biokimia pernapasan

BIOKIMIA PERNAPASAN
A. Pengertian Teori Biokimia :
Adalah Pemberian zat anestesi invitro menghambat pengambilan oksigen diotak dengan cara menghambat sistem fosforilasi oksidatif, akan tetapi hal ini mungkin hanya menyertai anestesi bukan penyebab anestesi.

● Biokimia Pernapasan pada Medula Oblongata :
Pengendalian oleh syaraf pusat osmotic dalam medulla oblongata mengeluarka implus eferen ke otot pernapasan melalui radik syaraf servikalis diantarkan ke diafragma oleh syaraf prenikus. Implus ini menimbulkan kontraksi ritmik pada otot diafragma dan interkostalis yang kcepatannya kira-kira 15x per menit.
Pusat pernapasan yaitu medulla oblongata dan pons dapat mempengaruhi proses ventilasi, karena CO2 memiliki kemampuan merangsang pusat pernapasan . Peningkatan CO, dalam batas 60 mmHg dapat dengan baik merangsang pusat pernapasan dan bila pada CO, kurang dari sama dengan 80 mmHg, maka dapat menyebabkan depresi pusat pernapasan.


* Sumsum sambung ( medulla oblongata )
Sumsum sambung berfungsi menghantar implus yang datang dari medulla spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan, refleks fisiologis seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan. Selain itu, sumsum sambung juga mengatur gerak refleks yang lain seperti bersin, batuk, dan berkedip.

* Pengendalian Pernapasan
Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh dua factor utama yaitu kimiawi dan pengendalian saraf. Adanya factor tertentu, merangsang pusat pernapasan yang terletak di dalam medulla oblongata, kalau dirangsang mengeluarkan implus yang disalurkan melalui saraf spinalis ke otot pernapasan (otot diafragma atau interkostalis )
1. Pengendalian oleh saraf
Pusat otomatik dalam medulla oblongata mengeluarkan implus eferen ke otak pernapasan, melalui radik saraf servikalis diantarkan ke diafragma oleh saraf prenikus. Implus ini menimbulkan kontraksi ritmik pada otot diafragma dan interkostalis yang kecepatannya kira-kira 15 kali setiap menit.
2. Pengendalian secara kimia
Pengendalian dan pengaturan secara kimia meliputi : frekuensi kecepatan dan dalamnya gerakan pernaapasan, pusat pernapasan dalam sumsum sangat peka, sehingga kadar alkali harus tetap dipertahankan. Karbondioksida adalah produksi asam dari metabolisme dan bahan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim keluar implus saraf yang bekerja atas otot pernapasan.

B. Proses Pengangkutan Sistem Pernapasan pada Medulla Oblongata
Pengangkutan sistem pernapasan di Medulla Oblongata terdapat 2 meknisme neural terpisah bagi pengaturan pernapasan yaitu yang berperan pada kendali pernapasan volunteer dan pernapasan otomatis. Pusat pernapasan otomatis terletak di pons dan medulla oblongata,dan keluaran eferen dari sistem ini terletak di rami alba medulla spinalis.

* Pusat Medula oblongata.
Setelah muatan listrik berirama dari neuron di medulla oblongata dan pons menghasilkan pernapasan spontan.Pemotongan batang otak di bawah medulla oblongata (disebut pemotongan D) Menyebabkan pernapasan spontan berhenti,sedangkan pemotongan di bagian atas pons (pomotongan A)tetap menghasilkn pernapasan otomatis normal.
Terdapat dua jenis neuron yaitu : yang melepas implus selama inspirasi (neuron I) dan neuron yang melepas implus selama ekspirasi (neuron E). Kebanyakan neuron I akan melepaskan implus dengan frekuensi yang lebih tinggi selama inspirasi, demikian pula neuron E pada saat ekspirasi. Beberapa neuron lain melepaskan implus dengan frekuensi yang lebih rendah, dan sebagian lagi melepaskan implus dengan frekuensi tetap selama inspirasi atau ekspirasi. Namun, selama pernapasan tenang proses ekspirasi merupakan proses pasif dan neuron E pada umumnya tidak melepaskan implus dan neuron ini hanya akan menjadi aktif apabila ventilasi ditingkatkan.
Daerah medulla oblongata yang berhubungan dengan pernapasan secara umum dikenal dengan sebutan Pusat respirasi.

Macam-macam kelompok pusat respiasi :

1. Neuron pada kelompok dorsal terletak di dalam dan didekat nucleus traktus solitarius. Kelompok dorsal terdiri dari neuron I, beberapa neuron di proyeksikan secara monosinaptik menuju neuron motorik nervus frenikus. Kelompok ini menerima serat aferen dari saluran pernapasan serta glomus karotikum dan aourikum, yang berakhir pada nucleus traktus solitarius.
2. Kelompok Ventral
Merupakan kolom nevron panjang yang membentang melalui nucleus ambigus dan nukleus retvambigus di bagian ventrolateral medulla oblongata. Kelompok ventral mengandung neuron E pada ujung kaudalnya, neuron I pada bagian tengah, serta neuron E pada ujung kranialnya. Sejumlah neuron ini diproyeksikan ke neuron motorik otot pernapasan. Neuron di ujung kranial kelompok ventral nampaknya menghambat neuron I selama ekspirasi.
Baik kelompok dorsal maupun ventral bukan merupakan bagian utama generator pengendalian pernapasan, karena leselektif salah satu kelompok tersebut hanya menurunkan amplitudo pernapasan, tetapi tidak menghilangkannya.



C. Saturasi HB
Adalah keadaan hipotermi yang menyebabkan pelepasan O2 yang akan dikompensasi oleh:
1. Penurunan kebutuhan O2 jaringan
2. Peningkatan kelarutan O2 plasma.
●Hipotermi adalah : keadaan suhu badan yang rendah abnormal.
Oksigen dalam darah diangkut dalam dua bentuk :
- Kelrutan fisik dalam plasma
- Ikatan kimiawi dengan hemoglobin.
Ikatan Hemoglobin tergantung pada saturasi O2, jumlahnya dipengaruhi oleh pH darah dan suhu tubuh. Setiap penurunan pH dan kenaikan suhu tubuh mengakibatkan ikatan hemoglobin dan O2 menurun.
*Faktor-faktor yang mempengaruhi Saturasi Hb:
1. PH : Mempengaruhi aktivitas Hb
2. CO2 darah :
- CO2 meningkat ------------- H2CO3 meningkat ------- Ph nya turun
3. Diphosphogliserat
4. Temperatur : Pelepasan O2 meningkat pada organ yang bermetabolisme tinggi seperti pada pelari.

1. Hemoglobin
Adalah pigmen respirasi yang berperan sebagai pembawa oksigen utama dalam darah. Hemoglobin lebih lambat mengambil oksigen pertamanya, dan pengikatan setiap molekul oksigen berikutnya membuat pengikatan selanjutnya menjadi lebih mudah (yaitu kooperasi positif) yang menyebabkan perbaikan daan bentuk kurva menjadi sigmoid.
Struktur Hemoglobin
Adalah molekul besar dengan berat molekul 68.000
­ Setiap molekul mengandung Empat Subunit, dan setiap subunit mengandung sebuah rantai polipeptida dan heme (yaitu, besi yang mengandung gugus prostetis) . Heme adalah suatu derivat porfirin yang mengandung besi, heme juga merupakan bagian dari struktur mioglobin. Rantai polipeptida terdiri atas rantai alfa atau beta. Setiap molekul hemoglobin mengandung dua rantai alfa dan dua rantai beta masing-masing memiliki bagian heme yang terkait.
­ Ada dua jenis Polipeptida yaitu :
1. Rantai alfa : masing-masing mengandung 141 residu asam amino.
2. Rantai beta : masing-masing mengandung 146 residu asam amino.
- Karbonmonoksida bereaksi dengan hemoglobin membentuk karbon monoksihemoglobin (karboksihemoglobin). Afinitas hemoglobin untuk O2 jauh lebih rendah daripada afinitasnya terhadap karbonmonoksida, sehingga CO menggantikan O2 pada hemoglobin dan menurunkan kapasitas darah sebagai pengangkut oksigen.



















DAFTAR PUSTAKA

• Bresnick MD Stephen.Jakarta:Intisari Biologi;2003.
• Widjayakusuma dr.H.M. Djauhari.Buku Ajar Fisiologi Kedokteran.