Keseimbangan Air dan Asid-Basa dalam Badan

Keseimbangan Cecair Badan

• Cecair badan termasuk air dan zat terlarut.
• Kira-kira 2/3 cecair badan terletak di dalam sel dan dikenali sebagai cecair intrasel (ICF).
• Kira-kira 1/3 cecair badan dikenali sebagai cecair ekstrasel (ECF).
• Cecair ekstrasel (ECF) terbahagi kepada dua bahagian utama:
  • Plasma – bahagian cecair darah.
  • Cecair Interstitial (IF) – cecair di antara sel.
• Jumlah air dalam badan adalah 40 liter, 60% daripada berat badan.
• Cecair Intrasel (ICF): 25 liter, 40% daripada berat badan.
• Cecair Ekstrasel (ECF): 15 liter, 20% daripada berat badan.
• Cecair Interstitial (IF): 12 liter, 80% daripada ECF.
• Plasma: 3 liter, 20% daripada ECF.

Punca Air

• Punca air: 2,300 ml
• Air minuman: 1,500 ml (60%)
• Makanan lembap: 750 ml (30%)
• Air metabolisme: 250 ml (10%)
• Respirasi selular
• Sintesis dehidrasi

Air Hilang

• Buah pinggang (air kencing): 1,500 ml (60%)
• Usus: 150 ml (6%)
• Kulit (peluh): 150 ml (6%)
• Paru-paru dan kulit: 700 ml (28%)
• Hilang tak ketara (haid):

Peraturan Air & Garam

• Secara mengawal pembentukkan air kencing:
  • Hormon Antidiuretik (ADH): Meningkatkan penyerapan air.
  • Aldosteron: Meningkatkan penyerapan natrium (dan air).
  • Peptida Natriuretik Atrial (ANP): Meningkatkan kehilangan natrium (dan air) apabila tekanan terlalu tinggi.
  • "Natrium pergi, air mengikut."
• ADH:
  • Dihasilkan dalam hipotalamus otak.
  • Disimpan dan dilepaskan oleh kelenjar pituitari.
  • Sel osmoreseptor dalam hipotalamus mengawal kepekatan cecair dalam darah.
• Osmolarity darah meningkat - lebih ADH dilepaskan ke dalam aliran darah dan sampai ke buah pinggang.
• ADH menyebabkan epitelium tubul distal dan saluran pengumpulan lebih telap kepada air.
• Meningkatkan penyerapan air – mengurangkan jumlah air kencing. Cecair urin pekat dihasilkan.

Sistem Renin-Angiotensin-Aldosteron (RAAS)

• Peranti Juxtaglomerular (JGA): Berhampiran arteriol afferent.
• Antara glomerulus dan tubul distal.
• Peraturan:
  • Jumlah darah
  • Tekanan darah
• Apabila tekanan atau jumlah darah dalam arteriol afferent menurun, enzim renin memulakan tindak balas kimia.
• Tukar protein plasma ke angiotensin II.
• Bertindak sebagai hormon, angiotensin II meningkatkan tekanan darah dan isipadu darah dalam beberapa cara:
  • Meningkatkan tekanan darah dengan menyempitkan arteriol mengurangkan aliran darah ke banyak kapilari, termasuk buah pinggang.
  • Menggalakkan kelenjar adrenal untuk melepaskan aldosteron.
  • Bertindak pada tubul distal meningkatkan penyerapan natrium dan air, meningkatkan jumlah plasma dan tekanan darah.

Aldosteron

• Peraturan kepekatan natrium (Na+) dan kalium (K+).
• Menyerap natrium (Na+).
• Menyingkirkan kalium (K+).

Komposisi Cecair Badan

• Air adalah pelarut universal.
• Zat terlarut dikategorikan kepada:
  • Elektrolit – garam bukan organik, semua asid dan basa, dan beberapa protein.
  • Bukan Elektrolit – contoh glukosa, lipid, kreatinin, dan urea.

Elektrolit

• Bahan kimia yang larut dalam air dan berpecah kepada ion positif dan negatif (termasuk garam bukan organik, asid dan basa).
• Elektrolit mempunyai kuasa osmosis yang lebih besar daripada bukan elektrolit.
• Membantu mewujudkan osmolarity cecair badan untuk mengawal pergerakan air di antara petak-petak.
• Air tertarik kepada elektrolit, terutamanya Na+.

Kation – Ion Positif

• Natrium (Na+) – kation paling banyak dalam ECF; penting untuk aktiviti elektrik saraf dan sel otot. Diselia terutamanya oleh buah pinggang.
• Kalium (K+) – kation paling banyak dalam ICF; penting untuk aktiviti elektrik saraf dan sel otot.
• Kalsium (Ca2+) – terutamanya dalam tulang dan gigi; penting untuk pembekuan darah; mengekalkan fungsi sel saraf dan otot.
• Magnesium (Mg2+) – lebih banyak dalam ICF daripada ECF; penting untuk penghasilan ATP dan aktiviti sel saraf dan otot.

Anion – Ion Negatif

• Klorida (Cl-) – anion paling banyak dalam ECF.
• Bikarbonat (HCO3-) – sebahagian daripada sistem penimbal bikarbonat.
• Fosfat (HPO42-)
• Protein – protein bercas negatif di dalam sel dan plasma mengawal air dalam petak tersebut dan memainkan peranan dalam mengawal pengagihan elektrolit.

Bukan Elektrolit

• Kebanyakan sebatian organik yang tidak terionisasi dalam larutan, contohnya glukosa.
• Mereka menyumbang kepada osmolarity.

Keseimbangan Asid-Basa

• Peraturan kepekatan ion hidrogen bebas (H+) dalam cecair badan.
• Asid akan berpecah dalam larutan untuk membentuk ion hidrogen.
• Asid kuat (HCl) – cenderung berpecah dengan mudah.
• Asid lemah (bikarbonat) – kurang cenderung berpecah.
• pH normal darah arteri – 7.4.
• pH normal darah vena dan IF – 7.35.
• pH normal ICF – 7.0.

Asidosis dan Alkalosis

• Asidosis – pH darah rendah (di bawah 7.35).
• Alkalosis – pH darah tinggi (di atas 7.45).

Sistem Penimbal

• Sistem penimbal kimia (berfungsi dalam masa beberapa saat):
  • Bikarbonat
  • Fosfat
  • Protein
• Sistem penimbal fisiologi (berfungsi dalam beberapa minit):
  • Pernafasan
• Mekanisme buah pinggang (berfungsi dalam beberapa jam hingga hari):

Peraturan Ion Hidrogen

• Kepekatan ion hidrogen diselia secara berperingkat melalui:
  • Sistem penimbal kimia
  • Pusat pernafasan
  • Mekanisme buah pinggang

Mekanisme Buah Pinggang

• Darah alkali
  • Menyingkirkan ion bikarbonat.
  • Mendapatkan ion hidrogen.
• Darah asid
  • Meningkatkan semula ion bikarbonat.
  • Menyingkirkan ion hidrogen.
  • Pengeluaran ion H+ berlaku di tubul proksimal dan saluran pengumpulan.
  • Ion H+ datang daripada pemisahan asid karbonik.

Penyerapan Semula Bikarbonat

• Asid karbonik yang terbentuk dalam turasan berpecah untuk melepaskan karbon dioksida dan air.
• Karbon dioksida kemudian meresap ke dalam sel tubul, di mana ia mencetuskan pengeluaran ion hidrogen selanjutnya.
• Bagi setiap ion hidrogen yang disekresikan, satu ion natrium dan satu ion bikarbonat diserap oleh sel PCT.
• Ion hidrogen yang disekresikan membentuk asid karbonik,
• Oleh itu, bikarbonat hilang dari turasan pada kadar yang sama seperti ia memasuki darah kapilari peritubular.

Penjanaan Bikarbonat Baharu

• Dua mekanisme yang dilakukan oleh sel tubul menjana ion bikarbonat baharu.
• Kedua-duanya melibatkan pengeluaran asid buah pinggang melalui pengeluaran ion hidrogen atau ion ammonium (NH4+).

Pengeluaran Ion H+ Yang Diimbas

• Sel intercalated alpha tubul buah pinggang boleh mensintesis ion bikarbonat baharu sambil mengeluarkan lebih banyak ion hidrogen.

Pengeluaran Ion Ammonium

• Ion ammonium adalah asid lemah.
• Kaedah ini menggunakan ion ammonium yang dihasilkan oleh metabolisme glutamin dalam sel PCT.
• Setiap glutamin yang dimetabolismekan menghasilkan dua ion ammonium dan dua ion bikarbonat.
• Bikarbonat bergerak ke dalam darah dan ion ammonium disingkirkan dalam air kencing.

Kesimpulan

• Keseimbangan cecair badan, elektrolit, dan asid-basa adalah sangat penting untuk kesihatan dan berfungsi dengan baik seluruh tubuh badan.
• Mempunyai keseimbangan yang baik sangat kritikal untuk fungsi beberapa organ penting.