Sistem Buffer Tubuh [PDF]

Citation preview

SISTEM BUFFER TUBUH



Disusun Oleh Kelompok 11 Keperawatan (A) : Muhammad Wahyu Wicaksana (1901022) Rahmawati Inggrit Yunus (1901023)



STIKES MUHAMMADIYAH MANADO JURUSAN KEPERAWATAN T.A 2019-2020



KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil„Alamin segala Puji dan Syukur Penulis Panjatkan kepada Allah SWTyang telah memberikan taufik dan hidayahnya kepada penulis sehingga penulis dapatmenyelesaikan makalah ini, Namun penulis menyadari makalah ini belum dapat dikatakansempurna karena mungkin masih banyak kesalahankesalahan. Shalawat serta salam semogaselalu dilimpahkan kepada junjunan kita semua habibana wanabiana Muhammad SAW,kepada keluarganya, kepada para sahabatnya, dan mudah-mudahan sampai kepada kita selakuumatnya. Makalah ini penulis membahas mengenai “Sistem Buffer Tubuh”, dengan makalah ini penulis mengharapkan agar dapat membantu sistem pembelajaran. Penulis ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini.Akhir kata penulis ucapkan terimakasih atas segala perhatiannya.



Manado, 16 Januari 2020



Penulis



DAFTAR ISI Kata Pengantar...........................................................................................................................2 Daftar Isi.....................................................................................................................................3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang..............................................................................................................4 1.2 Rumusan Masalah.........................................................................................................4 1.3 Tujuan Penulisan...........................................................................................................4 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Sistem Buffer Tubuh...................................................................................5 2.2 Penyangga Hemoglobin................................................................................................6 2.3 Penyangga Karbonat.....................................................................................................7 2.4 Penyangga Fosfat..........................................................................................................7 2.5 Fungsi Sistem Buffer Tubuh.........................................................................................8 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan..................................................................................................................12 3.2 Saran............................................................................................................................12 Daftar Pustaka..........................................................................................................................13



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Buffer adalah suatu substansi atau sekelompok substansi yang dapat mengabsorps, atau melepaskan ion-ion hidrogen untuk memperbaiki adanya ketidakseimbangan asambasa.Cairan tubuh tidak statis. Cairan dan elektrolit berpindah dari satu kompartemen kekompartemen lain untuk memfasilitasi proses – proses yang terjadi di dalam tubuh, sepertioksigenasi jaringan, respons terhadap penyakit, keseimbangan asam-basa, dan respons terhadapterapi obat. Cairan tubuh dan elektrolit berpindah melalui difusi, osmosis, transportasi aktif, ataufiltrasi. Perpindahan tersebut bergantung pada permeabilitas membrane sel atau kemampuanmembrane untuk ditembus cairan dan elektrolit. Untuk mempertahankan kesehatandibutuhkan keseimbangan cairan, elektrolit dan



asam-basa



di



dalam



tubuh.



Banyak



factor



yang



dapat



menyebabkan



ketidakseimbangan salah satunyakarena penyakit.Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutanyang digunakan untukmempertahankan nilai pHtertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikitdengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.Dalam hal ini kami ingin melakukan suatu pengamatan pada beberapa zat kimia yang bisadikatakan larutan penyangga. Selain itu kami juga ingin membuktikan larutan penyangga itu benar-benar bisa mempertahankan pH-nya atau tidak dengan menggunakan alat pengukur pHyaitu dengan Indikator Universal. Karena dasar itulah kami melakukan pratikum larutan penyangga dengan mengambil sampel yaitu larutan asam lemah dengan basa konjugasinya(CH3COOH + CH3COONa) dan larutan basa lemah dengan asam konjugasinnya (NH3+ NH4Cl) dengan cara menambahkan larutan HCl , NaOH dan Air suling . 1.2 Rumusan Makalah 1. Apa pengertian sistem buffer tubuh? 2. Apa yang dimaksud hemoglobin, karbonat, fosfat, dan fungsi sistem buffer tubuh? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian buffer tubuh 2. Untuk mengetahui hemoglobin, karbonat, fosfat, dan fungsi sistem buffer tubuh



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Sistem Buffer Tubuh Buffer adalah zat yang dapat mempertahankan pH ketika ditambah sedikit asam/basa atau ketika diencerkan. Buffer memiliki dua macam : asam lemah dan garamnya atau basa lemah dan garamnya. Buffer dalam tubuh manusia adalah darah. Jika darah tidak memiliki buffer maka ketika minum jus jeruk yang kecut, tubuh kita dapat mengalami asidosis ( pH darah asam ) (Anonim, 2008). Buffer dalam darah adalah jenis buffer yang terdiri dari asam lemah dan garamnya. Asam lemah nya adalah asam karbonat H2CO3 ( asam lemah ) dan garamnya adalah HCO3-. Buffer tersebut dapat mempertahankan pH darah sekitar 7,35 – 7,45 dengan reaksi sebagai berikut : H2CO3 + OH- => HCO3- + H2OHCO3- + H+ => H2CO3 Ketika masuk zat asam dalam tubuh maka yang bertugas menetralisir adalah asam lemah (asam karbonat). Jika masuk zat basa, yang bertugas menetralisisr adalah garamnya. Ketika masuk zat asam Ketika hal ini terjadi asam karbonatlah yang menjadi pahlawan. Ia akan menghadapi si asam ini dan bereaksi dengannya. Hasil reaksi ini membuat keadaan kembali netral dan menghasilkan hasil reaksi berupa garam yang banyak. Garam ini sebagain disimpan dan jika lebih akan dibuang melalui urin. Jadi kalo banyak makan atau minum yang asam asam, kita akan banyak menghasilkan urin. Karena asam karbonat bereaksi dengan asam untuk menetralkan tadi, maka jumlah asam karbonat akan berkurang sehingga kita perlu mempeorlhnya dari pernafasan CO2. Ketika masuk zat basa Ketika hal ini terjadi garam lah yang menjadi pahlawan. Ia akan menghadapi si basa ini dan bereaksi dengannya. Hasil reaksi ini membuat keadaan kembali netral dan menghasilkan hasil reaksi berupa asam karbonat yang banyak. Asam karbonat ini



sebagain disimpan dan jika lebih akan dibuang melalui nafas (CO2). Jadi kalo banyak makan atau minum yang basa basa, kita akan banyak menghasilkan CO2. Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup hanya dapat berlangsung pada pH tertentu. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan penyangga agar pH senantiasa konstan ketika metabolisme berlangsung. Dalam keadaan normal, pH dari cairan tubuh termasuk darah kita adalah 7,35 – 7,5. Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu ada sebagai hasil metabolisme dari zat-zat, tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaan sakit. pH darah tubuh manusia berkisar antara 7,35-7,45. pH darah tidak boleh kurang dari 7,0 dan tidak boleh melebihi 7,8 karena akan berakibat fatal bagi manusia. Organ yang paling berperan untuk menjaga pH darah adalah paru-paru dan ginjal. Kondisi di mana pH darah kurang dari 7,35 disebut asidosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kondisi asidosis antara lain penyakit jantung, penyakit ginjal, kencing manis, dan diare yang terus-menerus. Sedangkan kondisi di mana pH darah lebih dari 7,45 disebut alkolosis. Kondisi ini disebabkan muntah yang hebat, hiperventilasi (kondisi ketika bernafas terlalu cepat karena cemas atau histeris pada ketinggian). Untuk menjaga pH darah agar stabil, di dalam darah terdapat beberapa larutan penyangga alami. 2.2 Penyangga hemoglobin Oksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh sel tubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadap pH. Reaksi kesetimbangan yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut. HHb+ + O2⇄ H+ + HbO2 Produk buangan dari tubuh adalah CO2-yang di dalam tubuh bisa membentuk senyawa H 2CO3 yang nantinya akan terurai menjadi H+ dan HCO3-. Penambahan H+ dalam tubuh akan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H+ membentuk asam hemoglobin(HHb+).



2.3 Penyangga karbonat Penyangga karbonat juga berperan dalam mengontrol pH darah. Reaksi kesetimbangannya adalah: H+(aq) + HCO3-(aq)⇄ H2CO3(aq)⇄ H2O(aq) + CO2(aq) Perbandingan molaritas HCO3- terhadap H2CO3 yang diperlukan untuk mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1. Jumlah HCO3 - yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengerti karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam. 2.4 Penyangga fosfat Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4- dan basa konjugasinya, yaitu HPO42-. Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO42-HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4-(aq) Dan jika proses metabolism sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH- akan bereaksi dengan H2PO4-.H2PO4-(aq) + OH-(aq) ⇄ HPO42-(aq) + H2O(l) Sehingga perbandingan [H2PO4- ] / [HPO42-] selalu tetap dan akibatnya pH larutan tetap.Penyangga ini juga ada di luar sel, tetapi jumlahnya sedikit. Selain itu, penyangga fosfat juga berperan sebagai penyangga urin. Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, seperti dapat terjadi selama sakit, sehingga pH darah turun di bawah 7,0 atau naik ke atas 7,8, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada organ tubuh atau bahkan kematian. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan keadaan asidosis (penurunan pH) adalah penyakit jantung, penyakit ginjal, diabetes mellitus (penyakit gula), diare yang terus menerus, atau makanan berkadar protein tinggi dalam jangka waktu lama. Keadaan asidosis sementara dapat terjadi karena olahraga intensif yang dilakukan terlalu lama. Alkalosis (peningkatan pH darah) dapat terjadi sebagai akibat muntah yang hebat, hiperventilasi (bernapas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas atau histeris atau berada di ketinggian). Suatu penelitian yang dilakukan terhadap para pendaki gunung yang mencapai puncak Everest (8.848 m) tanpa oksigen tambahan menunjukkan pH darah mereka berada di antara 7,7–7,8.



Hiperventilasi diperlukan untuk mengatasi tekanan oksigen yang amat rendah (kira-kira 43 mmHg) di tempat setinggi itu. 2. 5 Fungsi Sistem Buffer Tubuh 



Larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari 



Fungsi Larutan dalam tubuh manusia Reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh manusia merupakan reaksi enzimatis, yaitu



reaski yang melibatkan enzim sebagai katalis. Enzim sebagai katalis hanya dapat bekerja dengan baik pada pH tertentu (pH optimumnya). Agar enzim tetap bekerja secara optimum, diperlukan lingkungan reaksi dengan pH yang relative tetap, unutk itu maka diperlukan larutan penyangga. Didalam setiap cairan tubuh terdapat pasangan asam-basa konjugasi yang berfungsi sebagai larutan penyangga. Cairan tubuh, baik sebagai cairan intra sel (dalam sel) dan cairan



ekstra



sel (luar



sel) memerlukan



system



penyangga



tersebut



unutk



mempertahankan harga pH cairan tersebut. System penyangga ekstra sel yang penting adalah penyangga karbonat ( H2CO3/HCO3-) yang berperan dalam menjaga pH darah, dan system penyangga fosfat (H2PO4-/HPO42-) yang berperan menjaga pH cairan intra sel. 



Fungsi Larutan penyangga dalam industri Dalam indutri farmasi, larutan penyangga berperan untuk pembuatan obatobatan agar zat aktif dari obat tersebut mempunya pH tertentu. Selain itu larutan penyangga juga digunakan unutk industri makanan dan minuman ringan seperti yang sering digunakan adalah Natrium asetat dan asam sitrat. Contohnya pada asam sitrat : Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa masam pada makanan dan minuman ringan. Dalam biokimia, asam sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat, yang penting dalam metabolisme makhluk hidup, sehingga ditemukan pada hampir semua makhluk hidup. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.



Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada jeruk lemon dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut). Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7 (strukturnya ditunjukkan pada tabel informasi di sebelah kanan). Struktur asam ini tercermin pada nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-propanatrikarboksilat. Sifat-sifat fisis asam sitrat dirangkum pada tabel di sebelah kanan. Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air 



Fungsi Larutan Penyangga Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga. Darah Sebagai Larutan Penyangga Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.



A. Penyangga Karbonat Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H 2 CO 3 ) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ). H 2 CO 3 (aq) –> HCO 3(aq) + H + (aq) Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang



disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris). B. 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 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat metabolisme. C. Penyangga Fosfat Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ). H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) –> H 2 PO 4(aq) H 2 PO 4 - (aq) + OH - (aq) –> HPO 4 2- (aq) ) + H 2 O (aq) Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.



Air Ludah sebagai Larutan Penyangga Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan. Menjaga keseimbangan pH tanaman. Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya ikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik . Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga. Larutan Penyangga pada Obat-Obatan Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Buffer adalah zat yang dapat mempertahankan pH ketika ditambah sedikit asam/basa atau ketika diencerkan. Buffer memiliki dua macam : asam lemah dan garamnya atau basa lemah dan garamnya. Buffer dalam tubuh manusia adalah darah. Jika darah tidak memiliki buffer maka ketika minum jus jeruk yang kecut, tubuh kita dapat mengalami asidosis ( pH darah asam ) (Anonim, 2008). Oksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh sel tubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadap pH. Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4- dan basa konjugasinya, yaitu HPO42-. Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO42-HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4-(aq) Reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh manusia merupakan reaksi enzimatis, yaitu reaski yang melibatkan enzim sebagai katalis. Enzim sebagai katalis hanya dapat bekerja dengan baik pada pH tertentu (pH optimumnya). Agar enzim tetap bekerja secara optimum, diperlukan lingkungan reaksi dengan pH yang relative tetap, unutk itu maka diperlukan larutan penyangga. Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga. Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ). 3.2 Saran Demikian makalah yang dapat penulis paparkan mengenai Sistem Buffer Tubuh. Semoga makalah ini berguna bagi pembaca, khususnya bagi mahasiswa. Kami menyadari bahwa dalam makalah ini masih terdapat kesalahan. Oleh karena itu kritik atau saran yang membangun kami harapkan untuk perbaikan makalah kami selanjutnya.



DAFTAR PUSTAKA Mangihut. S.T. 2009. Kimia Dasar. PT Grafinda Persada. Jakarta. Muliyasa. 2009. Larutan Buffer. http://www.scribd.com. Pujianti, S. 2008 Menjelajah Dunia Biologi 3. Platinum. Jakarta. Girindra, A. 1993. Biokimia 1.Gramedia. Jakarta.