MENGATUR KESEIMBANGAN ASAM BASA

Ginjal mengatur konsentrasi ion Hidrogen dengan meningkatkan dan menurunkan ion

bikarbonat di dalam cairan tubuh. Untuk mengatur hal tersebut terjadi serangkaian kompleks

di tubulus ginjal yaitu :

1. Sekresi ion hidrogen

2. Reabsorpsi ion natrium

3. Reabsorpsi ion bikarbonat

4. Sistem dapar fosfat

5. Sistem dapar amonia

1. Seksresi ion hidrogen oleh tubulus ginjal

Sel-sel tubulus proksimal, distal, dan duktus koligens dapat mengekskresikan ion

hidrogen kedalam lumen tubulus. Proses sekresi mulai dengan penggabungan CO2 dengan

molekul H2O menjadi H2CO3 dengan pengaruh enzim anhidrase karbonat. H2CO3

berdisosiasi menjadi ion bikarbonat dan ion hidrogen. Ion hirogen disekresi secara transpor

aktif melalui membran sel tubulus ke dalam lumen.

Didalam lumen tubulus, sekresi ion hidrogen dapat terjadi sampai pH cairan tubulus

mencapai 4,5 yang merupakan batas kemampuan epitel tubulus melakukan sekresi ion

hidrogen. Bila tidak terdapat sistem dapar yang mengikat ion hidrogen, maka limit pH ini

akan cepat tercapai dan sekresi ion hidrogen akan berhenti.

2. Reabsopsi ion natrium

Ion natrium direabsorpsi dari lumen tubulus bersamaan dengan sekresi ion hidrogen

(lihat -> gambar : keseimbangan asam-basa) untuk menjaga keseimbangan listrik antara

anion dan kation dalam cairan tubulus.

1

( Gambar : Keseimbangan Asam-Basa )

3. Reabsorpsi ion bikarbonat

Ion bikarbonat tidak dapat diserap melalui tubulus ginjal karena merupakan ion besar.

Oleh karena itu, terjadi reaksi dahulu dengan ion hidrogen yang disekresikan kedalam lumen

tubulus membentuk H2CO3 yang kemudian berdisosiasi menjadi CO2 dan H2O. H20

menjadi bagian dari filtrat tubulus sedangkan CO2 berdifusi melalui membran sel masuk ke

sel tubulus bergabung dengan mol H20 membentuk H2CO3 dan membentuk ion bikarbonat

baru. (lihat -> gambar : keseimbangan asam-basa)

Dalam keadaan normal, pada proses metabolisme seseorang, dibentuk ion hidrogen

sedikit lebih, sehingga ion hidrogen sedikit lebih banyak daripada ion bikarbonat dilumen

tubulus sehingga ion bikarbonat tidak ada yang tersisa untuk dikeluarkan melalui urine. Oleh

karena itu pH urine akan keadaan normal sedikit asam (pH = 6,5).

Asam didefinisikan sebagai zat yang dapat memberikan ion H+ ke zat lain (disebut

sebagai donor proton), sedangkan basa adalah zat yang dapat menerima ion H+ dari zat lain

(disebut sebagai akseptor proton). Suatu asam baru dapat melepaskan proton bila ada basa

yang dapat menerima proton yang dilepaskan. Oleh karena itu, reaksi asam basa adalah suatu

reaksi pelepasan dan penerimaan proton.

2

Keseimbangan asam basa adalah suat keadaan dimana konsentrasi ion hydrogen yang

diproduksi setara dengan konsentrasi ion hydrogen yang dikeluarkan oleh sel. Pada proses

kehidupan keseimbangan asam pada tingkat molecular umumnya berhubungan dengan asam

lemah dan basa lemah, begitu pula pada tingkat konsentrasi ion H+ atau ion OH- yang sangat

rendah.

Keseimbangan asam basa adalah keseimbangan ion hydrogen. Walaupun produksi

akan terus menghasilkan ion hydrogen dalam jumlah sangat banyak, ternyata konsentrasi ion

hydrogen dipertahankan pada kadar rendah 40 + 5 nM atau pH 7,4. Pengaturan keseimbangan

asam basa diselenggarakan melalui koordinasi dari 3 sistem:

A. Sistem buffer

Menetralisir kelebihan ion hydrogen, bersifat temporer dan tidak melakukan eliminasi.

Fungsi utama system buffer adalah mencegah perubahan pH yang disebabkan oleh pengaruh

asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraseluler. Sebagai buffer, system ini memiliki

keterbatasan yaitu:

• Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstraseluler yang disebabkan karena

peningkatan CO2.

• System ini hanya berfungsi bila system respirasi dan pusat pengendali system pernafasan

bekerja normal

• Kemampuan menyelenggarakan system buffer tergantung pada tersedianya ion bikarbonat.

Ada 4 sistem bufer:

1. Bufer bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel terutama untuk perubahan

yang disebabkan oleh non-bikarbonat

2. Bufer protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel

3. Bufer hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk perubahan asam

karbonat

4. Bufer fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan intrasel.

3

Sistem dapat kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara. Jika

dengan buferkimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka pengontrolan pH

akan dilanjutkan oleh paru-paru yang berespon secara cepat terhadap perubahan kadar ion H

dalam darah akinat rangsangan pada kemoreseptor dan pusat pernafasan, kemudian

mempertahankan kadarnya sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut. Ginjal

mampu meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan menskresikan ion H dan

menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar fosfat dan amonia.

Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan ginjal dalam

menunjang kinerja system buffer adalah dengan mengatur sekresi, ekskresi, dan absorpsi ion

hydrogen dan bikarbonat serta membentuk buffer tambahan (fosfat, ammonia).

Untuk jangka panjang, kelebihan asam atau basa dikeluarkan melalui ginjal dan paru

sedangkan untuk jangka pendek, tubuh dilindungi dari perubahan pH dengan system buffer.

Mekanisme buffer tersebut bertujuan untuk mempertahankan pH darah antara 7,35- 7,45.

B. Sistem Ginjal

Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan anion

asam non volatile dan mengganti HCO3-. Ginjal mengatur keseimbangan asam basa dengan

sekresi dan reabsorpsi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Pada mekanisme pemgaturan oleh

ginjal ini berperan 3 sistem buffer asam karbonat, buffer fosfat dan pembentukan ammonia.

Ion hydrogen, CO2, dan NH3 diekskresi ke dalam lumen tubulus dengan bantuan energi yang

dihasilkan oleh mekanisme pompa natrium di basolateral tubulus. Pada proses tersebut, asam

karbonat dan natrium dilepas kembali ke sirkulasi untuk dapat berfungsi kembali. Tubulus

proksimal adalah tempat utama reabsorpsi bikarbonat dan pengeluaran asam.

Ion hidrogen sangat reaktif dan mudah bergabung dengan ion bermuatan negative

pada konsentrasi yang sangat rendah. Pada kadar yang sangat rendahpun, ion hydrogen

mempunyai efek yang besar pada system biologi. Ion hydrogen berinteraksi dengan berbagai

molekul biologis sehingga dapat mempengaruhi struktur protein, fungsi enzim dan

ekstabilitas membrane. Ion hydrogen sangat penting pada fungsi normal tubuh misalnya

sebagai pompa proton mitokondria pada proses fosforilasi oksidatif yang menghasilkan ATP.

4

Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus menerus di dalam tubuh.

Perolehan dan pengeluaran ion hydrogen sangat bervariasi tergantung diet, aktivitas dan

status kesehatan. Ion hydrogen di dalam tubuh berasal dari makanan, minuman, dan proses

metabolisme tubuh. Di dalam tubuh ion hidrogen terbentuk sebagai hasil metabolism

karbohidrat, protein dan lemak, glikolisis anaerobik atau ketogenesis.

5