BIOKIMIA DALAM TUBUH MANUSIA

BIOKIMIA DALAM TUBUH MANUSIA KESEIMBANGAN ASAM BASA Kelompok 4 Di Susun Oleh : Syifa Hanifah Nadia Karomah Sheila Shinta Safari Dede Yunus FAKULTAS KESEHATAN PROGRAM STUDI ILMU KEPERAWATAN UNIVERSITAS BALE BANDUNG (UNIBBA) 2018 Jl.Raden AA Wiranatakusumah No.7 ,Baleendah,Bandung,Jawa Barat 40375 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat Nya sehingga makalah ini dapat tersusun hingga selesai . kami berharap semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman untuk para pembaca .Bahkan kami berharap lebih jauh lagi agar makalah ini dapat pembaca praktekan dalam kehidupan sehari hari . Kami yakin masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman kami . Untuk itu kami sangat mengaharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Baleendah ,23 September 2018 Penyusun DAFTAR ISI HALAMAN JUDULi KATA PENGANTAR ................................................................................................. ii DAFTAR ISI ................................................................................................................ iii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1 Latar Belakang …………………………………………………………………...4 Rumusan Masalah …………………………………………………………5 Tujuan ……………………………………………………………………..5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 2 2.1. Asam 2 2.2. Basa 2 2.3. Teori Asam Basa…………………………………………………………………. 2.3. Keseimbangan Asam dan Basa 3 2.4. Pengaturan Keseimbangan Asam dan Basa 4 2.5. Faktor yang Mempengaruhi Keseimbangan Asam dan Basa 5 2.6. Gangguan Keseimbangan Asam Basa 8 BAB III PENUTUP ...................................................................................................... 12 3.1 Kesimpulan……………………………………………………………….. 3.2 Saran …………………………………………………………………….... DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………… 18 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Asam dan Basa merupakan dua golongan zat kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Berkaitan dengan sifat asam basa, larutan dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu bersifat asam, bersifat basa, dan bersifat netral. Asam dan basa memiliki sifat-sifat yang berbeda, sehingga dapat kita bisa menentukan sifat suatu larutan. Sifat asam basa suatu larutan juga dapat ditentukan dengan mengukur pH-nya. pH merupakan suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan.1 Larutan asam memiliki pH kurang dari 7, larutan basa memiliki pH lebih dari 7, sedangkan larutan netral memiliki pH 7. pH suatu larutan dapat ditentukan dengan indikator pH atau dengan pH meter. Menurut penjelasan tersebut menjelaskan tentang keseimbangan asam basa serta berbagai macam faktor atau hal - hal yang berkaitan dengan keseimbangan asam basa. Keseimbangan asam basa merupakan hal yang penting bagi tubuh karena dapat mempengaruhi fungsi organ vital.2 Gangguan keseimbangan asam basa yang berat, dapat mempengaruhi kelangsungan hidup pasien. Derajat keasaman (pH) darah manusia normalnya berkisar antara 7.35 hingga 7.45. Tubuh manusia mampu mempertahan keseimbangan asam dan basa agar proses metabolisme dan fungsi organ dapat berjalan optimal. Keseimbangan asam basa dalam tubuh manusia diatur oleh dua sistem organ yakni paru dan ginjal 1.2 Rumusan Masalah Apa definisi asam dan basa ? Apa yang dimaksud dengan keseimbangan asam dan basa? Bagaimana pengaturan keseimbangan asam dan basa? Apa factor yang mempengaruhi keseimbangan asam dan basa? 1.3 Tujuan Untuk mengetahui pengertian asam dan basa Untuk mengetahui keseimbangan asam dan basa Untuk mengetahui gangguanyang terjadi pada keseimbangan asam dan basa  BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Asam Asam didefinisikan sebagai zat yang dapat memberikan ion H+ ke zat lain (disebut sebagai donor proton), sedangkan basa adalah zat yang dapat menerima ion H+ dari zat lain (disebut sebagai akseptor proton). Suatu asam baru dapat melepaskan proton bila ada basa yang dapat menerima proton yang dilepaskan. Satu contoh asam adalah asam hidroklorida (HCL), yang berionasi dalam air membentuk ion- ion hidrogen (H+) dan ion klorida (CL-) demikian juga, asam karbonat (H2CO3) berionisasi dalam air membentuk ion H+ dan ion bikarbonat (HCO3-).1 Asam kuat adalah asam yang berdiosiasi dengan cepat dan terutama melepaskan sejumlah besar ion H+ dalam larutan, contohnya adalah HCL. Asam lemah mempunyai lebih sedikit kecenderungan untuk mendisosiasikan ion-ionnya dan oleh karena itu kurang kuat melepaskan H+, contohnya adalah H2CO3.1 2.2. Basa Basa adalah ion atau molekul yang menerima ion hidrogen. Sebagai contoh, ion bikarbonat (HCO3-), adalah suatu basa karena dia dapat bergabung dengan satu ion hidrogen untuk membentuk asam karbonat (H2CO3).1 Protein- protein dalam tubuh juga berfungsi sebagai basa karena beberapa asam amino yang membangun protein dengan muatan akhir negatif siap menerima ion-ion hidrogen. Protein hemoglobin dalam sel darah merah dan protein dalam sel-sel tubuh yang lain merupakan basa-basa tubuh yang paling penting.1 Basa kuat adalah basa yang bereaksi secara cepat dan kuat dengan H+. Oleh karena itu dengan cepat menghilangkannya dari larutan. Contoh yang khas adalah OH-, yang bereaksi dengan H+ untuk membentuk air (H2O). Basa lemah yang khas adalah HCO3- karena HCO3- berikatan dengan H+ secara jauh lebih lemah daripada OH-.1 Kebanyakan asam dan basa dalam cairan ekstraseluler yang berhubungan dengan pengaturan asam basa normal adalah asam dan basa lemah. 2.3 Teori Asam Basa Teori Asam Basa Arrhenius Teori ini pertama kalinya dikemukakan pada tahun 1884 oleh Svante August Arrhenius. Menurut Arrhenius, definisi dari asam dan basa, yaitu: asam adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air melepaskan ion H+. basa adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air melepaskan ion OH−. Gas asam klorida (HCl) yang sangat larut dalam air tergolong asam Arrhenius, sebagaimana HCl dapat terurai menjadi ion H+dan Cl− di dalam air. Berbeda halnya dengan metana (CH4) yang bukan asam Arrhenius karena tidak dapat menghasilkan ion H+ dalam air meskipun memiliki atom H. Natrium hidroksida (NaOH) termasuk basa Arrhenius, sebagaimana NaOH merupakan senyawa ionik yang terdisosiasi menjadi ion Na+ dan OH− ketika dilarutkan dalam air. Konsep asam dan basa Arrhenius ini terbatas pada kondisi air sebagai pelarut. Teori Asam Basa Brønsted–Lowry Pada tahun 1923, Johannes N. Brønsted dan Thomas M. Lowry secara terpisah mengajukan definisi asam dan basa yang lebih luas. Konsep yang diajukan tersebut didasarkan pada fakta bahwa reaksi asam–basa melibatkan transfer proton (ion H+) dari satu zat ke zat lainnya. Proses transfer proton ini selalu melibatkan asam sebagai pemberi/donor proton dan basa sebagai penerima/akseptor proton. Jadi, menurut definisi asam basa Brønsted–Lowry, asam adalah donor proton. basa adalah akseptor proton. Jika ditinjau dengan teori Brønsted–Lowry, pada reaksi ionisasi HCl ketika dilarutkan dalam air, HCl berperan sebagai asam dan H2O sebagai basa. HCl(aq) + H2O(l) → Cl−(aq) + H3O+(aq) HCl berubah menjadi ion Cl− setelah memberikan proton (H+) kepada H2O. H2O menerima proton dengan menggunakan sepasang elektron bebas pada atom O untuk berikatan dengan H+ sehingga terbentuk ion hidronium (H3O+). Sedangkan pada reaksi ionisasi NH3 ketika dilarutkan dalam air, NH3 berperan sebagai basa dan H2O sebagai asam. NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH−(aq) NH3 menerima proton (H+) dari H2O dengan menggunakan sepasang elektron bebas pada atom N untuk berikatan dengan H+ sehingga terbentuk ion ammonium (NH4+). H2O berubah menjadi ion OH− setelah memberikan proton (H+) kepada NH3. Pelarutan asam atau basa dalam air sebagai reaksi asam–basa Brønsted–Lowry (Sumber: Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7th edition). New York: McGraw-Hill Education) Dari kedua contoh tersebut terlihat bahwa (1) asam Brønsted–Lowry harus mempunyai atom hidrogen yang dapat terlepas sebagai ion H+; dan (2) basa Brønsted–Lowry harus mempunyai pasangan elektron bebas yang dapat berikatan dengan ion H+. Kelebihan definisi oleh Brønsted–Lowry dibanding definisi oleh Arrhenius adalah dapat menjelaskan reaksi-reaksi asam–basa dalam fase gas, padat, cair, larutan dengan pelarut selain air, ataupun campuran heterogen. Sebagai contoh, reaksi antara gas NH3 (basa) dan gas HCl (asam) membentuk asap NH4Cl. NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s) Beberapa zat dapat bertindak sebagai asam, namun juga dapat sebagai basa pada reaksi yang lain, misalnya H2O, HCO3−, dan H2PO4−. Zat demikian disebut amfiprotik. Suatu zat amfiprotik (misalnya H2O) akan bertindak sebagai asam bila direaksikan dengan zat yang lebih basa darinya (misalnya NH3) dan bertindak sebagai basa bila direaksikan dengan zat yang lebih asam darinya (misalnya HCl). Teori Asam Basa Lewis Pada tahun 1923, G. N. Lewis mengemukakan teori asam basa yang lebih luas dibanding kedua teori sebelumnya dengan menekankan pada pasangan elektron yang berkaitan dengan struktur dan ikatan. Menurut definisi asam basa Lewis, asam adalah akseptor pasangan elektron. basa adalah donor pasangan elektron. Berdasarkan definisi Lewis, asam yang berperan sebagai spesi penerima pasangan elektron tidak hanya H+. Senyawa yang memiliki orbital kosong pada kulit valensi seperti BF3 juga dapat berperan sebagai asam. Sebagai contoh, reaksi antara BF3dan NH3 merupakan reaksi asam–basa, di mana BF3 sebagai asam Lewis dan NH3sebagai basa Lewis. NH3 memberikan pasangan elektron kepada BF3 sehingga membentuk ikatan kovalen koordinasi antara keduanya. Kelebihan definisi asam basa Lewis adalah dapat menjelaskan reaksi-reaksi asam–basa lain dalam fase padat, gas, dan medium pelarut selain air yang tidak melibatkan transfer proton. Misalnya, reaksi-reaksi antara oksida asam (misalnya CO2 dan SO2) dengan oksida basa (misalnya MgO dan CaO), reaksi-reaksi pembentukan ion kompleks seperti [Fe(CN)6]3−, [Al(H2O)6]3+, dan [Cu(NH3)4]2+, dan sebagian reaksi dalam kimia organik. 1. Contoh Asam Kuat dalam Kehidupan Sehari-hari Asam Klorida (HCl), Asam Klorida digunakan sebagai pengawet baja, produksi senyawa organik dan anorganik, kontrol pH dan netralisasi, regenerasi penukaran ion, pengolahan kulit, pemurnian garam biasa, pembersih rumah tangga, konstruksi bangunan, dan pengasaman sumur minyak. Asam Sulfat (H2SO4), Asam Sulfat digunakan sebagai refening minyak, pengolahan logam, pembuatan rayon, membuat baterai timbal tipe asam, pembuatan obat, bahan kimia pertanian, kertas kaca, deterjen, bahan peledak, pupuk, bensin, herbisida, pengawetan besi dan baja, bahan bakar jet, minyak tanah, industri  kulit, minyak pelumas, aditif minyak, serat sintetis, obat hewan, regenerasi air pelembut, pengolahan air, dan pigmen kuning. Asam Nitrat (HNO3), Asam Nitrat digunakan sebagai reagen laboratorium, pembuatan bahan peledak termasuk trinitrotoluena (TNT), nitrogliserin, dan cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), pupuk seperti ammonium nitrat, menentukan jejak logam dalam larutan, oksidator dalam roket bahan bakar cair, dan membedakan heroin dan morfin. Asam Bromida (HBr), Asam Bromida digunakan sebagai bahan pembuat anti api pada industri plastik dan pada berbagai produk seperti kabel, cat pelapis, konektor, karpet, dan peralatan dapur, disinfektan, pemurnian air, pestisida, fotografi, obat-obatan, pewarna. Asam Klorat (HClO3), Asam Klorat digunakan sebagai zat pengoksidasi. Asam Iodida (HI), Asam Iodida digunakan sebagai zat pereduksi. Asam Perklorat (HClO4), Asam Perklorat digunakan dalam industri piroteknik. 2. Contoh Asam lemah dalam Kehidupan Sehari-hari Asam Sianida (HCN), Asam Sianida digunakan sebagai famugasi, pil bunuh diri, membasmi hama yang ada pada pertanian, pembersih komponen-komponen yang digunakan dalam bidang fotografi, mempermudah industri logam, sintesis senyawa kimia, pembuatan prussian Blue, dan ekstraksi emas. Asam Flourida (HF), Asam Flourida digunakan sebagai sebagai bahan baku pembuatan freon, CCl3F, dan teflon. Kegunaan yang lain adalah sebagai cairan elektrolit dalam pengolahan mineral aluminium dan untuk melukis gelas. Asam Asetat (CH3COOH), Asam Asetat digunakan sebagai pengatur keasaman pada industri makanan, pelunak air dalam rumah tangga, minuman fungsional, bahan baku untuk pembuatan bahan kimia lain seperti Vinil asetat, Asetat Anhidrit, Selulosa asetat, Ester Asetat, Garam Asetat. Asam asetat digunakan juga dalam produksi polimer. Asam Sulfit (H2SO3) , Asam Sulfit digunakan sebagai reduktor dan desinfektan. Asam Sulfida (H2S), Untuk saat ini Asam Sulfida (H2S) masih belum diketahui kegunaannya. Pengetahuan Umum tentang Asam Sulfida adalah gas yang sangat beracun dan dapat melumpuhkan sistem pernapasan serta dapat dapat mematikan dalam beberapa menit. Meskipun dalam jumlah yang sedikitpun gas H2S sangat berbahaya untuk kesehatan. Asam Karbonat (H2CO3), Asam Karbonat digunakan sebagai soda kue, tekstil, kosmetik, farmasi, pasta gigi. Asam Askorbat (C6H8O6), Asam Askorbat diguanakan untuk mengobati dan mencegah kekurangan vitamin C, membantu tubuh untuk menyerap zat besi yang diperlukan untuk produksi sel darah merah, anti oksidan, suplemen makanan. Asam Sitrat (C6H8O7), Asam Sitrat digunakan sebagai pengawet makanan. Asam Fosfat (H3PO4), Asam Fosfat digunakan sebagai inhibitor karat, etchant gigi dan ortopedik, aditif makanan, elektrolit, fluks,  etchant industri, bahan baku pupuk, pendispersi, dan komponen produk pembersih rumah. Asam Hipoklorit (HClO), Asam Hiploklorit digunakan sebagai desinfektan, agen pemutih, dan pengolahan air. 3. Contoh Basa Kuat dalam Kehidupan Sehari-hari Natrium Hidroksida (NaOH), Natrium Hidroksida digunakan untuk pembuatan kertas dari kayu, pembuatan bahan kimia organik, produksi surfaktan, sabun, dan pemutih. Litium Hidroksida (LiOH), Litium Hidroksida digunakan untuk produksi gemuk litium, penghilang karbon dioksida, media perpindahan panas, dan baterai. Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2), Kalsium Hidroksida digunakan sebagai flocculant pada air, pengolahan limbah, pengolahan tanah asam, bahan alkal untuk menggantikan natrium hidroksida, pereaksi kimia, dan pestisida . Kalium Hidroksida (KOH), Kalium Hidroksida memiliki kegunaan yang sama dengan Natrium Hidroksida. Karena harganya yang lebih mahal daripada NaOH, maka KOH jarang digunakan. Rubidium Hidroksida (RbOH), Rubidum Hidroksida masih belum banyak diketahui penggunannya, namun rubidium hidroksida dapat menyebabkan luka bakar kimia pada kulit dan mata. Cesium Hidroksida (CsOH), Cesium Hidroksida digunakan untuk pengeboran sumur minyak. Stronsium Hidroksida (Sr(OH)2), Stronsium Hidroksida digunakan untuk mengekstrak gula dari molase. Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2), Magnesium Hidroksida digunakan untuk mengurangi asam lambung, meningkatkan kadar air dalam usus. Barium Hidroksida (Ba(OH)2), Barium Hidroksida digunakan untuk penyabunan lemak dan peleburan silikat. 4. Contoh Basa Lemah dalam Kehidupan Sehari-hari Aluminium Hidroksida (Al(OH)3), Aluminium Hidroksida digunakan sebagai pembuatan berbagai macam senyawa aluminium lainnya, menetralisir asam lambung, menurunkan kadar fosfat pada penderita penyakit ginjal kronis. Besi (II) Hidroksida (Fe(OH)2), Besi (II) Hidroksida digunakan sebagai bijih besi, katalis, pigmen, termit, dan hemoglobil. Hidroksilamin (NH2OH), Hidroksillamin digunakan sebagai zat pereduksi, antioksidan, dan reagen untuk reaktivasi enzim. Besi (III) Hidroksida (Fe(OH)3), Besi (III) Hidroksida digunakan sebagai bijih besi, katalis, pigmen, termit, dan hemoglobin. Amonium Hidroksida (NH4OH), Amonium Hidroksida digunakan sebagai pembersih rumah tangga, alkil amina, penggelapan perabotan, produksi pangan, pengolahan tembakau, dan perlakuan jerami untuk ternak 2.3. Keseimbangan Asam dan Basa Keseimbangan asam basa adalah suat keadaan dimana konsentrasi ion hidrogen yang diproduksi setara dengan konsentrasi ion hidrogen yang dikeluarkan oleh sel.3 Pada proses kehidupan keseimbangan asam pada tingkat molecular umumnya berhubungan dengan asam lemah dan basa lemah, begitu pula pada tingkat konsentrasi ion H+ atau ion OH- yang sangat rendah. Keseimbangan asam basa adalah keseimbangan ion hidrogen. Walaupun produksi akan terus menghasilkan ion hidrogen dalam jumlah sangat banyak, ternyata konsentrasi ion hidrogen dipertahankan pada kadar rendah pH 7,4.4 Derajat keasaman (pH) darah manusia normalnya berkisar antara 7.35 hingga 7.45. Tubuh manusia mampu mempertahan keseimbangan asam dan basa agar proses metabolisme dan fungsi organ dapat berjalan optimal.4 Keseimbangan asam basa dalam tubuh manusia diatur oleh dua sistem organ yakni paru dan ginjal. Paru berperan dalam pelepasan (eksresi CO2) dan ginjal berperan dalam pelepasan asam.4 Beberapa prinsip yang perlu kita ketahui terlebih dahulu adalah4: Istilah asidosis mengacu pada kondisi pH < 7.35 sedangkan alkalosis bila pH > 7.45 CO2 (karbondioksida) adalah gas dalam darah yang berperan sebagai komponen asam. CO2 juga merupakan komponen respiratorik. Nilai normalnya adalah 40 mmHg. HCO3 (bikarbonat) berperan sebagai komponen basa dan disebut juga sebagai komponen metabolik. Nilai normalnya adalah 24 mEq/L. Asidosis berarti terjadi peningkatan jumlah komponen asam atau berkurangnya jumlah komponen basa. Alkalosis berarti terjadi peningkatan jumlah komponen basa atau berkurangnya jumlah komponen asam. 2.4. Pengaturan Keseimbangan Asam dan Basa Pengaturan keseimbangan ion hidrogen dalam beberapa hal sama dengan pengaturan ion-ion lain dalam tubuh.5 Sebagai contoh, untuk mencapai homeostatis. Harus ada keseimbangan antara asupan atau produksi ion hidrogen dan pembuangan ion hidrogen dari tubuh. Dan seperti pada ion-ion lain, ginjal memainkan peranan kunci dalam pengaturan-pengaturan ion hidrogen. Akan tetapi, pengaturan konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraseluler yang tepat melibatkan jauh lebih banyak daripada eliminasi sederhana ion-ion hidrogen oleh ginjal. Terdapat juga banyak mekanisme penyangga asam basa yang melibatkan darah, sel-sel, dan paru-paru yang perlu untuk mempertahankan konsentrasi ion hidrogen normal dalam cairan ekstraseluler dan intraseluler.5 Dalam hal ini berbagai mekanisme yang turut membantu mengatur konsentrasi ion hidrogen, dengan penekanan khusus pada kontrol sekresi ion hidrogen ginjal dan reabsorpsi, produksi, dan ekskresi ion – ion bikarbonat oleh ginjal, yaitu salah satu komponen kunci sistem kontrol asam basa dalam berbagai cairan tubuh.5 Konsentrasi ion hidrogen dan pH cairan tubuh normal serta perubahan yang terjadi pada asidosis dan alkalosis. Konsentrasi ion hidrogen darah secara normal dipertahankan dalam batas ketat suatu nilai normal sekitar 0,00004 mEq/liter ( 40 nEq/liter ).6 Variasi normal hanya sekitar 3 sampai 5 mEq/liter, tetapi dalam kondisi yang ekstrim, konsentrasi ion hidrogen yang bervariasi dari serendah 10 nEq/liter sampai setinggi 160 nEq/liter tanpa menyebabkan kematian. Karena konsentrasi ion hidrogen normalnya adalah rendah dan dalam jumlah yang kecil ini tidak praktis, biasanya konsentrasi ion hidrogen disebutkan dalam skala logaritma, dengan menggunakan satuan pH. pH berhubungan dengan konsentrasi ion hidrogen.3 pH normal darah arteri adalah 7,4, sedangkan pH darah vena dan cairan interstetial sekitar 7,35 akibat jumlah ekstra karbondioksida (CO2) yang dibebaskan dari jaringan untuk membentuk H2CO3.3 Karena pH normal darah arteri 7,4 seseorang diperkirakan mengalami asidosis saat pH turun dibawah nilai ini dan mengalami alkolisis saat pH meningkat diatas 7,4. Batas rendah pH dimana seseorang dapat hidup lebih dari beberapa jam adalah sekitar 6,8 dan batas atas adalah sekitar 8,0.3 pH intraseluler biasanya sedikit lebih rendah daripada pH plasma karena metabolisme sel menghasilkan asam, terutama H2CO3.3 Bergantung pada jenis sel, pH cairan intraseluler diperkirakan berkisar antara 6,0 dan 7,4. Hipoksia jaringan dan aliran darah yang buruk ke jaringan dapat menyebabkan pengumpulan asam dan itu dapat menurunkan pH intraseluler. pH urin dapat berkisar dari 4,5 sampai 8,0 bergantung pada status asam basa cairan ekstraseluler. Contoh ekstrim dari suatu cairan tubuh yang bersifat asam adalah HCl yang diekskresikan kedalam lambung oleh oksintik ( sel-sel parietal ) dari mukosa lambung.3 2.5. Faktor yang Mempengaruhi Keseimbangan Asam dan Basa Pengaturan keseimbangan asam basa diselenggarakan melalui koordinasi dari 3 sistem4: 1. Sistem Buffer Sistem penyangga asam basa kimiawi dalam cairan tubuh, yang dengan segera bergabung dengan asam atau basa untuk mencegah perubahan konsentrasi ion hidrogen yang berlebihan.4 Sistem buffer ini menetralisir kelebihan ion hidrogen, bersifat temporer dan tidak melakukan eliminasi. Fungsi utama sistem buffer adalah mencegah perubahan pH yang disebabkan oleh pengaruh asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraseluler. Sebagai buffer, sistem ini memiliki keterbatasan yaitu4: Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstraseluler yang disebabkan karena peningkatan CO2. Sistem ini hanya berfungsi bila sistem respirasi dan pusat pengendali sistem pernafasan bekerja normal Kemampuan menyelenggarakan sistem buffer tergantung pada tersedianya ion bikarbonat. Ada 4 sistem buffer4: Buffer bikarbonat merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel terutama untuk perubahan yang disebabkan oleh non-bikarbonat Buffer protein merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel Buffer hemoglobin merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk perubahan asam karbonat Buffer fosfat merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan intrasel. Sistem dapat kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara. Jika dengan buffer kimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka pengontrolan pH akan dilanjutkan oleh paru-paru yang berespon secara cepat terhadap perubahan kadar ion H dalam darah akinat rangsangan pada kemoreseptor dan pusat pernafasan, kemudian mempertahankan kadarnya sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut. Ginjal mampu meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan menskresikan ion H dan menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar fosfat dan amonia.4 Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan ginjal dalam menunjang kinerja sistem buffer adalah dengan mengatur sekresi, ekskresi, dan absorpsi ion hidrogen dan bikarbonat serta membentuk buffer tambahan (fosfat, ammonia). Untuk jangka panjang, kelebihan asam atau basa dikeluarkan melalui ginjal dan paru sedangkan untuk jangka pendek, tubuh dilindungi dari perubahan pH dengan sistem buffer. Mekanisme buffer tersebut bertujuan untuk mempertahankan pH darah antara 7,35- 7,45.4 Sistem Paru Paru-paru, dibawah kendali medula otak, mengendalikan karbondioksida, dan karena itu juga mengendalikan kandungan asam karbonik dari cairan ekstraseluler.3 Paru-paru melakukan hal ini dengan menyesuaikan ventilasi sebagai respons terhadap jumlah karbon dioksida dalam darah. Kenaikan dari tekanan parsial karbondioksida dalam darah arteri (PaCO2) merupakan stimulan yang kuat untuk respirasi.3 Tentu saja, tekanan parsial karbondioksida dalam darah arteri (PaCO2) juga mempengaruhi respirasi. Meskipun demikian, efeknya tidak sejelas efek yang dihasilkan oleh PaCO2. Pada keadaan asidosis metabolik, frekuensi pernapasan meningkat sehingga menyebabkan eliminasi karbon dioksida yang lebih besar (untuk mengurangi kelebihan asam).4 Pada keadaan alkalosis metabolik, frekuensi pernapasan diturunkan, dan menyebabkan penahanan karbondioksida (untuk meningkatkan beban asam). Sistem Ginjal Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan anion asam non volatile dan mengganti HCO3-.3 Ginjal mengatur keseimbangan asam basa dengan sekresi dan reabsorpsi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Pada mekanisme pemgaturan oleh ginjal ini berperan 3 sistem buffer asam karbonat, buffer fosfat dan pembentukan ammonia. Ion hidrogen, CO2, dan NH3 diekskresi ke dalam lumen tubulus dengan bantuan energi yang dihasilkan oleh mekanisme pompa natrium di basolateral tubulus.3 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. Ion hidrogen sangat reaktif dan mudah bergabung dengan ion bermuatan negative pada konsentrasi yang sangat rendah. Pada kadar yang sangat rendahpun, ion hidrogen mempunyai efek yang besar pada sistem biologi. Ion hidrogen berinteraksi dengan berbagai molekul biologis sehingga dapat mempengaruhi struktur protein, fungsi enzim dan ekstabilitas membrane. Ion hidrogen sangat penting pada fungsi normal tubuh misalnya sebagai pompa proton mitokondria pada proses fosforilasi oksidatif yang menghasilkan ATP.4 Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus meneru1s di dalam tubuh. Perolehan dan pengeluaran ion hidrogen sangat bervariasi tergantung diet, aktivitas dan status kesehatan. Ion hidrogen di dalam tubuh berasal dari makanan, minuman, dan proses metabolism tubuh. Di dalam tubuh ion hidrogen terbentuk sebagai hasil metabolism karbohidrat, protein dan lemak, glikolisis anaerobik atau ketogenesis.4 2.6. Gangguan Keseimbangan Asam Basa Asidosis Respiratorik Asidosis Respiratorik adalah keasaman darah yang berlebihan karena penumpukan karbondioksida dalam darah sebagai akibat dari fungsi paru-paru yang buruk atau pernafasan yang lambat.7 Kecepatan dan kedalaman pernafasan mengendalikan jumlah karbondioksida dalam darah. Dalam keadaan normal, jika terkumpul karbondioksida, pH darah akan turun dan darah menjadi asam. Tingginya kadar karbondioksida dalam darah merangsang otak yang mengatur pernafasan, sehingga pernafasan menjadi lebih cepat dan lebih dalam.7 Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida secara adekuat.7 Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-paru. Asidosis respiratorik dapat juga terjadi bila penyakit-penyakit dari saraf atau otot dada menyebabkan gangguan terhadap mekanisme pernafasan. Gejala pertama berupa sakit kepala dan rasa mengantuk. Jika keadaannya memburuk, rasa mengantuk akan berlanjut menjadi stupor (penurunan kesadaran) dan koma.7 Stupor dan koma dapat terjadi dalam beberapa saat jika pernafasan terhenti atau jika pernafasan sangat terganggu; atau setelah berjam-jam jika pernafasan tidak terlalu terganggu. Ginjal berusaha untuk mengkompensasi asidosis dengan menahan bikarbonat, namun proses ini memerlukan waktu beberapa jam bahkan beberapa hari. Biasanya diagnosis ditegakkan berdasarkan hasil pemeriksaan pH darah dan pengukuran karbondioksida dari darah arteri. Pengobatan asidosis respiratorik bertujuan untuk meningkatkan fungsi dari paru-paru. Obat-obatan untuk memperbaiki pernafasan bisa diberikan kepada penderita penyakit paru-paru seperti asma dan emfisema. Pada penderita yang mengalami gangguan pernafasan yang berat, mungkin perlu diberikan pernafasan buatan dengan bantuan ventilator mekanik.7 Asidosis Metabolik Asidosis Metabolik adalah keasaman darah yang berlebihan, yang ditandai dengan rendahnya kadar bikarbonat dalam darah. Bila peningkatan keasaman melampaui sistem penyangga pH, darah akan benar-benar menjadi asam.7 Seiring dengan menurunnya pH darah, pernafasan menjadi lebih dalam dan lebih cepat sebagai usaha tubuh untuk menurunkan kelebihan asam dalam darah dengan cara menurunkan jumlah karbon dioksida.7 Pada akhirnya, ginjal juga berusaha mengkompensasi keadaan tersebut dengan cara mengeluarkan lebih banyak asam dalam air kemih. Tetapi kedua mekanisme tersebut bisa terlampaui jika tubuh terus menerus menghasilkan terlalu banyak asam, sehingga terjadi asidosis berat dan berakhir dengan keadaan koma.7 Penyebab asidosis metabolik dapat adalah3: Kelebihan produksi asam. Pada asidosis diabetik atau asidosis laktak, produksi asam dapat melebihi kemampuan ginjal untuk absorbsi dan ekskresi H+ Kurangnya cadangan dapar Kehilangan ion HCO3 yang terbuang percuma melalui ginjal atau usus menyebabkan hipokarbonatremia dana asidosis metabolik. Kurangnya ekskresi asam. Dapat terjadi pada penyakit ginjal kronik dimana ginjal gagal mengekskresikan asam yang diproduksi secara normal. Asidosis metabolik ringan bisa tidak menimbulkan gejala, namun biasanya penderita merasakan mual, muntah dan kelelahan. Pernafasan menjadi lebih dalam atau sedikit lebih cepat, namun kebanyakan penderita tidak memperhatikan hal ini. Sejalan dengan memburuknya asidosis, penderita mulai merasakan kelelahan yang luar biasa, rasa mengantuk, semakin mual dan mengalami kebingungan. Bila asidosis semakin memburuk, tekanan darah dapat turun, menyebabkan syok, koma dan kematian.7 Diagnosis asidosis biasanya ditegakkan berdasarkan hasil pengukuran pH darah yang diambil dari darah arteri (arteri radialis di pergelangan tangan). Darah arteri digunakan sebagai contoh karena darah vena tidak akurat untuk mengukur pH darah. Untuk mengetahui penyebabnya, dilakukan pengukuran kadar karbon dioksida dan bikarbonat dalam darah. Mungkin diperlukan pemeriksaan tambahan untuk membantu menentukan penyebabnya. Misalnya kadar gula darah yang tinggi dan adanya keton dalam urin biasanya menunjukkan suatu diabetes yang tak terkendali. Adanya bahan toksik dalam darah menunjukkan bahwa asidosis metabolik yang terjadi disebabkan oleh keracunan atau overdosis. Kadang-kadang dilakukan pemeriksaan air kemih secara mikroskopis dan pengukuran pH air kemih.7 Pengobatan asidosis metabolik tergantung kepada penyebabnya.7 Sebagai contoh, diabetes dikendalikan dengan insulin atau keracunan diatasi dengan membuang bahan racun tersebut dari dalam darah. Kadang-kadang perlu dilakukan dialisa untuk mengobati overdosis atau keracunan yang berat. Asidosis metabolik juga bisa diobati secara langsung. Bila terjadi asidosis ringan, yang diperlukan hanya cairan intravena dan pengobatan terhadap penyebabnya. Bila terjadi asidosis berat, diberikan bikarbonat mungkin secara intravena, tetapi bikarbonat hanya memberikan kesembuhan sementara dan dapat membahayakan.7 Alkalosis Respiratorik Alkalosis Respiratorik adalah suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernafasan yang cepat dan dalam, sehingga menyebabkan kadar karbondioksida dalam darah menjadi rendah.7 Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan terlalu banyaknya jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah. Alkalosis respiratorik dapat membuat penderita merasa cemas dan dapat menyebabkan rasa gatal disekitar bibir dan wajah. Jika keadaannya makin memburuk, bisa terjadi kejang otot dan penurunan kesadaran.7 Pengobatan diarahkan untuk memperbaiki ventilasi.7 Preparat farmakologi digunakan sesuai indikasi. Sebagai contoh, bronkodilator membantu menurunkan spasme bronkhial, dan antibiotik yang digunakan untuk infeksi pernapasan. Tindakan hygiene pulmonari dilakukan, ketika diperlukan, untuk membersihkan saluran pernapasan dari mukus dan drainase pluren. Hidrasi yang adekurat di indikasikan untuk menjaga membran mukosa tetap lembab dan karenanya memfasilitasi pembuangan sekresi. Oksigen suplemen diberikan bila diperlukan. Ventilasi mekanik, yang digunakan secara waspada dapat memperbaiki ventilasi pulmonari. Penggunaan ventilasi mekanik yang tidak bijaksana dapat menyebabkan eksresi karbondioksida yang demikian cepat sehingga ginjal tidak mampu untuk mengeliminasi kelebihan biokarbonat dengan cukup cepat untuk mencegah alkalosis dan kejang. Untuk alasan ini, kenaikan PaCO2 harus diturunkan secara lambat. Membaringkan pasien dalam posisi semifowler memfasilitasi ekspansi dinding dada. Alkalosis Metabolik Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena tingginya kadar bikarbonat.7 Alkalosis metabolik terjadi jika tubuh kehilangan terlalu banyak asam. Sebagai contoh adalah kehilangan sejumlah asam lambung selama periode muntah yang berkepanjangan atau bila asam lambung disedot dengan selang lambung.7 Pada kasus yang jarang, alkalosis metabolik terjadi pada seseorang yang mengkonsumsi terlalu banyak basa dari bahan-bahan seperti soda bikarbonat. Selain itu, alkalosis metabolik dapat terjadi bila kehilangan natrium atau kalium dalam jumlah yang banyak mempengaruhi kemampuan ginjal dalam mengendalikan keseimbangan asam basa darah.7 Penyebab utama akalosis metabolik7: Penggunaan diuretik (tiazid, furosemid, asam etakrinat) Kehilangan asam karena muntah atau pengosongan lambung Kelenjar adrenal yang terlalu aktif (sindroma Cushing atau akibat penggunaan kortikosteroid). Alkalosis metabolik dapat menyebabkan iritabilitas (mudah tersinggung), otot berkedut dan kejang otot; atau tanpa gejala sama sekali. Bila terjadi alkalosis yang berat, dapat terjadi kontraksi (pengerutan) dan spasme (kejang) otot yang berkepanjangan (tetani).7 Biasanya alkalosis metabolik diatasi dengan pemberian cairan dan elektrolit (natrium dan kalium). Pada kasus yang berat, diberikan amonium klorida secara intravena.7 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Keseimbangan asam basa adalah suat keadaan dimana konsentrasi ion hidrogen yang diproduksi setara dengan konsentrasi ion hidrogen yang dikeluarkan oleh sel. Pada proses kehidupan keseimbangan asam pada tingkat molecular umumnya berhubungan dengan asam lemah dan basa lemah, begitu pula pada tingkat konsentrasi ion H+ atau ion OH- yang sangat rendah. Derajat keasaman (pH) darah manusia normalnya berkisar antara 7.35 hingga 7.45. Tubuh manusia mampu mempertahan keseimbangan asam dan basa agar proses metabolisme dan fungsi organ dapat berjalan optimal. Terdapat 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis. Asidosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah. Alkalosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah. Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya. Asidosis metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal. Asidosis respiratorik atau alkalosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan 3.2 Saran Agar pembaca lebih mengetahui lagi mengenai ketidakseimbangan asam basa dan menambah wawasan mengenai konsep dasar manusia .Pembaca bisa membaca di buku-buku tentang ketidakseimbangan asam basa dan situs-situs internet yang membahas tentang konsep dasar manusia mengenai ketidakseimbangan asam basa Daftar Pustaka Horne, M. M & Swearingen,P. L. (2000). Keseimbangan cairan, elektrolit, & Asam Basa. (ed. 2). Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Mangku G, Senapathi TGA. Buku ajar ilmu anestesia dan reanimasi. Jakarta: PT.Indeks 2010 Abramowitz M. Acid-Base Balance and Physical Function. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2014;9(12):2030-2032. Seifter JL. Integration of acid–base and electrolyte disorders. N Engl J Med. 2014;371(19):1821–1831 Hamm L, Nakhoul N, Hering-Smith K. Acid-Base Homeostasis. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2015;10(12):2232-2242. Sacks G. The ABC's of Acid-Base Balance. The Journal of Pediatric Pharmacology and Therapeutics. 2004;9(4):235-242. Hawfield A, DuBose T. Acid-Base Balance Disorders. eLS. 2010;. 1 6 1 6 1 6