Komposisi Cairan Tubuh

Cairan Tubuh

• Tubuh terdiri dari 40% bagian padat dan 60% cairan.
• Cairan tubuh terbagi menjadi cairan ekstrasel (20%) dan intrasel.
• Cairan ekstrasel terdiri dari cairan intravaskular (5%) dan interstitial (15%).

Komposisi Cairan Ekstrasel dan Intrasel

• Natrium (Na+): Ekstrasel 142 mEq/L, Intrasel 10 mEq/L.
• Kalium (K+): Ekstrasel 4 mEq/L, Intrasel 140 mEq/L.
• Kalsium (Ca++): Ekstrasel 5 mEq/L, Intrasel < 1 mEq/L.
• Klorida (Cl-): Ekstrasel 103 mEq/L, Intrasel 4 mEq/L.
• Magnesium (Mg++): Ekstrasel 3 mEq/L, Intrasel 58 mEq/L.
• Bikarbonat (HCO3-): Ekstrasel 28 mEq/L, Intrasel 10 mEq/L.
• Fosfat: Ekstrasel 4 mEq/L, Intrasel 75 mEq/L.
• Sulfat (SO4-): Ekstrasel 1 mEq/L, Intrasel 2 mEq/L.
• Glukosa: Ekstrasel 90 mg%, Intrasel 0-20 mg%.
• Asam amino: Ekstrasel 30 mg%, Intrasel 200 mg%.
• Lemak: Ekstrasel 0,5 g%, Intrasel 2-95 g%.
• Protein: Ekstrasel 2 g%, Intrasel 16 g%.
• Tekanan oksigen (PO2): Ekstrasel 35 mm Hg, Intrasel 20 mm Hg.
• Tekanan karbon dioksida (PCO2): Ekstrasel 46 mm Hg, Intrasel 50 mm Hg.
• pH: Ekstrasel 7,4, Intrasel 7.

Transpor Membran

• Transpor pasif meliputi difusi, osmosis, dan filtrasi.
• Transpor aktif mencakup transpor aktif primer dan sekunder (co-transport).

Difusi Sederhana

• Molekul bergerak secara acak dalam cairan atau gas karena energi panas, menyebabkan campuran merata.
• Solut bergerak dari area berkonsentrasi tinggi ke area berkonsentrasi rendah melalui membran semipermeabel.

Kecepatan Difusi

• Kecepatan difusi dipengaruhi oleh konsentrasi, penampang lintang, suhu, berat molekul, dan jarak.

Syarat Difusi Melewati Membran

• Zat harus larut dalam membran, contohnya CO2 dan O2 di alveolus paru.
• Zat harus dapat melewati pori-pori atau saluran membran, contohnya glukosa dan ion (elektrolit).

Difusi Fasilitasi

• Proses difusi memerlukan sistem pembawa (carrier system) untuk menembus membran.
• Glukosa memerlukan zat pembawa, yaitu glukosa transporter, untuk melewati membran.

Kecepatan Difusi Fasilitasi

• Kecepatan difusi fasilitasi tergantung pada konsentrasi zat/substrat, carrier system, dan kecepatan reaksi kimia.
• Terdapat Vmaks karena terbatasnya jumlah carrier system.

Saluran di Membran Sel

• Terdapat berbagai macam tipe saluran, termasuk saluran terbuka dan tertutup.
• Saluran tertutup meliputi voltage-gated (contoh: saluran Na+) dan ligand-gated (contoh: reseptor asetilkolin).

Protein Transpor

• Protein transpor memindahkan molekul atau ion melintasi membran biologis.
• Tiga jenis protein transpor adalah uniport, symport, dan antiport.
• Uniport: Membawa satu solut melintasi membran.
• Symport: Memindahkan dua solut berbeda secara bersamaan dalam arah yang sama.
• Antiport: Menukar dua solut dengan memindahkannya dalam arah yang berlawanan.

Osmosis

• Proses gerakan bersih air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi air.
• Molekul air bergerak dari area berkonsentrasi rendah ke area berkonsentrasi tinggi melalui membran semipermeabel.

Tonisitas

• Tonisitas membandingkan tekanan osmose suatu larutan terhadap plasma.
• Larutan isotonik memiliki tekanan osmotik yang sama dengan cairan intrasel, contohnya larutan 0,9% NaCl.
• Larutan hipertonik menyebabkan sel mengkerut, sedangkan larutan hipotonik menyebabkan sel membengkak.

Pergerakan Air (H2O)

• Air selalu berdifusi dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik mengikuti gradien konsentrasi.

Sel Hewan

• Sel hewan yang ditempatkan dalam larutan hipotonik akan mengalami hemolisis (pecah).
• Sel hewan yang ditempatkan dalam larutan hipertonik akan mengalami krenasi (menciut).

Filtrasi

• Gerakan solut dan solven menembus membran semipermeabel dari area berkonsentrasi tinggi ke area berkonsentrasi rendah.
• Proses ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik yang mendorong solut dan solven keluar membran.
• Contoh: Di kapiler dan glomerulus ginjal, air dan elektrolit akan terfiltrasi, sedangkan protein tidak.

Transpor Aktif

• Pergerakan molekul melalui membran melawan gradien konsentrasi, dari rendah ke tinggi.
• Membutuhkan energi ATP, contohnya pompa natrium-kalium di seluruh jaringan tubuh.

Pompa Natrium-Kalium

• Mekanisme yang menggunakan energi dari pemecahan ATP untuk memindahkan natrium (Na+) keluar sel dan kalium (K+) ke dalam sel.

Transpor Aktif Sekunder (Ko-Transport)

• Contoh: Transpor natrium sekaligus glukosa dari lumen usus ke dalam sel mukosa.

Potensial Membran

• Perbedaan muatan/potensial antara bagian dalam dan luar sel.

Potensial Membran Istirahat (PMI)

• Potensial membran pada saat sel "istirahat" (tidak dirangsang).
• RMP sel saraf: -70 mV.
• Sel otot polos (intestinal): -50 mV.
• Sel otot jantung: -90 mV.
• Sel otot rangka: -90 mV.

Potensial Aksi

• Gambaran stereotype yang terdiri dari depolarisasi dan repolarisasi pada membran yang terjadi ketika membran menerima rangsangan dengan intensitas yang sama atau lebih besar dari rangsangan ambang (threshold).

Jenis Rangsangan Pemicu Potensial Aksi

• Listrik, kimia, mekanik, termis, hormon, neurotransmiter.

Jenis Rangsangan Berdasarkan Intensitas

• Subliminal: Rangsangan lebih rendah dari ambang, menghasilkan potensial aksi lokal.
• Liminal: Rangsangan terkecil yang mampu membangkitkan dan menjalarkan potensial aksi.

Jenis Rangsangan Berdasarkan Intensitas (Lanjutan)

• Maksimal: Rangsangan lebih besar dari liminal yang menimbulkan kontraksi otot maksimal.
• Supra liminal: Rangsangan yang melebihi maksimal tetapi tidak meningkatkan kekuatan kontraksi.

Jenis Rangsangan Berdasarkan Frekuensi

• Tunggal (single).
• Beruntun (multiple).
• Prinsip All or Nothing: Depolarisasi akan menjalar ke seluruh membran jika kondisi tepat.

Fase Potensial Aksi

• Istilah dalam Potensial Aksi
  1. RMP (Resting Membrane Potential)
  2. Depolarizing Stimulus
  3. Membrane Depolarizes to Threshold
  4. Rapid Na Entry Depolarizes Cell
  5. Na Channels Close and Slower K Channels Open
  6. Repolarisasi
  7. Hiperpolarisasi
  8. Voltage Gated Channels Close
  9. Cell Returns to Resting

Saluran Natrium

• Saluran natrium memiliki gerbang aktivasi dan inaktivasi yang mengatur aliran ion natrium.

Saluran Kalium

• Pembukaan saluran kalium tertunda dan dipicu pada ambang potensial.

Istilah dalam Potensial Aksi

• Periode Refrakter:
  • Refrakter Absolut: Tidak ada rangsangan yang dapat memicu potensial aksi.
  • Refrakter Relatif: Potensial aksi dapat dipicu hanya oleh rangsangan yang sangat kuat.
• Hukum "All or None": Potensial aksi terjadi sepenuhnya atau tidak sama sekali.

Macam Potensial Aksi

• potensial aksi spike/pasak (saraf, otot rangka)
• potensial aksi plateau (otot jantung)