Dokumen tersebut membahas tentang metabolisme air dalam tubuh manusia, mencakup distribusi air, struktur air, komponen amfipatik, tekanan osmotik, keseimbangan elektrolit, pergerakan air antara kompartemen, dan pengaturan keseimbangan air oleh hipotalamus dan sistem renin-angiotensin-aldosteron."

1. R AT N AWAT I , S . G Z . , M . K E S
METABOLISME AIR

2. PENDAHULUAN
Air menyusun 45-75% total berat badan
manusia
Air terdistribusi dalam bagian intraselular dan
ekstraseluler serta berfungsi sebagai pelarut
kontinue antara bagian
Sebagai pelarut biologis, air memiliki peran
besar dalam semua aspek metabolisme yaitu
absorpsi, transportasi, pencernaan, ekskresi dan
pengaturan suhu tubuh

3. STRUKTUR AIR
• H2O
• Air memiliki struktur dipol

4. PENDAHULUAN
Air adalah pelarut yang sangat baik untuk
senyawa ionik dan senyawa nonionik polar
dengan berat molekul rendah seperti gula, urea,
dan alkohol.
Senyawa ionik larut karena air dapat mengatasi
tarikan elektrostatik antar ion melalui pelarut ion.
Senyawa polar non-ionik larut karena molekul
air dapat membentuk ikatan hidrogen dengan
gugus polar.

6. KOMPONEN AMFIPATI
Senyawa amfipati adalah molekul yang mengandung
kelompok hidrofobik (rantai hidrokarbon nonpolar besar)
dan gugus ionik (gugus hidrofilik).
Mereka tidak larut dalam air sebagai molekul individu.
Ketika mereka mencapai konsentrasi tertentu
(konsentrasi misel misel) dalam air, mereka bergabung
satu sama lain dalam agregasi submikroskopi molekul
yang disebut misel.

7. Misel memiliki gugus hidrofilik di bagian luarnya
(berikatan dengan air pelarut), dan gugus
hidrofobik berkerumun di bagian dalamnya.
Mereka muncul dalam bentuk bulat.
Struktur misel distabilkan oleh ikatan hidrogen
dengan air, oleh gaya tarik menarik van der
Waals antara gugus hidrokarbon di interior, dan
oleh energi interaksi hidrofobik.
KOMPONEN AMFIPATI

9. Interaksi hidrofobik juga lebih lemah dari ikatan kovalen. Namun,
banyak interaksi seperti itu menghasilkan struktur yang besar dan
stabil.
Ketika senyawa amphipathic tersedia pada konsentrasi yang jauh
lebih tinggi dari konsentrasi misel misel, mereka membentuk vesikel
liposom setelah sonikasi.
Vesikel liposom adalah bola lipid dua-bilayer.
Liposom memiliki aplikasi potensial dalam pengobatan.
Obat-obatan dan beberapa makromolekul yang dienkapsulasi dalam
sistem liposom dapat ditargetkan untuk populasi sel atau organ
tertentu

11. TEKANAN OSMOTIK
Tekanan osmotik adalah ukuran kecenderungan molekul
air untuk bermigrasi dari larutan encer ke larutan pekat
melalui membran semipermeabel.
Migrasi molekul air ini disebut osmosis.
Suatu larutan yang mengandung 1 mol partikel terlarut
dalam 1 kg air adalah larutan satu-osmolal.
Suatu larutan yang mengandung 1 mol partikel terlarut
dalam 1 L air adalah larutan satu-osmolar.
Ketika 1 mol zat terlarut (seperti NaCl) yang terdisosiasi
menjadi dua ion (Na + dan Cl-) dilarutkan dalam 1 L air,
solusinya adalah dua osmolar.

12. Dalam plasma darah, konsentrasi total normal zat
terlarut sangat konstan (275-295 mosmolal)
Perubahan osmolalit konstan ini dalam beberapa kondisi
patologis seperti dehidrasi, gagal ginjal, diabetes
insipidus, hipo dan hipernatremia, hiperglikemia.

13. DISTRIBUSI AIR DALAM TUBUH DAN
Dua pertiga dari total air tubuh didistribusikan ke
kompartemen cairan intraseluler (ICF), dan sepertiga
ada di kompartemen cairan ekstraseluler (ECF).
Kompartemen ICF dan ECF secara fisik dipisahkan oleh
membran plasma seluler.
ECF selanjutnya dapat dibagi lagi menjadi dua
kompartemen:
1. Kompartemen cairan intravaskular (25% dari ECF)
2. Kompartemen cairan interstitial

14. Cairan transelular terdiri dari cairan GIS, cairan
intraokular, cairan serebrospinal dan semua
cairan jaringan ikat. Mereka dimasukkan oleh
kompartemen cairan interstitial
Air dapat dengan mudah melewati
kompartemen yang berbeda jika diperlukan.

15. % Body weight %Total body water
• Total body water 60
• Extracellular fluid 20 33
• Vascular fluid 5 8
• Interstitial fluid 15 25
• Intracellular fluid 40 67
DISTRIBUSI AIR DALAM TUBUH DAN

16. Penahanan air dalam kompartemen tergantung pada tekanan
osmotik yang terbentuk oleh ion dan molekul terlarut dalam
air.
Perbedaan tekanan osmotik antara dua kompartemen
memaksa pergerakan air dari kompartemen terdilusi ke
kompartemen terkonsentrasi, dan fenomena ini disebut
sebagai osmosis.
Tekanan osmotik plasma terutama dibentuk oleh ion natrium
yang dilarutkan dalam plasma dan protein.
Urea dan glukosa yang ada dalam plasma juga memberikan
kontribusi terhadap tekanan osmotik.
Tekanan osmotik plasma yang berasal dari protein plasma
disebut sebagai tekanan onkotik.

17. Protein tidak dapat melewati membran biologis karena
struktur molekulnya yang besar dan muatan listriknya.
Protein memiliki peran utama untuk menjaga
keseimbangan cairan antara cairan vaskular dan cairan
interstitial.
Semua larutan memiliki osmolaritas yang sama dengan
plasma yang ditentukan sebagai isotonik.

18. Jenis lain dari pergerakan air antara kompartemen
adalah filtrasi.
Filtrasi adalah pergerakan cairan vaskular dari area
vaskular ke kompartemen interstitial melawan tekanan
onkotik protein plasma.
Filtrat glomerulus ginjal diproduksi dengan cara ini.
Tekanan hidrostatik arteri menyebabkan transisi cairan
vaskular dan semua molekul terlarut (selain protein)
melintasi membran glomerulus.

19. Tekanan osmotik intraseluler diatur oleh metabolisme
seluler dalam kondisi fisiologis.
Distribusi air antara kompartemen intraseluler dan
interstitial ditentukan oleh tekanan osmotik cairan
interstitial.
Peningkatan osmolaritas cairan interstitial menyebabkan
pergerakan air dari dalam ke area interstitial, penurunan
osmolaritas cairan interstitial menyebabkan pergerakan
air ke dalam sel.

20. Pada beberapa jaringan, sel membentuk respon adaptif
terhadap peningkatan osmolaritas cairan ekstravaskular.
Mereka meningkatkan osmolaritas intraseluler untuk
perlindungan dari stres osmotik.
Dalam kasus peningkatan osmolaritas cairan
ekstravaskular;
1. Sel-sel otak melindungi diri dengan meningkatkan
konsentrasi asam amino
2. Sel-sel ginjal melindungi diri dengan meningkatkan
konsentrasi sorbitol

21. Cairan interstitial yang juga termasuk cairan
lypmhatic umumnya dalam bentuk gel karena
kandungan proteoglikannya
Proteoglikan memiliki kapasitas retensi air yang
tinggi karena sejumlah besar gugus OH dalam
strukturnya. Ini adalah jawaban mengapa cairan
interstitial tidak menumpuk di ekstremitas bawah
karena edema pembentuk gravitasi.

22. KESEIMBANGAN ELEKTROLIT
Banyak senyawa yang dibawa ke dalam sel
oleh sistem pembawa khusus karena
permeabilitas membran sel yang terbatas
Walaupun konsentrasi seluler dan
ekstraselulernya berbeda, konsentrasi ini
memiliki kisaran konstan
Membran seluler permeabel terhadap air dan
molekul hidrofobik tetapi tidak permeabel untuk
ion dan molekul netral hidrofilik.

23. ANION DAN KATION
• Major cations of the intracellular medium:
• K
+and Mg
++
• Major anions of the intracellular medium:
• Organic acids,proteins, HCO3
- and Cl-
• Major cations of the plasma:
• Na+, Ca++, Mg++,K+
• Major anions of the plasma:
• Cl- and HCO3
-

26. Jumlah semua (+) muatan harus sama dengan jumlah
semua (-) muatan untuk menjaga netralitas listrik dalam
plasma
Paling sering, konsentrasi plasma hanya Na +, K +, Cl-ve
HCO3- diukur di laboratorium klinis.
Jumlah kation terukur ini melebihi kation anion yang
diukur.
Oleh karena itu jumlah anion plasma yang tidak terukur
harus lebih besar daripada kation yang tidak terukur.

27. Perbedaan antara jumlah kation yang tidak
terukur dan anion yang tidak terukur dikenal
sebagai kesenjangan anion dan dihitung
sebagai
Anion gap = Na+ + K+  Cl-  HCO3
-
Celah anion konstan seperti 12  4 mEq / L
dalam kondisi fisiologis. Ini meningkat dalam
beberapa kondisi patologis seperti asidosis
laktat, dan gagal ginjal.

28. PERGERAKAN AIR EKSTRASELULER
ANTARA DAERAH INTRAVASKULAR
DAN INTERSTITIAL
Pergerakan air ekstraseluler antara daerah intravaskuler
dan interstitial diatur oleh kekuatan osmotik, hidrostatik
dan elektrostatik
Cairan travaskular diisolasi dari cairan ekstraseluler oleh
dinding kapiler yang permeabel terhadap air dan ion
tetapi tidak permeabel terhadap protein
Gaya filtrasi utama adalah tekanan hidrostatik plasma di
kapiler

29. Kekuatan reabsorpsi utama adalah tekanan osmotik
yang diberikan pada endotel kapiler oleh protein plasma
Tekanan hidrostatik plasma cenderung mendorong air
keluar dari kapiler, tekanan osmotik koloid cenderung
mendorong air menjadi kapiler
Tekanan hidrostatik plasma melebihi tekanan osmotik
koloid plasma pada ujung arteriol kapiler sehingga
terjadi filtrasi bersih.

30. Ketika plasma bergerak di sepanjang kapiler dan terjadi
filtrasi, tekanan hidrostatik plasma menurun dan
konsentrasi protein meningkat di sepanjang kapiler
sehingga reabsorpsi bersih terjadi menuju ujung vena
kapiler
Filtrasi keseluruhan melebihi reabsorpsi
Oleh karena itu air harus dikembalikan ke plasma dari
daerah interstitital dengan cara sistem limfatik untuk
mencegah edema

32. KESEIMBANGAN AIR DALAM TUBUH
Osmolaritas air ekstraseluler dipertahankan konstan
pada 280-298 mOsm / L sebagai konsekuensi dari
keseimbangan dinamis antara asupan air dan ekskresi
air.
Dalam kondisi normal, sekitar setengah hingga dua
pertiga dari asupan air adalah dalam bentuk asupan
cairan oral, dan sekitar setengah hingga dua pertiga dari
asupan air adalah dalam bentuk asupan oral air dalam
makanan.
Sejumlah kecil air dihasilkan oleh metabolisme oksidatif
(150-300 ml / hari)

33. Air diekskresikan melalui urin, berkeringat, respirasi, dan
kehilangan air gastrointestinal
Perputaran air harian rata-rata pada orang dewasa kira-
kira 2,5 L, tetapi kisaran pergantian airnya bagus dan
tergantung pada asupan, lingkungan, dan aktivitas fisik
Volume dan komposisi cairan tubuh diatur oleh sistem
hormon-hormon
Hipotalamus, ginjal, hormon antidiuretik (ADH), sistem
renin-angiotensin-aldosteron dan faktor natriuretik terjadi
dalam peraturan ini
KESEIMBANGAN AIR DALAM TUBUH

34. HIPOTALAMUS DAN ADH
Pusat pengatur untuk asupan air dan keluaran
air terletak di area terpisah dari hipotalamus.
Neuron di masing-masing area ini merespons
peningkatan osmolaritas air ekstraseluler,
penurunan volume intravaskular, dan
angiotensin II.
Osmolaritas air ekstraseluler yang meningkat
merangsang neuron secara langsung dengan
menyebabkan mereka menyusut

35. Penurunan volume intravaskular menyebabkan
penurunan aktivitas reseptor distensi yang
terletak di atrium jantung, vena kava inferior, dan
vena paru dan penurunan aktivitas reseptor
tekanan darah di aorta dan arteri karotis.
Penyampaian informasi ini ke sistem saraf pusat
menstimulasi neuron di daerah asupan air dan
keluaran air hipotalamus.
HIPOTALAMUS DAN ADH

36. Stimulasi neuron yang terletak di daerah asupan air
menghasilkan sensasi haus dan dengan demikian
merangsang asupan air.
Stimulasi neuron yang terletak di area keluaran air
menghasilkan pelepasan ADH dari kelenjar hipofisis
posterior. ADH menstimulasi reabsorpsi air pada saluran
pengumpul ginjal yang menghasilkan pembentukan urin
hipertonik dan penurunan output air.
Integrasi mekanisme tersebut memastikan pemeliharaan
keseimbangan air yang tepat.
HIPOTALAMUS DAN ADH

38. RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERONE
SYSTEM (RAA)
Sistem RAA berfungsi sebagai
mekanisme pengaturan neurohormonal
untuk kadar natrium dan air tubuh,
tekanan darah arteri, dan keseimbangan
kalium.
Renin adalah enzim proteolitik yang
disintesis, disimpan dan disekresikan oleh
sel-sel dalam tubuh juxtaglomerular ginjal.

39. Sekresi renin meningkat dengan menurunnya
tekanan perfusi ginjal, stimulasi saraf simpatis ke
ginjal dan penurunan konsentrasi natrium dalam
cairan tubulus distal.
Renin mengubah angiotensinogen, polipeptida
yang disintesis dalam hati, menjadi angiotensin I.
Angiotensin I dikonversi menjadi angiotensin II di
paru-paru dan ginjal oleh enzim pengonversi
angiotensin.
RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERONE
SYSTEM (RAA)

40. Angiotensin II adalah vasokonstruktor kuat.
Selain itu, itu merangsang sekresi aldosteron
oleh korteks adrenal, perilaku haus dan sekresi
ADH.
Aldosteron merangsang reabsorpsi natrium di
nefron distal. Sebagai konsekuensi dari
reabsorpsi natrium ini, air ditahan oleh tubuh.
RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERONE
SYSTEM (RAA)

42. Copyright 2005 Wadsworth Group, a division of Thomson Learning

43. FAKTOR NATRIURETIK
 Faktor ini berkontribusi menjaga keseimbangan natrium
dalam tubuh.
 Yang paling dikenal adalah faktor natriuretik atrium (ANF)
yang merupakan peptida yang dilepaskan oleh atrium jantung
ketika mereka membesar karena perluasan ruang
ekstraseluler
 ANF meningkatkan ekskresi garam dan air oleh ginjal dengan
meningkatkan laju filtrasi glomerulari dan dengan
menghambat reabsorbsi natrium dengan sistem RAA
 Tindakan ANF adalah moderat dalam kondisi fisiologis tetapi
lebih efektif dalam beberapa kondisi patologis seperti gagal
jantung kongestif.

44. GANGGUAN KESEIMBANGAN
CAIRAN
Gangguan pada metabolisme air umumnya
berasal dari ketidakseimbangan antara asupan
air dan keluaran air
Gangguan dalam metabolisme air muncul
sebagai dehidrasi dan edema daripada
overhidrasi.
Retensi atau ekskresi Na + bersama air juga
penting dalam homeostasis air.

45. DEHIDRASI
Penurunan total air tubuh dengan total sodium
tubuh yang relatif normal
Ini mungkin hasil dari kegagalan untuk
mengganti kehilangan air wajib atau kegagalan
peraturan mekanisme efektor yang
mempromosikan konservasi air oleh ginjal

46. • Dehidrasi sederhana didefinisikan dengan hipernatremia dan
hiperosmolaritas. Karena keseimbangan air negatif, keseimbangan
natrium normal
• Kekurangan air dan natrium: Lebih sering terjadi dehidrasi akibat
keseimbangan negatif antara air dan natrium. Pada kasus ini;
a) keseimbangan air mungkin lebih negatif daripada keseimbangan
natrium (dehidrasi hypernatremic dan hyperosmolar)
b) keseimbangan air mungkin sama dengan keseimbangan natrium
(dehidrasi normonatremik dan isomolar)
c) keseimbangan air mungkin lebih positif daripada keseimbangan
natrium (dehidrasi hyponatremic dan hypoosmolar)
DEHIDRASI

47. PENYEBAB DEHIDRASI
• Dehidrasi hipernatremik
a) Kekurangan air dan makanan
b) Keringat berlebihan (jika asupan air tidak memadai)
c) Diuresis osmotik (dengan glukosuria)
d) Terapi diuretik (jika asupan air tidak memadai)
• Dehidrasi normonatremik
a) Muntah, diare
b) Penggantian kehilangan dalam kondisi di atas dengan cairan
rendah natrium
• Dehidrasi hiponatremik
a) Terapi diuretik (jika asupan air berlebihan)
b) Keringat berlebihan
c) Garam membuang penyakit ginjal
d) Insufisiensi adrenokortikal

49. EDEMA
• Cairan plasma melintasi area vaskular sebagai akibat
dari peningkatan tekanan hidrostatitik, peningkatan
permeabilitas kapiler atau penurunan tekanan onkotik.
• Cairan plasma ini dapat terakumulasi di daerah
interstitial dan membentuk edema dalam kasus
penurunan drainase limfatik yang berasal dari keadaan
patologis.

50. Edema muncul pada:
Peradangan akut
• Obstruksi vena dan / atau limfatik
• Gagal ginjal
• Gagal jantung
• Gagal hati
• Mungkin lokal atau sistemik
EDEMA

51. OVERHIDRASI
• Air berlebih: Keracunan air didefinisikan sebagai
peningkatan total air tubuh dengan total sodium tubuh
normal,
• Ini jarang terjadi akibat konsumsi air yang berlebihan.
• Lebih sering keracunan air terjadi akibat gangguan
ekskresi air bebas ginjal sebagai akibat dari sekresi ADH
yang tidak tepat yang diperlukan untuk mempertahankan
osmolaritas ECW normal.
• Hiponatremia muncul

52. • Air dan natrium yang berlebihan: Perluasan
kompartemen EC biasanya hasil dari natrium dan retensi
air.
• Ini terjadi dengan gagal ginjal oliguria, sindrom nefrotik,
gagal jantung kongestif, sirosis dan hiperaldosteronisme
primer
• Dalam kondisi ini kelebihan air tubuh total dikaitkan
dengan natrium dan osmolaritas serum normal atau
rendah
• Hypernatremia jarang terjadi dengan kelebihan air
OVERHIDRASI