Rumusan Keseimbangan Acid-

Bes(acid-base balance)

Disediakan Oleh : Nassruto

Definasi Acid bahan yang membebaskan ion-ion hydrogen (H+) didalam air. Ia mempunyai rasa yang masam dan bau yang tajam . Eg.

Asid hidroclorik (HCl) yang terdapat dalam gaster

Asid karbonik (H2CO3) dalam plasma darah

Defn. Alkali/Bes bahan yang menerima ion Hidrogen (H+) dan ion hidroksil (OH-) Ia memilki rasa yang kelat pahit dan berlendir (spt. Sabun)bila disentuh. Eg.NaOH, NaHCO3

Tahap keasidan(acidity) diukur dengan kandungan /kepekatan ion H+ dalam larutan.

Nilai pH <7 dianggap berasid

Nilai pH>7 diberakali

Nilai pH di ukur dengan pH meter atau menggunakan kertas litmus

pH = -Log(H+) = -Log(10-7.4) = 7.4

Kepentingan keseimbangan pH (asid/bes) 1.perubahan kepekatan ion hidrogen mengakibatkan perubahan besar kadar tindakbalas kimia. 2.menjejaskan pengedaran ion lain spt. natrium, kalium dan kalsium. 3.Struktur dan juga fungsi protin akan turut terjejas. 4.Aktiviti dan tindakan enzim, protin dan sistem saraf pusat memerlukan keadaan pH yang paling optima

5.Nilai pH darah arteri 7.4 Nilai pH darah vena 7.35  Nilai pH vena lebih rendah (lebih asid secara relatif) kerana kepekatan karbon dioksida (PCO2) adalah lebih tinggi . 6.pH airan 'intracranial' ialah 7.2 7.pH urin ialah 4.5 - 8.0

Perubahan pH darah arteri memunkin berlaku empat (4) keadaan kegangguan keseimbangan asid-bes

1.Asidosis respiratori 2.Asidosis metabolik 3.Alkalosis respiratori 4.Alkalosis non-respiratori/metabolik

2 jenis Asidosis : 1.Asidosis respiratori - berlaku akibat hipoventilasi/hypoperfusi. -antara sebab kondisi- emfisema, bronkitis dan edema pulmonari. Ventilasi pesakit berkurangan - kandungan karbon dioksida darah meningkat - asid karbonik dan ion hidrogen meningkat. Rawatan - dengan meningkatkan ventilasi melalui pemberian oksigen (ketumpatan tinggi) – memaksa kandungan karbon dioksida dikurangkan dalam sirkulasi.

Dikatakan keadaan respiratory acidosis yg berlarutan (berjam2 - berhari2) memunkin berlarutan berubah menjadi metabolic alkalosis ? – akibat mekanisma kompensatori.

2.Asidosis metabolik : -kesan dari peningkatan asid metabolik (byproduct metabolisma - asid laktik,CO2

etc.) – berlaku ↑ ion H+ & ↓pH

dan/atau penurunan tahap buffer (HCO3-)- menjurus kondisi asidosis. Puncanya – renal failure, diarea dan emesis . Asidosis meredam fungsi CNS - s/s hiperventilasi, gangguan koordinasi otot , kekeliruan dan koma.

Penyelesaian 3 cara :, 1.compensation - tubuh mengujud situasi respiratory alkalosis melalui hiperventilasi(↓CO2) – pH di tingkat dalam beberapa minit. 2.Eliminasi - ginjal akan membuang asid(H+) dan mengambil semula alkali (HCO3) dlm beberapa jam. 3.Therapy - inj. natrium bikarbonat/lactate secara intravena ikut keperluan

Elimination

2 jenis Alkalosis : 1.Alkalosis respiratori - akibatkan hiperventilasi eg. Hysteria, high altitude, overdose aspirin, anxiety , pain, excessive artificial ventilation - Penurunan kandungan karbon dioksida darah (Pco2 ) - menurunkan kandungan ion hidrogen - meningkat pH. Penyelesaian - PCO2 perlu dipertingkat. eg. – bernafas udara ‘recycle’ , eliminasi ‘punca’ eg. beri anaestetik/analgesik overcompensation membawa resp. acidosis

2.Alkalosis metabolik (non-respiratori)sesuatu telah menyebab - tahap alkali bertambah ataupun - kandungan asid berkurangan.Punca - muntah bahan asid gaster dan/atau penyuntikan berlebihan bahan natrium bikarbonat(NaHCO3). Manifestasi: hipoventilasi, reaksi berlebihan deria , kekeliruan, tetany dan konvulsi.

Penyelesaian 3 cara:

1.Compensation – tubuh ujud acidosis eg. Hipoventilasi (↑CO2) 2.Eliminasi – ginjal tingkat eliminasi HCO3 dan retensi H+ 3.Therapy – normal saline & Ringers’s solution atau KCL i/v – ketinggian kandungan kloride , menggalak ginjal membuang HCO3 dan retensi H+

Konsep

Ion H+ senantiasa terhasil sebagai byproduct metabolisma. Konsentrasi H+ perlu dikekal dalam cairan tubuh pada satu julat fisiologi yang sempit ie. pH 7.0 - 7.8 untuk ‘compatible with life’.

Perlu ada sumber untuk ‘compensate’ atau ganti perubahan naik-turun H+ (pH)

Sistem BUFFER Mengekal pH Darah (homeostasis) pH yang bersesuaian adalah penting dalam mengekalkan homeostasis Mekanisma sistem 'buffer' membantu mengekal pH darah - ia menghalang perubahan ketara pH

Bahan buffer utama dalam darah dan tisu manusia i.   asid karbonik (H2CO3) dan ii.  garam natrium bikarbonat (NaHCo3)

Terdapat 3 sistem buffer dalam badan:

1. Sistem buffer kimia

2. Sistem buffer pernafasan

3. Sistem buffer Ginjal

1. Sistem Buffer Kimia Larutan kimia(darah) yang berupaya membuat perubahan penyesuaian tidak ketara ia mengekal (constant) kepekatan ion H+ , apabila bahan asid atau bes ditambah ke dalam darah.

- menukarkan bahan asid dan alkali yang kuat - kepada asid dan alkali yang lebih lemah . – ia terdiri - asid lemah dan bes konjugatnya ie. HA↔H+ + A- - bertindak kurang dari satu saat , untuk ‘compensate’ keadaan penambahan atau pengurangan ion H+

a).Buffer Carbonic Acid - Biarbonate

CO2 + H2O H2CO3 H+

+ HCO3-

Mengendali lebih 50% aktiviti buffer dalam cairan tubuh dan tubul renal. Melibat ion Na, K, Ca, dan Mg . Memberi kesan pada pH , keseimbangan asid-bes, keseimbangan elektrolite

Mengikut analisis kimia bila perbandingan HCO3 dan H2Co3(PCO2) menunjukkan nisbah (20 :1) ukuran pH akan menjadi 7.4 dan konsentrasi ion H+ dianggap normal.

Keadaan ini dikatakan mencapai keseimbangan asid-bes.

- keupayaan HCO3 untuk membuat ‘compensation’ menjadi sangat penting.

b). Buffer Protin- dan Hemoglobin(Hb-)

Buffer Cairan Intraselular (ICF) Berperanan dalam sel , mekanisme spt . Carbonic acid -bicarbonate

c). Buffer Fosfat(PO4=)

Sodium dihydrogen fosfat (NaH2PO4) bertindak terhadap alkali Sodium monohydrogen fosfat (NaHPO4) bertindak terhadap asid

Kesan mengekal pH urin

d).Sistem buffer tulang – berlaku dalam tulang dan cairan ekstraselular (ECF). Peningkatan penggunaan Karbonate tulang sebagai bahan buffer merupa aetiologi penyakit tulang dan kegagalan renal kronik (CRF).

Haemoglobin dan bikarbonate menyumbang 90% kapasiti ‘buffering’ dalam darah.

2.Sistem Buffer Pernafasan – bertindak antara 1-3 minit untuk eliminasi CO2(PCO2) untuk memberi kesan perubahan pH. - aliran udara keluar- masuk paru-paru menentu kadar kepekatan CO2 dan O2 dalam darah. - Jika ketumpatan(partial pressure) PCO2 darah bertambah - asid karbonik terbentuk bertambah , mengakibatkan penambahan konsentrasi ion hidrogen - sinonim dgn asidosis

Apabila PCO2 darah turun, konsentrasi ion hidrogen berkurangan – merangsang peningkatan PO2

– hasilnya berkurang kandungan ion hidrogen dan seterusnya menurun asidosis . Implikasi - dalam kondisi asidosis ; sistem pernafasan mempertingkat pengnyahan CO2 diganti dgn. Oksigen. Ini mengurang konsentrasi ion hidrogen ( asiditi) darah. *(pusat pernafasan terangsang oleh peningkatan PCO2)

3. Sistem Buffer Ginjal – bertindak mengambil masa beberapa jam hingga beberapa hari untuk capai ‘compensate’/penggantian. - Keutamaan nya adalah kawalan eliminasi HCO3

-

Regulasi asid-bes melalui 3 mekanisme: 1.serapan semula bikarbonate 2.penghasilan bikarbonate 3.exkresi hidrogen ion

• 1.Serapan semula bikarbonate • Ion H+ bergabung dgn HCO3 membentuk

H2Co3. Carbonic anhydrase bertindak keatas asid membentuk air dan CO2. H2O di excrete, CO2 masuk sel tubul . Carbonic anhydrase kemudian bertindak dgn CO2 membentuk HCO3 , diserap semula oleh tubul proximal dan kembali ketubuh.

2.Penghasilan Bikarbonat - Asid Karbonik memisah/dissociate kpd ion H+ dan ion HCO3 . Ion H+ di exkresi manakala ion HCO3 masuk kapilari darah disisi tubul.

3.Exkresi ion H+ - amonia (NH3) bergabung dgn ion H+ membentuk ammonia (NH4) . NH4 tidak boleh melintas membren sel jadi diexkresi. Secara tak langsung H+ juga excreted. Cara sama excresi ion H+ berlaku pd PO4 & asid lain.