A.
Pendahuluan
Manusia
yang memiliki takdir sebagai pemimpin dan satu-satunya makhluk hidup di bumi
yang memiliki akal dan budi mempunyai tugas untuk mempelajari dan mengembangkan
ilmu pengetahuan. Sampai saat ini laju perkembangan ilmu pengetahuan semakin
meningkat. Hal ini menyebabkan beragamnya konsep keilmuan yang menarik untuk
dipelajari.
Salah
satu cabang ilmu kimia yang menarik dan menantang untuk dipelajari adalah kimia
bioanorganik. Cabang ilmu kimia ini mempelajari bagaimana fungsi dari senyawa
atau unsur ‘anorganik’ dalam tubuh makhluk hidup, respon makhluk hidup tersebut
terhadap unsur ‘anorganik’, dan interaksi unsur tadi dengan ligan-ligan yang
diproduksi dalam tubuh makhluk hidup.
Banyak
jenis unsur anorganik yang fungsinya esensial bagi makhluk hidup khususnya
manusia. Unsur-unsur tersebut ada yang dibutuhkan dalam bentuk ionnya dan
bentuk unsur netral. Ion kalium, natrium, calsium, dan magnesium dibutuhkan
oleh tubuh makhluk hidup untuk keseimbangan metabolisme.
B.
Rumusan Masalah
1. Apa fungsi ion kalium dalam
tubuh makhluk hidup?
2. Apa fungsi ion natrium dalam
tubuh makhluk hidup?
3. Apa fungsi ion kalsium dalam
tubuh makhluk hidup?
4. Apa fungsi ion magnesium dalam
tubuh makhluk hidup?
C.
Pembahasan
Elektrolit adalah senyawa di dalam larutan yang
berdisosiasi menjadi partikel yang bermuatan (ion) positif atau negatif.
Sebagian besar proses
metabolisme memerlukan dan
dipengaruhi oleh elektrolit.
Konsentrasi elektrolit yang tidak normal dapat menyebabkan banyak
gangguan. Pemeliharaan tekanan osmotik dan distribusi beberapa kompartemen
cairan tubuh manusia adalah fungsi utama elektrolit
mayor.
1. Kalium
Kalium
merupakan kation penting
dalam cairan intraselular
yang berperan dalam keseimbangan pH
dan osmolalitas. Tubuh
mengandung kalium 2,6
mg/kg berat badan
bebas lemak. Kekurangan kalium umumnya disebabkan karena ekskresi yang
berlebihan melalui ginjal dan karena muntah-muntah yang berlebihan atau diare yang
hebat (Suhardjo dan Clara, 1992).
Kalium merupakan
ion intraselular dan dihubungkan
dengan mekanisme pertukaran dengan
natrium. Peningkatan asupan kalium
dalam diet telah dihubungkan dengan
penurunan tekanan darah, karena
kalium memicu natriuresis (kehilangan natrium
melalui urin) (Barasi, 2007).
Kalium
dalam tubuh manusia penting dalam menghantarkan implus saraf serta pembebasan
tenaga dari protein, lemak, dan karbohidrat sewaktu metabolisme. Kalium
bergerak di dalam tubuh secara difusi, absorbs, dan sekresi. Kalium memasuki
tubuh dari saluran usus dengan cara difusi melalui dinding kapiler dan absorbsi
aktif. Lalu kalium masuk ke dalam sel-sel juga dengan cara difusi dan
membutuhkan proses metabolisme yang aktif. Kalium dibuang melalui urine dengan
cara sekresi dan penyaringan. Kalium juga berperan penting dalam penyampaian
implusimplus saraf ke serat-serat otot dan juga dalam kemampuan otot untuk
berkontraksi (Darwin, 1988 dalam Hijriani, 2009).
Kalium
juga merupakan mineral yang bermanfaat bagi tubuh kita yaitu berfungsi untuk
mengendalikan tekanan darah, terapi darah tinggi, serta membersihkan
karbondioksida di dalam darah. Kekurangan kalium dapat berefek buruk dalam
tubuh karena mengakibatkan hipokalemian yang menyebabkan frekuensi denyut
jantung melambat. Sedangkan untuk kelebihan kalium mengakibatkan hiperkalemia
yang menyebabkan aritmia jantung, konsentrasi yang lebih tinggi lagi yang dapat
menimbulkan henti jantung atau fibrilasi jantung (Yaswir dan Ferawati. 2012).
2. Natrium
Natrium adalah kation utama
dalam darah dan cairan
ekstraselular yang mencakup
95% dari
seluruh kation. Oleh karena itu,
mineral ini sangat
berperan dalam pengaturan cairan
tubuh, termasuk tekanan
darah dan keseimbangan
asambasa (Barasi, 2007).
Di dalam
produk pangan atau di dalam tubuh, natrium biasanya berada dalam bentuk garam
seperti natrium klorida (NaCl). Di dalam molekul ini, natrium berada dalam bentuk ion sebagai Na . Diperkirakan
hampir 100 gram
dari ion natrium
(Na ) atau ekivalen
dengan 250 gr
NaCl terkandung di
dalam tubuh manusia. Garam
natrium merupakan garam
yang dapat secara
cepatdiserap oleh tubuh
dengan minimum kebutuhan
untuk orang dewasa berkisar antara
1.3-1.6 gr/hari (ekivalen
dengan 3.3-4.0 gr
NaCl/hari) (Irawan, 2007).
Setiap
kelebihan natrium yang terjadi di dalam tubuh dapat dikeluarkan melalui urin
& keringat. Hampir semua natrium
yang terdapat di
dalam tubuh akan
tersimpan di dalam soft body tissuedan cairan tubuh. Ion natrium (Na )
merupakan kation utama di dalam cairan ekstrasellular (ECF) dengan konsentrasi berkisar
antara 135-145 mmol/L.
Ion natrium juga
akan berada pada cairan intrasellular (ICF) namun dengan konsentrasi
yang lebih kecil yaitu ± 3 mmol/L. 5.Mineral Makro & Mikro -Natrium (Na) sebagai kation
utama dalam cairan
ekstrasellular, natrium akan
berfungsi untuk menjaga
keseimbangan cairan di dalam tubuh, menjaga aktivitas saraf , kontraksi
otot dan juga akan berperan dalam proses absorpsi glukosa. Pada
keadaan normal, natrium
(Na ) bersama dengan
pasangan (terutama klorida,
Cl ) akan memberikan kontribusi
lebih dari 90% terhadap efektif osmolalitas di dalam cairan ekstrasellular
(Irawa, 2007)
Salah
satu efek dari respon tubuh terhadap kadar natrium berlebih adalah hipertensi
(Purwati,2003). Asupan Natrium yang meningkat
menyebabkan tubuh meretensi cairan,
yang meningkatkan volume darah. Jantung harus
memompa keras untuk mendorong
volume darah yang meningkat melalui ruang
yang makin sempit
yang akibatnya adalah hipertensi. Penelitian
epidemiologi menunjukkan bahwa
asupan rendah Kaliumakan mengakibatkan peningkatan tekanan
darah dan renal
vascular remodeling yang mengindikasikan terjadinya resistansi pembuluh darah pada
ginjal (Lestari, 2010).
3. Kalsium
Kaklsium
merupakan salah satu nutrien esensial yang sangat dibutuhkan untuk berbagai
fungsi tubuh (Gobinathan, 2009). Salah satu fungsi kalsium bagi tubuh adalah
sebagai penunjang perkembangan fungsi motorik agar lebih optimal dan berkembang
dengan baik. Kekurangan kalsium pada masa pertumbuhan dapat menyebabkan
gangguan pertumbuhan tulang, osteoporosis, dan osteomalasia (Nieves, 2005).
Menurut dinas kesehatan kebumen dalam
tulisannya dan Tongkhan menyebutkan kalsium mempunyai peran vital
pada tulang sehingga dapat mencegah timbulnya osteoporosis. Namun kalsium yang
berada di luar tulang pun mempunyai peran yang besar, antara lain mendukung
kegiatan enzim, hormon, syaraf dan darah. Berikut beberapa manfaat kalsium bagi
tubuh :
·
Mengaktifkan syaraf
·
Melancarkan peredaran darah
·
Melenturkan otot
·
Menormalkan tekanan darah
·
Menyeimbangkan
keasaman/kebasaan darah
·
Menjaga keseimbangan cairan
tubuh
·
Mencegah Osteoporosis (keropos
tulang)
·
Mencegah penyakit jantung
·
Menurunkan resiko kanker usus
·
Mengatasi kram, sakit
pinggang, wasir, dan reumatik
·
Mengatasi keluhan saat haid
dan menopause
·
Meminimalkan penyusutan tulang
selama hamil dan menyusui
·
Membantu mineralisasi gigi dan
mencegah pendarahan akar gigi
·
Mengatasi Kaki tangan kering
dan pecah-pecah
·
Memulihkan gairah seks yang
menurun/melemah
·
Mengatasi kencing manis
(mengaktifkan pankreas)
Penelitian yang berkembang tentang kalsium yang
berhubungan dengan tubuh makhluk hidup adalah pembuatan nano kalsium, dimana
nano kalsium lebih mudah diserap dan difungsikan oleh tubuh.
4. Magnesium
Kadar magnesium yang normal
dapat mempertahankan tonus otot
polos, dan berimplikasi terhadap
kontrol tekanan darah.
Magnesium juga dapat melindungi
otot jantung dari kerusakan selama iskemi (Barasi,
2007).
Magnesium
merupakan kation terbanyak
ke empat di
dalam tubuh dan kation terbanyak kedua di dalam
intraseluler setelah potasium. Magnesium
mempunyai peranan penting
dalam struktur dan
fungsi tubuh manusia.
Tubuh manusia dewasa mengandung
kira-kira 25 gram
magnesium. Total magnesium dalam tubuh laki-laki dewasa
diperkirakan 1 mol (24 g) (Topf and
Murray, 2003). Jumlah minimum magnesium
yang direkomendasikan setiap
hari tersedia untuk orang dewasa adalah 0,25 mmol (6 mg)/kg berat badan (Sclingmann
. 2004). Distribusi magnesium
dalam tubuh diperkirakan
66% di dalam
tulang, 33% di dalam otot dan jaringan lunak, dan kurang
lebih 1% dalam darah. Di dalam darah 55%
magnesium dalam keadaan
bebas (dalam bentuk
ion) dan secara
fisiologi aktif, 30% berikatan dengan protein (terutama albumin), dan
15% dalam bentuk anion kompleks (Fox . 2001).
Ginjal
merupakan regulator utama
konsentrasi serum dan
kandungan total magnesium tubuh.
Ekskresi magnesium lebih
banyak terjadi pada
malam hari. Pada bagian
glomerulus ginjal, magnesium
(baik dalam bentuk
ion atau magnesium kompleks)
mengalami filterisasi sebanyak 70%, sedangkan di bagian nefron reabsorpsi
magnesium lebih 96%.
Jumlah yang di
reabsorpsi dapat bervariasi, mulai
mendekati nol sampai
99.5% tergantung pada
keseimbangan magnesium individu (Topf and Murray, 2003).
Magnesium
sangat diperlukan dalam
tubuh terutama terlibat
dalam lebih 300 reaksi metabolik
esensial. Hal tersebut diperlukan untuk
metabolisme energi, penggunaan
glukosa, sintesis protein,
sintesis dan pemecahan
asam lemak, kontraksi otot,
seluruh fungsi ATPase,
hampir seluruh reaksi
hormonal dan menjaga keseimbangan
ionik seluler. Magnesium diperlukan
untuk fungsi pompa Na/K-ATPase.
Defisiensi magnesium menyebabkan
peningkatan sodium intraseluler
dan potasium banyak ke luar dan masuk ke ekstraseluler. Hal tersebut mengakibatkan sel
mengalami hypokalaemia dimana
hanya dapat ditangani dengan pemberian magnesium (Gum,
2004).
Pada
konsentrasi yang berhubungan
dengan kondisi fisiologis,
magnesium tidak bersifat genotoxic, tetapi lebih banyak diperlukan untuk
menjaga stabilitas genomic. Telah
diketahui kestabilan genomic
mempengaruhi struktur DNA dan kromatin.
Berhubungan dengan hal
tersebut, magnesium merupakan
kofaktor penting dalam seluruh sistem enzimatik yang terlibat dalam proses
pembentukan DNA. Sebagian besar
studi tentang replikasi DNA, magnesium
berperan penting secara spesifik untuk ketepatan sintesis DNA.
Selanjutnya sebagai kofaktor yang esensial, magnesium mempunyai fungsi untuk perbaikan pemotongan nukleotida apabila
terjadi kerusakan DNA oleh lingkugan mutagen, proses endogenous, dan replikasi
DNA. Magnesium berperan sebagai regulator pada kontrol siklus sel dan apoptosis
(Bhuto . 2005).
Defisiensi
magnesium dapat terjadi
karena beberapa faktor,
yaitu diare yang panjang,
penyakit Crohn's, malabsorption
sindrom, terjadinya pembedahan dan peradangan
di usus, proses
radiasi dan kemoterapi.
Diabetes melitus dan dalam
jangka waktu yang
lama mengalami diuresis
dapat pula mengakibatkan peningkatan kehilangan magnesium
melalui urine (Saris .
2000). Pemasukan makanan yang
kurang, masalah pencernaan
dan peningakatan kehilangan
urine yang tinggi seluruhnya memberikan kontribusi pengurangan
magnesium, dimana secara teratur ditemukan pada alkoholik. Beberapa studi
menemukan bahwa orang yang sudah tua
relatif rendah pemasukan
magnesiumnya lewat makanan.
Hal tersebut disebabkan absorpsi
magnesium di usus
cenderung menurun dan
ekskresi magnseium cenderung
meningkat. Pemberian magnesium
yang kurang optimal pada orang
tua dapat meningkatkan resiko kekurangan magnesium. Telah dilaporkan bahwa
defisiensi magnesium menyebabkan
komplikasi ginjal (Bhuto . 2005).
Beberapa penyakit yang berhubungan dengan kekurangan magnesium dapat ditemukan
pada tubuh manusia.
Radioterapi seperti kemoterapi
yang merupakan penanganan khusus untuk kanker dengan menggunakan
Cis-platium, telah diobervasi pada pasien hipomagnesaemia. Efek samping
kemoterapi tersebut yaitu dapat menurunkan
penggunaan supplemen magnesium.
Stabilitas DNA bergantung pada
konsentrasi magnesium. Secara klinis dan biologis konsekuensi tidak normalnya
konsentrasi magnesium di
dalam tubuh berpengaruh
pada pembelahan DNA, akibatnya
dapat menimbulkan penyakit
dan kanker.
D.
Kesimpulan
Kalium,
kalsiun, natrium, dan magnesium sangat penting bagi tubuh makhluk hidup
Daftar Pustaka
Barasi, M. (2007). Nutrition at
a Glance. Penerjemah: Hermin. (2009). At a Glance:
Ilmu Gizi. Jakarta:
Penerbit Erlangga. Hal. 52
Gobinathan P, Murali
PV, Panneerselvam R. 2009. Interactive Effects
of Calcium Chloride on
Salinity-Induced Proline
Metabolism in Pennisetum typoidies.Advances in
Biological Research
3(5-6):168-173.
Gums JG. 2004. Magnesium
in cardiovascular and other disorders. Am J HealthSyst Pharm. 61:1569-76.
Hijriani, G. (2009). Presentase
daya larut Ca oksalat oleh teh tempurung kering (Sonchus arvensis l) dengan
frekuensi minum satu kali sehari. Semarang: Universitas Muhammadiyah
Semarang.
Irawa, M.Anwari. 2007. Cairan
Tubuh, Elektrolit dan Mineral. Sports Science Breif
Lestari, D. Hubungan Asupan
Kalium, Kalsium, Magnesium, dan
Natrium,Indeks Massa Tubuh, serta
Aktifitas Fisik dengan Kejadian Hipertensi pada Wanita Usia
30 – 40 Tahun. Semarang: Universitas Diponegoro; 2010.
Nieves JW. 2005. Osteoporosis: the
role of micronutrient.
The American Journal of Clinical Nutrition 81:1232-1239.
Purwati S,Salimar, Rahayu S. Perencanaan
menu untuk penderita
tekanan darah tinggi. Depok: Penerbit Penebar Swadaya;
2003.
Saris NE, Mervaala E, Karppanen. 2000. Magnesium: an update on physiological, clinical and analytical aspects.
Clinica Acta. 294(1-2):1-26
Tongchan P, Prutipanlai
S2, Niyomwas S, Thongraung S. 2009. Effect of calcium compound
obtained from fish
byproduct on calcium metabolism in rats. J. Food Ag-Ind.
2(04),669-676
Topf JM, Murray PT. 2003. Hypomagnesemia and hypermagnesemia. Rev Endoc Metab Disord. 4:195-206.
Yaswir, R., & Ferawati, I. (2012). Fisiologi dan gangguan keseimbangan natrium, kalium dan klorida serta
pemeriksaan laboratorium. Jurnal Kesehatan Andalas. 1(2).
Info yang bagus
ReplyDelete