Gangguan Keseimbangan Asam Basa karena Keracunan Morfin

Carla Oktavia Heryanti

10.2013.170

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

carlaoctavia@windowslive.com

Pendahuluan

Pernapasan merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan dua proses yang

berbeda tetapi saling berhubungan yaitu pernapasan seluler dan pernapasan mekanik.

Pernapasan seluler adalah proses dimana sel memperoleh energi melalui pemecahan molekul

organik. Pernapasan mekanik adalah proses melalui kebutuhan oksigen untuk pernapasan

seluler diserap dari atmosfir kedalam sistem vaksular darah dan proses melalui

karbondioksida dikeluarkan ke atmosfir. Pernapasan mekanik terjadi di dalam sistem

pernapasan.

Sistem pernapasan memiliki dua komponen fungsional, sistem konduksi untuk

mengangkut gas-gas ekspirasi dan inspirasi antara atmosfir dan sistem sirkulasi sebagai

permukaan untuk pertukaran pasif gas antara atmosfir dan darah. Selain sistem pernapasan,

adapula mekanisme untuk mencegah agar tidak terjadi suatu keadaan dimana keasaman di

dalam tubuh meningkat ataupun menurun, diperlukan suatu keseimbangan yaitu

keseimbangan asam basa. Keseimbangan asam basa ini dipegaruhi oleh beberapa faktor,

antara lain sistem penyangga (buffer), pusat pernapasan dan ginjal.

Struktur Saluran Pernapasan Bawah

1. Larynx

Larynx adalah tabung tak teratur yang menghubungkan pharynx dengan trachea.

Didalam lamina propia terdapat jumlah tulang rawan laryngeal. Tulang rawan yang lebih

besar (thyroid, cricoid, dan kebanyakan arythenoid) adalah tulang rawan hialin, dan

beberapa di antaranya mengalami perkapuran pada orang tua. Tulang rawan yang lebih

1

kecil (epiglottis, cuneiform, corniculatum, dan ujung arythenoid) adalah tulang rawan

elastis. Ligament mengikat tulang-tulang rawan. Fungsi sebagai penyongkong (menjaga

agar jalan napas terbuka), tulang rawan ini berfungsi sebagai katup untuk mencegah

makanan atau cairan yang ditelan memasuki trachea, dan juga berfungsi sebagai alat

pengahasil nada suara untuk fonasi.

Kerangka laring terdiri atas cartilagi thyroidea yang terdiri atas dua lembaran

segiempat yang bersatu di depan bagaikan haluan kapal, pada ujungnya terdapat suatu

takik yaitu incisura thyroidea superior, cartilago cricoidea yang berbentuk cincin

stempel.

Kartilago arythenoidea yang duduk pada tepi atas lamina cartilago cricoidea

berbentuk limas segitiga, mempunyai 3 permukaan yaitu medial, dorsal dan lateral,

sebuah permukaan sendi basal dan tiga taju, taju – taju tersebut adalah taju muskular,

processus vocalis dan puncak kartilago aritenoidea. Epiglottis berbaring pada bagian

tengah permukaan dalam cartilago thyroidea, mempunyai tangkai yang membentuk

tuberkulum epiglotticum dibawah mukosa dan sebuah lamina lonjong yang cekung ke

arah posterior.

Otot – otot yang ada pada larynx yaitu otot – otot supra dan infrahyoid, otot

cricothyroideus, otot cricoarythenoidus posterior, otot cricoarythenoideus lateralis, otot

vocalis, otot thyroarythenoideus, otot arythenoideus oblique dan transversus dan otot

aryepiglotticus.

2. Trachea

Trachea merupakan tuba dengan panjang 10 – 12 cm dan diameter 2,5 cm serta

terletak diatas permukaan anterior oesophagus. Tuba ini merentang dari larynx pada area

vertebrae cervical VI sampai area vertebrae thoracal V, tempatnya membelah menjadi

dua bronchus utama. Trachea tetap dapat terbuka karena adanya 16 – 20 cincin cartilago

berbentuk huruf C. Ujung posterior mulut cincin dihubungkan oleh jaringan ikat dan otot

sehingga memungkinkan ekspansi oesophagus. Trachea juga dilapisi oleh epithelium

respiratorik yang mengandung banyak sel goblet.

Susunan yang demikian memberi trachea keleluasaan gerak yang besar, sedangkan

cincin-cincin tulang rawannya memungkinkannya menahan tekanan dari luar yang dapat

menutup jalan napas. Di luar tulang rawan terdapat lapisan jaringan ikat padat dengan

banyak serat elastin. Dinding posterior trachea tidak dilengkapi tulang rawan dan sebagai

2

gantinya, terdapat pita tebal dari otot polos yang terorientasi melintang yang ujung-

ujungnya berbaur dengan lapisan jaringan ikat padat di luar tulang rawan tadi.

Dengan menggunakan mikroskop elektron dapat terlihat 6 jenis sel yaitu sel bersilia,

sel goblet, sel sikat, sel basal, dan sel sekretorik / bergranula. Sel bersilia mempunyai

silia yang panjang, aktif, motil yang bergerak ke arah pharynx. Sel goblet mensintesa dan

mensekresi lendir, mempunyai apparatus golgi dan retikulum endoplasma kasar di basal

sel. Pada sel goblet da mikrovili di apex dan mengandung tetesan mukus yang kaya akan

polisakarida.

Sel sikat mempunyai mikrovili di apex yang berbentuk seperti sikat. Ada dua macam

sel sikat, yaitu sel sikat 1 yang mempunyai mikrovili sangat panjang dan sel sikat 2 yang

dapat berubah menjadi sel pendek. Sel basal merupakan sel induk yang akan bermitosis

dan berubah menjadi sel lain. Sel sekretorik / bergranula memiliki diameter 100 – 300

milimikron.

3. Bronchus

Bronchus kanan dan kiri berjalan ke bawah dan ke luar dari bifurkasio trachea ke

hilus masing-masing paru. Bronchus utama kanan lebih pendek, lebih lebar, dan lebih

vertikal letaknya daripada yang kiri. Oleh karena itu benda asing yang terhirup lebih

cenderung masuk ke bronchi kanan dan terus ke lobus kanan tengah dan lobus bawah

bronchi. Bronchus utama kiri memasuki hilus dan terbagi menjadi bronchus lobus

superior dan inferior. Bronchus utama kanan bercabang menjadi bronchus ke lobus atas

sebelum memasuki hilus dan begitu masuk hilus terbagi menjadi bronchi lobus medial

dan inferior.

Bronchus primer atau ekstrapulmonal becabang dan menghasilkan sederetan bronchi

intrapulmonal yang lebih kecil. Bronchi ini dilapisi oleh epitel bertingkat semu silindris

bersilia, lamina propria tipis, jaringan ikat halus dengan banyak serat elastin dan sedikit

limfosit. Ductus dari kelenjar bronchial submukosa melalui lamina propria untuk

bermuara ke dalam lumen bronchus. Diantara lempeng tulang rawan, jaringan ikat

submukosa menyatu dengan adventisia yang tebal. Pembuluh bronchial yang tampak

pada jaringan ikat bronchus mencakup sebuah arteri, sebuah vena, dan kapiler.

4. Bronchiolus

Bagian ni merupakan segmen intralobularis dengan diameter 1 mm. Bronchiolus tidak

mempunyai tulang rawan atau kelenjar pada mukosanya dan hanya menunjukkan sel-sel

3

goblet tang tersebar dalam epitel segmen permulaan. Pada bronchiolus yang lebih besar,

epitelnya bertingkat toraks tinggi bersilia dan kekompleksannya berkurang dan menjadi

epitel kubis bersilia pada bronchiolus terminalis. Selain sel-sel bersilia, bronchiolus

terminalis juga mempunyai sel-sel clara yang permukaan apikalnya berbentuk kubah

yang menonjol ke dalam lumen. Pemeriksaan pada sel-sel clara manusia berkesimpulan

bahwa itu adalah sel-sel sekretoris akan tetapi hingga sekarang fungsinya tidak diketahui.

Sebagian besar lamina propria terdiri dari otot polos dan serabut-serabut elastin. Otot

bronchus dan bronchiolus dibawah pengawasan nervus vagus dan sistem simpatis.

Perangsangan nervus vagus dapat mengurangi diameter susunan tersebut, sedangkan

perangsangan simpatis menimbulkan efek yang berlawanan.

5. Bronchiolus terminalis

Bronchiolus terminalis mempunyai diameter kecil. Terdapat banyak lipatan mukosa

yang menyolok dan epitelnya bertingkat silindris bersilia dan sedikit sel goblet. Pada

bronchiolus terminalis, epitelnya silindris bersilia tanpa sel goblet. Lapisan otot polos

yang berkembang baik mengelilingi lamina propria tipis, yang pada gilirannya dikelilingi

oleh adventisia. Di dekat bronchiolus terdapat sebuah cabang kecil yaitu arteri

pulmonalis. Bronchiolus ini dikelilingi oleh alveoli paru.

6. Bronchiolus respiratorius

Tiap-tiap bronchiolus terminalis bercabang menjadi 2 bronchiolus atau lebih, yang

berperan sebagai daerah peralihan antara bagian konduksi dan respirasi dari sistem

respirasi. Bagian-bagian bronchiolus respiratorius dibatasi oleh epitel kubis bersilia,

tetapi pada pinggir lubang-lubang alveolaris, epitel bronchiolus dilanjutkan dengan epitel

pembatas alveolus, selapis gepeng. Makin ke distal bronchiolus, jumlah alveoli

bertambah dengan nyata dan jarak antara alveoli jelas makin dekat. Antara alveoli, epitel

bronchiolus terdiri atas epitel kubis bersilia; akan tetapi pada bagian yang lebih distal,

silia mungkin tidak ada. Sepanjang dinding yang sangat banyak mengandung alveoli,

sifat bronchiolus hanya terdapat antara alveoli dan terdiri atas sekelompok kubis yang

terletak diatas pita otot polos dan jaringan penyambung elastin. Karena alveoli

merupakan tempat pertukaran gas digunakan untuk menggambarkan fungsi ganda

segmen jalan pernapasan ini.

Dinding bronchiolus respiratorius dilapisi oleh epitel selapis kuboid. Pada bagian

proksimalnya terdapat silia, namun hilang di bagian distal dari bronchiolus respiratorius.

4

Sebuah ductus alveolaris muncul dari bronchiolus respiratorius dan banyak alveoli

bermuara ke dalam ductus alveolaris. Pada setiap pintu masuk ke alveolus terdapat epitel

selapis gepeng.

7. Ductus alveolaris

Ductus alveolaris dan alveoli dibatasi oleh sel-sel epitel selapis gepeng yang sangat

tipis. Dalam lamina propria sekitar pinggir alveoli merupakan suatu jala-jala sel-sel otot

polos yang saling menjalin. Hanya matriks yang kaya akan serabut elastin dan kolagen

yang menyokong ductus dan alveolinya.

Ductus alveolaris bermuara ke dalam atria, ruang yang menghubungkan sakus

multilokularis alveoli, dua sakus alveolaris atau lebih terbentuk dari tiap-tiap atrium.

Serabut elastin dan kolagen yang banyak sekali membentukjaringan kompleks yang

melingkari lubang-lubang atria, sakus alveolaris dan alveoli. Serabut-serabut elastin

memungkinkan alveoli mengembang waktu inspirasi dan secara pasif berkontraksi waktu

ekspirasi. Kolagen berperanan sebagai penyokong yang mencegah peregangan

berlebihan dan kerusakan kapiler-kapiler halus dan septa alveoli yang tipis.

Dari ujung ductus alveolaris terbuka pintu lebar menuju beberapa sakus alveolaris.

Saluran ini terdiri dari beberapa alveolus yang bermuara bersama membentuk ruangan

serupa rotunda yang disebut atrium. Alveolus paru merupakan kantong yang dibatasi

oleh epitel selapis gepeng yang sangat tipis, yang salah satu sisinya terbuka sehingga

menyerupai busa atau mirip sarang tawon.

8. Alveoli

Secara struktural, alveoli menyerupai kantong kecil yang terbuka pada salah satu

sisinya, mirip sarang tawon. Dalam struktur ini, oksigen dan karbondioksida

mengadakan pertukaran antara udara dan darah.

9. Paru

Ada dua buah paru, yaitu pau kanan dan kiri. Paru kanan mempunyai tiga lobus dan

paru kiri mempunyai dua lobus. Lobus paru terbagi lagi menjadi beberapa segmen. Paru

kanan mempunyai 10 segmen sedangkan paru kiri mempunyai 8 segmen. Paru kanan

batas anterior paru kanan menuju ke bawah dimulai di belakang sendi sternoclavicular

dan mencapai linea mediana pada ketinggiian angulus sterni. Batas paru ini terus ke

bawah melalui belakang sternum pada ketinggian sternocondralis keenam, disini batas

5

bawah melengkung ke lateral dan sedikit ke inferior, memotong iga keeenam di linea

medioclavicularis dan memotong iga ke delapan pada linea medioaksilaris. Batas ini

kemudian menuju ke bagian posterior spinosus vertebra thoracica kesepuluh. Pada

keadaan inspirasi, batas inferior kira-kira turun dua iga. Bagian inferior fissura obliques

paru kanan berakhir di batas bawah paru pada linea medioclavicularis. Lokasi fissura

horizontalis pada ketinggian cartilago ke empat.

Paru kiri atas anterior paru kiri hampir sama dengan batas anterior paru kanan, tetapi

pada ketinggian cartilago iga keempat paru kiri berdeviasi ke lateral karena terdapat

jantung. Batas bawah paru kiri lebih inferior dibandingkan paru kanan karena paru kanan

terbatas oleh hepar. Fissura oblique paru kiri letaknya sama dengan paru kanan. Tidak

seperti pleura, paru jarang meluas ke inferior. Pleura parietalis costalis sering bertemu

berdempetan dengan pleura parietalis diafragmatica membentuk sulcus costophrenicus.

Vaskularisasi paru mendapat darah dari dua system arteri, yaitu arteri pulmonalis dan

arteri bronchialis. Arteri pulmonalis bercabang dua mengikuti bronchus utama kanan dan

kiri untuk kemudian bercabang-cabang membentuk ramifikasi yang memasok darah ke

intersisial paru. Tekanan darah pada arteri pulmonalis sangat rendah sehingga

memungkinkan pertukaran gas dengan baik. Tekanan darah pada pembuluh yang berasal

dari arteri bronchialis lebih tinggi dibandingkan tekanan pada arteri pulmonalis. Darah

yang dipasok oleh arteri bronchialis sampai ke saluran pernapasan, serta interlobular, dan

pleura. Sepertiga darah yang meninggalkan paru melalui vena azygos menuju vena cava

sedangkan yang dua per tiga lagi melalui vena pulmonalis ke atrium kiri.

Fisiologi Mekanisme Pernapasan

Pernapasan yang lazim digunakan mencakup dua proses yaitu pernapasan luar

(eksternal) yang merupakan penyerapan O2 dan pengeluaran CO2 dari tubuh secara

keseluruhan, dan pernapasan dalam (internal) yang merupakan penggunaan O2 dan

pembentukan CO2 oleh sel-sel.

Fungsi utama sistem respirasi ialah untuk membekalkan tubuh dengan oksigen dan

menyingkirkan karbondioksida. Untuk menyempurnakan fungsi ini, sekurang-kurangnya

diperlukan 4 proses yang secara kolektif disebut sebagai respirasi, yaitu :

1) Ventilasi pulmonal : pergerakan udara masuk dan keluar dari paru-paru sehingga

tersedia gas yang terus menerus ditukat dan segar. Biasanya disebut bernapas.

6

2) Respirasi eksternal : pergerakan oksigen dari paru ke darah dan karbondioksida dari

darah ke paru-paru.

3) Transport gas : pengangkutan oksigen dari paru ke jaringan tubuh dan pengangkutan

karbondioksida dari jaringan tubuh ke paru-paru. Hal itu dilakukan dengan sistem

kardiovaskular menggunakan darah sebagai cairan transportasi.

4) Respirasi internal : pergerakan oksigen dari darah ke jaringan tubuh dan

karbondioksida dari jaringan tubuh ke darah.

Ventilasi pulmonal

Ventilasi pulmonal adalah suatu proses mekanik yang mengandalkan pada perubahan

volume pada rongga thoraks atau rongga dada. Perubahan volume membawa kepada

perubahan tekanan yang selanjutnya membawa kepada aliran gas untuk menyeimbangkan

tekanan tersebut. Dalam kata lain, ventilasi pulmonal ialah pertukaran udara antara atmosfer

dengan alveoli di paru-paru atau lebih dikenal sebagai bernapas.

Ventilasi pulmonal terbagi kepada dua yaitu inspirasi dan ekspirasi. Keduanya terjadi

akibat hasil dari perubahan volume thoraks yang menyebabkan udara untuk bergerak dari

tekanan tinggi ke tekanan rendah. Hal ini adalah dimungkinkan karena hukum Boyle, dimana

pada suhu yang konstan, tekanan yang diberikan oleh gas berbanding terbalik dengan volume

gas.

Inspirasi

Proses inspirasi adalah suatu proses aktif dimana otot-otot inspirasi melakukan

kontraksi. Otot utama yang berkontraksi untuk menghasilkan inspirasi sewaktu pernapasan

tenang terdiri dari diaphragma dan otot intercostalis externus. Inspirasi berlaku secara umum

mengikuti urutan peristiwa seperti berikut :

1. Pada permulaan inspirasi, otot-otot inspirasi utama berkontraksi dimana diaphragma

yang dirangsang oleh nervus phrenicus akan bergerak menurun. Apabila diaphragma

berkontraksi, maka akan menyebabkan volume thoraks bertambah secara vertikal.

Apabila otot intercostal externus berkontraksi, maka akan menyebabkan penambahan

volume thoraks pada dimensi lateral dan anteroposterior.

2. Hal ini menyebabkan volume rongga thoraks diperbesar secara keseluruhannya.

Tulang-tulang iga terangkat dan sternum bergerak ke anterior atas dan ke atas.

3. Paru-paru dipaksa meregang dan menjadi luas untuk mengisi rongga thoraks yang

membesar. Volume intrapulmonal meningkat akibat dari regangan paru.

7

4. Apabila paru membesar, tekanan intra alveoli menurun dari 760 mmHg menjadi 759

mmHg (-1 mmHg) dan mengakibatkan tekanan tersebut lebih rendah dari tekanan

atmosfer (760 mmHg).

5. Udara / gas mengalir ke dalam paru-paru menuruni gradien tekanan sehingga tekanan

intra alveol menjadi 0 atau menyamai tekanan atmosfer. Inspirasi kuat melibatkan

kontraksi diaphragma dan otot intercostal externus dengan lebih kuat dengan

membawa otot-otot inspirasi tambahan sama-sama berperan dalam membesarkan lagi

rongga thoraks. Otot-otot inspirasi tambahan antara lain termasuk otot

sternocleidomastoideus, pectoralis major dan scalenus. Kontraksi otot-otot inspirasi

tambahan ini menyebabkan kenaikan sternum dan dua tulang iga pertama sehingga

menyebabkan rongga thoraks bagian atas diperbesar. Perluasan yang lebih ini

menyebabkan penurunan tekanan intra alveol yang lebih dan mengakibatkan

pengaliran udara ke dalam paru dengan lebih banyak.

Ekspirasi

Proses ekspirasi secara umumnya terjadi dimana udara dibawa keluar dari paru.

Ekspirasi tenang merupakan suatu proses pasif dan melibatkan relaksasi otot-otot inspirasi

yaitu diaphragma dan otot intercostal externus. Peristiwa yang terjadi selama ekspirasi antara

lain :

1. Otot-otot inspirasi berelaksasi dimana diaphragma terangkat. Terangkatnya

diaphragma ini mengakibatkan volume rongga thoraks berkurang dalam dimensi

vertikal. Selain itu, relaksasi otot intercostal externus menyebabkan pengurangan

volume rongga thoraks dalam dimensi lateral dan anteroposterior.

2. Relaksasi otot-otot inspirasi membawa kepada pengurangan volume rongga thoraks

secara keseluruhan. Hal ini akan menyebabkan tulang-tulang iga untuk ikut menurun

ke bawah.

3. Jaringan paru yang elastis kembali ke kedudukan semula sesudah teregang. Ini

merupakan daya recoil pasif jaringan paru. Recoilnya paru membawa kepada

berkurangnya volume intrapulmonal.

4. Volume paru yang berkurang mengakibatkan tekanan intra alveol meningkat 760

mmHg menjadi 761 mmHg (+1 mmHg) dan menjadi lebih tinggi dari tekanan

atmosfer.

5. Udara mengalir keluar dari paru menuruni gradient tekanan sehingga tekanan intra

alveol menjadi 0 atau menyamai tekanan atmosfer (760 mmHg).

8

Ekspirasi kuat atau ekspirasi aktif membutuhkan kontraksi dari otot-otot ekspirasi

yaitu otot dinding perut dan otot intercostal internus. Kontraksi otot dinding perut (abdominal

muscles) meningkatkan tekanan intra-abdominal menyebabkan diaphragma terdorong ke atas

dan mengurangi dimensi vertikal rongga thoraks. Kontraksi otot intercostal internus pula

menurunkan volume rongga thoraks dalam dimensi lateral dan anteroposterior dengan

meratakan sternum dan tulang-tulang iga.

Pertukaran Gas

Pertukaran gas di kedua kapiler pulmonal dan kapiler jaringan melibatkan difusi pasif

O2 dan CO2 menuruni gradient tekanan parsial.

Pertukaran gas pulmonal

PO2 dalam udara alveolar adalah 100 mmHg, sementara PO2 pada darah

terdeoksigenisasi dalam kapiler pulmonal sekitar alveoli adalah 40 mmHg. Hal disebabkan

karena tekanan parsial O2 adalah lebih tinggi pada udara alveoli dibandingkan PO2 pada

darah kapiler paru, maka O2 berdifusi dari udara alveolar menembusi membran respiratorik

menuju ke kapiler paru. Sedangkan PCO2 dalam udara alveolar adalah 40 mmHg dan PCO2

dalam kapiler disekitarnya adalah 45 mmHg, sehingga CO2 akan berdifusi dari kapiler ke

alveoli.

Darah yang memasuki kapiler pulmonal mempunyai PCO2 46 mmHg, sedangkan

PCO2 alveolar adalah 40 mmHg. CO2 berdifusi dari darah ke dalam alveoli sehingga PCO2

darah menyamai PCO2 alveolar. Oleh karena itu, darah yang meninggalkan kapiler pulmonal

mempunyai PCO2 40 mmHg dihantar kembali ke jantung dan dipompa ke jaringan tubuh

sebagai darah arteri sistemik.

Faktor yang mempengaruhi difusi gas selain gradient tekanan parsialnya antara lain:

Ketebalan membran respirasi

Penyebab apapun yang dapat meningkatkan ketebalan membran, seperti

edema dalam ruang interstitial atau infiltrasi fibrosa paru-paru akibat penyakit

pulmonar dapat mengurangi difusi.

Area permukaan membran respirasi

9

Pada penyakit seperti emfisema, sebagian besar permukaan yang tersedia

untuk pertukaran gas berkurang dan pertukaran gas mengalami gangguan

berat.

Solubilitas gas dalam membran respirasi

Solubilitas CO2 duapuluh kali lebih besar daripada O2, sehingga CO2

berdifusi melalui membran juga duapuluh kali lebih cepat dari O2.

Pertukaran gas sistemik

PO2 darah arteri yang mencapai kapiler sistemik ialah 100 mmHg dan PCO2

arteri 40 mmHg, sama dengan PO2 dan PCO2 alveolar.

Sel tubuh mengkonsumsi O2 dan menghasilkan CO2 melalui metabolisme

oksidatif. PO2 sel rata-rata sekitar 40 mmHg dan PCO2 kira-kira 46 mmHg

tergantung aktivitas metabolisme sel.

Oksigen berdifusi menuruni gradient tekanan parsial dari darah kapiler

sistemik (PO2 = 100 mmHg) ke dalam sel (PO2 = 40 mmHg) sehingga

kesetimbangan dicapai.

Karbondioksida berdifusi dengan giat keluar dari sel (PCO2 = 46 mmHg) ke

dalam darah kapiler (PCO2 = 40 mmHg) menuruni gradient tekanan parsial

yang terwujud disebabkan penghasilan CO2 yang berterusan.

Semakin giat sel bermetabolisme, PO2 sel semakin menurun sementara PCO2

sel semakin meningkat. Oleh karena itu, jumlah O2 yang ditransfer ke sel dan

jumlah CO2 yang diangkut keluar dari sel tergantung pada kadar metabolisme

sel.

Transport gas

Gas yang terlibat dalam sistem pernapasan ini terdiri dari dua yaitu oksigen dan

karbondioksida. Transport O2 dan CO2 ini umumnya dilakukan oleh darah. O2 yang

diangkut oleh darah kapiler di paru harus ditransport ke jaringan untuk digunakan oleh sel

tubuh. Sebaliknya, CO2 yang dihasilkan pada tingkat sel harus ditransport ke paru untuk

disingkirkan dari tubuh.

10

Transport oksigen

Oksigen yang ada dalam darah terbagi dalam dua bentuk yaitu terlarut secara fisika

dan terikat pada haemoglobin secara kimiawi.

1. O2 yang terlarut secara fisika

Sangat sedikit jumlah O2 yang larut dalam plasma darah (92% air) karena O2

tidak dapat larut dengan baik di dalam cairan tubuh. Jumlah O2 yang terlarut

adalah berbanding lurus dengan tekanan parsial O2 darah (PO2). Semakin

tinggi PO2 semakin tinggi jumlah O2 yang terlarut. Hanya 1,5% dari O2

dalam darah yang dilarut.

2. O2 yang terikat pada haemoglobin (Hb) secara kimiawi

98,5% dari O2 dalam darah yang tidak terlarut terkait dengan haemoglobin.

Komponen heme mengandung 4 atom zat besi (Fe) yang mampu mengikat 1

molekul O2 pada setiap atom Fe, maka tiap molekul Hb dapat mengikat 4

molekul O2.

Hb mengikat O2 untuk membentuk oksihemoglobin (HbO2) yang berwarna

merah tua. Ikatan ini tidak kuat dan reversible.

Hb yang tidak terikat O2 disebut reduced hemoglobin atau deoksihemoglobin

(HHb).

Hb tersaturasi penuh bila seluruh Hb tubuh berikatan secara maksimal dengan

O2.

Kejenuhan Hb dengan O2 mencapai 75% apabila 3 dari 4 atom Fe berikatan

dengan O2. Kejenuhan oksigen = (kandungan oksigen / kapasitas oksigen) x

100

Faktor penting dalam penentuan persen saturasi HbO2 adalah PO2 darah.

Transport karbondioksida

Sewaktu darah arteri mengalir melalui kapiler jaringan, CO2 berdifusi menuruni

gradient konsentrasi dari jaringan ke dalam darah. Karbondioksida di transport dalam darah

melalui beberapa bentuk pengangkutan antara lain :

1. Terlarut secara fisika

Jumlah CO2 yang terlarut dalam darah bergantung pada PCO2. CO2 lebih

mudah larut dalam plasma dibandingkan O2, sehingga lebih banyak CO2 yang

terlarut ke dalam plasma. Akan tetapi, hanya 10% total karbondioksida yang

ditransport melalui cara ini.

11

2. Berikatan dengan hemoglobin

Sebanyak 30% daripada total CO2 berikatan dengan Hb untuk membentuk

karbamino hemoglobin (HbCO2). CO2 mengikat bagian globin pada hemoglobin,

berbeda dengan oksigen yang berikatan dengan bagian heme. Reduced hemoglobin

mempunyai afinitas yang lebih besar terhadap CO2 daripada oksihemoglobin. Oleh

karena itu, pembebasan oksigen daripada hemoglobin pada jaringan membantu dalam

pengambilan karbondioksida oleh hemoglobin. Proses ini dikenali sebagai efek

Haldane.

3. Sebagai bikarbonat

Merupakan transport CO2 yang paling penting. Total CO2 (60%) diangkut

sebagai ion bikarbonat (HCO3-) melalui reaksi :

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Reaksi ini terjadi dengan lambat di dalam plasma tetapi mampu maju dengan

cepat di dalam sel darah merah dengan kehadiran enzim eritrosit, carbonic anhydrase,

dimana ia mengkatalisasi reaksi tersebut. Selain itu, karena kehadiran enzim ini, air

dan CO2 mampu menghasilkan ion bikarbonat dan ion hidrogen tanpa melalui tahap

asam karbonat. Karena konsentrasi ion bikarbonat lebih tinggi di dalam darah

dibandingkan di luar, ion ini akan berdifusi keluar plasma darah. Karena penghantaran

tersebut, darah menjadi positif. Untuk menetralkan sel darah merah, ion klorida (Cl-)

berdifusi masuk ke dalam sel darah merah. Keadaan ini dikenali sebagai cloride shift.

Keseimbangan asam basa

Pengaturan asam basa tubuh merupakan salah satu mekanisme penting tubuh untuk

mempertahankan tingkat keasaman (pH) cairan tubuh. Secara umum, keasaman cairan tubuh

ditentukan berdasarkan pengaturan kadar H+ dalam tubuh karena kadar H+ merupakan faktor

utama yang mempengaruh pH tubuh. Ada tiga faktor utama yang mengatur konsentrasi ion

hidrogen dalam tubuh guna mencegah terjadinya asidosis atau alkalosis, antara lain sistem

penyangga asam-basa (buffer), pusat pernapasan, dan ginjal. Mekanisme tubuh dalam

menjaga keseimbangan pH tubuh melalui tiga mekanisme di atas berlangsung secara

berurutan. Saat terjadi gangguan keseimbangan asam-basa, sistem buffer langsung diaktifkan

sebagai bentuk pertahanan tahap pertama. Apabila gangguan tidak dapat dikompensasi,

12

selanjutnya tubuh mengaktifkan pertahanan tahap kedua melalui mekanisme pernapasan, dan

terakhir melalui mekanime ginjal.

Karena konsentrasi ion hidrogen darah mempengaruhi konsentrasi ion hidrogen cairan

tubuh dan karena darah mudah diambil untuk analisa kimia, darah arteri digunakan sebagai

contoh cairan tubuh dalam mengkaji keseimbangan asam-basa. Evaluasi klinis terhadap

status asam-basa individu mencakup penentuan pH darah arteri, PCO2 dan HCO3-.

Asidosis dan alkalosis

Asidosis dalam cairan tubuh mengacu pada peningkatan konsentrasi H+ di atas

normal atau penurunan pada HCO3- dibawah normal, yang mengakibatkan penurunan pH

cairan tubuh sampai 7,35. Sumber kelebihan ion hidrogen atau perubahan rasio H2CO3 :

HCO3- dapat berupa pernapasan (volatil) atau metabolik (non-pernapasan atau non-volatil).

Asidemia didefinisikan sebagai kondisi keasaman darah yang ditandai dengan nilai pH darah

kurang dari 7,35 dan proses fisiologis yang menyebabkan asidemia didefinisikan sebagai

asidosis.

Alkalosis mengacu pada penurunan konsentrasi H+ cairan tubuh atau kelebihan

HCO3- sehingga meningkatkan pH cairan tubuh sampai diatas 7,45. Sumber penipisan ion

hidrogen adalah eliminasi karbondioksida (hiperventilasi) atau kelebihan metabolik

bikarbonat basa primer. Alkalemia didefinisikan sebagai kondisi alkalin darah yang ditandai

dengan pH arteri lebih besar 7,45. Proses fisiologis yang menyebabkan alkalemia

memastikan istilah alkalosis.

Gangguan keseimbangan asam-basa dapat timbul dari penyebab respiratori atau

metabolik. Empat tipe gangguan asam-basa utama adalah asidosis respiratorik, asidosis

metabolik, alkalosis respiratorik, dan alkalosis metabolik.

13

Kesimpulan

Pernapasan umumnya dibagi menjadi dua, yaitu pernapasan internal dan pernapasan

eksternal. Sistem pernapasan berfungsi untuk memasukkan oksigen ke dalam tubuh dan

mengeluarkan karbondioksida yang diproduksi dalam tubuh. Selain itu, mekanisme

keseimbangan asam basa juga diperlukan untuk menjaga agar kondisi tubuh tetap dalam

keadaan stabil dimana keasaman tubuh dalam rentang yang normal. Ada berbagai macam hal

yang dapat mengganggu keadaan setimbang tersebut. Salah satu penyebab terjadinya

ketidakseimbangan asam basa di dalam tubuh manusia karena konsumsi narkotika, contohnya

morfin. Morfin dapat menyebabkan penurunan aktivitas pusat pernapasan sehingga terjadi

kegagalan sistem pernapasan untuk membuang karbondioksida dari cairan tubuh secepat saat

diproduksi dalam jaringan. Kondisi apapun yang merusak atau mempengaruhi pernapasan

dapat mengakibatkan asidosis pernapasan (respiratorik). Oleh karena itu, hipotesis bahwa

konsumsi morfin secara berlebihan dapat mengganggu keseimbangan asam basa tersebut

diterima.

Daftar Pustaka

1. Santoso G. Anatomi sistem pernapasan. Edisi I. Jakarta: Balai Penerbit FKUI; 2007.

2. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Edisi ke-12. Jakarta: EGC; 2002.

3. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-22. Jakarta: EGC; 2008.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2011.

5. Guyton, Hall. Buku saku fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2011.

6. Tambayong J. Patofisiologi untuk keperawatan. Jakarta: EGC; 2000.

14