DARAH Darah : Plasma Macam-macam Sel Plasma: Air Nutrien Elektrolit Protein Metabolit Hormon Elektrolit dalam plasma : Na+, K+, Ca2+, Cl-, Pi, Mg2+, Cr, Co, Cu2+, I, Fe2+, Mn2+, Mo, Se, Si, Zn, F dll. Plasma protein: albumin, hemoglobin, globulin, lipoprotein, dan fibrinogen. Macam-macam sel : Sel darah merah (eritrosit) Sel darah putih (leukosit) granulosit, monosit dan limfosit. Granulosit : neutrofil, basofil, dan eosinofil. Fungsi darah : • • • • • • • • • • Respirasi, transport O2 dari paru ke jaringan dan CO2 dari jaringan ke paru. Nutrisi, penyerapan dan transport makanan Ekresi, transport hasil buangan ke ginjal, paru, kulit dan intestin untuk dibuang ke luar tubuh. Mempertahankan keseimbangan asam basa Pengaturan keseimbangan air. Pengaturan temperatur tubuh. Mekanisme defensif atau pertahanan tubuh terhadap infeksi dengan sel darah putih dan antibodi. Transport hormon dan pengaturan metabolisme Transport metabolit Koagulasi. Eritrosit dan leukosit (Hal-hal yang penting dijumpai dalm klinik) • anemi, jaundis (sakit kuning), porfiria. • golongan darah (transfusi, transplantasi) • peradangan, disini neutrofil berperan • Leukemia (myeloid leukemia dan khronik dan akut limfositik leukemia) Eritrosit (sel darah merah) Fungsi : mengangkut oksigen membuang CO2 membuang proton ( H+) Struktur : sel membran larutan (solution) Normal Bood smear b-Thalassemia intermedia Jumlah eritrosit : 4,6 - 6,2 juta/ L (2,5 x 1013) Hb : ♂14 - 18 g/dL ♀12 - 16 g/dL Hct : ♂42% - 52% ♀ 37% - 47% Life span : 120 hari berarti 1% dari 20000 milliar (billion) sel yaitu 20 milliar diganti setiap detiknya. Sel darah merah yang baru ini disebut retikulosit yang jumlahnya kira-kira 1% dari total sel darah merah Eritropoietin • suatu glikoprotein • 166 asam amino (mol mass 34 kDa). • pengatur utama dari pembentukan sel darah merah. • disintesis terutama dalam ginjal • dirangsang oleh keadaan hipoksia • untuk proliferasi diperlukan interleukin 3 dan "insulin like growth factor" • dapat direproduksi secara komersial Metabolisme sel darah merah • Dalam sel darah merah tidak terjadi sintesis glikogen, asam lemak, protein dan asam nukleat • Dapat mengadakan pertukaran kholesterol dari membran sel dengan kholesterol plasma. • Sangat tergantung akan glukosa sebagai sumber enersi. • ATP dari unaerobik glikolisis • HMP Shunt sangat aktif • Dapat membuat glutathion (GSH) GSH bersama-sama dengan NADPH dapat menghilangkan H2O2 Zat besi ( Fe ) harus dalam keadaan ferous ( 2+ ) untuk transport oksigen Sel darah merah mengandung beberapa enzim yang diperlukan dalam metabolisme nukleotida, yang mana apabila kekurangan enzim ini dapat menyebabkan anemia hemolitik "Oxidative stress" OS suatu keadaan dimana pembentukan "pro-oxidants“ (oksigen yang berpotensi toksik) melebihi anti-oksidan (yang dapat menghilangkan, menekan pembentukan, scavenging=memburu pro-oksidan) Oksigen yang berpotensi toksik (bersifat racun) terbentuk dalam metabolisme dalam sel misalnya : superoksid ( O2-. ), hidrogen peroksid ( H2O2 ), radikal peroksil ( ROO), dan radikal hidroksil ( OH ). Radikal hidroksil yang paling reaktif SOD (Super Oxide Dismutase) mengkatalisis reaksi O2-. + O2-. + H+ H2O2 + O2 Catalase mengkatalisis reaksi 2H2O2 2 H2O + O2 Glutation ( GSH ) dapat ↓ H2O2: H2O2 + GSH GS-SG + H2O NADPH dapat mereduksi kembali GS-SG : NADPH +GS-SG GSH + NADP Reaksi Fenton : Fe2+ + H2O2 Fe3++ ( OH ) + ( OH- ) Reaksi Haber-Weiss (dikatalisis Fe) : O2-. + H2O2 O2 + OH + OH- Antioksidan yang lain : asam askorbat, betakarotin dan vitamin E. Oksidative stress dapat terjadi mengkonsumsi bahan khemikal tertentu atau obat-obatan tertentu. Terjadi apabila : jumlah anti oksidan berkurang atau kekurangan enzim yang dibutuhkan untuk membuang oksigen spesies. Oksidative stress dapat menyebabkan kerusakan sel apabila stress lama atau massive. Kekurangan Glukosa 6 fosfatase ( G6PD ) mudah pemecahan sel / hemolisis mengkonsumsi primaquin, sulfonamid dan salisilat mutasi dari gene untuk G6PD banyak ditemukan di daerah tropik 100 juta orang kekurangan enzim ini "Heinz bodies" adalah endapan protein dalam sel darah merah, dengan pengecatan cresyl violet berwarna "purple“ sel darah merah mengalami oksidative stress. Methemoglobin Fero (Fe2+) dari Hb dapat dioksidasi oleh superoksid dan oksidator lainnya menjadi Fe3+ (feri) dan membentuk methemoglobin yang tidak dapat mengangkut oksigen. Normal 3% Abnormal 10% Dipertahankan oleh : NADH-cytochrome b5 methemoglobin reduktase ↑ methemoglobin atau methemoglobinemia karena penyakit yang diturunkan atau karena mengkonsumsi khemikalia tertentu (sulfonamid, anilin). Membran sel darah merah terdiri dari "lipid bilayer" dan protein, 50% lipid dan 50% protein. Lipid : fosfolipid dan kholesterol Fosfolipid : Fosfatidil kholin (PC) ( terbanyak ); fosfatidil etanol amin (PE),fosfatidil serin (PS); ada juga sphingomyelin (SPh). Glikolipid yang menyusun golongan (tipe) ABO 10% dari total lipid. Ada 10 golongan besar (major species) protein yang membentuk membran : spectrin, ankyrin, ion exchange protein, actin, tropomyosin, glucophorin dan lain-lain. Mutasi gene dari protein tersebut kekurangan atau kelainan dari struktur protein. perubahan dari spectrin atau sel eritrosit menjadi spherical atau bulat ( "spherocytic shape“). Sel darah merah mudah terperangkap dalam limpa anemia. Selain bentuk bulat ada bentuk ellip atau bulan sabit disebabkan karena kelainan spectrin & penyebab lain ( glycophorin C ). Hereditary spherocytosis Sickle cell anemia Sistem ABO Sistem golongan darah ditemukan Landsteiner (1900) Pada membran sel darah merah ada sistem golongan darah dari A, B, AB, atau O. Orang gol (tipe) darah A mempunyai anti B anti bodi dalam plasma darahnya menggumpalkan darah golongan (tipe) B atau AB. Orang tipe darah B mempunyai anti A anti bodi menggumpalkan (aglutinasi) tipe A atau AB. Orang gol darah AB tidak mempunyai anti A atau anti B anti bodi universal recipient. Gol darah O tidak mempunyai substansi A atau B dan disebut sebagai universal donor. Gene yang bertanggung jawab akan sistem ABO terdapat dalam "long arm" khromosom 9. Ada tiga allel, dua diantaranya codominan (A dan B) dan yang ketiga resesif, 4 fenotip A, B, AB, dan O. ABO sistem disebabkan karena adanya oligosakarida komplek yang dalam sel darah merah merupakan glikosfingolipid. Rh faktor ( D antigen) Rh faktor dibentuk oleh protein integral massa ± 30 kDa. Rh faktor disebut juga Rho (D) antigen. ± 15% orang Caucasians kekurangan antigen ini, ( disebut Rh negative). Apabila orang ini mendapat transfusi darah dengan Rh positive biarpun hanya sekali, maka dalam plasma darahnya akan terjadi anti bodi terhadap Rh antigen. Apabila orang ini hamil dengan bayi Rh positive maka bayi tersebut bisa mengalami kerusakan sel darah merah atau lisis, keadaan ini disebut "hemolitic disease of the new born". Setelah melahirkan atau keguguran wanita dengan Rh negative dianjurkan untuk mendapat suntikan Rho (D) immunoglobulin yang dapat mencegah terjadinya pembentukan anti bodi terhadap Rho (D) karena mungkin pernah dipapar "exposed" Sistem MN Ada tiga fenotipe yaitu M, MN, dan N. Golongan ini penting sebagai "genetic marker", dimana gene untuk sistem MN ini terletak pada khromosom 4. Sistem MN ini disebabkan oleh perbedaan susunan asam amino pada terminal N dari protein tertentu M N Residu 1 Ser Leu Residu 5 Gly Glu Neutrofil leukosit. Metabolisme Metabolisme yang aktif : glikolisis, HMP Shunt, Cukup aktif : phosphorylation (karena jumlah mitokhondria sangat sedikit), enzim-enzim lisosom. Mekanisme defensif (pertahanan). Bakteri masuk ke dalam jaringan, "active Inflamatory response": 1. ↑ permeabilitas pembuluh darah. 2. neutrofil yg aktif masuk ke dalam jaringan 3. aktivasi platelet 4. jaringan kembali keadaan semula secara spontan (spontaneous resolution) Normal granulocyte Normal eosinophil Basophil Ada beberapa tahapan kerja dari neutrofil : 1.Adhesi. Neutrofil mendekati endotel dan melekat, karena adanya integrin. Integrin adalah suatu protein pada permukaan sel bekerja seperti lem. Integrin dua bentuk (dimer) yaitu dan sub unit. Lokasinya ada yang ekstra selluler, transmembran, dan intra selluler. Yang ekstra selluler mengikat ligand yang ada pada permukaan sel (misalnya sel endotel). Yang di dalam sel mengikat actin dan vinculin. Integrin ini membantu sel neutrofil bergerak dan proses fagositosis. 2.Aktivasi. Neutrofil bakteri (mekanisme khemotaktis). Neutrofil mengalami aktivasi. Aktivasi ini neutrofil ketemu (berinteraksi ): bakteri, khemotaktik faktor / komplek antigen antibodi. Melibatkan protein G, fosfolipase C, fosfatidil inositol terbentuk :inositol trifosfat (IP3) & diasil gliserol(DG), menyebabkan ↑ intra Ca++ . Dapat fosfolipase A2 asam arakhidonat. Aktivasi pengaturan "micro tubules" dan sistem actin-myosin. Neutrofil melepas organel untuk merusak bakteri dan mencarinya, melepas oksigen spisies membunuh bakteri. 3.Fagositosis. Bakteri dalam neutrofil dgn proses fagositosis, neutrofil engkonsumsi oksigen berlipat ganda. disebut "respiratory burst" (RB). Setelah ± 15 - 60 sekon terjadilah pembentukan senyawa sangat reaktif dan dapat membunuh bakteri. (superoksid ( O2-. ), hidrogen peroksid ( H2O2 ), radikal hidroksil (OH ), dan OCl- (ion hipokhlorid). Rantai respirasi yang menimbulkan RB : sytem NADPH oxidase (cytochrome b558 , superoxide dismutase dll). Protein plasma. albumin, hemoglobin, 1-Globulin, -Globulin (Immunoglobulin), 1-Lipoprotein, 1-lipoprotein, dan fibrinogen. Plasma protein dipisahkan : proses "salting out" atau elektro foresis. Ciri-ciri protein plasma : 1.Sebagian besar disintesis di hepar. -Globulin disintesis dalam sel plasma. 2.Hampir semua glykoprotein, kecuali albumin tidak mengandung oligosakarida. 3.Tiap plasma protein mempunyai "half-life" tertentu dalam sirkulasi darah. Fungsi protein plasma: 1.Antiprotease ( antichymotrypsin, antithromin, 1-antitrypsin, 2- Macroglobulin) 2.Pembekuan darah (faktor-faktor pembekuan, fibrinogen) 3.Enzim (faktor pembekuan, kholinesterase, aminotransferase) 4.Hormon (erythopoietin) 5.Immune defense (immunoglobulin, protein complement, 2-Microglobulin) 6.Terlibat dalam proses inflamasi atau radang (C-rective perotein, 1-acid glikoprotein) 7.Oncofetal (1-Fetoprotein AFP) 8.Transport/binding protein : Albumin bilirubin, asam lemak, Ca++, Cu++, Zn++,methem, steroid, obat-obatan Ceruloplasmin : Cu++ Corticosteroid binding globulin :cortisol Heptoglobin : extracorpuscular hemoglobin Lipoprotein : lihat lipid Transferrin : Fe++ Albumin. Berat Masa 69 kDa, manusia 3,4 - 4,7 g/dL, 60% dari seluruh protein plasma. Dalam plasma 40% dan di luar pembuluh darah 60%. Fungsi hepar terganggu sintesisnya terganggu. Penting untuk tekanan osmosis dalam darah dapat menyerap air dari ektraselluler Albumin kadarnya ↓ edema (pergelangan kaki) pada serrosis hepatis, atau busung lapar. Preparat infus albumin tersedia di pasaran, akhir-akhir ini menjadi sorotan, diduga dapat ↑ kematian pada infus albumin (untuk hemorragik shok dan luka bakar). Fungsi albumin yg lain transport berbagai senyawa (lihat di atas). obat (sulfonamid, penicillin G, dicumarol, dan aspirin. 1.Homeostasis: proses penghentikan perdarahan dari pembuluh darah # yang mengalami kerusakan # atau teriris (luka). 2.Thrombosis: pembuluh darah rusak atau mengelupas (misal, pada ruptur dan plaque aterosklerosis). 1. & 2. pembekuan darah Melibatkan pembuluh darah, aggregat platelet dan plasma protein. pembentukan agregasi platelet atau dissolusi agregat platelet. Hemostasis, dimulai dgn vaso konstriksi pembuluh darah yg rusak , ↓ aliran darah ke arah distal dari kerusakan tadi. Kemudian, tahapan hemostasis dan thrombosis. 1.Pembentukan agregat platelet sementara. Agregat tidak terlalu rapat (loose). Platelet terikat pada kollagen di tempat pembuluh darah yang mengalami kerusakan. Platelet diaktivasi oleh thrombin atau ADP (dikeluarkan oleh platelet yang telah aktif). Setelah teraktivasi platelet mengalami perubahan bentuk, dan dengan fibrinogen membentuk "hemostatic plug" HP (pada hemostasis), atau membentuk thrombus (pada proses thrombosis). 2.Pembentukan "fibrin mesh" (jaring fibrin=JF). Jaring fibrin ini mengikat agregasi platelet sehingga hemostatic plug dan thrombus menjadi lebih stabil. 3.Sebagian atau semua HP/JF atau thrombus mengalami dissolusi/disintegrasi (dissolution). Ada tiga macam thrombus atau Clot (darah beku) (semuanya mengandung fibrin tapi kadarnya berbeda) : 1.Thrombus putih. ( terdiri dari agregat platelet dan fibrin, eritrositnya sedikit). Terbentuk di pembuluh darah yg rusak dan aliran darahnya cepat (pada arteri). 2.Thrombus merah. sebagian besar sel darah merah dan fibrin. Terjadi di vena atau pada pembuluh darah yang rusak dan bersama-sama dengan agregat platelet. 3.Deposit fibrin pada pembuluh darah kecil ( kapiler). Pembentukan fibrin Ada dua jalur, yaitu jalur ekstrinsik dan jalur intrinsik. Pembentukan "fibrin clot“ jawaban terhadap kerusakan jaringan Terjadi melalui jalur ekstrinsik. Aktivasi jalur intrinsik belum jelas. diperkirakan melibatkan muatan negative pada daerah permukaan. Jalur intrinsik dan ekstrinsik akan menyatu satu jalur yang sama, melibatkan aktivasi : prothrombin menjadi thrombin dan pemecahan (cleavage) fibrinogen menjadi fibrin membentuk "fibrin clot". Fibrinogen Fibrin dikatalisis oleh thrombin. Jalur intrinsik, ekstrinsik dan jalur bersama tersebut sangat komplek dan melibatkan beberapa protein. Ada lima tipe protein yang terlibat: 1.Zimogen. (suatu protease yang tergantung akan adanya serin). 2.Kofaktor 3.Fibrinogen 4.Transglutaminase, (dapat membuat "fibrin clot" menjadi stabil). 5.Protein regulator dan protein lain. Jalur intrinsik (llihat gambar 1), melibatkan faktor XII, XI, IX, VIII, X, prekallikrein, High Molecular Weight (HMW) kininogen, Ca2+, dan fosfolipid platelet (PL). Jalur ini menghasilkan pembentukan faktor Xa (penambahan huruf a menunjukkan faktor aktif). Jalur intrinsik dimulai dgn adanya fase kontak, dimana prekallikrein (PK), HMW kininogen HK), faktor XII dan faktor XI terpapar pada permukaan yang bermuatan negatif. In vitro (di laboratorium), gelas atau kaolin dapat dipakai untuk test intrinsik. Apabila komponen dari fase kontak berkumpul pada permukaan yang aktif, maka faktor XII diaktifkan menjadi fator XIIa setelah dipecah oleh kallikrein. Keterangan singkat tentang istilah ------------------------------------------------------------------Faktor Istilah umum ------------------------------------------------------------------I Fibrinogen II Prothrombin III Tissue faktor IV Ca2+ V Proaccelerin, labil faktor, accelerator (Ac-) globuin VII Proconvertin, serum prothrombin conversion accelerator (SPCA) VIII Antihemophilic faktor A, antihemophilic globulin (AHG) Keterangan singkat tentang istilah ------------------------------------------------------------------Faktor Istilah umum ------------------------------------------------------------------IX Antihemophilic faktor B, Chrismas faktor, plasma thromboplastin component (PTC) X Stuart-Prower faktor XI Plasma thromboplastin antecedent (PTA) XII Hagemen faktor XIII Fibrin stabilizing faktor (FSF), fibrinoligase ------------------------------------------------------------------ Jalur ekstrinsik melibatkan tissue factor, faktor VII dan Ca2+. Terjadi di jaringan yang rusak. Tissu factor akan diekspresi oleh endotel dan berinteraksi dengan faktor VII (disintesis di hepar). Tissue factor juga bertindak sebagai kofaktor dari faktor VIIa, untuk mempercepat aktivasi faktor X menjadi Xa. Jalur final besama Faktor Xa yang dihasilkan melalui jalur intrinsik dan ekstrinsik mengaktivasi prothrombin (fator II) menjadi thrombin (fator IIa), yang kemudian mengubah fibrinogen menjadi fibrin, diperkuat dengan pembentukan "cross-lingking" yang dikatalisis oleh faktor VIII (lihat diagram). INTRINSIK PATHWAY PK HK XII XIIa HK Ca2+ Extrinsic pathway VII XIa XI Ca2 + IX VIII VIIa / Tissue factor IX a PL Ca2 + VIII a X Xa X Ca2 + V Va PL Prothrombin Thrombin XIII Fibrinogen Fibrin monomer Fibrin polymer Cross-linked fibrin polymer Gambar 2. Jalur pembekuan darah XIIIa Kelainan genetik : • Hemophilia A (melibatkan faktor VIII) • Hemophilia B (faktor IX). Hemophilic A, adalah penyakit keturunan "X chromosome-linked", melanda keturunan Royal Families di Eropa. Pengobatan dgn "cryoprecipitate" yang diperkaya dengan aktor VIII. Diperlukan 5000 donor untuk menghasilkan plasma yg cukup untuk diolah. Sekarang dapat dibuat dengan tehnologi recombinant DNA, • resiko kontaminasi dengan berbagai virus tidak ada lagi, • harganya masih mahal. KESEIMBANGAN ASAM BASA Air komponen utama di dalam dan diluar sel dapat berionisasi biarpun kecil sekali, bersifat asam atau basa H2O + H2O H3O+ + OH( H2O H+ + OH- ) Persamaan dissosiasinya : [ H+ ][ OH- ] K = --------------[ H2O ] K = dissosiasi konstan Satu liter air (1000 gr) mengandung 100/18 = 55,56 mol. Kw = [K][ H2O] = [ H+ ][ OH- ] Kw = produk ion untuk air Pada temperatur 25o Kw = ( 10-7)2 = 10 -14 (mol/L) 2 pH adalah logarithme negative dari konsentrasi ion H. Pada temperatur 25o air murni : pH = -log [ H+ ] = -log 10-7 = 7 Asam, suatu senyawa sebagai donor proton dan basa adalah reseptor proton. Asam kuat (HCl, H2SO4), senyawa yang berdissosiasi sempurna menjadi anion dan kation, sehingga larutannya bersifat asam kuat. Asam lemah berdisosiasi sebagian (H2CO3). Basa kuat sama pengertiannya dengan asam kuat yaitu berdissodiasi sempurna (KOH). Basa lemah berdissosiasi sebagian (RCOOH). Persamaan Henderson - Hasselbalch HA H+ + A[ H+ ][ A- ] [ HA] K = -------------[ H+ ] = K -------[ HA] [ A- ] [ HA] -log [ H+ ] = -log K -log -----[ A- ] [A-] pH = pK + log -----[HA] Asam dan konyugat basa HA H+ + AR-NH3+ R-NH2 + H+ HA dan R-NH3+ adalah asam dan A- dan R-NH2 disebut konyugat basa, dapat pula menyebut A- dan R-NH2 basa dan HA dan R-NH3+ konyugat asam. Asam lemah konyugat basa H2CO3 H2PO4 - HCO3 HPO4 2- pK (dissosiasi konstan) 6,4 7,2 1.Apabila [ A- ] = [ HA ] [ A-] 1 pH = pK + log ------ = pK + log -- = pK + 0 [HA] 1 pH = pK 2.Apabila perbandingan [ A- ] / [ HA] = 100 : 1 pH = pK + 2 3.Apabila perbandingan [ A- ] / [ HA] = 1 : 10 pH = pK - 1 Apabila diteruskan dengan bermacam angka misalnya antara 103 dan 10-3 , kemudian dibuat grafik antara pH dan pK hasilnya merupakan diagram mengenai titrasi suatu asam lemah oleh basa kuat. mEq alkali ditambahkan per mEq asam 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 pK -3 pK -2 pK -1 pK 0 Gambar : 2. Kurva titrasi dihitung dari persamaan Henderson-Hasselbalch pK +1 pK +2 pK +3 1 0,8 0,8 0,6 0,6 . 0,4 0,4 0,2 0,2 0 0 2 3 4 5 6 pH Gambar 3. Kurva titrasi tipe asam HA. Titik tebal ditengah menunjukkan pK, 5 7 8 Perubahan netto mEq alkali ditambahkan per mEq asam 1 Larutan asam lemah dan konyugat basanya atau basa lemah dan konyugat asamnya mempunyai sifat penyangga (buffer) mempertahankan pH lebih efektif bila dibanding air. Pada pH dekat dengan harga pK larutan dapat mempertahankan pH lebih kuat. Gambar 3 perubahan dari pH 4 ke 5 terjadi setelah penambahan 0,3 mg KOH, namun pada perubahan pH 3 menjadi pH 4 hanya dengan penambahan kurang dari 0,05 mg KOH. Dalam tubuh, sesnyawa sebagai buffer, bikarbonat (HCO3 - ) orto fosfat HPO4 2 protein Senyawa tersebut dapat mempertahankan perubahan pH (keasaman) apabila ada penambahan suatu asam (H+ ). Dalam keadaan normal, konsentrasi ion hidrogen dalam darah kita yang dinyatakan dengan keasaman atau pH adalah sekitar 7,35 - 7,45 Dalam darah ada juga asam karbonat (H2CO3). [H2CO3] ditentukan oleh tekanan CO2 ( pCO2) di dalam alveoli (paru). pCO2 alveoli biasanya sekitar 40 mm Hg kalau di dalam plasma darah sesuai dengan 1 mEq/L. [HCO3 -] Kadar Bikarbonat diatur oleh epitel tubulus ginjal, dan dalam keadaan normal terdapat sekitar 22 - 24 mEq/L. Proses pembuangannya tergantung apakah dapat dimetabolisir sempurna menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) ataukah menjadi senyawa lain, misalnya asam laktat, asetoasetat, asam oksalat dan lain-lain CO2 akan membentuk asam karbonat dalam darah dan dibuang lewat paru sebagai CO2. Asam yang lain seperti asetoasetat, asam sulfat yang berasal dari oksidasi makanan yang mengandung sulfur akan dibuang lewat ginjal. Jaringan CO2 + H2O H2CO3 O2 HbO2 H2CO3 + H Hb - Cl + H + HCO3 Sel eritrosit - Cl HCO3 Paru CO2 + H2O H2CO3 O2 HbO2 H2CO3 + H Hb - Cl + H + HCO3 Sel eritrosit - Cl HCO3 Asam aseto asetat di dalam plasma akan berdissosiasi dan bereaksi dengan sistem buffer bikarbonat. Hidrogen ion (H+ ) dengan bikarbonat menjadi asam karbonat yang akan dibuang lewat paru, ion asetoasetat akan dibuang lewat ginjal. Lumen Nephron CO2+ H2O H2CO3 + H + Na + H + HCO3 + Na Sel eritrosit - - Cl Cl HCO3 Lumen CO2+ H2O H2CO3 H2PO4 NH4 Nephron + Na + HCO + 3 + H Na NH3 NH3 + NaH2PO4 + + H Na2HPO Sel eritrosit Cl - - Cl HCO3 Asidosis dan alkalosis Dalam keadaan normal, konsentrasi ion hidrogen [H+] dalam darah kita yang dinyatakan dengan keasaman atau pH adalah sekitar 7,35 - 7,45. tubuh kita agak sedikit alkali. tubuh kita banyak mengandung bikarbonat, fosfat dan protein, yg bersifat basa (dapat menerima H+ ). ASIDOSIS RESPIRATORIK • -pCo2 MENINGKAT H2CO3 MENINGKAT • - MISALNYA PADA : • • 1. KELAINAN PARU : • • 2. KELAINAN PUSAT PERNAFASAN : - PNEUMONIA, EMFISEMA, STATUS ASTHMATIKUS - KERACUNAN MORFIN, TRAUMA OTAK ACIDOSIS RESPIRATORIK : • KARENA VENTILASI MENURUN --- pCO2 MENINGKAT CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3Carbonic unhydrase (unhidrase asam karbonat) • KOMPENSASI : EKSKRESI H+ OLEH GINJAL DITINGKATKAN dan RETENSI BIKARBONAT ALKALOSIS RESPIRATORIK : • • KARENA HIPERVENTILASI PARU pCO2 MENURUN KOMPENSASI : EKSKRESI H+ OLEH GINJAL DITURUNKAN dan EKRESI BIKARBONAT NAIK ALKALOSIS RESPIRATORIK • - pCo2 MENURUN H2CO3- MENURUN • - MISALNYA PADA : • 1. KELAINAN PARU : • - HIPERVENTILASI HISTERIA • - PEMAKAIAN RESPIRATOR YANG TIDAK • TEPAT • 2. KELAINAN PUSAT PERNAFASAN : • - KERACUNAN SALISILAT (STADIUM DINI) • - TRAUMA OTAK GANGGUAN KESEIMBANGAN ASAM – BASA OLEH KARENA PERUBAHAN HCO3- DARAH BERASAL DARI PROSES METABOLIK • ASIDOSIS METABOLIK : • KEKURANGAN HCO3-, TANPA PERUBAHAN H2CO3 CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3Carbonic unhydrase (unhidrase asam karbonat) H+ dari asam bereaksi dengan HCO3• KOMPENSASINYA : HIPERVENTILASI • Dalam Paru terjadi reaksi ke kiri untuk membuang CO2 Asidosis metabolik (metabolic acidosis) Asidosis metabolik intake (makan) asam hasil metabolisme asam (berlebihan selain asam karbonat). Ciri-ciri : pH rendah [HCO3 -] rendah dalam plasma. Keadaan fisiologis olahraga berat asam laktat. Hipoksia dalam jaringan akibat "shock", Diabetes mellitus yang tidak terkontrol ketoasidosis, Kegagalan ginjal ↓ pembentukan bikarbonat oleh ginjal ↓sekresi [H+] dan [NH4+] Gastroenteritis dengan diare (kehilangan HCO3- • Bila kompensasi berjalan sempurna dikatakan asidosis metabolik terkompensasi sempurna • Bila dengan kompensasi pH tetap <7,35 dikatakan terkompensasi sebagian • Mekanisme kompensasi: • Sistem buffer: terutama oleh buffer bikarbonat/asam karbonat • Sistem pernafasan: pH yang turun merangsang Hiperventilasi agar ekskresi CO2 meningkat [H2CO3] agar ratio [HCO3-]/[H2CO3] kembali 20/1 ALKALOSIS METABOLIK : • KELEBIHAN HCO3-, TANPA PERUBAHAN H2CO3 • KOMPENSASINYA : HIPOVENTILASI Muntah-muntah yang lama. muntah kehilangan [H+] lambung (dalam bentuk HCl). Pemberian sodium bikorbonat obat mag yang berlebihan (jarang terjadi) Metabolik alkalosis Sel Parietal lambung membuat H+ lagi CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3Carbonic unhydrase (unhidrase asam karbonat) Terjadi reaksi ke kanan Menyebabkan CO2 menurun Tanpa perubahan H2CO3 • Mekanisme kompensasi: • Sistem buffer: terutama oleh buffer bikarbonat/asam karbonat • Sistem pernafasan: pH yang naik menekan pusat pernapasan terjadi Hipoventilasi retensi CO2 agar [H2CO3] agar ratio [HCO3-] / [H2CO3] kembali 20/1 • Mekanisme renal – pertukaran Na+-H+ – pembentukan ammonia – reabsorpsi HCO3- RESPIRASI : • CEPAT MENGUBAH pH DARAH, TETAPI TIDAK SEMPURNA - LEBIH SERING UNTUK MEMPERBAIKI PERUBAHAN pH OLEH KARENA METABOLIK CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3Carbonic unhydrase (unhidrase asam karbonat) Reaksi ke arah kiri, CO2 dibuang lewat paru PERUBAHAN pH DARAH OLEH GINJAL : LEBIH LAMBAT , NAMUN LEBIH SEMPURNA Membuang H+ atau NH4+ Rates of correction • Buffers function almost instantaneously • Respiratory mechanisms take several minutes to hours • Renal mechanisms may take several hours to days