keseimbangan elektrolit

Distribusi cairan tubuh

Di dalam tubuh manusia, cairan akan terdistridusi ke dalam 2 kompartemen utama yaitu cairan intraselular (ICF) dan cairan ekstrasellular (ECF). Cairan intraselular adalah cairan yang terdapat di dalam sel sedangkan cairan ekstraselular adalah cairan yang terdapat di luar sel. Kedua kompartemen ini dipisahkan oleh sel membran yang memiliki permeabilitas tertentu. Hampir 67% dari total badan air (Body’s Water) tubuh manusia terdapat di dalam cairan intrasellular dan 33% sisanya akan berada pada cairan ekstrasellular. Air yang berada di dalam cairan ekstrasellular ini kemudian akan terdistribusi kembali kedalam 2 Sub-Kompartemen yaitu pada cairan interstisial (ISF) dan cairan intravaskular (plasma darah). 75% dari air pada kompartemen cairan ekstraselular ini akan terdapat pada sela-sela sel (cairan interstisial) dan 25%-nya akan berada pada plasma darah (cairan intravaskular).

Pendistribusian air di dalam 2 kompartemen utama (Cairan Intrasellular dan Cairan Ekstrasellular) ini sangat bergantung pada jumlah elektrolit dan makromolekul yang terdapat dalam kedua kompartemen tersebut. Karena sel membran yang memisahkan kedua kompartemen ini memiliki permeabilitas yang berbeda untuk tiap zat, maka konsentrasi larutan (osmolality) pada kedua kompartemen juga akan berbeda.

Cairan ekstraselular dibagi menjadi:

1.      Cairan Interstitial

Cairan yang mengelilingi sel termasuk dalam cairan interstitial, sekitar 11- 12 liter pada orang dewasa. Cairan limfe termasuk dalam volume interstitial. Relatif terhadap ukuran tubuh, volume ISF adalah sekitar 2 kali lipat pada bayi baru lahir dibandingkan orang dewasa.

2.      Cairan Intravaskular

Merupakan cairan yang terkandung dalam pembuluh darah (contohnya volume plasma). Rata-rata volume darah orang dewasa sekitar 5-6L dimana 3 liternya merupakan plasma, sisanya terdiri dari sel darah merah, sel darah putih dan platelet.

3.      Cairan transeluler

Merupakan cairan yang terkandung diantara rongga tubuh tertentu seperti serebrospinal, perikardial, pleura, sendi sinovial, intraokular dan sekresi saluran pencernaan. Pada keadaan sewaktu, volume cairan transeluler adalah sekitar 1 liter, tetapi cairan dalam jumlah banyak dapat masuk dan keluar dari ruang transeluler.

Prosentase cairan tubuh dibandingkan berat badan

Umur	Total cairan tubuh (%) terhadap BB
Bayi baru lahir	75
Pria dewasa (20-40 tahun)	60
Wanita dewasa (20-40 tahun)	50
Usia lanjut	45-50

Elektrolit

Elektrolit adalah senyawa di dalam larutan yang berdisosiasi menjadi partikel yang bermuatan (ion) positif atau negatif. Sebagian besar proses metabolisme memerlukan dan dipengaruhi oleh elektrolit. Konsentrasi elektrolit yang tidak normal dapat menyebabkan banyak gangguan. Pemeliharaan tekanan osmotik dan distribusi beberapa kompartemen cairan tubuh manusia adalah fungsi utama empat elektrolit mayor, yaitu natrium (Na+), kalium (K+), klorida (Cl-), dan bikarbonat (HCO3-). Pemeriksaan keempat elektrolit mayor tersebut dalam klinis dikenal sebagai ”profil elektrolit. Natrium adalah kation terbanyak dalam cairan ekstrasel, kalium kation terbanyak dalam cairan intrasel dan klorida merupakan anion terbanyak dalam cairan ekstrasel. Jumlah natrium, kalium dan klorida dalam tubuh merupakan cermin keseimbangan antara yang masuk terutama dari saluran cerna dan yang keluar terutama melalui ginjal. Gangguan keseimbangan natrium, kalium dan klorida berupa hipo- dan hiper-. Hipoterjadi bila konsentrasi elektrolit tersebut dalam tubuh turun lebih dari beberapa miliekuivalen dibawah nilai normal dan hiper- bila konsentrasinya meningkat diatas normal.Pemeriksaan laboratorium untuk menentukan kadar natrium, kalium dan klorida adalah dengan metode elektroda ion selektif, spektrofotometer emisi nyala, spektrofotometer atom serapan, spektrofotometri berdasarkan aktivasi enzim, pemeriksaan kadar klorida dengan metode titrasi merkurimeter, dan pemeriksaan kadar klorida dengan metode titrasi kolorimetrik-amperometrik.

Non Elektrolit

Substansi seperti glokusa dan urea yang tidak berdisosiasi dalam larutan. Non-elektrolit lainnya yang secara klinis penting mencakup kreatinin dan bilirubin.

Pergerakan / Transport Cairan

            Setiap kompartmen dipisahkan oleh barier atau membran yang membatasi mereka. Setiap zat yang akan pindah harus dapat menembus barier atan membran tersebut. Bila substansi zat tersebut dapat melalui membran, maka membran tersebut permeabel terhadap zat tersebut. Jika tidak dapat menembusnya, maka membran tersebut tidak permeable untuk substansi tersebut. Membran disebut semipermeabel (permeabel selektif) bila beberapa partikel dapat melaluinya tetapi partikel lain tidak dapat menembusnya.

            Perpindahan substansi melalui membran ada yang secara aktif atau pasif. Transport aktif membutuhkan energi, sedangkan transport pasif tidak membutuhkan energi.

1.      Difusi

Partikel (ion atau molekul) suatu substansi yang terlarut selalu bergerak dan cenderung menyebar dari daerah yang konsentrasinya tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah sehingga konsentrasi substansi partikel tersebut merata. Perpindahan partikel seperti ini disebut difusi. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju difusi ditentukan sesuai dengan hukum Fick (Fick’slaw of diffusion). Faktor-faktor tersebut adalah:

a.       Peningkatan perbedaan konsentrasi substansi.

b.      Peningkatan permeabilitas.

c.       Peningkatan luas permukaan difusi.

d.      Berat molekul substansi.

e.       Jarak yang ditempuh untuk difusi

2.      Osmosis

Bila suatu substansi larut dalam air, konsentrasi air dalam larutan tersebut lebih rendah dibandingkan konsentrasi air dalam larutan air murni dengan volume yang sama. Hal ini karena tempat molekul air telah ditempati oleh molekul substansi tersebut. Jadi bila konsentrasi zat yang terlarut meningkat, konsentrasi air akan menurun. ila suatu larutan dipisahkan oleh suatu membran yang semipermeabel dengan larutan yang volumenya sama namun berbeda konsentrasi zat yang terlarut, maka terjadi perpindahan air/ zat pelarut dari larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang rendah ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi. Perpindahan seperti ini disebut dengan osmosis.

3.      Filtrasi

Filtrasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara dua ruang yang dibatasi oleh membran. Cairan akan keluar dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Jumlah cairan yang keluar sebanding dengan besar perbedaan tekanan, luas permukaan membran, dan permeabilitas membran. Tekanan yang mempengaruhi filtrasi ini disebut tekanan hidrostatik.

Fungsi cairan tubuh

1.      Sarana untuk mengangkut zat-zat makanan ke sel-sel

2.      Mengeluarkan buangan-buangan sel

3.      Membantu dalam metabolisme sel

4.      Sebagai pelarut untuk elektrolit dan non elektrolit

5.      Membantu memelihara suhu tubuh

6.      Membantu pencernaan

7.      Mempemudah eliminasi

8.      Mengangkut zat-zat seperti (hormon, enzim, SDP, SDM)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan cairan dan elektrolit

1.      Usia

Kebutuhan intake cairan berfariasi tergantung dari usia, karena usia akan berpengaruh pada luas permukaan tubuh, metabolisme, dan berat badan. Infanth dan anak-anak lebih mudah mengalami gangguan keseimbangan cairan dibanding dengan orang dewasa. Pada usia lanjut sering terjadi gangguan keseimbangan fungsi ginjal atau jantung.

2.      Iklim

Orang yang tinggal di daerah yang panas (suhu tinggi) dan kelembaban udaranya rendah memiliki peningkatan kehilangan cairan tubuh dan elektrolit melalui keringat. Sedangkan seseorang yang beraktifitas di lingkungan yang panas dapat kehilangan cairan sampai denga 5 L per hari.

3.      Diet

Diet seseorang berpengaruh terhadap intake cairan dan elektrolit. Ketika intake nutrisi tidak adekuat maka tubuh akan membakar protein dan lemak sehinggga serum albumin dan cadangan protein akan meurun padahal keduanya sangat diperlukan dalam proses keseimbangan cairan sehingga hal ini akan menyebabkan edema.

4.      Stress

Stress dapat meningkatkan metabolisme sel, glukosa darah, dan pemecahan glikogen otot. Mekanisme ini dapat meningkat natrium dan retensi air sehingga bila berkepanjangan dapat meningkatkan volume darah.

5.      Kondisi sakit

Kondisi sakit sangat berpengaruh terhadap kondisi keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh. Misalnya trauma seperti luka bakar, penyakit ginjal dan kardiovaskuler, pasien dengan penurununan tingkat kesadaran.

6.      Pengobatan

Pengobatan seperti pemberian diuretik, laksative dapat berpengaruh pada kondisi cairan dan elektrolit tubuh.

Insensible Water Loss (IWL)

Merupakan kehilangan cairan melalui paru- paru dan kulit, melalui kulit dengan cara difusi. Pada orang dewasa kehilangan cairan tubuh melalui proses ini adalah berkisar 300- 400 ml per hari, tapi bila proses respirasi atau suhu tubuh meningkat maka IWL dapat meningkat.

Hipovolemia (defisit vol cairan)

Hipovolemia adalah suatu kondisi akibat kekurangan/penipisan volume cairan ekstraseluler (CES). Penyebab hipovolemia adalah:

1.      penurunan masukan

2.      Kehilangan cairan yang abnormal

3.      Perdarahan

Tanda-gejala Klinis:

1.      Pusing, kelemahan, Keletihan

2.      Sinkope

3.      Anoreksia,mual, muntah, haus,

4.      Kekacauan mental

5.      Konstipasi dan oliguria.

6.      Hipotensi Ortostatik

7.      HR meningkat, suhu meningkat, turgor kulit menurun, lidah kering, mukosa mulut kering, mata cekung.

Hipervolemia

Hipervolemia adalah penambahan / kelebihan volume (CES). Penyebabnya adalah :

1.      Stimulus kronis pada ginjal untuk menahan natrium dan air

2.      Fungsi ginjal abnormal, dgn penurunan kskresi natrium &air

3.      Kelebihan pemberian cairan intra vena

4.      Perpindahan cairan interstisial ke plasma

Gejala klinis: sesak nafas, odema.

Odema Pitting

•      +1: Setelah dipalpasi oleh pemeriksa (dengan jari telunjuk) maka daerah yang odema akan menampakkan/memperlihatkan cekungan sedalam 2 mm

•      +2: Setelah dipalpasi oleh pemeriksa (dengan jari telunjuk) maka daerah yang odema akan menampakkan/memperlihatkan cekungan sedalam 4 mm

•      +3: Setelah dipalpasi oleh pemeriksa (dengan jari telunjuk) maka daerah yang odema akan menampakkan/memperlihatkan cekungan sedalam 6 mm

•      +4: Setelah dipalpasi oleh pemeriksa (dengan jari telunjuk) maka daerah yang odema akan menampakkan / memperlihatkan cekungan sedalam 8 mm

Natrium

Natrium adalah kation terbanyak dalam cairan ekstrasel, jumlahnya bisa mencapai 60 mEq per kilogram berat badan dan sebagian kecil (sekitar 10-14 mEq/L) berada dalam cairan intrasel4,8. Lebih dari 90% tekanan osmotik di cairan ekstrasel ditentukan oleh garam yang mengandung natrium, khususnya dalam bentuk natrium klorida (NaCl) dan natrium bikarbonat (NaHCO3) sehingga perubahan tekanan osmotik pada cairan ekstrasel menggambarkan perubahan konsentrasi natrium. Jumlah natrium dalam tubuh merupakan gambaran keseimbangan antara natrium yang masuk dan natrium yang dikeluarkan. Pemasukan natrium yang berasal dari diet melalui epitel mukosa saluran cerna dengan proses difusi dan pengeluarannya melalui ginjal atau saluran cerna atau keringat di kulit. Pemasukan dan pengeluaran natrium perhari mencapai 48-144 mEq. Nilai rujukan kadar natrium pada:

- serum bayi : 134-150 mmol/L

- serum anak dan dewasa : 135-145 mmol/L

- urine anak dan dewasa : 40-220 mmol/24 jam

- cairan serebrospinal : 136-150 mmol/L

- feses : kurang dari 10 mmol/hari

Hipernatremia

Peningkatan konsentrasi natrium plasma karena kehilangan air dan larutan ekstrasel (dehidrasi hiperosmotik pada diabetes insipidus) atau karena kelebihan natrium dalam cairan ekstrasel seperti pada overhidrasi osmotik atau retensi air oleh ginjal dapat menyebabkan peningkatan osmolaritas & konsentrasi natrium klorida dalam cairan ekstrasel.

Penyebab hipernatremia adalah:

•      Kehilangan natrium klorida pada cairan Ekstrasel

•      penambahan air yang berlebihan pada cairan ekstrasel

•      penyakit ginjal yang menyebabkan gangguan fungsi glomerulus dan tubulus pada ginjal,

•      penyakit addison,

•      retensi air yang berlebihan (overhidrasi hipo-osmotik) akibat hormon antidiuretic

Klorida

Klorida merupakan anion utama dalam cairan ekstrasel. Pemeriksaan konsentrasi klorida dalam plasma berguna sebagai diagnosis banding pada gangguan keseimbangan asam-basa, dan menghitung anion gap. Jumlah klorida pada orang dewasa normal sekitar 30 mEq per kilogram berat badan. Sekitar 88% klorida berada dalam cairan ekstraseluler dan 12% dalam cairan intrasel. Konsentrasi klorida pada bayi lebih tinggi dibandingkan pada anak-anak dan dewasa

Jumlah klorida dalam tubuh ditentukan oleh keseimbangan antara klorida yang masuk dan yang keluar. Klorida yang masuk tergantung dari jumlah dan jenis makanan. Kandungan klorida dalam makanan sama dengan natrium. Orang dewasa pada keadaan normal rerata mengkonsumsi 50-200 mEq klorida per hari, dan ekskresi klorida bersama feses sekitar 1-2 mEq perhari. Drainase lambung atau usus pada diare menyebabkan ekskresi klorida mencapai 100 mEq perhari. Kadar klorida dalam keringat bervariasi, rerata 40 mEq/L. Bila pengeluaran keringat berlebihan, kehilangan klorida dapat mencapai 200 mEq per hari. Ekskresi utama klorida adalah melalui ginjal.

Hipokloremia

Hipoklorinemia terjadi jika pengeluaran klorida melebihi pemasukan. Penyebab hipoklorinemia umumnya sama dengan hiponatremia, tetapi pada alkalosis metabolik dengan hipoklorinemia, defisit klorida tidak disertai defisit natrium. Hipoklorinemia juga dapat terjadi pada gangguan yang berkaitan dengan retensi bikarbonat, contohnya pada asidosis respiratorik kronik dengan kompensasi ginjal.

Penyebab hipokloremia

•      Hiperklorinemia terjadi jika pemasukan melebihi pengeluaran pada gangguan mekanisme homeostasis dari klorida. Umumnya penyebab hiperklorinemia sama dengan hipernatremia.

•      Hiperklorinemia dapat dijumpai pada kasus dehidrasi, asidosis tubular ginjal, gagal ginjal akut, asidosis metabolik yang disebabkan karena diare yang lama dan kehilangan natrium bikarbonat, diabetes insipidus, hiperfungsi status adrenokortikal dan penggunaan larutan salin yang berlebihan, alkalosis respiratorik.

•      Asidosis hiperklorinemia dapat menjadi petanda pada gangguan tubulus ginjal yang luas.

Nilai rujukan kadar klorida:

            - serum bayi baru lahir : 94-112 mmol/L

            - serum anak : 98-105 mmol/L

            - serum dewasa : 95-105 mmol/L

            - keringat anak : <50 mmol/L

            - keringat dewasa : <60 mmol/L

            - urine : 110-250 mmol/24 jam

            - feses : 2 mmol/24 jam

Kalium

Sekitar 98% jumlah kalium dalam tubuh berada di dalam cairan intrasel. Konsentrasi kalium intrasel sekitar 145 mEq/L dan konsentrasi kalium ekstrasel 4-5 mEq/L (sekitar 2%). Jumlah konsentrasi kalium pada orang dewasa berkisar 50-60 per kilogram berat badan (3000-4000 mEq). Jumlah kalium ini dipengaruhi oleh umur dan jenis kelamin. Jumlah kalium pada wanita 25% lebih kecil dibanding pada laki-laki dan jumlah kalium pada orang dewasa lebih kecil 20% dibandingkan pada anak-anak.

Jumlah kalium dalam tubuh merupakan cermin keseimbangan kalium yang masuk dan keluar. Pemasukan kalium melalui saluran cerna tergantung dari jumlah dan jenis makanan. Orang dewasa pada keadaan normal mengkonsumsi 60-100 mEq kalium perhari (hampir sama dengan konsumsi natrium). Kalium difiltrasi di glomerulus, sebagian besar (70-80%) direabsorpsi secara aktif maupun pasif di tubulus proksimal dan direabsorpsi bersama dengan natrium dan klorida di lengkung henle. Kalium dikeluarkan dari tubuh melalui traktus gastrointestinal kurang dari 5%, kulit dan urine mencapai 90%.

Hipokalemia

Keadaan dimana kadar kalium serum kurang dari 3,5 mEq/l. Penyebab hypokalemia antara lain:

            a. Asupan Kalium Kurang

            b. Pengeluaran Kalium Berlebihan

            c. Kalium Masuk ke Dalam Sel

Hiperkalemia

Keadaan dimana kadar kalium serum lebih dari atau sama dengan 5,5 mEq/l. Hiperkalemia dapat disebabkan oleh :

            a. Keluarnya Kalium dari Intrasel ke Ekstrasel

            b. Berkurangnya Ekskresi Kalium melalui Ginjal

Hiperkalemia akut

Keadaan gawat medik yang perlu segera dikenali dan ditangani untuk menghindari distrimia dan gagal jantung yang fatal.

Nilai rujukan kalium serum pada:

            - serum bayi : 3,6-5,8 mmol/L

            - serum anak : 3,5-5,5 mmo/L

            - serum dewasa : 3,5-5,3 mmol/L

            - urine anak : 17-57 mmol/24 jam

            - urine dewasa : 40-80 mmol/24 jam

            - cairan lambung : 10 mmol/L

Pemeriksaan Laboratorium

·         Bahan pemeriksaan:

            whole blood, plasma, serum, urine, keringat, feses, dan cairan tubuh

·         Metode Pemeriksaan:

1.      Pemeriksaan dengan Metode Elektroda Ion    Selektif (Ion Selective Electrode/ISE)

2.      Pemeriksaan dengan Spektrofotometer Emisi Nyala (Flame Emission Spectrofotometry/FES)

3.      Pemeriksaan dengan Spektrofotometer berdasarkan Aktivasi Enzim

4.      Pemeriksaan dengan spektrofotometer atom serapan (Atomic Absorption Spectrophotometry/ AAS)

5.      Pemeriksaan Kadar Klorida dengan Metode Titrasi Merkurimeter

6.      Pemeriksaan Kadar Klorida dengan Metode Titrasi Kolorimetrik-Amperometrik