BUFFER
OKSIHEMOGLOBIN - HEMOGLOBIN
Di
Susun Oleh :
LIRIS
WIDOWATI SUROTO SIWI A102.09.027
AKADEMI
ANALIS KESEHATAN NASIONAL
SURAKARTA
2013/2014
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul BUFFER OKSIHEMOGLOBIN - HEMOGLOBIN.
Makalah ini berisikan tentang informasi atau yang
lebih khususnya membahas tentang fungsi buffer dalam tubuh. Diharapkan Makalah
ini dapat memberikan informasi kepada kita tentang fungsi buffer dalam tubuh.
Kami
menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik
dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harap demi
kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata,
kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam
penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai
segala usaha kita. Amin.
Surakarta, Oktober 2013
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Larutan buffer atau
yang disebut dengan larutan penyangga memiliki peranan penting dalam kehidupan
sehari-hari. Misalnya saja dalam tubuh manusia, larutan penyangga berperan
penting untuk dapat mempertahankan pH. Hal ini terjadi karena didalam cairan
sel tubuh terdapat system penyangga, yaitu asam dihidrogen fosfat. Campuran
penyangga ini berperan juga dalam system pengeluaran ion H+ pada ginjal. Di
dalam tubuh manusia ginjal memiliki peranan yang sangat penting, diantaranya
yaitu :
1. untuk membuang zat sisa dari tubuh
2. mengatur kesetimbangan zat elektrolit dan tekanan darah
3. merangsang pertumbuhan sel darah merah.
Selain itu, didalam darah juga terdapat larutan penyangga. Pada saat berolahraga, kecepatan denyut jantung, tekanan darah, dan jumlah darah yang di pompa per denyut jantung akan meningkat.
1. untuk membuang zat sisa dari tubuh
2. mengatur kesetimbangan zat elektrolit dan tekanan darah
3. merangsang pertumbuhan sel darah merah.
Selain itu, didalam darah juga terdapat larutan penyangga. Pada saat berolahraga, kecepatan denyut jantung, tekanan darah, dan jumlah darah yang di pompa per denyut jantung akan meningkat.
Akibatnya, aliran darah ke jantung, otot, dan
kulit akan lancar dan tidak dan tidak tersumbat. Selama melakukan olahraga,
otot yang menyimpan glukosa di dalamnya memerlukan oksigen untuk mengubah
energi kimia menjadi energi gerak. Oksigen yang digunakan oleh otot tersebut
berasal dari hemoglobin darah. Perubahan energi yang terjadi di otot akan
menghasilkan gas CO2 dan ion H+ sehingga pH darah akan turun pH darah memiliki rentang antara 7,35 sampai
7,45. Bila pH darah lebih kecil dari 7,35 disebut asidosis dan bila pH darah
lebih besar dari 7,45 disebut alkalosis.
Jika pH darh lebih
kecil dari 7,0 atau lebih besar dari 7,8 maka dapat menimbulkan kematian.
Untuk menjaga pH agar tidak banyak berubah maka dalam darah terdapat system penyangga, yaitu asam karbonat dan ion bikarbonat.
Untuk menjaga pH agar tidak banyak berubah maka dalam darah terdapat system penyangga, yaitu asam karbonat dan ion bikarbonat.
Sistem
Buffer Tubuh
- Sistem buffer ECF → asam karbonat-bikarbonat (NaHCO3 dan H2CO3)
- Sistem buffer ICF → fosfat monosodium-disodium (Na2HPO4 dan NaH2PO4)
- Sistem buffer ICF eritrosit → oksihemoglobin-hemoglobin (HbO2- dan HHb)
- Sistem buffer ICF dan ECF → protein (Pr- dan HPr)
BAB II
PEMBAHASAN
Karbondioksida adalah
hasil tambahan penting dari metabolisme oksigen dan terus menerus yang
dihasilkan oleh sel. Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru
karbondioksida tersebut dikeluarkan (dihembuskan). Pusat pernafasan di otak
mengatur jumlah karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan
dan kedalaman pernafasan.Jika pernafasan meningkat, kadar karbondioksida darah
menurun dan darah menjadi lebih basa.Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida
darah meningkat dan darah menjadi lebih asam.Dengan mengatur kecepatan dan
kedalaman pernafasan, maka pusat pernafasan dan paru-paru mampu mengatur pH
darah menit demi menit. Gangguan Asam Basa darah
- Asidosis metabolik [HCO3-] ↓ dikompensasi dengan PaCO2 ↓
- Alkalosis metabolik [HCO3-] ↑ dikompensasi dengan PaCO2↑
- Asidosis respiratorik PaCO2↑ dikompensasi dengan [HCO3-] ↑
- Alkalosis respiratorik PaCO2↓ dikompensasi dengan [HCO3-] ↓
Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme
pengendalian pH tersebut, bisa menyebabkansalah satu dari 2 kelainan utama
dalam keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis.Asidosis adalah
suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalusedikit
mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.Alkalosis adalah
suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalusedikit
mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.Asidosis dan alkalosis
bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu akibat darisejumlah
penyakit. Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan petunjuk dari adanya
masalahmetabolisme yang serius.Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi
metabolik atau respiratorik, tergantung kepadapenyebab utamanya. Asidosis
metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan olehketidakseimbangan dalam
pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal.
Asidosis
Metabolik
- Ciri : [HCO3-] ↓ <22mEq/L dan pH <7,35 → kompensasi dengan hiperventilasi PaCO2↓, kompensasi akhir ginjal → ekskresi H+, sebagai NH4+ atau H3PO4.
- Penyebab : Penambahan asam terfiksasi: ketoasidosis diabetik, asidosis laktat (henti jantung atau syok), overdosis aspirin Gagal ginjal mengekskresi beban asam Hilangnya HCO3- basa → diare.
- Gejala Asidosis Metabolik Tidak jelas dan asimptomatis Kardiovaskuler: disritmia, penurunan kontraksi jantung, vasodilatasi perifer dan serebral Neurologis: letargi, stupor, koma Pernafasan: hiperventilasi (Kussmal) Perubahan fungsi tulang: osteodistrofi ginjal (dewasa) dan retardasi pada anak.
- Penatalaksanaan Asidosis Metabolik Tujuan: meningkatkan pH darah hingga ke kadar aman (7,20 hingga 7,25) dan mengobati penyakit dasar NaHCO3 dapat digunakan bila pH <7,2 atau [HCO3-] <15mEq/L.
- Risiko NaHCO3 yang berlebihan: penekanan pusat nafas, alkalosis respiratorik, hipoksia jaringan, alkalosis metabolik, hipokalsemia, kejang, tetani Alkalosis Metabolik Ciri: [HCO3-] ↑ >26mEq/L dan pH >;7,45 → kompensasi dengan hipoventilasi PaCO2↑, kompensasi akhir oleh ginjal → ekskresi [HCO3-] yang berlebihan.
Penyebab:
- Hilangnya H+ (muntah, diuretik, perpindahan H+dari ECF ke ICF pada hipokalemia).
- Retensi [HCO3-] (asidosis metabolik pasca hiperkapnia).
Gejala Alkalosis Metabolik
- Gejala dan tanda tidak spesifik
- Kejang dan kelemahan otot → akibat hipokalemia dan dehidrasi
- Disritmia jantung, kelainan EKG → hipokalemi
- Parestesia, kejang otot → hipokalsemia
Asidosis
respiratorik atau alkakosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit
paru-paru ataukelainan pernafasan. Kegunaan larutan buffer dalamkehidupan
sehari-hari sangat banyak. misalnya dalam bidang farmasi, fotografi,
industrikulit,reaksi-reaksi kimia dalam laboratorium, zat warna, pengawet makanan,dll.
Bahkan dalamtubuh kita sendiri larutan buffer mempunyai peranan yang sangat penting
dalam prosesmetabolisme. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan
buffer agar pH senantiasa konstan ketika metabolisme berlangsung. Cairan tubuh
ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga
utama dalam cairan intra selnya seperti H2PO4- danHPO42- yang dapat bereaksi
dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut,dapat menjaga pH
darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4. Jika terjadi penurunan atau kenaikan
pH sedikit saja menunjukkan kita dalam keadaan sakit. Dalam bidang farmasi
contohnya pada obat tetes mata mempunyai pH yang sama dengan cairantubuh kita
(utamanya air mata), agar tidak menimbulkan efek samping. Berbeda lagi dengan infus,
karena cairan infus masuk melalui pembuluh darah maka pH cairan infus harus
sama dengan pH darah. Dalam mengawetkann makanan, larutan buffer juga mampu
menjaga pH makanan agar tidak mudah dirusak oleh bakteri.Intinya jika kita akan
menggunakan larutan buffer, kita harus menyesuaikan dengan pH objek yang akan
kita tambahi larutan buffer tersebut.
Pada darah, terdapat hemoglobin yang
dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi
kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah: HHb + O 2
(g) « HbO 2 - + H +
Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin
Keberadaan
oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H+,
sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O 2bersifat
basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat
H + dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang
dilepaskan pada peruraian H 2 CO 3 merupakan
asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air
saat metabolisme. Asidosis Respiratorik
- Ciri: PaCO2 ↑ >45mmHg dan pH <7,35 → kompensasi ginjal retensi dan peningkatan [HCO3-].
- Penyebab: hipoventilasi (retensi CO2), inhibisi pusat nafas (overdosis sedatif, henti jantung), penyakit dinding dada dan otot nafas (fraktur costae, miastemia gravis), gangguan pertukaran gas (COPD), obstruksi jalan nafas atas.
- Gejala Asidosis Respiratorik Tidak spesifik Hipoksemia (dominan) → asidosis respiratorik akut akibat obstruksi nafas Somnolen progresif, koma → asidosis respiratorik kronis Vasodilatasi serebral → meningkatkan ICV → papiledema dan pusing.
- Penatalaksanaan Asidosis Respiratorik Pemulihan ventilasi yang efektif sesegera mungkin → pemberian O2 dan mengobati penyebab penyakit dasar PaO2 harus ditingkatkan >60mmHg dan pH >7,2.
Alkalosis Respiratorik
- Ciri: penurunan PaCO2 <35mmHg dan peningkatan pH serum >7,45 → kompensasi ginjal meningkatkan ekskresi HCO3-.
- Penyebab: hiperventilasi (tersering psikogenik karena stress dan kecemasan), hipoksemia (pneumonia, gagal jantung kongestif, hipermetabolik (demam), stroke, stadium dini keracunan aspirin, septikemia.
Gejala Alkalosis Respiratorik
- Hiperventilasi (kadar gas, frekuensi nafas)
- Menguap, mendesak, merasa sulit bernafas
- Kecemasan: mulut kering, palpitasi, keletihan, telapak tangan dan kaki dingin dan berkeringat
- Parastesia, otot berkedut, tetani
- Vasokontriksi serebal → hipoksia cerebral → kepala dingin dan sulit konsentrasi
Penatalaksanaan Alkalosis Respiratorik
- Menghilangkan penyebab dasar.
- Kecemasan dapat dihilangkan dengan pernafasan kantong kertas yang dipegang erat disekitar hidung dan mulut dapat memulihkan serangan akut.
- Hiperventilasi mekanik → diatasi dengan menurangi ventilasi dalam satu menit, menambah ruang hampa udara atau menghirup 3% CO2 dalam waktu singkat.
HEMOGLOBIN
1.Pengertian Hemoglobin (Hb)
Hemoglobin adalah metal-protein pengangkut oksigen
yang mengandung besi dalam sel merah dalam darah mamalia dan hewan
lainnya. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein dan empat
gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi.
Penyangga
Hemoglobin
Pada darah, terdapat hemoglobin yang
dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi
kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:
HHb + O 2 (g) « HbO 2 - + H +
Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin
Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat
memengaruhi konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya.
Pada reaksi di atas O 2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2
dapat mengikat H + dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang
dilepaskan pada peruraian H ₂CO 3
merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat
metabolisme.
2. Kadar Hemoglobin
Batasan normal kadar hemoglobin tergantung pada usia
dan, mulai pada masa remaja, jenis kelamin orang tersebut. Kisaran normal
adalah:
|
Kelompok
|
Umur / Jenis Kelamin
|
Hb (gr/100ml)
|
|
Anak
|
1. 6 bulan sampai 6
tahun
|
11
|
|
2. 6-14 tahun
|
12
|
|
|
Dewasa
|
1. Laki-laki
|
13
|
|
2. Wanita
|
12
|
|
|
3. Wanita hamil
|
11
|
3. Struktur Hemoglobin
Pada pusat molekul terdapat
cincin heterosiklik yang dikenal dengan porfirin yang
menahan satu atom besi, atom besi ini merupakan situs/loka ikatan oksigen.
Porfirin yang mengandung besi disebut heme. Nama hemoglobin merupakan
gabungan dari heme dan globin
Pada manusia dewasa, hemoglobin berupa tetramer
(mengandung 4 subunit protein), yang terdiri dari masing-masing dua subunit
alfa dan beta yang terikat secara nonkovalen. Subunit - subunitnya mirip secara
struktural dan berukuran hampir sama. Tiap subunit memiliki berat molekul
kurang lebih 16,000 Dalton, sehingga berat molekul total tetramernya
menjadi sekitar 64,000 Dalton. Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme,
sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul
oksigen:
Reaksi
bertahap dapat dinayatakan dalam persamaan reaksi kesetimbangan :
·
Hb + O2 -> Hbo2
·
HbO2 + O2 -> Hb (O2)2
·
Hb (O2)2 + O2 -> Hb (O2)3
·
Hb (O2)3 + O2 -> Hb (O2)4
Reaksi
keseluruhan:
·
Hb + 4O2 ->Hb (O2)4
Penggabungan oksigen dengan molekul hemoglobin (Hb)
merupakan reaksi yang sangat kompleks. HbO2 adalah oksihemoglobin,
kompleks hemoglobin yang menjadi alat transportasi oksigen ke jaringan. Tetapan
kesetimbangannya adalah sebagai berikut
Kc = [HbO2]
per [HbO2] [O2]
Pada
ketinggian 3 km tekanan parsial oksigen kira-kira hanya 0,14 atm, sedangkan
tekanan parsial permukaan laut sekitar 0,2 atm .
Menurut prinsip Le Chatelier, pengurangan konsentrasi
oksigen akan menggeser kesetimbangan diatas dari kanan ke kiri. Hal ini
mengakibatkan berubahnya kadar oksigen hemoglobin , tubuh memerlukan waktu yang
lama. Kesetimbangan akan bergeser dari kiri ke kanan sejalan dengan
terbentuknya oksihemoglobin. Penambahan jumlah hemoglobin sangat lambat yaitu
dua sampai tiga minggu untuk membentuknya. Terkadang untuk mengembalikan
kadarnya ke kondisi normal dibutuhkan beberapa tahun.
4. Kegunaan Hemoglobin
a)
Mengatur pertukaran oksigen dengan karbondioksida di
dalam jaringan -jaringan tubuh.
b)
Mengambil oksigen dari paru-paru kemudian dibawa ke
seluruh jaringan - jaringan tubuh untuk dipakai sebagai bahan bakar.
c)
Membawa
karbondioksida dari jaringan-jaringan tubuh sebagai hasil metabolisme ke
paru-paru untuk di buang.
5. Faktor-Faktor Yang
Mempengaruhi Afinitas Hemoglobin (Hb) Terhadap O2.
1) Keasaman atau pH
Keasaman bertambah atau pH semakin turun dan kadar ion
H+ meningkat akan melemahkan ikatan antara oksigen dan hemoglobin sehingga
kurva disosiasi oksigen - hemoglobin bergerak ke kanan (Afinitas Hb terhadap
O2 berkurang ) sehingga menyebabkan hemoglobin melepaskan lebih banyak
oksigen ke jaringan.
Misal peningkatan asam laktat dan asam karbonat yang
dihasilkan oleh jaringan yang aktif secara metabolic. Keasaman turun
atau PH naik afinitas Hb terhadap O2 bertambah sehingga kurva disosiasi
oksigen hemoglobin bergerak ke kiri (afinitas Hb tehadap O2 Bertambah) dan
hemoglobin banyak mengikat O2. Hb bekerja sbg buffer utk ion H
2. PO2 atau Tekanan Parsial O2
Apabila PO2 darah meningkat , misalnya seperti di
kapiler paru, Hb berikatan dengan sejumlah besar O2 mendekati 100% jenuh,
PO2 60-100 mmHg : Hb >/90% jenuh (afinitas Hb terhadap
O2 bertambah) dan kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergerak ke kiri.
Dan apabila PO2 menurun, misal di kapiler
sistemik PO2 antara 40 dan 20 mmHg (75-35% jenuh) : sejumlah besar
O2 dilepas dari Hb setiap penurunan PO2, afinitas Hb terhadap
O2 berkurang dan kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
3. PCO2 atau Tekanan Parsial
CO2
PCO2 darah meningkat di kapiler sistemik sehingga
CO2 berdifusi dari sel ke darah mengikuti penurunan gradiennya menyebabkan
penurunan afinitas Hb terhadap O2 (Hb lebih banyak membebaskan O2) kurva
disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
PCO2 darah menurun di kapiler paru sehingga
CO2 berdifusi dari darah ke alveoli menyebabkan peningkatan afinitas Hb
terhadap O2 ( Hb lebih banyak mengikat O2) kurva disosiasi oksigen
hemoglobin bergeser ke kiri.
4. Temperatur atau Suhu
Panas yang dihasil reaksi metabolism dari kontraksi
otot melepaskan banyak asam & panas menyebabkan temperatur tubuh naik dan
sel aktiv perlu banyak O2 memacu pelepasan O2 dari oksiHb (afinitas
Hb tehadap O2 berkurang) kurva bergeser ke kanan.
Hipotermia menyebabkan metabolisme sel lambat sehingga
O2 yang dibutuhkan jaringan sedikit pelepasan O2 dari Hb juga lambat
(afinitas Hb terhadap O2 berkurang) dan kurva disosiasi oksigen hemoglobin
bergeser ke kiri.
5. BPG
Peningkatan BPG yang dihasikan dari suatu metabolit
glikolisis dan terdapat dalam darah sehingga Hb berikatan dg BPG dapat
mengurangi afinitas Hb thd O2 dan kurva bergeser ke kanan. Hormon
tiroksin, GH, epinefrin, norepi & testosteron dapat meningkatkan
pembentukan BPG dan kadar BPG meningkat pada orang yg tinggal di dataran
tinggi.
Penurunan BPG di darah menyebabkan ikatan Hb terhadap
O2 semakin kuat karena Hb tidak diikat oleh BPG afinitas Hb terhadap
O2 bertambah, kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kiri.
BAB III
Kesimpulan
Sistem
Buffer Tubuh
- Sistem buffer ECF → asam karbonat-bikarbonat (NaHCO3 dan H2CO3)
- Sistem buffer ICF → fosfat monosodium-disodium (Na2HPO4 dan NaH2PO4)
- Sistem buffer ICF eritrosit → oksihemoglobin-hemoglobin (HbO2- dan HHb)
- Sistem buffer ICF dan ECF → protein (Pr- dan HPr)
Asidosis adalah suatu
keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalusedikit
mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.
Alkalosis adalah suatu
keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalusedikit
mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.Asidosis dan
alkalosis bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu akibat
darisejumlah penyakit.
Hemoglobin adalah metal-protein pengangkut oksigen
yang mengandung besi dalam sel merah dalam darah mamalia dan hewan
lainnya.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Afinitas
Hemoglobin (Hb) Terhadap O2 :
·
Keasaman atau Ph .
·
PO2 atau
Tekanan Parsial O2
·
3. PCO2 atau Tekanan Parsial CO2
·
Temperatur atau Suhu
·
BPG
DAFTAR
PUSTAKA
http://www.carantrik.com/2010/06/keseimbangan-asam-basa-tubuh.html
Day,RA and
Underwood AL.1992.Analisis Kimia
Kuantitatif Edisi Kelima,Jakarta;Erlangga
Hermanto,Sandra,Msi.2007.Petunjuk Praktikum Biokimia 1.Jakarta;UIN
Syahid Jakarta
Koolman,Jan.1994.Biokimia.Jakarta;Hipokrates FKUI
Linggih,S.R dan
P Wibowo.1988.Ringkasan kimia.Ganeca
Exact Bandung;Bandung
