EDEMA AKIBAT PENURUNAN PROTEIN PLASMA

Kegagalan menghasilkan protein dalam jumlah normal atau kebocoran protein dari plasma menyebabkan penurunan tekanan osmotik koloid plasma. Hal ini mengakibatkan peningkatan filtrasi kapiler di seluruh tubuh dan terjadinya edema ekstraseluler.

Salah satu penyebab terpenting penurunan konsentrasi protein plasma adalah kehilangan protein melalui urin pada beberapa penyakit ginjal, suatu kondisi yang disebut sindrom nefrotik. Berbagai jenis penyakit ginjal dapat merusak membran glomerulus ginjal sehingga membran menjadi lebih permeabel terhadap protein plasma dan sering memungkinkan sejumlah besar protein tersebut masuk ke dalam urin.

Apabila kehilangan protein ini melebihi kemampuan tubuh untuk mensintesis protein, maka akan terjadi penurunan konsentrasi protein plasma. Edema generalisata yang berat terjadi ketika konsentrasi protein plasma turun di bawah 2,5 g/100 ml.

Sirosis hati merupakan kondisi lain yang menurunkan konsentrasi protein plasma. Sirosis berarti terbentuknya sejumlah besar jaringan fibrosa di antara sel-sel parenkim hati. Salah satu akibatnya adalah kegagalan sel-sel tersebut menghasilkan protein plasma dalam jumlah yang memadai, yang menyebabkan penurunan tekanan osmotik koloid plasma dan edema generalisata yang menyertai kondisi ini.

Cara lain sirosis menyebabkan edema adalah karena fibrosis hati kadang-kadang menekan pembuluh vena porta abdomen saat pembuluh tersebut melewati hati sebelum kembali ke sirkulasi umum. Hambatan aliran keluar vena porta ini meningkatkan tekanan hidrostatik kapiler di seluruh saluran gastrointestinal dan semakin meningkatkan filtrasi cairan dari plasma ke dalam rongga intraabdomen.

Apabila hal ini terjadi, kombinasi penurunan konsentrasi protein plasma dan tingginya tekanan kapiler porta menyebabkan transudasi sejumlah besar cairan dan protein ke dalam rongga abdomen, suatu kondisi yang disebut asites.

FAKTOR KEAMANAN YANG SECARA NORMAL MENCEGAH EDEMA

Meskipun banyak gangguan dapat menyebabkan edema, kelainan tersebut biasanya harus cukup berat sebelum edema yang serius berkembang.

Alasan mengapa kelainan harus cukup berat adalah karena terdapat tiga faktor keamanan utama yang mencegah akumulasi cairan berlebihan di ruang interstisial:

1. Komplians interstisium yang rendah ketika tekanan cairan interstisial berada dalam rentang tekanan negatif.
2. Kemampuan aliran limfe untuk meningkat 10 hingga 50 kali lipat.
3. Penurunan konsentrasi protein cairan interstisial (washdown), yang mengurangi tekanan osmotik koloid cairan interstisial ketika filtrasi kapiler meningkat.

FAKTOR KEAMANAN AKIBAT KOMPLIANS INTERSTISIUM YANG RENDAH PADA RENTANG TEKANAN NEGATIF

Pada Bab 16 telah dijelaskan bahwa tekanan hidrostatik cairan interstisial pada jaringan subkutan longgar sedikit lebih rendah daripada tekanan atmosfer, dengan rata-rata sekitar −3 mmHg. Daya isap ringan pada jaringan ini membantu mempertahankan keterikatan antarjaringan.

Gambar 25-8 menunjukkan hubungan perkiraan antara berbagai tingkat tekanan cairan interstisial dan volume cairan interstisial, yang diekstrapolasi dari penelitian hewan ke manusia.

Perhatikan pada Gambar 25-8 bahwa selama tekanan cairan interstisial masih berada dalam rentang negatif, perubahan kecil volume cairan interstisial akan disertai perubahan yang relatif besar pada tekanan hidrostatik cairan interstisial.

Oleh karena itu, pada rentang tekanan negatif, komplians jaringan—yang didefinisikan sebagai perubahan volume per milimeter merkuri perubahan tekanan—bersifat rendah.

Bagaimana komplians jaringan yang rendah pada rentang tekanan negatif berfungsi sebagai faktor keamanan terhadap edema?

Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu diingat kembali faktor-faktor penentu filtrasi kapiler yang telah dibahas sebelumnya. Ketika tekanan hidrostatik cairan interstisial meningkat, tekanan tersebut cenderung menghambat filtrasi kapiler lebih lanjut.

Oleh karena itu, selama tekanan hidrostatik cairan interstisial masih berada dalam rentang negatif, peningkatan kecil volume cairan interstisial akan menyebabkan peningkatan yang relatif besar pada tekanan hidrostatik cairan interstisial, sehingga menghambat filtrasi cairan lebih lanjut ke dalam jaringan.

Karena tekanan hidrostatik cairan interstisial normal adalah −3 mmHg, tekanan tersebut harus meningkat sekitar 3 mmHg sebelum sejumlah besar cairan mulai terakumulasi dalam jaringan.

Dengan demikian, faktor keamanan terhadap edema yang berasal dari mekanisme ini adalah perubahan tekanan cairan interstisial sekitar 3 mmHg.

Pada rentang tekanan jaringan positif, faktor keamanan ini hilang karena komplians jaringan meningkat secara besar.

Pentingnya Gel Interstisial dalam Mencegah Akumulasi Cairan di Interstisium

Perhatikan pada Gambar 25-8 bahwa pada jaringan normal dengan tekanan cairan interstisial negatif, hampir seluruh cairan interstisial berada dalam bentuk gel.

Artinya, cairan tersebut terikat pada jaringan proteoglikan sehingga hampir tidak terdapat ruang cairan bebas yang berdiameter lebih besar dari beberapa perseratus mikrometer.

Pentingnya gel ini adalah kemampuannya mencegah cairan mengalir dengan mudah melalui jaringan karena adanya hambatan dari jutaan hingga miliaran filamen proteoglikan.

Selain itu, ketika tekanan cairan interstisial menjadi sangat negatif, gel tidak banyak berkontraksi karena jaringan filamen proteoglikan memberikan resistensi elastis terhadap kompresi.

Pada rentang tekanan cairan negatif, volume cairan interstisial tidak banyak berubah, baik tekanan negatifnya hanya beberapa mmHg maupun mencapai 10–20 mmHg.

Dengan kata lain, komplians jaringan sangat rendah pada rentang tekanan negatif.

Sebaliknya, ketika tekanan cairan interstisial meningkat ke rentang tekanan positif, terjadi akumulasi cairan bebas yang sangat besar dalam jaringan.

Pada rentang tekanan ini, jaringan menjadi lebih komplians sehingga memungkinkan akumulasi sejumlah besar cairan hanya dengan peningkatan kecil tambahan pada tekanan hidrostatik cairan interstisial.

Sebagian besar cairan tambahan yang terakumulasi merupakan cairan bebas karena mendorong filamen proteoglikan saling menjauh.

Akibatnya, cairan dapat mengalir bebas melalui ruang jaringan karena tidak lagi berada dalam bentuk gel.

Ketika aliran bebas cairan ini terjadi, edema disebut edema pitting, karena ibu jari yang ditekan pada area jaringan dapat mendorong cairan keluar dari area tersebut.

Ketika tekanan dilepaskan, akan terbentuk lekukan pada kulit selama beberapa detik sampai cairan kembali mengalir dari jaringan di sekitarnya.

Jenis edema ini berbeda dari edema non-pitting, yang terjadi ketika sel-sel jaringan membengkak, bukan interstisiumnya, atau ketika cairan interstisial mengalami pembekuan oleh fibrinogen sehingga tidak dapat bergerak bebas di dalam ruang jaringan.

Pentingnya Filamen Proteoglikan sebagai Penjaga Jarak Antar Sel dan Pencegah Aliran Cairan yang Cepat dalam Jaringan

Filamen proteoglikan, bersama fibril kolagen yang jauh lebih besar di ruang interstisial, berfungsi sebagai pemisah antar sel.

Nutrien dan ion tidak mudah berdifusi melalui membran sel. Oleh karena itu, tanpa jarak yang memadai antar sel, nutrien, elektrolit, dan produk sisa metabolisme tidak dapat dipertukarkan dengan cepat antara kapiler darah dan sel yang berjauhan.

Filamen proteoglikan juga mencegah cairan mengalir terlalu mudah melalui ruang jaringan.

Apabila filamen proteoglikan tidak ada, tindakan sederhana seperti berdiri akan menyebabkan sejumlah besar cairan interstisial mengalir dari bagian atas tubuh ke bagian bawah tubuh.

Ketika terlalu banyak cairan terakumulasi dalam interstisium, seperti yang terjadi pada edema, cairan tambahan ini membentuk saluran-saluran besar yang memungkinkan cairan mengalir dengan mudah melalui interstisium.

Karena itu, ketika edema berat terjadi pada tungkai, jumlah cairan edema sering dapat dikurangi hanya dengan meninggikan tungkai.

Walaupun cairan tidak mudah mengalir melalui jaringan yang mengandung filamen proteoglikan yang padat, berbagai zat terlarut dalam cairan tetap dapat berdifusi melalui jaringan dengan kecepatan sedikitnya 95% dari kecepatan difusi normal.

Oleh karena itu, difusi nutrien menuju sel dan pembuangan produk sisa dari sel tidak terganggu oleh filamen proteoglikan interstisial.

PENINGKATAN ALIRAN LIMFE SEBAGAI FAKTOR KEAMANAN TERHADAP EDEMA

Salah satu fungsi utama sistem limfatik adalah mengembalikan cairan dan protein yang difiltrasi dari kapiler ke interstisium kembali ke sirkulasi darah.

Tanpa pengembalian protein dan cairan yang terus-menerus ini, volume plasma akan cepat berkurang dan edema interstisial akan terjadi.

Sistem limfatik berfungsi sebagai faktor keamanan terhadap edema karena aliran limfe dapat meningkat 10 hingga 50 kali lipat ketika cairan mulai terakumulasi dalam jaringan.

Peningkatan aliran limfe ini memungkinkan sistem limfatik mengangkut sejumlah besar cairan dan protein sebagai respons terhadap peningkatan filtrasi kapiler, sehingga mencegah tekanan interstisial meningkat ke rentang tekanan positif.

Faktor keamanan yang dihasilkan oleh peningkatan aliran limfe diperkirakan sekitar 7 mmHg.

PENURUNAN KONSENTRASI PROTEIN CAIRAN INTERSTISIAL (WASHDOWN) SEBAGAI FAKTOR KEAMANAN TERHADAP EDEMA

Ketika jumlah cairan yang difiltrasi ke dalam interstisium meningkat, tekanan cairan interstisial juga meningkat sehingga menyebabkan peningkatan aliran limfe.

Pada sebagian besar jaringan, konsentrasi protein interstisial menurun ketika aliran limfe meningkat karena lebih banyak protein yang dibawa keluar dibandingkan jumlah protein yang dapat difiltrasi keluar dari kapiler.

Fenomena ini terjadi karena kapiler relatif kurang permeabel terhadap protein dibandingkan pembuluh limfatik.

Oleh karena itu, protein akan “tercuci keluar” (washed out) dari cairan interstisial ketika aliran limfe meningkat.

Karena tekanan osmotik koloid cairan interstisial yang dihasilkan protein cenderung menarik cairan keluar dari kapiler, penurunan protein interstisial akan menurunkan gaya filtrasi bersih melintasi kapiler dan membantu mencegah akumulasi cairan lebih lanjut.

Faktor keamanan yang berasal dari mekanisme ini diperkirakan sekitar 7 mmHg.

RINGKASAN FAKTOR KEAMANAN YANG MENCEGAH EDEMA

Jika seluruh faktor keamanan terhadap edema digabungkan, diperoleh:

1. Faktor keamanan akibat komplians jaringan yang rendah pada rentang tekanan negatif ≈ 3 mmHg.
2. Faktor keamanan akibat peningkatan aliran limfe ≈ 7 mmHg.
3. Faktor keamanan akibat washdown protein dari ruang interstisial ≈ 7 mmHg.

Dengan demikian, total faktor keamanan terhadap edema adalah sekitar 17 mmHg.

Artinya, tekanan kapiler pada jaringan perifer secara teoritis dapat meningkat hingga 17 mmHg, atau hampir dua kali nilai normalnya, sebelum terjadi edema yang nyata.

CAIRAN DALAM RUANG POTENSIAL TUBUH

Beberapa contoh ruang potensial adalah rongga pleura, rongga perikardium, rongga peritoneum, dan rongga sinovial, termasuk rongga sendi maupun bursa.

Hampir semua ruang potensial ini memiliki permukaan yang hampir saling bersentuhan, hanya dipisahkan oleh lapisan cairan yang sangat tipis, sehingga kedua permukaan dapat saling meluncur.

Untuk mempermudah pergeseran tersebut, permukaan-permukaan ini dilumasi oleh cairan kental yang kaya protein.

Pertukaran Cairan Terjadi antara Kapiler dan Ruang Potensial

Membran permukaan ruang potensial biasanya tidak memberikan hambatan yang bermakna terhadap perpindahan cairan, elektrolit, maupun protein.

Semua zat tersebut bergerak bolak-balik antara ruang potensial dan cairan interstisial jaringan sekitarnya dengan relatif mudah.

Oleh karena itu, setiap ruang potensial pada hakikatnya merupakan suatu ruang jaringan yang besar.

Akibatnya, cairan dari kapiler yang berdekatan dengan ruang potensial tidak hanya berdifusi ke cairan interstisial, tetapi juga ke ruang potensial.

Pembuluh Limfatik Mengalirkan Protein dari Ruang Potensial

Protein terakumulasi dalam ruang potensial akibat kebocoran dari kapiler, sama seperti akumulasi protein pada ruang interstisial di seluruh tubuh.

Protein tersebut harus dikeluarkan melalui sistem limfatik atau saluran lain dan dikembalikan ke sirkulasi.

Setiap ruang potensial memiliki hubungan langsung atau tidak langsung dengan pembuluh limfatik.

Dalam beberapa kasus, seperti rongga pleura dan rongga peritoneum, pembuluh limfatik besar berasal langsung dari rongga tersebut.

Cairan Edema dalam Ruang Potensial Disebut Efusi

Ketika edema terjadi pada jaringan subkutan yang berdekatan dengan ruang potensial, cairan edema biasanya juga terkumpul dalam ruang potensial. Cairan ini disebut efusi.

Dengan demikian, sumbatan limfatik atau berbagai kelainan yang menyebabkan filtrasi kapiler berlebihan dapat menyebabkan efusi dengan mekanisme yang sama seperti terjadinya edema interstisial.

Rongga abdomen sangat rentan mengalami penumpukan cairan efusi. Dalam keadaan ini, efusi disebut asites.

Pada kasus yang berat, dapat terakumulasi 20 liter atau lebih cairan asites.

Ruang potensial lainnya, seperti rongga pleura, rongga perikardium, dan rongga sendi, juga dapat mengalami pembengkakan berat ketika terdapat edema generalisata.

Selain itu, cedera atau infeksi lokal pada salah satu rongga tersebut sering menghambat drainase limfatik sehingga menyebabkan pembengkakan yang terisolasi pada rongga tersebut.

Dinamika pertukaran cairan dalam rongga pleura dibahas secara rinci pada Bab 39. Dinamika tersebut secara umum mewakili dinamika pada ruang potensial lainnya.

Tekanan cairan normal pada sebagian besar atau seluruh ruang potensial dalam keadaan tanpa edema bersifat negatif, sama seperti tekanan pada jaringan subkutan longgar yang juga negatif (subatmosferik).

Sebagai contoh, tekanan hidrostatik cairan interstisial normal sekitar:

• −7 hingga −8 mmHg pada rongga pleura
• −3 hingga −5 mmHg pada rongga sendi
• −5 hingga −6 mmHg pada rongga perikardium.