1. BIOKIMIA
CAIRAN TUBUH
&
KESEIMBANGAN ASAM BASA
Dr. Fransiska Lanni, MS
Fakultas Ilmu Kesehatan
Universitas Respati Yogyakarta

2. A. Distribusi & cairan tubuh
B. Komposisi cairan tubuh
C. Keseimbangan asam-basa
D. Buffer dan Kontrol pH
Sub Topik Bahasan

3. Kompetensi mata kuliah :
Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu
1. memahami konsep biokimiawi cairan tubuh
2. memahami distribusi & komposisi cairan tubuh
3. menyebut dan mendiskripsikan komposisi cairan ekstra dan intraselular
4. membedakan cairan ekstra dengan intraselular
5. memahami konsep keseimbangan asam-basa dalam tubuh
6. menerangkan peranan buffer dan regulasi pH darah
7. menerangkan mekanisme terjadinya dan kompensasi acidosis & alkalosis

4. Komposisi Tubuh manusiaKomposisi Tubuh manusia
-60-70% adalah air
-Komponen organik dan anorganik 30-40%

5. Distribusi cairan tubuh
- bervariasi tergantung :
- jumlah sel (body mass),
- jenis kelamin
- umur
- aktivitas & keadaan fisiologis tertentu
- Total Body Water (TBW) kira-kira :
55 - 70% pada laki-laki dewasa
40 - 60% pada wanita dewasa
65 - 78% pada anak-anak
40 – 50% pada orang tua

6. DISTRIBUSI CAIRAN TUBUH
EXTRA CELLUAR
FLUID (30%)
INTRA CELLULAR
FLUID (70%)
INTERSTITIAL FLUID
(20-23%)
PLASMA
(7,5%)
TRANSCELLULAR FLUID
(2,5%)
Cairan cerebrospinal
Intra ocular
Pleural
Peritoneal
Synovial
Sekret Digestivus

7. Komposisi dasar cairan Tubuh:Komposisi dasar cairan Tubuh:
 Komponen mayor = Air sebagai pelarutKomponen mayor = Air sebagai pelarut
 Elektrolit (Anion & Kation)Elektrolit (Anion & Kation)
 Senyawa organik & an-organikSenyawa organik & an-organik
 Komposisi dan prosentase bervariasi untukKomposisi dan prosentase bervariasi untuk
setiap komponensetiap komponen
 Distribusi cairan ECF & ICF dlm tubuhDistribusi cairan ECF & ICF dlm tubuh
ditentukan oleh tekanan osmotik.ditentukan oleh tekanan osmotik.
 Tekanan osmotik ditentukan oleh:Tekanan osmotik ditentukan oleh:
1. Senyawa organik BM tinggi (ex.protein)1. Senyawa organik BM tinggi (ex.protein)
2. Senyawa organik BM kecil, jmlh2. Senyawa organik BM kecil, jmlh
besar (ex. glukosa)besar (ex. glukosa)
3. Ion Na3. Ion Na++
di ekstrasel & Kdi ekstrasel & K++
di intraseldi intrasel

8. AirAir
 Air: media semua reaksi kimia dlm sel hidupAir: media semua reaksi kimia dlm sel hidup
 Air sebagai pelarut universal bersifat polarAir sebagai pelarut universal bersifat polar  membentuk ikatanmembentuk ikatan
hydrogen yang mudah berikatan dan lepashydrogen yang mudah berikatan dan lepas
 Air terdissosiasi membentuk proton/ ion hidrogen (HAir terdissosiasi membentuk proton/ ion hidrogen (H++
))
& ion hidroksil (OH& ion hidroksil (OH-)-)
 Mekanisme homeostasisMekanisme homeostasis  mempertahankan lingkungan intrasel tetapmempertahankan lingkungan intrasel tetap
konstankonstan  tergantung pada pH, volume cairan & elektrolit/mineraltergantung pada pH, volume cairan & elektrolit/mineral
 Sumber Air tubuh :Sumber Air tubuh :
- Exogen dari Intake makanan & Minuman- Exogen dari Intake makanan & Minuman
- Endogen dari air katabolisme- Endogen dari air katabolisme
≠≠

9. ElektrolitElektrolit
 Substansi yang molekulnya dapat terurai (dissosiasi) ke bentukSubstansi yang molekulnya dapat terurai (dissosiasi) ke bentuk
ion (partikel bermuatan) jika berada dalam airion (partikel bermuatan) jika berada dalam air
 Kation: bermuatan positif (NaKation: bermuatan positif (Na++
, K, K++
, Ca, Ca2+2+
, Mg, Mg2+2+
))
 Anion : bermuatan negatif(HCOAnion : bermuatan negatif(HCO33
--
, CL, CL--
, HPO, HPO44
2-2-
SOSO44
2-2-
))
 Satuan untuk elektrolit :Satuan untuk elektrolit :
-- International standard= millimole per liter (mmol/L)International standard= millimole per liter (mmol/L)
- U.S.A- U.S.A standard =standard = milliequivalent (mEq)milliequivalent (mEq)

10. Komposisi cairan extra & intraselular
- Cairan intraselular dan extraselular sangat berbeda
- Cairan intraselular :
* mengandung lebih banyak protein
* konsentrasi ionik juga berbeda
ion utama pada ECF = Na+
dan Cl-
ICF = K+
dan PO4
3-

11. Komposisi Cairan intraselular
----------------------------------------------------
Senyawa Sel manusia (%)
----------------------------------------------------
1. Air 60,0
2. mineral 4,3
3. Senyawa organik 35,7
Karbohidrat 6,2
Lemak 11,7
Protein 11,8
Asam nukleat
--------------------------------------------------
-Elektrolit penting untuk homeostatis sel : K+
, Mg2+
, PO4
2-
, Na+
, Cl-
, HCO3
-,
SO4
2-
-Glukosa penting untuk metabolisme selular
-Lipid dalam bentuk emulsi ex. lemak netral, fosfolipid dan kolesterol
-Asam amino banyak terdapat terutama pada sitoplasma (ribosom)
untuk sintesis protein
-Asam nukleat terdapat dalam inti sel, sitoplasma damn mitokondria
-Oksigen relatif tinggi untuk reaksi oksidasi
-CO2 merupakan hasil samping oksidasi, yang segera berdiffusi keluar
dari membran sel

12. Komposisi Cairan Extraselular
- berbeda satu sama lain, tergantung fungsinya
* Plasma darah  kaya akan protein
* Getah lambung  kaya akan HCl, Enzim dll
* Saliva  glykoprotein (mucin), enzim
* Urin  metabolit; ureum dll
- Kation utama adalah Na+
- Anion utama adalah Cl-

13. Ex. ECF 1Ex. ECF 1  Plasma DarahPlasma Darah
Komposisi kimiawi :Komposisi kimiawi :
 90% air90% air
 SisanyaSisanya
 Nutrient (Karbohidrat, Lemak, Protein, Mineral, Vitamin dll)Nutrient (Karbohidrat, Lemak, Protein, Mineral, Vitamin dll)
 Electrolit (ion-ion terlarut; kation & anion)Electrolit (ion-ion terlarut; kation & anion)
 Gas (COGas (CO22))
 Protein (Albumin, Globulin, Fibrinogen dll)Protein (Albumin, Globulin, Fibrinogen dll)
 Faktor pembekuan darah (Clotting factors)Faktor pembekuan darah (Clotting factors)
 Antibody (Ig, interferon, sitokin dll)Antibody (Ig, interferon, sitokin dll)
 Metabolit (keton, pigment empedu, laktat, ureum dll)Metabolit (keton, pigment empedu, laktat, ureum dll)
 Enzyme, hormon (peptida)Enzyme, hormon (peptida)
 pH dipertahankan dalam kisaran 7.35 s/d 7.45pH dipertahankan dalam kisaran 7.35 s/d 7.45

14. Ex. ECF 2Ex. ECF 2  CairanCairan
GastrointestinalGastrointestinal
JenisJenis
SekretSekret
VolumeVolume
(mL/24h)(mL/24h)
Na (meq/L)Na (meq/L) K (meq/L)K (meq/L) Cl (meq/L)Cl (meq/L) HCOHCO33
(meq/L)(meq/L)
SalivaSaliva
15001500 1010 2626 1010 3030
LambungLambung
15001500 6060 1010 130130
DuodenumDuodenum
100 – 2000100 – 2000 140140 8080 8080
IleumIleum
30003000 140140 104104 104104 3030
Colon/Colon/
PancreasPancreas
100 – 800100 – 800 60 / 14060 / 140 30 / 530 / 5 40 / 7040 / 70 / 115/ 115
EmpeduEmpedu
50 - 80050 - 800 145145 100100 100100 3535

15. AirAir
 Air: media semua reaksi kimia dlm sel hidupAir: media semua reaksi kimia dlm sel hidup
 Air sebagai pelarut universal bersifat polarAir sebagai pelarut universal bersifat polar  membentuk ikatanmembentuk ikatan
hydrogen yang mudah berikatan dan lepashydrogen yang mudah berikatan dan lepas
 Air terdissosiasi membentuk proton/ ion hidrogen (HAir terdissosiasi membentuk proton/ ion hidrogen (H++
))
& ion hidroksil (OH& ion hidroksil (OH-)-)
 Mekanisme homeostasisMekanisme homeostasis  mempertahankan lingkungan intrasel tetapmempertahankan lingkungan intrasel tetap
konstankonstan  tergantung pada pH, volume cairan & elektrolit/mineraltergantung pada pH, volume cairan & elektrolit/mineral
≠≠

16. pHpH
 pH ditetapkan dari air murni aquabidest (ddHpH ditetapkan dari air murni aquabidest (ddH22O) pada suhu kamarO) pada suhu kamar
maka akan terdissosiasi sempurna menjadimaka akan terdissosiasi sempurna menjadi
HH22O <----> HO <----> H++
+ OH+ OH--
 pH = - log [HpH = - log [H++
] ; pOH = - log [OH] ; pOH = - log [OH--
]]  77
maka nilai pH + pOH = 14maka nilai pH + pOH = 14
 Istilah pOH jarang digunakan yang sering digunakan adalah pHIstilah pOH jarang digunakan yang sering digunakan adalah pH
 pH = 7 (netral); pH < 7 = asam ; pH > 7 = basapH = 7 (netral); pH < 7 = asam ; pH > 7 = basa
 pH rendah (asam) maka [HpH rendah (asam) maka [H++
]]  tinggi;tinggi;
pH tinggi (basa) maka [HpH tinggi (basa) maka [H++
]]  rendahrendah
 AsamAsam  donor proton; basadonor proton; basa  akseptor protonakseptor proton
 Sebagian besar zat biokimia adalah asam lemah dan basa lemahSebagian besar zat biokimia adalah asam lemah dan basa lemah
berperan dalam sistem buffer atau penyangga: mencegahberperan dalam sistem buffer atau penyangga: mencegah
perubahan pH jika terjadi produksi atau konsumsi protonperubahan pH jika terjadi produksi atau konsumsi proton

17. LecturePLUS Timberlake 17
Kisaran pHKisaran pH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
NeutralNeutral
[H[H++
]>[OH]>[OH--
]] [H[H++
] = [OH] = [OH--
] [OH] [OH--
]>[H]>[H++
]]
Asam Basa

18. - Jika suatu Molekul di dalam air akan terurai menjadi ion-ion;
* Senyawa asam akan menaikkan jumlah ion H+
 pH turun.
* Senyawa basa akan menurunkan jumlah ion H+
pH naik.
- pH Normal cairan tubuh:
* darah Arteri= 7.4
* darah vena & cairan interstitial = 7.35
* Cairan Intracellular = 7.0
-Nilai pH ditentukan oleh banyaknya ion H+
-Di dalam tubuh Ion H+
sebagian besar berasal dari hasil metabolisme;
* Katabolisme Asam amino (protein) yang mengandung gugus
phospat
 H2PO4 dan gugus Sulfur  H2SO4
* Metabolisme Anaerob glukosa  asam laktat
* Metabolisme asam lemak  aasm organik & benda keton
* Sisa metabolisme CO2 yang terlarut dalam H2O plasma menjadi
asam carbonat (H2CO3) yang dapat terdisosiasi menjadi HCO3
+ H+
Terdapat kolerasi berlawanan antara nilai pH dengan konsentrasi COTerdapat kolerasi berlawanan antara nilai pH dengan konsentrasi CO22 ;;
kadar COkadar CO22 rendahrendah  pH naik; Kadar COpH naik; Kadar CO22 tinggitinggi  pH turunpH turun
Keseimbangan Asam-Basa

19. - Jika suatu Molekul di dalam air akan terurai menjadi ion-ion;
* Senyawa asam akan menaikkan jumlah ion H+
 pH turun.
* Senyawa basa akan menurunkan jumlah ion H+
pH naik.
- pH Normal cairan tubuh:
* darah Arteri= 7.4
* darah vena & cairan interstitial = 7.35
* Cairan Intracellular = 7.0
-Nilai pH ditentukan oleh banyaknya ion H+
-Di dalam tubuh Ion H+
sebagian besar berasal dari hasil metabolisme;
* Katabolisme Asam amino (protein) yang mengandung gugus
phospat
 H2PO4 dan gugus Sulfur  H2SO4
* Metabolisme Anaerob glukosa  asam laktat
* Metabolisme asam lemak  aasm organik & benda keton
* Sisa metabolisme CO2 yang terlarut dalam H2O plasma menjadi
asam carbonat (H2CO3) yang dapat terdisosiasi menjadi HCO3
+ H+
Terdapat kolerasi berlawanan antara nilai pH dengan konsentrasi COTerdapat kolerasi berlawanan antara nilai pH dengan konsentrasi CO22 ;;
kadar COkadar CO22 rendahrendah  pH naik; Kadar COpH naik; Kadar CO22 tinggitinggi  pH turunpH turun
Keseimbangan Asam-Basa

20. Korelasi antara Kadar (Tekanan) COKorelasi antara Kadar (Tekanan) CO22 dgn pHdgn pH
 Homeostatis (pH 7,35-7,45) pada P CO2 40-45 mm Hg
 Acidosis (pH < 7,35) jika P CO2 > 40-45 mm Hg (ex hipoventilasi)
 Alkalosis (pH > 7,45 jika P CO2 < 40-45 mm Hg (ex hyperventilasi)

21. Keseimbangan Asam-Basa Darah
• Agar reaksi kimia dapat berjalan lancar pH darah harus dipertahankan
dalam kisaran 7.35 -7.45
• Berada diluar kisaran ini dapat mengancam jiwa, karena metabolisme
/reaksi biokimiawi terganggu
• Untuk mempertahankan kisaran pH tersebut maka berperan
- system buffer (beraksi dlm beberapa detik)
- respirasi (beraksi dlm 1-3 menit)
- ginjal (beraksi dlm jam sampai hari)
* Jika pH darah berada di bawah 7, 35 (acidemia)  acidosis
di atas 7, 45 (alkalidemia)  alkalosis

22. Gangguan Keseimbangan Asam Basa (1)
Alkalosis dan Acidosis Respiratory
- Agar pH darah tetap dalam kisaran 7,35-7,45 maka
Tubuh harus mempertahankan ratio HCO3
-
/H2CO3  20 :1
- Jika pola napas terganggu maka dapat terjadi :
Alkalosis respiratory
- disebabkan oleh hyperventilasi
- jumlah CO2 dalam plasma menurun  PCO2 menurun  pH naik
- tindakan : pemberian CO2 atau udara habis napas
Acidosis respiratory
- disebabkan hypoventilasi
- jumlah CO2 dalam plasma meningkat  PCO2 meningkat  pH turun
tindakan : pemberian HCO3
-
via intravena

23. Acidosis dan alkalosis Metabolik
Acidosis Metabolik
- dapat disebabkan oleh diabetes melitus yg tidak terkontrol
pembongkaran lemak jadi energy  menghasilkan benda keton yang
bersifat asam
- diare berkepanjangan; elektrolit (kation) banyak yang hilang
- overdosis aspirin (aspirin = asam),
- konsumsi alkohol berlebihan
- pasca latihan fisik berat (degradasi lemak  benda keton dan
pembentukan asam laktat)
Alkolosis metabolik
- disebabkan oleh muntah berkepanjangan (asam lambung hilang)
- penggunaan bikarbonat berlebihan misalnya sbg obat sakit maag
(umumnya obat sakit maag adalah basa kuat)
Gangguan Keseimbangan Asam Basa (2)

24.  terdiri dari asam lemah dan anionnyaterdiri dari asam lemah dan anionnya
 Melalui 3 SystemMelalui 3 System
 System buffer asam karbonat-System buffer asam karbonat-
bi-karbonatbi-karbonat
 System buffer PhosfatSystem buffer Phosfat
 System buffer proteinSystem buffer protein
System Buffer

25. System Buffer Asam karbonat-BicarbonateSystem Buffer Asam karbonat-Bicarbonate
- CO2 sisa metabolisme terlarut dalam air (plasma)  asam carbonat 
bicarbonat + ion H+
CO2 + H2O « H2CO3 « H+
+ HCO3¯
-pada alkalosis  H+
+ HCO3
¯
 H2CO3 ( pH menurun)
-pada acidosis  H2CO3  H+ + HCO3
¯
( pH meningkat)

26. System Buffer PhosphatSystem Buffer Phosphat
- Prinsip sama dengan System buffer Asam Karbonat-Bikarbonat
- PO4 sisa metabolisme terlarut dalam air (plasma)  H2PO4 
Hydrophosphat + H+
PO4 + H2O « H2PO4 « H+
+ HPO4
2¯
-pada alkalosis  H+
+ HPO4
2¯
 H2PO4 ( pH menurun)
-pada acidosis  H2PO4  H+ + HPO4
2¯
( pH meningkat)

27. System Buffer Protein (asam Amino)System Buffer Protein (asam Amino)
Figure 27.8
- Protein Plasma merupakan system buffer yang kuat
- Sebagian asam amino protein tersebut yang mempunyai:
* gugus karboksil bebas (asam lemah)
* yang bertindak sebagai basa lemah adalah gugus amino
- Asam amino Amphoteric dapat berperan baik sebagai asam maupun basa
lemah
- Jika pH naik (alkalosis) maka AA akan melepas H+
 pH turun
- Jika pH turun (acidosis) maka AA akan mengikat ion H+
 pH naik

28. Kompensasi AcidosisKompensasi Acidosis
- Dalam keadaan acidosis maka laju dan kedalaman nafas ditingkatkan (hyperventilasi)
- Jumlah CO2 yang dikeluarkan dari napas meningkat, maka PCO2 turun dari normal 
pH akan meningkat
- Ginjal akan membuang ion H+
melalui urin  pH meningkat
- Bikarbonat akan terbentuk  menaikkan pH
- Acidosis terkompensasi

29. Kompensasi AlkalosisKompensasi Alkalosis
-Dalam keadaan alkalosis maka laju dan kedalaman nafas menurun (hypoventilasi)
-Jumlah CO2 yang dikeluarkan dari napas menurun, maka PCO2 meningkat 
pH akan menurun
-Ginjal akan membuang bicarnonat  pH menurun
-Ion H+
akan terbentuk  menaikkan pH
-Alkalosis terkompensasi

30. Air adalah sumber kehidupan……………………
Terima kasih & selamat belajar …….