Penuntun Praktikum Fisiologi Keseimbangan Asam Basa

Brok Keseimbangan

EIf;:tffilllan Asam Basa

Pendahuluan

, Praktikum Fisiologi Blok Keseimbangan Cairan, Elektrolit dan Asam Basa pada tahun

ajaran 2OL2/2013 ini menggunakan Perangkat Lunak Simulasi Kegiatan Praktikum PhysioEx

9.0. Perubahan ini dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas kegiatan agar dapat

m'embantu mahasiswa memahamisasaran belajar khususnya mengenai keseimbangan asam

basa. Penggunaan perangkat lunak simulasi memiliki keunggulan seperti dapat

mensimulasikan kegiatan yang membutuhkan perafatan sensitif tanpa risiko kerusakan yang

dapat terjadi akibat aktivitas mahasiswa.

Penggunaan PhysioEx pada tahun ajaran 2O12|2OL3 ini menggantikan kegiatan

praktikum yang sebelumnya berupa manipulasi kerja ginjal dengan parameter yang diukur

dari urin. Kegiatan menggunakan orang percobaan mahasiswa dan mengharuskan miksi

serta penampungan urin di laksanakan di toilet umum diluar ruang laboratorium, hal ini

menyebabkan beberapa kesulitan tersendiri seperti urin yang tercecer dan bau tidak sedap.

Penggunaan cairan tubuh tanpa penguasaan tehnik aseptik/antiseptik meningkatkan risiko

penularan penyakit terutama bila dilakukan mahasiswa tahun pertama.

Dasar Teori

pH mewakili konsentransi ion hidrogen [H+] dalam larutan. Konsentrasi ion hidrogen

lebih tinggi pada pH yang rendah dan sebaliknya. pH cairan tubuh terkait erat dengan

keseimbangan asam basa. Asam adalah substansi yang melepaskan ion hidrogen dalam

larutan. Basa umumnya berupa ion hidroksil [OH-] atau ion bikarbonat [HCO3-] adalah

substansiyang mengikat ion H+.

pH cairan tubuh diatur pada rentang yang sempit. Darah dan cairan tubuh lainnya

memiliki pH antara 7.35-7.45. Pada keadaan patologis serendah-rendahnya sebesar 6.9 dan

setinggi-tingginya 7.8, lebih rendah atau lebih tinggi dari angka tersebut tidak dapat

mendukung kehidupan manusia. Tubuh manusia memproduksisejumlah besar ion H+ akibat

berbagai proses metabolik, konsumsi asam, dan produk metabolisme lemak, glukosa, dan

asam amino. Regulasi pH cairan tubuh adalah salah satu fungs fisiologis utama sistem organ

tubuh.

Homeostasis atau keseimbangan pH dipertahankan dengan sistem buffer kimia dan

fisiologis. Sistem buffer kimiawi yang terdiri dari buffer bikarbonat, fosfat dan protein

adalah sistem buffer yang paling cepat memberikan kompensasi dan mengembalikan pH ke

rentang normal. Sistem buffer fisiologis terdiri dari sistem buffer renal dan respirasi. Sistem

buffer renal memberikan kompensasi dalam hitungan jam dan hari sementara sistem buffer

respirasi hanya dalam hitungan menit, namun kapasitas kompensasinya tidak sebesar

sistem buffer renal.

Sistem buffer fisiologis membantu regulasi pH cairan tubuh dengan mengatur

pengeluaran asam, basa dan karbondioksida (CO2) dari dalam tubuh. Sebagai contoh pada

keadaan kadar asam yang tinggi dalam tubuh maka ginjal akan merespon dengan

mengeksresikan lebih banyak ion H+ dalam urin. Paru-paru akan mengeksresikan lebih

banyak karbondioksida bila kadarnya terlalu banyak dalam darah dengan meningkatkan

ventilasi respirasi. Karbondioksida dalam darah menyebabkan pelepasan ion H+ sehingga

memiliki efek langsung terhadap pH cairan tubuh.

Kegiatan Praktikum

Pelaksanaan praktikum menggunakan laptop yang.dibawa masing-masing kelompok.

lnstruktur lab akan menyediakan CD yang berisi PhysioEx 9.O. Topik keseirnbangan asam

basa adalah latihan no. 10 lExercise 1O) yang terdiri dari 4 aktivitas yaitu:

o Hiperuentilosi

o Rebreothing

o Renal responses to respirotory acidosis and respirotory alkolosis

o. Respiratory responses to metobolic acidosis ond metabilic olkolosis

Praktikum dilaksanakan dengan membaca tujuan praktikum (objectives). Mahasiswa

diharap[an telah membaca Dasar teori dan pendahuluan yang tertera dalam panduan

praktikum ini. Eksperimen dimulai dengan mengisi Pre-lab Quiz. Langkah eksperimen

diberikan dalam bahasa lnggris, bila ada kesulitan bahasa dapat meminta bantuan

instruktur.

1. To htroduce pH homeodasis in the body.

2. To undersund the normal rangesfor pHandPce.

3. To recognize respiratory alkalosis and its causes.

4. Ta int€rpret an oscillos€ope traring for hyperventilation and (ompare it wilh a tracing for

nonnal breathing.

Semua pertanyaan sebelum, selama dan setelah eksperimen termasuk quiz dan

review sheet, harus didiskusikan dan dijawab serta di-submit sebagai laporan akhir

eksperimen (Lab Report) sesuai instruksiyang diberikan PhysioEx 9.0.

Note: Simpon lob report dolam langsung dalom CD yong diberikon, beri nama dokumen

dengan formot sebogoi berikut: Activity_nomo kelompok (contoh: Activity_l_A70)

Aktivtas tz Hyperuentilation

Pendahuluan

Ketidakseimbangan asam basa dapat disebabkan oleh gangguan respiratorik dan

gangguan metabolik. Untuk membedakan kedua hal tersebut digunakan 2 parameter yaitu:

1) pH dan 2) tekanan parsial karbondioksida (PCO2) dalam darah. Kadar normal PCO2 adalah

35-45 mmHg. Ketika pH turun dibawah 7.35 disebut sebagai asidosis, sebaliknya alkalosis

adalah ketika pH naik hingga lebih dari7.45.

Alkalosis respiratorik adalah kondisi akibat kadar karbondioksida yang terlalu rendah

dalam darah. Umumnya diakibatkan perjalanan ke wilayah pegunungan (kadar oksigen lebih

rendah) dan hiperventilasi yang dapat timbul ketika demam, serangan panik atau cemas.

Hiperventilasi adalah peningkatan frekuensi dan kedalaman nafas. Pengeluaran

karbondioksida dari darah lebih cepat dibanding laju produksi oleh sel-sel tubuh, sehingga

kadar ion H+ dalam darah turun dan pH darah meningkat. Sistem buffer renal dapat

melakukan kompensasi terhadap kondisi alkalosis dengan menahan pengeluaran ion H+ dan

meningkatkan pengeluaran ion bikarbonal (HC3-) agar pH darah turun kembali pada

keadaan normal.

Prosedur Praktikum

IKUTI PETUNJUK PADA PHYSIOEX 9.0

Alrtivitas 2: Rebre athi ng

Pendahuluan

Tubuh berada dalam keadaan asidosis ketika pH darah dibawah 7.35. Asidosis

respiratorik terjadi akibat gangguna respirasi yaitu hipoventilasi. Kondisi ini menyebabkan

akurnulasi berlebih karbondioksida dalam darah. Selain hipoventilasi, asidosis respiratorik

juga dapat terjadi akibat obtruksi jalan nafas, depresi pusat respirasi di batang otak,

emfisema dan bronkitis kronis serta overdosis obat-obatan.

Kombinasi karbondioksida dan air menghasilkan asam karbonat dengan bantuan

enzim karbonat anhydrase. Asam karbonat kemudian berdisosiasi menjadi ion hidrogen dan

ion bikarbonat. Hipoventilasi meningkatkan kadar karbondioksida sehingga terjadi

peningkatan kadar ion H+, pH darah turun. Rebreathing adalah proses bernafas yang

menggunakan udara yang baru dikeluarkan paru-paru. Proses ini menyebabkan akumulasi

karbondioksida dalarn darah.

Prosedur Praktikum

IKUTI PETUNJUK PADA PHYSIOEX 9.0

Experiment Set up

Peralahn yang digunakan:

1. Simulator Paru-paru

2. pH meter

3. Osiloskop

Aktivitas 3: Renol ResponsesTo Respiratory Acidosis And Respirotory Alkolosis

Pendahuluan

Ginjal sangat berperan dalam mempertahankan keseimbangan cairan, elektrolit dan

asam basa dalam tubuh. Pengaturan jumlah air yang dibuang dalam urin memungkinkan

ginjal merespon keadaan dehidrasi maupun overhidrasi. Pengaturan keasaman urin dan laju

ekskresi elektrolit memungkinkan ginjal mempertahankan pH plasma darah dan kadar

normal elektrolit dalam darah.

(ompensasi renal, adalah metode utama tubuh merespon keadaan asidosis dan

alkalosis respiratorik. Ginjal mengatur keseimbangan asam basa dengan merubah kadar ion

H+ dan HCO3- yang dikeluarkan dalam urin. Pada aktivitas ini anda akan memeriksa

bagaimanan sistem renal melakukan kompensasi keadaan asidosis dan alkalosis respiratorik.

Asidosis respiratorik umumnya disebabkan akumulasi karbondioksida dalam darah akibat

hipoventilasi. Asidosis menyebabkan pH yang lebih rendah dari normal. Alkalosis

respiratorik disebabkan hilangnya karbondioksida akibat episode hiperventilasi yang

menyebabkan pH darah meningkat.

Anda akan melihat parameter PCO2 (normal 35-45 mmHg). Peningkatan dan

penurunan PCO2 mempengaruhi kadar ion H+ dan HCO3- yang dieksresikan ginjal dalam

urin. Unit fungsional ginjal yang merubah komposisi plasma disebut Nefron. Perlu diingat

ginjal dapat melakukan kompesasi parsial terhadap ketidakseimbangan pH darah akibat

gangguan respiratorik namun, ginjal tidak dapat sepenuhnya melakukan kompensasi

tersebut bila fungsi sistem respirasi belum kembali normal karena kadar karbondioksida

akan tetap abnormal.

Experiment set up

1. Gelas beaker untuk darah

2. Gelas beaker penampung darah

3. Simulator nefron ( nefron tank, kapiler glomerulus, kapsula bowman, tubulus

kontortus proximal, ansa henle, tubulus kontortus distal dan duktur koledokus)

4. Gelas beaker penampung urin sebagaivesica urinaria

Prosedur Praktikum

IKUTI PETUNJUK PADA PHYSIOEX 9.0

Aktivitas 4: Repiratory responsesto metobolic ocidosis dan metobolic olkalosis

Pendahuluan

Kondisi asidosis dan alkalosis yang tidak terkait gangguna respirastorik disebut

dengan asidosis dan alkalosis metabolik. Asidosis metabolik ditandai dengan pH dan kadar

ion HCO3- yang rendah dalam darah. Penyebab asidosis metabolik dapat berupa:

r Ketoasidosis: penumpukan badan keton pada pasien diabetes melllitus

o Keracunan salisilat: konsumsi aspirin terlalu banyak

o Konsumsi alkohol berlebihan yang dimetabolisme menjadi asam asetat

o Diare, yang berakibat pada hilangnya sejumlah besar ion bikarbonat

o Olahraga berat yang menyebabkan penumpukan asam laktat akibat metabolisme

anaerob otot.

Alkalosis metabolik ditandai oleh peningkatan kadar HCO3- dan pH darah. Penyebab

alkalosis metabolik dapat berupa:

o Konsumsi basa sepertiantasida atau bikarbonat

o Muntah, yang dapat menyebabkan hilangnya ion H+

o Konstipasi yang,berakibat tingginya reabsorpsi HCO3-

Peningkatan atau penurunan laju metabolisme tubuh juga dapat menimbulkan asdosis dan

alkalosis metabolik. Karbondioksida produk sisa reaksi metabolisme dapat mempengaruhi

pembetukan ion H+. Pada laju metabolisme yang tinggi karbondioksida banyak terbentuk

dan pada gilirannya terbentuk banyak ion H+ dan pH darah turun sehingga terjadi asidosis.

Jenis produk sisa lain seperti asam laktat, badan keton, asam urat dan asam fosfat juga

mengalami peningkatan pada laju metabolisme yang tinggi.

Sebaliknya, penurunan laju metabolik menyebabkan sedikit karbondioksida

terbentuk dan pada gilirannya ion H+ serta pH darah yang meningkat sehingga terjadi

alkalosis. Banyak faktor dapat meningkatkan laju metabolisme seperti demam, stress dan

konsumsi makanan. Penurunan suhu tubuh dan kurangnya konsumsi makanan dapat

menyebakan laju metabolismen turun.

Sistem respirasi melakukan kompensasi terhadap kondisi asidosis dan alkalosis

metabolik dengan cara mengeluarkan atau menahan pelepasan karbondioksida dalam

darah. Pada keadaan asidosis metabolik laju respirasi meningkat untuk meningkatkan

pengeluaran karbondioksida sehingga kadar ion H+ dalam darah berkurang dan pH

meningkat. Pada alkalosis metabolik, laju respisasi berkurang sehingga terjadi akumulasi

karbondioksida dalam darah, kadar ion H meningkat dan pH turun.

Sistem renal juga melakukan kompensasi terhadap asidosis dan alkalosis metabolik

dengan cara dengan menahan atau mengeluarkan ion bikarbonat. Pada aktivitas ini anda

akan fokus pada kompensasi yang diberikan sistem respirasi terhadap asidosis dan alkalosis

metabolik.

Experiment set up

1. Simulator pompa jantung

2. Simulator paru-paru

3. Osiloskop

Prosedur Praktikum

IKUTI PETUNJUK PADA PHYSIOEX 9.0

Penutup

Pada akhir praktikum setiap kelompok akan memiliki rnasing-masing 4 laporan, satu

untuk setiap aktivitas. Diskusikan jawaban untuk semua pertanyaan dalam satu kelompok.

Jawaban dalam bahasa lndonesia di ketik langsung dalam format dala PhysioEx 9.0. Laporan

Praktikum di simpan dalam format PDF (sesuai instruksi PhysioEx 9.0) di CD yang berisi

perangkat lunak PhysioEx 9.0. Perangkat lunak simulasi praktikum fisiotogi PhysioEx 9.0

adalah perangkat lunak yang dilindungi oleh Undang-Undang Hak Cipta. Setiap upaya

pembajakan atau pencurian adalah tindak pidana. Barang siapa yang kedapatan memiliki

Perangkat lunak diatas sebagian atau seluruhnya tanpa hak dan melalui tindak pidana akan

dilaporkan kepada yang beruajib.

Sumber: PhysioEx 9.0 Laboratory Manual hal t47-!54