Wiryatun LestarianaBagian Biokimia Fak. KedokteranYogyakartaAir, pH dan Buffer

PengantarAir - molekul yang sangat essensial bagi kehidupan - berfungsi sebagai reaktan dan juga produk dalam banyak reaksi metabolik - homeostasis, merupakan pemeliharaan lingkungan internal yg essensial bagi kesehatan, mencakup distribusi air dalam tubuh, pemeliharaan pH dan konsentrasi elektrolit - 2/3 jumlah air tubuh (55-65% berat badan pada laki-laki dan 10% lebih rendah pada wanita) terdapat dalam cairan intrasel - dari sisanya cairan ekstraseluler, 25%-nya merupakan penyusun plasma darah

Total air tubuh

Didistribusikan terutama dalam 2 kompartemen: intra seluler dan ekstraselulerCairan dalam sel tubuh cairan intraseluler dan cairan diluar sel tubuh (cairan ekstrseluler)Cairan ekstraseluler adalah heterogen: 1. plasma 2. cairan intersisial dan limfe 3. jaringan penghubung padat, kartilago, dan tulang 4. cairan transeluler

Asupan dan pengeluaran air tubuh

Asupan air - orang dewasa normal asupan air termasuk yang dibentuk dalam tubuh: 2.500 ml/hari ( asupan peroral dalam bentuk air/minuman: 1.200- 1.500 ml dan dalam makanan: 770 1.000 ml) - air yang dibentuk dalam tubuh (air metabolik) dihasilkan dari oksidasi bahan pangan (200 300 ml/hari) tergantung dari kecepatan metabolisme individu

lanjutan

Pengeluaran air: melalui 4 jalan yaitu - kulit: sebagai perspirasi keringat - paru-paru: sebagai uap air - ginjal: sebagai urin - usus: sebagai feses

Pengeluaran air karena penyakit: - penyakit ginjal, hampir 2 kali lipat, dapat juga terjadi pada operasi, demam. - pada suhu lingkungan yang tinggi, diare dan muntah-muntah berat. Kondisi ini dapat berakibat fatal pada anak-anak

Pengaturan keseimbangan air

Tergantung pada mekanisme hipotalamus dalam mengendalikan rasa haus, hormon antidiuretika (ADH), retensi atau ekskresi air oleh ginjal, kehilangan air melalui penguapanKondisi kekurangan atau kelebihan cairan tubuh terjadi sering disertai defisiensi Natrium atau kelebihan Natrium

lanjutan

Kekurangan air dapat terjadi karena - asupan kurang (misal kondisi koma), - kehilangan cairan yang banyak (keringat keluar banyak: poliuria pd DM, diare pd bayi)Kelebihan air dapat terjadi karena - peningkatan asupan cairan tubuh (pemberian cairan infus yang berlebihan) - penurunan ekskresi (pada gagal ginjal berat)

lanjutan

Bagaimana tubuh mempertahankan air tetap normal? - Tubuh menggunakan mekanisme osmotik dan nonosmotik yaitu * respon menyimpan air melalui antideuresis * respon mendapatkan air dengan rasa haus, dua respon tersebut untuk mempertahankan homeostasis

lanjutan

Bagaimana mekanisme respon meningkatkan air tubuh? - untuk meningkatkan osmolaritas cairan ekstrasel sebesar 2% saja dapat memacu rasa haus dan pelepasan ADH dari hipofisis

Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi air tubuh

Elektrolit terutama Natrium dan KaliumSenyawa organik dengan ukuran molekul besar terutama proteinSenyawa organik dengan ukuran molekul kecil (glukosa, urea, asam-asam amino, dsb) lanjutan

Elektrolit * karena elektrolit anorganik jumlahnya besar dalam tubuh trtm. natrium dan kalium, maka elektrolit ini sangat berpengaruh dalam distribusi dan retensi air dalam tubuh * natrium mrpk. kation terbanyak di jaringan ektraseluler, sedang kalium mrpk. kation terbanyak dalam jaringan intraseluler * karena air dpt bebas berdifusi melawan barier sel, maka gerakannya tergantung dari perubahan kadar elektrolit secara osmotik

lanjutan

B. Senyawa organik: protein - protein plasma penting dalam pertukaran cairan antara sirkulasi darah dan cairan intersisial - efek fraksi protein plasma dan jaringan terutama pada pemindahan cairan dari kompartemen satu ke kompartemen yang lain tidak pada total air tubuh

lanjutan

C. Senyawa organik: - glukosa, - urea, - asam-asam amino,dll. karena dengan mudah senyawa tsb. berdifusi menembus membran sel, senyawa tsb. tidak penting dalam distribusi air, sehingga tidak mempengaruhi total air dalam tubuh

Dehidrasi

Tidak hanya berarti perubahan kesimbangan air, tetapi juga terjadi perubahan dalam elektrolit kehilangan air yang berlebihan akan mengakibatkan kehilangan elektrolit yang banyak cairan ekstraseluler menjadi pekat hipertonik thd sel, kompensasi cairan sel keluar ke ekstraseluler intraseluler mengalami dehidrasi Gejala: pusing, mual-mual, panas dan tubuh kering, mulut kering, kehilangan koordinasi, urin volumenya kecil dan kental shok

pHpH

pH merupakan log negatif dari consentrasi ion hidrogen pH = - log(H+)Dalam keperluan Biokimia harga pH sangat dibutuhkanSebagai contoh: berapa pH air murni pada suhu 250C?Jawab: pada suhu 250C air mempunyai kadar ion OH- = kadar ion H+ = 107 pH air murni pada suhu 250C = - log 107 = 7 Nilai pH yang rendah bersesuaian dengan kadar ion H+ yang tinggi dan pH yang tinggi bersesuaian dengan kadar ion H+ yang rendah

Larutan Buffer

Larutan asam lemah dan basa konjugat-nya atau basa lemah dan asam konjugatnya menunjukkan fenomena bufferingBuffering tendensi untuk melawan suatu perubahan pH (mempertahankan harga pH tetap)

Sistem buffer dalam darah

Meskipun darah vena lebih banyak mengandung CO2 dibanding darah arteri, sistem buffer dalam darah sangat efisien, sehingga pH darah vena hanya sedikit lebih asam dari darah arteri: 7,40 : 7,43Buffer darah mengandung protein plasma, hemoglobin, oksihemoglobin, bikarbonat dan asam fosfat anorganik

Keseimbangan asam basa

pH darah: merupakan gambaran rasio kadar asam karbonat (H2CO3) terhadap kadar bikarbonat (HCO3-) yaitu 1 : 20 (pH darah normal) bila ada perubahan dalam rasio terjadi gangguan keseimbangan asam basa tubuh dalam darah dan jaringan kondisi alkalosis atau asidosis Kandungan H2CO3 dalam darah dibawah kontrol sistem respirasi terjadi gangguan asam basa dalam darah yang disebabkan perubahan kadar H2CO3 dalam darah yang betul-betul berhubungan dengan respirasi

Asidosis respiratorik akan terjadi bila penimbunan H2CO3 dalam darah

CO2 1 pH darah: = > HCO3- 20 Alkalosis respiratorik terjadi apabila kecepatan pembuangan CO2 berlebihan

CO2 1 pH darah: = < HCO3- 20

Bagaimana untuk mengembalaikan kondisi alkalosis atau asidosis kembali normal? Bagaimana kompensaia tubuh?Kompensasi tubuh dalam Asidosis respiratorik dilakukan oleh ginjal dengan reabsorbsi bikarbonat lebih banyak dalam tubulus renalis ratio asam karbont kembali 1:20 (pH darah kembali normal)

2. Alkalosis respiratorik reabsorbsi bikarbonat dibatasi dan diekskresikan melalui urin rasio asam karbonat dan bikarbonat kembali normal (1:20)Asidosis respirtorik atau alkalosis respiratorik akan dikompensasi kalau jumlah H2CO3 abnormal

Normal Asidosis Alkalosis

Metabolik Respiratorik Metabolik Respiratorik

U* K* U* K* U* K* U* K*

H2CO3

B.HCO3

pH 3

Rasio

H2CO3 1 : 20 > 1:20 1 ; 20 > 1:20 1 : 20 < 1 : 20 1 : 20 < 1 : 20 1 : 20

B.HCO3

SUKSES SELALU