Mekanisme pernapasan EkspirasiUdara cendrung mengalir dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah, yaitu menuruni gradient tekanan.[1Dalam proses pernapasan selalu terjadi dua siklus, yaitu inspirasi (menghirup udara) dan ekpirasi (menghembuskan udara). Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.[2]Pada pernapasan dada, ekspirasi merupakan mekanisme pengeluaran udara atau relaksasi otot intercostalis yang berkontraksi ketika terjadinya proses inspirasi. [1][2]Pada akhir inspirasi, otot inspirasi melemas. Seperti yang diketahui bahwa posisi diafragma yang berbentuk seperti kubah akan kembali pada bentuk awalnya ketka selesai terjadinya inspirasi atau ketika melemas. Ketika otot intercostal external melemas, sangkar iga yang sebelumnya terangkat trurun karena gravitasi. Tanpa gaya-gaya yang menyebabkan ekspansi dinding dada (dan karenanya, ekspensi paru) maka dinding dada dan paru yang semula teregang mengalami recoil ke ukuran prainspirasinya karena sifat-sifat elastiknya, seperti balon teregang yang dikempiskan. Sewaktu paru kembali mengecil, tekanan intra alveolus meningkat, karena jumlah molekul udara yang lebih banyak yang semula terkandung didalam volume paru yang besar diakhir inspirasi kini termampatkan ke dalam volume yang lebih kecil. Pada ekpirasi biasa tekanan intra-alveolus meningkat sekitar 1 mm Hg. Udara kini meninggalkan paru menuruni gradient tekanannya dari tekanan intra-alveoulus yang lebih tinggi ke tekanan atmosfer yang lebih rendah. Aliran keluar udara berhenti ketika tekanan intra-alveolus menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan gradient tekanan tidak ada lagi. [1][2][3]

gambar 0.1. Mekanisme pernapasansumber. http://4.bp.blogspot.com/-3jk1NKp8hyc/T8wCqOZXaNI/ABc/ikLpGgnwMcs/s1600/inspirasi.jpg

Pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida terjadi melalui proses difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membrane sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah.[2] Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus oksigen mengalami difusi ke kapiler arteri paru-paru. Masuknya oksigen dari luar menyebabkan tekanan parsial oksigen (PO2) di alveolus lebih tinggi dibandingkan dengan PO2 di kapiler arteri paru-paru. Karena proses difusi selalu terjadi dari daerah yang bertekanan tinggi ke derah bertekanan rendah , oksigen akan bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru.[2]

Gambar 0.2 Pertukaran oksigen dan karbondioksida

sumber : (Campbell et al, 2003)Pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida terjadi melalui proses difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membrane sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah.[1][2]Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus oksigen mengalami difusi ke kapiler arteri paru-paru. Masuknya oksigen dari luar menyebabkan tekanan parsial oksigen (PO2) di alveolus lebih tinggi dibandingkan dengan PO2 di kapiler arteri paru-paru. Karena proses difusi selalu terjadi dari daerah yang bertekanan tinggi ke derah bertekanan rendah , oksigen akan bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru.[1][2]

Gambar 0.3 Mekanisme pertukaran oksigen dan karbondioksidasumber: (Campbell et al, 2000)Oksigen di kapiler arteri diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin sampai jenuh. Makin tinggi tekanan parsial oksigen di alveolus, semakin banyak oksigen yang terikat oleh hemoglobin dalam darah. Oksigen yang berikatan dengan hemoglobin akan membentuk oksihemogblobin. Reaksi antara hemoglobin dan oksigen berlangsung secara reversible (bolak-balik) yang dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu suhu, pH, konsentrasi oksigen dan karbon dioksida, serta tekanan parsial.

Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke jaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh untuk digunakan dalam proses respirasi. Di dalam sel-sel tubuh atau jaringan tubuh, oksigen digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbondioksida yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut menyebabkan tekanan parsial karbon dioksida atau PCO2 dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan PCO2 dalam kapiler vena sel-sel tubuh. Oleh karena itu, karbon dioksida dapat berdifusi dari sel tubuh ke kapiler vena sel tubuh yang kemudian akan dibawa oleh eritrosit menuju paru-paru. Di paru-paru terjadi difusi CO2 dari kapiler vena menuju alveolus. Proses tersebut terjadi karena tekanan parsial CO2 pada kapiler vena lebih tinggi daripada tekanan parsial CO2 dalam alveolu. Karbondioksida akhirnya akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.[2][3]DAFTAR PUSTAKA1. Sherwood L. Fisiologi Manusia: dari sel ke sistem. 6th ed. Jakarta: EGC; 2012

2. Ganong W F. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed.22.Jakarta: EGC, 2008

3. Guyton A C, Hall J E. 2011. Guyton dan Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 12th ed. Ilyas E I I, Widjajakusumah D, Tanzil A, Santoso D I S, Siagian M, Hardjatno T, Yolanda S, Redjeki S, Andraini T, Thamrin E S, editor. Singapore: Saunders Elsevier