Asam-Basa Khaulah Syifa Kabul
Asam-Basa
Khaulah Syifa Kabul
Keseimbangan Asam dan Basa
Pengaturan Keseimbangan oleh Ginjal
Definisi Asam-Basa Ion Hidrogen adalah proton tunggal bebas
yang dilepaskan dari atom Hidrogen
ASAM •Molekul yang mengandung atom-atom hidrogen dan dapat melepaskan ion-ion hidrogen dalam larutan•Contoh : Asam karbonat (H2CO3) yang berionisasi membentuk ion H+ dan ion bikarbonat HCO3
-
BASA •Ion atau molekul yang dapat menerima ion hidrogen•Contoh : HPO4
2- yang dapat menerima ion hidrogen menjadi H2PO4-
Pengaturan Keseimbangan Asam-Basa oleh Ginjal Urin mengurangi jumlah asam atau basa
dari CES
MekanismeSejumlah besar ion bikarbonat disaring
secara terus menerus ke dalam tubulus, dan bila ion bikarbonat
diekskresikan ke dalam urin, keadaan ini
menghilangkan basa dalam darah.
Sebaliknya, sejumlah besar
ion hidrogen disekresikan ke dalam lumen tubulus, jadi
menghilangkan asam dari
darah
Bila lebih banyak ion hidrogen
yang disekresikan daripada ion
bikarbonat yang disaring, akan
terdapat kehilangan asam
dari CES
Sebaliknya, bila lebih banyak
ion bikarbonat yang disaring daripada ion
hidrogen yang dieksresikan, akan terdapat
kehilangan basa
Pengaturan Keseimbangan Asam-Basa oleh Ginjal
3 mekanisme pengaturan
keseimbangan konsentrasi ion
hidrogen
Sekresi ion-ion
hidrogen
Reabsorpsi ion-ion
bikarbonat yang disaring
Produksi ion-ion
bikarbonat yang baru
Sekresi Ion Hidrogen di Tubulus Ginjal Berlangsung di sel epitel tubulus proksimal,
segmen tebal asenden ansa henle dan tubulus distal
Proses : Dimulai ketika CO2 berdifusi ke dalam sel tubulus
atau dibentuk melalui metabolisme sel di dalam epitel tubulus
CO2 akan berikatan dengan H2O membentuk H2CO3 melalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim karbonik anhidrase
H2CO3 segera berdisosiasi membentuk ion hidrogen dan ion bikarbonat
Sekresi Ion Hidrogen di Tubulus Ginjal Ion bikarbonat mengikuti gradien konsentrasi
melalui membran basolateral akan pergi kecairan interstisial ginjal dan ke aliran darah kapiler peritubular
Bersama dengan itu, ion hidrogen akan disekresikan ke lumen tubular, tergantung daerah lumen, proses ini berlangsung melalui transport aktif primer pompa H-ATPase, transport aktif primer pompa H, K-ATPase di tubulus distal dan koligens, serta transport-imbangan Na/H di tubulus proksimal
Sekresi Ion Hidrogen di Tubulus Ginjal Sekresi ion hidrogen melalui transport-imbangan
Na/H terjadi ketika natrium bergerak dari lumen tubulus ke bagian dalam sel, natrium mula-mula bergabung dengan protein pembawa di batas luminal membran sel; pada waktu yang bersamaan, ion hidrogen di bagian dalam sel bergabung dengan protein pembawa
Natrium bergerak ke dalam sel melalui gradien konsentrasi yang telah dicapai oleh pompa Na-K-ATPase di membran basolateral kemudian menyediakan energi untuk menggerakan ion hidrogen dalam arah yang berlawanan dari dalam sel ke lumen tubulus
Reabsorpsi Ion Bikarbonat yang disaring Sekitar 80-90% ion bikarbonat direabsorpsi di
tubulus proksimal (dan sekresi ion hidrogen), sehingga hanya sejumlah kecil ion bikarbonat yang mengalir ke dalam tubulus distal dan duktus kolligens
Ion-ion bikarbonat tidak mudah menembus membran luminal sel-sel tubulus ginjal, karena itu ion bikarbonat tidak dapat direabsorpsi secara langsung
Proses : Ion bikarbonat yang disaring pada glomerulus
akan bereaksi dengan ion hidrogen yang disekresikan oleh sel-sel tubulus membentuk H2CO3 oleh kerja enzim karbonik anhidrase
H2CO3 kemudian berdisosiasi menjadi CO2 dan H2O CO2 dapat bergerak dengan mudah melewati
membran tubulus, CO2 segera berdifusi ke dalam sel tubulus, tempat dimana CO2 bergabung kembali dengan H2O untuk menghasilkan kembali H2CO3
H2CO3 ini kemudian berdisosiasi membentuk ion bikarbonat dan ion hidrogen
Ion bikarbonat kemudian berdifusi melalui membran basolateral ke dalam cairan interstisial dan ke dalam kapiler peritubular
Transpor ion bikarbonat melalui membran basolateral difasilitasi oleh dua mekanisme
1. Ko-transpor Na- HCO3- di tubulus proksimal
2. Pertukaran Cl- HCO3- di akhir tubulus proksimal,
bagian tebal pars asenden ansa hele, dan di tubulus distal serta duktus koligens
• Jadi, untuk setiap ion hidrogen yang disekresikan ke dalam lumen tubulus, satu ion bikarbonat masuk ke dalam darah
Ion Hidrogen
Ion Bikarbonat
Titrasi HCO3- terhadap H+
Dalam kondisi normal, kecepatan sekresi ion hidrogren tubulus adalah 4.400 mEq/hari dan kecepatan filtrasi ion bikarbonat adalah 4.320 mEq/hari
Jumlahnya hampir sama sehingga bergabung membentuk CO2 dan H2O
Tapi ada sedikit kelebihan ion hidrogen dalam tubulus yang akan diekskresikan dalam urin
Kelebihan ini membersihkan tubuh dari asam non-volatil yang dihasilkan oleh metabolisme
Sebagian ion hidrogen tidak dieksresikan dalam bentuk bebas tetapi dalam bentuk kombinasi dengan dapar urine lainnya terutama amonia dan fosfat
Eksresi Kelebihan Ion H+ dan Pembentukan HCO3
- Baru oleh Dapar Fosfat Sistem dapar fosfat terdiri dari HPO4
2- dan H2PO4
-
Keduanya menjadi pekat di dalam cairan tubulus karena air secara normal lebih banyak direabsorpsi daripada fosfat oleh tubulus ginjal (reabsorpsinya relatif buruk)
Proses : H+ bergabung dengan HPO4
2 membentuk H2PO4-
Kemudian dieksresikan sebagai garam natrium (Na H2PO4) dengan membawa serta kelebihan ion hidrogen
HCO3- yang dihasilkan dalam sel tubulus dan yang
memasuki darah peritubulus merupakan tambahan neto HCO3
-, bukan penggantian HCO3-
yang difiltrasi Oleh karena itu, kapanpun H+ yang disekresikan
ke dalam lumen tubulus bergabung dengan dapar selain HCO3
- hasil akhirnya adalah penambahan HCO3
- baru ke dalam darah Pada kondisi normal, kebanyakan fosfat yang
difiltrasi akan direabsorpsi dan hanya tersedia sekitar 30-40 mEq/hari untuk mendapar ion hidrogen
Eksresi Kelebihan Ion H+ dan Pembentukan HCO3
- Baru oleh Dapar Amonia Sistem ini terdiri dari amonia (NH3) dan ion
amonium (NH4+)
Ion amonium disintesis dari glutamin, yang terutama berasal dari metabolisme asam amino di hati
Glutamin yang diangkut ke ginjal akan ditranspor ke dala sel epitel tubulus proksimal, segmen tebal pars asenden ansa henle dan tubulus distal
Proses : Glutamin yang masuk ke dalam sel membentuk
dua ion NH4+ ddan dua ion HCO3
-
NH4+ yyang disekresikan ke dalam lumen tubulus
melalui mekanisme ko-transpor ditukarkan dengan ion natrium yang direabsorpsi
HCO3- ditranspor melewati membran basolateral
bersama dengan Na yang direabsorpsi, masuk ke dalam cairan interstisial dan diambil oleh kapiler peritubular
Jadi, untuk setiap molekul glutamin yang dimetabolisme di dalam tubbulus proksimal, dua ion NH4
+ disekresikan ke dalam urin dan dua ion HCO3
- direabsorpsi ke dalam darah HCO3
- yang dihasilkan oleh proses ini merupakan bikarbonat baru
Di dalam duktus koligens, penambahan ion NH4+ ke
cairan tubulus terjadi melalui mekanisme yang berbeda Proses :
H+ yang disekresikan oleh membran tubulus ke dalam lumen, tempatnya bergabung dengan NH3 untuk membentuk NH4
+ yang kemudian diekskresikann Duktus koligens bersifat permeabel untuk NH3 yang dapat
dengan mudah berdifusi ke dalam lumen tubulus Tetapi, membran luminal bagian tubulus ini kurang
permeabel untuk NH4+ oleh karena itu, sekali H telah
bereaksi dengan NH3 membentuk NH4+, NH4
+ terperangkap di dalam lumen tubulus dan dikeluarkan dalam urine
Untuk setiap NH4+ yang diekskresikan, dihasilkan HCO3
- yang baru dan ditambahkan ke dalam darah
Gangguan Asam dan Basa
Koreksi Asidosis dan Alkalosis oleh Ginjal
Asidosis Asidosis terjadi ketika rasio HCO3 terhadap CO2 dalam
CES menurun Asidosis respiratorik = pH turun karena peningkatan
PCO2 Asidosis metabolik= pH menurun akibat penurunan kadar
HCO3
Pada asidosis respiratorik, kelebihan H di dalam cairan tubulus terutama disebabkan oleh peningkatan PCO2 cairan ekstraseluler, yang merangsang sekresi H
Pada asidosis metabolik, peningkatan H melebihi HCO3 yang terjadi terutama di cairan tubulus akibat penurunan filtrasi HCO3
pH H+ PCO2 HCO3-Normal 7,4 40
mEq/L40
mmHg24
mEq/LAsidosis respiratorik ↓ ↑ ↑↑ ↑
Asidosis metabolik ↓ ↑ ↓ ↓↓
A. Respiratorik Respon kompensasi adalah peningkatan HCO3 plasma yang disebabkan oleh penambahan HCO3 baru ke dalam CES oleh ginjal
A. Metabolik Kompensasi utamanya meliputi peningkatan kecepatan ventilasi yang mengurangi PCO2 dan kompensasi ginjal yang dengan menambahkan HCO3 baru ke CES membantu memperkecil penurunan awal konsentrasi HCO3 ekstrasel
Alkalosis Alkalosis terajadi jika rasio HCO3 terhadap
CO2 di dalam CES meningkat, menyebabkan peningkatan pada pH (penurunan konsentrasi H) Alkalosis respiratorik : terdapat penurunan
PCO2 plasma yang disebabkan oleh hiperventilasi Alkalosis metabolik : terdapat peningkatan
konsentrasi HCO3 CES
A. Respiratorik respon kompensasinya adalah pengurangan konsentrasi HCO3 plasma yang disebabkan oleh peningkatan ekskresi HCO3 oleh ginjal
A. Metabolik kompensasi utamanya adalah penurunan ventilasi yang meningkatkan PCO2 dan peningkatan ekskresi HCO3 oleh ginjal yang membantu mengompensasi peningkatan awal konsentrasi HCO3 CES
pH H+ PCO2 HCO3-Normal 7,4 40
mEq/L40
mmHg24
mEq/LAlkalosis respiratorik ↑ ↓ ↓↓ ↓
Alkalosis metabolik ↑ ↓ ↑ ↑↑
Sampel darah arteri
pH
Alkalosis
MetabolikHCO3 <24
mEq/L
Kompensasi respiratorikPCO2 <40
mmHg
RespiratorikPCO2 >40
mmHg
Kompensasi ginjal
HCO3 >24 mEq/L
Asidosis
MetabolikHCO3 >24
mEq/L
Kompensasi respiratorikPCO2 >40
mmHg
RespiratorikPCO2 <40
mmHg
Kompensasi ginjal
HCO3 <24 mEq/L
<7,4 >7,4