SISTEM BUFFER DAN CAIRAN TUBUH MANUSIA
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Disusun Oleh: Prodi S1/2A Achmad Fawaid. R Debby Sistari Diana Putri Januartiwi Egiya Navy Prissanda Erwin Erwin Syafit Syafitari arini. ni. N Firdaus Firdausiya iyah h Nur Umami Umami Rizka Rizka Hardiy Hardiyant anti. i. Y Rizky Yanuariska Siti Risnawati. L
091.0001 091.0013 091.0017 091.0025 091.00 091.0031 31 091.00 091.0035 35 091.00 091.0085 85 091.0087 091.0093
STIKES HANGTUAH SURABAYA TAHUN AJARAN 2010-2011
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Segala puja dan puji syukur kehadirat Allah SWT yang dengan limpahan rahmat-Nya, kami telah berhasil menyelesaikan makalah “Sistem Buffer dan Cairan Tubuh Manusia” tahun ajaran 2010-2011 dengan baik sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas dan kami juga berterima kasih kepada Ibu Dosen karena telah membimbing dan memberi pelajaran KDM II kepada kami. Kami berharap semoga makalah Sistem Buffer dan Cairan Tubuh Manusia ini dapat bermanfaat bagi kita semua untuk mengembangkan
ilmu pengetahuan dan profesionalisme.
Oleh karena itu kritik dan saran kami perlukan demi penyempurnaan makalah ini. Kami ucapkan terima kasih kepada Ibu Dosen Pembimbing, Ibu Merina Skep., Ns.
Wassalamualaikum Wr. Wb
Surabaya,
Maret 2011
Penyusun
i
DAFTAR ISI
Kata Pengantar............................................................................................................................i Daftar isi....................................................................................................................................ii
SISTEM BUFFER DAN CAIRAN TUBUH MANUSIA BAB 1 PENDAHULUAN.........................................................................................................1 1.1. Latar Belakang...........................................................................................................1 1.2. Tujuan Penulisan........................................................................................................2 BAB 2 POKOK BAHASAN......................................................................................................3 2.1. BAB 3 KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................................... 3.1. Kesimpulan................................................................................................ 3.2. Saran................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
ii
BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang
Buffer adalah suatu substansi atau sekelompok substansi yang dapat mengabsorps, atau melepaskan ion-ion hidrogen untuk memperbaiki adanya ketidakseimbangan asam-basa. Cairan tubuh tidak statis. Cairan dan elektrolit berpindah dari satu kompartemen ke kompartemen lain untuk memfasilitasi proses – proses yang terjadi di dalam tubuh, seperti oksigenasi jaringan, respons terhadap penyakit, keseimbangan asam-basa, dan respons terhadap terapi obat. Cairan tubuh dan elektrolit berpindah melalui difusi, osmosis, transportasi aktif, atau filtrasi. Perpindahan tersebut bergantung pada permeabilitas membrane sel atau kemampuan membrane untuk ditembus cairan dan elektrolit. Untuk mempertahankan kesehatandibutuhkan keseimbangan cairan, elektrolit dan asam basa di dalam tubuh. Banyak factor yang dapat menyebabkan ketidakseimbangan salah satunya karena penyakit. Orang dewasa yang sehat, aktif bergerak, dan memiliki orientasi yang baik biasanya dapat mempertahankan keseimbangan cairan, elektrolit dan asam-basa yang normal karena mekanisme adaptif tubuhnya. Namun bayi, orang dewasa yang menderita penyakit berat, klien dengan gangguan orientas atau klien yang immobile, serta lansia sering kali tidak mampu merespn secara mandiri. Kandungan air dari tubuh seseorang kerap kali dikatakan sebanyak 70% dari berat badan. Lebih tepat dikatakan bahwa kandungan air pada tubuh seseorang adalah 70% dari berat tubuh bebas lemak. Jaringan lemak pada tubuh mengandung sedikit air. Berat lemak pada tubuh seseorang berkisar antara 10-40% dari BB. Variasi dari kandungan lemak badan ini menyebabkan kandungan air tubuh, bila dibandingkan dengan BB keseluruhannya berkisar antara 40-70% BB keseluruhan. Kandungan rata-rata ialah sekitar 60% untuk laki-laki yang berusia antara 17-40 tahun dan 51% untuk perempuan pada rentang usia yang sama. Jadi, angka 60% dari BB akan digunakan sebagai gambaran yang masuk akal bagi air tubuh total. Cairan dan elektrolit sangat diperlukan dalam rangka menjaga kondisi tubuh tetap sehat. Keseimbangan cairan dan elektrolit di dalam tubuh adalah merupakan satu bagian dari fisiologi
homeostatis. Keseimbangan cairan dan elektrolit melibatkan komposisi dan perpindahan berbagai cairan tubuh.
Tujuan
Mahasiswa dapat lebih memahami kandungan dan derajat keasaman di dalam cairan tubuh manusia, baik normal maupun yang kurang dari normal.
BAB 2 PEMBAHASAN
Cairan Tubuh dan Keseimbangan Asam Basa (Sistem Buffer)
Cairan tubuh merupakan cairan yang terdapat di dalam tubuh manusia atau hewan yang memiliki fungsi fisiologis tertentu. Contoh cairan tubuh adalah: Darah dan plasma darah, Sitosol, Cairan serebrospinal, Korpus vitreum maupun humor vitreous, Serumen, Humor aqueous, Cairan limfa, Cairan pleura, Cairan amnion Fungsi Air / CairanTubuh :
1. Pelarut universal : •
Senyawa bergerak lbh cepat dan mudah
•
Berperan dalam reaksi kimia contoh : Glucose larut dalam darah dan masuk ke sel
2. Pengaturan suhu tubuh •
Mampu menyerap panas dlm jumlah besar
•
Membuang panas dari jaringan yang menghasilkan panas, contoh : Otot-otot selama excercise
3. Pelicin : Mengurangi gesekkan 4. Reaksi-reaksi kimia : Pemecahan karbohidrat & pembentukan protein 5. Pelindung : Cairan Cerebro-spinal, cairan amnion Air merupakan yang terpenting untuk berbagai fungsi tubuh dan kadarnya harus tetap dijaga sehingga keasaman cairan tubuh harus dijaga agar tetap konstan. Setiap perubahan pH akan mempengaruhi semua reaksi kimia dalam tubuh. Enzin dan protein fungsional lainnya,
seperti sitokrom dan hemoglobin, memiliki pH optimum untuk bekerja dengan baik sehingga sangat terpengaruh oleh perubahan pH yang sedikit sekalipun.
Sebagaimana keasaman cairan tubuh terdapat konsep dasar pengaturan cairan & elektrolit, yaitu: 1. Mekanisme homeostasis yg memantau dan mengatur komposisi cairan tubuh peka terhadap perubahan dalam cairan ekstraseluler. 2. Tidak ada reseptor secara langsung memantau keseimbangan cairan, reseptor dapat memantau volume dan konsentrasi osmotik plasma. 3. Perbedaan tekanan osmotik dapat menyebabkan transpor aktif garam dan diikuti transport pasif air. 4. Air dan elektrolit dalam tubuh meningkat bila yang masuk lebih banyak dari pada yang keluar.
Nilai pH pada lambung dan usus sangat berbeda. Enzim pepsin yang memecah protein di lambung bekerja dalam kisaran pH 1,5 hingga 2. Jika kisaran pH ini tidak dipertahankan, maka terjadi gangguan pencernaan protein. pH lambung yang asam juga dapat menetralkan amylase dari saliva yang memasuki lambung. Vagina memiliki pH yang asam yaitu 4,5. Hal ini tidak hanya menjaga kesehatan vagina dengan menghambat pertumbuhan bakteri, tetapi juga merupakan lingkungan yang tidak baik untuk sperma yang bersifat sedikit alkali. pH vagina akan berubah sesuai dengan umur, dan bersifat asam selama usia reproduksi. Sebelum pubertas dan setelah menopause vagina bersifat sedikit alkali.
Kisaran pH darah yang normal adalah 7,35-7,45. Kisaran pH yang memungkinkan kehidupan adalah hanya 7,0-7,8. Istilah alkalosis digunakan jika pH darah arteri meningkat di atas 7,45. Pasien akan disebut menderita alkalosis. Sebaliknya bila pH turun di bawah 7,35 disebut asidosis (istilah ini digunakan karena darah lebih asam daripada seharusnya, walaupun pH sesungguhnya masih netral). Pasien dapat disebut menderita asidosis. Perubahan kecil pH darah dapat berakibat fatal, pasien dengan ph darah 7,25 atau 7,7 biasanya akan mengalami koma.
Ion hydrogen diproduksi secara terus-menerus oleh tubuh. Dua sumber utama hydrogen adalah:
Metabolisme selular, misalnya respirasi anaerobic yang memproduksi asam laktat; metabolisme lemak yang memproduksi badan keton. Juga fosfor dan sulfur yang terdapat dalam asam amino dan lipid dimetabolisme menjadi asam fosfat dan asam sulfat. Asamasam ini disebut juga asam “nonvolatil” atau asam “tetap”.
Respirasi selular – dalam 24 jam diproduksi 10.000-20.000 mmol karbondioksida dan diubah menjadi asam karbonat sebelum diekskresi oleh paru-paru.
[H+] dalam nanomol 100
44
Asidosis pH
7,0
36 Kisaran pH Normal
7,35
16 Alkalosis
7,45
Kisaran yang masih memungkinkan kehidupan (gambar pH darah)
Keseimbangan Cairan Tubuh
Cairan tubuh menempati +/- 60 % BB tubuh: •
Wanita dewasa muda : 50 – 55% Berat Badan
•
Pria dewasa muda : 55 – 60% Berat Badan
•
Bayi : 75% Berat Badan
•
Usia lanjut : 45% Berat Badan
Asupan (intake) cairan harus seimbang dengan keluaran (out put) cairan: 1. Sumber asupan cairan •
•
Makanan dan minuman proses metabolisme (karbohidrat)
7,8
2. Sumber keluaran cairan •
Penguapan melalui paru (pernapasan)
•
Penguapan melalui kulit
•
Feces
•
Produksi urin
Pengaturan keseimbangan air: •
Produksi urine banyak dan encer jika asupan air meningkat
•
Produksi urine sedikit dan kental jika banyak kehilangan cairan
Pengaturan Reabsorpsi Air & Elektrolit: 1. Pengaturan utama : hormon-hormon •
Antidiuretic hormone (ADH) : mencegah peningkatan kehilangan air pada urine
•
Aldosterone : mengatur ion Natrium pada cairan extracellur
2. Dicetuskan oleh mekanisme rennin-angiotensin
Pengaturan Keseimbangan Asam-Basa Darah
1. pH Darah : 7.35-7.45 untuk menjaga homeostasis •
Alkalosis jika pH > 7.45
•
Acidosis jika pH < 7,45
2. pH ditentukan oleh ion hidrogen (H+). •
Ion H+ meningkat, pH menurun (alkalis)
•
Ion H+ menurun, pH meningkat (asidosis)
3. Sebagian besar keseimbangan asam-basa diatur oleh GINJAL 4. Sistem pengaturan lain : Buffers darah & Pernapasan
Hal ini berarti bahwa harus terdapat system tubuh yang mengatur kadar asam-basa. Sistem tersebut adalah: 1. System buffer kimiawi 2. System regulasi respirasi (paru) 3. System regulasi renal (ginjal) Semua system ini bekerja bersama sebagai tim untuk meregulasi pH tubuh. 1. Buffer Kimiawi
Buffer (penyangga) adalah larutan kimia yang menahan perubahan pH jika terdapat penambahan asam atau basa. Larutan buffer terdiri dari; larutan asam lemah dan garamnya, seperti asam karbonat dan natrium bikarbonat atau larutan basa lemah dan garamnya, seperti larutan ammonia dan ammonium klorida. Jika pH menurun, maka garam (natrium bikarbonat) berperan sebagai basa yang akan menerima ion hydrogen yang ditambahkan pada larutan. Jika pH meningkat, asam lemah
(asam karbonat) akan mendonorkan ion hydrogen kepada larutan, sehingga perubahan pH akan “disangga”. Hal yang sebaliknya berlaku untuk basa lemah dan garamnya. Secara umum buffer bereaksi dengan melepaskan atau mengambil ion hydrogen: Penurunan konsentrasi ion hydrogen H+ + Buffer -
HBuffer
Peningkatan konsentrasi ion hydrogen
Perhatikan bahwa ion hydrogen tidak dibuang dari tubuh namun hanya terperangkap oleh buffer. System buffer kimiawi utama dalam tubuh adalah: 1. Sistem buffer bikarbonat 2. System buffer fosfat 3. System buffer protein Semua system buffer akan bekerja bersama untuk mengembalikan pH dalam sekejap, tetapi terdapat keterbatasan perubahan pH sebesar apa yang dapat dijaga konstan oleh buffer. Hal ini tergantung pada cadangan buffer yang tersedia, disebut juga “kapasitas buffer”. Jika jumlah asam atau basa yang ditambahkan sangat besar, maka system buffer tidak akan mampu mengatasinya.
System Buffer Bikarbonat
Sistem buffer bikarbonat merupakan buffer ekstraselular utama dan bertanggung jawab mempertahankan pH darah. Kabon dioksida yang terbentuk selama respirasi sel akan larut dalam air (plasma) untuk membentuk asam karbonat. Asam karbonat ini akan berdisosiasi sebagian menghasilkan ion hydrogen dan ion bikarbonat. Ion bikarbonat akan berperan sebagai akseptor ion hydrogen. Jika ion hydrogen ditambahkan ke dalam tubuh, seperti asam laktat yang dihasilkan saat berolahraga, maka ion bikarbonat dan ion hydrogen yang terbentuk dari asam laktat akan membentuk asam karbonat. Asam karbonat berperan sebagai donor ion hydrogen. Jika ion hydrogen hilang dari tubuh, seperti pada kasus muntah-muntah berat, asam karbonat akan berdisosiasi lebih banyak
untuk melepaskan ion hydrogen dan ion bikarbonat. Rasio normal bikarbonat terhadap asam karbonat adalah 20:1. Sistem bikarbonat menyangga 90% ion hydrogen dalam darah dan sangat penting karena jumlah karbon dioksida dan ion bikarbonat juga dapat diatur oleh paru dan ginjal. Jumlah ion bikarbonat yang tersedia untuk buffer disebut juga cadangan alkali.
Sistem Buffer Fosfat
Sistem ini serupa dengan sistem buffer bikarbonat. Garam natrium dari dihidrogen fosfat dan monohidrogen fosfat masing-masing akan berperan sebagai asam lemah dan basa lemah. Buffer fosfat terutama mempertahankan pH fluida intraselular dan tubulus ginjal, sehingga tidak akan mempertahankan pH darah, namun merupakan buffer yang penting untuk urin.
Sistem Buffer Protein
Protein merupakan rantai panjang asam-asam amino yang bersatu. Asam amino mengandung gugus amino dasar (NH2) dan gugus asam (COOH). Tiga bentuk asam amino yang ada tergantung dari pH. Buffer protein merupakan sistem yang sangat kompleks dan akan mempertahankan pH fluida intraselular dan plasma. Protein hemoglobin memiliki dua fungsi khusus, yaitu mentranspor oksigen ke jaringan dan juga menyangga ion hydrogen yang transit dari sel ke paru.
Sistem Buffer Hemoglobin
Karbon dioksida berdifusi ke dalam eritrosit (sel darah merah). Di dalam sel, karbon dioksida akan diubah menjadi asam karbonat oleh enzim karbonat anhidrase. Asam karbonat akan berdisosiasi sebagian menghasilkan ion hydrogen dan ion bikarbonat. Kemudian hemoglobin dan ion hydrogen tersebut bergabung membentuk hemoglobin tereduksi. Reaksi ini terjadi karena hemoglobin tereduksi merupakan asam yang lebih lemah dibandingakan oksihemoglobin dan asma karbonat sehingga akan berikatan lebih kuat dengan hydrogen. Sehingga ketika oksigen dilepaskan, ion hydrogen yang terbentuk dari asupan karbon dioksida akan terperangkap oleh hemoglobin, dan hal ini mencegah perubahan pH. Saat ion bikarbonat terbentuk dalam eritrosit, ion bikarbonat ini akan berdifusi keluar ke dalam plasma, menjadi bagian cadngan alkali dan menyangga ion hydrogen. Pada saat ion bikarbonat berdifusi ke luar eritrosit, ion klorida akan berdifusi masuk ke dalam. Hal ini terjadi untuk mempertahankan muatan sel tetap netral atau seimbang, dan disebut juga reaksi pergeseran (shift) klorida. Di alveoli paru terjadi kebalikan dari seluruh proses ini, karbo dioksida dan air akan dibuang melalui proses pernapasan.
Sistem Buffer Amonia
Amonia terbentuk dalam sel tubulus ginjal dari pemecahan asam amino. Amonia akan berdifusi ke dalam tubulus ginjal, menyangga ion hydrogen dalam filtrate ginjal dan membentuk ion ammonium. Ion ammonium diekskresi di urin dan mencegah urin menjadi terlalu asam. NH3 (amonia) + H+ (ion hidrogen)→ NH4+ (ion amonium) 2. Regulasi pH melalui Respirasi
Perubahan pernapasan (ventilasi) dapat mengubah pH dengan dramatis. Jika ventilasi dipercepat dua kali lipat atau diperlambat setengahnya, maka pH dapat berubah 0,2 satuan. Pada orang sehat produksi karbon dioksida adalah 10 mmol/menit, dan dikeluarkan melalui
paru dengan kecepatan yang sama seperti kecepatan pembentukkannya di jaringan. Kecepatan ventilasi diregulasi secara tepat sesuai kadar Pco2 dan konsentrasi ion hydrogen (pH) dalam darah arteri (Pco2 menunjukkan tekanan parsial karbon dioksida dalam darah arteri). Kadar ini dimonitgor oleh kemoreseptor perifer (badan karotis dan aorta) dan kemoreseptor sentral di medulla yang sensitif terhadap perubahan pH cairan serebrospinal (kemoreseptor member respons terhadap perubahan kimiawi disekitarnya). Respons yang diberikan adalah perubahan kecepatan dan kedalaman ventilasi. Nilai normal Pco2 adalah 4,76,0 kPa atau 35-45 mmHg. Asidosis respiratorik terjadi jika terdapat akumulasi karbon dioksida dalam darah dan peningkatan Pco2 di atas normal, yaitu >6 kPa. Alkalosis respiratorik terjadi jika karbom dioksida dibuang dari darah dan Pco2 turun di bawah normal, yaitu <4,7 kPa.
3. Regulasi pH oleh Ginjal
Terdapat 1,3 juta nefron pada setiap ginjal. Fungsi nefron adalah filtrasi, sekresi, dan reabsorpsi. Ginjal meregulasi pH secara selektif dengan membuang atau mengembalikan ion-ion dan produk lainnya ke darah. Ginjal memfiltrasi 1,2 L darah/menit. Buffer bekerja dalam hitungan detik dan sistem respirasi dalan beberapa menit, tetapi sistem ginjall memerlukan waktu beberapa jam bahkan berhari-hari. Bandingkann berapa kali anda ke toilet dalam sehari dengan berapa banyak anda bernapas setiap harinya. Seperti hal,nya sistem respirasi, ginjal membuang asam dan basa dari tubuh dan tidak ada batasan untuk kapasitas sistem ini. Ginjal bertanggung jawab membuang asam-asam tetap seperti asam laktat dan asam fosfat yang terbentuk selama metabolisme. Penurunan pH karena akumulasi asam-asam ini disebut juga asidosis metabolic. Regulasi ion bikarbonat hanya dilakukan oleh ginjal. Reabsorpsi ion bikarbonat memungkinkan pembaruan sistem buffer. Akumulasi ion bikarbonat di darah akan menyebabkan alkalosis metabolic. Selama asidosis metabolic, ginjal mempertahankan pH dengan mensekresi ion hydrogen dan mereabsorpsi ion bikarbonat. Pada alkalosis metabolic, terjadi reaksi sebaliknya.
BAB 3 PENUTUP
Kesimpulan
Kisaran pH darah yang normal adalah 7,35-7,45. Kisaran pH yang memungkinkan kehidupan adalah hanya 7,0-7,8. Istilah alkalosis digunakan jika pH darah arteri meningkat di atas 7,45. Pasien akan disebut menderita alkalosis. Sebaliknya bila pH turun di bawah 7,35 disebut asidosis (istilah ini digunakan karena darah lebih asam daripada seharusnya, walaupun pH sesungguhnya masih netral). Pasien dapat disebut menderita asidosis. Perubahan kecil pH darah dapat berakibat fatal, pasien dengan ph darah 7,25 atau 7,7 biasanya akan mengalami koma.
Saran
Praktek keperawatan profesional harus terwujud dalam tatanan praktek yang nyata yaitu pemberian asuhan secara langsung kepada pasien, keluarga,kelompok ataupun komunitas.Untuk menjamin mutu asuhan yang di berikan diperlukan suatu ukuran untuk mengevaluasi,perawat punya langkah sistematis yang disebut sebagai proses keperawatan.
DAFTAR PUSTAKA
James, Joyce ,Colin Baker dan Helen Swain.2008.Prinsip-prinsip Sains untuk Keperawatan.Jakarta:Penerbit Erlangga.
Potter & Perry.2005.Buku Ajar Fundamental Keperawatan Edisi 4. Jakarta:EGC.
