1.15k likes | 1.71k Views
Acid Base Balance. “A Stewart Approach”. A.M. Setia Putra, SpPD, KIC. pH. pH. Acid. Base.
E N D
Acid Base Balance “A Stewart Approach” A.M. Setia Putra, SpPD, KIC
pH pH Acid Base Notasi pH diciptakan oleh seorang ahli kimia dari Denmark yaitu Soren Peter Sorensen pada thn 1909, yang berarti log negatif dari konsentrasi ion hidrogen. Dalam bahasa Jerman disebutWasserstoffionenexponent (eksponen ion hidrogen) dan diberi simbol pH yang berarti: ‘potenz’ (power) of Hydrogen.
Keseimbangan asam basa Saya punya hasil astrup, artinya apa nich? Normal = 7.40 (7.35-7.45) Viable range = 6.80 - 7.80
Akibat dari Asidosis Berat Kardiovaskular Gangguan kontraksi otot jantung Dilatasi arteri, konstriksi vena, dan sentralisasi volume darah Peningkatan tahanan vaskular paru Penurunan curah jantung, tekanan darah arteri, dan aliran darah hati dan ginjal Sensitif thd reentrant arrhythmia dan penurunan ambang fibrilasi ventrikel Menghambat respon kardiovaskular terhadap katekolamin Respirasi Hiperventilasi Penurunan kekuatan otot nafas dan menyebabkan kelelahan otot Sesak Metabolik Peningkatan kebutuhan metabolisme Resistensi insulin Menghambat glikolisis anaerob Penurunan sintesis ATP Hiperkalemia Peningkatan degradasi protein Otak Penghambatan metabolisme dan regulasi volume sel otak Koma Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998
AKIBAT DARI ALKALOSIS BERAT Kardiovaskular Konstriksi arteri Penurunan aliran darah koroner Penurunan ambang angina Predisposisi terjadinya supraventrikel dan ventrikel aritmia yg refrakter Respirasi Hipoventilasi yang akan menjadi hiperkarbi dan hipoksemia Metabolic Stimulasi glikolisis anaerob dan produksi asam organik Hipokalemia Penurunan konsentrasi Ca terionisasi plasma Hipomagnesemia and hipophosphatemia Otak Penurunan aliran darah otak Tetani, kejang, lemah delirium dan stupor Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998
Inhibited Unloading Better Unloading Efek pH dan CO2 terhadap oksigenasi jaringan Tn A; pH 7.5 Sat O2 99% Tn B; pH 6.9 Sat O2 89% P50
Regulasi asam basa diatur melalui proses di: Ginjal dengan cara mempertahankan [HCO3-] sebesar 24 mM Mekanisme respirasi dengan cara mempertahankan tekanan parsial CO2 arteri (PaCO2) sebesar 40 mHg Hendersen-Hasselbalch
HCO3 HCO3 [HCO3-] BASA GINJAL Normal pH = 6.1 + log Kompensasi CO2 pCO2 PARU ASAM CO2 Normal
1. Change in Metabolic disturbance 2. Change after Renal compensation for Respiratory disturbance [ HCO3-] pH = 6.1 + log pCO2 0.03 x 1. Change in Respiratory disturbance 2. Change after Respiratory compensation for Renal disturbance
50 40 30 20 10 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 Diagram Davenport PCO2 = 80 40 pH = 6.1 + Ginjal Paru B 7.2 / 80 / 30 20 [ HCO3- ] A 7.4 / 40 / 24 C Normal 7.6 / 20 / 18 pH
pH pH normal normal PCO2 HCO3- Low High Low High PCO2 HCO3- Alkalosis Respiratori Asidosis Respiratori pH pH normal normal PCO2 HCO3- Low Low High High PCO2 HCO3- Asidosis Metabolik Alkalosis Metabolik Gangguan asam-basa primer
40 30 20 10 Diagnosis menggunakan nilai asam basa serum: Davenport Diagram 50 PCO2 = 80 40 Henderson- Hasselbalch: pH = pK + log [HCO3-] s PCO2 Asidosis Respiratori Alkalosis Metabolik 20 [ HCO3- ] atau, pH = 6.1 + Ginjal Paru Normal Asidosis Metabolik Alkalosis Respiratori 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
40 30 20 10 Alkalosis Respiratori 50 PCO2 = 80 40 Penyebab: 1) Nyeri 2) Histerik 3) Hipoksia 20 [ HCO3- ] Normal Alkalosis Respiratori kompensasi = [HCO3-] Alkalosis Respiratori terkompensasi 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
40 30 20 10 Asidosis Respiratori 50 PCO2 = 80 40 kompensasi = [HCO3-] • Penyebab: • PPOK, gagal jantung • kronik, bbrp penyakit • paru • 2) Obat anestesi Asidosis Respiratori terkompensasi 20 [HCO3-] Asidosis Respiratori 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
40 30 20 10 Metabolic Alkalosis 50 PCO2 = 80 40 kompensasi = PCO2 Alkalosis Metabolik terkompensasi • Penyebab: • Intake basa >> • Kehilangan asam(muntah, penyedotan • lambung) Alkalosis Metabolik [ HCO3- ] 20 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
40 30 20 10 Metabolic Asidosis 50 PCO2 = 80 40 Penyebab: 1) Kehilangan basa (eg. diare) 2) Akumulasi asam (diabetes, gagal ginjal)3) Asidosis Tubular Ginjal [ HCO3- ] 20 Asidosis Metabolik Asidosis Metabolik terkompensasi kompensasi = PCO2 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
Kompensasi ginjal terhadap asidosis resp. kronik PPOK Kompensasi ginjal & paru terhadap asidosis non ginjal Keto/Laktat asidosis
Normal AG = 10-15 ANION GAP Na K Cl AG HCO-3 25 145 Electroneutrality 105 Penambahan H+ Cl- Penambahan H+ A- Kehilangan HCO3- Metabolic acidosis = 15 (normal) Na K Cl AG Na K Cl AG = 25 (incl A-) 15 HCO-3 HCO-3 15 145 145 115 105 Normal AG ASIDOSIS HIPERKLOREMIK Peningkatan AG ASIDOSIS LAKTAT/KETO/SALISILAT DLL
40 30 20 10 BE = (1 - 0.014Hgb) (HCO3 – 24 + (1.43Hgb + 7.7) (pH - 7.4)` 50 PCO2 = 80 40 Base Excess/ Base Deficit Alkalosis Metabolik [HCO3-] 20 Base Excess Normal Base Defisit Asidosis Metabolik 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 pH
Now for something new… HOW TO UNDERSTAND ACID-BASE A quantitative Acid-Base Primer For Biology and Medicine Peter A. Stewart Edward Arnold, London 1981
Menurut Stewart ; DUA VARIABEL pH atau [H+] DALAM PLASMA DITENTUKAN OLEH Menentukan VARIABEL INDEPENDEN VARIABELDEPENDEN • Stewart PA. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.
VARIABEL INDEPENDEN CO2 STRONG ION DIFFERENCE WEAK ACID pCO2 SID Atot The protein concentration (controlled by the liver and metabolic state) Controlled by the respiratory system The electrolyte composition of the blood (controlled by the kidney)
Rx dominan dari CO2 adalah rx absorpsi OH- hasil disosiasi air dengan melepas H+. Semakin tinggi pCO2 semakin banyak H+ yang terbentuk. Ini yg menjadi dasar dari terminologi “respiratory acidosis,” yaitu pelepasan ion hidrogen akibat pCO2 CO2 OH- + CO2 HCO3- + H+ CA
STRONG ION DIFFERENCE Definisi: Strong Ion Difference adalah ketidakseimbangan muatan dari ion-ion kuat. SID: adalah jumlah konsentrasi basa kation kuat dikurangi jumlah dari konsentrasi asam anion kuat. Untuk definisi ini semua konsentrasi ion-ion diekspresikan dalam ekuivalensi (mEq/L).
STRONG ION DIFFERENCE Gamblegram Mg++ Ca++ K+ 4 SID Na+ 140 Cl- 102 [Na+] + [K+] + [kation divalen] - [Cl-] - [asam organik kuat-] [Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID] 140 mEq/L + 4 mEq/L - 102 mEq/L = 42 mEq/L KATION ANION
Hubungan antara SID, H+ & OH- [H+] [OH-] Konsentrasi [H+] Asidosis Alkalosis SID (–) (+) Dalam cairan biologis (plasma) dgn suhu 370C, SID hampir selalu positif, biasanya berkisar 30-40 mEq/Liter
John A Kellum, Determinants of blood pH in health and disease, Crit Care 2000, 4:6–14.
WEAK ACID [Protein-] + [H+] [Protein H] Kombinasi protein dan posfat disebut asam lemah total (total weak acid) [Atot]. Reaksi disosiasinya adalah: disosiasi [Atot] (KA) = [A-].[H+]
WEAK ACID Gamblegram Mg++ HCO3- 24 Ca++ K+ 4 SID Na+ 140 Weak acid (Alb-,P-) Cl- 102 KATION ANION
DEPENDENT VARIABLES H+ HCO3- OH- AH CO3= A-
INDEPENDENT VARIABLES DEPENDENT VARIABLES Strong Ions Difference pH pCO2 Protein Concentration
PRINSIP-PRINSIP UMUM PENDEKATAN STEWART • Hukum kekekalan massa (Law of Mass): • Jumlah dari suatu zat/substansi akan selalu konstan kecuali ditambahkan atau dikurangi dari luar, atau dibuat/dirusak oleh suatu reaksi kimia. • Netralitas elektrik (Electroneutrality): • Semua larutan sejati mempunyai muatan listrik yang netral, dimana konsentrasi total kation harus sama dengan konsentrasi anion iones (+) = iones (-) • Stewart PA. Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.
Konsep larutan encer (Aqueous solution) • Semua cairan dalam tubuh manusia mengandung air, dan air merupakan sumber [H+] yang tidak habis-habisnya • [H+] ditentukan oleh disosiasi air (Kw), dimana molekul H2O akan berdisosiasi menjadi ion-ion H3O+ dan OH-
MOLEKUL AIR DAN PRODUK DISOSIASINYA(auto-ionisasi air) disosiasi +
Sebenarnya, H+ di dalam larutan berada dalam bentuk H3O+ + H + H O O H H - + + + - H + H O H + - O H H + +
Elektrolit = Ion-ion Ion-ion kuat (Strong ions) Ion-ion lemah (Weak ions) • Semua ion kuat akan terdisosiasi sempurna jika berada didalam larutan. • Karena selalu berdisosiasi ini maka ion-ion kuat tersebut tidak berpartisipasi dalam reaksi-reaksi kimia, perannya dalam kimia asam basa hanya pada hubungan elektronetraliti.
Ion-ion kuat (Strong ions) : Substansi yang terdisosiasi sempurna di dalam suatu larutan Kation; Na+,K+,Mg+,Ca++ Anion; Cl-,SO4-,PO4= ,laktat,keto. Ion-ion lemah (Weak ions) : Substansi yang hanya sebagian terdisosiasi dalam suatu larutan, Albumin, Posfat, H2CO3 Elektrolit = Ion-ion
Substance that exist as essentially completely dissociatedin aqueous solution, • Strong ions/electrolyte: K+ Lactate- H3O+ OH- Na+ H3O+ H3O+ H3O+ Ca++ OH- SO4-2 Cl- Mg+ OH- OH- KA > 10–4 Eq/L
Substance that are onlypartially dissociatedin aqueous solution, • Weak ions/electrolyte: Phosphate- Albumin- H3O+ OH- CO2 KA between 10–4 and 10-12 Eq/L
MENGAPA DISEBUT ION KUAT DAN LEMAH ? 100 80 70 60 50 40 30 20 10 Lactate, acetoacetate % ter-ionisasi Albumin pK CO2 HCO3- 2 3 4 5 6 7 8 9 pH Suatu ion dikatakan kuat atau lemah tergantung dari pKnya (pH, dimana 50% dari substansi tsb terdisosiasi). Mis; pK Lactate 3.9 (berarti, pada pH normal, hampir 100% laktat terdisosiasi ). H2CO3 dan Alb disebut asam lemah karena pada pH normal hanya 50% substansinya terdisosiasi.
Garam solid - + + Na+ + - + - + + + + + + + - - Cl- + + + + - + - + + - - + + - + + Ion-ion kuat akan berdisosiasi di dalam air (plasma)
Cl- Na+ Reaksi hidrasi ion-ion kuat