Bagaimana Tubuh dalam Mempertahankan pH nya?

Pernahkah kalian berfikir kenapa tubuh kita tetap normal walau kita mengonsumsi sesuatu yang bersifat asam dan/atau sesuatu yang bersifat basa? Jika pernah, kira-kira apa yang menyebabkan tubuh kita tetap normal? Yaps, kalian benar, tubuh kita tetap normal walau kita mengonsumsi sesuatu yang bersifat asam dan/atau basa karena di dalam tubuh kita ada keseimbangan asam basa. Keseimbangan asam basa adalah kondisi dimana konsentrasi ion hidrogen (H⁺) yang diproduksi sama dengan konsentrasi  ion hidrogen (H⁺) yang dikeluarkan oleh sel. 

Pengaturan keseimbangan asam basa di dalam tubuh dilakukan melalui koordinasi 3 sistem, yaitu sistem penyangga, sistem paru, dan sistem ginjal.

Sistem Penyangga

Ada empat sistem penyangga yang ada di dalam tubuh kita yaitu penyangga bikarbonat, penyangga protein, penyangga hemoglobin, dan penyangga fosfat. Dalam blog ini penulis hanya akan membahas penyangga bikarbonat dan penyangga fosfat.

• Penyangga bikarbonat

Penyangga bikarbonat adalah sistem penyangga yang bekerja di ekstra sel dan penyangga ini terdiri atas larutan air yang mengandung dua zat yaitu asam karbonat (asam lemah) dan ion bikarbonat (basa konjugatnya). Asam karbonat di dalam tubuh terbentuk melalui reaksi di bawah ini:

CO₂(g)  + H₂O(l)  ⇋  H₂CO₃(aq)  ⇋ H⁺(aq) + HCO₃^-­(aq)  Persamaan 1

Ketika tubuh menerima sesuatu yang bersifat asam sebagai contoh asam cuka (CH₃COOH).  Ion H+ yang dilepaskan oleh asam cuka akan bereaksi dengan HCO₃^- 

H⁺ (aq) + HCO₃^-­(aq) ⇋ H₂CO₃(aq) 

Sehingga jumlah H₂CO₃ semakin banyak.  

CO₂(g)  + H₂O(l)  ⇋  H₂CO₃(aq)  Lihat persamaan (1)

Ketika jumlah H₂CO₃ semakin banyak maka untuk kesetimbangan akan bergeser kearah kiri sehingga jumlah CO₂ dan H₂O semakin banyak. 

Hal ini juga berlaku sebaliknya ketika tubuh menerima sesuatu yang bersifat basa sebagai contoh NaOH (basa kuat). Ion OH^– yang dilepaskan oleh NaOH akan bereaksi dengan H₂CO₃

OH- (aq) + H₂CO₃^­(aq) ⇋ HCO₃^-(aq) + H₂O(l)

Dari reksi di atas kita dapat lihat produk yang terbentuk adalah HCO₃^-(basa konjugasi dari asam lemah (H₂CO₃) sehingga HCO₃^- bersifat basa lemah juga). Yang awalnya ditambahkan basa kuat NaOH berubah menjadi basa lemah HCO₃^-. 

•  Penyangga fosfat

Penyangga fosfat adalah sistem penyangga yang bekerja di intra sel dan penyangga ini terdiri dari ion dihidrogen fosfat (asam lemah) dan ion monohidrogen fosfat (basa konjugatnya). Jika tubuh menerima sesuatu yang bersifat asam sebagai contoh HCl (asam kuat). Ion H⁺ yang dilepaskan oleh HCl akan bereaksi dengan ion monohidrogen fosfat (HPO42-)

H⁺ (aq) + HPO₄^2-­(aq) ⇋ H₂PO₄^-(aq) 

Dari reksi di atas kita dapat lihat produk yang terbentuk adalah H₂PO₄^-(asam lemah) , dimana yang awalnya ditambahkan asam kuat HCl berubah menjadi asam lemah  H₂PO₄^-.

Dan sebaliknya ketika tubuh menerima sesuatu yang bersifat basa sebagai contoh NaOH (basa kuat). Ion OH^– yang dilepaskan oleh NaOH akan bereaksi dengan HPO₄^2-­

OH- (aq) + H₂PO₄^-­ (aq) ⇋ HPO₄^-­aq) + H₂O(l)

Dari reksi di atas kita dapat lihat produk yang terbentuk adalah HPO₄^2-(basa konjugasi dari asam lemah (H₂PO₄^-) sehingga HCO₃^- bersifat basa lemah juga). Yang awalnya ditambahkan basa kuat NaOH berubah menjadi basa lemah HPO₄^2-

Sistem Paru

Ketika sistem penyangga tidak dapat berfungsi untuk mempertahankan pH, maka tubuh akan mengunakan mekanisme pernapasan.  Ada dua mekanisme pernapasan yaitu hiperventilasi dan ventilasi. Hiperventilasi merupakan kondisi bernapas lebih cepat dari biasanyasehingga kadar oksigen yang dihirup sedikit. Sebaliknya, kadar karbon dioksida yang dihembuskan justru lebih banyak sehingga kadar di dalam tubuh menurun. Mekanisme hiperventilasi akan berlangsung jika sistem penyangga tidak mampu mentoleransi asam yang masuk ke dalam tubuh. 

Sistem Ginjal

Ginjal menjaga keseimbangan pH darah dengann cara mengatur berapa banyak HCO₃^- yang diserap atau dilepaskan. Penyerapan HCO₃^- ini akan seimbang dengan pelepasan ion H⁺. Perubahan yang terjadi untuk menyeimbangkan asam-basa di dalam darah akan berlangsung dalam hitungan waktu bahkan hingga hari.

Maksudnya seperti apa? Sebagai contoh ketika pH di dalam darah naik maka penyerapan ion HCO₃^- akan menurun sehingga jumlah HCO₃^- yang ada di dalam darah bisa untuk menyeimbangkan kenaikan pH dikarenakan sifat HCO₃^- adalah basa lemah. Dan sebaliknya ketika pH di dalam darah turun, maka penyerapan HCO₃^- di dalam darah oleh ginjal akan mengalami peningkatan, sehingga jumlah HCO₃^-  di dalam darah akan berkurang, berkurangnya HCO₃^- di dalam darah berbanding terbalik dengan bertambahnya ion H⁺. Bertambahnya ion H+ inilah yang dapat menyeimbangkan pH darah.