ION Dalam Tubuh Manusia : Definisi, Klasifikasi Dan Fungsinya
Cairan tubuh mengandung elektrolit, bahan kimia yang, ketika larut dalam air, menghasilkan ion bermuatan. Ion-ion ini memungkinkan aliran sinyal listrik ke seluruh tubuh.
Elektrolit memainkan peran penting dalam tubuh; mereka mengatur tekanan osmotik dalam sel dan membantu menjaga fungsi sel otot dan saraf. Jika kadar elektrolit terlalu rendah atau terlalu tinggi, fungsi sel dan organ akan menurun, yang dapat menyebabkan kondisi yang mengancam jiwa.
Elektrolit utama termasuk natrium, klorida, kalium, kalsium dan magnesium. Kelima unsur nutrisi ini adalah mineral, dan ketika mineral larut dalam air, mereka berpisah menjadi ion positif dan negatif. Misalnya, ketika natrium klorida (NaCl) dilarutkan dalam air, ia dipisahkan menjadi ion natrium positif dan ion klorida negatif.
Sodium
Sodium adalah kation utama dari cairan ekstraseluler. Hal ini bertanggung jawab untuk setengah dari gradien tekanan osmotik yang ada antara bagian dalam sel dan lingkungan sekitarnya. Orang yang mengonsumsi makanan khas Barat, yang sangat tinggi NaCl, secara rutin mengonsumsi 130 hingga 160 mmol / hari natrium, tetapi manusia hanya membutuhkan 1 hingga 2 mmol / hari.
Kelebihan natrium ini tampaknya menjadi faktor utama dalam hipertensi (tekanan darah tinggi) pada beberapa orang. Ekskresi natrium dilakukan terutama oleh ginjal.
Sodium disaring secara bebas melalui kapiler glomerulus ginjal, dan meskipun banyak natrium yang disaring diserap kembali dalam tubulus berbelit-belit proksimal, beberapa tetap dalam filtrat dan urin, dan biasanya diekskresikan.
Hiponatremia adalah konsentrasi natrium yang lebih rendah dari normal, biasanya terkait dengan akumulasi air berlebih dalam tubuh, yang melarutkan natrium. Kehilangan total natrium mungkin disebabkan oleh penurunan asupan ion ditambah dengan ekskresi terus-menerus dalam urin.
Kehilangan natrium yang tidak normal dari tubuh dapat disebabkan oleh beberapa kondisi, termasuk keringat berlebih, muntah, atau diare; penggunaan diuretik; produksi urin yang berlebihan, yang dapat terjadi pada diabetes; dan asidosis, asidosis metabolik atau ketoasidosis diabetikum.
Penurunan relatif natrium darah dapat terjadi karena ketidakseimbangan natrium di salah satu kompartemen cairan tubuh, seperti IF, atau dari pengenceran natrium karena retensi air yang terkait dengan edema atau gagal jantung kongestif.
Pada tingkat sel, hiponatremia menghasilkan peningkatan masuknya air ke dalam sel melalui osmosis, karena konsentrasi zat terlarut di dalam sel melebihi konsentrasi zat terlarut dalam ECF yang sekarang diencerkan.
Air yang berlebih menyebabkan pembengkakan sel; pembengkakan sel darah merah — mengurangi efisiensi pengangkutan oksigen dan membuatnya berpotensi terlalu besar untuk masuk melalui kapiler — bersamaan dengan pembengkakan neuron di otak dapat menyebabkan kerusakan otak atau bahkan kematian.
Hypernatremia adalah peningkatan natrium darah yang tidak normal. Ini dapat terjadi karena kehilangan air dari darah, yang menyebabkan hemokonsentrasi dari semua unsur darah.
Ketidakseimbangan hormon yang melibatkan ADH dan aldosteron juga dapat menghasilkan nilai natrium yang lebih tinggi dari normal.
Kalium
Kalium adalah kation intraseluler utama. Ini membantu membangun potensi membran istirahat dalam neuron dan serat otot setelah depolarisasi membran dan potensi aksi. Berbeda dengan natrium, kalium memiliki efek yang sangat kecil pada tekanan osmotik.
Rendahnya kadar kalium dalam darah dan CSF disebabkan oleh pompa natrium-kalium dalam membran sel, yang mempertahankan gradien konsentrasi kalium normal antara ICF dan ECF. Rekomendasi untuk asupan harian / konsumsi kalium adalah 4700 mg. Kalium diekskresikan, baik secara aktif maupun pasif, melalui tubulus ginjal, terutama tubulus berbelit-belit distal dan mengumpulkan saluran.
Kalium berpartisipasi dalam pertukaran dengan natrium dalam tubulus ginjal di bawah pengaruh aldosteron, yang juga bergantung pada pompa natrium-kalium basolateral.
Hipokalemia adalah tingkat kalium darah rendah yang abnormal. Mirip dengan situasi dengan hiponatremia, hipokalemia dapat terjadi karena pengurangan absolut kalium dalam tubuh atau penurunan relatif kalium dalam darah karena redistribusi kalium.
Kehilangan kalium absolut dapat timbul dari penurunan asupan, sering kali berhubungan dengan kelaparan. Ini juga bisa terjadi karena muntah, diare, atau alkalosis.
Beberapa pasien diabetes yang tergantung pada insulin mengalami pengurangan kalium dalam darah dari redistribusi kalium.
Ketika insulin diberikan dan glukosa diambil oleh sel, kalium melewati membran sel bersama dengan glukosa, mengurangi jumlah kalium dalam darah dan IF, yang dapat menyebabkan hiperpolarisasi membran sel neuron, mengurangi respons mereka terhadap rangsangan.
Hiperkalemia, peningkatan kadar kalium dalam darah, juga dapat mengganggu fungsi otot rangka, sistem saraf, dan jantung. Hiperkalemia dapat terjadi akibat peningkatan asupan kalium. Dalam situasi seperti itu, kalium dari darah berakhir di ECF dalam konsentrasi tinggi yang tidak normal.
Hal ini dapat mengakibatkan depolarisasi parsial (eksitasi) dari membran plasma serat otot rangka, neuron, dan sel-sel jantung jantung, dan juga dapat menyebabkan ketidakmampuan sel untuk melakukan repolarisasi.
Bagi jantung, ini berarti jantung tidak akan rileks setelah kontraksi, dan secara efektif akan “merebut” dan berhenti memompa darah, yang berakibat fatal dalam beberapa menit. Karena efek seperti itu pada sistem saraf, seseorang dengan hiperkalemia juga dapat menunjukkan kebingungan mental, mati rasa, dan melemahnya otot-otot pernapasan.
Klorida
Klorida adalah anion ekstraseluler yang dominan. Klorida adalah kontributor utama gradien tekanan osmotik antara ICF dan ECF, dan memainkan peran penting dalam mempertahankan hidrasi yang tepat. Klorida berfungsi untuk menyeimbangkan kation dalam ECF, menjaga netralitas listrik cairan ini. Jalur sekresi dan reabsorpsi ion klorida dalam sistem ginjal mengikuti jalur ion natrium.
Hipokloremia, atau kadar klorida darah yang lebih rendah dari normal, dapat terjadi karena penyerapan tubulus ginjal yang rusak.
Muntah, diare, dan asidosis metabolik juga dapat menyebabkan hipokloremia. Hiperkloremia, atau kadar klorida darah yang lebih tinggi dari normal, dapat terjadi karena dehidrasi, asupan berlebihan garam makanan (NaCl) atau menelan air laut, keracunan aspirin, gagal jantung kongestif, dan penyakit paru-paru kronis, herediter, fibrosis kistik.
Pada orang yang memiliki fibrosis kistik, kadar klorida dalam keringat adalah dua hingga lima kali lipat dari tingkat normal, dan analisis keringat sering digunakan dalam diagnosis penyakit.
Mineral makanan adalah ion anorganik.
Mereka adalah nutrisi penting yang harus diperoleh dari makanan.
Berikut ini adalah daftar beberapa ion yang penting dalam sel dan cairan tubuh kita:
Ion natrium
Ion natrium adalah kation utama yang ditemukan di luar sel dalam tubuh. Mereka membantu mengatur dan mengontrol tingkat cairan tubuh. Terlalu sedikit menyebabkan diare, kegelisahan, penurunan cairan tubuh, dan kegagalan sirkulasi.
Namun, kebanyakan orang memiliki masalah yang berlawanan – terlalu banyak ion natrium – dicerna terutama sebagai garam dapur dan makanan ringan asin. Terlalu banyak meningkatkan retensi air, menyebabkan tekanan darah tinggi (hipertensi).
Sekitar 50 juta orang menderita hipertensi. Hipertensi yang tidak terkontrol dapat menyebabkan stroke, serangan jantung, gagal ginjal, atau gagal jantung. Antihipertensi adalah salah satu obat yang paling diresepkan .
Ion kalium
Ion kalium adalah kation utama yang ditemukan di dalam sel-sel dalam tubuh. Pisang, jus jeruk, dan kentang adalah sumber ion Kalium yang baik membantu mengatur fungsi seluler, termasuk impuls saraf dan detak jantung, serta tingkat cairan tubuh.
Ion klorida
Ion klorida adalah anion utama yang ditemukan di luar sel dalam tubuh. Mereka berfungsi sebagai counterions (ion yang diperlukan untuk menyeimbangkan muatan listrik) untuk dalam cairan ekstraseluler dan untuk dalam jus lambung. Seperti ion klorida dicerna terutama sebagai garam meja.
Seperti ion natrium dan kalium, ion klorida terlibat dalam menjaga keseimbangan asam-basa dan cairan. Sulit untuk memisahkan efek terlalu banyak dari terlalu banyak keduanya tampaknya terlibat dalam hipertensi. Terlalu sedikit diet jarang terjadi, tetapi ini bisa disebabkan oleh keringat yang berat, diare kronis, dan muntah.
Ion kalsium
Ion kalsium terjadi terutama di kerangka dan menyumbang 1,5-2% dari massa tubuh. Oleh karena itu sangat penting untuk membangun dan memelihara tulang dan gigi.
Juga, memainkan peran penting dalam pembekuan darah, kontraksi otot, dan transmisi sinyal saraf ke sel. Pasokan yang memadai sangat penting selama kehamilan dan pada anak yang sedang tumbuh.
Ini membantu untuk mencegah osteoporosis pada orang tua. Sumber kalsium yang baik adalah susu dan produk susu lainnya, kacang-kacangan, dan kacang-kacangan.
Ion magnesium
Ion magnesium seperti ditemukan terutama di tulang, tetapi mereka juga merupakan komponen penting dari banyak enzim, yang merupakan zat yang dibutuhkan tubuh kita untuk melepaskan energi dari makanan yang kita makan.
Sumber yang baik adalah sayuran hijau (merupakan komponen klorofil di semua tanaman hijau), susu, roti, sereal, dan kentang.
Ion fosfat
Ion fosfat ada terutama sebagai dan dalam cairan tubuh. Sekitar 85% ion yang mengandung fosfor dalam tubuh berada di tulang, di mana mereka bertindak sebagai counterion untuk Juga, mereka memainkan peran penting dalam produksi energi dari makanan..
Sumber fosfat yang baik adalah susu dan produk susu lainnya, sereal, dan daging.
Selain ion-ion di atas, tubuh membutuhkan sejumlah kecil ion yang ditemukan dalam trace mineral. Ini termasuk ion besi (II), kromium (III), tembaga (II), seng, fluorida, iodida, dan bikarbonat, serta ion hidrogen.
Senyawa mangan, molibdenum, dan selenium juga diperlukan, walaupun tidak harus dalam bentuk ion sederhana. Mineral jejak ini memainkan berbagai peran, beberapa di antaranya dibahas dalam bab-bab lain.
Pengetahuan tentang ion penting tidak hanya untuk keberhasilan dalam kursus kimia tetapi juga untuk memahami banyak proses kehidupan yang kritis.