Air, pH & ElektrolitAir, pH & Elektrolit

Oleh : Suyatno, Ir. M.KesOleh : Suyatno, Ir. M.Kes(Bagian Gizi FKM UNDIP Semarang)

Contact: Hp. 08122815730

Blog : suyatno.blog.undip.ac.idE-mail: suyatno_undip@yahoo.com

Air, pH & ElektrolitAir, pH & Elektrolit

Oleh : Suyatno, Ir. M.KesOleh : Suyatno, Ir. M.KesFKM UNDIP Semarang)

Contact: Hp. 08122815730

Blog : suyatno.blog.undip.ac.idmail: suyatno_undip@yahoo.com

PendahuluanPendahuluan

Air dapat dianggap sebagai unsur makanan yang Air dapat dianggap sebagai unsur makanan yang paling penting.paling penting.

Manusia dapat hidup tanpa makanan selama 20 Manusia dapat hidup tanpa makanan selama 20 sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati dalam 4 sampai 7 hari.dalam 4 sampai 7 hari.

Lebih dari 60 persen berat tubuh manusia terdiri Lebih dari 60 persen berat tubuh manusia terdiri dari air (M> F)dari air (M> F)

Sekitar 61 persen adalah intraselular dan sisanya Sekitar 61 persen adalah intraselular dan sisanya ekstra selular (termasuk plasma + 25%) ekstra selular (termasuk plasma + 25%)

PendahuluanPendahuluan

Air dapat dianggap sebagai unsur makanan yang Air dapat dianggap sebagai unsur makanan yang

Manusia dapat hidup tanpa makanan selama 20 Manusia dapat hidup tanpa makanan selama 20 sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati sampai 40 hari, tetapi tanpa air manusia mati

Lebih dari 60 persen berat tubuh manusia terdiri Lebih dari 60 persen berat tubuh manusia terdiri

Sekitar 61 persen adalah intraselular dan sisanya Sekitar 61 persen adalah intraselular dan sisanya ekstra selular (termasuk plasma + 25%) ekstra selular (termasuk plasma + 25%)

FungsiFungsi

Air: media semua reaksi kimia biomolekul Air: media semua reaksi kimia biomolekul organik & anorganik polar dlm sel hiduporganik & anorganik polar dlm sel hidup

Air melarutkan & mengubah struktur Air melarutkan & mengubah struktur biomolekul (asam nukleat, protein & biomolekul (asam nukleat, protein & karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen dengan gugus fungsional polarnyadengan gugus fungsional polarnya

Biomolekul nonBiomolekul non--polar (spt lipid) mengubah polar (spt lipid) mengubah struktur airstruktur air

Mekanisme homeostasis Mekanisme homeostasis mempertahankan lingkungan intrasel tetap mempertahankan lingkungan intrasel tetap konstan (pH, volume cairan & elektrolit/ konstan (pH, volume cairan & elektrolit/ mineral)mineral)

FungsiFungsi

Air: media semua reaksi kimia biomolekul Air: media semua reaksi kimia biomolekul organik & anorganik polar dlm sel hiduporganik & anorganik polar dlm sel hidupAir melarutkan & mengubah struktur Air melarutkan & mengubah struktur biomolekul (asam nukleat, protein & biomolekul (asam nukleat, protein & karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen karbohidrat) membentuk ikatan hidrogen dengan gugus fungsional polarnyadengan gugus fungsional polarnya

polar (spt lipid) mengubah polar (spt lipid) mengubah

Mekanisme homeostasis Mekanisme homeostasis mempertahankan lingkungan intrasel tetap mempertahankan lingkungan intrasel tetap konstan (pH, volume cairan & elektrolit/ konstan (pH, volume cairan & elektrolit/

Sifat KimiaSifat Kimia

Air Air pelarut biologis idealpelarut biologis ideal* bentuk molekul: tetrahedron* bentuk molekul: tetrahedron* molekul membentuk dipol (muatan * molekul membentuk dipol (muatan listrik/ elektron tersebar sama)listrik/ elektron tersebar sama)

* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogen ikatan paling lemahikatan paling lemah berpotensi menguraikan molekul berpotensi menguraikan molekul

lainlainAir terdissosiasi membentuk proton/ ion Air terdissosiasi membentuk proton/ ion hidrogen (Hhidrogen (H++) & ion hidroksil (OH) & ion hidroksil (OH

pelarut biologis idealpelarut biologis ideal* bentuk molekul: tetrahedron* bentuk molekul: tetrahedron* molekul membentuk dipol (muatan * molekul membentuk dipol (muatan listrik/ elektron tersebar sama)listrik/ elektron tersebar sama)

* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogen* membentuk ikatan hidrogenikatan paling lemahikatan paling lemahberpotensi menguraikan molekul berpotensi menguraikan molekul

Air terdissosiasi membentuk proton/ ion Air terdissosiasi membentuk proton/ ion ) & ion hidroksil (OH) & ion hidroksil (OH--))

Very polarVery polar(bipolar)(bipolar)

Tetrahedron formTetrahedron formOxygen is highly Oxygen is highly

Properties of waterProperties of water

Oxygen is highly Oxygen is highly electronegativeelectronegative

HH--bond donor and acceptorbond donor and acceptorHeat of vaporization, Heat of vaporization, Viscosity ++Viscosity ++Surface tension ++Surface tension ++

liquid

Properties of waterProperties of water

bond donor and acceptorbond donor and acceptor

H H

liquid

Hydrogen Bonding of WaterHydrogen Bonding of WaterOne H

associate with 4 other H

Crystal lattice of ice

Hydrogen Bonding of WaterHydrogen Bonding of WaterOne H2O molecule can

associate with 4 other H20 molecules

Ice: 4 H-bonds per water molecule

Water: 2.3 H-bonds per water molecule

Water dissolves polar Water dissolves polar compoundscompounds

solvation shelloror

hydration shell

Water dissolves polar Water dissolves polar compoundscompounds

NonNon--polar substances are insoluble in waterpolar substances are insoluble in water

Many lipids are amphipathic

polar substances are insoluble in waterpolar substances are insoluble in water

Many lipids are amphipathic

How detergents work?How detergents work?

Biological Biological Hydrogen Hydrogen

BondsBonds

nonnon--covalent interactionscovalent interactionscovalent interactionscovalent interactions

Relative Bond StrengthsRelative Bond Strengths

Bond typeH3C-CH3H-HIonicIonicH-bondHydrophobic interactionvan der Waals

Relative Bond StrengthsRelative Bond Strengths

kJ/mole8810440 to 20040 to 2002 - 20

Hydrophobic interaction 3 -100.4 - 4

Ionization of WaterIonization of WaterIonization of WaterIonization of Water

Ionization of WaterIonization of Water

H20 + H20

Keq= [H+] [OH-][H2O]

H20 H

[H O] K = [H+] [OH-][H2O] Keq = [H+] [OH-](1.8 X 10-16M)(55.5 M ) = [H+] [OH

1.0 X 10-14 M2 = [H+] [OH-] = KIf [H+]=[OH-] then [H+] = 1.0 X 10

K= konstanta disosiasi: kecenderungan asam & basa lemah utk terionisasi

Kw = pH + pOH = 14

Ionization of WaterIonization of Water

H3O+ + OH-0 H+ + OH-

Keq=1.8 X 10-16M

[H2O] = 55.5 M

] [OH-]] = Kw] = 1.0 X 10-7

K= konstanta disosiasi: kecenderungan asam & basa lemah

pH AirpH Air

Devised by Sorenson (1902)[H+] can range:

from 1M and 1 X 10-14

using a log scale simplifies notationnotation

pH = -log [H+]Water: pH= -log[H+]= - log 10

= - (Neutral pH = 7.0

Devised by Sorenson (1902)

14Musing a log scale simplifies

log 10-7

(-7) = 7

Komposisi dalam tubuhKomposisi dalam tubuh

Mencapai 50Mencapai 50--60% berat badan 60% berat badan

intrasel, 33% di ekstraselintrasel, 33% di ekstrasel

Distribusi cairan dlm tubuh ditentukan oleh Distribusi cairan dlm tubuh ditentukan oleh tekanan osmotik.tekanan osmotik.tekanan osmotik.tekanan osmotik.

Tekanan osmotik diperlihatkan oleh:Tekanan osmotik diperlihatkan oleh:1. Senyawa organik BM tinggi (c/ protein)1. Senyawa organik BM tinggi (c/ protein)2. Senyawa organik BM kecil, jmlh besar 2. Senyawa organik BM kecil, jmlh besar

(c/ glukosa)(c/ glukosa)3. Ion Na3. Ion Na++ di ekstrasel & Kdi ekstrasel & K

Komposisi dalam tubuhKomposisi dalam tubuh

60% berat badan 60% berat badan 67% di 67% di

intrasel, 33% di ekstraselintrasel, 33% di ekstrasel

Distribusi cairan dlm tubuh ditentukan oleh Distribusi cairan dlm tubuh ditentukan oleh

Tekanan osmotik diperlihatkan oleh:Tekanan osmotik diperlihatkan oleh:1. Senyawa organik BM tinggi (c/ protein)1. Senyawa organik BM tinggi (c/ protein)2. Senyawa organik BM kecil, jmlh besar 2. Senyawa organik BM kecil, jmlh besar

di ekstrasel & Kdi ekstrasel & K++ di intraseldi intrasel

Faktor yang mempengaruhiFaktor yang mempengaruhi

Jumlah cairan tubuh dipengaruhi oleh:Jumlah cairan tubuh dipengaruhi oleh:umur, aktivitas, & tekanan hidrostatikumur, aktivitas, & tekanan hidrostatik

Keseimbangan cairan: Input cairan Keseimbangan cairan: Input cairan cairancairan

Jalur pembuangan air saling berhubunganJalur pembuangan air saling berhubunganJalur pembuangan air saling berhubunganJalur pembuangan air saling berhubunganc/ udara panas: keringat >, urin , urin , urin , urin 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45 VomitVomit Use diuretic preparat Use diuretic preparat

Acids and Bases EquilibriaAcids and Bases Equilibria

pH value of artery bloodpH value of artery blood CO2 content in vena bloodCO2 content in vena blood

Gangguan KeseimbanganGangguan Keseimbangan

Asidosis : pH blood < 7,35Asidosis : pH blood < 7,35diabetic Ketoasidosisdiabetic Ketoasidosis

Alkalosis: pH blood > 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45Alkalosis: pH blood > 7,45

Use diuretic preparat Use diuretic preparat

Acids and Bases EquilibriaAcids and Bases Equilibria indicateindicate by:by:pH value of artery bloodpH value of artery bloodCO2 content in vena bloodCO2 content in vena blood

Alat kompensasi tubuhAlat kompensasi tubuh

Mekanisme di dlm tubuh harus mampu Mekanisme di dlm tubuh harus mampu mempertahankan pH darah dalam rentang mempertahankan pH darah dalam rentang normal normal mekanisme kompensasi, mekanisme kompensasi,

melalui:melalui:melalui:melalui:

Sistem dapar/buffer darahSistem dapar/buffer darah

Sistem respirasiSistem respirasi

Sistem ekskresi mll ginjalSistem ekskresi mll ginjal

Alat kompensasi tubuhAlat kompensasi tubuh

Mekanisme di dlm tubuh harus mampu Mekanisme di dlm tubuh harus mampu mempertahankan pH darah dalam rentang mempertahankan pH darah dalam rentang

mekanisme kompensasi, mekanisme kompensasi,

Sistem dapar/buffer darahSistem dapar/buffer darah

Sistem ekskresi mll ginjalSistem ekskresi mll ginjal

Sistem dapar darahSistem dapar darah

Darah mengandung sistem dapar : asam Darah mengandung sistem dapar : asam karbonat/garam bikarbonatkarbonat/garam bikarbonat

Persamaan Henderson Hasselbach:

Untuk mempertahankan pH darah tetap normal Untuk mempertahankan pH darah tetap normal (7,4) diperlukan perbandingan kadar garam (7,4) diperlukan perbandingan kadar garam bikarbonat: kadar asam karbonat = 20:1bikarbonat: kadar asam karbonat = 20:1

kadar B+.HCO3pH = pKa + log ---------------------

kadar H+.HCO3kadar B+.HCO3-

7,4 = 6.1 + log ---------------------

kadar H+.HCO3

Sistem dapar darahSistem dapar darah

Darah mengandung sistem dapar : asam Darah mengandung sistem dapar : asam karbonat/garam bikarbonatkarbonat/garam bikarbonat

Persamaan Henderson Hasselbach:

Untuk mempertahankan pH darah tetap normal Untuk mempertahankan pH darah tetap normal (7,4) diperlukan perbandingan kadar garam (7,4) diperlukan perbandingan kadar garam bikarbonat: kadar asam karbonat = 20:1bikarbonat: kadar asam karbonat = 20:1

kadar B+.HCO3---------------------- untuk pH darah 7,4 kadar H+.HCO3-

---------------------- nilai rasio Garam: Asam= 20:1

kadar H+.HCO3-

Sistem PernapasanSistem Pernapasan

Melibatkan:Melibatkan:1. pemasukan O2 & pelepasan CO2 di alveoli1. pemasukan O2 & pelepasan CO2 di alveoli2. Transportasi O2 dari alveoli ke jaringan2. Transportasi O2 dari alveoli ke jaringan3. Transportasi CO2 dari jaringan ke alveoli3. Transportasi CO2 dari jaringan ke alveoli

Ditentukan oleh proses difusi udara Ditentukan oleh proses difusi udara Ditentukan oleh proses difusi udara Ditentukan oleh proses difusi udara udara pernapasan (pO2 & pCO2)udara pernapasan (pO2 & pCO2)

Transportasi O2 dlm darah berbentuk:Transportasi O2 dlm darah berbentuk:1. gas larut dlm plasma (sedikit)1. gas larut dlm plasma (sedikit)2. O2 terikat hemoglobin (HbO2)2. O2 terikat hemoglobin (HbO2)

Transportasi CO2 dlm darah berbentuk:Transportasi CO2 dlm darah berbentuk:1. gas larut dlm plasma (sedikit)1. gas larut dlm plasma (sedikit)2. asam karbonat, larut dlm plasma (sedikit)2. asam karbonat, larut dlm plasma (sedikit)3. ikatan karbamino dg protein darah termasuk Hb (20%)3. ikatan karbamino dg protein darah termasuk Hb (20%)4. garam bikarbonat (70%)4. garam bikarbonat (70%)

Sistem PernapasanSistem Pernapasan

1. pemasukan O2 & pelepasan CO2 di alveoli1. pemasukan O2 & pelepasan CO2 di alveoli2. Transportasi O2 dari alveoli ke jaringan2. Transportasi O2 dari alveoli ke jaringan3. Transportasi CO2 dari jaringan ke alveoli3. Transportasi CO2 dari jaringan ke alveoli

Ditentukan oleh proses difusi udara Ditentukan oleh proses difusi udara tekanan parsial gas dlm tekanan parsial gas dlm Ditentukan oleh proses difusi udara Ditentukan oleh proses difusi udara tekanan parsial gas dlm tekanan parsial gas dlm udara pernapasan (pO2 & pCO2)udara pernapasan (pO2 & pCO2)

Transportasi O2 dlm darah berbentuk:Transportasi O2 dlm darah berbentuk:1. gas larut dlm plasma (sedikit)1. gas larut dlm plasma (sedikit)2. O2 terikat hemoglobin (HbO2)2. O2 terikat hemoglobin (HbO2)

Transportasi CO2 dlm darah berbentuk:Transportasi CO2 dlm darah berbentuk:1. gas larut dlm plasma (sedikit)1. gas larut dlm plasma (sedikit)2. asam karbonat, larut dlm plasma (sedikit)2. asam karbonat, larut dlm plasma (sedikit)3. ikatan karbamino dg protein darah termasuk Hb (20%)3. ikatan karbamino dg protein darah termasuk Hb (20%)4. garam bikarbonat (70%)4. garam bikarbonat (70%)

Kurva dissosiasi HbKurva dissosiasi HbKurva dissosiasi HbKurva dissosiasi Hb--OksiOksi

Respiratory Exchange Respiratory Exchange (Respiratory Quotient)(Respiratory Quotient)

Perbandingan antara banyaknya CO2 yang dihasilkan dg Perbandingan antara banyaknya CO2 yang dihasilkan dg banyaknya O2 yang digunakan untuk pembakaran banyaknya O2 yang digunakan untuk pembakaran nutrien (KH, lemak, protein)nutrien (KH, lemak, protein)

CO2 yg dihasilkanRQ = ------------------------

RQ karbohidrat =1,00, artinya untuk menghasilkan 100 RQ karbohidrat =1,00, artinya untuk menghasilkan 100 molekul CO2 diperlukan 100 molekul O2 dalam molekul CO2 diperlukan 100 molekul O2 dalam metabolisme karbohidrat. RQ lemak 0,7 dan RQ protein metabolisme karbohidrat. RQ lemak 0,7 dan RQ protein 0,82.0,82.

RQ = ------------------------O2 yg digunakan

Respiratory Exchange Respiratory Exchange (Respiratory Quotient)(Respiratory Quotient)

Perbandingan antara banyaknya CO2 yang dihasilkan dg Perbandingan antara banyaknya CO2 yang dihasilkan dg banyaknya O2 yang digunakan untuk pembakaran banyaknya O2 yang digunakan untuk pembakaran nutrien (KH, lemak, protein)nutrien (KH, lemak, protein)

CO2 yg dihasilkan------------------------

RQ karbohidrat =1,00, artinya untuk menghasilkan 100 RQ karbohidrat =1,00, artinya untuk menghasilkan 100 molekul CO2 diperlukan 100 molekul O2 dalam molekul CO2 diperlukan 100 molekul O2 dalam metabolisme karbohidrat. RQ lemak 0,7 dan RQ protein metabolisme karbohidrat. RQ lemak 0,7 dan RQ protein

------------------------O2 yg digunakan

Chloride shiftChloride shift

Gerakan ion ClGerakan ion Cl-- yg mengimbangi gerakan yg mengimbangi gerakan ion HCO3ion HCO3-- dari atau ke plasma darah/ sel dari atau ke plasma darah/ sel darah merah pd proses transportasidarah merah pd proses transportasi

Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan berlawanan dg arah chloride shift di berlawanan dg arah chloride shift di kapiler alveolikapiler alveoli

Chloride shiftChloride shift

yg mengimbangi gerakan yg mengimbangi gerakan dari atau ke plasma darah/ sel dari atau ke plasma darah/ sel

darah merah pd proses transportasidarah merah pd proses transportasi

Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan Chloride shift di kapiler jaringan berlawanan dg arah chloride shift di berlawanan dg arah chloride shift di

Peranan Sistem PernapasanPeranan Sistem Pernapasandlm Keseimbangan Asamdlm Keseimbangan Asam

Peranan: mengatur kandungan H2CO3 darah Peranan: mengatur kandungan H2CO3 darah dengan mengatur ventilasi (ekskresidengan mengatur ventilasi (ekskresiCO2)CO2)

Ggn ekskresi CO2 Ggn ekskresi CO2 Ggn ekskresi CO2 Ggn ekskresi CO2 kandungan HHCO3>BHCO3 kandungan HHCO3>BHCO3

Asidosis respiratorikAsidosis respiratorik

Ggn ekskresi CO2 Ggn ekskresi CO2 kandungan BHCO3>HHCO3 kandungan BHCO3>HHCO3

Alkalosis respiratorikAlkalosis respiratorik

Peranan Sistem PernapasanPeranan Sistem Pernapasandlm Keseimbangan Asamdlm Keseimbangan Asam--BasaBasa

Peranan: mengatur kandungan H2CO3 darah Peranan: mengatur kandungan H2CO3 darah dengan mengatur ventilasi (ekskresidengan mengatur ventilasi (ekskresi--retensi retensi

retensi CO2 retensi CO2 retensi CO2 retensi CO2 kandungan HHCO3>BHCO3 kandungan HHCO3>BHCO3 pH CO2 hilang >> kandungan BHCO3>HHCO3 kandungan BHCO3>HHCO3 pH>7,5 pH>7,5

Alkalosis respiratorikAlkalosis respiratorik

Sistem Ekskresi GinjalSistem Ekskresi Ginjal

Mengatur kandungan garam Mengatur kandungan garam bikarbonat dlm darah dgn cara:bikarbonat dlm darah dgn cara:

1. Mobilisasi ion H1. Mobilisasi ion H++ di tubulus di tubulus proksimal dg reabsorbsi Naproksimal dg reabsorbsi Naproksimal dg reabsorbsi Naproksimal dg reabsorbsi Na

2. Sekresi ion H2. Sekresi ion H++ di tubulus di tubulus distal ditukar dg Nadistal ditukar dg Na++

3. Membentuk amonia (NH43. Membentuk amonia (NH4++

di tubulus distal di tubulus distal menggantikan Namenggantikan Na+ + yg yg terpakai untuk no.2terpakai untuk no.2

Usaha penghematan NaUsaha penghematan Na+ + mengikat bikarbonatmengikat bikarbonat

Sistem Ekskresi GinjalSistem Ekskresi Ginjal

bikarbonat dlm darah dgn cara:bikarbonat dlm darah dgn cara:

di tubulus di tubulus proksimal dg reabsorbsi Naproksimal dg reabsorbsi Na++proksimal dg reabsorbsi Naproksimal dg reabsorbsi Na++

++) )

Garam bikarbonat (BHCO3): Garam bikarbonat (BHCO3): Asam karbonat (HHCO3)Asam karbonat (HHCO3)

[BHCO3] < [HHCO3] [BHCO3] < [HHCO3]

[BHCO3] > [HHCO3] [BHCO3] > [HHCO3]

metabolikmetabolik

Garam bikarbonat (BHCO3): Garam bikarbonat (BHCO3): Asam karbonat (HHCO3)Asam karbonat (HHCO3)

[BHCO3] < [HHCO3] [BHCO3] < [HHCO3] asidosis metabolikasidosis metabolik

[BHCO3] > [HHCO3] [BHCO3] > [HHCO3] alkalosis alkalosis

Elektrolit Elektrolit ~ Mineral~ Mineral

4% penyusun tubuh adalah mineral4% penyusun tubuh adalah mineral Peranannya dlm tubuh:Peranannya dlm tubuh:

1. kofaktor/aktivator enzim1. kofaktor/aktivator enzim2. pembentuk garam appatite pd tulang & gigi2. pembentuk garam appatite pd tulang & gigi3. komponen hormon 3. komponen hormon 4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktif

Kelompok mineral tubuhKelompok mineral tubuh1. Elemen utama: C,H,O,N,S,P, Mg, Na,K, Cl1. Elemen utama: C,H,O,N,S,P, Mg, Na,K, Cl2. Trace elements: Co, Cu, Zn, I, Fe, Silikon, Mn, 2. Trace elements: Co, Cu, Zn, I, Fe, Silikon, Mn,

Mo, Se, CrMo, Se, Cr3. Dibutuhkan binatang, blm tentu oleh manusia: 3. Dibutuhkan binatang, blm tentu oleh manusia:

Arsen, Cad, Ni, Silikon, Timah, VanadiumArsen, Cad, Ni, Silikon, Timah, Vanadium4. Bersifat racun untuk manusia & binatang: Ag, 4. Bersifat racun untuk manusia & binatang: Ag,

Hg, PbHg, Pb Kebanyakan dlm bentuk garam sukar larut, kec. Na Kebanyakan dlm bentuk garam sukar larut, kec. Na

& K & K diekskresi mll tinjadiekskresi mll tinja

~ Mineral~ Mineral

4% penyusun tubuh adalah mineral4% penyusun tubuh adalah mineralPeranannya dlm tubuh:Peranannya dlm tubuh:1. kofaktor/aktivator enzim1. kofaktor/aktivator enzim2. pembentuk garam appatite pd tulang & gigi2. pembentuk garam appatite pd tulang & gigi

4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktif4. komponen senyawa biologis aktifKelompok mineral tubuhKelompok mineral tubuh1. Elemen utama: C,H,O,N,S,P, Mg, Na,K, Cl1. Elemen utama: C,H,O,N,S,P, Mg, Na,K, Cl2. Trace elements: Co, Cu, Zn, I, Fe, Silikon, Mn, 2. Trace elements: Co, Cu, Zn, I, Fe, Silikon, Mn,

3. Dibutuhkan binatang, blm tentu oleh manusia: 3. Dibutuhkan binatang, blm tentu oleh manusia: Arsen, Cad, Ni, Silikon, Timah, VanadiumArsen, Cad, Ni, Silikon, Timah, Vanadium

4. Bersifat racun untuk manusia & binatang: Ag, 4. Bersifat racun untuk manusia & binatang: Ag,

Kebanyakan dlm bentuk garam sukar larut, kec. Na Kebanyakan dlm bentuk garam sukar larut, kec. Na diekskresi mll tinjadiekskresi mll tinja

Electrolyte Composition of Body FluidElectrolyte Composition of Body FluidElectolyteElectolyte Plasma(mEq/LPlasma(mEq/L

Cation:Cation:

NaNa++ 142142

KK++ 44

CaCa2+2+ 55

MgMg2+2+ 22MgMg2+2+ 22

TotalTotal 153153

Anion:Anion:

ClCl-- 103103

HCO3HCO3-- 2525

ProteinProtein 1717

OthersOthers 88

TotalTotal 153153

Electrolyte Composition of Body FluidElectrolyte Composition of Body FluidInterstetielInterstetiel

(mEq/KgH(mEq/KgH22o)o)

IntracellulerIntracelluler

(mEq/KgH(mEq/KgH

145145 1010

44 159159

33 11

22 404022 4040

154154 210210

117117 33

2828 77

-- 4545

99 155155

154154 210210

MineralMineral

Transport & penyimpanan perlu protein Transport & penyimpanan perlu protein carriercarrier CoCo--transcobalamin, Fetranscobalamin, Fealbumin, Mnalbumin, Mn--globulin, dllglobulin, dll

Ekskresi mll empedu (Cr, Cu, Mn, Zn), urin Ekskresi mll empedu (Cr, Cu, Mn, Zn), urin (Co, Cr, Mo, Zn), & lepasan sel mukosa (Co, Cr, Mo, Zn), & lepasan sel mukosa (Fe, Zn)(Fe, Zn)

Fungsi saling berkaitan: CaFungsi saling berkaitan: Ca

MineralMineral

Transport & penyimpanan perlu protein Transport & penyimpanan perlu protein

transcobalamin, Fetranscobalamin, Fe--transferin, Cutransferin, Cu--globulin, dllglobulin, dll

Ekskresi mll empedu (Cr, Cu, Mn, Zn), urin Ekskresi mll empedu (Cr, Cu, Mn, Zn), urin (Co, Cr, Mo, Zn), & lepasan sel mukosa (Co, Cr, Mo, Zn), & lepasan sel mukosa

Fungsi saling berkaitan: CaFungsi saling berkaitan: Ca--P, NaP, Na--KK

Kalsium & FosforKalsium & Fosfor

membentuk garam Kalsium fosfat dlm tulang & gigi (80membentuk garam Kalsium fosfat dlm tulang & gigi (8090%), & jar.Lunak90%), & jar.Lunak

Fungsi Ca2+: penggumpalan darah, kontraksi otot, Fungsi Ca2+: penggumpalan darah, kontraksi otot, penghantar rangsang, aktivitas bbrp enzimpenghantar rangsang, aktivitas bbrp enzim

Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, fosfoenolpiruvatfosfoenolpiruvatFungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, fosfoenolpiruvatfosfoenolpiruvat

Absorpsi Ca di lumen intestin dipengaruhi oleh PAbsorpsi Ca di lumen intestin dipengaruhi oleh P= 1:1= 1:1--1:3, jika P > 3 absorpsi Ca terhambat 1:3, jika P > 3 absorpsi Ca terhambat kekurangan Ca kekurangan Ca RachitisRachitis

Absorpsi Ca & P dipengaruhi vitamin DAbsorpsi Ca & P dipengaruhi vitamin D

Kadar Ca dlm darah diatur oleh hormon paratiroidKadar Ca dlm darah diatur oleh hormon paratiroid

Kalsium & FosforKalsium & Fosfor

membentuk garam Kalsium fosfat dlm tulang & gigi (80membentuk garam Kalsium fosfat dlm tulang & gigi (80

Fungsi Ca2+: penggumpalan darah, kontraksi otot, Fungsi Ca2+: penggumpalan darah, kontraksi otot, penghantar rangsang, aktivitas bbrp enzimpenghantar rangsang, aktivitas bbrp enzim

Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P, Fungsi P: transport energi (ATP, ADP, Kreatin P,

Absorpsi Ca di lumen intestin dipengaruhi oleh PAbsorpsi Ca di lumen intestin dipengaruhi oleh P Ca:P Ca:P 1:3, jika P > 3 absorpsi Ca terhambat 1:3, jika P > 3 absorpsi Ca terhambat

Absorpsi Ca & P dipengaruhi vitamin DAbsorpsi Ca & P dipengaruhi vitamin D

Kadar Ca dlm darah diatur oleh hormon paratiroidKadar Ca dlm darah diatur oleh hormon paratiroid

Natrium & KaliumNatrium & Kalium

Penting dalam keseimbangan cairan & Penting dalam keseimbangan cairan & elektrolit serta asamelektrolit serta asam--

Fungsi:Fungsi:1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air2. mempertahankan tekanan osmosis2. mempertahankan tekanan osmosis3. mempertahankan keseimbangan asam3. mempertahankan keseimbangan asambasabasa4. mekanisme pompa Na4. mekanisme pompa Na

Metabolisme NaMetabolisme Na--K oleh hormon aldosteronK oleh hormon aldosteron

Natrium & KaliumNatrium & Kalium

Penting dalam keseimbangan cairan & Penting dalam keseimbangan cairan & --basabasa

1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air1. mempertahankan keseimbangan air2. mempertahankan tekanan osmosis2. mempertahankan tekanan osmosis3. mempertahankan keseimbangan asam3. mempertahankan keseimbangan asam--

4. mekanisme pompa Na4. mekanisme pompa Na--KK

K oleh hormon aldosteronK oleh hormon aldosteron

Klor & BelerangKlor & Belerang

Peran Cl dlm chloride shift Peran Cl dlm chloride shift

Belerang (S) mrpkn komponen dariBelerang (S) mrpkn komponen dari-- asam amino esensial metioninasam amino esensial metionin-- koenzim ASHkoenzim ASH-- antikoagulan (heparin)antikoagulan (heparin)-- reduktor glutathionreduktor glutathion-- reduktor glutathionreduktor glutathion-- hormon insulinhormon insulin-- vit. Biotin, as.folatvit. Biotin, as.folat

Rasio sulfar anorganik:protein dlm urin normal = 5:1 Rasio sulfar anorganik:protein dlm urin normal = 5:1 indeks metabolisme protein dlm tubuhindeks metabolisme protein dlm tubuh

Klor & BelerangKlor & Belerang

Peran Cl dlm chloride shift Peran Cl dlm chloride shift transport CO2 dlm darahtransport CO2 dlm darah

Belerang (S) mrpkn komponen dariBelerang (S) mrpkn komponen dariasam amino esensial metioninasam amino esensial metionin

Rasio sulfar anorganik:protein dlm urin normal = 5:1 Rasio sulfar anorganik:protein dlm urin normal = 5:1 indeks metabolisme protein dlm tubuhindeks metabolisme protein dlm tubuh

Magnesium Magnesium

Mg2+ Mg2+ terdapatterdapat didi semuasemuaekstraselekstrasel))

SemuaSemua reaksireaksi ygyg menggunakanmenggunakan PerananPeranan::

-- sintesissintesis protein, protein, asamasam nukleatnukleat-- sintesissintesis protein, protein, asamasam nukleatnukleatkarbohiratkarbohirat-- kontraksikontraksi otototot

70% 70% MhMh bergabungbergabung dg Ca & P dg Ca & P membentukmembentuk garamgaram appatiteappatite

Organ Organ ygyg sensitifsensitif dg dg defisiensidefisiensineuromuskularneuromuskular

AbsorpsiAbsorpsi didi intestinintestin, , ekskresiekskresiMg Mg makananmakanan

Magnesium Magnesium

jaringanjaringan tubuhtubuh ((didi intraselintrasel > >

menggunakanmenggunakan ATP ATP melibatkanmelibatkan Mg2+Mg2+

nukleatnukleat, , nukleotidanukleotida, lipid, & , lipid, & nukleatnukleat, , nukleotidanukleotida, lipid, & , lipid, &

dg Ca & P dg Ca & P dlmdlm tulangtulang & & gigigigiappatiteappatitedefisiensidefisiensi Mg: Mg: jantungjantung, , ginjalginjal & &

ekskresiekskresi didi ginjalginjal 3535--45% 45% asupanasupan

BesiBesi

Tubuh mengandung 3Tubuh mengandung 3--4 gram.4 gram.Peranan: respirasi seluler (unsur Hb, sistem Peranan: respirasi seluler (unsur Hb, sistem sitokrom, enzim katalasesitokrom, enzim katalaseBesi aktif: FeBesi aktif: Fe2+2+ & Fe& Fe3+3+ , dlm makanan: ion ferri , dlm makanan: ion ferri (Fe(Fe3+3+) terikat seny.organik) terikat seny.organik(Fe(Fe ) terikat seny.organik) terikat seny.organikMukosa intestin mengandung apoferritin Mukosa intestin mengandung apoferritin mengatur jumlah besi makanan yang diserap mengatur jumlah besi makanan yang diserap (dlm bentul ferro/ (dlm bentul ferro/ FeFe2+2+))Kelebihan besi dikekskresi mll tinja Kelebihan besi dikekskresi mll tinja kelamkelam--mengkilat mengkilat Mucosal block systemMucosal block system

BesiBesi

4 gram.4 gram.Peranan: respirasi seluler (unsur Hb, sistem Peranan: respirasi seluler (unsur Hb, sistem sitokrom, enzim katalasesitokrom, enzim katalase--peroksidase)peroksidase)

, dlm makanan: ion ferri , dlm makanan: ion ferri ) terikat seny.organik) terikat seny.organik) terikat seny.organik) terikat seny.organik

Mukosa intestin mengandung apoferritin Mukosa intestin mengandung apoferritin mengatur jumlah besi makanan yang diserap mengatur jumlah besi makanan yang diserap

))Kelebihan besi dikekskresi mll tinja Kelebihan besi dikekskresi mll tinja hitam hitam

Mucosal block systemMucosal block system

Mucosal Block SystemMucosal Block System

Besi makanan/FeBesi makanan/Fe

reduksi oleh HCl lambung dllreduksi oleh HCl lambung dllmjd mjd

Diserap di mukosa intestinDiserap di mukosa intestin

Di sel mukosa diubah mjd FeDi sel mukosa diubah mjd Fe

FeFe3+3+ diikat oleh apoferritin diikat oleh apoferritin

(bila Fe blm dibutuhkan tubuh, apoferitin jenuh dg Fe(bila Fe blm dibutuhkan tubuh, apoferitin jenuh dg Feke sel mukosa ke sel mukosa

Jika Fe dibutuhkan, feritin melepas ion Jika Fe dibutuhkan, feritin melepas ion

Mucosal Block SystemMucosal Block System

Besi makanan/FeBesi makanan/Fe3+3+

reduksi oleh HCl lambung dllreduksi oleh HCl lambung dll

mjd mjd FeFe2+2+

Diserap di mukosa intestinDiserap di mukosa intestin

Di sel mukosa diubah mjd FeDi sel mukosa diubah mjd Fe3+3+ untuk disimpanuntuk disimpan

diikat oleh apoferritin diikat oleh apoferritin ferritinferritin

(bila Fe blm dibutuhkan tubuh, apoferitin jenuh dg Fe(bila Fe blm dibutuhkan tubuh, apoferitin jenuh dg Fe3+3+;; FeFe2+2+ tdk bisa masuk tdk bisa masuk ekskresi mll tinja)ekskresi mll tinja)

Jika Fe dibutuhkan, feritin melepas ion Jika Fe dibutuhkan, feritin melepas ion FeFe3+3+ FeFe2+2+

BesiBesi

FeFe2+ 2+ diserap intestin masuk ke sirkulasidiserap intestin masuk ke sirkulasi

FeFe2+2+

FeFe3+ 3+ diikat oleh protein diikat oleh protein FeFe3+ 3+ diikat oleh protein diikat oleh protein

Ditransport ke jaringanDitransport ke jaringan

Anemia nutrisi (mikrositer hipokromik) dg Hb rendah krn Anemia nutrisi (mikrositer hipokromik) dg Hb rendah krn infeksi cacing tambang & perdarahan masifinfeksi cacing tambang & perdarahan masif

Kelebihan besi krn transfusi Kelebihan besi krn transfusi Pil KB Pil KB meningkatkan pembuangan besimeningkatkan pembuangan besi

BesiBesi

diserap intestin masuk ke sirkulasidiserap intestin masuk ke sirkulasi

2+2+ FeFe3+3+

diikat oleh protein diikat oleh protein transferintransferin

Enzim feroksida

diikat oleh protein diikat oleh protein transferintransferin

Ditransport ke jaringanDitransport ke jaringan

Anemia nutrisi (mikrositer hipokromik) dg Hb rendah krn Anemia nutrisi (mikrositer hipokromik) dg Hb rendah krn infeksi cacing tambang & perdarahan masifinfeksi cacing tambang & perdarahan masifKelebihan besi krn transfusi Kelebihan besi krn transfusi hemosiderosishemosiderosis

meningkatkan pembuangan besimeningkatkan pembuangan besi

TembagaTembaga

Tubuh manusia mengandung 100Tubuh manusia mengandung 100Hati, otot, SSP, jantung & ginjal : kandungan Cu tinggiHati, otot, SSP, jantung & ginjal : kandungan Cu tinggiSaliva & getah lambung mengandung senyawa BM rendah Saliva & getah lambung mengandung senyawa BM rendah membentuk senyawa kompleks mudah larut dg Cu2+ membentuk senyawa kompleks mudah larut dg Cu2+ Cu2+ mudah diserap di mukosa intestinCu2+ mudah diserap di mukosa intestinDlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat oleh oleh metalotionnein metalotionnein Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat oleh oleh metalotionnein metalotionnein Di dalam darah 5% Cu diikat oleh albumin, sisanya diikat oleh Di dalam darah 5% Cu diikat oleh albumin, sisanya diikat oleh seruloplasmin (alfaseruloplasmin (alfa--22--globulin)globulin)Cu berhubungan dg senyawa biologis aktif lain spt MAO Cu berhubungan dg senyawa biologis aktif lain spt MAO (monoamin oksidase), superoksida dismutase, tirosinase, (monoamin oksidase), superoksida dismutase, tirosinase, sitokrom oksidasesitokrom oksidase

TembagaTembaga

Tubuh manusia mengandung 100Tubuh manusia mengandung 100--150 mg Cu150 mg CuHati, otot, SSP, jantung & ginjal : kandungan Cu tinggiHati, otot, SSP, jantung & ginjal : kandungan Cu tinggiSaliva & getah lambung mengandung senyawa BM rendah Saliva & getah lambung mengandung senyawa BM rendah membentuk senyawa kompleks mudah larut dg Cu2+ membentuk senyawa kompleks mudah larut dg Cu2+ Cu2+ mudah diserap di mukosa intestinCu2+ mudah diserap di mukosa intestinDlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat Dlm sel mukosa intestin, Cu2+ dibebaskan kemudian diikat

Di dalam darah 5% Cu diikat oleh albumin, sisanya diikat oleh Di dalam darah 5% Cu diikat oleh albumin, sisanya diikat oleh globulin)globulin)

Cu berhubungan dg senyawa biologis aktif lain spt MAO Cu berhubungan dg senyawa biologis aktif lain spt MAO (monoamin oksidase), superoksida dismutase, tirosinase, (monoamin oksidase), superoksida dismutase, tirosinase,

YodiumYodium

Merupakan komponen hormon tiroksin (T3 & T4)Merupakan komponen hormon tiroksin (T3 & T4)

Pengambilan I oleh kel. Tiroid dipengaruhi hormon TSH Pengambilan I oleh kel. Tiroid dipengaruhi hormon TSH (tirotropik, Thyroid Stimulating Hormone) (tirotropik, Thyroid Stimulating Hormone)

Sebelum disekresi ke dalam sirkulasi, disimpan di kel. Sebelum disekresi ke dalam sirkulasi, disimpan di kel. Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)

Ekskresi yodium mll urin, sedikit dlm air liur & air susuEkskresi yodium mll urin, sedikit dlm air liur & air susu

Defisiensi yodium Defisiensi yodium hipertrofi kel tiroid/gondok; hipertrofi kel tiroid/gondok; myxedema & cretinisme (jika terjadi sejak intrauterin) myxedema & cretinisme (jika terjadi sejak intrauterin)

YodiumYodium

Merupakan komponen hormon tiroksin (T3 & T4)Merupakan komponen hormon tiroksin (T3 & T4)

Pengambilan I oleh kel. Tiroid dipengaruhi hormon TSH Pengambilan I oleh kel. Tiroid dipengaruhi hormon TSH (tirotropik, Thyroid Stimulating Hormone) (tirotropik, Thyroid Stimulating Hormone)

Sebelum disekresi ke dalam sirkulasi, disimpan di kel. Sebelum disekresi ke dalam sirkulasi, disimpan di kel. Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)Tiroid dlm bentuk berikatan dg globulin (tiroglobulin)

Ekskresi yodium mll urin, sedikit dlm air liur & air susuEkskresi yodium mll urin, sedikit dlm air liur & air susu

hipertrofi kel tiroid/gondok; hipertrofi kel tiroid/gondok; myxedema & cretinisme (jika terjadi sejak intrauterin) myxedema & cretinisme (jika terjadi sejak intrauterin)

Daftar PustakaDaftar Pustaka

Hardjasasmita, Panjita. 2000. Hardjasasmita, Panjita. 2000. Biokimia Dasar A. Biokimia Dasar A. Jakarta: Balai Penerbit Jakarta: Balai Penerbit FKUIFKUI

Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., & Rodwell, VW.1996. & Rodwell, VW.1996. Biochemistry.Biochemistry. 2424thth ed. London: Prenticeed. London: PrenticeHall International, Inc.Hall International, Inc.

Daftar PustakaDaftar Pustaka

Hardjasasmita, Panjita. 2000. Hardjasasmita, Panjita. 2000. Ikhtisar Ikhtisar Jakarta: Balai Penerbit Jakarta: Balai Penerbit

Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., & Rodwell, VW.1996. & Rodwell, VW.1996. Harpers Harpers

ed. London: Prenticeed. London: Prentice--Hall International, Inc.Hall International, Inc.