Body Fluid

Fluid Intake and Output Are Balanced During Steady-State Conditions

a. Daily Intake of WaterAir di dalam tubuh berasal dari dua sumber yaitu dari makanan dan minuman yang menyumbangkan sekitar 2100 ml/hari terhadp cairan tubuh dan sintesis di dalam tubuh sebagai hasil dari oksidasi karbohidrat sekitar 200 ml/hari. Konsumsi asir sangat bervariasi tiap individu.b. Daily Loss of Body Water Insensible water loss : Kehilangan air yang tidak kita sadari, dalam hal ini air hilang dalam proses evaporasi pada saluran pernapasan dan difusi kulit. Normalnya, air yang hilang sekitar 700 ml/hari. Difusi melalui kulit berbeda dengan berkeringat, normlnya air hilang sekitar 300-400 ml/hari, kehilangan air ini diminimalisir oleh kolesterol pada lapisan kulit. Sementara kehilangan air melalui saluran pernapasan sekitar 300-400 ml/hari. Fluid Loss in Sweat : jumlah air yang hilang sangat bervariasi tergantung pada aktivitas fisik dan suhu lingkungan. Volume keringat normal sekitar 200 ml/hari , namun pada suhu lingkungan yang sangat panas dan saat latihan fisik yang berat, keringat bisa mencapai 1-2 L/jam. Water Loss in Feces : normal sekitar 100 ml/hari Water Loss by Kidneys : 0,5 L/hari pada orang yang dehidrasi dan bisa mencapai 20 L/hari pada orang yang minum air sangat banyak.

Body Fluid Compartment

Dibagi menjadi dua yaitu Cairan ekstraseluler : 20% BBkg atau sekitar 14 L pada dewasa normal 70 kg. Dibagi menjadi cairan interstitial (3/4) dan blood plasma (1/4). Plasma adalah bagian nonselular dari darah, plasma bertukar substansi dengan cairan interstitial terus menerus melalui pori-pori membran kapiler. Cairan intraseluler : 28 of the 42 liters of fluid in the body are inside the 75 trillion cells and are collectively called the intracellularfluid. (40% BBkg) 70-kilogram adult human, the total body water is about 60 per cent of the body weight, or about 42 liters

Blood VolumeDarah mengandung cairan ekstraseluler dan intraseluler. The average blood volume of adults is about 7 per cent of body weight, or about 5 liters. About 60 percent of the blood is plasma and 40 per cent is red blood cells, but these percentages can vary considerably in different people, depending on gender, weight, and other factors.

Constituents of Extracellular and Intracellular Fluids

a. Ionic Composition of Plasma and Interstitial Fluid Is SimilarKarena plasma dan cairan interstitial dipisahkan hanya dengan membran kapiler yang sangat permeable, komposisi ionnya serupa. Perbedaan yang paling penting antara dua kompartemen adalah lebih tinggi konsentrasi protein dalam plasma; karena kapiler memiliki permeabilitas yang rendah terhadap protein plasma, hanya sejumlah kecil protein bocor ke ruang-ruang interstitial.Karena efek Donnan, konsentrasi ion bermuatan positif (kation) sedikit lebih besar (sekitar 2 persen) dalam plasma daripada di interstisial cairan. Protein plasma memiliki muatan negatif oleh karena itu, cenderung mengikat kation, seperti ion natrium dan kalium, sehingga memegang ekstra jumlah kation. Sebaliknya, ion negatif (anion) cenderung memiliki konsentrasi yang sedikit lebih tinggi dalam cairan interstitial dibandingkan dengan plasma, karena muatan negatif dari protein plasma mengusir anion bermuatan negatif. Untuk tujuan praktis, konsentrasi ion pada plasma dan cairan interstitial sama.

b. IntraselulerIntraseluler cairan dipisahkan dari ekstraseluler cairan oleh membran sel yang sangat permeable ke air tetapi tidak untuk sebagian besar elektrolit dalam tubuh. Berbeda dengan cairan ekstraselular, cairan intraseluler mengandung hanya sejumlah kecil natrium dan ion klorida dan hampir tidak ada ion kalsium. Sebaliknya,mengandung sejumlah besar kalium dan fosfat ditambah jumlah moderat magnesium dan ion sulfat, yang semuanya memiliki konsentrasi rendah dalam cairan ekstraselular. Juga, sel mengandung banyak protein, hampir empat kali lipat dalam plasma.

Measurement of Body Fluid Volumes

Basic Principles of Osmosis and Osmotic Pressure

Osmosis is the net diffusion of water across a selectively permeable membrane from a region of high waterconcentration to one that has a lower water concentration. Ketika suatu zat terlarut ditambahkan ke dalam air murni, ini mengurangi konsentrasi air dalam campuran. Dengan demikian, tinggi konsentrasi zat terlarut dalam larutan, semakin rendah konsentrasi air. Selanjutnya, air berdifusi dari daerah konsentrasi zat terlarut rendah (konsentrasi air yang tinggi) satu dengan konsentrasi zat terlarut tinggi (konsentrasi air rendah).Karena membran sel relatif kedap untuk sebagian besar zat terlarut tapi sangat permeabel terhadap air (yaitu,permeabel selektif), setiap kali ada yang lebih tinggi konsentrasi zat terlarut pada salah satu sisi dari membran sel, air difusi melintasi membran menuju daerah konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi. Jadi, jika suatu zat terlarut seperti natrium klorida ditambahkan ke ekstraseluler cairan, air dengan cepat berdifusi dari sel melalui membran sel ke dalam cairan ekstraselular sampai konsentrasi air di kedua sisi membran menjadi sama. Sebaliknya, jika zat terlarut seperti natrium klorida diambil dari cairan ekstraselular, air berdifusi dari cairan ekstraselular melalui sel membran dan ke dalam sel. Tingkat difusiair disebut laju osmosis.

Relation Between Moles and OsmolesKarena konsentrasi air dalam larutan tergantung dari jumlah partikel zat terlarut dalam larutan, istilah konsentrasi diperlukan untuk menggambarkan konsentrasi total partikel zat terlarut, terlepas dari komposisi zat terlarut yang tepat. Jumlah total partikel dalam larutan diukur dalam osmol dapat dihitung. One osmole (osm) is equal to 1 mole (mol) (6.02 x1023) of solute particles. Therefore, a solution containing 1 mole of glucose in each liter has a concentration of 1 osm/L. If a molecule dissociates into two ions (giving two particles), such as sodium chloride ionizing to give chloride and sodium ions, then asolution containing 1 mol/L will have an osmolar concentration of 2 osm/L. Likewise, a solution that contains 1 mole of a molecule that dissociates into three ions, such as sodium sulfate (Na2SO4), will contain 3 osm/L. Term osmole refers to the number of osmotically active particles in a solution rather than to the molar concentration.

Osmolality and OsmolarityKonsentrasi osmol pada larutan disebut osmolalitas ketika konsentrasi dinyatakan sebagai osmol per kilogram air, melainkan disebut osmolaritas bila dinyatakan sebagai osmol per liter larutan. Dalam cairan tubuh kedua istilah ini dapat digunakan bersamaan karena perbedaan kecil. Dalam kebanyakankasus, lebih mudah untuk mengekspresikan jumlah cairan tubuh dalam liter cairan bukan dalam kilogram air sehingga sering digunakan osmolaritas

Osmotic PressureOsmosis molekul air melintasi selektif membran permeabel dapat ditentang oleh menerapkan tekanan ke arah yang berlawanan dari osmosis tersebut. Jumlah yang tepat dari tekanan yang dibutuhkan untuk mencegah osmosis disebut tekanan osmotik. Tekanan osmotik, merupakan pengukuran tidak langsung dari air dan zat terlarut konsentrasi suatu larutan. Semakin tinggi tekanan osmotik pada larutan, semakin rendah konsentrasi air dan semakin tinggi konsentrasi zat terlarut dari solusi.

Relation Between Osmotic Pressure and Osmolarity = CRT = osmotic pressure C = concentration of solutes in osmoles per literR = ideal gas constantT = absolute temperature in degrees kelvin (273 + centigrade)

Osmolarity of the Body Fluids80 persen dari total osmolaritas cairan interstitial dan plasma karena ion natrium dan klorida, sedangkan untuk intraseluler cairan, hampir setengah osmolaritas adalah karena kalium ion, dan sisanya. Total osmolarity of eachof the three compartments is about 300 mOsm/L, with the plasma being about 1 mOsm/L greater than thatof the interstitial and intracellular fluids.The slight difference between plasma and interstitial fluid is causedby the osmotic effects of the plasma proteins, which maintain about 20 mm Hg greater pressure in the capillaries than in the surrounding interstitial spaces

Osmotic Equilibrium Is Maintained Between Intracellular and Extracellular Fluids

Tekanan osmotik yang besar dapat mengembangkan seluruh sel membran dengan perubahan yang relatif kecil dalam konsentrasi zat terlarut dalam cairan ekstraselular.

Isotonic, Hypotonic, and Hypertonic FluidsJika sel ditempatkan dalam larutan impermeant, zat terlarut memiliki osmolaritas dari 282 mOsm/L, sel-sel tidak akan mengecil atau membengkak karena konsentrasi air dalam cairan intraseluler dan ekstraseluler adalah sama dan zat terlarut tidak dapat memasuki atau meninggalkan sel. Larutan dikatakan isotonik karena tidak menyusut atau membengkak sel. Contoh solusi isotonic termasuk solusi 0,9 persen natrium klorida atau solusi glukosa 5 persen solution.Jika sel ditempatkan ke dalam larutan hipotonik yang memiliki konsentrasi zat terlarut rendah (kurang dari 282 mOsm / L), air akan berdifusi ke dalam sel, menyebabkan sel membengkak, air akan terus menyebar ke dalam sel, cairan intraseluler sampai kedua solusi memiliki sekitar osmolaritas yang sama. Solusi natrium klorida dengan konsentrasi kurang dari 0,9 persen yang hipotonik dan menyebabkan sel membengkak.Jika sel ditempatkan dalam larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut tinggi , air akanmengalir keluar dari sel ke dalam cairan ekstraselular. Dalam kasus ini, sel akan menyusut sampaidua konsentrasi menjadi sama. natrium klorida solusi lebih besar dari 0,9 persen yang hipertonik.

Isosmotic, Hyperosmotic, and Hypo-osmotic FluidsIstilah isotonik, hipotonik, dan hipertonik merujuk apakah solusi akan menyebabkan perubahan volume sel. Tonisitas solusi tergantung pada konsentrasi zat terlarut impermeant. Beberapa zat terlarut, bagaimanapun, dapat menembus membran sel. Solusi dengan osmolaritas yang sama seperti sel disebut isoosmotik, terlepas apakah zat terlarut dapat menembus sel membran.Istilah hiperosmotik dan hipoosmotik merujuk solusi yang memiliki osmolaritas lebih tinggi atau lebih rendah, masing-masing, dibandingkan dengan yang cairan ekstraseluler normal, tanpa memperhatikan apakah zat terlarut masuk ke membran sel. Highly permeating substances, seperti urea, dapat menyebabkan perubahan sementara dalam volume cairan antara cairan intraseluler dan ekstraseluler, namun dengan cukup waktu, konsentrasi zat-zat akhirnya menjadi sama dalam dua kompartemen dan memiliki sedikit efek pada volume intraseluler di bawah kondisi steady.

Osmotic Equilibrium Between Intracellular and Extracellular Fluids Is Rapidly AttainedTransfer cairan di membran sel terjadi begitu cepat sehingga setiap perbedaan osmolarities di antara kedua kompartemen biasanya dikoreksi dalam hitungan detik atau, paling-paling, menit. Pergerakan air yang cepat melintasi membran sel tidak berarti bahwa keseimbangan lengkap terjadi antara kompartemen intraseluler dan ekstraseluler seluruh tubuh dalam waktu singkat yang sama.Alasan untuk ini adalah bahwa cairan biasanya memasuki tubuh melalui usus dan harus diangkut oleh darah ke seluruh jaringan sebelum keseimbangan osmotik lengkap dapat terjadi. Biasanya diperlukan waktu sekitar 30 menit untuk mencapai keseimbangan osmotik dalam tubuh setelah air minum.