BIOKIMIA RESPIRASI KESEIMBANGAN ASAM-BASA Dr. slamet.SS,MPd.Ked

BIOKIMIA RESPIRASI KESEIMBANGAN ASAM-BASADr. slamet.SS,MPd.Ked

KESEIMBANGAN CAIRAN  Distribusi air dalam tubuh terdiri :

   cairan intrasel    : 40 % BB   cairan ekstrasel : 20 % BB

  Cairan ekstrasel terbagi dalam :   cairan intravaskuler : 5 % BB   cairan interstitial      : 15 % BB

  Cairan intravaskuler yg 5 % adalah plasma   volume sel darah merah 3 % BB   volume darah 8 % BBKESEIMBANGAN CAIRAN 

  Konsep dasar pengaturan cairan & elektrolit1.      Mekanisme homeostasis yg memantau dan mengatur komposisi cairan tubuh peka

thdperubahan dlm cairan ekstraseluler.2.      Tidak ada reseptor scr langsung memantau keseimbangan cairan, reseptor dpt memantau volume

dan konsentrasi osmotik plasma. DISOSIASI AIRAIR DAPAT BEKERJA SEBAGAI ASAM ATAU BASAH2O + H2O             H3O+ + OH-

UNTUK DISOSIASIK = (H + ) (OH - )            (H2O)K = (10 -7 ) (10 -7 )                       1,8 X 10-16

         (55,56)KW (PRODUK ION UNTUK AIR) = KK = (H + ) (OH - )         (H2O)KW     = (K) (H2O) – (H+) (OH-)KW     = (1,8 X 10-16) (55,56)                        = 1.00 X 10-14 (MOL/L)2

PH ADALAH LOG NEGATIF DARI KONSENTRASI ION HIDROGEN :DIPERKENALKAN SORENSER (1909)            PH = -LOG (H+)PH = -LOG (H+) = -LOG 10-17 = (-7) = 7,0NILAI PH YANG RENDAH SESUAI KONSENTRASI H+ YANG TINGGI.PH YANG TINGGI SESUAI KONSENTRASI H+ YANG RENDAH.

-          ASAM MERUPAKAN DONOR PROTON                CONTOH : HCL, H2SO4

-          BASA MERUPAKAN AKSEPTOR            CONTOH : KoH, NaOH

-          BERAPA PH LARUTAN YANG KONSENTRASI HIDROGENNYA 3,2 X 10-4 MOL/L            PH       = - LOG (H+)            PH       = - LOG (3,2 X 10-4)            PH       = - LOG (3,2) – LOG (10-4)                        = - 0,5 + 4,0                        =   3,5DEFINISI

  Derajat keasaman merupakan suatu sifat kimia yang penting dari darah dan cairan tubuh lainnya. Satuan derajat keasaman adalah pH:

   pH 7,0 adalah netral   pH diatas 7,0 adalah basa (alkali)   pH dibawah 7,0 adalah asam.  Suatu asam kuat memiliki pH yang sangat rendah (hampir 1,0); sedangkan suatu basa kuat

memiliki pH yang sangat tinggi (diatas 14,0).Regulator pH

1.      Buffer kimiawi dlm cairan ekstra dan intra selluler.2.      Pemindahan karbondioksida oleh paru-paru.3.      Regulasi konsentrasi ion hidrogen oleh ginjal

Darah memiliki pH antara 7,35-7,45.Keseimbangan asam-basa darah dikendalikan secara seksama, karena perubahan pH yang sangat kecilpun dapat memberikan efek yang serius terhadap beberapa organ.2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa,

  Asidosis adalah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.

  Alkalosis adalah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.

  Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya.

  Asidosis metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal.

  Asidosis respiratorik atau alkalosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan

SISTEM BUFFER KIMIAWITubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa darah:

a.       Sistem buffer asam karbonat-bikarbonatb.      Sistem buffer phosphatc.       Sistem buffer protein

STRUKTUR ANATOMI SALURAN NAPAS

a.      Sistem buffer asam karbonat-bikarbonatDerajat pH ditentukan oleh perbandingan sodium bikarbonat (NaHCO3) dg asam karbonat (H2CO3).Normal; NaHCO3 : H2CO3 = 20 : 1

  Penyangga pH yang paling penting dalam darah menggunakan bikarbonat. Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengankarbondioksida (suatu komponen asam).

  Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.

b.      Sistem buffer phosphate  Berperan penting dlm mempertahankan derajat asam basa cairan dlm tubula ginjal.  Derajat pH ditentukan oleh naik atau turunnya ekskresi ion hidrogen.c.       Sistem buffer protein  Mrpkan sistem buffer terbesar dan terkuat  Dijumpai dlm Hb, plasma protein dan protein intraseluler.  Protein dlm Hb, plasma & intraseluler akan mempertahankan derajat asam basa dg

mempertahankan ion hidrogen & CO2 ketika berdifusi mell membran sel ke dlm sel.

REGULASI SISTEM PERNAPASAN

Pembuangan karbondioksida

  Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel.

  Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru karbondioksida tersebut dikeluarkan (dihembuskan).

  Pusat pernafasan di otak mengatur jumlah karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan kedalaman pernafasan.

  Jika pernafasan meningkat, kadar karbon dioksidadarah menurun dan darah menjadi lebih basa. Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida darah meningkat dan darah menjadi lebih asam.

  Dengan mengatur kecepatan dan kedalaman pernafasan, maka pusat pernafasan dan paru-paru mampu mengatur pH darah menit demi menit.

  Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme pengendalian pH tersebut, bisa menyebabkan salah satu dari 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaituasidosis atau alkalosis.REGULASI SISTEM PERNAPASAN

  CO2 + H2O  H2 CO3

      Jk konsentrasi CO2   pH darah   asidosis    Jk konsentrasi CO2   pH darah   alkalosis

  Jk H2 CO3 terurai mk CO2 akan berdifusi ke alveoli paru-paru & dikeluarkan saat exhalasi. Shg respiratory rate (RR) mempengaruhi konsentrasi ion hidrogen.

  Jk RR  CO2 dikeluarkan  pH   Jk RR  CO2 tertahan  pH 

Asidosis Respiratorik  Definisi :  Asidosis Respiratorik adalah keasaman darah yang berlebihan karena

penumpukankarbondioksida dalam darah sebagai akibat dari fungsi paru-paru yang buruk atau pernafasan yang lambat.

   Kecepatan dan kedalaman pernafasan mengendalikan jumlah karbondioksida dalam darah.Dalam keadaan normal, jika terkumpul karbondioksida, pH darah akan turun dan darah menjadi asam.

  Tingginya kadar karbondioksida dalam darah merangsang otak yang mengatur pernafasan, sehingga pernafasan menjadi lebih cepat dan lebih dalam.

  Penyebab :  Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida secara

adekuat.  Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-paru, seperti:-          Emfisema-          Bronkitis kronis-          Pneumonia berat-          Edema pulmoner-          Asma.  Asidosis respiratorik dapat juga terjadi bila penyakit-penyakit dari saraf atau otot dada

menyebabkan gangguan terhadap mekanisme pernafasan.Selain itu, seseorang dapat mengalami asidosis respiratorik akibat narkotika dan obat tidur yang kuat, yang menekan pernafasanREGULASI SISTEM PERKEMIHAN

Derajat pH dipengaruhi oleh naik turunnya konsentrasi ion hidrogen dlm cairan  Hidrogen disekresikan ke dlm tubula ginjal & dikeluarkan dlm urin.  Pd saat yg sama, Sodium di re-absorpsi dr cairan tubula ginjal ke dlm ECF utk m’gantikan

hidrogen.  Kemudian Sodium berikatan dg ion HCO3 utk m’bentuk NaHCO3.   Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia 

Ginjal memiliki kemampuan untuk merubah jumlah asam atau basa yang dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.

Nilai normal  PCO2         : 35 – 45 mmHg  PO2            : 75 – 100 mmHg  pH             : 7.35 – 7.45  HCO3        : 22 – 26 mEq/L

Asidosis Metabolik  Definisi :  Asidosis Metabolik adalah keasaman darah yang berlebihan, yang ditandai dengan rendahnya

kadar bikarbonat dalam darah.   Bila peningkatan keasaman melampaui sistem penyangga pH, darah akan benar-benar menjadi

asam.   Seiring dengan menurunnya pH darah, pernafasan menjadi lebih dalam dan lebih cepat sebagai

usaha tubuh untuk menurunkan kelebihan asam dalam darah dengan cara menurunkan jumlah karbon dioksida.

  Pada akhirnya, ginjal juga berusaha mengkompensasi keadaan tersebut dengan cara mengeluarkan lebih banyak asam dalam air kemih.

  Tetapi kedua mekanisme tersebut bisa terlampaui jika tubuh terus menerus menghasilkan terlalu banyak asam, sehingga terjadi asidosis berat dan berakhir dengan keadaan koma.

  Penyebab asidosis metabolik dapat dikelompokkan kedalam 3 kelompok utama:1.      Jumlah asam dalam tubuh dapat meningkat jika mengkonsumsi suatu asam atau suatu bahan

yang diubah menjadi asam.Sebagian besar bahan yang menyebabkan asidosis bila dimakan dianggap beracun.Contohnya adalah metanol (alkohol kayu) dan zat anti beku (etilen glikol).

Overdosis aspirin pun dapat menyebabkan asidosis metabolik.2.      Tubuh dapat menghasilkan asam yang lebih banyak melalui metabolisme.

Tubuh dapat menghasilkan asam yang berlebihan sebagai suatu akibat dari beberapa penyakit; salah satu di antaranya adalah diabetes melitus tipe I. Jika diabetes tidak terkendali dengan baik, tubuh akan memecah lemak dan menghasilkan asam yang disebut keton. Asam yang berlebihan juga ditemukan pada syok stadium lanjut, dimana asam laktatdibentuk dari metabolisme gula.

3.      Asidosis metabolik bisa terjadi jika ginjal tidak mampu untuk membuang asam dalam jumlah yang semestinya. Bahkan jumlah asam yang normal pun bisa menyebabkan asidosis jika ginjal tidak berfungsi secara normal. Kelainan fungsi ginjal ini dikenal sebagai asidosis tubulus renalis (ATR) atau rhenal tubular acidosis (RTA), yang bisa terjadi pada penderita gagal ginjal atau penderita kelainan yang mempengaruhi kemampuan ginjal untuk membuang asam.Penyebab utama dari asidois metabolik

  Gagal ginjal  Asidosis tubulus renalis (kelainan bentuk ginjal)  Ketoasidosis diabetikum  Asidosis laktat (bertambahnya asam laktat)  Bahan beracun seperti etilen glikol, overdosis salisilat, metanol, paraldehid, asetazolamid atau

amonium klorida  Kehilangan basa (misalnya bikarbonat) melalui saluran pencernaan karena

diare,ileostomi atau kolostomi.Alkalosis Respiratorik

  Definisi :  Alkalosis Respiratorik adalah suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernafasan yang

cepat dan dalam, sehingga menyebabkan kadar karbondioksida dalam darah menjadi rendah.  Penyebab :  Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan terlalu banyaknya

jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah.  Penyebab hiperventilasi yang paling sering ditemukan adalah kecemasan.  Penyebab lain dari alkalosis respiratorik adalah:-          rasa nyeri-          sirosis hati-          kadar oksigen darah yang rendah-          Demam-          overdosis aspirin.

Alkalosis Metabolik  Definisi :Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena

tingginya kadar bikarbonat.  Penyebab :  Alkalosis metabolik terjadi jika tubuh kehilangan terlalu banyak asam.

Sebagai contoh adalah kehilangan sejumlah asam lambung selama periode muntah yang berkepanjangan atau bila asam lambung disedot dengan selang lambung (seperti yang kadang-kadang dilakukan di rumah sakit, terutama setelah pembedahan perut).

  Pada kasus yang jarang, alkalosis metabolik terjadi pada seseorang yang mengkonsumsi terlalu banyak basa dari bahan-bahan seperti soda bikarbonat.

  Selain itu, alkalosis metabolik dapat terjadi bila kehilangan natrium atau kalium dalam jumlah yang banyak mempengaruhi kemampuan ginjal dalam mengendalikan keseimbangan asam basa darah.

   Penyebab utama akalosis metabolik:1.      Penggunaan diuretik (tiazid, furosemid, asam etakrinat)2.      Kehilangan asam karena muntah atau pengosongan lambung3.      Kelenjar adrenal yang terlalu aktif (sindroma Cushing atau akibat penggunaan kortikosteroid).