Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi gas melalui membrane pernapasan

Tebalnya membran pernapasan kadang meningkat. Contohnya, akibat cairan edema dalam ruang interstitial membrane dan di dalam alveoli sehingga gas-gas pernapasan kemudian harus bedifusi tidak hanya melalui membaran tetapi juga melalui cairan ini. Demikian juga beberapa penyakit paru yang menyebabkan fibrosis paru, dapat menambah ketebalan beberapa bagian membrane pernapasan. Karena kecepatan difusi melalui membrane berbanding terbalik dengan ketebalan membrane lebih dari dua sampai tiga kali normal dapat menghalangi pertukaran gas secara bermakna.

Luas permukaan membran pernapasan dapat sangat berkurang oleh beberapa keadaan. Misalnya, pengangkatan satu paru seluruhnya mengurangi luas permukaan total hingga sampai stengah dari normal. Juga, pada emfisema, beberapa alveoli bersatu, dengan penghancuran sebagian dinding alveolus. Oleh karena itu, ruangan alveolus baru yang terbentuk jauh lebih besar daripada alveoli yang asli, tetapi jumlah total permukaan membran pernapasan seringkali berkurang sampai lima kali lipat akibat hilangnya dinding alveolus. Bila jumlah total permukaan berkurang sampai mencapai sepertiga hingga seperempat normal, pertukaran gas melalui membran tersebut sangat terganggu, bahkan dalam keadaan istirahat, dan selama pertandingan olahraga dan latihan berat lainnya, bahkan penurunan luas permukaan paru yang paling sedikit pun dapat mengganggu pertukaran gas pernapasan.

Koefisien difusi untuk memindahkan setiap gas melalui membran pernapasan bergantung kepada kelarutan gas dalam membran dan, berbanding terbalik dengan akar pangkat dua berat molekul gas. Kecepatan difusi dalam membran pernapasan hamper sama dengan kecepatannya dalam air. Oleh karena itu, untuk perbedaan tekanan tertentu, karbondioksida berdifusi kira-kira 20 kali lebih cepat dari oksigen. Oksigen berdifusi kira-kira dua kali lebih cepat dari nitrogen.Perbedaan tekanan di antara kedua sisi membran pernapsan adalah perbedaan antara tekanan parsial gas dalam alveoli dan tekanan parsial gas dalam darah kapiler paru. Tekanan parsial menyatakan suatu ukuran jumlah total molekul gas tertentu yang membentur suatu satuan luas permukaan membran alveolus pada satu satuan waktu, dan tekanan gas dalam darah menyatakan jumlah molekul yang berusaha keluar dari darah dalam arah yang berlawanan. Oleh karena itu, perbedaan antara kedua tekanan ini adalah ukuran kecendrungan netto untuk molekul gas bergerak melalui membran. Bila tekanan parsial gas dalam alveoli lebih besar daripada tekanan parsial gas dalam darah, sepeti oksigen, terjadi difsui netto dari alveoli ke dalam darah; bila tekanan gas dalam darah lebih besar daripada tekanan parsial dalam alveoli, seperti karbon dioksida, terjadi difusi netto dari darah ke dalam alveoli.Guyton,Arthur C.& John E. Hall.2007.buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta:EGC.522.