Keseimbangan Cairan dan Elektrolit
Keseimbangan Cairan
- Keseimbangan cairan memainkan peran penting dalam menjaga volume darah dan tekanan darah yang optimal.
- Tubuh mencapai homeostasis cairan dengan memastikan jumlah air yang dikonsumsi dan yang dihasilkan oleh metabolisme sama dengan jumlah air yang diekskresikan.
- Terdapat dua kompartemen utama untuk cairan tubuh: intraseluler dan ekstraseluler. Air dapat melewati bebas antara kedua kompartemen ini, dan distribusi air ditentukan oleh tekanan osmotik.
- Kompartemen ekstraseluler dibagi menjadi cairan intersisial dan kompartemen intravaskular (plasma).
- Aspek konsumsi air diatur oleh mekanisme perilaku (e.g. rasa haus, keinginan untuk mengonsumsi garam).
- Ketika tubuh kehilangan banyak cairan (e.g. diare) volume darah dapat menurun
- Cairan (termasuk dalam darah) membantu mengangkut nutrisi dan oksigen ke sel-sel tubuh, serta membantu mengeluarkan produk limbah dan racun dari tubuh melalui proses filtrasi oleh ginjal.
- Homeostasis cairan tubuh diatur utamanya oleh organ ginjal
- Beberapa faktor eksternal dapat mempengaruhi keseimbangan cairan dalam tubuh, seperti:
- Iklim
- Aktivitas fisik
- Kondisi kesehatan tertentu (diare, diabetes melitus, gangguan dinjal, dsb.
Regulasi Cairan
- Ginjal berperan penting dalam menjaga keseimbangan cairan tubuh dengan bertindak sebagai penyaring yang mengeluarkan limbah dan kelebihan cairan dari darah serta mengatur konsentrasi elektrolit.
- Ginjal dapat mengendalikan volume cairan tubuh dengan cara memproduksi urin yang terkonsentrasi atau terlarut relatif terhadap plasma.
- Proses regulasi cairan di dalam ginjal adalah sebagai berikut:
Sumber gambar: https://moodle.beverleyhigh.net/
- Hormon
- Hormon yang berperan dalam ekskresi air di ginjal adalah vasopresin atau hormon antidiuretik (ADH) yang disekresi oleh hipotalamus
- ADH menyebabkan penambahan saluran air ke dalam membran sel yang melapisi duktus kolektivus, sehingga memungkinkan terjadinya reabsorpsi air.
- Tanpa ADH, sedikit air yang diresorpsi dalam duktus kolektivus, dan urin yang dikeluarkan menjadi encer.
- Pengaturan sekresi ADH oleh ginjal disebabkan oleh beberapa faktor:
- Hormon lain yang berperan adalah hormon aldosteron yang dihasilkan oleh korteks adrenal yang berfungsi mengatur keseimbangan natrium dalam tubuh.
- Ketika konsentrasi natrium darah rendah, ginjal akan merespons dengan meningkatkan reabsorpsi natrium dan sekaligus meningkatkan reabsorpsi air melalui pengaruh aldosteron. Ini membantu mempertahankan volume cairan tubuh dan keseimbangan elektrolit.
- Osmoregulasi dan regulasi volume
Perbedaan antara keduanya dapat dilihat di tabel berikut:
Elektrolit
- Elektrolit adalah zat yang berperan penting dalam fungsi sel dan menjaga keseimbangan cairan dalam tubuh.
- Elektrolit membentuk ion yang dapat menghantarkan arus listrik dalam larutan yang memungkinkan sel untuk berkomunikasi dan menjalankan berbagai proses biologis.
- Elektrolit utama untuk regulasi cairan tubuh adalah natrium (Na+), kalium (K+), dan klorida (Cl-) dimana natrium dan klorida adalah elektrolit utama dalam cairan ekstraseluler, sementara kalium adalah elektrolit utama dalam cairan intraseluler.
Sistem Buffer
- Sistem buffer terdiri dari kombinasi asam lemah dan basa lemah yang bekerja bersama-sama untuk menetralkan kelebihan atau kekurangan ion hidrogen (H+).
- Keseluruhan sistem buffer dan organ-organ yang terlibat, termasuk ginjal, berperan dalam menjaga pH tubuh agar tetap dalam kisaran normal, yaitu 7,36-7,44
- Ketika ada peningkatan kadar H+ dalam tubuh (pH menurun, sehingga larutan lebih asam), sistem buffer akan menyerap dan mengikat H+ untuk mencegah penurunan lebih lanjut dalam pH. Begitu pula sebaliknya
- Ginjal berperan dalam menjaga keseimbangan asam-basa dengan mengeliminasi asam (non-volatile/metabolik) dari tubuh (e.g. asam fosfat, asam sulfat, asam urat) yang mencegah terjadinya asidosis.
- Selain itu, ginjal juga mampu mengatasi alkalosis dengan mengeluarkan bikarbonat dan mengambil ion H+ untuk menyeimbangkan pH ketika terdapat peningkatan pH (lebih basa)
- Proses keseimbangan asam-basa yang dilakukan oleh ginjal meliputi reabsorpsi, ekskresi, dan produksi bikarbonat serta Ekskresi atau produksi ion H+.
- Reabsorpsi bikarbonat terjadi di sel-sel tubulus proksimal ginjal
Sumber gambar: http://fblt.cz/
Keterangan:
Reasorbsi merupakan proses yang melibatkan pertukaran ion Na+ dan H+. H+ kemudian bereaksi dengan bikarbonat (HCO3-) dan membentuk asam karbonat (H2CO3), yang kemudian terpecah menjadi air dan CO2.
- Bikarbonat yang terbentuk akan diteruskan ke dalam cairan antar sel tubulus proksimal dan akhirnya masuk ke dalam darah melalui pembuluh kapiler peritubular.
- Bikarbonat dapat dibawa oleh kotransport Na+/3 HCO3- atau melalui pertukaran anion (Cl-/HCO3-).
- Produksi baru bikarbonat terjadi di sel-sel tipe A pada tubulus distal dan duktus kolektivus. mekanismenya:
Sumber gambar: http://fblt.cz/
- Secara keseluruhan, ginjal menciptakan gradien konsentrasi H+ yang tinggi di dalam urine sehingga mampu mengekskresikan H+ secara efisien dan memungkinkan urine mencapai pH terendah sekitar 4,4, sementara pH darah tetap di kisaran 7,36-7,44.
Referensi
- Fontana, J., Mad’a, P., Ivak, P., Šajdíková, M., Nováková, L, Pavelka, M., Trnka, J. Functions of Cellls and Human Body. Praha:3rd Faculty of Medicine, Charles University in Prague, 2014
- Louden, J. D. (2009). Regulation of fluid and electrolyte balance. Anaesthesia & Intensive Care Medicine, 10(6), 279-285
- De Luca LA Jr, et al. Homeostasis and Body Fluid Regulation: Neurobiology of Body Fluid Homeostasis: Transduction and Integration. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis; 2014. Chapter 15.
