Mengapa gas CO2 yang masuk ke dalam sistem pernapasan kita dapat menyebabkan kematian

KOMPAS.com – Pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi pada paru-paru tepatnya pada organ alveolus dan terjadi melalui proses difusi. difusi merupakan proses pertukaran zat yang berwujud gas. Berikut adalah proses difusi gas O2 dan CO2 dalam paru-paru!

Proses difusi gas oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) pada pernapasan terjadi dalam alveolus. Alveolus adalah kantong udara kecil yang berada di paru-paru.

Difusi gas dalam pernapasan terjadi karena perbedaan tekanan parsial

Terjadinya difusi gas O2 dan CO2 di dalam paru-paru disebabkan perbedaan tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang dihasilkan satu jenis gas dalam suatu kelompok gas.

Tekanan total suatu kelompok gas adalah jumlah dari tekanan parsial gas-gas yang menyusunnya.

Baca juga: Hukum Tekanan Parsial Gas Dalton

Tekanan parsial memengaruhi arah difusi gas. Suatu gas cenderung bergerak dari tekanan parsial yang tinggi ke tekanan parsial yang rendah. Perlu diketahui, bahwa oksigen dan karbon dioksida berdifusi secara mandiri dalam alveolus.

Perbedaan komposisi gas dalam alveolus dan atmosfer

Dalam proses pernapasan, jenis gas dalam alveolus dan atmosfer sama namun memiliki komposisi yang berbeda.

Komposisi gas di atmosfer yang dihirup dari yang paling banyak ke yang paling sedikit adalah nitrogen, oksigen, uap air, dan juga karbon dioksida.

Tekanan parsial oksigen yang lebih rendah di alveolus

Dilansir dari Lumen Learning, udara di alveolus memiliki jumlah uap air dan karbon dioksida yang lebih banyak dengan oksigen yang lebih sedikit karena pernapasan mengonsumsi oksigen dan melepaskan karbon dioksida.

Baca juga: Bagian Paru-Paru

Menurut Charles Molnar and Jane Gair dalam buku berjudul Concepts of Biology – 1st Canadian Edition (2015), tekanan parsial oksigen jauh lebih besar daripada tekanan parsial karbon dioksida.

Hal ini menyebabkan tekanan parsial gas oksigen dan karbon dioksida yang berbeda di alveolus dan di atmosfer.

Kandungan oksigen yang rendah di alveolus, membuat tekanan parsial oksigennya lebih kecil daripada atmosfer.

Dilansir dari TeachMeAnatomy, hal tersebut menyebabkan difusi olsigen terus-menerus melintasi membran alveolus dan efek pengenceran karbon dioksida yang memasuki alveolus untuk meninggalkan tubuh.

Baca juga: Mekanisme Pernapasan Manusia

Tekanan parsial karbon dioksida yang lebih tinggi di alveolus

Sebaliknya dengan oksigen, alveolus memiliki tekanan karbon dioksida yang lebih tinggi dibanding di atmosfer.

Hal tersebut membuat karbon dioksida harus menuruni gradient tekanannya dan bergerak ke daerah dengan tekanan parsial yang lebih rendah.

Sehingga, karbon dioksida hasil pernapasan dalam alveolus berdifusi ke luar dan dihembuskan oleh tubuh ke atmosfer.

Karbon dioksida (CO2) adalah gas limbah yang diproduksi sebagai hasil metabolisme sel di dalam tubuh. Gas ini terikat pada sel darah merah dan dialirkan ke paru-paru, kemudian dibuang lewat embusan napas.

Di dalam tubuh, sistem peredaran darah akan menyalurkan oksigen dan nutrisi ke seluruh jaringan tubuh kemudian mengangkut sisa metabolisme atau zat limbah dari sel dan jaringan untuk dikeluarkan dari tubuh. Salah satu zat limbah tersebut adalah karbon dioksida.

Meskipun merupakan gas limbah, keberadaan karbon dioksida tetap penting bagi tubuh. Gas ini berperan untuk mengatur tingkat keasaman (pH) darah dan mendukung proses pernapasan. Bila tubuh kekurangan atau kelebihan jumlah karbon dioksida, dapat terjadi gangguan keseimbangan asam basa dan keracunan karbon dioksida.

Selain dihasilkan dari proses metabolisme sel di dalam tubuh, gas ini juga ditemukan pada asap pabrik, asap kendaraan, asap hasil pembakaran sampah atau limbah, biang es atau dry ice, dan asap gunung berapi.Sumber-sumber asap tersebut pun mengandung gas yang berbahaya, yaitu gas karbon monoksida.

Cara Mengetahui Kadar Karbon Dioksida di Dalam Tubuh

Dalam tubuh manusia, karbon dioksida hadir dalam dua bentuk, yaitu gas (PCO2) dan senyawa bikarbonat (HCO3). Senyawa bikarbonat ini merupakan bentuk kimia dari karbon dioksida yang terikat dalam darah.

Hampir seluruh karbon dioksida dalam tubuh berada di dalam darah, sehingga cara yang umum dilakukan untuk mengetahui kadar zat ini adalah dengan tes darah yang disebut analisis gas darah.

Kadar karbon dioksida normal dalam tubuh adalah 23-29 mmol per liter darah. Hasil tes di luar rentang ini menunjukkan adanya gangguan keseimbangan asam basa darah, baik asidosis maupun alkalosis. Kondisi-kondisi tersebut perlu diperiksa lebih lanjut dan ditangani oleh dokter.

Dampak Kekurangan Karbon Dioksida

Orang yang kekurangan karbon dioksida dalam tubuhnya dapat mengalami beberapa gejala, seperti sesak napas, pusing, dada berdebar, kelelahan, mual muntah, kulit pucat dan kebiruan, kejang, hingga koma.

Kekurangan karbon dioksida dapat disebabkan oleh gangguan pernapasan, di mana proses pembuangan CO2 melebihi jumlah CO2 yang dihasilkan oleh sel tubuh. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan keseimbangan asam basa yang disebut alkalosis.

Terlalu rendahnya kadar karbon dioksida juga dapat menjadi tanda adanya masalah kesehatan lain, seperti penyakit ginjal, ketoasidosis diabetes, penyakit Addison, serta keracunan obat aspirin.

Dampak Kelebihan Karbon Dioksida

Terlalu tingginya kadar karbon dioksida dalam tubuh bisa menyebabkan keracunan karbon dioksida. Karbon dioksida yang teralu tinggi dapat menyebabkan masalah kesehatan serius, yaitu asidosis. Kondisi ini bisa menyebabkan oksigen dalam darah sulit untuk dilepaskan ke dalam sel tubuh, sehingga tubuh kekurangan oksigen.

Keracunan karbon dioksida ini bisa disebabkan oleh berbagai hal, seperti:

• Gagal napas akibat gangguan pada paru-paru, seperti asma, penyakit paru obstruktif kronis, dan pneumonia.
• Cedera berat.
• Penggunaan alat bantu napas berupa ventilator.
• Kerusakan otak yang menyebabkan napas terganggu, misalnya pada penyakit distrofi otot, ALS, ensefalitis, dan myasthenia gravis.
• Efek samping obat-obatan, seperti obat golongan benzodiazepine dan opioid.
• Kedinginan parah atau hipotermia.
• Kebiasaan menyelam, seperti scuba diving.

Keracunan karbon dioksida bisa menyebabkan seseorang mual, muntal, pusing, sakit kepala, dan detak jantungnya meningkat. Bahkan pada kasus parah, dapat terjadi kejang, koma, hingga kematian.

Baik kekurangan maupun kelebihan karbon dioksida, keduanya sama-sama berpotensi menimbulkan masalah kesehatan yang serius. Oleh karena itu, segeralah periksakan diri ke dokter apabila Anda merasakan gejala-gejala di atas.

Dokter akan melakukan pemeriksaan fisik serta tes darah untuk menilai kadar gas karbon dioksida dan elektrolit. Pemeriksaan Rontgen dada juga akan dilakukan jika dokter mencurigai adanya gangguan pada paru-paru yang menyebabkan kelainan kadar karbon dioksida dalam tubuh.

Setelah penyebabnya diketahui, dokter akan memberikan penanganan untuk memperbaiki kadar karbon dioksida dan mengembalikan kadar asam basa darah agar kembali normal.

Karbon dioksida adalah gas fisiologis penting, diproduksi oleh tubuh sebagai akibat dari metabolisme sel. Tubuh kita hanya membutuhkan gas oksigen sebagai suplay energi dalam tubuh. Namun, ketika terjadi peningkatan CO₂ dalam tubuh maka, dapat menyebabkan peningkatan tekanan darah, sakit kepala, kedutan otot, detak jantung yang cepat, nyeri dada, kebingungan, dan kelelahan bahkan yang paling fatal menyebabkan kematian. Hal ini disebut dengan hiperkapnia yang disebabkan salah satunya karena adalah gagal menghembuskan CO₂ ke luar udara.

Pembahasan

Bernapas merupakan proses menghirup gas oksigen dan mengeluarkan gas karbon dioksida hasil dari zat buangan dari pernapasan.

Oksigen dalam darah terikat pada hemoglobin. Hemoglobin adalah protein yang terdiri dari hemin dan globin. Hemin memiliki unsur yang disebut besi (Fe), yang merupakan pusat  molekul hemoglobin. Pembentukan oksihemoglobin (HbO₂) oleh pengikatan oksigen terjadi pada unsur besi ini. Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat empat molekul O₂.

Namun, kemampuan mengikat oksigen tergantung pada tekanan oksigen (tekanan udara) dari lingkungan luar. Pada saat yang sama dengan difusi oksigen, terjadi juga difusi CO₂ dari darah dalam ruang alveolus ke udara dengan arah yang berlawanan. Ketika darah meninggalkan kapiler alveolus, darah sudah memiliki tekanan O₂ yang lebih tinggi dan tekanan CO₂ yang lebih rendah.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang hiperkapnia brainly.co.id/tugas/8393423

Materi tentang gas karbon dioksida brainly.co.id/tugas/8871178

Materi tentang proses bernapas brainly.co.id/tugas/1964254

Detail jawaban

Kelas: 8

Mapel: Biologi

Bab: Sistem Pernapasan pada Manusia

Kode: 8.4.4

#AyoBelajar