1. Bagaimana proses pertukaran gas didalam paru

Fase Pertukaran Udara di Jaringan Tubuh dan Paru-paru.Pada prinsipnya, pertukaran gas yang terjadi di jaringan tubuh dan paruparu terjadi secara difusi mengikuti perbedaan tekanan. Udara yang sampai alveoli memiliki tekanan O2yang lebih tinggi dan tekanan CO2yang lebih rendah dibandingkan dengan darah dalam pembuluh arteri yang melewati alveoli. Jika tekanan udara 1 atmosfer (760 mmHg), dan volume O2adalah 21%, tekanan parsial O2(PO2) di udara bebas adalah 0,21 x 760 mmHg, yaitu sekitar 160 mmHg. Sementara itu, tekanan parsial CO2 (PCO2) diketahui adalah sekitar 0,23 mmHg. Akibatnya, O2dari udara berdifusi melewati epitel alveoli dan kapiler ke dalam darah di dalam kapiler (Campbell, 1998: 845).

Dalam darah, oksigen diikat olehhemoglobin.Hemoglobin adalah protein yang terdiri atas hemin dan globin. Hemin memiliki unsur besi (Fe) yang menjadi pusat dari molekul hemoglobin. Dalam unsur besi ini, terjadi pengikatan oksigen (proses oksigenasi) sehingga terbentukoksihemoglobin(HbO2). Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat 4 molekul O2 . Namun, kemampuan mengikat oksigen ini bergantung pada tekanan oksigen (tekanan udara) di lingkungan luar.

Pada saat yang bersamaan dengan difusi oksigen, terjadi juga difusi CO2dengan arah yang berlawanan, yaitu dari darah ke udara dalam rongga alveoli. Ketika darah meninggalkan kapiler di alveoli, darah tersebut telah memiliki tekanan O2yang lebih tinggi dan tekanan CO2yang lebih rendah. Jantung memompa darah dari paru-paru ke seluruh tubuh. Pertukaran gas di dalam jaringan terjadi dengan prinsip yang sama dengan yang telah diuraikan sebelumnya. Jaringan (sel) memiliki tekanan CO2yang lebih tinggi dan tekanan O2yang lebih rendah dibandingkan dengan darah. Penumpukan CO2terjadi sebagai akibat dari metabolisme sel. Perbedaan tekanan menyebabkan oksigen dalam darah dilepaskan dari oksihemoglobin. Karbon dioksida dalam sel akan berdifusi keluar darah. Akibat perbedaan tekanan parsial dan kelarutan, kurang dari 5% CO2akan tetap berada dalam sel. Di dalam darah, CO2dapat bereaksi dengan H2O dan membentuk asam karbonat (H2CO3). Asam karbonatjuga dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat (HCO3) dengan melepaskan satu atom H+. Atom hidrogen tersebut kemudian ditangkap oleh hemoglobin. Sebagian kecil CO2, yaitu sekitar 30%, berikatan dengan salah satu protein dalam hemoglobin. Sementara itu, 65% CO2diangkut dalam bentuk ion HCO3melalui proses berantai yang disebut dengan proses pertukaran klorida. Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase dalam eritrosit, CO2bereaksi dengan H2O membentuk asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat (HCO3) dengan melepaskan satu atom H+. Asam bikarbonat akan keluar dari eritrosit ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat akan digantikan oleh ion Cl. Dinamika pengikatan dan pelepasan antara asam karbonat dan ion Cldengan ion H+menyebabkan perubahan pada sistem buffer pada darah dan turunnya pH darah. Reaksinya sebagai berikut.

H2O + CO2 H2CO3 HCO3+ H+Ketika darah sampai ke paru-paru, terjadi reaksi yang sama hanya saja dengan arah yang berlawanan.

HCO3+ H+ H2CO3 H2O + CO2Pertukaran Gas O2 dan CO2Bernapas merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan melalui paru-paru. Arti yang lebih khusus yaitupertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan lingkungannya. Pada pernapasan langsung, pengambilan udara pernapasan dilakukan secara langsung oleh permukaan tubuh dan pada pernapasan tidak langsung melalui saluran pernapasan.Manusia bernapas secara tidak langsung, artinya udara pernapasan tidak berdifusi langsung melalui seluruh permukaan kulit. Selaput tipis tempat berlangsungnya difusi gas tersebut terlindung di bagian dalam tubuh,berupa gelembung paru-paru(alveolus). Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitupernapasan luar (eksternal)danpernapasan dalam (internal)