PEMERIKSAAN ELEKTROLIT Na,K dan Cl 

1. Oleh: Syntia Tanu Juwita, dr
Pembimbing :Djoko Marsudi,dr.,MS.,SpPK

2. PENDAHULUAN
Cairan tubuh mengandung air,elektrolit
dan non elektrolit.
Elektrolit merupakan zat yang
terdisosiasi dalam cairan dan membawa
muatan listrik.
Elektrolit dibedakan menjadi ion positif
(kation) dan ion negatif (anion).
Jumlah kation dan anion dalam suatu
larutan pada umumnya sama(dalam
miliekuivalen).


2

3. Kation utama dalam cairan
ekstraseluler adalah sodium(Na ).
Kation utama dalam cairan intraseluler
adalah potassium (K ).
Anion utama dalam cairan
+
+
ekstraseluler adalah klorida (Cl-) dan
bikarbonat (HCO3-)
Anion utama dalam intraseluler adalah
ion fosfat(PO43-).

3

4. Metode Pemeriksaan Natrium dan
Kalium.
1.
2.
3.
4.
Flame fotometri
Atomic Absoption Spectrophotometry.
Metode Fotometri Enzimatik
ISE (Ion Selective electroda)
4

5. Sampel untuk pemeriksaan Na+, K+ ,
dan Cl-
- Darah utuh (w hole blood )
- Plasma
- Serum
- Urine
- Cairan Serebrospinal
- Feses
5

6. Flame Fotometer
EMISSION FLAME
FOTOMETER
Monocromator
DDetector
Galvano
meter
6

7. Prinsip kerja Flame fotometer:
1.Larutan sampel dihisap oleh aspirator yang
merupakan kapiler dan menuju ke dalam suatu
chamber,bersama-sama dengan gas yang
bertekanan tinggi.Kemudian larutan tadi oleh
atomizer disemprotkan dalam bentuk butiran
air yang mengandung uap atom bebas yang
masuk ke dalam flame .
2.Suatu atom terdiri atas proton dan elektron
yang bergerak pada lintasan tertentu dengan
energi tertentu.Selama bergerak,elektron tidak
memancarkan atau menyerap energi.Tapi
apabila atom tersebut diberi energi tinggi maka
elektron terluarnya akan berpindah ke
lingkaran lebih luar dan keadaan ini disebut
7

8. 3.Pada keadaan tereksitasi ,atom menjadi tidak
stabil dan berusaha kembali ke keadaan semula
(ground state) dengan mengeluarkan emisi
sinar spesifik dengan panjang gelombang
tertentu .Energi yang dipancarkan atom-atom
itu berupa sinar polikromatis.
4.Kemudian sinar polikromatis masuk ke
celah,dan melalui monokromator akan disaring
menjadi sinar monokromatis.Monokromator
disini berfungsi membedakan sinar yang
diemisikan masing-masing masing logam.
5.Sinar monokromatis ditangkap
fotodetektor,dan diubah menjadi sinyal listrik
yang besarnya diukur dengan galvanometer.
8

9. Metode Flame fotometer
1.Merupakan metode rujukan yang baik
& umum dikerjakan
2.Kadar diukur secara kuantitatif
3.Eksitasi atom menghasilkan emisi
sinar spesifik
4.Gas bakar yang bisa digunakan
dengan metode flame fotometer ini
adalah LPG (propana) dan bahan lain
metana dan butana.
9

10. Atomic Absorption Spectrophotometer
10
10

11. Prinsip kerja Atomic Absorption Spectrophotometer
1.Sampel larutan dihisap oleh aspirator
berbentuk kapiler,dan dengan daya kapiler
larutan tadi menuju ke chamber,bersama-sama
dengan gas yang bertekanan tinggi.Kemudian
larutan tersebut oleh atomizer disemprotkan
dalam bentuk butiran air yang mengandung
uap atom bebas menuju ke flame.
2.Sumber sinar yang berupa tabung (Hollow
cathoda lamp) yang menghasilkan sinar
monokromatis dengan panjang gelombang
tertentu,dan sinar monokromatis itu akan
melewati flame atau api.
11

12. 3.Flame disini tidak berfungsi untuk eksitasi
elektron. Melainkan untuk memanaskan
atom-atom,sehingga atom logam yang
dibakar tersebut dapat menyerap sinar
secara spesifik,dan atom sifatnya akan
lebih stabil.
4.Kemudian
sinar
akan
masuk
ke
monokromator .
5.Energi sinar dari monokromator akan
diubah menjadi energi listrik di detektor.
6.Sistem pembacaan akan menampilkan data
yang dapat dibaca dari grafik.
12

13. Fotometri Enzimatik
Dasar pemeriksaan reaksi Natrium
Pengaktifan enzim β-galaktosidase oleh Na
+
untuk hidrolisis o-nitrofenil- β-D-
galactopyranoside (ONP G).
Nilai yang dihasilkan dari o- nitrofenol diukur

λ 420 nm
Na +
ONPG ------------------ > galaktosa + o-nitrofenol
beta galaktosidase
λ max 420nm
13

14. Dasar Pemeriksaan Reaksi Kalium
• Pengaktifan enzim piruvat kinase oleh Ion
•
•
K+ dalam reaksi phosphoenolpyruvate (PEP)
menjadi piruvat.
Sebagai indikator reaksi ,piruvat yang
terjadi diubah menjadi laktat oleh enzim
LDH (Lactic dehydrogenase)
Menggunakan koenzim NADH,penurunan
kadar NADH dikuti dengan pembacaan
panjang gelombang 340 nm.
14

15. REAKSI KALIUM
K+
PEP + ADP
---------------- > Piruvat + ATP
Piruvat kinase
Piruvat + NADH + H+
λ 340nm
LDH
-------- > laktat + NAD+
15

16. Ion Selectif Electroda
16

17. ISE
Metode pemeriksaan berdasarkan
potensiometer ion yang merupakan
bagian dari elektrokimia
Potensiometer
Analisis berdasarkan perbedaan potensial
antara dua elektroda
Elektrokimia
Pengukuran gerakan elektron dalam
larutan elektrolit
17

18. Elektroda
: konduktor yang diletakkan
pada larutan elektrolit
yang sesuai
sehingga ada kecenderungan dari atomnya
untuk meninggalkan permukaan dan
masuk dalam larutan sebagai ion.
Elektroda indikator
elektroda dengan
besar potensial yang bervariasi sesuai
dengan aktivitas/konsentrasi dari larutan
yang diukur.
:
Elektroda referen: elektroda yang memiliki
besar potensial konstan yang diketahui
besarnya.
18

19. Prinsip dasar pengukuran ISE:
1.Dasar pengukurannya adalah interaksi
pergerakan ion-ion bebas dalam sampel
dengan bahan sensor aktif .
2.Setiap elektroda mempunyai membran
ion selektif.Dimana elektroda referense
mempunyai konsentrasi larutan yang
diketahui dan stabil.Sedangkan
elektroda indikator mempunyai
konsentrasi larutan yang tidak
diketahui.
19

20. 3.Membran ion selektif akan memisahkan sampel
yang tidak diketahui konsentrasinya dengan
larutan elektroda yang diketahui konsentrasi
larutannya.
4.Bila suatu membran tipis memisahkan dua
larutan yang berbeda aktivitas ionnya ,maka
akan terjadi perbedaan potensial antara kedua
sisi membran.
5.Potensial yang terjadi akan diteruskan ke
amplifier.Proses selanjutnya,elektroda
reference (acuan) dihubungkan dengan ground.
Hasil potensial masing-masing elektroda
diketahui dan dihitung perbedaan potensialnya.
20

21. Rumus yang digunakan :
Ecell = Eind – Eref + Eij
Keterangan:
Ecell = potensial cell
Eind = potensial indicator
Ereff = potensial referens
Eij = potensial liquid junction
21

22. Dimension® RxL Max™ IMT Fluidics
IMT
Pump
D1
R1
X
QuikL
YTE®
X2
Salt
Bridge
Solution
Sample
Diluent
IMT
Sample
Port
X1
W
X2
W2
To
Waste
R1
1
2
X0
X1
D2
X1
D1
To
Waste
Air
IMT
Rotar y Valve
Flush
Standard B
F1
B
Out
Out
Diluent
Pump
P55F
F2
Out
Flush
Pump
P55E
Standard A
A
22

23. Pengukuran Na+, K+ dan Cl- memakai alat
Dimension® RxL Max dengan metode ISE
23

24. 1. Sampel dihisap oleh
sampel tip
2. Kemudian sampel
dimasukkan ke Aliqurt
24

25. 3. Sampel ditambahkan
dengan standar A dan
standar B serta flash
solution
4 .Ditambahkan diluent
sebagai pengencer
dengan perbandingan
1:10
25

26. 5.Sampel,standar A dan
standar B,diluent,masuk
ke Port Integrated
Multisensor
Technology(IMT)
26

27. 6.Ditambahkan salt ke Quiklyte
elektrolit yang berfungsi sebagai
elektroda,terdapat 3 elektroda ion
selektif untuk ion Na+,K+,dan
CL.Juga terdapat elektroda
reference.
Setelah diposisikan dimultisensor
ion Na+,K+,dan CL- akan
membentuk keseimbangan dengan
permukaan elektroda.
Potensial elektroda Na+,K+,dan
CL- diukur secara berurutan
dibandingkan terhadap listrik yang
dihasilkan pada larutan.
Konsentrasi yang diinginkan di
hitung dengan Nerst equation.
27

28. Elektroda pada Dimension® RxL Max :
28

29. 7. Pembuangan
melalui pump IMT
29

30. Metode Pemeriksaan Klorida.
1.
2.
3.
4.
Titrasi merkurimetri
Kolometrik-amperometrik titrasi
ISE
Metode fotometri
30

31. Metode Titrasi Merkuri
Prinsip :
1. Filtrat bebas protein (pengendapan dengan
asam tungstat) ditambah dengan
difenilkarbazon sebagai indikator.Selanjutnya
dititrasi merkuri nitrat.
2.Hg2+ bebas bereaksi dengan Cl- membentuk
merkuri klorida
 HgCl2 + 2 NO3
Cl‾ + Hg(NO3)2
3.Kelebihan ion Hg²+ bereaksi dengan
difenilkarbazon membentuk senyawa komplek
berwarna biru ungu
4.Saat mulai timbul perubahan warna merupakan
titik akhir dari titrasi.
31

32. Kolometri-amperometrik titrasi
Prinsip :
1.Pengukuran Cl‾ ini menggunakan ion
perak (Ag) yang dikombinasi dengan ion
klorida untuk menghitung konsentrasi
klorida.
Ag+ + Cl‾  AgCl
2. Saat semua ion Cl‾ berikatan dengan ion
Ag+ , kelebihan ion Ag+ bebas digunakan
sebagai endpoint.
32

33. QUALITY CONTROL
PENGGUNAAN SERUM KONTROL:
Lyphochek Assayed
Chemistry Control
level 1
Lyphochek Assayed
Chemistry Control
level 2
33

34. QUALITY CONTROL
• Minimal
•
•
•
dilakukan kontrol
1 kali dalam
sehari,dari bahan kontrol dengan konsentrasi
protein yang sudah diketahui .
Menggunakan reagen Lyphochek Assayed
Chemistry Control level 1 dan level 2 yang
berupa serum dari manusia yang dibentukkan
serum beku kering (Lyophilized sera)
Reagen Lyphochek Assayed Chemistry Control
level 1 ini untuk kontrol normal, Reagen
Lyphochek Assayed Chemistry Control level 2
untuk kontrol tinggi.
Serum kontrol ini akan tetap stabil sampai pada
waktu kadaluarsa selama kondisi tidak terbuka
dengan suhu 2-8°C
34

35. Lyphochek Assayed
Chemistry Control level
1
Lyphochek Assayed
Chemistry Control
level 2
Sodium
139-153 mmol/L
123-137 mmol/L
Potassium
3.10-4.10 mmol/L
5.20-6.60 mmol/L
Chlorida
87-101 mmol/L
80-90 mmol/L
PARAMETER
35

36. Cara rekonstitusi serum beku kering
(Lyophilized sera) :
• Digunakan pipet volumetrik,tiap vial
•
•
serum kontrol ditambahkan 5 ml
aquadest.
Dicampurkan dengan baik,dan jangan
sampai berbuih karena akan menyulitkan
pada saat pengambilan oleh pipet ,bila
buih ikut terambil maka pengukuran tidak
akurat.
Didiamkan 30 menit sebelum dianalisis.
36

37. Cara pemeriksaan serum kontrol:
• Serum kontrol diletakkan ditengah
deretan serum pasien .
• Serum kontrol diperlakukan sama
seperti serum pasien
37

38. KALIBRASI ISE
Ada 2 cara kalibrasi otomatis
1.Memakai 2 titik yaitu memakai 2
standar yang berbeda.
2.Memakai 1 titik yaitu
membandingkan sampel dengan
standar A.
38

39. Kalibrasi 2 macam standard A dan B
:
• Selama kalibrasi ,standar B akan
•
•
melewati elektroda ion selektif Na,K,Cl
dan elektroda reference.
Dengan cara yang sama untuk standar A
juga melewati elektroda ion selektif
Na,K,Cl dan elektroda referene.
Perbedaan tegangan antara standar A
dan standar B digunakan untuk
menghitung slope kalibrasi(kemiringan).
39

40. Typical Na slopes 58 to 62
K slopes 57 to 61
CL slopes -49 to -53
Slope range:
Sodium :53 – 62
Potassium:53 – 62
Chloride:-60 sampai -40
Bila melebihi atau
kurang dari slope range
maka hasil failed.
40

41. Nilai rujukan kadar elektrolit
Elektrolit
Spesimen
Natrium
Urin(24 jam)
Serum dan plasma
cairan serebrospinal
40-220 mmol/hari
136-145 mmol/L
136-150 mmol/L
Kalium
Urin(24 jam)
Serum dan plasma
25-125 mmol/hari
3.4-5.0 mmol/L
Klorida
Urin(24 jam)
Serum dan plasma
110-250 mmol/hari
98-107 mmol/L
Nilai rujukan
41

42. Terima kasih
42

43. HIPERNATREMIA
1.Terjadi jika pemasukan melebihi
pengeluaran, yang disebabkan oleh
abnormalitas mekanisme homeostatis.
2. Karena natrium beredar dalam cairan
ekstraseluler (CES), peningkatan natrium
total akan disertai peningkatan volume CES
3. Peningkatan volume ini terutama pada
cairan interstitial yang menyebabkan
oedema.
4. Pada kasus : Gagal jantung kongestif,
penyakit hati, penyakit ginjal, kehamilan
43

44. HIPONATREMIA
1. Jumlah pengeluaran natrium melebihi
pemasukannya
2. Didapatkan pada keadaan seperti pengeluaran
melalui gastrointestinal (diare,muntah), jumlah
keringat yang meningkat, luka bakar, penyakit
ginjal, dan diuretika
3. Pseudohiponatremia : hiperglikemia,
hiperglobulinemia.
44

45. HIPERKALEMIA
1. Terjadi jika perpindahan kalium dari CIS ke
CES , peningkatan pemasukan (intake), atau
penurunan pengeluaran (ekskresi)
2. Penyebab hiperkalemia : Asidosis, Hipoksia,
Defisiensi insulin, Trauma otot, intake
peningkat, pengeluaran menurun
3. Pseudohiperkalemia : hemolisis, lekositosis
45

46. HIPOKALEMIA
1.Terjadi karena perpindahan kalium CES
menuju CIS
2. Penyebab hipokalemia : Alkalosis,
pemberian diuretik, intake menurun, dan
peningkatan ekskresi di gastrointestinal
3. Pseudohipokalemia : peningkatan ekskresi
di urin
46

47. HIPERKLORIDA
1. Terjadi jika pemasukan melebihi
pengeluaran pada gangguan mekanisme
homeostatis dari klorida
2. Umumnya penyebab retensi klorida sama
dengan penyebab retensi natrium
HIPOKLORIDA
Terjadi karena pengeluaran klorida melebihi
pemasukan
47

48. Interferens pada pemeriksaan
Natrium
Pada umumnya hemolisis tidak
mempengaruhi kadar natrium dalam
serum dan plasma.
Untuk sampel berupa feses ,harus cair
dan ini perlu disaring atau diputar
(sentrifugasi )sebelum dilakukan
pemeriksaan.

48

49. Interferens pada pemeriksaan kalium
1.Hemolisis harus dihindari dari
pemeriksaan kalium .
2.Pada proses pembekuan darah kalium
banyak dilepaskan oleh platelet,sehingga
kadar K+ dalam serum 0.2-0.3 mmol/l
lebih tinggi.
3.Sampel urine yang digunakan
dikumpulkan selama 24 jam untuk
mengurangi variasi diurnal,bila kurang
dari 24 jam hasil dipengaruhi variasi
diurnal.
49

50. 4.Pada penggunaan tourniquet saat
pengambilan darah menyebabkan
kenaikan level potasium 10-20%.
5.Peningkatan kadar kalium yang
menyebabkan false high bisa disebabkan
karena aktivitas otot
6.Peningkatan juga dapat terjadi jika darah
dibekukan sebelum dipisahkan.
7.Adanya lekositosis dan trombositosis
yang ekstrem dapat meningkatkan kadar
kalium serum.
50

51. Kelebihan metode Atomic Absorption
Spectrophotometer
1.Metode ini menganalisa konsentrasi
logam berat dalam sampel secara akurat
karena konsentrasi yang terbaca pada
alat AAS berdasarkan banyaknya sinar
yang diserap yang berbanding lurus
dengan kadar zat.Metode ini bisa
menganalisa sampel sampai pada kadar
rendah,sedangkan pada metode lain
seperti volumetrik hanya dapat
menganalisa pada kadar yang tinggi.
2.Analisa sampel dapat berlangsung lebih
cepat
51

52. Kekurangan metode Atomic Absorption
Spectrophotometer
1.Berdasarkan pengaruh kimia,metode ini
tidak mampu menguraikan zat menjadi
atom.Dan hanya dapat menganalisa logam
berat dalam bentuk atom-atom.
2.Sampel yang dianalisa harus dalam suasana
asam ,sehinggasemua sampel yang akan
dianalisa harus dibuat dalam suasana
asam,dengan ph antara 2 sampai 3.
3.Biaya operasional tinggi dan harga
peralatan yang mahal.
52

53. Interferens pada metode AAS:
1.Interferens secara kimiawi,sampel disini tidak
memisah menjadi ion-ion bebas yang penting untuk
absorbsi.
2.Interferens saat ionisasi,yaitu dimana atom bebas
pada flame terionisasi, sementara tetap berada di
tempat semula(ground state) sehingga bila sinar
spesifik dari hallow cathoda lamp melewati flame
tidak bisa diserap oleh atom di flame.
3.Interferens di bahan pemeriksaan,yaitu dimana
misalnya pada sampel yang diperiksa mengandung
protein,sementara pada standart tidak mengandung
protein,sehingga terdapat perbedaan kepekatan
,komposisi pelarut,dan konsentrasi garam.
4.Interferens karena spektrum,dimana terjadi absorbsi
lainnya dalam sampel.
53

54. Perbedaan interpretasi dari metode direk
dan indirek :
1.Pada metode direk,hasil yang didapat
merupakan gambaran aktivitas elektrolit
dalam air plasma(93%),dan hanya dapat
dibandingkan dengan hasil pemeriksaan
flame fotometer atau fotometer ,jika kadar
protein dan bikarbonat normal.
2.Pada metode indirek hasil pemeriksaan
dinyatakan dalam kadar yang sudah dikoreksi
dengan faktor kompensasi ,sehingga nilainya
dapat dibandingkan dengan hasil dari flame
fotometer maupun fotometer enzimatik.
54

55. Nernst Equation
ΔE = ΔEo - RT ln ax
nF
Eo = potensial standar sel elektrokimia
R = sebagai konstan;
T = Suhu, di degress Kelvin;
n = jumlah elektron yang terlibat dalam elektroda
reaksi
F = konstanta faraday;
ln = logaritma natural
ax = aktivitas ion
55

56. Keuntungan Pemakaian Metode ISE
1) ISE relatif murah dan mudah digunakan .
2) Dapat memakai bodi dari plasik namun cukup kuat dan
tahan lama sehingga ideal digunakan di dalam dan di
luar laboratorium.
3) Dapat dipakai untuk mengukur ion terlarut dalam
pelarut air secara cepat dan mudah.
4) ISE sangat berguna dalam aplikasi untuk menentukan
konsentrasi yang besar.
5) ISE dipakai untuk pemantauan kontinyu dari
perubahan konsentrasi: misalnya dalam titrasi
potensiometri atau n. pemantauan penyerapan nutrisi,
atau konsumsi reagen.
6) Berguna dalam aplikasi biologis / medis karena
mengukur aktivitas ion secara langsung.
56

57. 7) Dalam aplikasi di mana ada interferen ion, pH, atau
masalah konsentrasi terlalu tinggi , dapat dilakukan
modifikasi melalui metode eksperimental khusus dan
reagen khusus untuk mengatasi banyak dari kesulitan
ini.
8) Dengan pemakaian yang hati-hati, kalibrasi yang
teratur, akurasi dan tingkat presisi ± 2 atau 3% untuk
beberapa ion dan dengan demikian menguntungkan
dibandingkan dengan teknik analisis lain yang jauh
lebih kompleks dan mahal
9) ISE adalah salah satu dari beberapa teknik yang bisa
mengukur baik ion positif dan negatif.
10) ISE tidak terpengaruh dengan warna sampel atau
kekeruhan.
11) ISE dapat digunakan dalam larutan air pada rentang
temperatur yang luas. Kristal membran dapat
beroperasi dalam kisaran 0°C sampai 80°C dan
membran plastik dari 0°C sampai 50 ° C.
57

58. KURVA STANDAR KALIBRASI
58

59. Interferens klorida:
1.Bila proses pemisahan sampel serum dan
plasma dari sel-selnya terlalu lama akan
terjadi persinggungan antara darah dan
udara yang menyebabkan gas CO2 keluar
sehingga terjadi perubahan distribusi klorida
antara sel-sel darah dengan plasma.
2.Salisilat dalam jumlah tinggi mengganggu
elektroda klorida dan menyebabkan hasil
klorida bias positif .Konsentrasi salisilat
dalam level terapi tidak menyebabkan
gangguan yang signifikan.
59

60. 4.Hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi
diturunkan dari:
Hukum Lambert : bila suatu sumber sinar
monokromatis melewati medium transparan ,maka
intensitas sinar yang diteruskan berkurang dengan
bertambahnya ketebalan medium yang mengabsorbsi.
Hukum Beer: Intensitas sinar yang diteruskan
berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya
konsentrasi spesifik yang menyerap sinar tersebut.


60