Udara
pernapasan
Oksigen yang masuk dan keluar melalui alat-alat pernapasan disebut udara
pernapasan. Udara pernapasan pada manusia dibedakan menjadi enam macam, yaitu:
1. Udara pernapasan biasa (volume tidal) --> VT
Merupakan udara yang masuk dan keluar paru-paru pada saat pernapasan biasa.
Volume udara yang masuk dan keluar sebanyak 500 ml
2. Udara cadangan inspirasi (udara komplementer) --> UK
Merupakan udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru secara maksimal,
setelah melakukan inspirasi normal. Besarnya udara komplementer adalah 2500 -
3000 ml
3. Udara cadangan ekspirasi (udara suplementer) --> US
Merupakan udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimal
setelah melakukan ekspirasi biasa. Besarnya udara suplementer adalah 1250 -
1300 ml
4. Udara residu --> UR
merupakan udara yang tersisa di dalam paru-paru, yang berfungsi untuk menjaga
agar paru-paru tetap dalam keadaan mengembang. besarnya udara residu adalah
1200 ml.
Volume udara pernapasan
* Volume udara pernapasan berkisar 500 - 3500 ml
* Dari 500 ml udara yang dihirup, hanya 350 ml yang sampai di
alveolus, sisanya hanya sampai saluran pernapasan.
* Jumlah oksigen yang diperlukan sehari untuk tiap individu
sebesar 300 cc.
Pertukaran
Oksigen dan Carbondioksida
1.
pertukaran oksigen
Kebutuhan oksigen setiap individu berbeda-beda tergantung
pada umur, aktivitas, berat badan, jenis kelamin dan jumlah makanan yang
dikonsumsi makanan yang dikonsumsi.
Dalam keadaan biasa jumlah oksigen yang dibutuhkan sebanyak
300 ml perhari per individu. Sebagian besar oksigen diangkut oleh hemoglobin
dengan reaksi sebagai berikut:
Hb4 + 4 O2 -----> 4 HbO2
Proses pengikatan dan pelepasan oksigen dipengaruhi oleh
tekanan oksigen, kadar oksigen, kadar carbondioksida dan kadar oksigen dan
karbondioksida di jaringan tubuh.
Penjelasan dari segi tekanan dapat dijelaskan sebagai berikut:
Tekanan oksigen di udara sama dengan tekanan oksigen dalam
alveolus. Tekanan oksigen di arteri 100 mmHg, tekanan oksigen di jaringan 0 -
40 mmHg, tekanan oksigen di vena 40 mmHg. Jadi tekanan oksigen di udara luar =
tekanan oksigen di alveolus. Tekanan udara di alveolus lebih besar dibandingkan
tekanan oksigen di arteri. Tekanan oksigen di arteri lebih besar dari tekanan oksigen
di jaringan.
•Berapa cc O2 yang dapat diangkut oleh 5 liter darah, sekali
beredar ke seluruh tubuh?
Setiap 100 cc darah di arteri mampu mengangkut 19 ccO2.
Setelah sampai di vena setiap 100 cc darah masih mengandung O2 sebanyak 12 cc
Jadi volume O2 yang tertinggal di jaringan adalah 7 cc.
•Jika volume darah ada 5 liter, atau 5000 liter, maka volume O2 yang sampai ke
jaringan sekali beredar adalah:
•5000 / 100 x 7 cc = 50 x 7 = 350 cc
2.
pertukaran Karbondioksida
P.CO2 di jaringan tubuh = 60 mmHg à P. CO2 di vena = 47 mmHg
à P. CO2 di alveolus atau luar tubuh = 35 mmHg
•Pengangkutan CO2 oleh darah dilakukan 3 cara yaitu:
a. Oleh
plasma darah
CO2 + H2O H2CO3
Pengangkutan ini dibantu enzim karbonat anhidrase jumlah CO2 yang dapat di
angkut sebanyak 5 %.
b. Oleh
Hemoglobin
CO2 + Hb -----> HbCO2 (Karbominohemoglobin)
c.
Pertukaran klorida
- CO2 + H2O -------> HCO3
- H2CO3 -------> H+ dan HCO3
- H+ di ikat Hb, krn bersifat racun dalam sel
- HCO3 --------> ke plasma darah
- HCO3 ---------> diganti oleh Cl-
Gangguan
pada alat pernapasan
Kelainan Dan Penyakit Pada Sistem Pernapasan Alat-alat
pernapasan merupakan organ tubuh yang sangat penting. Jika alat ini terganggu
karena penyakit atau kelainan maka proses pernapasan akan terganggu, bahkan
dapat menyebabkan kematian.Berikut akan diuraikan beberapa macam gangguan yang
umum terjadi pada saluran pernapasan manusia.
1. Influenza (flu),
penyakit yang disebabkan oleh virus influenza. Gejala yang ditimbulkan antara
lain pilek, hidung tersumbat, bersin-bersin, dan tenggorokan terasa gatal.
2. Asma atau sesak
napas, merupakan suatu penyakit penyumbatan saluran pernapasan yang disebabkan
alergi terhadap rambut, bulu, debu, atau tekanan psikologis. Asma bersifat
menurun.
3. Tuberkulosis
(TBC), penyakit paru-paru yang diakibatkan serangan bakteri mycobacterium
tuberculosis. Difusi oksigen akan terganggu karena adanya bintil-bintil atau
peradangan pada dinding alveolus. Jika bagian paru-paru yang diserang meluas,
sel-selnya mati dan paru-paru mengecil. Akibatnya napas penderita
terengah-engah.
4. Macam-macam
peradangan pada sistem pernapasan manusia: Rinitis, radang pada
rongga hidung akibat infeksi oleh virus, missal virus influenza.Rinitis juga
dapat terjadi karena reaksi alergi terhadap perubahan cuaca, serbuk sari, dan
debu. Produksi lendir meningkat. Faringitis, radang pada faring
akibat infeksi oleh bakteri Streptococcus. Tenggorokan sakit dan tampak
berwarna merah. Penderita hendaknya istirahat dan diberi antibiotik.Laringitis,
radng pada laring. Penderita serak atau kehilangan suara. Penyebabnya antara
lain karena infeksi, terlalu banyak merokok, minum alkohol, dan terlalu banyak
serak.Bronkitis, radang pada cabang tenggorokan akibat infeksi.
Penderita mengalami demam dan banyak menghasilkan lendir yang menyumbat batang
tenggorokan.Sinusitis, radang pada sinus. Sinus letaknya di daerah pipi
kanan dan kiri batang hidung. Biasanya di dalam sinus terkumpul nanah yang
harus dibuang melalui operasi.
5. Asfikasi, adalah
gangguan pernapasan pada waktu pengangkutan dan penggunaan oksigen yang
disebabkan oleh: tenggelam (akibat alveolus terisi air), pneumonia (akibatnya
alveolus terisi cairan lendir dan cairan limfa), keracunan CO dan HCN, atau
gangguan sitem sitokrom (enzim pernapasan).
6. Asidosis, adalah
kenaikan adalah kenaikan kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah,
sehingga pernapasan terganggu.
7. Difteri, adalah
penyumbatanpada rongga faring atau laring oloeh lendir yang dihasilkan kuman
difteri.
8. Emfisema, adalah
penyakit pembengkakan karena pembuluh darahnya kemasukan udara.
9. Pneumonia,
adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus atau bakteri pada alveolus
yang menyebabkan terjadinya radang paru-paru.
10. Wajah adenoid
(kesan wajah bodoh), disebabkan adanya penyempitan saluran napas karena
pembengkakan kelenjar limfa atau polip, pembengkakan di tekak atau amandel.
11. Kanker
paru-paru, mempengaruhi pertukaran gas di paru-paru. Kanker paru-paru dapat
menjalar ke seluruh tubuh. Kanker paru-paru sangat berhubungan dengan aktivitas
yang sering merokok. Perokok pasif juga dapat menderita kanker paru-paru.
Penyebab lainnya yang dapat menimbulkan kanker paru-paru adalah penderita
menghirup debu asbes, radiasi ionasi, produk petroleum, dan kromium.
Pengaruh Rokok Terhadap Kesehatan
Kandungan Asap RokokAsap rokok yang dihirup seorang perokok
mengandung komponen gas dan partikel.komponen gas terdiri dari karbon
monoksida, karbon dioksida, hydrogen sianida, amoniak, oksida dari nitrogen,
dan senyawa hidrokarbon. Adapun komponen partikel terdiri dari tar, nikotin,
benzopiren, fenol, dan kadmium.
Asap yang dihembuskan para perokok dapat di bagi atas asap
utama dan asap samping. Asap utama merupakan asap tembakau yang dihirup
langsung oleh perokok, sedangkan asap samping merupakan asap tembakau yang
disebarkan ke udara bebas, yang akan dihirup oleh orang lain atau perokok
pasif. Terdapat 4000 jenis bahan kimia dalam rokok, dan 40 jenis di antaranya
bersifat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker), dimana bahan racun ini lebih
banyak didapatkan pada asap samping. Misalnya karbon monoksida, 5 kali lipat
lebih banyak ditemukan pada asap samping daripada asap utama , benzopiren 3
kali, dan ammonia 50 kali. Bahan bahan ini dapat bertahan di ruangan berjam jam
lamanya.
Penyakit Akibat Merokok.
Merokok dapat menyebabkan perubahan struktur dan fungsi
saluran pernapasan dan jaringan paru-paru. Akibat perubahan anatomi saluran
pernapasan tersebut, pada perokok akan timbul perubahan fungsi paru-paru.
Merokok juga merupakan penyebab timbulnya penyakit obstruksi
paru menahun, termasuk emfisema (pembengkakan paru-paru), bronkitis kronis, dan
asma. Merokok menjadi pemicu utama penyebab penyakit kanker paru-paru. Hubungan
tersebut telah diteliti dan akhirnya secara tegas memang bahwa rokok sebagai
penyebab utama kanker paru-paru.
Dibandingkan dengan bukan seorang perokok, kemungkinan
timbulnya kenker paru-paru pada perokok mencapai 10-30 kali lipat.Gangguan yang
ditimbulkan akibat merokok antara lain sebagai berikut.
1. Jantung KoronerMerokok menjadi faktor utama penyebab
penyakit pembuluh darah jantung koroner. Merokok juga berakibat buruk bagi
pembuluh darah otak dan pembuluh darah perifer.
2. StrokePenyumbatan pembuluh darah otak yang bersifat
mendadak sehingga pecah banyak dikaitkan dengan kegiatan merokok. Risiko stroke
dan risiko kematian lebih tinggi pada perokok dibandingkan bukan perokok
3. Memudahkan Terjangkit AIDSDalam penelitian yang banyak
dilakukan di amerika serikat dan inggris, didapatkan kebiasaan merokok
memperbesar kemungkinan timbulnya AIDS pada pengidap HIV. Pada kelompok
perokok, AIDS timbul rata-rata dalam 8,17 bulan, sedangkan pada kelompok bukan
perokok timbul setelah 14,5 bulan. Ternyata merokok menurunkan kekebalan tubuh
sehingga lebih mudah terkena AIDS.
4. Gangguan Fisiologis Nikotin menyebabkan ketagihan. Selain
itu, nikotin juga merangsang pelepasan andrenalin, meningkatan frekuensi
jantung, tekanan darah, dan kebutuhan oksigen jantung. Nikotin juga mengganggu
kerja saraf, otak, dan banyak bagian tubuh lainnya. Nikotin juga dapat
mengaktifkan trombosit sehingga terjadi adhesi (penempelan) trombosit ke dalam
pembuluh darah. Karbon monoksida melarutkan hemoglobin, sehingga persediaan
opksigen untuk jaringan tubuh menurun. CO menggantikan tempat oksigen di
hemoglobin, mengganggu pelepasan oksigen, dan mempercepat aterosklerosis
(pengapuran/penebalan dinding pembuluh darah). CO membuat darah mengental dan
mudah menggumpal.
B. SISTEM PERNAPASAN VERTEBRATA
Vertebrata terdiri dari lima kelompok, yaitu ikan, katak,
reptilia, burung dan mamalia.
Kelima anggota vertebrata tersebut memiliki
susunan alat dan sisitem pernapasan berbeda. Akan dibahas Sbb.
A. Sistem Pernapasan Pada Ikan
Ikan hanya dapat hidup di air dan mempunyai alat pernapasan
yang khusus. Ikan bernapasa dengan insang yang terdapat pada sisi kanan dan
kiri kepala. Ikan bertulang sejati misalnya ikan mas, mempunyai tutup insang
atau disebut operculum. Insang mempunyai lembaran yang halus yang banyak
mengandung kapiler darah sehingga berwarna merah.Pada beberapa jenis ikan,
rongga insangnya meluas membentuk lipatan tidak teratur yang disebut labirin.
Rongga labirin berguna untuk menyimpan udara sehingga ikan tersebut dapat hidup
di lingkungan yang kurang oksigen.
B. Sistem Pernapasan Pada Katak
Katak mempunyai daur hidup di dua alam yang berbeda yaitu di
darat dan di air. Oleh karena itu katak disebut hewan amfibi. Waktu katak masih
berbentuk larva, berudu hidup di air dan bernapas dengan insang.
Berudu memiliki 3 pasang insang luar yang terdapat di
belakang kepala. Insang luar terdiri atas lembaran halus yang banyak mengandung
kapiler darah. Apabila insang ini bergetar, maka air disekelilingnya selalu
berganti dan oksigen yang larut dari air di sekeliling insang ini berdifusi
masuk ke dalam pembuluh kapiler darah. Seiring dengan pertumbuhan berudu,
timbul celah insang dan terbentuk insang dalam. Insang dalam mempunyai tutup
insang seperti pada ikan. Kemudian berudu perlahan-lahan menjadi katak dewasa.
Katak dewasa bernapas menggunakan paru-paru dan kulit. Jika dari kulit Oksigen
dari udara berdifusi melalui kulit yang basah kiemudian masuk ke pembuluh
kapiler darah. Oleh karena itu katak sering berada di tempat berair supaya
kulitnya tetap lembab. Selain itu selaput kulit pada rongga mulutnya juga di
gunakan untuk memasukkan oksigen ke dalam darah secara difusi.
C. Sistem Pernapasan Pada Reptilia
Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi
pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit
disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung,
trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung
kepala atau moncong. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan
tulang rusuk.
D. Sistem Pernapsan Pada Burung
Burung ketika terbang digerakan oleh otot-otot dada. Ketika
terbang gerakan otot dada dapat mengganggu pengambilan oksigen oleh paru-paru.
Oleh karena itu, selain dengan bernapas dengan paru-paru, burung mempunyai alat
bantu yang bernama kantong udara.
D. Sistem
Pernapasan Pada Burung
Burung mempunyai saluran pernapasan
yang terdir atas lubang hidung, trakea, bronkus dan paru-apru. Pada bagian
bawah trakea terdapat alat suara disebut siring. Burung mempunyai alat bantu
pernapasan yang disebut pundi-pundi udara yang berhubungan dengan paru-paru.
Fungsi pundi-pundi udara antara lain untuk membantu pernapasan dan membantu
membesarkan rongga siring sehingga dapat memperkeras suara. Proses pernapasan
pada burung terjadi sebagai berikut. Jika otot tulang rusuk berkontaksi, tulang
rusuk bergerak ke arah depan dan tulang dada bergerak ke bawah. Rongga dada menjadi
besar dan tekanannya menurun. Hal ini menyebabkan udara masuk ke dalam
paru-paru dan selanjutnya masuk ke dalam pundi-pundi udara. Pada waktu otot
tulang rusuk mengendur, tulang rusak bergerak ke arah belakang dan tulang dada
bergerak ke arah atas. Rongga dada mengecil dan tekanannya menjadi besar,
mengakibatkan udara keluar dari paru-paru. Demikian juga udara dari pundi-pundi
udara keluar melalui paru-apru. Pengambilan oksigen oleh paru-paru terjadi pada
waktu inspirasi dan ekspirasi. Pertukaran gas hanya terjadi di dalam paru-paru.
Kantong udara mempunyai fungsi :
1. membantu pernapasan pada waktu terbang
2. membantu memperbesar ruang siring sehingga dapat
memperkeras suara
3. menyelubungi alat-alat dalam rongga tubuh hingga tidak
kedinginan
4. membantu mencegah hilangnya panas badan yang terlalu besar
Saluran pernapasan yang terdiri atas lubang hidung, trakea,
bronkus, dan paru-paru. Pada percabangan tenggorokan terdapat alat suara atau
siring. Siring adalah selaput suara yang bergetar dan menghasilkan bunyi jika
dilewati udara