Oleh: purbodjati | Maret 12, 2009

Tinjauan Fisiologi Pernafasan Manusia.

Tinjauan Fisiologi Pernafasan Manusia.

(Purbodjati)

I. Pendahuluan.

Energi gerak manusia diperoleh dari metabolisme energi dalam sel otot, yang dalam prosesnya sangat membutuhkan oksigen (O2) yang didapatkan dari pernapasan. Pernapasan merupakan konsekuensi sistem kerja organ tubuh manusia ketika hidup dan beraktivitas untuk saling mendukung dan berkoordinasi dengan organ fisiologis yang lainnya.

II. Sistim Pernapasan.

1. Fungsi Pernapasan.

Fungsi pokok sistim pernapasan adalah mendapatkan O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) dari yang dihasilkan oleh sel tubuh yang merupakan limbah metabolisme energi. (Sherwood, 2001: 411 dan Irianto, 2004: 41)

2. Organ Pernapasan.

Organ utamanya meliputi: Hidung (nares anterior); Faring (nasofaring, orofaring dan laringofaring); Laring; Trakea (batang tenggorok); Bronkus; dan Paru (Pulmonum).

3. Mekanisme dan Jenis Pernapasan.

Di dalam paru terdapat kurang lebih 300 juta alveoli, dan di alveolus terjadi proses pertukaran O2 dari udara (dari alveolus dilepas ke kapiler pulmonal, diterima vena pulmonal, dan selanjutnya Hb O2 dibawa ke jantung untuk dipompa keseluruh tubuh lewat pembuluh nadi arteri); sedangkan karbondioksida (CO2) salah satu limbah metabolisme (dilepas oleh sel diangkut melalui aliran darah pada vena dibawa ke jantung, kemudian melalui arteri pulmonal dibawa ke paru dan CO2 dilepaskan ke alveoli), selanjutnya dinapas keluarkan melalui hidung.

Adapun komposisi udara inspirasi dan ekspirasi dalam respirasi adalah sebagai berikut::

Tabel 1: Perbandingan gas inspirasi dan ekspirasi

(Diambil dari: Irianto, 2004: 202)..

G A S

Nitrogen (N2)

Oksigen (O2)

Karbondiksida (CO2)

Udara inspirasi

79 %

20 %

0,4 %

Udara ekspirasi

79 %

16 %

4 %

(Diambil dari: Irianto, 2004: 202).

Terjadinya proses pernapasan dada adalah menggunakan gerakan otot-otot antar tulang rusuk. Rongga dada membesar karena tulang dada dan rusuk terangkat akibat kontraksi otot-ototnya. Ketika paru mengembang, volume membesar dan tekanan udaranya lebih kecil daripada tekanan udara luarnya. Sedangkan pernapasan perut adalah pernapasan yang menggunakan otot diafragma. Otot-otot sekat rongga dada berkonstraksi sehingga diafragma yang semula cembung menjadi agak rata, sehingga paru mengembang kea rah perut (abdomen). Mekanisme pernapasan mengikuti tertib hukum Boyle ( P1 . V1 = P2 . V2), udara mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah, sehingga udara masuk ke dalam paru.

4. Kecepatan dan Kontrol Pernapasan.

Kecepatan pernapasan dikendalikan secara kimiawi, ketika O2 dari udara (dari alveolus dari dilepas ke kapiler pulmonal, diterima vena pulmonal; dan CO2 dilepaskan ke alveoli, proses keduanya melalui difusi). (Sherwood, 2001: 411) Dan dikendalikan oleh saraf (didalam medulla oblongata, ketika medapat rangsangan akan mengeluarkan impuls yang dirambatkan oleh saraf spinalis ke otot pernapasan, yakni otot diafragma dan otot inerkostalis dengan intensitas konstarksi rata-rata 14 kali per menit.).

5. Perubahan dalam Pernapasan.

Dalam keadaan normal, paru mengandung sekitar 2 sampai 2,5 liter udara selama siklus respirasi, tetapi dapat diisi sampai 5,5 liter atau dikosongkan sampai tersisa 1 liter. (Sherwood, 2001: 430)

Alat untuk mengukur besarnya udara inspirasi dan ekspirasi adalah Spirometer. Terdapat berbagai jenis perubahan volume dalam proses respirasi, yakni:

1) Volume Tidal (TV), adalah volume udara yang masuk atau keluar dari hidung sewaktu bernapas dalam keadaan istirahat, sebanyak 500 Cc.

2) Volume Cadangan ekspirasi (Suplemen), yaitu volume udara ekspirasi yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi normal (tidal), kira-kira 1250 Cc.

3) Volume cadangan inspirasi (komplemen), yaitu volume udara inspirasi yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal (tidal), adalah 3000 Cc.

4) Kapasitas Vital (KV), yaitu sejumlah Volume Suplemen + Volume Tidal + Volume Komplemen; atau sama dengan Volume Udara Maksimal yang dapat dikeluarkan dalam sekali ekspirasi setelah inspirasi maksimal; volumenya 4750 Cc.

5) Volume Residual (VR), nilai rata-ratanya =1200 Cc). Walaupun dilakukan ekspirasi sangat maksimal, selalu terdapat sisa udara dalam paru yang tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa. Ini disebut Volume Residu.

6) Ventilasi semenit, adalah seberapa banyak udara yang dihirup atau dihembuskan (tidak kedua-duanya) dalam waktu satu menit, selanjutnya yang digunakan sebagai ukuran adalah udara yang dikeluarkan (Volume Ekspirasi = VE). Jumlah ini dapat ditentukan dengan mengetahui: 1). Volume Tidal (VT), yaitu berapa banyak jumlah udara yang dihirup dan dikeluarkan setiap daur pernapasan; dan 2). Frekuensi bernapas, yaitu berapa kali bernapas dalam satu menit; Selanjutnya ditulis dengan persamaan sebagai berikut::

E = VT X f

Ventilasi semenit Volume Tidal frekuensi bernapas

( 1 / menit ) (liter) (per menit)

7) Walaupun dilakukan ekspirasi sangat maksimal, selalu terdapat sisa udara dalam paru yang tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa. Ini disebut Volume Residu. Wilmore, dkk dan Foleinsbee, dkk (dikutip oleh Hairy, 1989: 119) membuktikan, bahwa ventilasi semenit seorang atlet sepakbola dalam latihan sepeda ergocycle sebesar 208 liter per menit. Namun demikian volume tidal sangat jarang melebihi 55 % dari kapasitas vital, baik pada atlet maupun bukan atlet.

8) Sedangkan dead space, adalah ruangan udara yang terdapat di dalam rongga hidung, faring, laring, trakea, bronkus dan bronkiolus sebesar 150 Cc, tidak terkontak dengan alveoli, sehingga tidak turut dalam proses pertukaran gas. Jadi pada volume tidal sewaktu inspirasi sebanyak 500 Cc udara segar, hanya 350 Cc (500 – 150), sajalah yang mencapai alveoli yang turut dalam proses pertukaran gas.

III. Pengaruh pernapasan latihan olahraga terhadap Aliran Darah dan Pertukaran Gas.

Ada 8 perubahan fisiologis penting yang perlu dimengerti, yaitu:

1. Didalam jantung ada 2 pompa yang pertama memompa darah meninggalkan jantung dan beredar keseluruh tubuh yang kedua memompa darah ke paru.

2. Serabut otot yang berada didalam jantung saling berhubungan sedemikian rupa sehingga sehingga mereka berfungsi bersama – sama.

3. Jaringan yang terdapat dalam jantung otomatis berdetak sendiri dan mempunyai kemampuan sendiri menghasilkan gerakan yang beraturan.

4. Ada 2 perubahan peredaran utama darah saraf saat latihan yang pertama berhubungan dengan peningkatan jumlah darah dalam jantung dan yang kedua saat pengembalian darah yang dipompa oleh jantung dan bagian non aktif seperti otot.

5. Pengeluaran jantung berhubungan dengan 2 komponen fungsional. Jumlah darah yang dipompa dalam jantung dan banyaknya volume darah yang masuk, keduanya meningkat selama latihan.

6. Pembagian kembali darah mengalir saat latihan melibatkan vasokontraksi di arteri dari tubuh dan vasodilarasi yang terjadi dalam otot menaikkan kadar CO2 dan asam laktat serta penurunan kadar O2.

7. Sistem pengangkutan O2 dalam jantung melibatkan arteri dan oksigen dalam pembuluh darah.

8. Pembelajaran yang berhubungan dengan hukum fisika disebut hemodynamies.

Pernapasan dalam latihan olahraga dalam hubungannya dengan Aliran Darah dan Pertukaran Gas, pada intinya adalah system peredaran dalam darah yang berlangsung dalam jantung dan pertukaran gas dalam paru yang saling berkaitan saat melakukan latihan.

IV. Aplikasi IPTEK Pernapasan Dalam Latihan Olahraga Di Masyarakat.

Diantara berbagai penerapan di kancah ilmiah, adalah:

1. Digunakan untuk studi tentang tingkat hubungan curvalinear antara kebugaran cardiorespiratory dan lingkar pinggang, tebal lemak kulit (penjumlahan skinfolds), dan tekanan darah systolic pada anak-anak dan remaja Eropa, yang meliputi Denmark (Odense), Portugal (Madeira), Estonia (Tartu), dan Norwegia (Oslo). Hasilnya adalah membuktikan adanya tingkat hubungan curvilinear yang signifikan antara kebugaran cardiorespiratory dan lingkar pinggang dan penjumlahan skinfolds ( r2 parsial untuk kebugaran cardiorespiratory adalah 0.09 – 0.26 untuk perbedaan jenis kelamin yang dan kelompok umur). Tekanan darah diastolic dan Systolic juga menunjukkan suatu hubungan curvilinear dengan kebugaran cardiorespiratory, dan kebugaran menerangkan 2% tentang perbedaan tekanan darah systolic. Perbedaan tekanan darah systolic antara paling sedikit dan paling cocok/fit adalah 6 mm Hg. (Klasson-H; LKH; et.all; 2006: 1 dan 14).

2. Riset masalah daya tahan jantung paru, yang hasilnya adalah, bahwa daya tahan jantung paru berdasarkan pengukuran VO2 maks siswa tuna grahita lebih rendah daripada siswa normal. (Tarigan dkk; 2007: 152)

3.

1. Irianto, K; 2004; Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia untuk Paramedis, Penerbit: Yrama Widya – Bandung, email:

2. Klasson-Heggebø, L Klasson-Heggebø, et.all; 2006 ; Graded associations between cardiorespiratory fitness, fatness, and blood pressure in children and adolescents, British Journal of Sports Medicine 2006;40:25-29; doi:10.1136/bjsm.2004.016113, by BMJ Publishing Group Ltd & British Association of Sport and Exercise Medicine, Norwegian University of Sports and Physical Education, Oslo, Norway; sigmund.anderssen@nih.no

3. Sherwood L; 2001; Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem, Edisi 2, Alih Bahasa: Brahm U, ISBN 979-448-542-X, Penerbit: Buku Kedokteran EGC, PO. Box 4276 Jakarta 10042, Telp: 65306283

4. Tarigan, B; dan Maisarah; 2007; Perbedaan Daya Tahan Jantung Paru, Kekuatan, Daya Tahan Dan kelentukan Antara Siswa Tuna Grahita, Tuna Netra Dan Siswa Normal; Disampaikan dalam Seminar Nasional Keolahragaan Indonesia 2007, di Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja Bali, 26 Mei 2007, Penerbit: Unit Penerbitan Undiksha Singaraja Bali, ISBN: 978-979-16317-09.<!–
var u = “sigmund.anderssen”, d = “nih.no”; document.getElementById(“em0”).innerHTML = ‘‘ + u + ‘@’ + d + ”
// –>


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: