BI

DIS

HUSNI F

RABIU

KIMIA

ISUSUN OLEH:

I FAUZAL RAMDAN

IUL PRIYANTONO

1

IA

AN

O

2

Hai teman-teman.. (malas basa-basi soalnya ntar kepanjangan di pembukaannya.. trus ntar

kalian kebanyakan nge-printnya lagi gara-gara banyak cuap-cuap di awal tentir. Jdi

pembukaannya dikit ajj ya, aq juga lagi malas buat pembukaannya..)

Nah di tentir ini ada 3 pokok bahasan yang akan diangkat, antara lain:

• Pengaturan Imbangan Asam Basa oleh tubuh

• Komponen dan fungsi bufer kimiawi

• Kelainan Imbangan Asam Basa: asidosis and alkalosis

Sebelum masuk ke pembahasan di atas, kita akan me-review ulang tentang asam, basa dan

pH. pH adalah satuan yang digunakan untuk menunjukkan derajat keasaman atau kebasaan

suatu larutan, nilai pH didapatkan dari perhitungan:

pH= - log [H+]

masih inget kan pelajaran SMA??

H+ adalah suatu proton (ion hydrogen). Nilai pH berkisar antara 0-14. Jika suatu larutan

memiliki [H+] tinggi, maka larutan tersebut bersifat asam dan memiliki pH <7. Sebaliknya, jika

suatu larutan memiliki [H+] rendah, maka larutan tersebut bersifat basa dan memiliki pH>7.

3

Asam adalah donor proton ([H+]) sedangkan basa adalah penerima proton ([H+]) atau yang

memberikan [OH-] dalam larutan. Asam kuat (misalnya HCL, H2SO4) terdisosiasi secara

sempurna menjadi anion dan kation di dalam larutan. Asam lemah terdisosiasi hanya

sebagian dari larutan asam (contohnya asam laktat dan asam karbonat). Hampir sama

dengan konsep asam kuat dan asam lemah, basa kuat (seperti KOH atau NaOH) terdisosiasi

secara sempurna dalam larutan. Contoh basa lemah adalah Ca(OH)2.1

Setelah memahami konsep pH, sekarang kita masuk membahas tentang pH di dalam

tubuh… (yang belum ngerti tentang pH, baca lagi sebelum masuk ke pembahasan

berikutnya, biar lebih nyambung)

pH cairan tubuh baik ekstrasel, intrasel maupun darah, dijaga dengan ketat melalui proses

homeostasis. pH cairan ekstrasel dijaga supaya nilai pH-nya konstan yaitu 7,4 sedangkan di

darah, rentang nilai pH yang dikatakan normal adalah berkisar antara 7,35-7,45 (kecil banget

kan rentangnya). Nah jika pH dalam cairan tubuh itu <6,8 atau >8,0 maka akan menyebabkan

kematian.. (nah lo!!). Suatu keadaan yang dinamakan asidosis terjadi apabila pH dalam

cairan tubuh <7,35 dan keadaan yang dinamakan alkalosis terjadi apabila pH dalam cairan

tubuh >7,45.

4

Kemudian sekarang kita akan mempelajari tentang imbangan asam basa.. apa tuh?? Nah

imbangan asam basa itu adalah keadaan dimana [H+] yang diserap selalu setara dengan

[H+] yang dilepaskan. Tujuannya ya udah pasti, untuk mempertahankan pH cairan tubuh

supaya tetap berada dalam rentang normal (pH darah 7,35-7,45). Hasil metabolism didalam

tubuh menyebabkan terbentuknya asam dan basa (terutama asam, cth: asam laktat dari

respirasi anaerob) dan sebagian besar enzim bekerja pada pH tertentu (kerja optimal di pH

optimal). Oleh karena itu, pH cairan di dalam tubuh harus dijaga ekstra ketat supaya kerja

normal tubuh dapat berlangsung dengan baik.

Pengaruh perubahan pH selain mempengaruhi kerja enzim di dalam tubuh, juga

mempengaruhi kerja organ tertentu seperti otak dan jantung. Eksitabilitas saraf dan otot

juga dipengaruhi oleh perubahan pH. Jika pH menurun maka eksitabilitas saraf dan otot juga

akan menurun, begitu juga sebaliknya.

Dalam kondisi fisiologis, tubuh

banyak makanan yang lebih as

NaHCO3 yang juga bisa ditemu

protein bisa menghasilkan asam

polipeptidanya banyak) dan asa

keton (contoh: aseton, asam

anaerob menghasilkan asam lak

dan reaksi metabolisme seluler

ngebentuk asam karbonat H2CO

segera terurai menjadi HCO3- da

asam trikarboksilat) dan ion am

kesan asam-nya?

uh kita itu cenderung jadi asam. Kenapa? Pert

asam (jarang lah makanan bersifat basa, palin

emui di obat antasida kan bisa bikin alkalosis)

sam sulfat (sebenarnya gak ada di asam aminony

asam fosfat, metabolisme asam lemak mengh

am asetoasetat, sama asam beta-hidroksibuti

laktat, dan yang terakhir CO2 dihasilin sama

luler. Perlu diingat bahwa CO2 bisa bereaksi sa

2CO3 yang dikatalisis oleh enzim karbonat anhidr

dan H+. Ada juga asam sitrat (salah satu kompo

amonium Keliatan kan dari yang semua disebu

5

Pertama makanan

alingan soda kue

sis), metabolisme

onya tapi di rantai

nghasilkan badan

butirat). Glikolisis

a glikolisis aerob

si sama H2O yang

hidrase dan sangat

mponen dari siklus

ebutin tadi itu ada

6

Dari gambar bisa dilihat gimana metabolism glukosa, asam lemak dan asam amino

menghasilkan CO2 yang bisa mengakibatkan perubahan pH tubuh.

Asam karbonat atau H2CO3 disebut juga sebagai asam volatil (Latin: volare – terbang). Ini

satu-satunya asam yang volatil dalam tubuh karena bisa menguap � dapat dikeluarkan

lewat paru – jadi mekanisme untuk “mengeliminasi”-nya bisa melalui paru – dan CO2 diubah

jadi H2CO3�berhubungan sama konsentrasi H2CO3 dan secara langsung menggambarkan

PCO2 yang berhubungan scr terbalik sama pH (inget rumus HH: ; dan jenis asam lainnya

adalah asam non-volatil (H2SO4 dan H2PO4) yang ga bisa dikeluarkan lewat paru. Di slide

ditulis sebagai asam fixed (tidak terpisahkan di dalam larutan, seperti asam sulfat dan

fosfat); sama asam organik (hasil metabolisme anaerob, seperti asam laktat yang

merupakan hasil dari asam piruvat).

Nah, setelah kita belajar dasar-dasarnya, sekarang kita akan belajar gimana sih tubuh kita

mmpertahankan pH nya..

Imbangan asam-basa dipertahankan di dalam tubuh dilakukan deng ancara melakukan

pengaturan imbangan ion hidrogen (H+). Bagaimana cara mengatur ini? Nah tubuh

melakukan 3 mekanisme untuk menjaga agar ion hydrogen di dalam tubuh tetap seimbang.

3 mekanisme itu melalui system Buffer (penyangga), Paru dan Ginjal. Ketiganya diurutkan

berdasarkan waktu kerjanya dalam merespons ketidakseimbangan asam-basa (buffer

kimiawi: instan, hitungan detik saja; paru: hitungan menit; ginjal: hitungan jam sampai hari).

Buffer disebut juga pengaturan jangka pendek yang hanya MENETRALISIR dari perubahan

pH bukan mengeliminasi agen dari penyebab perubahan pH. Sedangkan paru dan ginjal

disebut juga pengaturan jangka panjang yang melakukan proses ELIMINASI agen2 penyebab

perubahan pH, bukan menetralisirkan perubahan tersebut.

7

Coba lihat gambar/skema di atas.. bisa dilihat bahwa tubuh melakukan mekanisme utk

menjaga agar pH tetap seimbang (bahasa kerennya tawazun) dengan dua lini yaitu buffer

kimiawi dan buffer fisiologis.. buffer kimiawi dibagi menjadi 3 yaitu system buffer

bikarbonat, fosfat dan protein. Lah bedainnya gimana?? Kalo bikarbonat itu kerjanya di

ekstraseluler makanya bikarbonat banyak terdapat di ekstraseluler. Sedangkan fosfat itu

kerjanya di intraseluler makanya ion fosfat banyak di intraseluler kayak yg dijelasin shiddig

kmren tuh.. lah kalo gitu si protein kerjanya dimana? Di kantoran? Di rumah sakit? Teettt

jawabannya salah, yang bener itu system buffer protein kerjanya di dalam dan di luar sel.

Untuk yang lini kedua, kami akan coba jelasin per bagian…

Paru

Bagaimana paru bisa mengatur pH dalam tubuh? Paru melakukan mekanisme homeostasis

pH tubuh dengan cara mengatur tingkat pernapasan (respiratory rate). Caranya seperti ini

nih:

• Saat pH darah turun (kadar CO2 di darah tinggi � H2CO3 juga tinggi), paru

meningkatkan RR-nya sehingga akan lebih banyak CO2 yang akan dibuang melalui

paru.

• Saat pH darah naik (kadar CO2 di darah rendah � H2CO3 juga rendah), paru

menurunkan RR-nya sehingga akan lebih banyak CO2 yang akan tertahan di dalam

tubuh yang kemudian menyebabkan penurunan pH.

Gambar diatas itu maksudnya P

CO2 dikeluarkan.. CO2 diangkut d

bergabung dengan ion hydrog

karbonat anhidrase, asam karb

dikeluarkan melalui ekspirasi par

Yang perlu dipegang erat-erat su

penurunan pH darah.

ya Paru-Paru.. Ilustrasi diatas menjelaskan baga

ut dalam bentuk ion bikarbonat. Ion bikarbonat

rogen membentuk asam karbonat.. dengan b

karbonat akan dipecah menjadi air dan CO2

paru.

t supaya ngerti gambar di atas, peningkatan CO

8

agaimana caranya

nat tersebut akan

n bantuan enzim

seterusnya CO2

CO2 menyebabkan

Ginjal

Ginjal merupakan regulator pH

serta mengatur sekresi, ekskres

Jawabannya adalah dengan

bikarbonat dan buffer fosfat. K

banyak HCO3- dalam urine yang

(banyak H+ dalam urine yang di

dan buffer fosfat. Beuh, penting

ngk bisa mmpertahankan homeo

Ginjal menghasilkan amonia dar

glutaminase. Nah, inget kan kon

mengalami asidosis? Nah H+ ini

masih berada di dalam tubulus d

ginjal). Jadilah H+ dikeluarin mel

Nah tadi udah dibilang bahwa g

Gimana caranya? Sebenernya di

pH yang efektif. Ginjal mengatur sekresi dan re

kresi dan reabsorpsi H+. bagaimana ginjal bisa

n produksi ammonia, produksi buffer asam

Kalo terjadi alkalosis maka otomatis pH urine

ng ga semuanya tereabsoprsi); sementara kalo a

g dikeluarin). Ginjal juga berperan dalam mengha

ting bener fungsi ginjal yak?? Gimana kalo ginjal

meostasis pH tubuh donk.. (ini salah efeknya)

dari deaminasi glutamin (as amino) yang dikatal

kondisi dimana H+ tadi banyak terdapat di urine

ini keiket sama amonia di lumen tubulus dista

us distal (inget lagi H+ yang lagi kita bicarain ada

melalui urin dalam bentuk ion amonium (NH4+).

a ginjal itu berfungsi mengatur sekresi dan rea

a di fisiologi udah dijelasin, tpi diulang lagi deh

9

reabsorpsi HCO3-

isa mengatur pH?

sam karbonat/ion

rine naik (lantaran

lo asidosis pH urin

ghasilkan amonia

jal rusak? Ya, ginjal

atalisis oleh enzim

ine lantaran tubuh

istal ataupun saat

adanya di tubulus

+).

reabsorpsi HCO3-.

eh supaya ngerti..

Ion bikarbonat direabsorpsi di tu

ini.

Di tubulus distal HCO3- dibentu

menguap (HCL, H3PO4, H2SO4

metabolisme.

Gambar di atas merupakan skem

Sekresi H+ hampir sama dengan

akan bergabung menjadi H2CO

yang tidak stabil dan langsung m

i tubulus proksimal dengan cara seperti pada ga

uk lagi, utk menggantikan HCO3- yg dipakai ole

4 dan as. organik) dalam darah yang merupaka

kema sekresi H+ di dalam tubulus distal.

gan yang terjadi di tubulus proksimal. Pertama

CO3 dengan bantuan enzim CA, bentuk ini meru

g menjadi ion-ion yaitu H+ dan HCO3-. Ion hydrog

10

gambar di bawah

i oleh asam yg tdk

akan hasil proses

ama, H2O dan CO2

erupakan bentuk

rogen akan keluar

11

ke dalam urin dan menggantikan kedudukan satu ion natrium yang berada dalam urin

(dalam bentuk senyawa Na2HPO4-. Ion natrium yang ditukar tadi akan masuk ke dalam sel.

Akibat dari pergantian dua ion tersebut, pH urin menjadi turun dari 7,4 sampai 6,0. Proses

pertukaran tersebut berlangsung sampai pH 4,5. Bila keadaan ini terjadi maka sekresi H+

TERHENTI oleh karena selisih H+ filtrat dan sel tubulus terlalu tinggi. Nah kalo gitu berarti

seharusnya urin asam donk.. koq urin normal pH nya sekitar 7?? Jadi, untuk mencegah

terjadinya pH yang rendah dan menjamin tersedianya HCO3- ginjal melakukan dua

mekanisme, yaitu:

• Untuk menjamin tersedianya HCO3- dilakukan dengan cara semua HCO3

- diserap

kembali dan H+ yang disekresi berikatan dengan HPO4 2- → H2PO4

- dengan akibat

↑ keasaman urin dan ↓ pH urin.

• Untuk mencegah rendahnya pH, ginjal mensekresikan ammonia. Kenapa ammonia?

Karena NH3 itu kan basa, dan dia berperan sebagai buffer – Ya, dalam kondisi

asidosis, H+ banyak harus dikeluarin ke urine. Dengan adanya buffer, kan H+

dikeluarin dalam bentuk NH4+, sehingga lebih banyak lagi H+ yang dikeluarin sebelum

pH urine turun. Kalo ga di-buffer, H+ bakalan banyak di urine dan sangat menurunkan

pH urine. Kalo pH turun mendekati nilai 4.5, mekanisme segala macam pompa ion

yang ada di lumen tubulus bakalan rusak dan terganggu. Cara lain tubuh mengakali

supaya banyak H+ yang bisa dikeluarin adalah dengan buffer fosfat yang membantu

di dalam urine. Sekitar 30-50 mEq H+ digabungin sama amonia; sedangkan sekitar 10-

30 mEq H+ dinetralisir sama buffer fosfat. Amonia disekresi di sel tubular (rasanya di

tubulus bagian distal) dan laju sekresinya tergantung jumlah ion H+ yang harus

dieksreksi melalui sel tubular.

Di awal-awal udah dijelaskan ttg pengertian asidosis dan alkalosis. Asidosis terjadi jika pH

tubuh <7,35 sedangkan alkalosis terjadi jika pH tubuh >7,45. Kenapa bisa tubuh

mempertahankan pH nya? Bagaimana respon tubuh untuk mengatasi keadaan yang

menyimpang? Caranya seperti ini.. tubuh melakukan kompensasi yang merupakan respon

tubuh untuk menanggulangi ketidakseimbangan asam basa di dalam tubuh. Ada dua macam

12

kompensasi yang dilakukan oleh tubuh, yaitu kompensasi parsial dan sempurna.

Kompensasi dikatakan parsial jika pH setelah kompensasi masih diluar rentang normal, dan

dikatakan sempurna jika setelah kompensasi pH berada di rentang normal. Ditinjau dari

siapa yang melakukan kompensasi, terbagi menjadi kompensasi respiratorik apabila paru

melakukan modifikasi aktivitasnya untuk mengubah laju nafas misalnya (hiperventilasi,

hipoventilasi). Penyebabnya berarti dari metabolik – sementara itu kalo penyebebabnya itu

respiratorik, kompensasinya adalah kompensasi metabolik yang dilakukan terutama melalui

ginjal.

Gambar di atas menjelaskan mengenai kompensasi ketika terdapat kelebihan H+ di dalam

tubuh. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, terdapat tiga cara untuk mengembalikan

keasaman tubuh ke tingkat yang normal, yaitu melalui system buffer tubuh, paru-paru, dan

ginjal.

System buffer akan mengikat kelebihan H+ yang ada di dalam tubuh. Paru-paru akan

mengkompensasi kelebihan asam dengan mengeluarkan CO2 ke luar tubuh. Sedangan ginjal

akan mengkompensasinya dengan banyak mensekresikan H+ dan dikeluarkan bersama urin.

13

Kalo gambar ini sebaliknya dari gambar yang tadi, yapz gambar ini menjelaskan mekanisme

tubuh ketika mengalami alkalosis (pengurangan kadar H+ di dalam tubuh). Nggak jauh

berbeda ma yang dilakuin ma tubuh ketika mendapatkan kelebihan asam yang tadi udah

dijelasin. Intinya mekanismenya ada tiga, yaitu yang pake buffer, paru, ma ginjal. Sistem

buffer berusaha buat melepaskan ion H +, paru akan berusaha buat negeluarin CO2 yang

sedikit, terus ginjal akan mengurangi sekresi H+nya.

kan ada rumus gini: pH = 6,10 + log �����

��

��, hubungannya ma asidosis / alkalosis metabolic/

respiratorik:

kalo asidosis atau alkalosis metabolic tu disebabkan oleh meningkat atau menurunnya kadar

HCO3 di dalam darah. Kalo asidosis atau alkalosis respiratorik disebabkan oleh penigkatan

atau penurunan tekanan CO2 di dalam darah.

Diitung2, dengan pH darah 7,4, didapetin bahwa log ( [HCO3-] / [H2CO3] ) itu 1,3. Karena

antilog 1,3 itu mendekati 20 jadinya konsentrasi HCO3- 20 kali lipat konsentrasi H2CO3. Nah,

nilai 1,3 perbandingan log ini bisa berubah kan? Kalo berubah maka pH ga lagi 7,4. Jadi, kalo

nilai [HCO3-]/[H2CO3] berkurang dari 20 (bisa karena HCO3- yang turun atau justru H2CO3 =

CO2 yang naek,), maka nilai log dari ini kurang dari 1,3 sehingga penjumlahan dengan 6,1

akan kurang dari 7,4 � asidosis. Sebaliknya, terjadi alkalosis. Ventilasi paru memegang

peranan yang besar dalam menciptakan kondisi asidosis/alkalosis respiratorik.

14

Gangguan asidosis/alkalosis metabolik paling umum sih karena: (1) produksi as. fixed/

organik yang ga bener , misal asidosis laktat (hipoksia jaringan berkepanjangan �

metabolisme anaerob � jadilah laktat dihasilin), misalnya pada pendaki gunung; selain

asidosis laktat bisa disebabin karena ketoasidosis (badan keton meningkat karena kelaparan

/ DM defisiensi insulin sehingga glukosa ga dimanfaatkan dan badan menghasilkan energi

dari metabolisme lipid dan keton yang disebut ketoasidosis); terus penyebab yang relative

jarang karena (2) gangguan ginjal contohnya glomerulonefritis yang nyebabin H+ enggak

disekresi; 3) kehilangan bikarbonat misalnya akibat diare kronik dan berkepajangan. Inget

pula bahwa HCO3- banyak dikeluarin ke lumen saluran cerna terutama oleh pankreas dan

empedu untuk netralisir efek H+ asam lambung kalo ga diserep karena tinja terlalu cepet

lewat akibatnya menurunkan ketersediaan buffer ini.

Kalo penyebab asidosis metabolic di slide dibagi menjadi yang disebabin oleh (1) anion yang

tidak terukur meningkat ma (2) anion yang tidak terukur normal. Anion yang tidak terukur

itu kayak albumin, fosfat, ma sulfat, nah kadar mereka tu meningkat dalam darah. Anion

yang tidak terukur meningkat itu bisa disebabin oleh Ketoasidosis diabetes, Payah ginjal

azotemia, Asidosis laktat , and Keracunan akibat salisilat, metil alkohol, paraldehid, etilen

glikol. Terus asidosis metabolic juga nggak hanya disebabkan oleh peningkatan anion yang

tidak terukur, tapi bisa oleh penyebab lain, antara lain: Diare dan fistula yg bersekresi,

Pemberian amonium klorida, Tubulus ginjal asidosis (proksimal & distal),

Uterosigmoidoskopi, Inhibitor karbonat anhidrase, Asidosis “expansion”.

Terus ada niy yang disebut dengan anion gap. Katanya konsep anion gap ini penting untuk

diagnosis keseimbangan asam basa. A = { [Na+] + [K+ ] } - { [Cl-] + [HCO3 - ] } . rumus ini buat

mengukur anion gap. Normalnya jumlah konsentrasi kation (Na+ ma K=) pasti lebih besar

daripada kadar anion (Cl- ma HCO3-). Pertanyaannya, kenapa yang digunakan Cuma

konsentrasi natrium, kalium, klorida, ma bikarbonat saja? Mana kayak ion fosfat dll? Itu

karena ion-ion ini adalah ion-ion yang terukur dalam pemeriksaan laboratorium. Normalnya

nilai dari anion gap adalah 12-16 mEq/L. terus bisa juga nilainya 8-12 mEq/L, tapi dengan syarat

kadar ion kaliumnya ga dihitung.

15

Tadi udah ngomongin tentang asidosis, sekarang saatnya ngomongin tentang alkalosis.

Penyebab alkalosis antara lain adalah kehilangan asam (muntah-muntah, drainase lambung),

pengobatan diuretika, alkalosis posthiperkapnia, sindroma kelebihan mineralo kortikoid:

aldosteronism, sindrom Cushing, sindrom Bartter, tumor yg mengekskresi ACTH, keracunan

licorice, pemberian alkali yangg berlebihan, kekurangan kalium yang berat, dan yang terakhir

karena alkalosis kontraksi.

Itulah dia tentir biokimia yang bisa kami buat.. kalo ad yang salah tolong langsung beritahu

ya..