Pengaturan pH tubuh oleh sistem bufer

Cairan tubuh harus dilindungi dari perubahan pH karena sebagian besar enzim sangat peka terhadap perubahan pH. Pengaturan keseimbangan asam basa merupakan koordinasi tiga sistem, yaitu sistem bufer, sistem paru dan sistem ginjal. Sistem bufer disebut juga sebagai sistem penahan atau sistem penyangga, karena dapat menahan perubahan pH. 

Sistem bufer merupakan larutan yang mengandung asam dan basa konjugasinya. Bufer ini terdiri dari asam lemah yang menjadi donor ion hidrogen dan basa lemah yang berfungsi sebagai akseptor ion hidrogen. Di dalam tubuh kita terdapat beberapa sistem bufer, yaitu: 

1. sistem bufer asam karbonat-bikarbonat
2. sistem bufer protein
3. sistem bufer hemoglobin
4. sistem bufer fosfat

Sistem bufer fosfat bekerja terutama pada cairan intrasel, sementara sistem bufer asam karbonat-bikarbonat bekerja pada cairan ekstrasel. sistem bufer protein bekerja pada kedua jenis cairan, intrasel dan ekstrasel. Ketiga sistem bufer tersebut terjadi interaksi secara ekstensif.

Melalui reaksi yang bersifat reversibel, bufer dapat mengatasi perubahan kadar ion hidrogen, dengan reaksi sebagai berikut:

            HA  « H⁺ + A^-  

Bila H⁺  bertambah, ion hidrogen ini akan bergabung dengan A^-. Reaksi mengarah ke kiri, mengurangi A^- dan menambah HA. Bila H⁺ berkurang reaksi mengarah ke kanan, meningkatkan A^- dan mengurangi HA. Bufer secara langsung segera mengambil atau melepaskan ion H⁺. Bufer mampu menahan perubahan kadar ion hidrogen dalam batas normal yang sempit. Konsentrasi bufer dapat cepat menurun dan habis. Untuk menjaga efektifitas sistem bufer, ion hidrogen harus dieliminasi, dengan cara dikeluarkan dari tubuh. 

Sistem bufer tubuh paling baik pada kadar normal ion hidrogen 40 nmol/L atau pH 7,4, merupakan sistem bufer dengan pKa=7,4. Makin tinggi kadar bufer akan semakin baik fungsinya. Namun, meskipun suatu sistem bufer mempunyai pKa 7,4 tetapi jumlahnya sangat kecil maka tidak akan efektif. Dalam cairan ekstrasel, fosfat anorganik dengan pK = 6,80 tidak efektif berperan sebagai bufer karena konsentrasinya sangat kecil (hanya 12 mmol/L)

Fungsi utama sistem bufer adalah mencegah perubahan pH yang disebabkan oleh pengaruh asam nonvolatil dan asam organik pada cairan ekstrasel. 

Sebagai bufer, sistem ini memiliki keterbatasan sebagai berikut:

• Tidak dapat mencegah perubahan pH di cairan ekstrasel yang disebabkan karena peningkatan CO2.
• Sistem ini hanya berfungsi bila sistem respirasi dan pusat pengendali sistem pernapasan bekerja normal
• Kemampuan menyelenggarakan sistem bufer tergantung pada tersedianya ion bikarbonat. Masalah yang menyebabkan berkurangnya cadangan bikarbonat memang jarang terjadi. Cairan tubuh mengandung cukup banyak cadangan bikarbonat khususnya dalam bentuk basa lemah yaitu natrium bikarbonat.

Dikutip dari: Gangguan keseimbangan air elekrolit dan asam basa, edisi ke-3, BP-FKUI 2013