LO.1. Menjelaskan dan Memahami Pengertian Asam Basa

LI.1.1. Definisi

LI.1.2. Klasifikasi

LO.2. Menjelaskan dan Memahami Keseimbangan Asam Basa

LI.2.1. Definisi

LI.2.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi

LI.2.3. Mekanisme

LO.3. Menjelaskan dan Memahami Gangguan Keseimbangan Asam Basa

LI.3.1. Definisi

LI..3.2. Klasifikasi

LI.3.3. Etiologi

LI.3.4. Gejala Klinis

LI.3.5. Tatalaksana

LI.3.6. Analisa Gas Darah

LO.1. Menjelaskan dan Memahami Pengertian Asam Basa

LI.1.1. Definisi

Bronsted dan Lowry (1923) :

Asam : zat yang dapat memberikan ion H⁺ ke zat lain (donor proton)

Basa : zat yang dapat menerima ion H⁺ dari zat lain (akseptor proton)

Arrhenius

Asam : senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion H⁺

Basa : senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH⁻

LI.1.2. Klasifikasi

Berdasarkan kemampuan melepaskan ion H⁺, asam basa dibagi menjadi :

Asam Lemah

Asam lemah adalah asam yang berdisosiasi sebagian dalam air (berdisodiasi tidak

sempurna). Contoh : asam karbonat dalam air hanya akan terdisosiasi sebagian menjadi

ion H⁺ dan HCO₃⁻. Contoh lain : CH₃COOH, HF, HCN

Asam Kuat

Asam kuat adalah asam yang berdisosiasi sempurnya dalam air. Contoh : HCl dalam air

akan berdisosiasi seluruhnya menjadi ion H⁺ dan ion Cl⁻. Ion H⁺ yang terbentuk akan

diikat oleh molekul air. Contoh lain : H₂SO₄, HNO

Basa Lemah

Basa lemah adalah basa yang hanya terdisosiasi sebagian dalam air atau suat

persenyawaan yang bergabung tidak sempurna dengan ion H⁺ dalam larutan air.

Contoh : NH₄OH

Basa Kuat

Basa kuat adalah persenyawaan yang berdisosiasi secara sempurna dalam larutan air.

NaOH dalam air akan terdisosiasi seluruhnya menjadi ion Na⁺ + OH⁻. Ion OH⁻ yang

terbentuk akan bereaksi dengan ion H⁺ dari air. Contoh lain : KOH, CaCOH₂

(gangguan keseimbangan air-elektrolit dan asam basa edisi ke-2)

(Cerdas Belajar Kimia Oleh Nana Sutresna)

LO.2. Menjelaskan dan Memahami Keseimbangan Asam Basa

LI.2.1. Definisi

Keseimbangan asam-basa adalah keseimbangan io hydrogen. Walaupun produksi asam

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

tetap dipertahankan pada kadar normal pH 7.4. cairan tubuh harus dilindungi dari perubahan

pH karena sebagian besar enzim sangat peka terhadap perubahan pH. Mekanisme

dipertahankan pH ini harus berjalan terus menerus karena asam dan basa akan terbentuk secara

terus menerus (asam karbonat, asam sulfat, asam fosfat, asam laktat, asam sitrat, ion

ammonium, asam asetoasetat)

LI.2.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi

LI.2.3. Mekanisme

Pengaturan keseimbangan asam basa diselenggarakan melalui koordinasi dari tiga

system, yaitu system buffer, system paru dan system ginjal. Prinsip pengaturan keseimbangan

asam-basa oleh system buffer adalah menetralisir kelebihan ion hydrogen, selanjutnya proses

eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Untuk jangka panjang kelebihan asam atau basa

dikeluarkan oleh ginjal dan paru, untuk jangka pendek tubuh dilindungi dengan mekanisme

system buffer. Mekanis buffer tersebut bertujuan untuk mempertahankan pH darah antara

7.35-7.45.

System buffer

System buffer disebut juga sebagai penahan atau penyangga, Karen dapat menahan

perubahan pH. System buffer merupaka larutan yang mengandung asam dan basa konjugasinya.

Buffer ini terdiri dari asam lemah yang menjadi donor ion hydrogen dan basa lemah sebagai

aksepto ion hydrogen. Fungsi utama buffer ini adalah mencegah perubahan pH yang disebabkan

oleh pengaruh asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraselluler. Tetapi buffer 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 pengendalian pernafasan

bekerja normal.

Kemampuan menyelenggarakan system buffer tergantung pada tersedianya ion

bikarbonat

Di dalam tubuh terdapat beberapa system buffer yaitu system buffer asam karbonat-

bikarbonat, system buffer protein, system buffer hemoglobin, dan system buffer fosfat.

System buffer asam karbonat-bikarbonat

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔H⁺ + HCO₃⁻

CO bereaksi dengan H₂O membentuk H₂CO₃ yang kemudian berdisosiasi menjadi ion

hydrogen dan anion karbonat (basa konjugasi) melalui suatu reaksi yang reversible. Karena

bersifat reversible, penambahan konsentrasi dari suatu komponen menyebabkan perubahan

konsentrasi komponen lainnya. Bila terjadi peningkatan [H⁺], maka terjadi interaksi dengan ion

karbonat sehingga terbentuk asam karbonat (H₂CO₃). Berarti dalam hal ini ion bikarbonat

bertindak sebagai basa lemah karena menerima kelebihan ion hydrogen. Asam karbonat yang

terbentuk akan mengalami disosiasi menjadi CO₂ dan air, dan CO₂ yang dihasilkan akan

dikeluarkan melalui paru. System buffer ini merupakan system buffer terbaik pada pH 7.4

walaupun pKa nya 6.1, karena dapat mengeluarkan CO₂ melalui paru dengan jumlah yang

banyak.

System buffer protein

System buffer protein berfungsi mengatur pH cairan ekstraseluler dan interstitial.

protein tersusun oleh asam amino yang mempunyai sifat amfoter, yaitu asam amino akan

bersifat sebagai kation pada suasana asam dan bersifat sebagai anion pada suasana basa.

Fungsi pengaturan ini berjalan sebagai berikut :

Bila terjadi penurunan pH, gugus amino (-NH₂) dari asam amino akan bertindak sebagai basa

lemah dengan mengikat ion hydrogen dan ion aminoum (-NH₃⁺). Gugus amino bertindak

sebagai aseptor proton

R-NH₂ + H⁺ ↔ R-NH₃⁺

Bila terjadi peningkatan pH, gugus karboksil (-COOH) dari asam amino mengalami disosiasi

dan berubah menjadi (-COO⁻) dan ion H⁺. gugus karboksil bertindak sebagai donor proton.

R-COOH ↔ R-COO⁻ + H⁺

Protein mengandung asam amino histidin yang mempunyai cincin imidazole pKa=6.0.

proses pengaturan melalui system buffer protein berjalan lambat karena ion hydrogen harus

melalui proses difusi membrane sel yang dipengaruhi oleh pompa natrium.

System buffer hemoglobin

Buffer hemoglobin (Hb) merupakan buffer intraselular yang bekerja di dalam sel darah

merah. Hemoglobin dapat berfungsi sebagai buffer karena mengandung residu histidin, yaitu

asam amino basa yang dapat berikatan secara reversible dengan ion hydrogen, menghasilkan

Hb bentuk berproton dan tidak berproton.

Hb⁺ + H⁺ ↔ HHHB (pK 7-8)

Pada sel darah merah, hemoglobin dapat mengikat karbondioksida dan mengubahnya

menjadi asam karbonat karena di dalam sitoplasma terkandung anhydrase karbonat, dan proses

pengikatan terjadi dengan cepat karena CO₂ berdifusi cepat melintasi membrane sel darah

merah tanpa memerlukan mekanisme transport aktif membrane sel. Kemampuan melakukan

pengaturan ini dikenal sebagai system buffer hemoglobin.

Buffer utama cairan ekstraselluler adalah system bikarbonat dan hemoglobin.

Hemoglobin (Hb) penting sebagain pengankutan oksigen ke jaringan, pengangkutan CO₂ dan

sebagai system buffer yang kuat. Hemoglobin sebagai buffer cukup efektif karena di dalam

molekulnya terdapat beberapa kelompok buffer dengan pKa 6.5-7.8. Kelompok imidazole pka

sekitar 6, merupakan buffer utama hemoglobin. Fosfat dan hb penting karena pKa dekat dengan

kisaran normal.

System buffer fosfat

System buffer fosfat berperan pada cairan interstisium dan urin. Bentuk asam lemahnya adalah

dihidrogenfosfat (H₂PO₄⁻) dan monohodrogenfosfat (HPO₄2⁻). Buffer fosfat hamper sam

mekanismenya dengan buffer karbonat-bikarbonat, dan system ini memiliki cadangan fosfat

yagn tersedia dalam bentuk natriumonohidrogenfosfat (NaHPO₄2⁻)

H₂PO₄⁻ ↔ H⁺ + HPO₄2⁻

Pengatur Keseimbangan Asam Basa oleh Paru

Peranan system respirasi dalam keseimbangan asam-basa adalah mempertahankan agar

PCO₂ selalu konstan walaupun terdapat perubahan kadar CO₂ akibat proses metabolism tubuh.

Terdapat dua reseptor yang mengatur funsi ventilasi, yaitu:

o Pusat perbafan di media oblongata yang merespom pemurunan pH cairan serebrospinal

dengan meningkatkan ventilasi alveolar

o Carotid dab aortic bodies dekat bifurkasio arteri karotis interrna dan eksterna dan pada

arkus aorta. Penurunan pH meningkatkan aktivitas reseptor ini meningkatkan ventilasi

alveolar.

Pengaturan Keseimbangan Asam Basa oleh Ginjal

Sistem renal

Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan anion

asam nonvolatile dan menggnti HCO₃⁻. Ginjal mengatur keseimbangan asam basa dengan

sekresi dan reabsorpsi ion hydrogen dan ion bikarbonat. Pada mekanisme pengaturan ini

berperan 3 buffer: buffer karbonat-bikarbonat, buffer fosfat, dan pembentukan ammonia. Ion

hydrogen, CO₂dan NH₃ diekskresikan ke dalam tubulus dengan bantuan energy 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.

Regenerasi Bikarbonat

Bikarbonat dipertahankan dengan cara reabsorpsi di tubullus proksimal agar konsentrasi

ion bikarbonat di tubulus sama dengan di plasma. Pembentukan HCO₃⁻ baru, merupakan hasil ekskresi

H⁺ dengan buffer urin dan dari produksi dan ekskresi NH₄⁺. Bikarbonat dengan ion hydrogen

membentuk asam karbonat. Asam karbonat kemudia berdisosiasi menjadi CO₂ dan air. Enzim yang

bekerja pada reaksi ini adalah enzim anhydrase karbonat. CO₂ ini masuk sel tubullus dan dengan

bantuan enzim anyhidrase karbonat kembali membentuk asam karbonat. Asam karbonat berdisosiasi

menjadi ion bikarbonat dan hydrogen. Bikarbonat kembali ke aliran daran dan hydrogen kembali ke

cairan tubulus untuk dipertukarkan dengan natrium. Dengan cara ini bikarbonat di reapsorpsi kembali.

Berdasarkan pH urin, ginjal dapat mengembalikan bikarbonat ke dalam darah atau membiarkannya

keluar melalui urin.

Sekresi Ion Hidrogen

Ginjal mengekskresikan ion hydrogen dari tubulus proksimal dan distal sangat sedikit, hanya

sekita 0.025 mmol/L (pH 4.6) atau o.i mEq/L pada pH urin 4.0. untuk mengeluarkan 30-40 mmol ion

hydrogen diperlukan urin 1200 L per hari. Namun adanya aktifitas buffer di dalam lumen tubulus tidak

memerlukan volume urin sebesaritu. Buffer utama tubulus adalah buffer fosfat dan ammonia.

Produksi dan Ekskresi NH₄

Sebenernya pasangan ammonium/ammonia tidak berfungsi buffer secara fungsional (pKa = 9.4)

tetapi mempunyai peran sebagai pengangkut utama proton ke urin. Dengan cara ini dua kali jumlah

asam dapat dikeluarkan pada pH 4.5.