Penyangga Karbonat dalam Darah

Berapa pH darah dalam tubuh?

pH darah dalam tubuh makhluk hidup selalu berkisar 7,4. Hal ini karena semua cairan tubuh merupakan larutan penyangga yang menjaga agar pH darah selalu konstan saat proses metabolisme berlangsung.

Hemoglobin atau Hb merupakan zat warna darah atau pigmen darah. Haemoglobin dapat menjaga pH darah tetap terkontrol. Prosesnya dimulai saat oksigen masuk ke dalam tubuh. Oksigen dibutuhkan oleh manusia untuk bernapas. Oksigen yang dibutuhkan masuk ke dalam kapiler darah yang menyelebungi alveolus. Sebagian besar oksigen tersebut akan diikat oleh haemoglobin dan diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Adanya oksigen yang mengoksidasi darah mengakibatkan warna darah menjadi merah terang. Sementara itu, darah yang belum teroksidasi oksigen akan berwarna merah gelap. Reaksi oksidasi darah sebagai berikut.

        HHb⁺                                +                                O₂    ⇄      H⁺     +    HbO₂

Dalam darah terdapat system penyangga H₂CO₃ / HCO₃^-, sehingga meskipun setiap saat darah kemasukan berbagai zat yang bersifat asam atau basa, tetapi pengaruhnya terhadap perubahan pH dapat dinetralisir. Jika darah kemasukan zat yang bersifat asam, maka ion H⁺ dari asam akan bereaksi dengan ion HCO₃^-

H⁺     +    HCO₃^-     ⇄    H₂CO₃

Sebaliknya jika darah kemasukan zat yang bersifat basa, maka ion OH- akan bereaksi dengan H₂CO₃:

OH^-     +    H₂CO₃      ⇄    HCO₃^-     + H₂O

Perbandingan konsentrasi H₂CO₃ : HCO₃^-  dalam darah sekitar 20 : 1. Hal ini dapat terjadi karena adanya kesetimbangan antara gas CO₂ yang terlarut dalam darah dengan H₂CO₃, serta kesetimbangan kelarutan gas CO₂ dari paru-paru dengan CO₂ yang terlarut.

CO₂        +    H₂O    ⇄    H₂CO₃

Maka apabila di dalam darah banyak H₂CO₃ terlarut, darah akan segera melepaskan gas CO₂ ke dalam paru-paru. Berikut gambar sistem penyanggah darah.

 sistem penyangga darah dalam tubuh

Jika metabolisme tubuh meningkat (misalnya akibat olahraga atau kekuatan), maka pada proses metabolisme tersebut banyak dihasilkan zat-zat yang bersifat asam masuk dalam aliran darah, yang akan bereaksi dengan HCO₃^-  dalam darah yang menghasilkan H₂CO₃ dalam tubuh. Tingginya kadar H₂CO₃ akan mengakibatkan turunnya nilai pH. Untuk menjaga penurunan pH tidak terlalu besar, maka H₂CO₃ akan segera terurai menjadi gas CO₂ dan H₂O. Akibat yang terjadi adalah pernapasan berlangsung lebih cepat agar darah dapat membuang CO2 ke dalam paru-paru dengan cepat. 

Hal yang sebaliknya akan terjadi jika pada kondisi tertentu darah banyak mengandung basa (ion OH^-). Adanya basa akan diikat oleh H₂CO₃ yang selanjutnya akan berubah menjadi ion HCO₃^- . dengan demikian, diperlukan gas CO₂ dari paru-paru yang harus dimasukkan ke dalam darah untuk menggantikan H₂CO₃ tersebut. Hal ini menyebabkan pernapasan juga berlangsung lebih cepat.

Darah mempunyai kisaran pH 7,0 – 7,8. Di luar nilai tersebut akan berakibat fatal terhadap tubuh. Penyakit dimana pH darah terlalu rendah disebut asidosis, sedangkan bila pH darah terlalu tinggi disebut alkalosis.

Asidosis yaitu penurunan pH darah karena darah terlalu banyak mengandung komponen asam atau terlalu sedikit mengandung komponen basa. Faktor yang mengakibatkan asidosis yaitu penyakit jantung, penyakit ginjal, penyakit gula (diabetes militus), diare, olahraga berlebiha, serta mengonsumsi makanan yang mengandung protein tinggi dalam jangka waktu lama. Sementara itu, alkalosis adalah peningkatan pH darah karena adanya akumulasi garam basa dalam darah. Faktor yang mengakibatkan alkalosis diantaranya perasaan cemas, berada di tempat dengan kadar oksigen rendah, muntah-muntah, atau bernapas secara berlebihan (hiperventilasi) karena cemas, histeris, atau berada di ketinggian. 

Chang, Raymond. 2010. Chemistry Tenth Edition. New York. McGraw-Hill