan H
urin equivalen dengan penambahan H++ dalam dalam
tubuh tubuh
Produksi asam harian tidak dapat diekresikan Produksi asam harian tidak dapat diekresikan sebagai free H
sebagai free H++, kecuali konsentrasi free H, kecuali konsentrasi free H++ dalam dalam urin sangat rendah (< 0.05 meq)
urin sangat rendah (< 0.05 meq) H
H++ yang diskresikan akan dikeluarkan dengan cara yang diskresikan akan dikeluarkan dengan cara
mengikatkan dengan buffer yang difiltrasi misalnya mengikatkan dengan buffer yang difiltrasi misalnya HPO
HPO == dan creatinine, atau NHdan creatinine, atau NH →→ NHNH ++, NH, NH ++
HPO
HPO44== dan creatinine, atau NHdan creatinine, atau NH 3
3 →→ NHNH44++, NH, NH44++
dibentuk metabolisme glutamine di tubuli proximal dibentuk metabolisme glutamine di tubuli proximal Ekstraseluler, pH merupakan regulator fisiologis Ekstraseluler, pH merupakan regulator fisiologis dari ekskresi asam. Dalam keadaan patofisiologi, dari ekskresi asam. Dalam keadaan patofisiologi, hal ini dipengaruhi oleh effective circulating volume, hal ini dipengaruhi oleh effective circulating volume, aldosteron dan konsentrasi K