Gangguan Sirkulasi Darah Menyebabkan Hilangnya Kesadaran
Blok 8
Yenny Maria Angelina
102013131
F5
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS KRISTEN KRIDA WACANA
JAKARTA
2013/2014
Alamat korespondesi: jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat
Abstrak : Pernafasan (respirasi) adalah peristiwa gabungan aktifitas berbagai mekanisme yang
berperan dalam proses suplai O2 ke seluruh sel tubuh dan pembuangan CO2. Proses penghisapan
O2 disebut inspirasi dan proses pengeluaran CO2 ke atmosfer disebut ekspirasi . Istilah
pernafasan, yang lazim digunakan, mencangkup dua proses ; pernafasan luar (eksterna); serta
pernafasan dalam (interna). Sistem pernafasan terdiri dari organ pertukaran gas (paru) dan
sebuah pompa ventilasi paru.
Kata kunci : respirasi, pertukaran gas, sistem pernapasan
Abstract : Breathing (respiration) is a joint event activities of various mechanisms that play a
role in the process of O2 supply to the entire cell body and CO2 disposal. O2 inhalation process
called inspiration and expenditure processes of CO2 into the atmosphere is called expiration.
The term respiratory, commonly used, spanning two processes; Respiratory outside (external);
and breathing in (internal). The respiratory system consists of a gas exchange organ (lung) and
a pump pulmonary ventilation.
Key words: respiration, gas exchange, respiratory system
PENDAHULUAN
Latar belakang1
System respirasi pada manusia terdiri dari jaringan dan organ tubuh yang merupakan
parameter kesehatan manusia. Jika salah satu system respirasi terganggu maka secara system lain
yang bekerja dalam tubuh akan terganggu. Hal ini dapat menimbulkan terganggunya proses
homeostasis tubuh dan dalam jangka panjang dapat menimbulkan berbagai macam
penyakit. Pernapasan atau proses respirasi merupakan proses pengambilan oksigen, pengeluaran
karbondioksida, dan pengunaan energi yang dihasilkan oleh tubuh. Organ tubuh yang berfungsi
dalm proses ini adalah hidung, faring, trakea (batang tenggorokan), bronkus (cabang batang
tenggorokan, dan paru - paru).
Respirasi merupakan proses ganda, yaitu terjadinya pertukaran gas di dalam jaringan
(penafasan dalam) dan yang terjadi di dalam paru-paru (pernafasan luar). Dengan bernafas setiap
sel dalam tubuh menerima persediaan oksigennya dan pada saat yang sama melepaskan produk
oksidasinya. Oksigen yang bersenyawa dengan karbon dan hidrogen dari jaringan,
memungkinkan setiap sel sendiri-sendiri melangsungkan proses metabolismenya, yang berarti
pekerjaan selesai dan hasil buangan dalam bentuk karbon dioksida dan air dihilangkan
Tujuan
Menjelaskan gangguan pertukaran gas pada pola nafas
Menjelaskan organ pernapasan serta mekanisme pernapasan
Menjelaskan beberapa jenis asam-basa pada pola nafas
Rumusan masalah
Seorang perempuan ysng sedang hamil 2 bulan mengeluh sering muntah-muntah, badan
terasa lemas dan pusing, sering merasa lelah serta pernafasannya lambat
PEMBAHASAN
Alat atau Saluran Pernafasan Manusia2
Saluran pernapasan atau tractus respiratorius (respiratory tract) adalah bagian tubuh
manusia yang berfungsi sebagai tempat lintasan dan tampat pertukaran gas yang diperlukan
untuk proses pernapasan. Saluran ini berpangkal pada hidung atau mulut dan berakhir pada paru-
paru. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut: Rongga hidung - Pharing - Laryng -
Trachea - Bronkus - Bronchiolus - Alveolus- Paru-paru/Pulmo. Perhatikan gambar di bawah ini.
1. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)
Rongga hidung berlapis selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk
lewat saluran pernapasan, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan
kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Terdapat rambut pendek dan tebal yang berfungsi
menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Terdapat konka yang mempunyai
banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk (sebagai heatter)
2. Faring (pangkal tenggorokan)
Faring merupakan percabangan 2 saluran berupa nasofarings bagian depan saluran
pencernaan dan (orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring terdapat
laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring
akan menyebabkan pita suara (Laring) bergetar dan terdengar sebagai suara.
3. Laring
Laring ini terdapat di antara faring dan trakea. Dindingnya terdiri dari 9 buah tulang
rawan. Di dalamnya terdapat epiglotis dan pita suara. Pada saat kita menelan makanan,
epiglotisnya ditutup agar makanan bisa diarahkan ke kerongkongan, sehungga kita engga
keselek. Tetapi harus hati-hati ! jika makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan
masuk ke saluran pernapasan ( Keselek) karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang
terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan
berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.
4. Tenggorokan (Trakea)
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan
sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin
tulang rawan, Pada bagian dalam rongga terdapat epithel bersilia. Silia-silia ini berfungsi
menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.3
5. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki/bronchus)
Merupakan cabang Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus
kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang
rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin
tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi
menjadi bronkiolus.
6. Alveolus
Alveolusmrupakan struktur berbentuk bola-bola mungil atau gelembung paru-paru yang
diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan
darah di dalam kapiler-kapiler darah mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus.
7. Paru-paru (Pulmo)
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot
dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Jaringan paru-paru
berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar
untuk pertukaran gas. Paru-paru kanan terdiri dari 3 lobus, sedangkan paru-paru kiri terdiri
dari 2 lobus. Setiap lobus terdiri dari bagian yang lebih kecil disebut lobulus. Paru-paru
tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Di dalam paru-
paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin
menipis jika dibanding dengan bronkus.
Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan
di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal
kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus).
Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya
terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput
tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas
pernapasan. Paru paru disusun oleh otot otot pernafasan otot utama :M.Intercostalis,
M.Diafragmatika dan otot tambahan : M.Pectoralis mayor, M.Pectoralis minor, M. Latisimus
dorsi, M. Sternocleidomastoideus.3
8. Pleura
Pleura merupakan selaput pembungkus paru, terdiri atas :
Pleura Viscerale : melekat pd paru-paru , selaput bagian dalam yang langsung
menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam
Pleura Parietale : melapisi dinding dada
Pleura Costalis : melapisi iga-iga , berupa selaput yang menyelaputi rongga dada
yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar
Pleura Diafragmatika : melapisi diafragma
Pleura Servicalis : terletak di leher
Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang
berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah yang
masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat
lain.
Mekanisme Pernapasan
Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan
tertidur sekalipun karna sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut
tempat terjadinya pertukaran gas, maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis,
1. Pernapasan luar (Eksternal) terjadinya pertukaran udara antara udara dalam alveolus
dengan darah dalam kapiler
2. Pernapasan dalam (Insternal) adalah pertukaran udara antara darah dalam kapiler dengan
sel-sel tubuh.
Keluar masuk udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam
rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar
maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara
akan keluar.4 Dalam pernapasan selalu terjadi dua siklus, yaitu inspirasi (menghirup udara) dan
ekspirasi (mengeluarkan udara). Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat
terjadinya, manusia dapat melakukan 2 mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan
pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadinya secara bersamaan
1. Pernapasan Dada4
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya
dapat dibedakan sebagai berikut.
a. Pernapasan dada inspirasi.
Fase ini berupa berkontraksinya otot antar tulang rusuk (Inter Costae). Kontraksi
ini membuat rusuk naik terangkat. Terangkatnya rusuk membuat rongga dada membesar
Karena rongga dada membesar tekanan udara di rongga kecil. Akibatnya tekanan dalam
rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya
oksigen masuk.
Mekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut: Otot antar tulang rusuk
(muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi tulang rusuk terangkat (posisi datar)
Paru-paru mengembang tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil
dibandingkan tekanan udara luar udara luar masuk ke paru-paru.
b. Pernapasan dada ekspirasi.
Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke
posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi
kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada
tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Mekanisme ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut: Otot antar tulang
rusuk relaksasi tulang rusuk menurun paru-paru menyusut tekanan udara dalam
paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar udara keluar dari paru-
paru.
2. Pernapasan Perut 4
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-
otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut
dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.
a. Pernapasan perut inspirasi.
Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar,
akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar
sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
Mekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut: sekat rongga dada
(diafraghma) berkontraksi posisi dari melengkung menjadi mendatar paru-paru
mengembang tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara
luar udara masuk
b. Pernapasan perut ekspirasi.
Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diafragma ke posisi
semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil.
Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan
luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Mekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut: otot diafragma
relaksasi posisi dari mendatar kembali melengkung paru-paru mengempis
tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan udara luar udara keluar
dari paru-paru
Volume dan Kapasitas Paru-Paru5
Volume udara respirasi pada setiap orang berbeda-beda, tergantung pada ukuran paru-paru,
kekuatan bernapas, dan cara bernapas. Pada orang dewasa, volume paru-paru berkisar antara 5-6
liter yang terdiri dari:
1. Volume Tidal (VT) adalah volume udara hasil inspirasi atau ekspirasi pada setiap kali
bernapas normal. Volume udara tidal bervariasi tergantung pada tingkat kegiatan
seseorang. Pada kondisi tubuh istirahat, volume udara tidal sebanyak kira-kira 500
mililiter pada rata-rata orang dewasa muda, dan besarnya akan meningkat bila kegiatan
tubuh meningkat. Dari 500 mililiter udara tidal yang dipernapaskan pada kondisi istirahat
tersebut hanya 350 mililiter saja yang dapat sampai di alveolus, sedang yang 150 mililiter
mengisi ruang yang terdapat pada saluran respirasi (disebut ruang rugi).
2. Volume Cadangan Inspirasi (VCI), adalah volume udara yang dapat dihisap dengan
kekuatan inspirasi yang lebih kuat setelah volume tidal dilakukan, pada keadaan normal
sebanyak kira-kira 3000 mililiter.
3. Volume Cadangan Ekspirasi (VCE), adalah volume udara ekstra yang dapat dikeluarkan
(dihembuskan) dengan ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi normal, pada keadaan normal
sebanyak kira-kira 1000 mililiter.
4. Volume Residu (VR), yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru-paru
setelah ekspirasi kuat, kira-kira sebanyak 1500 mililiter.
Dalam menguraikan proses respirasi terkadang diperlukan penyatuan dua atau lebih jenis-
jenis volume di atas. Kombinasi dari jenis-jenis volume itu disebut kapasitas paru-paru.
Beberapa jenis kapasitas paru-paru sebagai berikut:
1. Kapasitas Inspirasi (KI), sama dengan volume tidal ditambah dengan volume cadangan
inspirasi. Kapasitas inspirasi merupakan jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang
mulai ekspirasi normal dan mengembangkan paru-parunya sampai jumlahnya maksimum
(kira-kira 3500 ml).
2. Kapasitas Residu Fungsional (KRF), sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah
dengan volume residu. Besarnya kapasitas residu fungsional adalah udara yang tersisa
dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2500 ml).
3. Kapasitas Vital (KV), sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume
tidal dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas vital ini adalah jumlah udara maksimum
yang dapat dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah terlebih dahulu mengisi paru-
paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4500
ml).
4. Kapasitas total paru-paru, adalah volume maksimum dimana paru-paru dapat
dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa atau sama dengan kapasitas vital
ditambah dengan volume residu (kira-kira 6000 ml).
Mekanisme Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida6
1. Pertukaran Oksigen
Kebutuhan oksigen setiap individu berbeda-beda tergantung pada umur, aktivitas, berat
badan, jenis kelamin dan jumlah makanan yang dikonsumsi. Dalam keadaan biasa jumlah
oksigen yang dibutuhkan sebanyak 300 ml perhari per individu. Sebagian besar oksigen
diangkut oleh hemoglobin dengan reaksi sebagai berikut: Hb4 + 4 O2 4 HbO2. Proses
pengikatan dan pelepasan oksigen dipengaruhi oleh tekanan oksigen, kadar oksigen, dan
kadar carbondioksida di jaringan tubuh, dan terjadi secara difusi.
Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul secara bebas,
melalui membran sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau
tekanan rendah. Prosesnya dapat dijelaskansebagai berikut: Tekanan oksigen di
udara(PO2=160 mmHg) , dalam alveolus (PO2=105mmHg). di arteri 100 mmHg, di
jaringan 40 mmHg, di vena lebih kecil 40 mmHg. Jadi karna tekanan parsial oksigen
berbeda, maka hemoglobin akan mengangkut oksigen sampai ke jaringan tubuh. Di dalam
sel-sel tubuh, oksigen digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin
banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbondioksida yang
terbentuk dari proses respirasi.
Setiap 100 cc darah di arteri mampu mengangkut 19 cc O2. Setelah sampai di vena setiap
100 cc darah masih mengandung O2 sebanyak 12 cc. Jadi volume O2 yang tertinggal di
jaringan adalah 7 cc. Jika volume darah ada 5 liter, atau 5000 cc, maka volume O2 yang
sampai ke jaringan sekali beredar adalah: 5000 / 100 x 7 cc = 50 x 7 = 350 cc
2. Pertukaran Karbondioksida
Proses respirasi sel di jaringan tubuh akan menghasilkan karbondioksida, hal ini
menyebabkan tekanan parsial karbondioksida (PCO2) dalam sel tubuh lebih tinggi dibanding
di kapiler vena, sehingga CO2 bedifusi ke vena dan di bawa ke paru-paru. Prosesnya sebagai
berikut : P.CO2 di jaringan tubuh = 60 mmHg , P. CO2 di vena = 47 mmHg , P. CO2 di
alveolus= 35 mmHg) atau luar tubuh = 0.3 mmHg, karena perbedaan tekanan parsial
tersebut, akhirnya CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi
Pengangkutan CO2 oleh darah dilakukan 3 cara yaitu:
a. Oleh plasma darah CO2 + H2O H2CO3, Pengangkutan ini dibantu enzim karbonat
anhidrase jumlah CO2 yang dapat diangkut sebanyak 5 %
b. Oleh Hemoglobin CO2 + Hb -----> HbCO2 (Karbominohemoglobin)
c. Pertukaran klorida : CO2 + H2O -------> HCO3
- H2CO3 -------> H+ dan HCO3
- H+ di ikat Hb, krn bersifat racun dalam sel
- HCO3 --------> ke plasma darah
- HCO3 ---------> diganti oleh Cl- , (selengkapnya baca disistem eksresi)
Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernapasan Manusia7
Beberapa kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan manusia antara lain sebagai berikut:
1. Asma : ditandai dengan kontraksi yang kaku dari bronkiolus yang menyebabkan
kesukaran bernapas. Asma biasanya disebabkan oleh hipersensitivas bronkiolus (disebut
asma bronkiale) terhadap benda-benda asing di udara. penyebab penyakit ini juga dapat
terjadi dikarenakan faktor psikis dan penyakit menurun.
2. Tuberkulosis (TBC) : merupakan penyakit spesifik yang disebabkan oleh bakteri
Mycobacterium tuberculosae. Bakteri ini dapat menyerang semua organ tubuh, tetapi
yang paling sering adalah paru-paru dan tulang. Penyakit ini menyebabkan proses difusi
oksigen yang terganggu karena adanya bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.
Keadaan ini menyebabkan : · Peningkatan kerja sebagian otot pernapasan yang berfungsi
untuk pertukaran udara paru-paru · Mengurangi kapasitas vital dan kapasitas pernapasan.
Mengurangi luas permukaan membran pernapasan, yang akan meningkatkan ketebalan
membran pernapasan sehingga menimbulkan penurunan kapasitas difusi paru-paru
3. Faringitis : merupakan peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri pada waktu
menelan makanan ataupun kerongkongan terasa kering. Gangguan ini disebabkan oleh
infeksi bakteri atau virus dan dapat juga disebabkan terlalu banyak merokok. Bakteri
yang biasa menyerang penyakit ini adalah Streptococcus pharyngitis.
4. Bronkitis : Penyakit bronkitis karena peradangan pada bronkus (saluran yang membawa
udara menuju paru-paru). Penyebabnya bisa karena infeksi kuman, bakteri atau virus.
Penyebab lainnya adalah asap rokok, debu, atau polutan udara.
5. Pneumonia : adalah peradangan paru-paru dimana alveolus biasanya terinfeksi oleh
cairan dan eritrosit berlebihan. Infeksi disebarkan oleh bakteri dari satu alveolus ke
alveolus lain hingga dapat meluas ke seluruh lobus bahkan seluruh paru-paru. Umumnya
disebabkan oleh bakteri streptokokus (Streptococcus), Diplococcus pneumoniae, dan
bakteri Mycoplasma pneumoniae.
6. Emfisema Paru-paru : disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus
sendiri adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita
emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena
karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap didalamnya.
Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan
elastisitas pada paru-paru ini.
7. Dipteri : merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium
diphterial yang dapat menimbulkan penyumbatan pada rongga faring (faringitis) maupun
laring (laringitis) oleh lendir yang dihasilkan oleh bakteri tersebut.
8. Asfiksi : adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan yang disebabkan
terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Misalnya
alveolus yang terisi air karena seseorang tenggelam. Gangguan yang lain adalah
keracunan karbon monoksida yang disebabkan karena hemoglobin lebih mengikat karbon
monoksida sehingga pengangkutan oksigen dalam darah berkurang.
9. Kanker Paru-paru : Penyakit ini merupakan pertumbuhan sel kanker yang tidak
terkendali di dalam jaringan paru-paru. Kanker ini mempengaruhi pertukaran gas di paru-
paru dan menjalar ke seluruh bagian tubuh. Merokok merupakan penyebab utama dari
sekitar 90% kasus kanker paru-paru pada pria dan sekitar 70% kasus pada wanita.
Semakin banyak rokok yang dihisap, semakin besar resiko untuk menderita kanker paru-
paru. Tetapi tidak menutup kemungkinan perokok pasif pun mengalami penyakit ini.
Penyebab lain yang memicu penyakit ini adalah penderita menghirup debu asbes,
kromium, produk petroleum, dan radiasi ionisasi
Pengertian kesimbangan asam dan basa8
Ion hidrogen adalah proton tunggal bebas yang dilepaskan dari atom hidrogen. Molekul
yang mengandung atom – atom hidrogen yang dapat melepaskan ion hidrogen dalam larutan
dikenal sebagai asam. 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-).
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). Demikian juga ( HPO4 ) adalah suatu basa karena
dia dapat menerima satu ion hidrogen untuk membentuk ( H2PO4 ). 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-se tubuh yang lain merupakan basa-basa tubuh yang paling penting.
Istilah “ basa “ sering digunakan secara sinonim dengan “ alkali”. Alkali adalah suatu
molekul yang terbentuk dari kombinasi satu atau lebih logam alkali – natrium, kalium, litium,
dan seterusnya dengan ion yang sangat mendasar seperti ion Hidroksil ( OH- ). Bagian dasar dari
molekul-molekul ini bereaksi secara tepat dengan ion-ion hidrogen untuk menghilangkanya dari
larutan dan oleh karena itu, merupakan basa-basa yang khas untuk alasan yang serupa, istilah “
alkolis ” merujuk pada kelebihan pengeluaran ion-ion hidrogen dari cairan tubuh, sebaliknya
penambahan ion-ion hidrogen yang berlebihan dikenal sebagai “asidosis “
A. Asam dan basa yang kuat dan lemah
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 H2CO3.
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-.
Kebanyakan asam dan basa dalam cairan ekstraseluler yang berhubungan dengan
pengaturan asam basa normal adalah asam dan basa lemah.
B. Keseimbangan asam dan basa
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. Paru berperan dalam
pelepasan (eksresi CO2) dan ginjal berperan dalam pelepasan asam.
Beberapa prinsip yang perlu kita ketahui terlebih dahulu adalah:
1. Istilah asidosis mengacu pada kondisi pH < 7.35 sedangkan alkalosis bila pH > 7.45
2. CO2 (karbondioksida) adalah gas dalam darah yang berperan sebagai
komponenasam. CO2 juga merupakan komponen respiratorik. Nilai normalnya adalah 40
mmHg.
3. HCO3 (bikarbonat) berperan sebagai komponen basa dan disebut juga sebagai
komponen metabolik. Nilai normalnya adalah 24 mEq/L.
4. Asidosis berarti terjadi peningkatan jumlah komponen asam atauberkurangnya jumlah
komponen basa.
5. Alkalosis berarti terjadi peningkatan jumlah komponen basa atauberkurangnya jumlah
komponen 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. Oleh karena itu, reaksi asam basa adalah suatu reaksi
pelepasan dan penerimaan proton.
Keseimbangan asam basa adalah suatu keadaan dimana konsentrasi ion hydrogen yang
diproduksi setara dengan konsentrasi ion hydrogen 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.
Keseimbangan asam basa adalah keseimbangan ion hydrogen. Walaupun produksi akan terus
menghasilkan ion hydrogen dalam jumlah sangat banyak, ternyata konsentrasi ion hydrogen
dipertahankan pada kadar rendah 40 + 5 nM atau pH 7,4. Pengaturan keseimbangan asam basa
diselenggarakan melalui koordinasi dari 3 sistem:
1. Sistem buffer
Menetralisir kelebihan ion hydrogen, bersifat temporer dan tidak melakukan
eliminasi. Fungsi utama system buffer adalah mencegah perubahan pH yang disebabkan
oleh pengaruh asam fixed dan asam organic pada cairan ekstraseluler. Sebagai buffer,
system ini memiliki keterbatasan yaitu: Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan
ekstraseluler yang disebabkan karena peningkatan CO2, System ini hanya berfungsi bila
system respirasi dan pusat pengendali system pernafasan bekerja normal. Kemampuan
menyelenggarakan system buffer tergantung pada tersedianya ion bikarbonat.
Ada 4 sistem bufer:
a. Bufer bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel terutama untuk
perubahan yang disebabkan oleh non-bikarbonat
b. Bufer protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel
c. Bufer hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk
perubahan asam karbonat
d. Bufer fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan
intrasel.
Sistem dapat kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara.
Jika dengan buferkimia 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.
Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan ginjal
dalam menunjang kinerja system buffer adalah dengan mengatur sekresi, ekskresi, dan
absorpsi ion hydrogen 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
system buffer. Mekanisme buffer tersebut bertujuan untuk mempertahankan pH darah
antara 7,35- 7,45.
2. Sistem Paru
Peranan sistem respirasi dalam keseimbangan asam basa adalah mempertahankan
agar Pco2 selalu konstan walaupun terdapat perubahan kadar CO2 akibat proses
metabolism tubuh. Keseimbangan asam basa respirasi bergantung pada keseimbanagn
produksi dan ekskresi CO2. Jumlah CO2 yang berada di dalam darah tergantung pada
laju metabolism sedangkan proses ekskresi CO2 tergantung pada fungsi paru.
Kelainan ventilasi dan perfusi pada dasarnya akan mengakibatkan ketidakseimbanagn
rasio ventilasi perfusi sehingga akan terjadi ketidakseimbangan, ini akhirnya
menyebabkan hipoksia maupun retensi CO2 sehingga terjadi gangguan keseimbangan
asam basa.
3. Sistem Ginjal
Untuk mempertahankan keseimbangan asam basa, ginjal harus mengeluarkan
anion asam non volatile dan mengganti HCO3-. 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 hydrogen, CO2, dan NH3 diekskresi ke dalam lumen tubulus
dengan bantuan energi yang dihasilkan oleh mekanisme pompa natrium di basolateral
tubulus. 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 hydrogen
mempunyai efek yang besar pada system biologi. Ion hydrogen berinteraksi dengan
berbagai molekul biologis sehingga dapat mempengaruhi struktur protein, fungsi enzim
dan ekstabilitas membrane. Ion hydrogen sangat penting pada fungsi normal tubuh
misalnya sebagai pompa proton mitokondria pada proses fosforilasi oksidatif yang
menghasilkan ATP.
Produksi ion hidrogen sangat banyak karena dihasilkan terus menerus di dalam
tubuh. Perolehan dan pengeluaran ion hydrogen sangat bervariasi tergantung diet,
aktivitas dan status kesehatan. Ion hydrogen 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.
Gangguan Keseimbangan Asam Basa
1. 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. 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.
Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida
secara adekuat. Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-
paru, seperti:
Emfisema
Bronkitis kronis
Pneumonia berat
Edema pulmoner
Asma.
Selain itu, seseorang dapat mengalami asidosis respiratorik akibat narkotika dan obat
tidur yang kuat, yang menekan pernafasan 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. 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.
2. 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. 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. 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. Penyebab asidosis metabolik dapat dikelompokkan kedalam
3 kelompok utama adalah:
a. Jumlah asam dalam tubuh dapat meningkat jika mengkonsumsi suatu asam atau suatu
bahan yang diubah menjadi asam. Sebagian besar bahan yang menyebabkan asidosis bila
dimakan dianggap beracun. Contohnya adalah metanol (alkohol kayu) dan zat anti beku
(etilen glikol).Overdosis aspirin pun dapat menyebabkan asidosis metabolik.
b. Tubuh dapat menghasilkan asam yang lebih banyak melalui metabolisme.Tubuh dapat
menghasilkan asam yang berlebihan sebagai suatu akibat dari beberapa penyakit; salah
satu diantaranya adalah diabetes melitus tipe I. Jika diabetes tidak terkendali dengan baik,
tubuh akan memecah lemak dan menghasilkan asam yang disebut keton. Asam yang
berlebihan juga ditemukan pada syok stadium lanjut, dimana asam laktat dibentuk dari
metabolisme gula.
c. Asidosis metabolik bisa terjadi jika ginjal tidak mampu untuk membuang asam dalam
jumlah yang semestinya. Bahkan jumlah asam yang normalpun bisa menyebabkan
asidosis jika ginjal tidak berfungsi secara normal. Kelainan fungsi ginjal ini dikenal
sebagai asidosis tubulus renalis, yang bisa terjadi pada penderita gagal ginjal atau
penderita kelainan yang mempengaruhi kemampuan ginjal untuk membuang asam.
Penyebab utama dari asidois metabolik:
Gagal ginjal
Asidosis tubulus renalis (kelainan bentuk ginjal)
Ketoasidosis diabetikum
Asidosis laktat (bertambahnya asam laktat)
Bahan beracun seperti etilen glikol, overdosis salisilat, metanol, paraldehid,
asetazolamid atau amonium klorida
Kehilangan basa (misalnya bikarbonat) melalui saluran pencernaan karena diare,
leostomi atau kolostomi.
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. 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.
Pengobatan asidosis metabolik tergantung kepada penyebabnya. 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.
3. 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. Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan
terlalu banyaknya jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah. Penyebab
hiperventilasi yang paling sering ditemukan adalah kecemasan. Penyebab lain dari alkalosis
respiratorik adalah:
rasa nyeri
sirosis hati
kadar oksigen darah yang rendah
demam
overdosis aspirin.
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. Diagnosis ditegakkan berdasarkan hasil pengukuran kadar
karbondioksida dalam darah arteri. pH darah juga sering meningkat.
Biasanya satu-satunya pengobatan yang dibutuhkan adalah memperlambat pernafasan.
Jika penyebabnya adalah kecemasan, memperlambat pernafasan bisa meredakan penyakit ini.
Jika penyebabnya adalah rasa nyeri, diberikan obat pereda nyeri. Menghembuskan nafas dalam
kantung kertas (bukan kantung plastik) bisa membantu meningkatkan kadar karbondioksida
setelah penderita menghirup kembali karbondioksida yang dihembuskannya.
Pilihan lainnya adalah mengajarkan penderita untuk menahan nafasnya selama mungkin,
kemudian menarik nafas dangkal dan menahan kembali nafasnya selama mungkin. Hal ini
dilakukan berulang dalam satu rangkaian sebanyak 6-10 kali. Jika kadar karbondioksida
meningkat, gejala hiperventilasi akan membaik, sehingga mengurangi kecemasan penderita dan
menghentikan serangan alkalosis respiratorik.
4. Alkalosis Metabolik
Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena
tingginya kadar bikarbonat. 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 (seperti yang
kadang-kadang dilakukan di rumah sakit, terutama setelah pembedahan perut). 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. Penyebab utama akalosis
metabolik:
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). Dilakukan
pemeriksaan darah arteri untuk menunjukkan darah dalam keadaan basa. Biasanya alkalosis
metabolik diatasi dengan pemberian cairan dan elektrolit (natrium dan kalium) . Pada kasus yang
berat, diberikan amonium klorida secara intravena.
PENUTUP
Kesimpulan
Perubahan pola nafas terjadi apabila kondisi seseorang mengalami penurunan, sehingga
pada pola nafasnya menjadi tidak efektif. Pada bersihan jalan nafas yang tidak efektif terjadi
apabila kondisi seseorang mengalami suatu ancaman status pernafasannya sehingga
mengakibatkan ketidakmampuan batuk secara efektif. Gangguan pertukaran gas terjadi jika
kondisi seseorang mengalami penurunan aliran gas (oksigen dan karbon dioksida) yang potensial
pada alveoli paru dan sistem vaskuer, maka terjadi gangguan keseimbangan asam basa pada
tubuh yang muncul melalui tanda dan gejalanya.
Daftar Pustaka
1. NN. Konsep Dasar Asuhan Keperawatan, pengkajian keperawatan terkait sistem pencernaan.
[online].2013. Dikutip dari http://sistemrespirasis12b.blogspot.com/2013_09_01_archive.html
pada 17 Mei 2014
2. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas
Indonesia; 2007.h.2-4,9,14-5,19,25,27-8,30-1,33,35-6,41,47,51-6,66,76-80,93.
3. Hammersen. Sobotta histologi. Ed 3. Jakarta: EGC; 2003.h.159,161-2,164.
4. Guyton. Fisiologi manusia. Ed 6. Jakarta: EGC; 2008.h.346.
5. Ganong WF. Fisiologi kedokteran. Ed 22. Jakarta: EGC; 2005. h. 611-2.
6. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Ed 6. Jakarta: EGC; 2011.h.506-
9,517,519.
7. Bastiansyah E. Panduan lengkap membaca hasil tes kesehatan. Jakarta : Penebar Plus ;
2008. h. 78-9.
8. Lehninger. Dasar-dasar biokimia. Jakarta: Erlangga; 2006.h.223-31.