Memasuki habitat bawah air yang memang bukan habitat manusia tentu sangat berbahaya bila dilakukan tanpa pengetahuan yang cukup mengenai adaptasi tubuh manusia saat berada di bawah air. Pengertian tentang
cara kerja tubuh yang normal dapat membantu untuk memahami pengaruh-pengaruh
penyelaman terhadap manusia. Untuk itu marilah kita mempelajari Adaptasi Fisiologi Tubuh di Dalam Air guna meminimalisasi hal-hal yang tidak diinginkan dalam melakukan kegiatan penyelaman.
ORGAN PERNAPASAN
Bernapas itu perlu
sekali supaya dapat mensuplai Oksigen (O2) ke semua jaringan tubuh dan untuk
mengeluarkan Karbon Dioksida (CO2) yang dihasilkan
oleh darah melalui paru-paru. Udara masuk ke paru-paru melalui sistem berupa
pipa yang makin menyempit (Bronchi dan Bronchioles) yang bercabang di kedua
belah paru-paru dari saluran udara utama (Trachea). Pipa ini berakhir di
gelembung-gelembung paru-paru (Alveoli) yang merupakan kantong udara terakhir
dimana oksigen dan karbon dioksida dipindahkan dari tempat dimana darah
mengalir. Ada lebih dari 300 juta kantong serupa didalam paru-paru manusia.
Ruang udara ini dipelihara dalam keadaan terbuka oleh bahan kimia semacam
deterjen yang dapat menetralkan
kecenderungan Alveoli untuk mengempis. Permukaan bagian luar paru-paru ditutup
oleh selaput (Pleura) yang licin dan selaput serupa membatasi permukaan bagian
dari dinding dada. Kedua selaput tersebut terletak dekat sekali dan hanya
dipisahkan oleh lapisan cairan yang tipis, karenanya dapat dipisahkan dan
terdapat suatu rongga di antara selaput-selaput itu yangdiberi nama ruang antar
rongga selaput dada (Intra Pleural Space).
Sewaktu menarik napas
(inspirasi), dinding dada secara aktif tertarik keluar oleh pengerutan dinding
dada dan sekat rongga dada (Diafragma) tertarik ke bawah. Berkurangnya tekanan
di dalam menyebabkan udara mengalir ke paru-paru. Dengan upaya yang maksimal
pengurangan ini dapat mencapai 60-100 mm Hg di bawah tekanan atmosfir. Hembusan
napas keluar (ekspirasi) disebabkan karena mengkerutnya paru-paru dan dinding
yang mengikuti pengembangan. Tekanan yangmeningkat di dalam dada memaksa gas-gas
keluar dari paru-paru. Ini terutama terjadi tanpa upaya otot tetapi dapat
dibantu oleh hembusan napas yang kuat. Pengukuran fungsi pernapasan ada banyak dan bermacam-macam, tetapi hanya
beberapa hal yang penting saja yang ada
hubungannya dengan penyelaman yang akan diterangkan.
a. Kapasitas Total Paru-paru (Total Lung Capacity / TLC)
Merupakan jumlah
volume gas yang dapat ditampung oleh kedua paru-paru bila terisi penuh. Ini
biasanya kurang lebih 5 liter.
b. Kapasitas Vital (Vital Capacity / VC)
Merupakan volume
gas maksimal yang dapat dihembuskan keluar setelah dihirup secara maksimal. Ini
biasanya kurang lebih 4-5 liter. Kadang-kadang juga disebut DayaTampung Vital
yang dipaksa
c. Volume Sisa (Residual Volume / RV)
Adalah jumlah gas
yang tertinggal dalam paru-paru setelah dihembuskan secara maksimal. Ini
biasanya kurang lebih 1,5 liter, dan dapat dihitung sebagai berikut : TLC – VC
= RV. Perhatian, bahwa RV adalah kurang lebih 25 % dari TLC.
d. Tidal Volume / TV
Merupakan volume
gas yang bergerak masuk dan keluar dari paru-paru selagi suatu putaran
pernapasan sedang istirahat secara normal. Biasanya kurang lebih 0,5 liter.
e. Volume Pernapasan Permenit (Respiratory Minute Volume / RMV)
Merupakan jumlah
gas yang bergerak masuk dan keluar dari paru-paru dalam satu menit, yaitu TV x
frekwensi pernapasan = RMV. Ini biasanya
kurang lebih 6 liter permenit dalam keadaan istirahat (5 x 12), tetapi dapat
melebihi 100 liter dengan latihan berat.
f. Kapasitas Vital Sewaktu (Time Vital Capacity / TVC)
Merupakan bagian
dari Vital Capacity / VC, yang dapat dihembuskan dalam waktu tertentu (biasanya
satu detik). Ini sering disebut Volume Ekspirasi yang dipaksakan (Forced Expiratory
Volume / FEV 1).Pada orang dewasa yang sehat ini harus melebihi 75 % dari FVC
tetapi biasanya berkurang pada penyakit-penyakit seperti Asma, Bronchitis,Emphysema
dan lain-lain, dimana gerakan udara melalui saluran-saluran udara menjadi lemah
karena penyempitan saluran udara atau kekenyalan dari paru-paru yang berkurang
disebabkan oleh pengerasan, goresan dan lain-lain. Hal ini membantu untuk
menghindari mereka yang akan menjadi cenderung terkena penyakit Pulmonary
Barothauma (Burst Lung).Parameter-parameter mekanis ini penting untuk memahami
fisiologi pernapasan,karena secara relatif akan dapat memungkinkan ramalan
tentang :
- Resiko Barotrauma paru-paru sewaktu naik,
- Kecepatan dimana penyediaan udara tekan akan terpakai habis,
- Kedalaman maksimal untuk penggunaan pipa udara (snorkel) yang aman,
- Terjadinya kelelahan napas dikarenakan alat-alat pernapasan dari peralatan selam yang kurang lengkap dan kurang berdaya-guna,
- Terjadinya kekurangan oksigen (Hypoxia) yang dikarenakan ventilasi paru-paru yang tak cukup,
Alveoli paru-paru
/ kantong udara merupakan kantong kecil dan tipis yang melekat erat dengan
lapisan pembuluh darah halus (kapiler) yang membawa darah yang bebas oksigen
(deoxygenated) dari jantung. Molekul oksigen dapat disaring melalui dinding
pembuluh darah tersebut untuk masuk ke aliran darah. Sama halnya dengan
karbondioksida yang dilepaskan dari darah ke dalam kantong udara untuk
dikeluarkan melalui pernapasan, menentukan jumlah oksigen yang masuk ke dalam
darah dan jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari darah. Darah dari jantung
kanan melewati arteri-arteri yang memisahkan ke dalam jaringan
pembuluh-pembuluh darah halus (capilair) yang melingkupi Alveolus. Jaringan ini
menyebarkan darah ke sekeliling daerah yang luas dan memungkinkan terjadinya
pertukaran gas antara Alveolus dan darah. Gas buang cenderung untuk berdifusi
dari daerah dengan tekanan partial tinggi ke daerah lain dimana tekanan
partialnya lebih rendah yaitu dikarenakan selisih tekanan (Pressure Gradient).
Selisih tekanan oksigen dari Alveoli ke aliran darah dan sebaliknya selisih
tekanan karbondioksida dari saluran darah ke Alveoli menentukan pertukaran
gas-gas tersebut di dalam paru-paru. Keseimbangan terjadi dengan masuknya
oksigen ke aliran darah dari paru-paru dan dengan dikeluarkannya karbondioksida
dari aliran darah masuk ke paru-paru. Selisih tekanan yang sama terdapat pada
tingkatan jaringan darah, dimana CO2 dilepas oleh jaringan masuk ke aliran darah
dan O2 berdifusi ke dalam jaringan-jaringan. Ini terjadi pada setiap pernapasan
dan pertukaran peredaran darah. Pertukaran gas terjadi karena difusi, dan ini
ditentukan sampai tingkat tertentu di udara oleh berat jenis gas yang
bersangkutan.
Di Alveoli paru-paru, O2 berdifusi lebih cepat daripada CO2 karena
berat jenisnya lebih rendah. Difusi gas dalam jaringan tubuh sangat dipengaruhi
oleh daya larutnya di dalam cairan-cairan jaringan dan darah, dan oleh karena
CO2 kurang lebih 24 kali lebih mudah larut dalam darah dibanding O2, maka
keseluruhan kecepatan difusi CO2 melebihi kecepatan O2 sekitar 20 kali lipat.
Difusi gas dipengaruhi oleh beberapafaktor antara lain :
- Kelainan pada dinding Alveoli (Alveolar Walls).
- Peredaran pembuluh darah halus (Capillair) yang tak sempurna dapat mengurangi suplai darah ke Alveoli.
- Mengecilnya Alveoli yang dapatmengurangi daerah pemindahan gas.
Salah satu dari
semua itu dapat menyebabkan kurangnya O2dalam darah atau berkurangnya
pengeluaran CO2dari darah. Jadi Hypoxia (kekurangan O2) atau Hipercapnia
(kelebihan CO2) dapat terjadi.Untuk mempertahankan kadar oksigen dan
karbondioksida, volume pernapasan semenit (adanya ventilasi dari paru-paru)
harus seimbang dengan pemakaian oksigen dan kecepatannya menghasilkan karbon
dioksida. Pernapasan diatur oleh pusat pernapasan terutama dalam hal terjadinya
perubahan kadar karbondioksida darah, tapi juga sedikit dipengaruhi oleh sensor
di dalam aortadan arteri katorisyang mengamati perubahan-perubahan kadar
oksigen di dalam darah. Hal ini menerangkan mengapa ketidak-sadaran dapat
terjadi bila melakukan hyperventilasisebelum penyelaman tahan napas. Pusat
pernapasan tidak dirangsang oleh karbondioksida, yang telah berkurang oleh
hyperventilasidan gagal untuk bereaksi dengan baik terhadap bahaya berkurangnya
kadar oksigen selama penyelaman dan sewaktu naik ke permukaan.
PEREDARAN DARAH
Peredaran atau
suplai darah diberikan pada jaringan-jaringan tubuh, darah beroksigen dari
paru-paru danmengalirkan sisa berupa CO2 ke paru-paru untuk dikeluarkan. Sistem
ini terdiri dari suatu pompa sentral (jantung) dimana darah vena yang tidak
mengandung O2dipompakan ke paru-paru. Darah dibawa dari jantung ke jaringan
melalui suatu saluran.
Seperti pipa yang disebut arteri.
Arteri ini akan bercabang-cabang dan menjadi lebih kecil (arteriol), kemudian
di jaringan dan paru-paru akan menjadi pembuluh-pembuluh yang halus (kapiler).
Pertukaran di paru-paru dan jaringan terjadi melalui kapiler ini.
Kapiler-kapiler meninggalkan jaringan membawa darah yang tanpa O2dan masuk ke
pembuluh-pembuluh darah kecil yang akan bergabung membentuk pembuluh darah
balik yang lebih besar yang disebut dengan Vena. Vena-vena membawa darah
kembali ke jantung. Istilah pada sirkulasi darah di paru-paru berbeda dengan
jaringan lain, karena disini arteri paru-paru membawa darah yang tanpa O2,
sedangkan vena paru-paru membawa darah yang mengandung O2dari paru-paru menuju
ke jantung.Diagram skematis berikut ini menjelaskan hal-hal yang perlu tentang
peredaran darah.Diagram tersebut secara skematis menunjukkan bagaimana darah
mengalir dari seluruh jaringan tubuh lewat serambi kanan, melalui pembuluh nadi
(arteri), Pulmonalis ke paru-paru. Darah ini dating dari pembuluh balik (vena)
tubuh dan mengambil O2dari paru-paru dan melepaskan CO2. Darah yang kaya O2 ini
dipompakan ke seluruh tubuh melalui vena pulmonalis, serambi kiri, bilik kiri
serta arteri.Arteri membawa darah pada tekanan tertentu dan memiliki
dinding-dinding otot yang tebal.Dinding vena cenderrung menipis dan
tidakelastis karena tekanan darah di dalamnya rendah. Dinding-dinding kapiler
terdiri dari hanya satu lapisan tunggal dari sel-sel untuk mempermudah difusi
gas. Jantung itu sendiri merupakan satu unit yang terbagi dalam dua bilik
(vertical) dan dua serambi (atrium). Katup-katup (valves) menjaga agar darah
tidak mengalir ke dalam atrium bila ventrikel mengkerut. Setiap sisi jantung
bebas daripada yang lainnya, tetapi masing-masing mengkerut secara bersamaan
pada setiap putaran. Kecepatan mengkerut jantung atau denyut nadi berbeda pada
setiap orang, tetapi rata-rata kecepatan normal adalah :
3/4 istirahat : 60-80 denyut permenit
3/4 bekerja : 80-150 denyut permenit
Pada umumnya di
dalam tubuh terdapat kurang lebih 6 liter darah yang terdiri dari cairan-cairan
serum, zat pembeku darah (plasma), sel-sel darah merah yang mengandung O2 dan
CO2 serta sel-sel darah putih yang berguna untuk melawan infeksi. Volume darah
biasanya konstan selama hidup, tetapi kecepatan peredaran sangat berbeda
tergantung kebutuhan O2 oleh jaringan. Oleh karena itu pada waktu bekerjadenyut
nadi atau denyut jantung meningkat agar dapat mensuplai lebih banyak darah dan
dengan demikian lebih banyak CO2 yang
dapat dikeluarkan dari jaringan-jaringan.
Pengisian jantung juga mengikat
sebelum setiap siklus dengan demikian meningkatkan pengadaan darah. Jantung
mampu memompa kurang lebih 4-5 liter darah per menit pada waktu istirahat, dan
bisa mencapai 20 liter pada waktu latihan. Tekanan dan volume darah harus tetap
berada pada batas tertentu agar jaringan-jaringan tidak kekurangan oksigen,
atau untuk mencegah pecahnya arteri. Tekanan darah tergantung pada kecepatan dan
kekuatan pengerutan jantung dan juga pada daya tahan arteri terhadap aliran
darah. Faktor-faktor ini ada di bawah pengawasan susunan syaraf yang pada gilirannya
dipengaruhi oleh alat-alat tubuh yang peka terhadap tekanan. Tekanan darah saat
istirahat normal adalah 120-140 mm Hg sewaktu jantung mengkerut (sistolik).
Bila tekanan darah turun,peredaran darah ke jaringan tidak cukup hingga menyebabkan
kekurangan oksigen. Ada beberapa sebab dimana hal itu terjadi, seperti kalau
kita berdiri terlalu lama yang menyebabkan darah berkelompok di kaki hingga
aliran darah yang kembali ke jantung menjadi lemah dan mengakibatkan turunnya
tekanan darah. Pendarahan yang terlalu banyak akan mengurangi volume darah,
dengan demikian dapat menurunkan tekanan darah. Penurunan sirkulasi darah yang hebat disebut “shock”. Bila shock ini
tidak segera diatasi dapat mengakibatkan kematian karena kekurangan suplai
darah membawa oksigen ke jaringan yang sangat diperlukan seperti otak. Shock
sering diatasi dengan jalan memberikan cairan cairan melalui pembuluh darah
(intra vena) untuk meningkatkan volume darah dan menaikkan tekanan darah.
0 komentar:
Posting Komentar