Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
Homeostasis Cairan Tubuh pada Anjing dan Kucing (FLUID HOMEOSTASIS IN DOG AND CAT) I Made Suma Anthara1 dan I Nyoman Suartha2 1) 2)
Laboratorium Farmakologi Veteriner Laboratorium Penyakit Dalam Veteriner
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana Jl Raya Sesetan Gang Markisa No 6 Denpasar
[email protected] ABSTRAK Seluruh cairan tubuh didistribusikan ke dalam kompartemen intraseluler dan kompartemen ekstraseluler. Cairan ekstraseluler ini yang bergerak secara konstan dalam tubuh. Cairan ekstraseluler merupakan lingkungan internal dalam tubuh. Cairan ekstraselular mengandung ion elektrolit natrium , colorida, dan bikarbonat. Perpindahan air dan zat terlarut di dalam tubuh yang melewati membran sel melalui proses difusi, osmosis dan pompa Na-K. Proses difusi dan osmosis merupakan proses pasif sedangkan pompa Na-K merupakan proses aktif. Homeostasis cairan tubuh dapat dipertahankan oleh ginjal dengan cara mengatur proses pengeluaran cairan tubuh melalui produksi urine. Asam dan basa dalam cairan tubuh banyak diperankan atom hidrogen, CO2, dan HCO3. Sistem buffer kimiawi dalam darah akan mengikat ion H+ sampai terjadi keseimbangan. Sistem respirasi mengeluarkan CO2 dan H2CO3 dari tubuh, sedangkan ginjal mengeluarkan asam atau basa dari dalam tubuh Kata Kunci : Homeostasis, Cairan Tubuh, Elektrolit, Ginjal
ABSTRACT The body’s fluid is compartmentalized into two major divisions: the intracellular fluid (ICF) and the extracellular fluid (ECF). The ECF which is also called the internal environment of the body is in constant motion throughout the body. The ECF contains large amounts of sodium chloride, and bicarbonate. The ICF contains large amounts potassium and phosphate. Transported of water and nutrient through cell membrane occurs by diffusion, osmosis and sodium-potassium pumps. The homeostasis of body fluid is maintains by kidney. Key words: homeostasis, fluid, electrolyte, kidney
digunakan oleh sel. Air tidak dapat
PENDAHULUAN
dipisahkan dari komponen diet, Air berfungsi sebagai zat pelarut nutrien
dalam
tubuh,
untuk
karena
keseimbangan air sangat diperlukan dalam
dapat
metabolisme 25
dan
semua
material
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
metabolisme akan dapat dimanfaatkan sel
Banyak organ dalam tubuh yang berfungsi
tubuh jika sudah terlarut dalam air. Oleh
untuk mempertahankan homeostasis dalam
sebab itulah sebagian besar tubuh terdiri
sel seperti paru-paru menyediakan oksigen
atas
untuk
air.
Seluruh
cairan
tubuh
kebutuhan
sel,
ginjal
didistribusikan ke dalam kompartemen
mempertahankan stabilitas konsentrasi ion,
intraseluler dan kompartemen ekstraseluler.
dan saluran cerna menyediakan nutrien
Cairan ekstraseluler ini yang bergerak
untuk sel (Guyton dan Hall, 2006).
secara konstan dalam tubuh (Yoxall dan
Perubahan keseimbangan air dalam tubuh
Hird, 1980) .
akan merangsang reseptor di hipotalamus,
Cairan
dengan
inisiasi dari rangsangan pada reseptor ini
kandungan ion dan nutriennya diperlukan
akan mengawali mekanisme pemasukan air
oleh sel untuk mempertahankan kehidupan
ke dalam tubuh dengan timbulnya rasa
sel.
haus (Wingfield, 2009).
Semua
ekstraseluler
sel
hidup
memerlukan
lingkungan (cairan) di sekitar sel, sehingga cairan ekstra seluler disebut lingkungan
TINJAUAN PUSTAKA
internal dalam tubuh. Sel akan mampu Peran Air dalam tubuh.
untuk hidup, bertumbuh dan berfungsi secara optimal sepanjang tersedia oksigen,
Air merupakan pelarut yang sangat
glukosa, asam amino, ion, dan substansi
baik dan mempertahankan komposisi kimia
lemak dengan konsentrasi yang cukup
yang seimbang dalam metabolisme sel.
dalam
Air merupakan komponen utama dalam
lingkungan
internal,
stabilitas
lingkungan internal itu dipertahankan oleh
darah,
yang berfungsi sebagai media
fungsi regulasi dari ginjal (Guyton dan
transpor, membawa oksigen dan nutrisi ke
Hall, 2006).
jaringan,
mengeluarkan karbondioksida
dan metabolit dari jaringan. Darah juga
Regulasi normal cairan dalam tubuh keseimbangan
membawa antibodi dan sel darah putih
(homeostasis) lingkungan internal banyak
untuk melindungi sel dari penyakit. Air
faktor yang terlibat seperti kandungan
juga berperan penting dalam regulasi suhu
elektrolit cairan, asam basa cairan tubuh,
tubuh, melalui berbagai jalan. Pertama,
osmolalitas
hormon
darah akan membawa panas dari jaringan
dan
atau organ yang bekerja menuju ke vena
pengeluaran Na dari ginjal (Wingfield,
superfisial untuk mentransper panas tubuh
2009; Hartanto, 2007; Einstein et al. 1995).
ke kulit yang selanjutnya dilepas ke
untuk
mempertahankan
(antidiuretik,
plasma,
peranan
angiotensin
II)
26
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495 lingkungan
radiasi,
elektrolit dan nonelektrolit.
Kedua,
merupakan zat yang terdisosiasi dalam
Pengeluaran panas juga dapat ditingkatkan
cairan tubuh dan menghantarkan arus
melalui evaporasi air dari respirasi (Hall,
listrik. Elektrolit dibedakan menjadi ion
1983).
positif (kation) dan ion negatif (anion).
konveksi
melalui
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
dan
proses
konduksi.
Elektrolit
Jumlah kation dan anion dalam suatu Bagian-Bagian Cairan Tubuh
larutan
Besarnya fungsi air dalam tubuh,
selalu
sama
(diukur
dalam
miliekuivalen). Zat nonelektrolit dalam
diperkirakan dua per tiga dari berat badan
cairan tubuh
hewan terdiri atas air, walaupun sedikit ada
dibutuhkan oleh sel seperti glukosa, asam
variasi dilihat dari kandungan lemak dan
amino, asam lemak dan nutrien lainnya
umur hewan. Total air dalam tubuh
(Yoxall dan Hird, 1986; Guyton dan Hall,
sebanyak 60-70% dari berat badan hewan,
2006).
yang terdiri atas cairan intraselular dan
1. Cairan Intraseluler
merupakan nutrien yang
cairan ekstraselular. Lebih lanjut bagian
Cairan intraseluler adalah cairan
cairan ekstraselular terdiri atas cairan
yang terkandung di dalam sel. Volume
intravaskular
cairan
(plasma)
dan
cairan
intraseluler
sebanyak
2/3
dari
interstitial. Presentase cairan tubuh dapat
volume total air tubuh. Cairan intraseluler
berubah
banyak mengandung kation potassium
tergantung
atas
umur,
jenis
kelamin, kandungan lemak tubuh. Cairan
(K+),
tubuh
(Hartanto, 2007).
mengandung dua jenis zat yaitu
dan
anion
phosphat
(PO43-).
Cairan Tubuh ± 60% Berat badan
Cairan Intra Seluler 40% Berat badan
Cairan Ekstra Seluler 20% Berat badan
Cairan Interstitial 15% Berat Badan Gambar 1. Distribusi cairan tubuh 27
Intra Vaskular (Plasma) 5% berat badan
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
2. Cairan Ekstraseluler
(cairan ekstraselular) kation utamanya adalah Na+ sedangkan anion utama adalah
Ada perbedaan yang sangat nyata cairan
HCO3 dan Cl-. (Hartanto, 2007). Volume
ekstraselular dan cairan intraselular. Pada
cairan ekstraseluler sebanyak 1/3 dari
plasma/intravaskular dan cairan interstitial
volume total air tubuh.
2.1 Cairan Interstitial
volume total
antara
komposisi
kimia
Cairan interstitialis adalah cairan ekstraseluler
yang
menempati
cairan ekstraseluler. Pada
cairan intravaskular kandungan kation dan
celah
anionnya sama dengan cairan interstitialis
diantara sel. Pada cairan interstitial kation
yaitu kation Na+ dan anion HCO3 dan Cl-.
utamanya adalah Na+
(Hartanto,
sedangkan anion
2007).
Karena
kandungan
utama adalah HCO3 dan Cl-. (Hartanto,
elektrolit dalam plasma sama dengan
2007). Cairan interstitial dengan jumlah ¾
cairan interstitial maka nilai elektrolit
dari volume total cairan ekstraselular
plasma mencerminkan komposisi elektrolit cairan
2.2 Cairan Intravaskular
ekstrseluler.
Pada
cairan
intravaskular kandungan protein lebih
Cairan intravascular adalah cairan
tinggi dari cairan interstitial. Kandungan
ekstraseluler yang terdapat dalam buluh
ion bermuatan positif lebih tinggi sekitar
darah, dan cairan intravascular yang
2% dari kandungan ion positif pada cairan
bersirkulasi secara efektif dalam tubuh.
interstitial.
Volume cairan intravascular adalah ¼ dari
Tabel 1. Komposisi elektrolit pada cairan tubuh
Plasma Intraseluler
Na+
K+
135-145 10
3.5-5 150
HCO3(mmol/l) 24-28 10
Cl-
PO43-
98-106
1-2.5 75
Dikutip dari Edney ATB. 1983. Dog and Cat Nutrition.
2.3 Cairan Transelular Cairan
transeluler
dan intraokular. Jumlah cairan transeluler adalah
cairan
diperkirakan 1% dari jumlah cairan tubuh.
ekstravaskuler yang terletak di celah rongga tubuh tertentu seperti cairan sendi sinovial, serebrospinal, perikardial, pleura, 28
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
Pergerakan Cairan Tubuh Pergerakan
cairan
peningkatan resorpsi ion Na di tubular ginjal (Edney, 1983).
ekstraseluler
Perpindahan air dan zat terlarut di
keseluruh bagian tubuh hewan melalui dua pertama pergerakan
dalam tubuh yang melewati membran sel
darah dalam tubuh didalam buluh darah,
melalui proses Difusi, osmosis dan Pompa
tahap kedua pergerakan cairan dari kapiler
Na-K.
ke celah
merupakan proses pasif sedangkan pompa
tahap yaitu tahap
antar sel (Guyton dan Hall,
Proses
difusi
dan
osmosis
Na-K merupakan proses aktif. Proses aktif
2006).
memerlukan
Untuk mempertahankan efektivitas
energi
(ATP)
untuk
yang
terjadinya proses itu, sedangkan proses
bersirkulasi sangat dipengaruhi pengaturan
pasif tidak memerlukan energi (Hartanto
keseimbangan
ion
2007).
berhubungan
sangat
cairan
tubuh,
volume
Na
cairan
plasma, erat
yang
a. Difusi
dengan
perubahan ion Na pada ginjal. Hal-hal
Difusi adalah proses bergeraknya molekul
yang berpengaruh pada proses ini yaitu
lewat pori-pori. Larutan akan bergerak dari
nervus
konsentrasi
simpatik,
angiotensin
II,
tinggi
ke
arah
rendah.
larutan
aldosteron, sekresi ADH, dan eksresi ion
berkonsentarasi
Na melalui ginjal (Einstein et al., 1995;
hidrostatik
Hartanto, 2007). Volume cairan yang
mendorong air masuk berdifusi melewati
menurun merangsang baroresptor arterial
pori-pori tersebut (Hartanto, 2007). Jadi
sehingga terjadi hipotensi, hal ini berakibat
difusi tergantung perbedaan konsentrasi
peningkatan tonus nervus simpatik perifer,
dan tekanan hidrostatik. Energi untuk
peningkatan tonus ini akan mengawali
proses difusi adalah energi kinetik yang
proses kompensasi untuk mengembalikan
normal ditimbulkan akibat pergerakan
volume cairan yang bersirkulasi. Proses
suatu bahan.
pembuluh
Tekanan darah
juga
untuk
Difusi yang melewati membran sel
meningkatkan aliran vena; peningkatan
dibagi menjadi dua subtipe yaitu difusi
kontraksi otot jantung untuk peningkatan
sederhana dan difusi fasilitasi. Difusi
output jantung; vasokontriksi arteri untuk
sederhana
meningkatkan tekanan darah; peningkatan
molekol atau ion melewati membran sel
sekresi renin untuk meningkatkan kadar
tidak bereaksi dengan protein carier yang
angiotensin
ada di membran sel. Kecepatan difusi
kompensasi:
kontriksi
II
vena
(vasokontriksi);
dan
sederhana 29
artinya
pergerakan
ditentukan
dari
kinetik
jumlah
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
substansia yang ada, kecepatan gerakan
memompa ion kalium dari luar ke dalam
kinetik bahan, jumlah dan ukuran dari pori
sel. Proses ini berlangsung secara aktif,
pada membran sel yang akan dilewati oleh
karena memerlukan energi (ATP) untuk
bahan itu. Difusi fasilitas memerlukan
terjadinya proses itu. Ion-ion lain yang
interaksi bahan dengan carier protein yang
ditranspor secara aktif seperti kalsium,
ada di membran sel. Carier protein akan
hidrogen, chloride, iodine, urate, sugar dan
membawa bahan untuk melewati membran
asam amino (Guyton dan Hall, 2006).
sel dengan mengikat bahan itu secara
Komponen pompa Na+-K+ terdiri
kimia. Pada difusi sederhana proses difusi
atas dua komponen carier protein, masing-
terjadi melalui dua jalan yaitu melalui
masing disebut subunit alpha dengan BM
lapisan lipid jika zat itu terlarut dalam
100 KDa dan subunit betha dengan BM 50
lemak,
KDa. Subunit alpha mempunyai tiga
dan
melalui saluran (chanel)
air/protein.
tempat spesifik untuk berfungsinya pompa
b. Osmosis
itu, yaitu:
Osmosis adalah bergeraknya molekul air
1. Tiga reseptor site untuk tempat
melalui membran semipermiabel (selektif
berikatan ion sodium yang terletak
permiabel)
disisi sebelah dalam membran sel,
dari larutan berkadar rendah
menuju larutan berkadar tinggi hingga
2. Dua reseptor site untuk tempat
kadarnya sama. Seluruh membran sel dan
berikatan ion potasium (K) yang
kapiler permeabel terhadap air, sehingga
terletak disisi luar membran sel,
tekanan osmotik cairan tubuh diseluruh
3. Pada sisi dekat reseptor site ion
bagian
tubuh
semipermiabel
sama.
adalah
Membran
membran
sodium terdapat tempat aktivitas
yang
enzim ATPase.
dapat dilalui air, namun tidak dapat dilalui
Proses pompa akan berlangsung jika tiga
oleh zat terlarut seperti protein (Hartanto,
ion sodium dan dua ion potasium berikatan
2007). Tekanan yang diperlukan untuk
direseptor site, maka enzim ATPase akan
menghentikan proses osmosis disebut
aktif untuk menghasilkan energi dari ATP,
tekanan osmosis (Guyton dan Hall, 2006)
sehingga ion sodium akan dipompa keluar
c. Pompa Natrium Kalium
sel dan ion potasium akan masuk kedalam
Pompa natrium-kalium (Na+-K+) merupakan
proses
transpor
sel.
yang
Tujuan dari pompa natrium-kalium
memompa ion natrium keluar melalui
adalah untuk mempertahankan konsentrasi
membran sel dan pada saat bersamaan
ion sodium dan potasium didalam dan 30
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
diluar membran sel, dan untuk mencegah
ini juga berefek
keadaan
sel
Pada beberapa tempat di dalam tubuh
(Hartanto, 2007). Tanpa fungsi dari pompa
terutama bagian tubuh yang tersusun atas
ini sel dalam tubuh akan bengkak dan
lembaran sel terjadi proses transpor aktif,
meledak. Mekanisme kontrol dari volume
seperti : 1) epitel intestinal, 2) epitel
sel adalah sebagai berikut: di dalam sel
tubulus
terdapat sejumlah protein dan molekul
eksokrin, 4) epitel kantung empedu, 5)
organik yang lain yang tidak dapat keluar
pleksus choroid otak. Mekanisme proses
dari sel. Substansia tersebut menyebabkan
transpor pada lembaran seluler itu adalah :
muatan negatif didalam sel, yang akan
transpor
menarik
kemudian proses difusi sederhana atau
hiperosmolar
di
dalam
ion yang bermuatan positif
seperti ion sodium, potassium dan ion
renalis,
aktif
mengikat molekul air.
3)
melalui
epitel
sel
glandula
membran,
difusi fasilitasi ke sel yang berdekatan.
positif lainnya. Hal itu menyebabkan terjadinya proses osmosis dalam sel,
Asupan dan Kehilangan Cairan Tubuh
sehingga
dapat
Pemasukan air ke dalam tubuh bersumber
mengakibatkan sel bengkak dan meledak.
dari air minum, air yang terkandung dalam
Pompa Na-K akam memompa tiga ion Na
makanan, dan air hasil dari proses oksidasi
keluar sel dan memompa dua ion K
karbohidrat, protein, dan lemak (Edney
kedalam sel, dan membran sel kurang
1983). Pemasukan air kedalam tubuh
permiabel terhadap ion Na dibandingkan
bervariasi diantara individu dan pada
dengan ion K. Adanya kelebihan satu ion
setiap individu pada hari yang berbeda,
Na diluar sel menyebabkan konsentrasi
karena sangat bergantung atas iklim,
diluar sel lebih tinggi sehingga terjadi
kebiasaan, dan tingkat aktivitas.
jika
tidak
dikontrol
proses osmosis keluar sel. Perpindahan ion Tabel 2. Air Metabolik Klas dari pakan Protein* Lemak Karbohidrat
Air yang dihasilkan dari oksidasi 100 g 40 g 107 g 55 g
* tidak dioksidasi komplit Dikutip dari Edney ATB. 1983. Dog and Cat Nutrition.
Pengeluaran air dari tubuh melalui
sangat bervariasi tergantung atas jenis
empat jalan yaitu : (1) Pengeluaran air
hewan, (2) Air keluar melalui kulit, karena
melalui respirasi pada hewan terengah-
difusi dari permukaan
engah seperti anjing. Pada hewan lain
Jumlah yang keluar melalui keringat 31
dan keringat.
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495 masing-masing
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
hewan
bervariasi
menyaring
plasma
dan
mengeluarkan
tergantung atas jumlah kelenjar keringat
substansi yang tidak diperlukan tubuh
pada kulit, (3) Keluar melalui feses,
seperti urea, asam urat, kreatinin, produk
jumlahnya sangat sedikit dan pada masing-
pemecahan
masing
(Guyton dan Hall, 2006).
hewan
volume
bervariasi
tergantung atas diet yang diberikan, (4)
hemoglobin
dan
toksin
Homeostasis cairan tubuh dapat
Keluar melalui urin. Pada anjing dan
dipertahankan
jika eksresi air dan
kucing dan hewan domestik yang lain
elektrolit harus seimbang dengan asupan
jumlahnya 20 ml/kgBB/hari (Hall, 1983;
ke dalam tubuh. Jika intake lebih besar
Lorenz et al 1987; Wingfield, 2009).
dari eksresi maka jumlah substansi dalam
Air yang keluar melalui sistem
tubuh meningkat, begitujuga sebaliknya
respirasi, kulit, dan feses di ketahui
jika intake lebih kecil dari eksresi maka
sebagai kehilangan cairan yang tidak
substansia dalam tubuh akan menurun.
terelakan,
20
Intake air dan elektrolit juga sangat
ml/kgBB/hari. Hewan yang sehat mampu
berhubungan dengan pola makan dan
mempertahankan cairan dan keseimbangan
minum hewan, untuk keseimbangan ini
elektrolit dengan sedikit fluktuasi dari
maka
normal (Wingfield 2009; Lorenz et al
pengeluaran cairan tubuh melalui produksi
1987). Penyebab paling umum kehilangan
urine. Tahapan produksi urine dimulai dari
cairan
akibat
kerja glomerulus dalam menyaring plasma
muntah, diare, drainase fistula, infeksi,
darah. Filtrate glomerulus akan menuju
obstruksi usus, dan luka bakar (Pandey
tubulus renalis yang meliputi
dan Singh, 2003). Pada pasien demam,
proksimal, loop of henle, tubulus distal,
dilaporkan
cairan
tubulus kolektipus, dan terakhir duktus
sebanyak 100 sampai 150 ml per hari
kolektivus kemudian menjadi urin. Dalam
dengan
melalui
jumlah
gastrintestinal
terjadi
kehilangan o
ginjal
akan
mengatur
proses
tubulus
setiap peningkatan 1 C suhu tubuh dari
proses itu beberapa substansia akan di
normal (Heitz dan Horne, 2005).
reabsorpsi kembali di tubulus menuju darah dan beberapa substansi juga ada
Homeostasis Cairan Tubuh Ginjal
berperan
besar
disekresikan dalam
oleh
darah
ke
tubulus
menyaring
(filtrasi)
(Guyton dan Hall, 2006).
mengontrol volume dan komposisi cairan
Glomerulus
tubuh, air dan elektrolit dalam tubuh, dan
semua substansia dalam plasma dan tidak
keseimbangan
selektif
asam-basa.
Ginjal 32
kecuali
protein
plasma
dan
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495 substansia
yang
terikat
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011 didalamnya,
rendah sodium dalam sel dan konsentrasi
sedangkan tubulus akan mereabsorbsi
tinggi
secara sangat selektif substansia yang ada
menyebabkan muatan negatif dalam sel.
di dalam filtrate, seperti glukosa dan asam
Adanya pemompaan sodium keluar sel
amino akan direabsorsi secara sempurna.
menuju
Begitu juga dengan beberapa ion seperti
basolateral
sodium, chloride, dan bicarbonate juga
terjadinya difusi pasif ion sodium dari
direabsorbi
tubuh,
tubulus ke dalam sel melalui membran
tidak
luminal sel. Proses difusi terjadi karena
direabsorbsi (reabsorbsi buruk). Proses
konsentrasi ion sodium di dalam lumen
reabsorbsi ion dari lumen tubulus ke epitel
tinggi
berlangsung secara transport pasif dan
terjadinya muatan negatif dalam sel juga
aktif, sedangkan dari kapiler peritubular
menarik ion sodium (bermuatan positif)
menuju darah
yang ada di lumen tubulus ke dalam sel.
sedangkan
flow)
yang
sesuai urea
kebutuhan
dan
kreatinin
secara ultrafiltrasi (bulk
cairan
sel,
interstitial
membran,
sedangkan
dan
melewati
memudahkan
dalam
sel
rendah,
Proses transpor aktif ini terjadi disebagian
hidrostatik dan tekanan osmotic koloid.
besar bagian tubulus sehingga pasokan
Air
ion
direabsorbsi
oleh
dalam
tekanan
selalu
dimediasi
potasium
secara
pasif
sodium
tubuh
dapat
dipenuhi.
(osmosis). Di samping itu substansia yang
Ditubulus proksimal juga banyak terdapat
terlarut dalam air (potassium, magnesium,
brush border pada sisi luminal (sisi yang
dan chloride) dapat direabsorbsi atau
berhadapan dengan lumen tubulus) yang
disekresikan melalui pertautan antar sel
juga
(Tight junction) (Guyton dan Hall, 2006).
membantu dalam proses difusi fasilitasi.
terdapat
carier
protein
yang
Proses transport aktif sodium (Na)
Sodium carier protein juga sangat penting
pada tubulus proksimal adalah sebagai
dalam proses trasnspor aktif skunder untuk
berikut: pada bagian basolateral dari sel
substansia lain seperti glukosa, dan asam
epitel tubular, pada membrane selnya ada
amino(Guyton dan Hall, 2006). Ion hidrogen (H+) disekresikan ke
sistem sodium-potasium ATPase yang akan menghidrolisis ATP dan energi yang
dalam tubulus melalui
dihasilkan untuk proses transport ion
transpor skunder, yang sering disebut
sodium keluar sel menuju interstitium.
counter transpor substansia H+ dengan ion
Pada saat bersamaan potassium ditranspor
sodium. Carier protein yang ada dibrush
dari interstitium ke dalam sel. Kerja
border mengikat ion sodium yang adal
pompa ini mempertahankan konsentrasi
dilumen tubulus untuk dimasukkan ke 33
proses aktif
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
dalam sel, pada saat bersamaan carier
dibagian ini) dan permiabelnya moderat
protein itu juga mengikat ion H+ yang ada
terhadap sodium, sedangkan pada bagian
di dalam sel untuk dikeluarkan dari sel
ascending kurang permiabel terhadap air.
menuju lumen tubulus. Sekresi ion H+
Pada bagian lain (thick ascending) terjadi
sangat penting untuk
reabsorbsi
mengeluaran ion
(25%)
terhadap
sodium,
karbonat dari tubulus (HCO3-). Selain itu
chloride,
ditubulus proksimal juga disekresikan
dan magnesium. Pada thick ascending ini
asam organik dan basa seperti garam
tempat
empedu, oksalat, urate, dan katekolamine
furosemida,
(Guyton dan Hall, 2006).
bumetamide
Peningkatan reabsorbsi ion dari
potasium, calsium, bicarbonat
kerja
reabsorsi
utama asam
dari
diuretik
ethacrynic,
dengan
sodium-2
dan
menghambat
chloride-potasium.
lumen tubulus, menyebabkan konsentrasi
Pada tubulus distal juga terjadi reabsorbsi
di dalam lumen menurun sedangkan
(5%) terhadap sodium, potasium dan
konsentrasi ion di dalam interstitialis renal
chloride dan tidak permeabel terhadap air
meningkat, peningkatan konsentrasi ini
dan urea (Guyton dan Hall, 2006).
menyebabkan terjadi proses osmosis air Regulasi Keseimbangan Asam Basa
dari lumen tubulus ke interstitialis. Proses osmosis ini terjadi di tight junction sel.
Pengertian Asam dan basa dalam
Tight jungtion di daerah tubulus proksimal
cairan tubuh didefinisikan sebagai berikut,
sangat
asam
permiabel
terhadap
air
adalah
molekul
yang
dapat
dibandingkan tight junction dibagian loop
melepaskan atom hidrogen dalam larutan.
Henle sampai ductus kolektivus. Karena
Sebagai contoh molekul HCl dalam air
reabsorbsi air dan bahan organik sangat
akan mengalami ionisasi menjadi ion H+
berhubungan dengan reabsorbsi sodium,
dan Cl-,
sehingga perubahan dalam reabsorbsi ion
ionisasi dalam air menjadi ion H+ dan
sodium
juga
bicarbonat HCO3-. Sedangkan basa adalah
reabsorbsi air dan bahan organik itu. Pada
ion atau molekul yang dapat mengikat
saat reabsorbsi ion sodium
juga terjadi
asam (ion H+), sebagai contoh HCO3-
reabsorbsi ion Cl- (Guyton dan Hall,
adalah basa yang mampu mengikat ion H+
2006).
menjadi
akan
mempengaruhi
molekul H2CO3
mengalami
H2CO3, HPO4= adalah basa
karena mampu mengikat H+ menjadi
Pada bagian loop Henle (thin descending) sangat permiabel terhadap air
H2PO4-.
(hampir
berfungsi sebagai basa. Asam kuat adalah
20%
reabsorbsi
air
terjadi 34
Protein
dalam
tubuh
juga
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495 molekul
yang
dengan
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011 mudah
dapat
dalam darah dan mengatur tekanan CO2
melepaskan ion H+ ke dalam larutan,
(PCO2) darah; 3) Buffer kimia dalam sel;
misalnya HCl, sedangkan basa kuat adalah
4)
molekul yang dengan cepat dapat bereaksi
mengekresikan asam (H+) atau reabsorbsi
dengan asam, misal OH-. Adanya ion H+
basa (Bikarbonat);
dalam cairan tubuh akan berpengaruh
dari tulang (Yoxall dan Hird, 1980).
terhadap pH dari cairan itu. pH cairan
Sistem buffer kimiawi dalam darah tidak
tubuh adalah 7,4. apabila pH berada diatas
mengeluarkan atau menambah ion H+ ke
7,4 disebut alkalosis sedangan di bawah
dalam darah hanya mengikatnya sampai
7,4 disebut acidosis (Yoxall dan Hird,
terjadi keseimbangan. Sistem respirasi
1980; Guyton dan Hall 2006).
mengeluarkan CO2 dan H2CO3 dari
Ada lima sistem utama yang
Regulasi pada ginjal yang dapat
tubuh,
sedangkan
5) mobilisasi buffer
ginjal
memberikan
mengatur keseimbangan ion H+ dalam
respon yang lambat terhadap peningkatan
cairan tubuh, yaitu 1) sistem buffer
konsentrasi ion H+ dalam darah, tetapi
kimiawi
cairan
hanya ginjal yang mampu mengeluarkan
ekstraseluler, adalah molekul yang segera
asam atau basa dari dalam tubuh dan
berikatan dengan asam atau basa; 2) pusat
berperan sangat besar dalam regulasi
nafas yang meregulasi pelepasan CO2
asam-basa (Guyton dan Hall, 2006).
asam-basa
di
dalam
Asam
Basa
H2CO3
H+ =HCO3-
Bicarbonat
HHB
H+ +Hb-
Haemoglobin
H2PO4-
H+ +HPO4=
Fosfat
NH4
H+ +NH3
Ion hidrogen disekresikan dan bikarbonat direabsorpsi di semua bagian tubulus kecuali di loop henle. Bikarbonat direabsorbsi kira-kira 80-90% di tubulus proksimal , kemudian sisanya direabsorbsi di dibagian lain dari tubulus. Ion hidrogen disekresikan ke lumen tubulus di tubulus proksimal, segmen tebal loop henle, dan tubulus dista melalui mekanisne countertranspor sodium-hidrogen. Sekresi aktif primer ion H+ terjadi pada tipe yang
Amonia
khusus di bagian akhir tubulus distal dan tubulus kolektivus, yang disebut sel intercalated. Dengan mekanisme ini cairan tubular akan bersifat asam hanya ditubulus kolektivus dan ductus colektivus. Mekanisme counter-transpor sodium-hidrogen prosesnya dimulai dari : ketika CO2 bebas atau CO2 dari hasil metabolisme dalam sel epitel tubular, dengan aktivasi enzim carbonik anhidrase, 35
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
CO2 akan bereaksi dengan H2O membentuk H2CO3, yang dapat berdisosiasi (pisah) menjadi HCO3 dan H+. Ion H+ disekresikan ke lumen tubular melalui counter-transpor sodium-hidrogen (ion Na masuk sel dan ion H+ dilepaskan ke lumen melalui ikatan dengan carier protein di membran sel). HCO3- yang terbentuk dalam sel (ketika H+ terpisah dari H2CO3) bergerak menembus lapisan basolateral sel menuju cairan interstitial renal dan kapiler darah peritubular. Transpor HCO3- melewati membran sel di basolateral difasilitasi oleh dua mekanisme yaitu : 1) Na+-HCO3- co-transpor; 2) pertukaran Cl--HCO3-. Kelebihan sekresi ion H+ dapat berikatan dengan molekul HPO4+ untuk membentuk H2PO4- dan mengikat ion Na+ membentuk garam NaH2PO4 yang dieksresikan ke urin. Ekses eksresi ion H+ ke lumen tubulus kolektivus juga bereaksi dengan molekul NH3 membentuk NH4+ yang selanjutnya bereaksi dengan ion Cldan dikeluarkan bersama urin.
adalah buffer cairan tubuh dan pengeluaran ion H+ melalui ginjal. Respirasi alkalosis. Disebabkan overventilasi paru-paru. Jarang terjadi karena patologis. Hal ini biasanya terjadi apabila berada pada daerah yang tinggi dengan kadar O2 yang rendah, sehingga banyak CO2 yang keluar. Respon kompensasi adalah melalui buffer kimia dan pengeluaran HCO3 melalui ginjal. Metabolic asidosis. Istilah metabolik asidosis yaitu untuk semua tipe asidosis akibat ekses CO2 dalam cairan tubuh. Metabolik asidosis dapat terjadi karena : kegagalan ginjal mengeluarkan asam yang berasal dari proses metabolisme; terbentuknya molekul asam metobolik akibat ekses kelebihan asam metabolik; pemasukan asam metabolik kedalam tubuh melalui ingesti atau infus; kehilangan basa dari tubuh. Renal tubular asidosis. Akibat gangguan sekresi H+ atau reabsorbsi HCO3-. Gangguan ini ada dua tipe yaitu : kegagalan tubulus renalis mereabsorpsi HCO3- sehingga banyak keluar melalui urin; ketidakmampuan tubulus renalis mensekresikan H+ untuk menjaga keasaman urin. Beberapa penyebab renal tubular asidosis adalah gagal ginjal kronis, sekresi aldosteron tidak cukup. Diarrhea. Diare berat akan menyebabkan metabolik asidosis. Asidosis terjadi karena tubuh banyak kehilangan sodium bikarbonat melalui feses. Sekresi gastrointestinal secara normal banyak mengandung bikarbonat dan diarrhea menyebabkan kehilangan banyak HCO3 dari tubuh dan efeknya sama juga dengan kehilangan banyak HCO3 dari urin. Hal yang sama juga terjadi pada kasus muntah sampai isi kandungan usus.
Penyebab Klinis Gangguan Asam Basa Penurunan kecepatan ventilasi paru-paru akan meningkatkan tekanan CO2 (PCO2) cairan ekstraselular. Hal itu menyebabkan peningkatan konsentrasi H2CO3- dan H+ sehingga terjadi asidosis. Karena asidosis terjadi akibat gangguan pada respirasi maka disebut respirasi asidosis. Respirasi asidosis dapat terjadi kondisi patologis akibat kerusakan pusat nafas atau penurunan fungsi paru-paru dalam mengeluarkan CO2, misal kerusakan medula oblongata, sumbatan saluran nafas, pneumonia, emphisema. Respon kompensasi dari respirasi asidosis
36
Buletin Veteriner Udayana ISSN : 2085-2495
Vol. 3 No. 1 : 23-37 Pebruari 2011
Diabetes militus yang disebabkan penurunan sekresi insulin oleh pankreas (tipe I DM) hal ini menyebabkan penggunaan glukosa untuk metabolisme akan digantikan dengan pemecahan lemak, hal itu akan berefek terkumpulnya asam asetoacetic dalam tubuh. Metabolik Alkalosis. Metabolik alkalosis disebabkan oleh berlebihnya kandungan HCO3 dalam cairan tubuh. Beberapa hal yang menyebabkan kondisi itu , yaitu: pemberian diuretik (kecuali carbonik anhidrase inhibitor). Semua diuretik menyebabkan peningkatan aliran urin dalam tubulus, hal ini menyebabkan peningkatan reabsorpsi ion Na+, reabsorpsi ion Na+ diikuti dengan sekresi ion H+. Kelebihan sekresi aldosteron dari glandula renalis menyebabkan peningkatan reabsorpsi ion Na+ dan meningkatkan sekrsi ion H+ dari sel intercalated. Muntah dengan kandungan muntahan isi lambung juga menyebabkan kelebihan basa dalam tubuh.
DAFTAR PUSTAKA Edney ATB. 1983. Dog and Cat nutrition. Pergamon Press. New York. Einstein R, Jones RS, Knifton A, Starmer GA. 1995. Principles of veterinary therapeutics. Longman Scientific & Technical. New York. Guyton AC, Hall JE. 2006. Textbook of Medical Physiology. Ed 8TH . Elseiver Saunders. Philadelphia. Hall LW. 1983. Fluid therapy and intravenous nutrition. In Dog and Cat nutrition. Editor ATB Edney. Pergamon Press. New York. Hartanto, WW. 2007. Terapi Cairan dan Elektrolit Perioperatif. Bagian Farmakologi Klinik dan Terapeutik Fakultas Kedokteran Universitas Padjajaran. Bandung. Heitz
U, Horne MM. 2005. Fluid, Electrolyte and Acid Base Balance. 5th Ed. Missouri,Elseiver-Mosby.
Lorenz MD, Cornelius LM, Ferguson DC. 1994. Small animal medical therapeutics. JB lippincott Co.Philadelphia New York.N Pandey CK, Singh RB. 2003. Fluid and Electrolyte Disorders. Indian J Anaesh. 47(5) : 380-387.
SIMPULAN Simpulan 1. Cairan tubuh merupakan milleu atau lingkungan internal dalam
Wingfield WE. 2009. Fluid and Elektrolite therapy. http://www.cvmbs.colostate.edu/cli nsci/wing/fluids/fluids.htm. 22 mei 2009
tubuh untuk aktivitas sel 2. Komposisi cairan tubuh adalah air, elektrolit, asam basa dan nutrient 3. Ginjal adalah organ yang berperan sangat
vital
untuk
Yoxall AT, Hird JFR. 1980. Physiological Basis of Small Animal Medicine. BlackwellSci Pub. Melbourne.
menjaga
homeostasis cairan tubuh.
37
