Sistem Pernapasan

Sistem pernapasan menyediakan oksigen untuk metabolisme tubuh dan mengeluarkan hasil samping metabolisme. Sistem peredaran darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh sel yang mengonsumsi oksigen. Sistem peredaran darah juga membawa “bahan bakar,” seperti, derivatif karbohidrat dan lemak, ke seluruh sel dan memindahkan hasil samping metabolisme dari tempat-tempat pembakaran. Sistem metabolisme mendukung proses-proses kimiawi dalam tubuh, terutama yang menghasilkan energi (Kroemer dkk. 1997).


Volume Pernapasan

Volume pertukaran udara dalam paru-paru bergantung pada kebutuhan sesuai dengan aktivitas yang dilakukan. Ketika otot-otot pernapasan mengendur, masih ada udara yang tertinggal dalam paru-paru. Ekspirasi maksimal yang dipaksakan mengurangi jumlah udara, disebut kapasitas residual (atau volume residual); lihat Gambar 2-2. Inspirasi maksimal menambah volume, disebut kapasitas vital. Kedua volume ini disebut kapasitas total paru-paru. Hanya volume tidal yang bergerak, meninggalkan volume cadangan inspirator dan ekspirator dalam kapasitas vital selama beristirahat atau pada saat bekerja ringan.

Kapasitas vital dan volume pernapasan lain biasanya diukur dengan bantuan spirometer. Hasil yang diperoleh bergantung pada usia, latihan, jenis kelamin, ukuran tubuh, dan posisi badan seseorang. Total volume paru-paru pemuda berbadan tinggi yang rajin berolah raga antara 7 dan 8 liter (L), dan kapasitas vitalnya sampai 6 L. Wanita memiliki volume paru-paru sekitar 10 persen lebih kecil, dan orang yang tidak berolah raga memiliki volume sekitar 60 sampai 80 persen dari orang yang berolah raga.

Ventilasi pulmonari adalah pergerakan gas kedalam dan keluar paru-paru. Ventilasi ini dihitung dengan mengalikan frekuensi bernapas dan volume tidal yang sudah habis. Hasilnya disebut (habisnya pernapasan) volume menit. Saat istirahat, seseorang bernapas 10 sampai 20 kali setiap menit. Saat latihan ringan, volume tidal meningkat, sementara pada kerja yang lebih berat, frekuensi pernapasan dengan cepat meningkat sampai sekitar 45 napas/menit, bersamaan dengan volume tidal yang meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa frekuensi bernapas, yang dapat diukur dengan mudah, bukan merupakan indikator yang dapat dipercaya atas berat ringannya kerja yang dilakukan.


Sistem pernapasan dapat berkali lipat meningkatkan volume udara yang digerakkannya dn jumlah oksigen yang diserapnya. Volume menit dapat ditingkatkan dari sekitar 5 L/menit sampai 100 L/menit atau lebih, yang merupakan peningkatan volume udara dengan faktor 20 atau lebih. Walaupun tidak benar-benar terkait langsung dengan volume menit, asupan oksigen menunjukkan peningkatan yang sama.