FISIOLOGI SISTEM RESPIRASI (Bag.II) & FISIKA DALAM SISTEM RESPIRASI Oleh : dr. Neni Destriana

Difusi Gas Pernafasan Pertukaran gas antara alveolus dan kapiler pulmoner, serta kapiler pulmoner dan sel jaringan melibatkan suatu proses difusi pasif melalui perbedaan gradien tekanan pasial. Difusi Gas terjadi dari daerah dengan tekanan pasial tinggi ke tekanan parsial rendah

Difusi Gas Pernafasan Terdapat perbedaan tekanan parsial antara alveolus dan kapiler paru sehingga proses perpindahan gas (difusi) dapat terjadi

Tekanan Parsial Udara Atmosfer mengandung campuran gas-gas, gambaran tipikal udara atmosfer terdiri dari 79% nitrogen (N2), 21% Oksigen (O2), yang sebagian kecil bercampur dengan CO2, H2O, polutan, dan gas-gas lain. Tiap partikel gas punya tekanannya sendiri sesuai dengan presentase nya dalam udara atmosfer (760mmHg), tekanan masing-masing gas dalam suatu campuran gas disebut dengan tekanan pasial Tekanan Pasial N2 (PN2) : 79% x 760mmHg = 600 mmHg Tekanan Pasial O2 (PO2) : 21% x 760mmHg = 160 mmHg

Tekanan Parsial Udara Atmosfer yang masuk ke dalam saluran pernafasan akan mengalami serangkaian proses pencampuran udara dengan uap air serta proses humidifikasi atau pelembapan udara. Proses humidifikasi menyebabkan dilusi tekanan parsial gas yang diinspirasi terhadap uap air dengan tekanan H2O sebesar 47 mmHg. Terjadi perubahan tekanan parsial udara yang mencapai alveolus yaitu sebesar : PH2O : 47 mmHg PN2 : 563 mmHg PO2 : 100 mmHg

Difusi Oksigen (O2) Pada keadaan normal, tekanan parsial O2 (PO2) dalam alveolus sebesar 100mmHg, dan PO2 dalam kapiler pulmoner sebesar 40 mmHg. Akibat adanya perbedaan tekanan ini O2 berpindah dari alveolus ke dalam kapiler. Sel darah – sel darah dalam kapiler paru lalu mengikat O2 yang berpindah, sehingga menyebabkan PO2 kapiler paru ikut meningkat sesuai dengan PO2 di alveolus sebesar 100mmHg. Hal tersebut menyebabkan PO2 kapiler lebih tinggi dari PO2 di jaringan (sebesar 40 mmHg) sehingga O2 dapat berpindah ke sel-sel jaringan untuk keperluan metabolisme.

Difusi Karbondioksida (CO2) Sel-sel pada jaringan yang melakukan metabolisme akan menghasilkan banyak CO2, sehingga menyebabkan peningkatan konsentrasi CO2 dalam sel dan tekanan parsialnya (PCO2) lebih tingi sebesar 45 mmHg, sedangkan PCO2 dalam kapiler sebesar 40 mmHg CO2 berpindah dari sel ke kapiler, menyebabkan PCO2 di kapiler ikut meningkat setara dengan PCO2 sel sebesar 45 mmHg. Hal tersebut menyebabkan PCO2 kapiler lebih tinggi dari PCO2 di alveolus (sebesar 40 mmHg) sehingga CO2 dapat berpindah ke kapiler ke alveolus untuk kemudian dibuang kembali ke atmosfer.

Difusi O2 dari alveolus ke kapiler Difusi CO2 dari kapiler ke alveolus Difusi O2 dan CO2 Difusi O2 dari alveolus ke kapiler Difusi CO2 dari kapiler ke alveolus

Perbedaan tekanan parsial O2 dan CO2 di kapiler dan jaringan Difusi O2 dan CO2 Perbedaan tekanan parsial O2 dan CO2 di kapiler dan jaringan

Faktor Pendukung Kecepatan Difusi Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan perpindahan gas melalui membran alveolus yaitu sebagai berikut : Faktor Pengaruh pada kecepatan perpindahan gas di membran alveolar Perbedaan Tekanan Parsial O2 dan CO2 Kecepatan difusi meningkat sesuai dengan peningkatan perbadaan tekanan parsial Permukaan area membran alveolus Kecepatan difusi meningkat sesuai dengan peningkatan area permukaan membran alveolus Ketebalan jarak yang memisahkan membran alveolus dan kapiler Semakin tebal pemisah antara alveolus dan kapiler, semakin menurun kecepatan difusinya. Konstansi Difusi (Berhubungan dengan kelarutan gas dan berat molekul) Kecepatan difusi meningkat sesuai dengan peningkatan konstansi difusi

Pengaruh Area Permukaan Membran Alveolus Saat beraktivitas akan terjadi peningkatan Volume Tidal (TV) sehingga alveolus terisi lebih banyak O2 Membran alveolar meregang  luas permukaannya meningkat dan ketebalannya menjadi menurun Perpindahan gas (difusi) ikut meningkat, Gas yang berpindah menjadi lebih banyak. Keterangan : Pada penyakit emfisema dinding alveolus mengalami kerusakan  banyak alveolus yang kolaps  luas area alveolus berkurang  proses difusi lebih sulit dilakukan

Pengaruh Area Permukaan Membran Alveolus Dinding antara alveolus menghilang karna rusak sehingga alveolus menyatu lebih besar tapi tidak berfungsi efektif Alveolus Normal Kerusakan pembuluh darah sekitar alveolus Perbandingan Alveolus dalam keadaan normal dan pada penyakit emfisema

Pengaruh Ketebalan Barrier Jika terjadi peningkatan ketebalan penghalang (barrier) antara membran alveolus dan kapiler Kecepatan difusi akan menurun karna gas memerlukan waktu yang lebih lama untuk berpindah Contoh penyakit yang menyebabkan peningkatan ketebalan barrier : Pada Edema paru  terjadi akumulasi berlebihan cairan interstitial antara alveolus dan kapiler paru  ketebalan penghalang meningkat  difusi sulit terjadi  sesak nafas Pada Pneumonia  terjadi akumulasi cairan inflamasi di sekitar alveolus  mengganggu difusi Pada penyakit Fibrosis Paru  terjadi iritasi kronis yang menyebabkan penebalan dan kekakuan membran alveolus  mengganggu difusi

Sekian Trimakasih *_*