Tuesday, November 30, 2010

Biokimia Asam Basa Tubuh

Pengaturan Asam Basa Tubuh

Sekilas Mengenai pH tubuh
Didalam tubuh, keseimbangan pH dikendalikan secara ketat. pH cairan ekstraseluler adalah 7. pH darah normal adalah 7.35 hingga 7.45. Bila pH didarah berada < 7,35 maka terjadi acidemia/ asidosis. Sedangkan bila > 7,45 terjadi alkalosis/ alkalemia. 

Rentang pH yang ditolerir tubuh adalah 6,8 – 8,0 . Rentang tersebut merupakan ’survival range’, namun tetap saja keadaannya berat dan membahayakan, butuh dikoreksi. Apalagi bila sudah mencapai 6,8 atau 8,0, koreksi harus sesegera mungkin, tubuh akan tidak bekerja dengan baik. Bahkan bila <6,8 atau > 8,0 akan menyebabkan kematian. Oleh karena itu diperlukan sistem yang menjaga agar pH tubuh tetap normal. Adapun mekanisme yang mempertahankan itu adalan organ paru dan ginjal, serta buffer kimia dalam tubuh.


pH cairan tubuh  harus dipertahankan dalam rentang 7,35-7,45 sebab:
  • Metabolisme tubuh banyak menghasilkan asam/ basa (terutama asam). Contohnya pada glikolisis anaerob dihasilkan asam laktat. Pada siklus asam sitrat juga dihasilkan CO2, yang juga berkontribusi untuk menghasilkan asam karbonat. 
  • Sebagian besar enzim sangat peka terhadap perubahan pH (beberapa enzim bekerja optimal pada pH tertentu). Bila keadaan fisiologis baik maka kerja enzim optimal. Bila suhu berubah, enzim bekerja juga, namun tidak maksimal.
  • Perubahan pH juga mempengaruhi kerja enzim seluler dan fungsi organ penting yaitu otak dan jantung 
  • Juga berpengaruh pada eksitabilitas saraf dan otot. Perubahan pH berbanding terbalik dengan eksitabilitas otot, bila pH meningkat maka eksitabilitas menurun, begitu pula sebaliknya.
Imbangan Asam dan Basa dalam Tubuh
pH cairan tubuh selalu dalam batas normal karena konsentrasi H+ yang dilepaskan sama dengan yang diserap. Sumber asam untuk tubuh antara lain

  • Makanan ( jus apel, jus tomat,dll)
  • Metabolisme protein, menghasilkan sulfat & fosfat. 
  • Metabolisme asam lemak menghasilkan benda keton. Benda keton yang dioksidasi lebih lanjut akan menghasilkan asam. Benda keton sendiri sudah merupakan asam. Contoh benda keton adalah aseton, asetoasetat, dan asam butirat.
  • Glikolilisis anaerob menghasilkan: laktat 
  • Glikolisis aerob menghasilkan CO2
  • Metabolisme seluler secara keseluruhan (glukosa, protein) menghasilkan CO2 
Dengan kata lain asam-asam yang dihasilkan tubuh: Asam karbonat, Asam sulfat, Asam fosfat, Asam laktat, Asam sitrat, Ion ammonium, benda keton (Asam asetoasetat, b-hidroksi butirat, Aseton)

Sistem Pengaturan Keseimbangan Asam Basa Tubuh 
Sistem yang mengatur pH tubuh ini adalah sistem buffer, organ ginjal dan paru-paru. Bisa dikatakan bahwa buffer tubuh terbagi dua, yaitu buffer kimia dan buffer fisiologis (eksresi H+ oleh ginjal dan eksresi CO2 oleh paru).

Berdasarkan waktu yang digunakan, pengaturan pH dapat terbagi menjadi:
1. Pengaturan Jangka Panjang yaitu dengan melakukan proses eliminasi, mengadakan ‘pembuangan’ agar dicapai keseimbangan pH, bukan sekedar netralisasi. Bila pengaturan jangka pendek gagal, maka dilanjutkan pengaturan jangka panjang. Dilakukan oleh paru-paru dan ginjal.

Cara paru-paru mengatur pH adalah:
Secara umum, dengan mengatur respiratory rate atau frekuensi pernafasan paru-paru dapat mengatur pH cairan tubuh. Mekanismenya memakan waktu beberapa menit hingga jam.  Hal ini berhubungan dengan pengeluaran atau bahkan konservasi CO2.

Cara ginjal mengatur pH adalah:
Mekanisme umunya yaitu dengan mengeksresikan H+ dan reabsorbsi kembali HCO3- (kompenen basa tubuh). Mekanismenya memakan waku beberapa jam hingga hari.  

2. Pengaturan Jangka Pendek dilakukan dengan sistem buffer. Sifatnya hanya menetralkan saja, tidak mengeliminasi. Bisa bereaksi dengan cepat, dalam hitungan detik. 

Paru sebagai penjaga homeostasis pH 
Bila H+ dihasilkan pada reaksi metabolik, maka akan bereaksi dengan HCO3- menghasilkan H2CO3. H2CO3 dapat terurai menjadi CO2 dan H2O. Semakin banyak H2CO3 dihasilkan akan semakin menurunkan pH cairan tubuh, maka diuraikan menjadi CO2 dan kecepatan pengeluaran CO2 ditambah. (orang tersebut akan bernafas lebih sering) Sebaliknya bila pH tubuh menurun maka pengeluaran CO2 akan ditahan, dan terbentuk kembali H+ dan HCO3-, yang akan menurunkan pH darah menjadi normal. Intinya:

A. Pada keadaan ASIDOSIS METABOLIK (pH darah menurun), H2CO3 dalam darah akan dikurangi dengan meningkatkan proses pernafasan sehingga lebih banyak CO2 yg keluar melalui paru. Pengeluaran dilakuan dengan pernapasan yang cepat dan dalam.

B. Padakeadaan ALKALOSIS METABOLIK (pH darah meningkat), Tubuh akan menurunkan proses pernafasan sehingg CO2 tidak banyak dikeluarkan dan akan membentuk asam karbonat lebih banyak sehingga pH darah menurun.

Itu mengapa: Saat kita berlari (tubuh banyak membentuk asam laktat) asam ini dapat menurunkan pH darah maka paru-paru berespon dnegan meningkatkan jumlah perafasan kita, itu mengapa setelah berlari jauh kita akan terengah-engah atau ngos-ngosan

Ginjal Sebagai penjaga homestasis pH
Ginjal merupakan regulator pH yang efektif, bila ginjal gagal, homeostasis pH akan gagal. Cara kerja utamanya adalah dengan mengatur H+, baik di sekresi (bila terjadi asidosis) dan reabsorpsi (bila terjadi alkalosis). Ginjal juga melakukan sekresi dan reabsorpsi HCO3-.

Mekanisme lain yang dilakukan ginjal adalah dengan memproduksi amonia dan bufer as.karbonat/bikarbonat, dan buffer fosfat.

Ginjal merupakan sumber utama ammonia urin. Glutamin yang dideaminasi (dikatalisis oleh enzim gluteminase) menghasilkan ammonia (NH3). H+ hasil metabolisme akan berikatan dengan ammonia  dan membentuk ion ammonium  disekresikan ke urin (urin bisa menjadi lebih asam). Dengan mekanisme ini ginjal menjalankan pembuangan H+. Produksi ammonia di tubulus distal:

Pada gambar ditunjukkan bahwa didalam sel tubulus distal terjadi deaminasi asam amino menghasilkan ammonia. Amonia yang terbentuk akan dipasangkan dengan H+ yang disekresi dari sel, menghasilkan ammonium. Jadi H+ akan terbawa keluar melalui urin, dan kelebihan pH dalam tubuh bisa diatasi.

Sistem Buffer sebagai penjaga homeostasis pH
Buffer merupakan ‘garis pertahanan’ pertama dalam menangani perubahan pH. Buffer merupakan komponen yang bisa menarik/ melepaskan H+ dari suatu larutan, sehingga pH menjadi stabil.
Tiga jenis buffer:
• Bufer ASAM KARBONAT – BIKARBONAT (bekerja pada ECF )
• Bufer FOSFAT (ICF & urin)
• Bufer PROTEIN (ECF & ICF), bufer Hb (eritrosit), bufer asam amino & bufer protein plasma

Buffer Asam Karbonat-Bikarbonat
Fungsi utamanya untuk mencegah perubahan pH yang disebabkan oleh pengaruh asam fixed & asam organik pada cairan ekstraseluler. Buffer ini sangat tergantung dengan ginjal dan paru-paru. Buffer ini diperlukan agar mengikat H+ sehingga terbentuk H2CO3. Bila H2CO3 sudah terbentuk paru dapat menguraikan jadi CO2 yang siap dikeluarkan sehingga pHdarah terjaga dari penumpukan asam. 

Mekanisme ginjal untuk menjaga tersedianya HCO3- :
HCO3- yang difiltrasi semuanya direabsorpsi di tubulus proksimalis. H+ yang disekresikan ke dalam lumen akan berikatan dengan HCO3- yang ada pada larutan filtrate, menghasilkan H2CO3 yang terurai menjadi CO2 dan H2O yang keduanya direabsorpsi masuk lagi ke dalam sel. CO2 tadi bersama CO2 dan H2O dari darah akan berubah menjadi asam karbonat dengan katalisis oleh enzim carbonic anhidrase. Dalam sel ini asam karbonat diuraikan lagi menjadi H+ dan HCO3-. H+ akan dikeluarkan ke lumen, sedangkan HCO3- akan masuk ke aliran darah. Dikeluarkannya H+ disertai juga dengan masuknya Na kedalam darah. Jadi untuk setiap 1 H+ yang sekresikan akan dihasilkan reabsorpsi Na dan HCO3-.

HCO3- dibentuk lagi dalam tubulus distalis, untuk menggantikan HCO3- yg dipakai oleh asam yang tidak menguap (HCL, H3PO4, H2SO4 dan asam organik) dalam darah hasil prose metabolisme.

 Dalam keadaan normal, setiap hari :
- 30-50 mEq H+ dibuang dengan cara bergabung dengan amonia
- 10-30 mEq H+ sebagai asam dititrasi oleh bufer fosfat 


Keterbatasan buffer ini:

  • Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstraseluler oleh karena peningkatan CO2 . Terjadinya peningkatan CO2 berarti fungsi paru-paru tidak baik sehingga CO2 bertumpuk. Dalam masalah gangguan pH akibat respiratorik, sebagian besar tidak bisa diatasi oleh buffer bikarbonat.
  • hanya berfungsi bila sistem pernapasan bekerja normal
  • kemampuan menyelenggarakan bufer tergantung tersedianya HCO3-, hal ini berarti tergantung optimalnya fungsi ginjal. 
Buffer Fosfat 
Berperan pada ICF dan urin. Mekanismenya yaitu dengan menyerap kembali semua HCO3- , dan H+ yg disekresi akan mengubah Na2HPO4 menjadi NaH2PO4 dengan akibat keasaman urin meningkat dan pH urin menurun.

Buffer Protein
Dapat mengatur pH cairan intra maupun ektrasel. Terdiri dari buffer asam amino, buffer protein plasma, dan buffer Hb. 




Reaksi:

0 komentar:

Post a Comment