ACID – BASE BALANCE
ACID – BASE BALANCE
Objectives :
At the end of the class, attendee will be able to:
define acid-base balance and pH explain acid-base disturbances Discuss the complications of acid base
disturbances assess acid-base status
Definition of Acid
A chemical that can donate a hydrogen ion
e.g. : HCl ( H+ + Cl )
Definition of Base
A chemical that can accept Hydrogen ion (H+)
e.g. : OH , HC03
Acid Base
Soren Peter Sorensen (Denmark, 1909):Soren Peter Sorensen (Denmark, 1909):
Negative logarithm of [ HNegative logarithm of [ H++] ]
WasserstoffionenexponentWasserstoffionenexponent (Hydrogen ion exponent ) (Hydrogen ion exponent )
Symbol : Symbol : ‘‘ppotenz’ (power) of otenz’ (power) of HHydrogen. ydrogen.
Normal = 7.40 (7.35-7.45)Normal = 7.40 (7.35-7.45)
Viable range = 6.80 - 7.80Viable range = 6.80 - 7.80
Plasma pH
Acid – base balanceAcid – base balanceWhy is acid-base balance Why is acid-base balance important ?important ?
RespirasiRespirasiHiperventilasiHiperventilasiPenurunan kekuatan otot Penurunan kekuatan otot nafas dan nafas dan menyebabkan menyebabkan kelelahan ototkelelahan ototSesakSesak
MetabolikMetabolikPeningkatan kebutuhan Peningkatan kebutuhan metabolismemetabolismeResistensi insulinResistensi insulinMenghambat glikolisis Menghambat glikolisis anaerobanaerobPenurunan sintesis ATPPenurunan sintesis ATPHiperkalemiaHiperkalemiaPeningkatan degradasi proteinPeningkatan degradasi protein
OtakOtakPenghambatan metabolisme Penghambatan metabolisme dan dan regulasi volume sel regulasi volume sel otakotakKomaKoma
KardiovaskularKardiovaskularGangguan kontraksi otot Gangguan kontraksi otot jantungjantung
Dilatasi Arteri,konstriksi vena, Dilatasi Arteri,konstriksi vena, dan dan sentralisasi volume sentralisasi volume darahdarah
Peningkatan tahanan vaskular Peningkatan tahanan vaskular paruparu
Penurunan curah jantung, Penurunan curah jantung, tekanan tekanan darah arteri, darah arteri, dan aliran darah dan aliran darah hati dan hati dan ginjalginjal
Sensitif thd Sensitif thd reentrant reentrant arrhythmiaarrhythmia dan penurunan dan penurunan ambang fibrilasi ambang fibrilasi ventrikelventrikel
Menghambat respon Menghambat respon kardiovaskular kardiovaskular terhadap terhadap katekolaminkatekolamin
Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998
AKIBAT DARI ASIDOSIS BERATAKIBAT DARI ASIDOSIS BERAT
KardiovaskularKardiovaskularKonstriksi arteriKonstriksi arteriPenurunan aliran darah koronerPenurunan aliran darah koronerPenurunan ambang anginaPenurunan ambang anginaPredisposisi terjadinya supraventrikel dan Predisposisi terjadinya supraventrikel dan ventrikel aritmia yg refrakterventrikel aritmia yg refrakter
RespirasiRespirasiHipoventilasi yang akan menjadi hiperkarbi dan Hipoventilasi yang akan menjadi hiperkarbi dan hipoksemiahipoksemia
MetabolicMetabolicStimulasi glikolisis anaerob dan produksi asam Stimulasi glikolisis anaerob dan produksi asam organikorganikHipokalemiaHipokalemiaPenurunan konsentrasi Ca terionisasi plasmaPenurunan konsentrasi Ca terionisasi plasmaHipomagnesemia and hipophosphatemiaHipomagnesemia and hipophosphatemia
OtakOtakPenurunan aliran darah otakPenurunan aliran darah otakTetani, kejang, lemah delirium dan stuporTetani, kejang, lemah delirium dan stupor
AKIBAT DARI ALKALOSIS BERATAKIBAT DARI ALKALOSIS BERAT
Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998
The disadvantage of men not knowing the past is that they do not know the present.
G. K. Chesterton
Traditional wayTraditional way
Hendersen-Hasselbalch Hendersen-Hasselbalch
Acid-base balance is regulated by the process in :Acid-base balance is regulated by the process in :
1.1. The Kidney by maintaining [HCOThe Kidney by maintaining [HCO33--] of 24 mM and ] of 24 mM and
2.2. Respiratory mechanisms by maintaining partial Respiratory mechanisms by maintaining partial pressure of arterial COpressure of arterial CO2 2 (PaCO (PaCO22) of 40 mmHg.) of 40 mmHg.
Hendersen-Hasselbalch
pH pH = 6.1 + log= 6.1 + log[HCO[HCO33
--]]
pCOpCO22
KIDNEKIDNEYY
LUNGLUNG
BASEBASE
ACIDACID CO2
HCO3HCO3
CO2
compensation compensation
NormalNormal
NormalNormal
Diagram Davenport[ H
CO
3- ]PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
pH = 6.1 + Ginjal Paru
BB
AA
CC
7.4 / 40 / 247.4 / 40 / 24
7.2 / 80 / 307.2 / 80 / 30
7.6 / 20 / 187.6 / 20 / 18NormalNormal
Low
pH
Alkalosis Metabolik
PCO2
HCO3 -
normal
High
Low
pH
Alkalosis Respiratori
PCO2
HCO3 -
normal
HighHigh
pH
PCO 2
HCO 3-
Asidosis Respiratori
normal
Low
High
pH
PCO 2
HCO 3-
Asidosis Metabolik
normal
Low
Primary acid-base imbalancePrimary acid-base imbalance
Diagnosis menggunakan nilai asam basa serum:
Davenport Diagram
[ HC
O3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
Henderson- Hasselbalch:
pH = pK + log [HCO3-]
s PCO2AsidosisAsidosis RespiratoriRespiratori AlkalosisAlkalosis
MetabolikMetabolik
AlkalosisAlkalosis RespiratoriRespiratori
Asidosis Asidosis MetabolikMetabolik
pH = 6.1 + Ginjal Paru
atau,
Normal
COMPENSATORY RESPONSESCOMPENSATORY RESPONSES
Alkalosis Respiratori[ H
CO
3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AlkalosisAlkalosis Respiratori Respiratori
terkompensasiterkompensasi
Penyebab: 1) Nyeri 2) Histerik 3) Hipoksia
AlkalosisAlkalosis RespiratoriRespiratori
Normal
kompensasi = [HCO3-]
Respiratory Acidosis[H
CO
3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AsidosisAsidosis RespiratoriRespiratori
kompensasi = [HCO3-]
Penyebab:1) PPOK, Gagal jantung
kronik, bbrp pnyktparu
2) Obat anestesi
AsidosisAsidosis Respiratori Respiratori
terkompensasiterkompensasi
Metabolic Alkalosis[ H
CO
3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AlkalosisAlkalosis MetabolikMetabolik
kompensasi = PCO2Penyebab:1) Intake basa >>2) Kehilangan asam
(Muntah,penyedotan lambung)
AlkalosisAlkalosis Metabolik Metabolik
terkompensasiterkompensasi
Metabolic Acidosis[ H
CO
3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AsidosisAsidosis MetabolikMetabolik
kompensasi = PCO2
Penyebab:1) Kehilangan basa
(eg. diare)2) Akumulasi asam
(diabetes, gagal ginjal)3) Asidosis Tubular Ginjal
AsidosisAsidosis Metabolik Metabolik
terkompensasiterkompensasi
Kompensasi ginjal terhadap asidosis resp. kronik
Kompensasi ginjal & paru terhadap asidosis non ginjal
PPOK
Keto/Laktat asidosis
ASIDOSIS METABOLIK
[HC
O3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AsidosisAsidosis MetabolikMetabolik
Base Defisit
AlkalosisAlkalosis MetabolikMetabolik
Base Excess
Base Base Excess/ Excess/
Base DeficitBase Deficit
BE = (1 - 0.014Hgb) (HCOBE = (1 - 0.014Hgb) (HCO33 – 24 + (1.43Hgb + 7.7) (pH - – 24 + (1.43Hgb + 7.7) (pH - 7.4)`7.4)`
Normal
DISORDER pH PRIMER RESPON KOMPENSASI
ASIDOSIS ASIDOSIS METABOLIKMETABOLIK
HCO3- pCO2
ALKALOSIS ALKALOSIS METABOLIKMETABOLIK
HCO3- pCO2
ASIDOSIS ASIDOSIS RESPIRATORIRESPIRATORI
pCO2 HCO3-
ALKALOSIS ALKALOSIS RESPIRATORIRESPIRATORI
pCO2 HCO3-
RANGKUMAN GANGGUAN KESEIMBANGAN RANGKUMAN GANGGUAN KESEIMBANGAN ASAM BASA TRADISIONALASAM BASA TRADISIONAL
HOW TO UNDERSTAND ACID-BASE
A quantitative Acid-Base Primer For Biology and Medicine
Peter A. Stewart
Edward Arnold, London 1981
Now for something new…
PRINSIP-PRINSIP UMUM PRINSIP-PRINSIP UMUM PENDEKATAN STEWARTPENDEKATAN STEWART
Hukum kekekalan massa (Law of Mass):Hukum kekekalan massa (Law of Mass): Jumlah dari suatu zat/substansi akan selalu konstan
kecuali ditambahkan atau dikurangi dari luar, atau dibuat/dirusak oleh suatu reaksi kimia.
Netralitas elektrik (Electroneutrality):Netralitas elektrik (Electroneutrality): Semua larutan sejati mempunyai muatan listrik yang
netral, dimana konsentrasi total kation harus sama dengan konsentrasi anion
iones (+) = iones (-)
Stewart PA. Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.
Konsep larutan encer (Aqueous solution)Konsep larutan encer (Aqueous solution)
Semua cairan dalam tubuh manusia mengandung air, Semua cairan dalam tubuh manusia mengandung air, dan air merupakan sumber dan air merupakan sumber [H[H++]] yang tidak habis- yang tidak habis-habisnyahabisnya
[H[H++]] ditentukan oleh ditentukan oleh disosiasi airdisosiasi air (K(Kww), dimana ), dimana molekul Hmolekul H22O akan berdisosiasi menjadi ion-ion HO akan berdisosiasi menjadi ion-ion H33OO++ dan OHdan OH--
MOLEKUL AIR DAN PRODUK DISOSIASINYAMOLEKUL AIR DAN PRODUK DISOSIASINYA
H H
H
O
O
O
O
H
H
H H
H H
+-
+
+
+
++
+
+ +
-
-
H+ di dalam larutan berada dalam bentuk H3O+
Berapa pH air….?
OH-
Disosiasi air: [2H2O] Kw . [H+][OH-]Karena konsentrasi [H2O] sangat besar (55M) dibanding produk disosiasinya yg sangat kecil (10-7M) maka molekul air dapat dianggap konstan (tidak berubah):
[H+][OH-] = K’wpH = -log[H3O+]
[H3O+] = [OH-] = 10-7M
pH = -log[H3O+]Jadi, pH air murni = 7
Elektrolit = Ion-ion Elektrolit = Ion-ion
Ion-ion kuatIon-ion kuat(Strong ions) (Strong ions) ::
Substansi yang Substansi yang terdisosiasi terdisosiasi sempurnasempurna di dalam suatu larutan di dalam suatu larutan
Kation; Na+,K+,Mg+,Ca++Kation; Na+,K+,Mg+,Ca++Anion; Cl-,SO4-,PO4Anion; Cl-,SO4-,PO4== ,laktat,keto.,laktat,keto.
Ion-ion lemah (Weak ions) :
Substansi yang hanya sebagian terdisosiasi dalam suatu larutan, Albumin, Posfat, H2CO3
2 3 4 5 6 7 8 9
100
80
70
60
50
40
30
20
10
% ter-ionisasi
pH
pK
CO2
HCO
3-
Albu
min
Lact
ate,
ace
toac
etat
e
MENGAPA DISEBUT ION KUAT DAN MENGAPA DISEBUT ION KUAT DAN LEMAH ?LEMAH ?
Suatu ion dikatakan kuat atau lemah tergantung dari pKnya (pH, dimana 50% dari substansi tsb terdisosiasi). Mis; pK Lactate 3.9 (berarti, pada pH normal, hampir 100% laktat terdisosiasi ). H2CO3 dan Alb disebut asam lemah karena pada pH normal hanya 50% substansinya terdisosiasi.
Na+
Ion-ion kuat akan berdisosiasi di dalam air (plasma)
Cl- --
- --
+
++
+++
+
+
+
+
++
++
+++
+
++
+ +--
--
-
Garam solid
Reaksi hidrasi ion-ion Na dan ClReaksi hidrasi ion-ion Na dan Cl
Na+Cl-O-
H+
O-
O-O-
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
OH-
OH-
OH-
O-O-
O-O-
H+
H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+O-
H+
OHOH--HH33OO++
VARIABEL-VARIABEL VARIABEL-VARIABEL YANG MENENTUKAN YANG MENENTUKAN pH PLASMApH PLASMA
DUA VARIABELDUA VARIABEL
pH atau [HpH atau [H++] DALAM PLASMA ] DALAM PLASMA DITENTUKAN OLEHDITENTUKAN OLEH
VARIABELVARIABELINDEPENDENINDEPENDEN
Stewart PA. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.
DEPENDENDEPENDENT T
VARIABLESVARIABLES
VARIABEL INDEPENDENVARIABEL INDEPENDEN
COCO22 STRONG ION STRONG ION DIFFERENCEDIFFERENCE
WEAK ACIDWEAK ACID
pCOpCO22 SIDSID AAtoto
tt
PCOPCO22 merupakan fungsi dari ventilasi alveolar dan merupakan fungsi dari ventilasi alveolar dan kecepatan metabolisme.kecepatan metabolisme.
Ventilasi paru (faktor eksternal)Ventilasi paru (faktor eksternal)
PCOPCO22
OHOH-- + + ssCOCO22 HCO HCO33-- + H + H33OO++
CACA
COCO22 acts as an acid acts as an acid
COCO22
Gamblegram
NaNa++
140140
KK+ + 44
CaCa++++
MgMg++++
ClCl--102102
HCOHCO33--
2424
KATION ANION
SIDSID
STRONG ION STRONG ION DIFFERENCEDIFFERENCE
A- 42A- 42
Strong Ion Difference (SID)Strong Ion Difference (SID) Jumlah dari semua kation-kation kuat dikurangi Jumlah dari semua kation-kation kuat dikurangi
jumlah semua anion-anion kuatjumlah semua anion-anion kuat anion > (SID - ) = Hanion > (SID - ) = H33OO++ > OH > OH-- = asam = asam kation > (SID + ) = OHkation > (SID + ) = OH- - > H> H33OO++ = basa = basa
Keseimbangan SID dipertahankan dengan cara Keseimbangan SID dipertahankan dengan cara mendisosiasi airmendisosiasi air
Elektrolit merupakan faktor kunci dalam Elektrolit merupakan faktor kunci dalam keseimbangan asam basakeseimbangan asam basa
SKETSA HUBUNGAN ANTARA SID,HSKETSA HUBUNGAN ANTARA SID,H++ DAN OHDAN OH--
SID
(–) (+)
[H[H33OO++]] [OH[OH--]]
Dalam cairan biologis (plasma) dgn suhu 370C, SID hampir selalu positif, biasanya berkisar 30-40 mEq/Liter
AsidosisAsidosis AlkalosiAlkalosiss
Konsentrasi [H+]
John A Kellum, Determinants of blood pH in health and disease, Crit Care 2000, 4:6–14. http://ccforum.com/content/4/1/006
SID plasma SID plasma
SID plasma = [Na[Na++] + [K] + [K++] + [kation divalen] - [Cl] + [kation divalen] - [Cl--] - [asam organik kuat] - [asam organik kuat--]]
Karena jumlah kation divalen dan asam organik kuat dalam plasma sangat kecil, maka SID diwakili oleh:[Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID][Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID]
140 mEq/L + 4 mEq/L - 102 mEq/L = 34 140 mEq/L + 4 mEq/L - 102 mEq/L = 34 mEq/LmEq/L
Kombinasi protein dan posfat disebut asam lemah total (total weak acid) [Atot]. Reaksi disosiasinya adalah:
[A[Atottot] (KA) = [A] (KA) = [A--].[H].[H++]]
[Protein H] [Protein-] + [H+]
WEAK ACIDWEAK ACID
disosiasi
DEPENDENT VARIABLESDEPENDENT VARIABLES
HH++
OHOH--
CO3CO3-- AA--
AHAH
HCO3-HCO3-
Strong IonsStrong IonsDifferenceDifference
pCOpCO22
ProteinProteinConcentrationConcentration
pHpH
INDEPENDENT VARIABLESINDEPENDENT VARIABLES DEPENDENT VARIABLESDEPENDENT VARIABLES
KESIMPULANKESIMPULAN
APLIKASI KLINIKAPLIKASI KLINIK
DI DALAM PLASMA TERDAPAT:DI DALAM PLASMA TERDAPAT:
OHOH-- + CO + CO22 H H22COCO33 HCO HCO33-- CO CO33
= = + H+ H++CA
[A[Atottot] (KA) = [A] (KA) = [A--].[H].[H++]][Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID]
[2H[2H22O] Kw . [HO] Kw . [H++][OH][OH--]]
NaNa140140
KKMgMgCaCa
ClCl102102
PPAlbAlb
HCOHCO33 = 24 = 24
ClCl115115
PPAlbAlb
HCOHCO33--
Asidosis hiperklore
mi
SID nSID
ClCl102102
Laktat/keto=UA
Keto/laktat
asidosisCLCL9595
PPAlbAlb
SID
Alkalosis hipoklore
miKATIONKATION ANIONANION
PLASMA DARAHPLASMA DARAHH3O+ = H+ = 40 nEq/L
HCOHCO33--
HCO3-
Cl-Na
ClH+
Na+
Cl-Cl-
Cl-
Cl-Cl-
Cl-
Cl- Cl-
SID cairan lambung negatif () ; asam
PancreasPancreasNa+ Na+
EmpeduEmpeduNa+ Na+
Na+
Na+
Na+ Na+
SID plasma Alkalosis
SID plasma -Asidosis
SID plasma normal
Fisiologi Fisiologi pengaturan pengaturan SID dalam SID dalam
tubuhtubuh
Jejunum
Cl-
Cl- Cl-
Cl-
ColonNa+
Na+
SID cairan intestinal normal
Na+ Na+
Na+
Pembuluh darah
Volume dan komposisi elektrolit cairan gastrointestinal From Miller, Anesthesia, 5th ed,2000.
24 h vol. (mL) NaNa++ (mEq/L) (mEq/L) K+ (mEq/L) ClCl-- (mEq/L) (mEq/L) HCO3-
SID
SalivaSaliva 500-2000 66 25 1313 18
StomachStomach 1000-20001000-2000 8080 1515 115115 -20-20
PancreasPancreas 300-800 140140 7.5 8080 67.5
BileBile 300-600 140140 7.5 110110 37.5
JejunumJejunum 2000-4000 130130 7.5 115115 22.5
IleumIleum 1000-2000 115115 5 92.592.5 27.5
ColonColon - 6060 30 4040 -
NH4CLWorkshop AcidBase Balance,PERDICI 2003-Jakarta
Interaksi ginjal dan hati dalam
regulasi pHBoron & Boulpaep, Medical Physiology,ch 38,
2003.
Cl-
NH4Cl
Cl-
Alkalosis
Perbandingan komposisi elektrolit urin dan plasma Perbandingan komposisi elektrolit urin dan plasma From MARTINI, Fundamentals of Anatomy and Physiology; 5 th ed,2001
Ion-ion (mEq/l)Ion-ion (mEq/l) UrineUrine PlasmaPlasma
NaNa++ 147.5147.5 138.4138.4
KK++ 47.547.5 4.44.4
ClCl-- 153.3153.3 106106
HCOHCO33-- 1.91.9 2727
Regulasi pHRegulasi pH
Rapid regulationRapid regulation(short-term)(short-term) Chronic control Chronic control
(long-term) (long-term)
Bagaimana tubuh mengatur pH pasien Bagaimana tubuh mengatur pH pasien PPOK ?PPOK ?
PCO2
PPOK
pH
NHNH44Cl Cl
HipoalbuminHipoalbumin
Sintesis Alb <<Sintesis Alb <<
HipokloremiHipokloremi
Absorpsi Cl Absorpsi Cl
Amoniagenesis
Amoniagenesis
SIDSID
pH npH n
ClClNHNH44
PCO2pH
NHNH44Cl Cl HipoalbuminHipoalbumin
Laktat- / keto-
SID SID
Sintesis Alb <<Sintesis Alb <<
HipokloremiHipokloremi
Amoniagenesis
Retensi ClRetensi Cl--, SO, SO44,PO,PO44==
CO2CO2SIDSID
Kompensasi akutKompensasi akut
hiperventilasihiperventilasi
Gagal ginjal,Gagal ginjal,infus NaClinfus NaCl
Anaerobik metAnaerobik met(syok, MODS), DM(syok, MODS), DM
NHNH44
ClCl
pH npH n
Bagaimana tubuh mengatur pH?Bagaimana tubuh mengatur pH?
Kompensasi kronikKompensasi kronik
ACID – BASE DISTURBANCESACID – BASE DISTURBANCES
KLASIFIKASI
ASIDOSIS ALKALOSISI. Respiratori PCO2 PCO2
II. Nonrespiratori (metabolik)
1. Gangguan pd SID
a. Kelebihan / kekurangan air [Na+], SID [Na+], SID b. Ketidakseimbangan anion
kuat:
i. Kelebihan / kekurangan Cl- [Cl-], SID [Cl-], SID ii. Ada anion tak terukur [UA-], SID
2. Gangguan pd asam lemah
i. Kadar albumin [Alb] [Alb]
ii. Kadar posphate [Pi] [Pi]
Fencl V, Jabor A, Kazda A, Figge J. Diagnosis of metabolic acid-base disturbances in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med 2000 Dec;162(6):2246-51
RESPIRASIRESPIRASI M E T A B O L I KM E T A B O L I K
Abnormal Abnormal pCO2pCO2
AbnormalAbnormalSIDSID
AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid
AlbAlb PO4-PO4-
AlkalosisAlkalosis
AsidosisAsidosis
TurunTurun
MeningkatMeningkat
TurunTurun
kelebihankelebihan
kekurangankekurangan
PositifPositif meningkatmeningkat
Fencl V, Am J Respir Crit Care Med 2000 Dec;162(6):2246-51
AIRAIR Anion kuatAnion kuat
Cl-Cl- UA-UA-
HipoHipo
HiperHiper
PCO2 berbanding terbalik terhadap pH
pCO2 pH
40-45 mmHg 7.35-7.45
pH
pCO2 pH
pCO2AlkalosisAcidosis
HOMEOSTASISHOMEOSTASIS
RESPIRASIRESPIRASI
Reaksi hidrasi COReaksi hidrasi CO22 merupakan reaksi merupakan reaksi absorpsi OHabsorpsi OH-- oleh CO oleh CO22 dari hasil reaksi dari hasil reaksi disosiasi air, dengan melepas [Hdisosiasi air, dengan melepas [H33O+]. Oleh O+]. Oleh sebab itu COsebab itu CO22 bersifat asam atau a “proton bersifat asam atau a “proton donor.” Semakin tinggi pCOdonor.” Semakin tinggi pCO22, semakin tinggi , semakin tinggi [H[H33OO++] yg bebas ] yg bebas asam. Ini yg menjadi asam. Ini yg menjadi dasar dari terminologi “respiratory acidosis,” dasar dari terminologi “respiratory acidosis,” yaitu pelepasan ion hidrogen akibat yaitu pelepasan ion hidrogen akibat pCO2 pCO2
RESPIRASIRESPIRASI M E T A B O L I KM E T A B O L I K
Abnormal Abnormal pCO2pCO2
AbnormalAbnormalSIDSID
AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid
AlbAlb PO4-PO4-
AlkalosisAlkalosis
AcidosisAcidosis
TurunTurun
meningkatmeningkat
turunturun
kelebihankelebihan
kekurangankekurangan
PositifPositif meningkatmeningkat
AIRAIR Anion kuatAnion kuat
Cl-Cl- UA-UA-
HipoHipo
HiperHiper
Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/LSID = 38 mEq/L 140/1/2 = 280 mEq/L
102/1/2 = 204 mEq/L SID = 76 mEq/L1 liter ½ liter
KEKURANGAN AIR - WATER KEKURANGAN AIR - WATER DEFICITDEFICITDiuretic
Diabetes InsipidusEvaporasi
SID : 38 SID : 38 76 = 76 = alkalosisalkalosisALKALOSIS KONTRAKSIALKALOSIS KONTRAKSI
Plasma Plasma
Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/L SID = 38 mEq/L
140/2 = 70 mEq/L102/2 = 51 mEq/L SID = 19 mEq/L
1 liter 2 liter
KELEBIHAN AIR - WATER EXCESSKELEBIHAN AIR - WATER EXCESS
1 Liter H2O
SID : 38 SID : 38 19 = 19 = AcidosisAcidosisASIDOSIS DILUSIASIDOSIS DILUSI
Plasma
RESPIRASIRESPIRASI M E T A B O L I KM E T A B O L I K
Abnormal Abnormal pCO2pCO2
AbnormalAbnormalSIDSID
AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid
AlbAlb PO4-PO4-
AlkalosisAlkalosis
AcidosisAcidosis
turunturun
meningkatmeningkat
turunturun
kelebihankelebihan
kekurangankekurangan
PositifPositif meningkatmeningkat
AIRAIR Anion kuatAnion kuat
Cl-Cl- UA-UA-
HipoHipo
HiperHiper
Na+ = 140 mEq/L Cl- = 95 mEq/L
SID = 45 mEq/L 2 liter
ALKALOSIS HIPOKLOREMIKALKALOSIS HIPOKLOREMIKSID ALKALOSIS
GANGGUAN PD SID:GANGGUAN PD SID:Pengurangan ClPengurangan Cl--
Plasma
Na+ = 140 mEq/L Cl- = 120 mEq/LSID = 20 mEq/L 2 liter
ASIDOSIS HIPERKLOREMIKASIDOSIS HIPERKLOREMIKSID ASIDOSIS
GANGGUAN PD SID:GANGGUAN PD SID:Penambahan/akumulasi Penambahan/akumulasi
ClCl--
Plasma
Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/LSID = 38 mEq/L
Na+ = 154 mEq/LCl- = 154 mEq/LSID = 0 mEq/L1 liter 1 liter
PLASMA + NaCl 0.9%PLASMA + NaCl 0.9%
SID : 38
Plasma NaCl 0.9%
2 liter
ASIDOSIS HIPERKLOREMIK AKIBAT ASIDOSIS HIPERKLOREMIK AKIBAT PEMBERIAN LARUTAN Na Cl 0.9% PEMBERIAN LARUTAN Na Cl 0.9%
=
SID : 19 SID : 19 AsidosisAsidosis
Na+ = (140+154)/2 mEq/L= 147 mEq/LCl- = (102+ 154)/2 mEq/L= 128 mEq/L
SID = 19 mEq/L
Plasma
Na+ = 140 mEq/L Cl- = 102 mEq/L SID= 38 mEq/L
Cation+ = 137 mEq/L Cl- = 109 mEq/L
Laktat- = 28 mEq/L SID = 0 mEq/L
1 liter 1 liter
PLASMA + Larutan RINGER PLASMA + Larutan RINGER LACTATELACTATE
SID : 38 SID : 38
Plasma Ringer laktatLaktat cepat
dimetabolisme
2 liter
=
Normal pH setelah pemberian Normal pH setelah pemberian RINGER LACTATE RINGER LACTATE
SID : 34 SID : 34 lebih alkalosis dibanding jika lebih alkalosis dibanding jika diberikan NaCl 0.9% diberikan NaCl 0.9%
Na+ = (140+137)/2 mEq/L= 139 mEq/L Cl- = (102+ 109)/2 mEq/L = 105 mEq/L Laktat- (termetabolisme) = 0 mEq/L SID = 34 mEq/L
Plasma
Na+ = 140 mEq/LCl- = 130 mEq/LSID =10 mEq/L
Na+ = 165 mEq/LCl- = 130 mEq/LSID = 35 mEq/L1 liter 1.025
liter
25 mEq NaHCO3
SID SID : 10 : 10 35 : 35 : Alkalosis, pH kembali normal Alkalosis, pH kembali normal namun namun mekanismenya bukan karena pemberian HCOmekanismenya bukan karena pemberian HCO33
-- melainkan karena melainkan karena pemberian Napemberian Na++ tanpa anion kuat yg tidak dimetabolisme seperti Cl tanpa anion kuat yg tidak dimetabolisme seperti Cl--
sehingga SID sehingga SID alkalosis alkalosis
Plasma; asidosis
hiperkloremik
MEKANISME PEMBERIAN NA-BIKARBONAT PADA ASIDOSIS
Plasma + NaHCO3
HCO3 cepat dimetabolis
me
NaNa++ NaNa++
KK
HCO3-
ClCl-- ClCl--
HCO3-
SID
Normal Ketosis
UA = unmeasured Anion :UA = unmeasured Anion :Laktat, acetoacetateLaktat, acetoacetate
A-A-AA--
Keto-
SID KK
Lactic/Keto asidosis
RESPIRASIRESPIRASI M E T A B O L I KM E T A B O L I K
Abnormal Abnormal pCO2pCO2
AbnormalAbnormalSIDSID
AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid
AlbAlb PO4-PO4-
AlkalosisAlkalosis
AsidosisAsidosis
turunturun
meningkatmeningkat
turunturun
kelebihankelebihan
kekurangankekurangan
PositifPositif meningkatmeningkat
AIRAIR Anion kuatAnion kuat
Cl-Cl- UA-UA-
HipoHipo
HiperHiper
NaNa NaNa NaNa
K K KHCO3
ClCl ClCl ClCl
HCO3HCO3SID
Normal Acidosis Alkalosis
GANGGUAN PD ASAM GANGGUAN PD ASAM LEMAH:LEMAH:
Hipo/HiperalbuminHipo/Hiperalbumin-- atau P atau P--
Alb Alb AlbAlbAlbAlb
SIDSID
Alkalosis Alkalosis hipoalbuminhipoalbumin/hipoposfate/hipoposfate
mimi
Asidosis Asidosis hiperprotein/ hiperprotein/
hiperposfatemihiperposfatemi
KOMBINASI KOMBINASI BASE EXCESS BASE EXCESS DAN STEWARTDAN STEWART
BE = Jumlah titrasi asam kuat atau basa yang BE = Jumlah titrasi asam kuat atau basa yang diperlukan agar pH kembali normal (7.4) pada diperlukan agar pH kembali normal (7.4) pada suhu 37suhu 3700C, “fully oxygenated” dan pCO2 40 mmHgC, “fully oxygenated” dan pCO2 40 mmHg
negative SBE Acidosis positive SBE Alkalosis
[HC
O3- ]
PCO2 = 80 40
20
pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
10
20
30
40
50
AsidosisAsidosis MetabolikMetabolik
Base Defisit
AlkalosisAlkalosis MetabolikMetabolik
Base Excess
Base Base Excess/ Excess/
Base DeficitBase Deficit
BE = (1 - 0.014Hgb) (HCOBE = (1 - 0.014Hgb) (HCO33 – 24 + (1.43Hgb + 7.7) (pH - – 24 + (1.43Hgb + 7.7) (pH - 7.4)`7.4)`
Normal
BASE EXCESS DAN STEWARTBASE EXCESS DAN STEWART(a) Free water (a) Free water
0.3 x (Na-140) 0.3 x (Na-140)
(b) Chloride effect (b) Chloride effect 102-(Cl x 140/Na) 102-(Cl x 140/Na)
(c) Albumin effect (c) Albumin effect (0.148 x pH - 0.818) (42-[alb]) (0.148 x pH - 0.818) (42-[alb])
UA = BE/BD – [(a) + (b) + (c)] mEq/LUA = BE/BD – [(a) + (b) + (c)] mEq/L
Magder S. Pathophysiology of metabolic acid-base disturbances in patients with critical illness.In: Critical Care Nephrology.Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1998. pp 279-296.Ronco C, Bellomo R (eds).
Jika + efek alkalinisasi Jika - efek asidifikasi
Alb
BASE EXCESS DAN STEWARTBASE EXCESS DAN STEWART
140
150
102
112Efek asidifikasi Cl- -10 BD -10
HCO3-
Efek alkalinisasi SID(Na & Cl) +10 BE +10
Na+ HCO3- Cl-
Alb
HCO3-
Alb
Kasus 1:Kasus 1: 7.25 / 30 / -10 / 147.25 / 30 / -10 / 14
Na 140; Cl 112; Alb 4Na 140; Cl 112; Alb 4
(a) Free water effect: (a) Free water effect: 0.3 x (140-140) = 00.3 x (140-140) = 0
(b) Chloride effect (b) Chloride effect 102-(112) x 140/140) = - 10 102-(112) x 140/140) = - 10
(c) Albumin effect (c) Albumin effect (0.148 x 7.25 - 0.818) (42-[40]) = 0.5(0.148 x 7.25 - 0.818) (42-[40]) = 0.5
UA = - 10 – [(0) + (-10) + (0.5)] mEq/L = - 0.5UA = - 10 – [(0) + (-10) + (0.5)] mEq/L = - 0.5
Kasus 2:Kasus 2: 7.48 / 45 / +10 / 347.48 / 45 / +10 / 34
Na 150; Cl 102; Alb 4Na 150; Cl 102; Alb 4
(a) Free water effect: (a) Free water effect: 0.3 x (150-140) = 30.3 x (150-140) = 3
(b) Chloride effect (b) Chloride effect SID effectSID effect 102-(102 x 140/150) = 6.8 102-(102 x 140/150) = 6.8
(c) Albumin effect (c) Albumin effect (0.148 x 7.25 - 0.818) (42-[40]) = 0.5(0.148 x 7.25 - 0.818) (42-[40]) = 0.5
UA = 10 – [(3) + (6.8) + (0.5)] mEq/L = - 0.3UA = 10 – [(3) + (6.8) + (0.5)] mEq/L = - 0.3
BASE EXCESS DAN STEWARTBASE EXCESS DAN STEWART140
102Efek alkalinisasi dari
hipoalb + 6.7 Alb
Na+ HCO3- Cl-
hipoalb
HCO3-UA =- 8.7
SID
BD = -8.7 + 6.7 = - 2
HCO3-
Efek asidifikasi laktat - 8.7
Kasus 3:Kasus 3: 7.42 / 35 / 100 / -2 / 217.42 / 35 / 100 / -2 / 21
Na 140; Cl 102; Alb 1.8;Na 140; Cl 102; Alb 1.8;
(a) Free water (a) Free water 0.3 x (140-140) = 00.3 x (140-140) = 0
(b) Chloride effect (b) Chloride effect 102-(102 x 140/140) = 0102-(102 x 140/140) = 0
(c) Albumin effect (c) Albumin effect (0.148 x 7.42 - 0.818) (42-[18]) = 6.7(0.148 x 7.42 - 0.818) (42-[18]) = 6.7
UA = -2 – [(0) + (0) + (6.7)] mEq/L = -8.7UA = -2 – [(0) + (0) + (6.7)] mEq/L = -8.7
Menurut H-H normal