LEARNING OBJECTIVE
- Mengetahui Mekanisme Pertukaran O2 dan CO2 di Pulmo dan Jaringan.
- Mengetahui Frekuensi Nafas Vertebrata dan Alat Pengukurnya
- Mengetahui Mekanisme Inspirasi dan Ekspirasi PadaVertebrata
- Megetahui Pengaruh Perbedaan Tekanan Udara Terhadap Respirasi
PEMBAHASAN
Pertukaran O2 dan CO2 di Pulmo dan Jaringan
Proses fisiologis respirasi di mana oksigen dipindahkan dari udara ke dalam jaringan-jaringan, dan karbon dioksida dikeluarkan ke udara ekspirasi dapat dibagi menjadi tiga stadium.
1. Stadium ventilasi, yaitu masuknya campuran gas-gas ke dalam dan ke luar pulmo.
2. Stadium transportasi, yang terdiri dari beberapa aspek : difusi gas-gas antara alveolus dan kapiler pulmo (respirasi eksterna) dan antara darah sistemik dan sel - sel jaringan distribusi darah dalam sirkulasi pulmoner dan penyesuaiann dengan distribusi udara dalam alveolus-alveolus reaksi kimia dan fisik dari oksigen dan karbon dioksida dengan darah.
3. Respirasi sel atau respirasi interna merupakan stadium akhir dari respirasi. Selama respirasi ini metabolit dioksidasi untuk mendapatkan energi, dan karbon dioksida terbentuk sebagai sampah proses metabolisme sel dan dikeluarkan oleh pulmo.
Udara bergerak masuk dan keluar dari pulmo karena selisih tekanan yang terdapat antara atmosfer dan alveolus oleh kerja mekanik otot-otot. Dinding thorax berfungsi sebagai hembusan. Selama inspirasi, volume thorax bertambah besar karena diafragma turun dan iga terangkat akibat kontraksi beberapa otot.
M. sternokleidomastoideus mengangkat sternum ke atas dan m. serratus, m. scalenus, serta m. intercostalis externus berperan mengangkat iga. Thorax membesar dalam tiga arah : anteroposterior, lateral, dan vertikal. Peningkatan volume ini menyebabkan penurunan tekanan intrapleura, dari sekitar -4 mmHg (relatif terhadap tekanan atmosfer) menjadi sekitar -8 mmHg bila pulmo mengembang pada waktu inspirasi. Pada saat yang sama tekanan intrapulmonal atau tekanan saluran udara menurun sampai sekitar -2 mm Hg (relatif terhadap tekanan atmosfer) dari 0 mm Hg pada waktu mulai inspirasi. Selisih tekanan antara saluran udara dan atmosfer menyebabkan udara mengalir ke dalam pulmo sampai tekanan saluran udara pada akhir inspirasi sama lagi dengan tekanan atmosfer (760 mmHg).
Volume udara respirasi adalah sekitar 6 L yaitu 500 mL dikalikan sekitar 12 frekuensi napas per menit. Ventilasi alveolar adalah udara yang masuk ke dalam alveoli per menit (tidak termasuk ruang mati anatomi) yaitu jumlah frekuensi napas per menit dikalikan volume total per menit yang sudah dikurangi volume ruang mati fisiologi. Selama pernapasan tenang, ekspirasi merupakan gerakan pasif akibat elastisitas dinding dada dan pulmo. Pada waktu m. intercostalis externus relaksasi, dinding dada turun dan lengkung diafragma naik ke atas ke dalam rongga thorax, menyebabkan volume thorax berkurang, m. interkostalis internus dapat menekan iga ke bawah dan ke dalam dengan kuat pada waktu ekspirasi kuat dan aktif, batuk, muntah, atau defekasi. Selain itu otot-otot abdomen mungkin berkontraksi sehingga tekanan intra abdominal membesar dan menekan diafragma ke atas. Pengurangan volume thorax ini meningkatkan tekanan intrapleura maupun tekanan intrapulmonal. Tekanan intrapulmonal sekarang meningkat sampai sekitar I sampai 2 mmHg di atas tekanan atmosfer. Selisih tekanan antara saluran udara dan atmosfer sekarang terbalik sehingga udara mengalir ke luar dari pulmo sampai tekanan saluran udara dan tekanan atmosfer sama kembali pada akhir ekspirasi. Perhatikan bahwa tekanan intrapleura selalu di bawah tekanan atmosfer selama siklus respirasi. Perubahan pada ventilasi dapat diperkirakan dengan tes fungsional pulmo.
DIFUSI
Proses difusi gas-gas melintasi membran antara alveolus-kapiler yang tipis (tebalnya kurang dari 0.5 um). Kekuatan pendorong untuk pemindahan ini adalah selisih tekanan parsial antara darah dan fase gas. Tekanan parsial oksigen dalam atmosfer pada permukaan laut besarnya sekitar 149 mmHg (21 persen dari 760 mmHg). Pada waktu oksigen diinspirasi dan sampai pada alveolus maka tekanan parsial ini mengalami penurunan sampai sekitar 103 mm Hg. Penurunan tekanan parsial ini diperkirakan atas dasar fakta bahwa udara inspirasi tercampur dengan udara dalam ruang rugi anatomis saluran udara, dan dengan uap air. Ruang rugi anatomis ini dalam keadaan normal mempunyai volume sekitar 1 ml udara per pound berat badan (150 ml/150 lb pria). Hanya udara bersih yang sampai ke alveolus yang merupakan ventilasi efektif. Tekanan parsial oksigen dalam darah vena campuran (PV O2) dalam kapiler pulmo besarnya sekitar 40 mm Hg. Karena tekanan parsial oksigen dalam kapiler lebih rendah daripada tekanan dalam alveolus (Pal O2 = 103 mm Hg), maka oksigen dapat dengan mudah berdifusi ke dalam aliran darah. Selisih tekanan CO2 antara darah dan alveolus yang jauh lebih rendah (6 mmHg) menyebabkan karbon dioksida berdifusi ke dalam alveolus. Karbon dioksida ini kemudian dikeluarkan ke atmosfer, di mana konsentrasinya pada hakekatnya nol. Selisih CO2 antara darah dan alveolus memang kecil sekali tapi cukup karena dapat berdifusi kira-kira 20 kali lebih cepat dibandingkan dengan oksigen, melintasi membran alveolus-kapiler karena daya larutnya yang lebih besar.
TRANSPOR OKSIGEN DALAM DARAH
Oksigen dapat ditranspor dari pulmo ke jaringan melalui dua jalan :
(a) secara fisik larut dalam plasma.
(b) secara kimia berikatan dengan hemoglobin sebagai oksihemoglobin (HbO2), ikatan kimia oksigen dan hemoglobin ini bersifat reversibel.
TRANSPORT KARBON DIOKSIDA DALAM DARAH
Transport CO2 dari jaringan kepulmo melalui tiga cara berikut:
(a) Secara fisik larut dalam plasma (10 %).
(b) Berikatan dengan gugus amino pada Hb dalam sel darah merah (20%).
(c) Ditransport sebagai bikarbonat plasma (70%).
Karbon dioksida berikatan dengan air dengan reaksi seperti dibawah ini:
CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3-
Reaksi ini reversibel dan dikenal dengan nama persamaan dapa asam bikarbonat-asam karbonik. Hiperventilasi adalah ventilasi alveolus dalam keadaan kebutuhan metabolisme berlebihan alkalosis sebagai akibat eksresi CO2 berlebihan ke pulmo. Hipoventilasi adalah ventilasi alveoli yang tak dapat memenuhi kebutuhan metabolisme, sebagai akibat dari retensi CO2 oleh pulmo.
PENGATURAN RESPIRASI
Pusat pengontrolan respirasi berada di medulla oblongata dan pons medulla. Secara garis besar pulmo memiliki fungsi sebagai berikut:
(a) Adanya permukaan gas-gas yaitu mengalirkan oksigen dari udara atmosfer kedarah vena dan mengeluarkan gas karbondioksida dari alveoli keudara atmosfer.
(b) Menyaring bahan beracun dari sirkulasi.
(c) Reservoir darah.
(d) Sebagai tempat pertukaran gas-gas
Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.
Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.
Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.
| a. | Pernapasan Dada Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut. 1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk. 2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar. |
| b. | Pernapasan Perut Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut. 1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk. Frekuensi Nafas Vertebrata dan Alat Pengukuanya Alat pengukur frekuensi nafas adalah : pneumograph Frekuensi nafas beberapa mamalia per menit : Sapi : 20 X Sapi perah : 30 X Domba : 19 X Babi : 12 X kucing : 26 X Kuda : 12 X Unggas : 23 X |
0 komentar:
Posting Komentar