Keseimbangan Asam Basa

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
No..2
pH darah normal : 7,4 + 0,05
Konsentrasi pH ditentukan
Hidrogen
oleh
ion
(H+)
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)
acid) dan dibentuk sekitar 40 – 80
mEq / hari
• Katabolisme karbohidrat dan lipid
membentuk sekitar 15.000 – 20.000 mMol
CO2 / hari
hari,, yang termasuk asam yang
mudah menguap (volatile acid)
acid)
3
KESEIMBANGAN ASAM BASA
Ion H+ berasal dari:
dari:
1.Oxidasi karbohidrat/
karbohidrat/ hidrat arang yg
tdk sempurna
2.Oxidasi FFA yg tdk sempurna ketosis
3.NH3 dari deaminasi oxidatif asam
amino NH3 urea
4.Proses pengangkutan CO2 dr jaringan
ke paruparu-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,
anhidrase,
mengkatalisa :
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 .
• Asam karbonat merupakan donor proton
(H2CO3)
⇔ H+ + HCO3 - ) maka CO2 selalu
digolongkan sebagai asam
4
Mekanisme fisiologis homeostasis Ph
• Sistem kerja buffer yang dipengaruhi
sifat-sifat fisik dan kimianya
sifat• Sistem pernapasan yang mengatur
perubahan pCO2 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 :
Buffer
1. ECF : HCO32. ICF : HPO42- , H2PO4- 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,
dimiliki, seperti
HCO3 yang merupakan bagian dari sistem
terbuka (volatile
volatile))
• Bikarbonat : pKa 1,3 U dibawah Ph
fisiologis, konsentrasi ekstrasel tinggi,
fisiologis,
tinggi,
berada dalam keseimbangan dengan CO2
(bagian dari sistem terbuka)
terbuka)
Buffer penting tubuh
• Fosfat : konsentrasi intrasel tinggi,
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,
terbatas, Hb
berperan besar sebagai buffer intrasel
• Karbonat tulang : simpanan buffer yang
potensial,, berperan penting sebagai
potensial
respon jangka panjang pada asidosis
kronis
6
Transport oksigen darah
• Diikat reversible dan dibawa oleh
hemeprotein “hemoglobin “ → Hb + O2 ⇔
HbO2
• Derajat pengikatan ditentukan oleh PO2
sekitar Hb
• Affinitas Hb terhadap O2 berkurang oleh :
1. Peninggian [ H+ ]
2. Peninggian PCO2 (efek Bohr)
Bohr)
3. Peninggian suhu
4. Peninggian [ 2,3 bifosfogliserat eritrosit ]
7
Transport CO2 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 HCO3• Efek Haldane : oksigenasi Hb diparudiparu-paru
meningkatkan pelepasan CO2, sebaliknya
deoksigenasi Hb dijaringan perifer
meningkatkan pengambilan CO2
• Chloride shift : gerakan Cl – untuk
mengimbangi gerakan HCO3 – antara eritrosit
dan plasma → arah gerakan berbeda
dijaringan dan dialveoli
Pengaturan pernafasan oleh SSP
• Diperantarai oleh PCO2 darah
• PCO2 lebih besar dari 40 mmHg →
stimulasi medulla oblongata → ventilasi
alveoli meningkat
• Sistem ini mengatur ekskresi dan retensi
CO2 darah → pengaturan PCO2 → berperan
dalam pengaturan keseimbangan asam
basa tubuh
8
Pengaturan asam basa oleh ginjal
• Dengan mengatur [ HCO3 - ] darah
• Ambang ginjal untuk HCO3 - : 26 – 28
mmol/ L, sedangkan [HCO3 - ] plasma :
25 – 26 mmol/L → sangat sedikit
diekskresi
• HCO3 – hasil filtrasi darah mengalami
reabsorbsi ditub. Proksimal ( 90 %) dan
ditub. Distal ( 10 %)
• CO2 hasil filtrasi dan CO2 yang berasal
dari HCO3 berdiffusi bebas kesel tubulus
→ dalam sel : CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+
+ HCO3- ( oleh karbonat anhidrase )
Pengaturan asam basa oleh ginjal
• PCO2 darah ↑ → PCO2 sel tubulus ↑ → [H+] ↑ →
sekresi H+ kelumen ↑ ( antiport H+- Na+ ) →
mereabsorbsi HCO3 dan
dan//atau diekskresi melalui
urine
• H+ dilumen berguna untuk :
1. Reabsorbsi HCO3
2. Bereaksi dengan buffer HPO4= / H2PO4- dan
menjadi penukar Na+ pada Na2HPO4 menjadi
NaH2PO4 (penghematan Na)
3. Bereaksi dengan NH3 ( deaminasi oksidatif asamasamasam amino disel tubulus ) membentuk NH4+
(pKa = 9,6) untuk
dapat menetralisir asam
kuat (sulfat dan fosfat ) yang
akan
diekskresi → melindungi mukosa saluran kemih
9
Persamaan HendersonHenderson-Hasselbach
• Ph = pKa + log ( [ A- ] / [ HA ] )
• Ph = pKa + log ( [HCO3-] / [H2CO3] )
• CO2 larut dalam plasma dan membentuk
H2CO3 sebanding dengan tekanan CO2
(pCO2 ), sehingga persamaan ini
menunjukkan bahwa Ph adalah
perbandingan antara HCO3- dan pCO2
• 7,4 = 6,1 + log ( [HCO3-] / [H2CO3] ),
untuk mempertahankan Ph ideal
tersebut,, perbandingan antara
tersebut
konsentrasi garam dan asam karbonat
adalah 20 : 1
10
Persamaan HendersonHenderson-Hasselbach
20
Jadi : pH = 6,1 + Log 40x0,03
20
7,4 = 6,1+ Log 1
1,3
pH ↓ = acidosis
pH ↑ = alkalosis
7,4 = 7,4
Gangguan-gangguan keseimbangan
Gangguanasam 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 [ HCO3- ] , karena banyak digunakan
menanggulangi kelebihan asam asam organik
sisa metabolisme
• Ditemukan pada penderita diabetes, gagal
ginjal,, gastroenteritis ( dehidrasi ), tirotoksikosis
ginjal
dsb
• Bila mekanisme kompensasi dapat
mengembalikan PH normal → asidosis
metabolik terkompensasi → konsentrasi
bikarbonat meningkat
12
Kompensasi pada asidosis metabolik
• Peningkatan H+ disanggah HCO3- plasma dan
•
•
•
•
Hb (dtk – mnt)
mnt)
Peningkatan ventilasi → menurunkan PCO2
(mnt )
Peningkatan H+ disanggah HCO3- intertisial
(30 mnt)
mnt)
Peningkatan H+ disangga protein dan fosfat
intrasel ( jam )
Penghematan dan pembentukan HCO3- oleh
ginjal (2 – 6 hari)
hari)
13
Alkalosis metabolik
• Peningkatan HCO3- karena konsumsi atau
hilangnya substansi asam yang berlebihan
• Ditemukan pada pamakai obatobat-obat ulkus
peptikum yang lama, obstruksi usus ( muntah )
dsb
• Kompensasi tubuh berupa :
- Pernapasan lambat dan dangkal untuk retensi
CO2
- Mengurangi ekskresi H+ dengan ekskresi
garam NaHCO3 dan Na2HPO4
- Menekan pembentukan NH3
14
Asidosis respiratorik
• Peningkatan PCO2 karena gangguan fungsi paru
→ retensi CO2
• Ditemukan pada pneumonia, emfisema,
emfisema,
keracunan morfin dan barbiturat dsb
• Bikarbonat yang dibentuk dari CO2 yang
meninggi karena asidosis respiratorik
(CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- ) 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 PCO2 karena gangguan fungsi paru
(hiperventilasi)
hiperventilasi)
• Ditemukan pada keadaan keracunan salisilat,
salisilat,
demam tinggi,
tinggi, histeria dsb
• Kompensasi tubuh dengan penurunan ekskresi
H+ oleh ginjal
• Kompensasi respiratorik untuk gangguangangguangangguan metabolik berlangsung sempurna
dalam 24 jam sedangkan kompensasi ginjal
untuk gangguangangguan-gangguan respiratorik lebih
lambat,, memerlukan waktu 2 – 6 hari
lambat
16
Acid Base Disorders
pH
[H+]
Metabolic acidosis
↓
↑
↓
[HCO3-]
↓
pCO2
Metabolic alkalosis
↑
↓
↑
[HCO3-]
↑
pCO2
Respiratory acidosis
↓
↑
↑
pCO2
↑
[HCO3-]
Respiratory alkalosis
↑
↓
↓
pCO2
↓
[HCO3-]
Disorder
Primary
disturbance
Secondary
response
17
18