2

Keseimbangan Asam Basa Dr. OK.M. Syahputra, M.Kes Dr. Almaycano Ginting, M.Kes Departemen Biokimia FK USU KESEIMBANGAN ASAM BASA Pengertian ph Defanisi ph -log (H + ) Untuk menghitung ph larutan : 1.Hitung konsentrasi ion Hidrogen (H + ) 2.Hitung logaritma ion Hidrogen 3.Nilai ph adalah nilai Log dari No.2 ph darah normal : 7,4 + 0,0505 Konsentrasi ph Hidrogen (H + ) ditentukan oleh ion 1

2

ph cairan tubuh Nanoekivalan konsentrasi ion H ( 40 neq / L ) dalam keseimbangan terhadap miliekivalen konsentrasi elektrolit seperti Na, K, Cl dan HCO3 cairan tubuh Ph = - log 10 [ion H] = log 10 ( 1 / [ion H] ), karena [ion H] = 4 * 10-8 Eq / L, maka : Ph = 7,4 Ph cairan tubuh normal antara 7,3 7,4 dan nilai ph yang mungkin untuk hidup antara 6,8-8 Produk asam dari metabolisme Katabolisme asam amino mengandung sulfur menghasilkan asam sulfurik dan katabolisme fosfolipid menghasilkan asam fosforik Kedua jenis asam tersebut merupakan asam yang tidak dapat menguap (non volatile acid) dan dibentuk sekitar 40 80 meq / hari Katabolisme karbohidrat dan lipid membentuk sekitar 15.000 20.000 mmol CO 2 / hari, yang termasuk asam yang mudah menguap (volatile acid) 3

KESEIMBANGAN ASAM BASA Ion H + berasal dari: 1.Oxidasi karbohidrat/ hidrat arang yg tdk sempurna 2.Oxidasi FFA yg tdk sempurna ketosis 3.NH 3 dari deaminasi oxidatif asam amino NH 3 urea 4.Proses pengangkutan CO 2 dr jaringan ke paru-paru tdpt ion H + dlm darah Asam dan basa HA = H + + A -, maka asam diartikan sebagai suatu donor proton ( HA ) dan basa sebagai akseptor proton ( A - ) Eritrosit dan sel tubulus ginjal mengandung enzym karbonat anhidrase, mengkatalisa : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3. Asam karbonat merupakan donor proton (H 2 CO 3 ) H + + HCO - 3 ) maka CO 2 selalu digolongkan sebagai asam 4

Mekanisme fisiologis homeostasis Ph Sistem kerja buffer yang dipengaruhi sifat-sifat fisik dan kimianya Sistem pernapasan yang mengatur perubahan pco 2 melalui perubahan ventilasi Sistem pengaturan ginjal terhadap penyimpanan bikarbonat tubuh Buffer Substansi yang dapat menerima proton (ion H ) & meminimalisasi perubahan Ph Suatu larutan asam lemah dengan garamnya Buffer- buffer penting tubuh : 1. ECF : HCO - 3 2. ICF : HPO 2-4, H 2 PO 4- dan protein ( Hb ) 3. Karbonat tulang 5

Buffer penting tubuh Efektivitas tergantung pada : - Ph lazim yang dapat dipertahankan - Konsentrasinya pada cairan tubuh - pka - Mekanisme khusus yang dimiliki, seperti HCO 3 yang merupakan bagian dari sistem terbuka (volatile) Bikarbonat : pka 1,3 U dibawah Ph fisiologis, konsentrasi ekstrasel tinggi, berada dalam keseimbangan dengan CO 2 (bagian dari sistem terbuka) Buffer penting tubuh Fosfat : konsentrasi intrasel tinggi, penting pada pengasaman urine, dengan pka 6,8 mempertahankan ph cairan tubulus distal 6 s/d 7 Protein : protein plasma sebagai buffer ekstrasel dengan peran terbatas, Hb berperan besar sebagai buffer intrasel Karbonat tulang : simpanan buffer yang potensial, berperan penting sebagai respon jangka panjang pada asidosis kronis 6

Transport oksigen darah Diikat reversible dan dibawa oleh hemeprotein hemoglobin Hb + O 2 HbO 2 Derajat pengikatan ditentukan oleh PO 2 sekitar Hb Affinitas Hb terhadap O 2 berkurang oleh : 1. Peninggian [ H + ] 2. Peninggian PCO 2 (efek Bohr) 3. Peninggian suhu 4. Peninggian [ 2,3 bifosfogliserat eritrosit ] 7

Transport CO 2 darah 10% dalam bentuk larut dalam plasma 20% berikatan dengan gugus α amino terminal residu valin pada molekul globin dari Hb ( ikatan karbamino ) 70% dalam bentuk garam HCO - 3 Efek Haldane : oksigenasi Hb diparu-paru meningkatkan pelepasan CO 2, sebaliknya deoksigenasi Hb dijaringan perifer meningkatkan pengambilan CO 2 Chloride shift : gerakan Cl untuk mengimbangi gerakan HCO 3 antara eritrosit dan plasma arah gerakan berbeda dijaringan dan dialveoli Pengaturan pernafasan oleh SSP Diperantarai oleh PCO 2 darah PCO 2 lebih besar dari 40 mmhg stimulasi medulla oblongata ventilasi alveoli meningkat Sistem ini mengatur ekskresi dan retensi CO 2 darah pengaturan PCO 2 berperan dalam pengaturan keseimbangan asam basa tubuh 8

Pengaturan asam basa oleh ginjal Dengan mengatur [ HCO - 3 ] darah Ambang ginjal untuk HCO - 3 : 26 28 mmol/ L, sedangkan [HCO - 3 ] plasma : 25 26 mmol/l sangat sedikit diekskresi HCO 3 hasil filtrasi darah mengalami reabsorbsi ditub. Proksimal ( 90 %) dan ditub. Distal ( 10 %) CO 2 hasil filtrasi dan CO 2 yang berasal dari HCO 3 berdiffusi bebas kesel tubulus dalam sel : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3- ( oleh karbonat anhidrase ) Pengaturan asam basa oleh ginjal PCO 2 darah PCO 2 sel tubulus [H + ] sekresi H + kelumen ( antiport H + - Na + ) mereabsorbsi HCO 3 dan/atauatau diekskresi melalui urine H + dilumen berguna untuk : 1. Reabsorbsi HCO 3 2. Bereaksi dengan buffer HPO 4= / H 2 PO 4- dan menjadi penukar Na + pada Na 2 HPO 4 menjadi NaH 2 PO 4 (penghematan Na) 3. Bereaksi dengan NH 3 ( deaminasi oksidatif asam- asam amino disel tubulus ) membentuk NH + 4 (pka = 9,6) untuk dapat menetralisir asam kuat (sulfat dan fosfat ) yang akan diekskresi melindungi mukosa saluran kemih 9

Persamaan Henderson-HasselbachHasselbach Ph = pka + log ( [ A - ] / [ HA ] ) Ph = pka + log ( [HCO 3- ] / [H 2 CO 3 ] ) CO 2 larut dalam plasma dan membentuk H 2 CO 3 sebanding dengan tekanan CO 2 (pco 2 ), sehingga persamaan ini menunjukkan bahwa Ph adalah perbandingan antara HCO 3- dan pco 2 7,4 = 6,1 + log ( [HCO 3- ] / [H 2 CO 3 ] ), untuk mempertahankan Ph ideal tersebut, perbandingan antara konsentrasi garam dan asam karbonat adalah 20 : 1 10

Persamaan Henderson-HasselbachHasselbach 20 Jadi : ph = 6,1 + Log 40x0,03 1,3 7,4 = 6,1+ Log 7,4 = 7,4 20 1 ph = acidosis ph = alkalosis Gangguan-gangguan gangguan keseimbangan asam basa - Gangguan metabolik : - Asidosis metabolik - Alkalosis metabolik - Gangguan respirasi : - Asidosis respiratorik - Alkalosis respiratorik - setiap gangguan primer akan disertai respon skunder dari sistem berlawanan ( gangguan primer metabolik direspon dengan perubahan sistem respirasi dan sebaliknya ) - Ph dikembalikan mendekati normal tetapi tidak terjadi kompensasi berlebihan 11

Asidosis metabolik Paling banyak ditemukan Penurunan [ HCO 3- ], karena banyak digunakan menanggulangi kelebihan asam asam organik sisa metabolisme Ditemukan pada penderita diabetes, gagal ginjal, gastroenteritis ( dehidrasi ), tirotoksikosis dsb Bila mekanisme kompensasi dapat mengembalikan PH normal asidosis metabolik terkompensasi konsentrasi bikarbonat meningkat 12

Kompensasi pada asidosis metabolik Peningkatan H + disanggah HCO 3- plasma dan Hb (dtk mnt) Peningkatan ventilasi menurunkan PCO 2 (mnt ) Peningkatan H + disanggah HCO - 3 intertisial (30 mnt) Peningkatan H + disangga protein dan fosfat intrasel ( jam ) Penghematan dan pembentukan HCO 3- oleh ginjal (2 6 hari) 13

Alkalosis metabolik Peningkatan HCO 3- karena konsumsi atau hilangnya substansi asam yang berlebihan Ditemukan pada pamakai obat-obat ulkus peptikum yang lama, obstruksi usus ( muntah ) dsb Kompensasi tubuh berupa : - Pernapasan lambat dan dangkal untuk retensi CO 2 - Mengurangi ekskresi H + dengan ekskresi garam NaHCO 3 dan Na 2 HPO 4 - Menekan pembentukan NH 3 14

Asidosis respiratorik Peningkatan PCO 2 karena gangguan fungsi paru retensi CO 2 Ditemukan pada pneumonia, emfisema, keracunan morfin dan barbiturat dsb Bikarbonat yang dibentuk dari CO 2 yang meninggi karena asidosis respiratorik (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 = H + + HCO - 3 ) tidak dapat membantu menyangga H + Kompensasi pada asidosis respiratorik Peningkatan H + disangga oleh Hb eritrosit (detik mnt ) Peningkatan H + disangga oleh protein dan fosfat intrasel ( jam ) Peningkatan ekskresi H + dengan peningkatan pembentukan amoniak ditubuli distal dan pembentukan bikarbonat baru oleh ginjal (2 6 hari ) 15

Alkalosis respiratorik Penurunan PCO 2 karena gangguan fungsi paru (hiperventilasi) Ditemukan pada keadaan keracunan salisilat, demam tinggi, histeria dsb Kompensasi tubuh dengan penurunan ekskresi H + oleh ginjal Kompensasi respiratorik untuk gangguan- gangguan metabolik berlangsung sempurna dalam 24 jam sedangkan kompensasi ginjal untuk gangguan-gangguan respiratorik lebih lambat, memerlukan waktu 2 6 hari 16

Acid Base Disorders Disorder ph [H + ] Primary disturbance Secondary response Metabolic acidosis [HCO 3- ] Metabolic alkalosis [HCO 3- ] Respiratory acidosis pco 2 Respiratory alkalosis pco 2 pco 2 pco 2 [HCO 3- ] [HCO 3- ] 17

18