Transport Gas Di Paru-Paru
Ventilasi
Ventilasi merupakan proses
pertukaran udara antara atmosfer dengan alveoli. Proses ini terdiri dari
inspirasi (masuknya udara ke paru-paru) dan ekspirasi (keluarnya udara dari
paru-paru). Ventilasi terjadi karena adanya perubahan tekanan intra pulmonal,
pada saat inspirasi tekanan intra pulmonal lebih rendah dari tekanan atmosfer
sehingga udara dari atmosfer akan terhisap ke dalam paru-paru. Sebaliknya pada
saat ekspirasi tekanan intrapulmonal menjadi lebih tinggi dari atmosfer
sehingga udara akan tertiup keluar dari paru-paru.
Perubahan tekanan intrapulmonal
tersebut disebabkan karena perubahan volume thorax akibat kerja dari otot-otot
pernafasan dan diafragma. Pada saat inspirasi terjadi kontraksi dari otot-otot
insiprasi (muskulus interkostalis eksternus dan diafragma)sehingga terjadi
elevasi dari tulang-tulang kostae dan menyebabkan peningkatan volume cavum
thorax (rongga dada), secara bersamaan paru-paru juga akan ikut mengembang
sehingga tekanan intra pulmonal menurun dan udara terhirup ke dalam paru-paru.
Setelah inspirasi normal biasanya
kita masih bisa menghirup udara dalam-dalam (menarik nafas dalam), hal ini
dimungkinkan karena kerja dari otot-otot tambahan isnpirasi yaitu muskulus
sternokleidomastoideus dan muskulus skalenus.
Ekspirasi merupakan proses yang
pasif dimana setelah terjadi pengembangan cavum thorax akibat kerja otot-otot
inspirasi maka setelah otot-otot tersebut relaksasi maka terjadilah ekspirasi.
Tetapi setelah ekspirasi normal, kitapun masih bisa menghembuskan nafas
dalam-dalam karena adanya kerja dari otot-otot ekspirasi yaitu muskulus
interkostalis internus dan muskulus abdominis.
Kerja dari otot-otot pernafasan
disebabkan karena adanya perintah dari pusat pernafasan (medula oblongata) pada
otak. Medula oblongata terdiri dari sekelompok neuron inspirasi dan ekspirasi.
Eksitasi neuron-neuron inspirasi akan dilanjutkan dengan eksitasi pada
neuron-neuron ekspirasi serta inhibisi terhadap neuron-neuron inspirasi
sehingga terjadilah peristiwa inspirasi yang diikuti dengan peristiwa
ekspirasi. Area inspirasi dan area ekspirasi ini terdapat pada daerah berirama
medula (medulla rithmicity) yang menyebabkan irama pernafasan berjalan teratur
dengan perbandingan 2 : 3 (inspirasi : ekspirasi).
Ventilasi dipengaruhi oleh :
1. Kadar oksigen pada atmosfer
2. Kebersihan jalan nafas
3. Daya recoil & complience (kembang
kempis) dari paru-paru
4. Pusat pernafasan
Fleksibilitas paru sangat penting
dalam proses ventilasi. Fleksibilitas paru dijaga oleh surfaktan. Surfaktan
merupakan campuran lipoprotein yang dikeluarkan sel sekretori alveoli pada
bagian epitel alveolus dan berfungsi menurunkan tegangan permukaan alveolus
yang disebabkan karena daya tarik menarik molekul air & mencegah kolaps
alveoli dengan cara membentuk lapisan monomolekuler antara lapisan cairan dan
udara.
Energi yang diperlukan untuk
ventilasi adalah 2 – 3% energi total yang dibentuk oleh tubuh. Kebutuhan energi
ini akan meningkat saat olah raga berat, bisa mencapai 25 kali lipat.
Volume tidal adalah volume udara yang diinspirasi dan diekspirasi dalam pernafasan normal. IRV (volume cadangan inspirasi) adalah volume udara yang masih bisa dihirup paru-paru setelah inspirasi normal. ERV (volume cadangan ekspirasi) adalah volume udara yang masih bisa diekshalasi setelah ekspirasi normal. Sedangkan RV (volume sisa) adalah volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi kuat.
Volume tidal adalah volume udara yang diinspirasi dan diekspirasi dalam pernafasan normal. IRV (volume cadangan inspirasi) adalah volume udara yang masih bisa dihirup paru-paru setelah inspirasi normal. ERV (volume cadangan ekspirasi) adalah volume udara yang masih bisa diekshalasi setelah ekspirasi normal. Sedangkan RV (volume sisa) adalah volume udara yang masih tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi kuat.
Difusi
Difusi dalam respirasi merupakan
proses pertukaran gas antara alveoli dengan darah pada kapiler paru. Proses
difusi terjadi karena perbedaan tekanan, gas berdifusi dari tekanan tinggi ke
tekanan rendah. Salah satu ukuran difusi adalah tekanan parsial
Difusi terjadi melalui membran
respirasi yang merupakan dinding alveolus yang sangat tipis dengan ketebalan
rata-rata 0,5 mikron. Di dalamnya terdapat jalinan kapiler yang sangat banyak
dengan diameter 8 angstrom. Dalam paru2 terdapat sekitar 300 juta alveoli dan
bila dibentangkan dindingnya maka luasnya mencapai 70 m2 pada orang dewasa
normal.
Saat difusi terjadi pertukaran gas
antara oksigen dan karbondioksida secara simultan. Saat inspirasi maka oksigen
akan masuk ke dalam kapiler paru dan saat ekspirasi karbondioksida akan
dilepaskan kapiler paru ke alveoli untuk dibuang ke atmosfer. Proses pertukaran
gas tersebut terjadi karena perbedaan tekanan parsial oksigen dan
karbondioksida antara alveoli dan kapiler paru.
Volume gas yang berdifusi melalui
membran respirasi per menit untuk setiap perbedaan tekanan sebesar 1 mmHg
disebut dengan kapasitas difusi. Kapasitas difusi oksigen dalam keadaan
istirahat sekitar 230 ml/menit. Saat aktivitas meningkat maka kapasitas difusi
ini juga meningkat karena jumlah kapiler aktif meningkat disertai dDilatasi
kapiler yang menyebabkan luas permukaan membran difusi meningkat. Kapasitas
difusi karbondioksida saat istirahat adalah 400-450 ml/menit. Saat bekerja
meningkat menjadi 1200-1500 ml/menit.
Difusi dipengaruhi oleh :
1. Ketebalan membran respirasi
2. Koefisien difusi
3. Luas permukaan membran respirasi*
4. Perbedaan tekanan parsial
Transportasi
Setelah difusi maka selanjutnya
terjadi proses transportasi oksigen ke sel-sel yang membutuhkan melalui darah
dan pengangkutan karbondioksida sebagai sisa metabolisme ke kapiler paru.
Sekitar 97 - 98,5% Oksigen ditransportasikan dengan cara berikatan dengan Hb
(HbO2/oksihaemoglobin,) sisanya larut dalam plasma. Sekitar 5- 7 % karbondioksida
larut dalam plasma, 23 – 30% berikatan dengan Hb(HbCO2/karbaminahaemoglobin)
dan 65 – 70% dalam bentuk HCO3 (ion bikarbonat).
Saat istirahat, 5 ml oksigen
ditransportasikan oleh 100 ml darah setiap menit. Jika curah jantung 5000
ml/menit maka jumlah oksigen yang diberikan ke jaringan sekitar 250 ml/menit.
Saat olah raga berat dapat meningkat 15 – 20 kali lipat.
Transportasi gas dipengaruhi oleh :
1. Cardiac Output
2. Jumlah eritrosit
3. Aktivitas
4. Hematokrit darah
Setelah transportasi maka terjadilah
difusi gas pada sel/jaringan. Difusi gas pada sel/jaringan terjadi karena
tekanan parsial oksigen (PO2) intrasel selalu lebih rendah dari PO2 kapiler
karena O2 dalam sel selalu digunakan oleh sel. Sebaliknya tekanan parsial
karbondioksida (PCO2) intrasel selalu lebih tinggi karena CO2 selalu diproduksi
oleh sel sebagai sisa metabolisme.
Regulasi
Kebutuhan oksigen tubuh bersifat
dinamis, berubah-ubah dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya adalah
aktivitas. Saat aktivitas meningkat maka kebutuhan oksigen akan meningkat
sehingga kerja sistem respirasi juga meningkat. Mekanisme adaptasi sistem respirasi
terhadap perubahan kebutuhan oksigen tubuh sangat penting untuk menjaga
homeostastis dengan mekanisme sebagai berikut :
Sistem respirasi diatur oleh pusat
pernafasan pada otak yaitu medula oblongata. Pusat nafas terdiri dari daerah
berirama medulla (medulla rithmicity) dan pons. Daerah berirama medula terdiri
dari area inspirasi dan ekspirasi. Sedangkan pons terdiri dari pneumotaxic area
dan apneustic area. Pneumotaxic area menginhibisi sirkuit inspirasi dan
meningkatkan irama respirasi. Sedangkan apneustic area mengeksitasi sirkuit
inspirasi.
Daerah berirama medula
mempertahankan irama nafas I : E = 2” : 3”. Stimulasi neuron inspirasi
menyebabkan osilasi pada sirkuit inspirasi selama 2” dan inhibisi pada neuron
ekspirasi kemudian terjadi kelelahan sehingga berhenti. Setelah inhibisi hilang
kemudian sirkuit ekspirasi berosilasi selama 3” dan terjadi inhibisi pada
sirkuit inspirasi. Setelah itu terjadi kelelahan dan berhenti dan terus menerus
terjadi sehingga tercipta pernafasan yang ritmis.
Pengaturan respirasi dipengaruhi
oleh :
1. Korteks serebri yang dapat
mempengaruhi pola respirasi.
2. Zat-zat kimiawi : dalam tubuh
terdapat kemoresptor yang sensitif terhadap
perubahan konsentrasi O2, CO2 dan H+
di aorta, arkus aorta dan arteri karotis.
3. Gerakan : perubahan gerakan
diterima oleh proprioseptor.
4. Refleks Heuring Breur : menjaga pengembangan dan
pengempisan paru agar optimal.5. Faktor lain : tekanan darah, emosi, suhu, nyeri, aktivitas spinkter ani dan iritasi saluran nafas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
kritik dan saran sangat dibutuhkan .. trims sudah berkunjung :)