Difusi

Difusi adalah pergerakan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Oksigen terus menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan karbondioksida (CO2) terus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membran kapiler. Perbedaan tekanan pada area membran respirasi akan mempengaruhi proses difusi. Misalnya pada tekanan parsial (P) O2 di alveoli sekitar 100 mmHg sedangkan tekanan parsial pada kapiler pulmonal 60 mmHg sehingga oksigen akan berdifusi masuk dalam darah. Berbeda halnya dengan CO2 dengan PCO2 dalam kapiler 45 mmHg sedangkan alveoli 40 mmHg maka CO2 akan berdifusi keluar alveoli.

Agar memudahkan ini ada pemahaman mendalam dari proses Silahkan cermati

Difusi Gas Melalui Membrana Respirasi

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.

Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi.

Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi.

Contoh yang sederhana adalah peristiwa respirasi adanya gas yang mengalir dari udara ke paru paru , ke alveolus dan berpidah lagi ke pembuluh darah dan berakhir ke sel

Unit alat pernafasan terdiri dari Trachea , Bronchus , Bronkhiolus, yang semua organ pernafasan itu berupa saluran

Saluran dari trachea hingga bronchiolus itu secara pasti membuat gas gas pernafasan akan berjalan menerus berdifusi karena perbedaan tekanan tidak mungkin berhenti ditempat

dari sinilah keelokan Tuhan kemudian menciptakan kantung kantung kecil alveoli agar difusi gas gas sementara bisa berhenti dan mengumpul tidak berjalan terus karena berupa lorong

adanya alveoli sangat baik seperti terminal untuk menaik turunkan penumpang

gas pernafasan yang berhenti memungkinkan terjadinya pengikatan / berdifusi ke dalam pembuluh darah dan memasukkan gas pernafasan ke dalam tubuh sehingga bisa berguna

Gas gas pernafasan yang masuk dan keluar , atrium dan alveoli (kira-kira 300 juta pada kedua paru-paru

masing-masing alveolus mempunyai diameter kira-kira 0,25 mm).

Dinding alveoli sangat tipis, dan di antara banyak dinding itu terdapat berbagai kapiler yang cukup kuat.

Aliran darah pada dinding kapiler merupakan suatu sheet dari peredaran darah.

Jadi jelaslah bahwa gas alveoli hampir sama dengan gas darah kapiler.

Konsekwensinya pertukaran gas antara udara alveoli dan darah volmonaris terjadi di seluruh membrana terminal paru-paru.

Membrana ini disebut membrana respirasi atau membrana vulmonaris.

Kapasitas Difusi Membrana Respirasi

Kemampuan seluruh membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusi

kapasitas difusi yang dapat didefinisikan sebagai volume gas yang berdifusi melalui membran

Setiap menit untuk setiap perbedaan tekanan 1 mm Hg, kapasitas difusi O2 laki-laki muda dewasa pada waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg.

Rata-rata perbedaan tekanan O2 menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal yaitu dalam keadaan bernafas tenang (tidal respiration) kira-kira 11 mm Hg.

Peningkatan tekanan itu menghasilkan kira-kira 230 ml O2 berdifusi normal melalui membrana respirasi setiap menit dari alveolus ke darah

dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O2 pada setiap selnya

kapasitasnya membawa O2 ke dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO2.

Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas

Prinsip dan formula terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas melalui membrana tersebut adalah :

ketebalan membrana

luas permukaan membrana

koefisien difusi gas dalam substansi membrana

perbedaan tekanan antara kedua sisi membrana.

Sering terjadi kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 3 kali dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata pertukaran gas pernafasan normal.

Khusus pada olahragawan, luas permukaan membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun latihan.

Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius terhadap pertukaran gas pernafasan pada manusia , misalnya kakunya alveolus pada penderita TBCDalam hal koefisien difusi masing-masing gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2

Dan Koefisien difusi O2 dua kali lebih cepat dari N2.

Dalam hal perbedaan tekanan gas, tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. misalnya diudara PO2 160 mmHg di Alveolus hanya 105 mmHg , maka terjadilah aliran dari udara ke alveolus , begitu seterusnya

Dengan demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan tekanan gas dalam darah pada O2 maka terjadilah difusi O2 dari alveoli ke arah darah

Tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi terjadi dari darah ke dalam alveoli.

DISFUSI OKSIGEN PARU MANUSIA

Difusi merupakan gerakan molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Difusi gas pernapasan terjadi di membran kapiler alveolar dan kecepatan difusi dapat dipengaruhi oleh ketebalan membran. Peningkatan ketebalan membrane merintangi proses kecepatan difusi karena hal tersebut membuat gas memerlukan waktu lebih lama untuk melewati membrane tersebut. Klien yang mengalami edema pulmonar, atau efusi pulmonar Membrane memiliki ketebalan membrane alveolar kapiler yang meningkat akan mengakibatkan

proses difusi yang lambat, pertukaran gas pernapasan yang lambat dan menganggu proses pengiriman oksigen ke jaringan. Daerah permukaan membran dapat mengalami perubahan sebagai akibat suatu penyakit kronik, penyakit akut, atau proses pembedahan. Apabila alveoli yang berfungsi lebih sedikit maka darah permukaan menjadi berkurang O2 alveoli berpindah ke kapilerparu,CO2kapilerparuberpindahkealveolus.

tekanan udara baik oksigen atau karbondioksida.

Faktor-faktor yang menentukan difusi gas respirasi melintasi membra alveolus dan kapiler darah yaitu sebagai berikut:

a) Permeabilitas epithelium /membran respirasi. Jika membran semakin permeable maka semakin cepat proses difusi.

b) Luas permukaan epithelium/membran respirasi. Semakin luas membran respirasinya, maka semakin cepat proses difusi berlangsung.

c) Tekanan parsial gas yang bergantung pada persentasenya dalam seluruh bagian udara, semakin tinggi tekanan parsial, maka semakin cepat proses difusi berlangsung.

d) Kecepatan sirkulasi darah di paru-paru atau insang. Semakin cepat peredaran darah maka semakin cepat pula proses difusinya.

e) Kecepatan reaksi kimia yang terjadi di dalam darah. Semakin cepat reaksi yang terjadi maka semakin cepat pula preses difusinya.

DIFUSI PARU

Difusi paru adalah proses lanjutan setelah alveoli diventilasi dengan udara segar atau udara luar.

Sedangkan definisi difusi itu sendiri adalah suatu proses dimana molekul-molekul sederhana yang dapat bergerak bebas satu sama lain.

Difusi dapat terjadi apabila terdapat sumber energi yang disertai gerakan molekul itu sendiri.

Arti difusi paru secara umum adalah suatu proses dimana terjadi pertukaran gas yaitu masuknya oksigen dari luar tubuh dan keluarnya gas karbondioksida.

Proses

Dalam difusi terdapat dua proses yaitu:

a.Melalui membran

Udara traktus respiratorius alveoli menembus membrane alveoli.

Pada proses ini mula-mula pernafasan mulai paru-braoli kapiler, memisahkan oksigen darn alveparu di hirup oleh rongga hidung dan titeruskan ke paru-paru. Pada waktu barnafas, oksigen masuk melalui batang tenggorok (trakea) dan pipa bronchial ke alveoli dan erat hubungannya dengan darah kapiler pulmonaris.. Hanya satu lapis membrane yaitu membrane alveoli kapiler, memisahkan oksigen dari daran merah dan dibawa ke jantung. Dari sini dipompa dalam pembuluh darah nadi (arteri) ke semua bagian tubuh. Untuk proses partukaran karbondioksida terjadi dengan arah sebaliknya.

Di dalam paru-paru, karbondioksida adalah salah satu hari buangan metabolisma, menembus membrane alveolar kapiler dari kapiler darah ke alveoli dan setelah melalui pipa bronchial dan trakea, dinafaskan kembali keluar melalui hidung.

b.Tanpa melalui membran

Proses difusi tanpa melalui membrane ini yang dimaksudkan adalah pertukaran antar gas. Separti contoh yaitu antar karbondioksida dengan karbondioksida atau oksigen dengan oksigen.

Oksigen Oksigen / karbondioksda karbon dioksida

Fase difusi

Dalam difusi terdapat tiga fase yaitu:

1. Gas fase diffution : difusi antar gas

2. Membrane fase diffution : difusi melewati membrane

3. Blood fase diffution : difusi gas dalam kapiler dengan gas darah jaringan.

Difusi paru mengikuti hukum difusi

a.Beda konsentrasi

Perbedaan tekanan kedua sisi membran antara tekanan parsial gas dalam alveoli dan dalam darah kapiler paru.

Tekanan parsial : ukuran total molekul gas tertentu yang membentur suatu satuan luas permukaan membran alveolus pada satu satuan waktu.

Tekanan gas dalam darah : jumlah molekul yang berusaha keluar dari dalam arah yang berlawanan.

Perbedaan kedua tekanan ini : kecenderungan netto untuk molekul gas bergerak melalui membran.

Tekanan parsial gas dalam alveoli lebih besar daripada tekanan gas dalam darah (seperti pada oksigen) difusi netto dari alveoli ke dalam darah.

Tekanan gas dalam darah lebih besar daripada tekanan parsial dalam alveoli (seperti pada karbon dioksida) difusi netto dari darah ke dalam alveoli.

b.Penampang tempat difusi

Luas permukaan membran pernafasan dapat berkurang oleh beberapa keadaan

Misalnya: pengangkatan satu paru

Pada enfisema (beberapa alveoli bersatu, dengan penghancuran sebagian dinding alveolus) ruang alveolus lebih besar dari asli, total permukaan membran pernafasan berkurang 5x karena hilangnya dinding alveolus.

Total permukaan berkurang seperempat normal pertukaran gas melalui membran terganggu / keadaan istirahat.

Olahraga berat, sedikit penurunan luas permukaan paru mengganggu pertukaran gas pernafasan

c.Suhu

d.Jarak tebalnya membran pernafasan kadang meningkat

Contoh : cairan edema dalam ruang interstisial membran dan dalam alveoli, sehingga gas-gas pernafasan berdifusi melalui membran dan cairan ini.

Fibrosis paru menambah ketebalan beberapa bagian membran pernafasan

Kecepatan difusi melalui membran berbanding terbalik ketebalan membran

e.Diameter partikel (gas)

f.Koefisien difusi

Untuk memindahkan setiap gas melalui membrane pernafasan bergantung pada kelarutan gas dalam membran, dan berbanding terbalik dengan akar pangkat dua berat molekul gas

Kecepatan difusi dalam membran pernafasan = kecepatan dalam air untuk perbedaan tekanan tertentu CO2 berdifusi 20x lebih cepat dari O2, O2 berdifusi 2x lebih cepat dari nitrogen

Kapasitas Difusi

Merupakan kemampuan membran pernafasan dalam pertukaran gas antara alveoli dan darah paru

Definisi : besarnya gas yang dapat dilepaskan oleh 100 cc darah ke jaringan tubuh setiap 1 menit

Tiap macam gas mempunyai Kapasitas Difusi berbeda sesuai dengan koefisien difusi gas

a.Kapasitas Difusi untuk Oksigen

Dewasa muda : keadaan istirahat 21 ml/menit/mmHg

Artinya : Perbedaan tekanan oksigen rata-rata di antara membran pernafasan selama pernafasan tenang dan normal adalah 11 mmHg. Jika dikali dengan kapasitas difusi (11 x 21 = 230 mililiter oksigen yang berdifusi melalui membran pernafasan tiap menit), nilai ini sama dengan kecepatan pemakaian oksigen tubuh saat istirahat

Perubahan kapasitas difusi oksigen selama kerja fisik

Selama kerja berat (meningkatkan aliran darah paru dan ventilasi alveolus) kapasitas difusi meningkat 3x kapasitas difusi pada keadaan istirahat pada pria dewasa muda sampai maksimum ( 65 ml/menit/mm Hg)

Faktor yang mempengaruhi peningkatan ini:

1)Pembukaan sejumlah kapiler paru yang asalnya tidak aktif / dilatasi ekstra pada kapiler yang telah terbuka meningkatkan luas permukaan darah.

2)Pertukaran yang lebih baik antara ventilasi alveoli dan perfusi kapiler alveolus dengan darah rasio ventilasi-perfusi

Jadi, selama kerja fisik, oksigenasi darah ditingkatkan oleh peningkatan ventilasi alveolus dan memperbesar kapasitas difusi membran pernapasan untuk memindahkan oksigen ke dalam darah.

b.Kapasitas Difusi Karbondioksida

Belum pernah diukur karena : CO2 berdifusi dengan cepatnya hingga perbedaan PCO2 rata-rata dalam darah paru dan alveoli terlalu kecil untuk diukur.

Namun diperkirakan kapasitas difusi CO2 :

keadaan istirahat 400-450 ml/menit/mm Hg.

selama kerja fisik 1200-1300 ml/menit/mm Hg.

Pengukuran Kapasitas Difusi

Kapasitas difusi oksigen dapat dihitung dari pengukuran :

PO2 alveolus

PO2 dalam darah kapiler paru

Kecepatan ambilan oksigen oleh darah

Namun pengukuran PO2 sangat sukar sehingga digunakan Metode Karbon Monoksida