3. CAIRAN TUBUH
• 55% (pada wanita) dan 60% (pada pria)
bobot tubuh manusia berasal dari cairan
tubuh
• Berdasarkan letaknya, cairan tubuh terbagi
ke dalam beberapa kompartemen:
Cairan
tubuh
Intraseluler
(ICF) = Sitosol
Ekstraseluler
(ECF)
80% = Interstisial
20% = Plasma darah
•Getah bening
•CSF
•Cairan synofial
(antar sendi)
•Aqueous humor
•Vitreour humor
•Endolimfe
•Perilimfe
•Cairan pleura,
perkardia, dan
peritoneal
CSF: Cererospinal Fluid (cairan otak)
4. KESEIMBANGAN CAIRAN
TUBUH
• Tercapai jika di dalamnya terkandung air & zat
terlarut dlm jumlah yg dibutuhkan serta terdistribusi
dgn tepat pada berbagai kompartemen
• Volume cairan di setiap kompartemen dipertahankan
stabil dgn adanya proses: osmosis, difusi, filtrasi, dan
reabsorpsi
• Komposisi cairan tubuh:
– 45-75% adalah air
– Sisanya adalah zat terlarut yg berupa elektrolit (komponen
anorganik yg terdisosiasi mjd ion-ion)
• Homesostasis cairan tubuh dilakukan melalui
kemampuan ginjal melakukan filtrasi, reabsorpsi, dan
sekresi (sistem eksresi urinari)
• Kesetimbangan cairan tubuh ~ kesetimbangan
5. Sumber Perolehan & Kehilangan Air
• Total perolehan air =
2500 mL
• Total kehilangan air =
2500 mL
Sehingga pada
kondisi normal
volume cairan tubuh
selalu konstan
6. Pengaturan Perolehan Air
• Perolehan air terutama ditentukan oleh
volume air yg masuk melalui makanan &
minuman
• Volume air metabolik ditentukan oleh
proses respirasi sel (semakin banyak
ATP disintesis → semakin banyak air yg
diperoleh)
• Ketika air yg hilang > air yg masuk →
DEHIDRASI
7. 7
Jalur Stimulasi Rasa Haus Ketika
Terjadi Dehidrasi
Dehidrasi Aliran saliva ↓
Osmolaritas darah ↑
Volume darah ↓
Mulut & faring
kering
Stimulasi
Osmoreseptor
Di Hipotalamus
Tekanan darah ↓
Sekresi
renin
di ginjal ↑
Sintesis
angiotensin II ↑
Stimulasi pusat haus
di hipotalamus
Rasa haus ↑
Perolehan air ↑
Cairan tubuh mjd normal
Dehidrasi terhenti
Dehidrasi
8. Pengaturan Kehilangan Air & Zat
Terlarut
• Jumlah kelebihan air & zat terlarut yg hilang
bergantung pada pengaturan eksresi ke
dalam urine
• Jumlah air yg hilang melalui urine: faktor
utama penentu osmolaritas cairan tubuh
• Jumlah NaCl yg hilang melalui urine: faktor
utama penentu volume cairan tubuh
• Pengaturan reabsorpsi Na+ & Cl- melalui
ginjal dilakukan oleh hormon: angiotensin II,
aldosteron, dan atrial natriuretic peptide
(ANP)
Osmolaritas: tingkat kepekatan suatu cairan, yg menunjukkan konsentrasi
zat terlarut dalam cairan
9. Mekanisme Pengaturan Reabsorpsi
Na+ & Cl- (1)
Dehidrasi
Angiotensin II
Aldosteron
Reabsorpsi Na+ & Cl-
(& air)
Kehilangan lewat
Urine ↓
Volume cairan
tubuh tetap
Asupan air ↑
Volume darah ↑
Peregangan atrium
jantung
Natriuresis
Sekresi ANP
Volume darah ↓
Sekresi Na+ & Cl- ↑
Eksresi air ↑
10. Mekanisme Pengaturan Reabsorpsi
Na+ & Cl- (2)
Volume darah ↑
Sekresi renin ↓
Sintesis angiotensin II ↓
-Laju filtrasi
di glomerolus ↑
-Reabsorpsi Na+ ,Cl- & air
di tubulus ginjal ↓
Kadar aldosteron ↓
Reabsorpsi Na+ & Cl-
di tubulus ginjal ↓
Eksresi Na+, Cl- & air ↑
Volume & tekanan darah ↓
11. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (1)
• Ion-ion terbentuk ketika elektrolit terlarut & terurai
• Fungsi ion di dalam tubuh:
– Mengendalikan osmosis antar kompartemen
– Membantu mempertahankan kesetimbangan asam-basa
– Membawa arus listrik utk pembentukan potensial aksi & potensial
bertingkat
– Berperan sbg kofaktor dalam aktivitas enzim
Konsentrasi ion
dlm kompartemen
(mEq/L) berbeda-
beda antara:
-Cairan interseluler
-Cairan interstisial
(tissue fluid)
-Plasma
12. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (2)
• Perbedaan utama antara plasma darah – cairan interstisial
– cairan intraseluler:
Variabel Plasma darah Cairan
interstisial
Cairan
intraseluler
Kadar anion
protein
++++++++++ + ++++++++++
++++++++++
Kation paling
melimpah
Na+ Na+ K+
Anion paling
melimpah
Cl- Cl- Anion protein &
HPO4
2-
13. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (3)
• Miliequivalen/L (mEq/L) ~ satu per sejuta jumlah muatan terlarut
dalam setiap Liter yg sebanding dgn jumlah muatan dlm 1 mol H+.
• Ion2 yg bermuatan + atau – tunggal ( Na+, K+, HCO3-): jumlah
mEq/L ~ jumlah mmol/L
• Ion2 yg bermuatan + atau – ganda (Ca2+, HPO42-): jumlah mEq/L ~
2 kali jumlah mmol/L
Elektrolit Konsentrasi normal
dlm plasma (mEq/L)
Fungsi Pengaturan
Na+ 136-148 -Berperan penting dlm
kesetimbangan cairan &
elektrolit
-Pembentukan &
konduksi potensial aksi
pd neuron & sel otot
Aldosteron, ADH,
dan ANP
14. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (4)
Elektrolit Konsentrasi normal
dlm plasma (mEq/L)
Fungsi Pengaturan
Cl- 95-105 -Membantu
menyeimbangkan
kandungan anion pada
kompartemen cairan yg
berbeda
-Bagian dari asam
lambung
ADH & proses2 yg
meningkatkan/menur
unkan reabsorpsi
Na+ pd ginjal
K+ 3,5-5,0 -Berperan utama dlm
pembentukan potensial
membran istirahat &
fase repolarisasi pd
neuron & sel otot
-Menjaga volume
normal cairan
intraseluler
-Mengatur pH cairan
tubuh
Aldosteron
15. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (5)
Elektrolit Konsentrasi normal
dlm plasma
(mEq/L)
Fungsi Pengaturan
HCO3- Darah di arteri
sistemik: 22-26
Darah di vena
sistemik: 23-27
Membantu menjaga
kesetimbangan anion
dlm cairan ekstraseluler
& intraseluler
Ginjal
Ca2+ 4,5-5,5 (dlm bentuk
bebas ataupun
terikat pd protein)
-Kekuatan tulang & gigi
-Penggumpalan darah
-Pelepasan
neurotransmitter
-Menjaga tonus otot
-Menjaga eksitabilitas
jaringan saraf & otot
Hormon
paratiroid &
calcitrol (Vit. D)
16. Elektrolit Dalam Cairan Tubuh (6)
Elektrolit Konsentrasi
normal dlm
plasma
(mEq/L)
Fungsi Pengaturan
H2PO4
-,
HPO4
2-,
PO4
3-
1,7-2,6 -Komponen struktural tulang & gigi
-Buffer penting utk H+ dlm cairan tubuh
& urine (HPO4
2-)
-Terikat pd molekul organik (fosfolipid,
protein, karbohidrat, DNA, RNA, ATP)
Hormon
paratiroid &
calcitrol (Vit.
D)
Mg2+ 1,3-2,1 -Kofaktor enzim metabolisme
karbohidrat & protein, serta utk pompa
Na+-K+
-Penting utk aktivitas neuromuskular,
transmisi sinaptik & fungsi otot jantung
-Pengaturan sekresi PTH
Laju eksresinya
di urin
17. Kesetimbangan Asam-Basa
• Homeostasis asam-basa: menjaga
konsentrasi H+ (pH) cairan tubuh pada
tingkat yang tepat
– pH darah pd arteri sistemik: 7,35-7,45
– pH 7,4 dihasilkan dari [H+ ] = 40 nEq/L = 40.10-6
mEq/L
• pH cairan tubuh dapat berubah dgn
dihasilkannya H+ dlm jumlah besar dari
metabolisme
• Mekanisme utk memindahkan H+ dari cairan
tubuh & membuangnya ke luar tubuh:
1. Sistem penyangga (Buffer system )
2. Ekshalasi CO2
3. Sekresi H+ melalui ginjal
18. 1. Sistem penyangga (Buffer
system )
• Mengikat H+ secara sementara,
memindahkannya dari cairan tubuh
• Sebagian besar buffer dlm tubuh terdiri dari
asam lemah & garamnya (basa lemah)
• Mencegah perubahan pH secara drastis dgn
mengubah asam & basa kuat → asam &
basa lemah
• 3 Buffer system yg utama dalam tubuh:
– Protein buffer
– Carbonic acid-bicarbonate buffer
– Phosphate buffer
19. 1. Sistem Penyangga: Protein
buffer
• Komponen fungsional: Gugus karboksil (-COOH) & gugus
amino (-NH2) dari suatu asam amino penyusun protein :
– Gugus karboksil: berperan sbg asam dgn melepaskan H+ ketika
pH naik (-COOH → COO- + H+ ) → pH menurun
– Gugus amino: berperan sbg basa melalui ikatan dgn H+ ketika pH
turun (-NH2 → -NH3
+) → pH meningkat
• Paling melimpah pd cairan intraseluler & plasma darah
– Albumin berperan sbg buffer dlm plasma
– Hemoglobin berperan sbg buffer dlm sel darah merah:
• Respirasi seluler menghasilkan CO2 yg kemudian akan diangkut oleh
SDM
• CO2 beraksi dgn H2O membentuk asam karbonat (H2CO3)
• H2CO3 berdisosiasi mjd H+ & HCO3
-
• Oxyhemoglobin (Hb-O2) melepaskan O2 ke dlm sel & jaringan &
mengangkut H+ yg ada, mjd hemoglobin tereduksi (Hb-H)
20. 1. Sistem Penyangga: Carbonic
acid-bicarbonate buffer
• Komponen fungsional:
– Ion bikarbonat (HCO3
-):
• Basa lemah
• Pd saat pH turun: bikarbonat berikatan dgn kelebihan H+
utk menghasilkan asam karbonat → pH naik
– Asam karbonat (H2CO3)
• Asam lemah
• Dpt berdisosiasi mjd air & CO2
• Pd saat pH naik: asam karbonat dpt terurai mjd H+ & ion
bikarbonat → pH turun
21. 1. Sistem Penyangga: Phosphate
buffer
• Konsentrasi fosfat dlm cairan intraseluler plg tinggi
dibanding pd kompartemen lainnya → Pengatur pH yg
penting dlm sitosol
• Komponen fungsional:
– Ion dihidrogen fosfat (H2PO4
-)
• Asam lemah
• Mampu mjd buffer bagi basa kuat seperti OH-
• Hasil reaksi: air & HPO4
2-
– Ion monohidrogen fosfat (HPO4
2-)
• Basa lemah
• Mampu mjd buffer bagi asam kuat seperti HCl
• Bereaksi dgn H+ dr HCl menghasilkan H2PO4
-
• Membantu ekskresi kelebihan H+ di dlm tubulus ginjal melalui urine
22. 2. Ekshalasi CO2
• Peningkatan respirasi → Peningkatan [CO2]
dlm cairan tubuh → Peningkatan [H+] →
Penurunan pH cairan tubuh, & sebaliknya
Reaksi reversible :
CO2 + H2O H2C03 H+ + HCO3
-
• Perubahan frekuensi & kedalaman nafas
dpt mengubah pH cairan tubuh dlm
beberapa menit:
– Peningkatan ventilasi (inhalasi & ekshalasi) →
Peningkatan pengeluaran CO2 → Penurunan
[H+] → Peningkatan pH darah, & sebaliknya
23. 23
2. Ekshalasi CO2
• Frekuensi & kedalaman pernafasan
berinteraksi dgn pH cairan tubuh melalui
umpan balik negatif, melibatkan
kemoreseptor perifer (di badan aorta &
karotid) maupun pusat ( di medulla
oblongata) serta area pengaturan pernafasan
(inspiration center)
24. 3. Sekresi H+ melalui ginjal
• Tubulus ginjal mensekresikan H+ ke dlm urine &
menyerap kembali HCO3
- utk menjaga
kesetimbangan asam-basa dlm cairan tubuh
• Pada tubulus proksimal:
– Sekresi H+ oleh sel2 tubulus dibantu oleh pompa
Na+/H+ pd saat reasbsorpsi Na+
• Pada tubulus pengumpul:
– Sekresi H+ oleh intercalated cells yg memiliki pompa
proton (H+ ATPase) pd membran apikalnya
– Produksi HCO3
- dgn bantuan antiporter Cl-/ HCO3
- ,
untuk ditransport secara difusi melewati kapiler
peritubular
25. 25
3. Sekresi H+ melalui ginjal
• Jika pH ↓ → sekresi H+
oleh ginjal ↑ &
reabsorpsi HCO3
- ke dlm
darah ↑ → pH darah ↑
→ pH normal
• Jika pH ↑ → reabsorpsi
H+ ke dlm darah ↑ &
sekresi HCO3
- ke dlm
urine ↑ → pH ↓ → pH
darah normal
26. Kompensasi
• Perubahan pH cairan tubuh dpt menyebabkan:
– Asidosis (pH < normal)
– Alkalosis (pH > normal)
• Kompensasi: respon fisiologis terhadap suatu
ketidakseimbangan asam-basa yg bekerja
melalui normalisasi pH darah di arteri
– Kompensasi respiratori:
• Upaya hiperventilasi atau hipoventilasi
• Penyebab perubahan pH: metabolisme
• Periode: menit - jam
– Kompensasi renal:
• Perubahan sekresi H+ & reabsorpsi HCO3- oleh tubulus
ginjal
• Penyebab perubahan pH: repirasi
• Periode efektif: menit - hari
