Transport Oksigen Dan Karbondioksida Di Dalam Darah

 

TRANSPORT OKSIGEN DAN KARBONDIOKSIDA KARBONDIOKSIDA DI DALAM DARAH Transport Oksigen didalam Darah

O2 ditransportasikan di dalam darah baik secara fisis (terlarut di dalam darah) maupun secara kimiawi (terikat pada hemoglobin di eritrosit). Secara normal, jumlah o2 yang terikat pada hemoglobin lebih besar dibandingkan O2 yang terlarut di dalam darah. Pada suhu 37 C 1 ml plasma mengandung 0.00003 mL O2/mmHg PO2. Dengan demikian. darah arteri normal dengan pO2 100 mmHg mengandung hanya 0.003 mL 02/mL darah, atau 0.3 mL 02/100ml darah. Jumlah O2 yang terlarut di dalam darah ini sangat sedikit dan tidak dapat memenuhi kebutuhan metabolik tubuh. Hemoglobin dapat berikatan dengan 02 melalui reaksi: Hb + 02 H ↔HbO2 Reaksi

ini

bersifat

reversibel,

sehingga

memungkinkan

penglepasan

O2

ke

jaringan.

kapasitas pengangkutan 02 oleh hemoglobin diperkirakan 1.34 mL 02/g Hb. Dengan kata lain setiap gram hemoglobin apabila tersaturasi penuh oleh O2 dapat mengikat 1.34 mL 02. Keseimbangan reaksi hemoglobin dan O2 ini bergantung pada jumlah O2 yang terpapar dengan hemoglobin didalam dalam darah. Dengan demikian PO2 P O2 plasma menunjukkan jumlah O2 yang berikatan dengan hemoglobin di dalam darah. Salah satu cara untuk menunjukkan proporsi hemoglobin yang berikatan dengan 02 ialah dengan persentasi saturasi hemoglobin. Saturasi ini diperoleh dengan perhitungan:

% saturasi Hb = 02 yang berikatan dengan Hb/kapasitas pengikatan O2 o

Jadi, kapasitas pengangkutan O2 tiap-tiap individu bergantung pada jumlah hemoglobin individu tersebut. Hubungan antara PO2 plasma dan persentasi saturasi hemoglobin dapat ditunjukkan melalui kurva disosiasi oksihemoglobin.

 

Kurva disosiasi oksihemoglobin menggambarkan peningkatan persentasi hemoglobin yang terikat dengan O2 (tersaturasi) seiring peningkatan PO2 darah (persentasi hemoglobin tersaturasi). Pada keadaan normal, 50% hemoglobin tersaturasi pada PO2 berkisar 27 mmHg (P50), 75% tersaturasi pada PO2 berkisar 45 mmHg, 90% tersaturasi pada P02 berkiar 60 mmHg, 95% tersaturasi pada PO2 80 mmHg, dan 97% tersaturasi pada P02 97 mmHg. Dari sini dapat dilihat bahwa hubungan antara Po2 dan HbO2 tidak linear, namun berbentuk huruf S. Meningkat dengan tajam pada PO2 rendah dan mendatar pada PO2 di atas 70 mmHg. Kurva disosiasi oksihemoglobin menggambarkan peningkatan persentasi hemoglobin yang terikat dengan O2 (tersaturasi) seiring peningkatan PO2 darah (persentasi hemoglobin tersaturasi). Pada keadaan normal, 50% hemoglobin tersaturasi pada PO2 berkisar 27 mmHg (P50), 75% tersaturasi pada PO2 berkisar 45 mmHg, 90% tersaturasi pada P02 berkiar 60 mmHg, 95% tersaturasi pada PO2 80 mmHg, dan 97% tersaturasi pada P02 97 mmHg. Dari sini dapat dilihat bahwa hubungan antara Po2 dan HbO2 tidak linear, namun berbentuk huruf S. Meningkat dengan tajam pada PO2 rendah dan mendatar pada PO2 di atas 70 mmHg. Kurva disosiasi oksihemoglobin dipengaruhi oleh beberapa faktor. antara lain suhu, pH, PCO2 dan 2,3-diphosphoglycerate (2.3-DPG). Suhu yang tinggi, pH yang rendah, PCO2 tinggi dan peningkatan kadar 2,3-DPG dapat menyebabkan pergeseran kurva disosiasi oksihemoglobin ke kanan. Pada kondisi-kondisi tersebut, untuk PO2 yang sama lebih sedikit 02 yang berikatan dengan hemoglobin. Kurva disosiasi oksihemoglobin dan faktor-faktor yang memengaruhinya ini penting dalam fisiologi pengikatan dan penglepasan 02 di jaringan. Saat darah yang berasal dari paru-paru dan kaya akan 02 memasuki jaringan yang aktif secara metabolik, darah tersebut akan terpapar pada lingkungan dengan suhu lebih tinggi, PCO2 yang lebih tinggi dan pH lebih rendah dibandingkan kondisi di dalam darah. Pada kondisi tersebut, kurva disosiasi oksihemogIobin akan bergeser ke kanan. menyebabkan penglepasan 02 dari hemoglobin ke dalam jaringan tubuh. Di sisi Iain, pada saat darah vena kembali ke paru dan CO2 dikeluarkan dari darah sehingga pH darah naik. afinitas hemoglobin terhadap 02 akan meningkat dan kurva disosiasi oksihemoglobin kembali ke kiri. Transport Karbondioksida dalam darah

Karbondioksida(CO2) ditransportasikan dalam darah melalui tiga cara, yaitu dalam bentuk fisik (terurai dalam darah). Secara kimiawi (berikatan dengan asam amino dalam bentuk karbaminohemoglobin) dan sebagai ion bikarbonat. CO2 lebih mudah larut didalam darah dibandingkan dengan O2. Sekitar 5-10% dari total CO2 diangkut dalam bentuk terlarut dalam darah. CO2 juga dapat berikatan dengan kelompok amino terminal protein darah membentuk komponen karbamino. Reaksi ini terjadi secara cepat dan tidak memerlukan enzim. Karena protein yang banyak ditemukan ditemukan di darah ialah komponen globin dari hemoglobin, maka CO2 ditransportasikan dalam ikatan dengan asam amino dari globin, membentuk karbaminohemoglobin. Deoksihemoglobin dapat mengikat CO2 lebih banyak dibandingkan oksihemoglobin . oleh karena itu pada saat hemoglobin pada pembuluh darah vena memasuki paru dan berikatan dengan O2, hemoglobin ini melepas CO2 dari kelompok amino terminalnya. Sekitar 5-10% dari total CO2 ditransportasikan dalam bentuk karbaminohemoglobin. sebanyak 80-90% dari total CO2 ditransportasikan dalam bentuk ion bikarbonat, melalui reaksi berikut :

 

Anhidrase bikarbonat CO2+H2O ↔ H2CO3

+

↔ H

+ HCO3

Kurva disosiasi CO2 menunjukkan bahwa pada kisaran fisiologik PCO2 normal, kurva berbentuk hampir seperti garis lurus. Jika kurva ini diplot ke dalam kurva disosiasi oksihemoglobin dengan aksis yang sama, kurva disosiasi CO2 berbentuk lebih tajam. Dengan kata lain, terjadi perubahan kadar CO2 yang lebih besar setiap nmmHg perubahan PO2.

Kurva disosiasi CO2 bergeser ke kanan pada kadar oksihemoglobin yang lebih besar dan bergeser ke kiri pada kadar deoksihemoglobin yang lebih kecil. Hal ini dikenal dengan efek Haldane yang memungkinkan

darah

deoksihemoglobin

lebih

mengangkut banyak

dan

CO2

lebih

melepaskan

banyak CO2

di

dijaringan paru-paru

yang

mengandung

yang

mengandung

oksihemoglobin lebih sedikit. Efek Haldane dan Bohr

Efek haldane dan Bohr dapat dijelaskan berdasarkan fakta deoksihemoglobin yang bersifat asam lemahdibandingkan oksihemoglobin. Oleh karena itu, deoksihemoglobin dapat menerima ion hidrogen yang dilepaskan oleh asam karbonat, sehingga lebih banyak CO2 yang ditransport dalam bentuk ion bikarbonat. Sebaliknya, ikatan ion hidrogen dengan asam amino dari hemoglobin akan menurunkan afinitas hemoglobin terhadap 02, menggeser kurva disosiasi oksihemoglobin ke kanan akibat penurunan pH dan peningkatan PCO2. Didalam jaringan tubuh, kadar PO2 rendah dan PCO2 tinggi. CO2 sebagian terurai didalam darah dan sebagian berdifusi kedalam eritrosit. Disini sebagian akan membentuk komponen karbamino dengan hemoglobin dan sebagian ditransport dalam bentuk ion bikarbonat. Pada PO2 yang rendah, terdapat deoksihemoglobin dalam jumlah besar di eritrosit dan deoksihemoglobin ini dapat menerima ion hidrogen yang dilepaskan dari reaksi disosiasi asam karbonat dan pembentukan komponen karbaminohemoglobin. Penglepasan ion H+  dari reaksi disosiasi asam karbonat dan pembentukan komponen karbaminohemglobin ini memfasilitasi penglepasan O2 dari hemoglobin (efek Bohr). Didalam paru-paru, kadar PO2 tinggi dan PCO2rendah. Bersamaan dengan pengikatan O2 pada hemoglobin , ion  H+  yang sebelumnya terikat pada deoksihemoglobin dilepaskan ion hidrogen ini

 

kemudian berikatan dengan ion bikarbonat membentuk asam karbonat, lalu dipecah menjadi H2O dan CO2. Pada saat yang bersamaan, CO2 juga dilepaskan dari komponen karbaminohemoglobin. CO2 kemudian berdifusi keluar dari sel darah merah dan plasma ke dalam alveoli. KESEIMBANGAN VENTILASI DAN PERFUSI

Untuk dapat mengantarkan O2 dengan adekuat ke seluruh jaringan tubuh, diperlukan kerjasama antara sistem pernapasan dan sistem kardiovaskular. Keseimbangan ini diperlukan sejak awal proses pernapasan, yaitu di tingkat paru. Tidak akan

terjadi oksigenasi oksigenasi tanpa asupan asupan O2 dari paru.

Oksigenasi juga tidak akan terjadi tanpa aliran darah (perfusi)ke alveoli. Ketidakseimbangan kedua faktor ini disebut ventilation/perfusion mismatch. mismatch. Dalam keadaan normal besar ventilasi alveolar (VA) adalah 4 L/menit dan besar perfusi kapiler paru (Q) adalah 5 L/min. Maka, rasio V/Q adalah 0,8. Untu setiap unit paru individual (setiap alveolus dan kapilernya), rasio V/Q dapat bernilai nol (pada keadaan tidak ada ventilasi atau pada pirau intrapulmonal) atau tanpa batas (pada keadaan tidak ada perfusi atau pada ruang mati alveolar). Kisaran normal rasio V/Q adalah 0,3 sampai 3,0. Pada mayoritas area paru, nilainya mendekati 1.0. Area non dependent cenderung untuk memilki rasio V/Q yang lebih tinggi dibandingkan area baal dikarenakan laju peningkatan perfusi lebih besar dibandingkan laju peningkatan ventilasi.

V/Q = 0,8 V