Volume Udara Pernapasan dalam Paru-paru Gas O

2. Proses Pernapasan

Proses pengambilan udara masuk ke dalam tubuh disebut inspirasi atau menarik napas, sedangkan pengeluaran udara dari dalam tubuh disebut ekspirasi atau menghembuskan napas.

3. Mekanisme Pernapasan

Dikenal dua macam mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. 3.a Pernapasan Dada Pernapasan dada terjadi karena gerakan tulang-tulang rusuk oleh otot-otot antar rusuk interkostal. Inspirasi terjadi jika otot-otot antarrusuk berkontraksi sehingga tulang-tulang rusuk terangkat ke atas, demikian pula tulang dada ikut terangkat ke atas. Akibatnya, rongga dada membesar. Membesarnya rongga dada menyebabkan paru-paru ikut membesar, akibatnya tekanan udara dalam paru-paru berkurang sehingga udara luar masuk. Sebaliknya, ekspirasi terjadi jika otot-otot antar rusuk relaksasi, yaitu tulang rusuk dan tulang dada turun kembali pada kedudukan semula sehingga rongga dada mengecil. Oleh karena volume paru-paru berkurang maka tekanan udara dalam paru-paru bertambah; akibatnya udara keluar. 3.b Pernapasan Perut Pernapasan perut terjadi karena gerakan otot diafragma sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Inspirasi terjadi jika otot diafragma berkon_traksi sehingga letaknya agak mendatar; berarti mendesak rongga perut hingga ± 5 cm ke bawah. Oleh karena rongga dada membesar maka paru-paru ikut membesar. Akibatnya, tekanan udara dalam paru-paru berkurang sehingga udara luar masuk. Sebaliknya, ekspirasi terjadi jika otot diafragma mengendur kembali pada kedudukan semula, sehingga rongga dada mengecil dan paru-paru pun ikut mengecil. Oleh karena volume paru-paru berkurang, tekanan udara dalam paru-paru bertambah akibatnya udara keluar. Jadi, jelaslah bahwa aliran udara dalam alveolus terjadi karena perbedaan tekanan udara bebas dengan tekanan udara dalam al_veolus. Perbedaan tekanan tersebut di sebabkan oleh perubahan volume rongga dada dan rongga perut dengan adanya gerakan kontraksi dan relaksasi otot interkostalis, otot diafragma, dan otot perut. Perbedaan tekanan udara paru-paru dibandingkan tekanan udara luar pada akhir ekspirasi adalah lebih tinggi ± 2 sampai 3 mmHg, sedangkan pada saat inspirasi dimulai, perbedaannya lebih rendah ± 1 sampai 2 mmHg.

4. Volume Udara Pernapasan dalam Paru-paru

Dalam keadaan normal, volume udara inspirasi dan udara ekspirasi ± 500 ml disebut udara pernapasan atau volume tidal. Volume tidal dapat berubah, tergantung aktivitas tubuh. Dari 500 ml udara tersebut pada umumnya 350 ml sampai di paru-paru, sedangkan yang 150 ml sampai di saluran pernapasan saja. Dengan menarik napas dalam-dalam, para olahragawan dapat menambah udara cadangan inspirasi udara komplementer ± 1500 ml, demikian pula menambah cadangan ekspirasi udara suplementer ± 1500 ml juga. Sementara itu, ± 1000 ml udara sisa yang selalu berada dalam paru-paru tidak dapat diekspirasikan, disebut udara residu. Volume udara pernapasan kita antara 500 ml - 3500 ml, yaitu 500 ml volume tidal ditambah 1500 ml udara suplementer. Jumlah udara pernapasan 3500 ml inilah yang disebut kapasitas vital paru-paru. Kapasitas vital seseorang tidak sama, ada yang mencapai ± 4000 ml karena dapat menambah udara cadangan ekspirasi udara suplementer hingga 2000 ml, tergantung dari kondisi tubuh dan latihan pernapasan dalam-dalam yang dilakukannya setiap hari. Kapasitas vital paru-paru ditambah udara residu disebut kapasitas total. Alat untuk mengukur kapasitas vital paru-paru disebut spiromemeter.. Kapasitas vital seorang laki-laki sehat rata-rata 3,5 liter.

5. Gas O

2 dan CO 2 dalam tubuh Oksigen O 2 sangat diperlukan dalam semua kegiatan tubuh. Oleh karena itu, pemasukan oksigen dari luar ke dalam tubuh tidak boleh terhenti. Pada penderita tetanus, untuk memenuhi keperluan oksigennya sering dilakukan trakeostomi, yaitu pengeboran batang tenggorok trakea yang langsung dihubungkan dengan udara luar. Difusi oksigen dari paru-paru ke sel-sel jaringan tubuh terjadi akibat perbedaan tekanan O 2 . Pada waktu tekanan udara luar satu atmosfer 760 mmHg, besamya tekanan oksi_gen di paru- paru ±150 mmHg ± seperlimanya. Tekanan dalam arteri ±100 mmHg, dan di vena ± 40 mmHg. Tekanan O 2 di jaringan 0-40 mmHg, maka oksigen dapat berdifusi ke sel-sel jaringan tubuh. Pada saat tekanan oksigen dalam arteri 100 mmHg, setiap 100 ml darah dapat mengangkut 19 ml O 2 . Dari 19 ml O 2 tersebut, 12 ml oksigen ikut terbawa darah dalam vena, sedangkan yang 7 ml disampaikan ke sel-sel jaringan tubuh. Jadi seorang laki-laki dengan 5 liter darahnya dapat menyampaikan 350 ml oksigen setiap satu kali beredar. Dalam keadaan biasa, kita memerlukan oksigen ± 300 liter sehari semalam atau liter tiap menitnya. Jumlah ini bertambah apabila aktivitas tubuh juga meningkat. Pengangkutan oksigen dalam tubuh dilakukan oleh plasma darah dan hemoglobin. Sebagian besar oksigen diangkut oleh Hb hemoglobin dalam bentuk oksimioglobin tersimpan dalam otot dan oksihemoglobin tersimpan dalam darah merah; hanya 2-3 saja oksigen yang larut dalam plasma. Hemoglobin dapat mengikat dan melepaskan oksigen dalam reaksi bolak- balik sebagai berikut. Hb 4 + 4 O 2 4 HbO 2 Difusi CO 2 dari jaringan ke aliran darah dan paru-paru juga disebabkan oleh perbedaan tekanan CO 2 Tekanan karbon dioksida CO 2 dalam jaringan ± 60 mmHg, dalam vena 47 mmHg, dalam arteri 41 mmHg, sedangkan tekanan CO dalam alveolus 35 mmHg. Oleh karena itu, CO 2 dalam jaringan akan diangkut ke alveolus dalam paru-paru. Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida perhari. Pengangkutan CO 2 dapat kita golongkan menjadi tiga cara, yaitu sebagai berikut: 1. Kurang lebih 5 CO 2 tersebut larut dalam plasma membentuk asam karbonat dalam reaksi sebagai berikut: CO 2 + H 2 O ?v?0 H 2 CO 3 Akibatnya, pH darah menjadi 4,5 dan bersifat asam, tetapi asam ini dapat dinetralkan oleh ion- ion natrium serta kalium dalam darah. 2. Pengangkutan karbon dioksida yang kedua berbentuk senyawa karbomino, yaitu CO 2 berdifusi ke dalam sel darah merah dan berikatan dengan Amin NH; protein dari Hb. Dengan cara ini, ± 30 dari CO 2 dapat diangkut. 3. Selebihnya, ± 65 yang terbanyak pengangkutan CO 2 , dalam bentuk ion bikarbonat HCO 2 melalui proses berantai yang disebut pertukaran klorida. Karbon dioksida masuk ke dalam sel darah merah dan terjadilah reaksi kimia bolak-balik yang dipercepat oleh enzim karbonat anhidrase dalam darah.

6. Kecepatan Pernapasan