Buffer Phospat

BAB I

PENDAHULUAN

Istilah bufer menjelaskan substansi kimia yang mengurangi perubahan pH dalam larutan yang disebabkan penambahan asam maupun basa. Bufer adalah campuran asam lemah dan garam basanya (basa lemah dan garam asamnya). Bufer akan sangat efektif dalam mempertahankan [H⁺] terhadap asam atau basa, jika bufer tersebut terurai 50% (mempunyai jumlah asam belum terurai yang sama dan garamnya). Kadar pH pada keadaan asam atau basa yang 50%-nya terurai disebut pK dari bufer itu. Keefektifan suatu bufer ditentukan oleh kadar dan pKnya, efektif terhadap komponen tempat bufer itu bekerja (Price & Wilson, 2006).

Pendaparan tidak menghilangkan H⁺ dari tubuh. Untuk sementara, dapar sedikit membersihkan setiap H+ yang diproduksi, seperti sebuah sepon yang menyerap air. Pendaparan hanya merupakan solusi jangka pendek untuk mengatasi masalah kelebihan H⁺. Pada akhirnya tubuh harus mengeluarkan H+ tersebut melalui eksresi ginjal (Gaw, 2012).

Empat pasang atau sistem bufer utama dalam tubuh yang membantu memelihara pH agar tetap konstan adalah:

1.      Sistem bufer asam karbonat-bikarbonat (NaHCO₃ dan H₂CO₃)

2.      Sistem bufer fosfat monosodium-disodium (Na₂HPO₄ dan NaH₂PO₄)

3.      Sistem bufer oksihemoglobin-hemoglobin dalam eritrosit (HbO₂^‑ dan HHb)

4.      Sistem bufer protein (Pr^- dan HPr)

Sistem bufer fosfat merupakan suatu bufer yang penting dalam eritrosit dan sel tubulus ginjal. Ion H⁺ yang diekskesi dalam urine, dibufer oleh fosfat, dan disebut sebagai asam yang dapat tertitrasi.

Untuk menganalisis adanya fungsi bufer fosfat dalam tubuh menggunakan rumus perhitungan persamaan Henderson-Hasselbalch. Selain itu juga menggunakan rumus untuk kondisi umum pH = pK_a + log ( [A^-]/[HA]).

      Dapar fosfat sangat berguna dalam cairan intraseluler sebab besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ini beberapa kali besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ekstraseluler, dan juga oleh karena besarnya pH cairan intraseluler biasanya lebih dekat ke besarnay pK sistem dapar fosfat daripada ke besarnya pH cairan ekstraseluler (Guyton, 1994).

BAB II 

 PEMBAHASAN

A.    Bufer Fosfat

Sistem bufer fosfat merupakan suatu bufer yang penting dalam eritrosit dan sel tubulus ginjal. Ion H⁺ yang diekskesi dalam urine, dibufer oleh fosfat, dan disebut sebagai asam yang dapat tertitrasi (Guyton, 2012).

Anion fosfat terlibat dalam metabolisme sel maupun regulasi neuromuskuler dan fungsi hematologi. Reabsorpsi fosfat dalam tubuh renal berbanding terbalik dengan kadar kalsium. Ini berarti bahwa peningkatan jumlah fosfor yang dieksresi dalam urine akan memicu reabsorpsi kalsium dan demikian pula sebaliknya (Kowalak, 2012).

Buffer fosfat merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan intrasel. Sistem dapar kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementara. Jika dengan bufer kimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka pengontrolan pH akan dilanjutkan oleh paru-paru yang berespon secara cepat terhadap perubahan kadar ion H dalam darah akibat rangsangan pada kemoreseptor dan pusat pernafasan, kemudian mempertahankan kadarnya sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut (Sagiana, 2005).

B.     Mekanisme Bufer Fosfat

 

Ginjal mampu meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan menskresikan ion H dan menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar fosfat dan amonia.
Proses eliminasi dilakukan oleh paru dan ginjal. Mekanisme paru dan ginjal dalam menunjang kinerja system buffer adalah dengan mengatur sekresi, ekskresi, dan absorpsi ion hydrogen dan bikarbonat serta membentuk buffer tambahan (fosfat, ammonia).

Untuk jangka panjang, kelebihan asam atau basa dikeluarkan melalui ginjal dan paru sedangkan untuk jangka pendek, tubuh dilindungi dari perubahan pH dengan system buffer. Mekanisme buffer tersebut bertujuan untuk mempertahankan pH darah antara 7,35- 7,45 (Sagiana, 2005).

Cara kerja sistem dapar fosfat hampir identik dengan sistem dapar bikarbonat, namun sistem ini terdiri atas dua elemen berikut: H₂PO₄^- dan HPO₄^2-. Bila pada campuran yang mengandung kedua bahan ini ditambahkan asam kuat, misalnya asam hidroklorida, maka akan terjadi reaksi berikut:

HCI + Na₂HPO₄ → NaH₂PO₄ + NaCl

Hasil akhir dari reaksi ini adalah asam hidrokloridanya akan dipindahkan, dan pada tempatnya akan ditambahkan sejumlah NaH₂PO₄ yang terbentuk. NaH₂PO₄ sebenarnya hanya merupakan asam lemah, sehingga asam kuat yang ditambahkan tadi akan diubah menjadi asam yang sangat lemah, dan pHnya relatif akan berubah sedikit.

Sebaliknya, bila pada sistem dapar ditambahkan asam yang kuat, maka akan terjadi reaksi berikut:

NaOH + NaH₂PO₄ → Na₂HPO₄ + H₂O

Pada reaksi ini natrium hidroksida akan terurai menjadi air dan Na₂HPO₄. Jadi, bila pada basa Na₂HPO₄ yang sangat lemah itu ditambahkan basa yang sangat kuat, maka pH hanya sedikit bergeser ke arah sisi alkali.

Lihatlah sistem bufer fosfat sebagai contoh. Sistem bufer fosfat terdiri dari ion dihidrogen fosfat (H₂PO₄^-) yang merupakan pemberi hidrogen (asam) dan ion hidrogen fosfat (HPO₄^-) yang merupakan penerima hidrogen basa. Kedua-duanya ion tersebut berada dalam keseimbangan dan hubungannya bisa ditulis sebagai rumus berikut:

H₂PO4^-                           H+ + HPO₄ ^2-

         Ketika ion-ion hidrogen ditambah dalam larutan yang ditahankan oleh bufer fosfat, keseimbangan yang diatas akan geser ke arah kiri, (yaitu,ion H⁺ yang kelebihan akan bereaksi dengan ion hidrogen fosfat dan menghasilkan ion dihidrogen fosfat). Ketika larutan semakin alkali (basa), keseimbangan diatas akan kearah kanan (yaitu, ion OH^- yang kelebihan akan bereaksi dengan ion hidrogen dan menghasilkan air). Konstan keseimbangan (K_a) untuk bufer fosfat adalah :

K_a = [H⁺] [HPO₄^2-]   kalau disusun kembali  [H⁺] =     [H₂PO₄^-]

                        [H₂PO₄^-]                                                          [HPO₄^2-]

                     Bila diuraikan didapat rumus

         -log [H⁺] = -log Ka x –log [H₂PO₄^-]

                                                                 [HPO₄^2-]

              Atau pH = p K_a + log ([HPO₄^2-]/H₂PO₄^-])

         Rumus tersebut bagi kondisi umum adalah pH = pK_a + log ([A^-] /[HA]) dan disebutkan rumus Henderson-Hasselbalch.

                     Ada tiga macam ion fosfat, dan nilai pK_a adalah seperti berikut: 

                    

Ion fosfat	H3PO4	H2PO4	HPO42-
Nilai pKa	~2	~7	~12

         Pada 25⁰C, nilai K_a untuk buffer fosfat adalah 6,23 x 10^-8. Ketika kadar asam (H₂PO₄^-) dan basa (HPO₄^2-) sama, pH adalah sama dengan pK­_a atau –log (6,23x10^-8) = 7,21. Larutan bufer monofosfat dapat menahannya dengan pHnya dekat dengan nilai 7,2.

Sistem dapar fosfat mempunyai pK sebesar 6,8, yang tidak jauh berbeda dari nilai normal pH cairan tubuh yakni 7,4, sehingga akan mempermudah sistem fosfat bekerja pada daya daparnya yang maksimal. Namun, walaupun sebenarnya sistem dapar ini bekerja pada bagian yang  baik dari kurva dapar, jumlah konsentrasi dalam cairan ekstraseluler hanyalah seperti duabelas dari konsentrasinya yang ada dalam sistem bikarbonat. Oleh karena itu, daya dapar totalnya dalam cairan ekstraseluler jauh lebih sedikit daripada daya bikarbonat.

Sebaliknya, sistem dapar fosfat sangatlah penting dalam cairan tubuli ginjal oleh karena dua alasan: Pertama, biasanya fosfat sangat pekat dalam tubulus, sehingga juga akan sangat meningkatkan besarnya daya dapar sistem fosfat. Kedua, cairan tubulus biasanya menjadi lebih asam daripada cairan ekstraseluler, sehingga batas kerja dari dapar akan dibawa lebih ke nilai pK dari sistem.

C.    Fungsi dapar Fosfat

Dapar fosfat juga sangat berguna dalam cairan intraseluler sebab besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ini beberapa kali besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ekstraseluler, dan juga oleh karena besarnya pH cairan intraseluler biasanya lebih dekat ke besarnya pK sistem dapar fosfat daripada ke besarnya pH cairan ekstraseluler (Guyton, 1994). Selain itu bufer fosfat juga berguna dalam untuk menjadi energi pada metabolisme sel, bersama dengan ion kalsium meningkatkan kekuatan dan kekerasan tulang, masuk dalam struktur genetik yaitu DNA dan RNA dan membantu dalam pengeluaran melalui urine.

BAB III 

 KESIMPULAN

Bufer fosfat merupakan suatu bufer yang penting dalam eritrosit dan sel tubulus ginjal. Ion H⁺ yang diekskesi dalam urine, dibufer oleh fosfat, dan disebut sebagai asam yang dapat tertitrasi (Guyton, 2012).

Untuk menganalisis adanya fungsi bufer fosfat dalam tubuh menggunakan rumus perhitungan persamaan Henderson-Hasselbalch. Selain itu juga menggunakan rumus untuk kondisi umum pH = pK_a + log ( [A^-]/[HA]).

Dapar fosfat sangat berguna dalam cairan intraseluler sebab besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ini beberapa kali besarnya konsentrasi fosfat dalam cairan ekstraseluler, dan karena besarnya pH cairan intraseluler biasanya lebih dekat ke besarnya pK sistem dapar fosfat daripada ke besarnya pH cairan ekstraseluler (Guyton, 1994). Dapar fosfat juga menjadi energi pada metabolisme sel, bersama dengan ion kalsium meningkatkan kekuatan dan kekerasan tulang, masuk dalam struktur genetik yaitu DNA dan RNA dan membantu dalam pengeluaran melalui urine.

DAFTAR PUSTAKA

·         Wilson, Price. 2006. Patofisiologi: Konsep Kinis dan Proses – Proses Penyakit. Penerbit Buku Kedokteran: Jakarta.

·         Guyton. 2012. Fisologi manusia dan Mekanisme Penyakit. Penerbit Buku Kedokteran: Jakarta.

·         Graw, Allan dkk. 2012. Biokimia Klinis. Penerbit Buku Kedokteran: Jakarta.

·         Guyton. 2012. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Penerbit Buku Kedokteran: Jakarta.

·         Kowalak, Welsh. 2012. Buku Ajar Patofisiologi. Buku Penerbit Kedokteran: Jakarta.

• Sagiana (2005). Larutan Buffer dalam Darah. Diakses dari http://www.scribd.com/doc/79395041/1-buffer . 28 Oktober 2012 pukul 19.00 WIB
• Nisa (2010). Larutan Peyangga (Buffer).Diakses pada http://nishanhychemistryunnes.blogspot.com/2010/01/larutan-penyangga-buffer.html. 28 Oktober 2012 pukul 19.00 WIB
• Heri (2010). Diakses pada http://medical-center-health.blogspot.com/2010/11/biokimia-asam-basa-tubuh.html. 28 Oktober 2012 pukul 19.00 WIB