16 Menurut Zakaria et al. 2005, kelebihan oksigen yang tidak
digunakan untuk keperluan kerja organ hati akan diteruskan menuju serambi kanan jantung melalui pembuluh vena cava inferior yang kaya
akan karbon dioksida. Dari serambi kanan kemudian diteruskan ke bilik kanan, oksigen akan melalui sistem peredaran pulmonalis kembali seperti
peredaran darah secara normal menuju paru-paru. Di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas di mana karbondioksida dari pembuluh kapiler akan
dilepaskan dan oksigen akan diikat ke dalam pembuluh darah. Pada kondisi normal kecepatan pertukaran gas di dalam paru-paru harus
seimbang dengan pertukaran gas yang terjadi pada jaringan periferi. Peningkatan konsentrasi oksigen dalam darah karena konsumsi air
minum penambah oksigen ini dapat membantu proses pertukaran gas yang terjadi sehingga terjadi kenaikan jumlah oksigen yang dibawa oleh
pembuluh vena pulmonalis menuju jantung untuk dipompakan ke seluruh tubuh.
3. Jalur Transportasi Oksigen melalui Sistem Peredaran Darah
Terminal proses pernapasan di dalam tubuh terjadi di bagian alveolus paru-paru. Di bagian ini terjadi pertukaran gas oksigen dan
karbon dioksida yang akan diangkut dari dan ke dalam sel-sel tubuh. Pertukaran gas tersebut terjadi di dalam paru-paru dan jaringan tubuh
secara difusi pasif karena adanya perbedaan tekanan. Pada dasarnya gas akan berdifusi dari bagian yag bertekanan parsial tinggi ke bagian yang
bertekanan parsial rendah. Perbandingan tekanan parsial O
2
dan CO
2
di atmosfer, alveoli, darah, dan jaringan tubuh dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Tekanan parsial oksigen dan karbondioksida
Tempat Tekanan Parsial O
2
mmHg Tekanan Parsial CO
2
mmHg
Atmosfer Alveoli
Darah kaya O
2
Darah miskin O
2
Jaringan tubuh 160
104 104
40 40
0.2 40
40 45
45
Sumber : Levitzky 2003
17 Darah yang masuk ke dalam paru-paru memiliki tekanan parsial O
2
PaO
2
yang lebih rendah dan tekanan parsial CO
2
PaCO
2
yang lebih tinggi dibandingkan tekanan parsial O
2
dan CO
2
di dalam alveoli. Ketika darah berada di pembuluh kapiler, karbon dioksida akan berdifusi dari
darah menuju udara di alveoli. Sebaliknya, oksigen akan berdifusi dari alveoli ke dalam darah. Pada saat meninggalkan paru-paru, darah yang
kaya O
2
memiliki PaO
2
yang tinggi dan PaCO
2
yang rendah dibandingkan sebelum masuk paru-paru. Setelah melewati jantung, darah tersebut akan
dipompa melalui peredaran darah sistemik. Di dalam kapiler peredaran darah sistemik, perbedaan tekanan parsial menyebabkan terjadinya difusi
oksigen dari darah menuju sel tubuh. Pada saat bersamaan, CO
2
akan berdifusi dari sel-sel jaringan menuju darah. Setelah melepas O
2
dan mengangkut CO
2
, darah akan kembali ke jantung Levitzky, 2003. Pada manusia diperlukan suatu mekanisme sistem transportasi
untuk mendistribusikan zat-zat gizi, oksigen, karbon dioksida, zat-zat buangan, ataupun hormon. Sistem yang menangani proses pendistribusian
tersebut dikenal dengan sistem kardiovaskular atau sirkulasi. Sistem sirkulasi pada manusia terbagi menjadi dua bagian, yaitu sistem peredaran
darah dan sistem limfatik getah bening. Sistem sirkulasi darah manusia termasuk ke dalam sistem peredaran darah tertutup dan ganda. Tertutup
artinya peredaran darah di dalam tubuh selalu berada di dalam pembuluh, sedangkan ganda berarti darah setiap bersirkulasi ke seluruh tubuh
melewati jantung sebanyak dua kali. Secara garis besar, sistem sirkulasi darah ganda terbagi menjadi dua jalur, yaitu sistem peredaran darah
pulmonalis dan peredaran darah sistemik. Organ tubuh yang terlibat di dalam sistem peredaran darah secara umum adalah jantung, pembuluh
darah, dan darah Rhoades dan Bell, 2009. Sistem peredaran darah pulmonalis terdiri dari pembuluh nadi
arteri dan pembuluh balik vena yang mendistribusikan darah dari jantung ke paru-paru dan berlaku pula sebaliknya. Sistem ini diawali dari
bilik ventrikel kanan jantung dan berakhir pada serambi atrium kiri jantung. Darah yang kaya oksigen yang berasal dari proses respirasi di
18 dalam paru-paru akan didistribusikan melalui lintasan pulmonalis oleh
pembuluh vena paru-paru menuju serambi kiri jantung, diteruskan ke bilik kiri, dan selanjutnya akan memasuki jalur sistemik. Di samping terjadi
distribusi O
2
, CO
2
yang sebelumnya dibawa oleh pembuluh arteri pulmonalis juga ikut diangkut menuju paru-paru yang selanjutnya akan
dibuang keluar tubuh melalui proses ekspirasi. Jalur sistemik merupakan kelanjutan dari jalur pulmonalis, di mana
darah yang kaya O
2
akan dipompa menuju seluruh organ dan jaringan tubuh melalui aorta pembuluh nadi utama, arteri, arteriol, dan pembuluh
darah kapiler. Selanjutnya darah yang telah menyalurkan oksigen ke seluruh jaringan tubuh, kemudian akan membawa karbon dioksida yang
merupakan hasil sampingan proses metabolisme yang berlangsung di dalam sel untuk dibuang keluar tubuh. Darah yang kaya CO
2
tersebut akan dibawa melalui pembuluh vena sistemik menuju serambi kanan jantung,
diteruskan ke bilik kanan jantung lalu menuju jalur pulmonalis kembali Johnson dan Byrne, 2003.
Dari bilik kanan jantung, darah akan dialirkan menuju paru-paru melalui pembuluh nadi pulmonalis untuk pertukaran gas, yaitu melepaskan
gas CO
2
dan menyerap gas O
2
. Di samping untuk mendistribusikan gas O
2
, sistem peredaran darah juga mengatur pendistribusian zat-zat makanan
serta gas buangan seperti CO
2
. Darah yang merupakan unit fungsional seluler pada manusia yang berperan untuk membantu fungsi fisiologis.
Banyaknya volume darah yang beredar di dalam tubuh manusia 8 dari berat badan secara keseluruhan. Pada pria volume darah berkisar antara
5-6 liter, sedangkan pada wanita volume darah umumnya sekitar 4-5 liter. Beberapa fungsi darah, antara lain: 1 mengangkut zat-zat makanan dan
oksigen ke seluruh tubuh dan membawa sisa metabolisme menuju organ yang bertugas untuk pembuangan, 2 mengedarkan hormon-hormon untuk
membantu proses fisiologis, 3 mempertahankan tubuh dari penyakit, 4 menjaga stabilitas suhu tubuh, serta 5 menjaga kesetimbangan asam-
basa jaringan tubuh untuk menghindari kerusakan Levitzky, 2003.
19 Bagian darah yang bertanggung jawab terhadap proses
pengangkutan oksigen adalah sel darah merah eritrosit. Eritrosit manusia normal berukuran sangat kecil dengan ukuran diameter kira-kira 6-9 µm,
tidak memiliki inti sel, serta berbentuk pipih dan cekung pada bagian tengahnya bikonkaf. Jumlah rata-rata sel darah merah orang dewasa
adalah 5.4 juta selmm
3
pada pria dan 4.8 juta selmm
3
pada wanita. Eritrosit dibentuk di sumsum merah tulang dan memiliki sifat
hanya dapat bertahan hidup selama 120 hari di dalam tubuh. Hal tersebut karena pada saat proses pematangan, sel darah merah kehilangan organel
intraselulernya, seperti nukleus, mitokondria, retikulum endoplasma, dan organel lainnya sehingga eritrosit tidak mampu melakukan reproduksi atau
aktivitas metabolik lainnya secara intensif. Sel ini tidak menggunakan oksigen untuk metabolismenya sendiri. ATP yang dibutuhkan oleh eritrosit
dalam jumlah yang relatif kecil, seluruhnya diperoleh dari proses glikolisis glukosa darah untuk menghasilkan oksigen dari paru-paru ke jaringan dan
membantu mengangkut karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru Lehninger, 1982.
Sebagian besar sel darah merah didominasi oleh protein terkonjugasi hemoglobin. Kandungan hemoglobin di dalam sel darah
merah sekitar 35 atau kira-kira 280 juta hemoglobin. Hemoglobin merupakan protein utama pengangkut oksigen dan karbon dioksida di
dalam sel darah merah. Protein hemoglobin merupakan sebuah molekul kompleks yang mengandung protein globin dan porfirin heme.
Kandungan zat besi yang terdapat di dalam hemoglobin membuat darah menjadi berwarna merah. Kadar normal hemoglobin pada wanita dewasa
adalah 12-16 gdl dan 14-18 gdl pada pria dewasa. Menurut Lehninger 1982, hemoglobin yang telah 100 jenuh
dengan oksigen mampu mengikat 1.34 ml oksigen per gram hemoglobin. Apabila di dalam 100 ml darah terdapat 15 gram hemoglobin berarti
kandungan oksigen di dalamnya sebesar 20.1 mldl darah. Sebagian besar oksigen yang masuk ke dalam tubuh diangkut dalam bentuk terikat dengan
hemoglobin, yaitu 97 dan hanya sekitar 3 saja yang larut dalam
20 plasma. Pada paru-paru, di mana tekanan parsial oksigen tinggi
90-100 mmHg dan pH relatif tinggi sekitar 7.6, hemoglobin cenderung jenuh maksimum dengan oksigen. Sebaliknya, di dalam pembuluh kapiler
pada jaringan periferi tekanan parsial oksigen hanya sekitar 25-40 mmHg dengan pH yang relatif rendah juga berkisar 7.2-7.3, terjadi pembebasan
oksigen ke dalam massa jaringan yang melakukan respirasi. Di dalam pembuluh vena darah yang meninggalkan jaringan,
hemoglobin hanya jenuh sebesar 65. Oleh karena itu hemoglobin berdaur di antara kejenuhan oleh oksigen antara 65 dan 97 dalam
sirkuit berulang antara paru-paru dan jaringan periferi. Pada jaringan otot yang sedang berkontraksi, PaO
2
hanya 10-26 mmHg dan saturasi O
2
pada hemoglobin hanya 10 karena sel otot menggunakan oksigen pada waktu
yang relatif singkat sehingga dapat menurunkan konsentrasi oksigen. Sedangkan hemoglobin jenuh 75 pada sel otot yang sedang relaksasi
dengan tekanan parsial oksigen 40 mmHg. Jadi hemoglobin dapat membebaskan kandungan oksigennya sangat efektif pada jaringan otot dan
jaringan periferi lainnya Lehninger,1982. Sel darah juga berfungsi untuk mengangkut gas CO
2
yang terbentuk sebagai hasil akhir metabolisme dari dalam jaringan menuju ke
luar tubuh. Secara keseluruhan, sekitar dua per tiga total kandungan CO
2
berada di dalam plasma dan hanya sepertiganya yang berada di dalam sel darah merah. Akan tetapi hampir semua CO
2
darah harus masuk dan keluar sel darah merah selama pengangkutan CO
2
dari jaringan ke paru- paru. Sejumlah 72 karbon dioksida dalam tubuh manusia larut dalam
plasma darah dalam bentuk ion bikarbonat HCO
3 -
dan 8 lainnya dalam bentuk molekul karbondioksida. Sisanya sebesar 20 diikat oleh
hemoglobin dalam bentuk carbaminohemoglobin Bain, 2006. Darah di dalam pembuluh vena yang meninggalkan jaringan
mengandung gas CO
2
60 ml100 ml darah. Sedangkan pembuluh arteri pulmonalis mengandung hanya sekitar 50 ml CO
2
per 100 ml darah. Pada konsentrasi CO
2
tinggi, seperti pada jaringan, beberapa bagian CO
2
akan diikat oleh hemoglobin dan daya ikat terhadap oksigen akan menurun
21 sehingga O
2
akan dibebaskan. Hal yang sama berlaku kebalikannya di mana pada saat O
2
diikat oleh pembuluh arteri paru-paru, daya ikat hemoglobin terhadap CO
2
pun akan menurun.
4. Proses Katabolisme di dalam Sel
