SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

A.    STRUKTUR DAN FUNGSI ALAT-ALAT PERNAPASAN

Energi kimia dalam makanan dapat digunakan setelah dioksidasi di dalam tubuh. Proses menghasilkan energi melalui oksidasi bahan makanan di dalam sel-sel tubuh disebut Respirasi Sel. Respirasi bertujuan untuk menghasilkan energi.

Alat –alat respirasi pada manusia:

1.   Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. Karena udara yang masuk ke dalam paru-paru tidak boleh terlalu dingin. Di sebelah belakang rongga hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang yang disebut choanae.

2.   Faring (Tekak)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.

Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.  Fungsi utama faring adalah menyediakan saluran bagi udara yang keluar masuk dan juga sebagai jalan makanan dan minuman yang ditelan, faring juga menyediakan ruang dengungc(resonansi) untuk suara percakapan.

3.   Batang Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan. Batang tenggorokan terletak di sebelah depan kerongkongan. Di dalam rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua cabang tenggorok (bronkus). Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berupa gelembung kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus).

4.   Pangkal Tenggorokan (laring)

Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh tulang rawan. Laring berada diantara orofaring dan trakea, didepan lariofaring. Salah satu tulang rawan pada laring disebut epiglotis. Epiglotis terletak di ujung bagian pangkal laring. Laring diselaputi oleh membran mukosa yang terdiri dari epitel berlapis pipih yang cukup tebal sehingga kuat untuk menahan getaran-getaran suara pada laring. Fungsi utama laring adalah menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar masuknya udara. Pangkal tenggorok disusun oleh beberapa tulang rawan yang membentuk jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis). Pada waktu menelan makanan, katup tersebut menutup pangkal tenggorok dan pada waktu bernapas katup membuka. Pada pangkal tenggorok terdapat selaput suara yang akan bergetar bila ada udara dari paru-paru, misalnya pada waktu kita bicara.

5.   Cabang Batang Tenggorokan (Bronkus)

Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

Batang tenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus sebelah kiri dan sebelah kanan. Kedua bronkus menuju paru-paru, bronkus bercabang lagi menjadi bronkiolus. Bronkus sebelah kanan (bronkus primer) bercabang menjadi tiga bronkus lobaris (bronkus sekunder), sedangkan bronkus sebelah kiri bercabang menjadi dua bronkiolus. Cabang-cabang yang paling kecil masuk ke dalam gelembung paru-paru atau alveolus. Dinding alveolus mengandung kapiler darah, melalui kapiler-kapiler darah dalam alveolus inilah oksigen dan udara berdifusi ke dalam darah. Fungsi utama bronkus adalah menyediakan jalan bagi udara yang masuk dan keluar paru-paru.

6.   Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis). Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan, tetapi rongga bronkus masih bersilia dan di bagian ujungnya mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Setiap bronkiolus terminalis bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus respirasi, kemudian menjadi duktus alveolaris. Pada dinding duktus alveolaris mangandung gelembung-gelembung yang disebut alveolus.

Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yang terdapat di dalam alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, mengelilingi alveolus

B. Mekanisme Pernafasan Manusia.

Proses pernapasan pada manusia dapat dibedakan menjadi inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah pemasukan udara luar ke paru-paru atau bisa disebut menghirup napas. Ekspirasi adalah pengeluaran udara dari paru-paru ke lingkungan luar atau disebut menghembuskan nafas.

Pernafasan pada manusia dapat digolongkan menjadi 2, yaitu:

1.   Pernafasan dada

Pada pernafasan dada, otot yang berperan penting adalah otot antar tulang rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: a) otot tulang rusuk luar yang berperan dalam mengangkat tulang-tulang rusuk, dan b) tulang rusuk dalam yang berfungsi menurunkan atau mengembalikan tulang rusuk ke posisi semula. Bila otot antar tulang rusuk luar berkontraksi, maka tulang rusuk akan terangkat sehingga volume dada bertambah besar. Bertambah besarnya volume dada, menyebabkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan rongga dada luar. Karena tekanan udara kecil pada rongga dada menyebabkan aliran udara mengalir dari luar tubuh dan masuk ke dalam tubuh, proses ini disebut proses ’inspirasi’.

Pada proses ekspirasi terjadi apabila kontraksi dari otot antar tulang rusuk bagian dalam kembali relaksasi, sehingga tulang rusuk kembali ke posisi semula dan menyebabkan tekanan udara di dalam tubuh meningkat. Sehingga udara dalam paru-paru tertekan dalam rongga dada, dan aliran udara terdorong ke luar tubuh, proses ini disebut ’ekspirasi’. 

2.    Pernafasan perut

Pada pernafasan ini otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Bila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal itu menyebabkan volume rongga dada bertambah besar sehingga tekanan udaranya semakin kecil. Penurunan tekanan udara menyebabkan mengembangnya paru-paru, sehingga udara mengalir masuk ke paru- paru (inspirasi).

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.

Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

3.  Volume Udara Pernapasan

Pada pernapasan biasa orang dewasa, udara yang  masuk dan keluar adalag 0,5 liter. Udara sebanyak itu disebut udara pernapasan atau udara tidal (UT). Setelah kita menarik napas biasa, kita masih bisa menarik napas sedalam-dalamnya. Udara yang dapat masuk ke dalam paru-paru disebut udara komplementer (UK). Kemudian setelah mengeluarkan napas biasa, dan kita menghembuskan napas sekuat-kuatnya. Udara yang masih dapat kita keluarkan disebut udara suplementer atau udara cadangan (UC). Udara yang tidak bisa keluar dari paru-paru setelah menghembuskan napas sekuat-kuatnya disebut udara residu (UR). Jika kita menarik napas sekuat-kuatnya, volume yang masuk dan keluar kurang lebih 4,8 liter. Volume udara tersebut disebut kapasitas vital paru-paru (KV). Volume udara yang tersedia dalam paru-paru sebanyak lebih kurang 5,6 liter disebut sebagai kapasitas total paru-paru (KT).

4. Frekuensi Pernapasan

Pada umumnya orang dewasa setiap menitnya melakukan pernapasan antara 15-18 kali. Cepat atau lambatnya manusia bernapas dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik dari dalam tubuh atau dari luar tubuh, yaitu:

a.      Umur

b.      Jenis kelamin

c.      Suhu tubuh

d.      Posisi tubuh

e.      Kegiatan atau aktivitas tubuh

B.  Mekanisme Pertukaran Oksigen (O₂) dan Karbon Dioksida (CO₂) dari

    Alveolus ke Kapiler Darah dan Sebaliknya

Pertukaran gas antara O₂ dan CO₂ terjadi melalui proses difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membran sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah.

Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam). Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa, kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.

Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh hemoglobin untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.

Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihatkan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :

4Hb + O₂   →  4HbO₂

Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O₂, kadar CO₂, tekanan O₂ (P O₂), perbedaan kadar O₂ dalam jaringan, dan kadar O₂ di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO₂ dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O₂ dalam udara inspirasi.

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O₂ di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O₂ akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O₂ nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O₂ mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O₂ nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O₂ nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O₂ ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO₂ akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO₂ di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO₂ mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O₂ nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO₂ masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.

Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm³ darah dengan tekanan oksigen 100 mmHg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm³ darah.

Pengangkutan sekitar 200 mm³ C0₂ keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

CO₂ + H₂O = (karbonat anhidrase) H₂CO₃

Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO₂ sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat.

Gangguan terhadap pengangkutan CO₂ dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.

Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal.

1.   Pernafasan Eksternal

Ketika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O₂) dan karbondioksida (CO₂) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakan pernapasan eksternal.

Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO₂ yang diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO₃^-) . Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, karbondioksida (CO₂) air (H₂O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar.

Seketika itu juga, hemoglobin tereduksi (yang disimbolkan Hb) melepaskan ion-ion hidrogen (H⁺) sehingga hemoglobin (Hb)-nya juga ikut terlepas. Kemudian, hemoglobin akan berikatan dengan oksigen (O₂) menjadi oksihemoglobin (disingkat HbO₂).

Proses difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena adaperbedaan tekanan parsial antara udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida pada darah dan udara berbeda.

Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.

Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.

2.   Pernafasan Internal

Berbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.

Setelah oksihemoglobin (HbO₂) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel. .

Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan. Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO₂).

Namun, sebagian besar CO₂ tersebut masuk ke dalam plasma darah dan bergabung dengan air (H₂O) menjadi asam karbonat (H₂CO₃). Oleh enzim anhidrase, H₂CO₃ akan segera terurai menjadi dua ion, yakni ion hidrogen (H⁺) dan ion bikarbonat (HCO3^-)

CO₂ yang diangkut darah ini tidak semuanya dibebaskan ke luar tubuh oleh paru-paru, akan tetapi hanya 10%-nya saja. Sisanya yang berupa ion-ion bikarbonat yang tetap berada dalam darah. Ion-ion bikarbonat di dalam darah berfungsi sebagai buffer atau larutan penyangga. Lebih tepatnya, ion tersebut berperan penting dalam menjaga stabilitas pH (derajat keasaman) darah.

Pertukaran O₂ dan CO₂ dari Alveolus ke Kapiler Darah

Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus O₂ mengalami difusi ke kapiler arteri pori-pori. Masuknya oksigen dari luar (lingkungan) menyebabkan tekanan parsial oksigen (P0₂) di alveolus Iebih tinggi dibandingkan dengan P0₂ di kapiler arteri paru-paru. Karena proses difusi selalu terjadi dari daerah yang bertekanan parsial tinggi ke daerah yang bertekanan parsial rendah, oksigen akan bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru.

Pertukaran gas O₂ dan karbon dioksida terjadi di alveolus. O₂ dari Alveolus dibawa ke kapiler darah dan berdifusi dalam darah. Di dalam sel-sel darah merah, O₂ berikatan dengan Hemoglobin (Hb) membentuk oksihemoglobin (HbO₂) yang selanjutnya akan beredar dalam darah menuju seluruh tubuh. Begitu mencapai sel-sel tubuh,  O₂ dilepaskan sehingga HbO₂ kembali menjadi Hb.

Dari sekitar 300 liter O₂ yang masuk ke dalam tubuh selama sehari semalam, hanya sekitar 2 - 3% yang dapat larut dalam plasma darah. Sebagian besar O₂ akan diangkut oleh Hemoglobin dalam sel darah merah. Hemoglobin merupakan zat warna merah darah atau zat pigmen respirasi yang tersusun atas senyaw hemin atau hematin (mengandung unsur Fe) dan globin (suatu protein).

2. Pertukaran O₂ dan CO₂ dari Kapiler Darah ke Alveolus

Pada waktu darah mengalir ke paru-paru, hemoglobin mengikat O₂ sampai jenuh. Oksihemoglobin akan melepaskan oksigen lebih banyak pada lingkungan asam. Apabila lebih banyak O₂ yang digunakan, lebih banyak pula CO₂ yang terbentuk dan diambil oleh darah. CO₂ yang diambil akan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H₂CO₂) yang berakibat darah bersifat asam.

Dalam kondisi normal tubuh menghasilkan sekitar 200 cc CO₂ dan setiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO₂. Hal tersebut menyebabkan terbentuknya asam karbonat dan pH darah menjadi asam (4,5). Dengan adanya ion Na⁺ dan K⁺, keasaman darah dapat dinetralkan.

Pengangkutan CO₂ dari jaringan dengan pengubahan dari CO₂ menjadi asam karbonat atau sebaliknya dipercepat oleh enzim karbonat anhidrase.

Apabila ion H⁺ tetap tinggal di dalam darah akan berakibat darah bersifat asam. Oleh karena itu, ion H⁺ dinetralkan dengan ion K⁺. Setelah itu aliran darah kembali ke paru-paru dan melepaskan CO₂. Hal itu dapat mengurai konsentrasi CO₂ dan asam karbonat. Kemudian asam karbonat diuraikan menjadi air dan CO₂. Darah melepaskan sekitar 10% CO₂ saat darah mengalir ke paru-paru dan sisanya yaitu sekitar 90% tetap tertahan dalam bentuk bikarbonat (HCO₃^-) yang bertindak sebagai buffer (penyangga) darah yang penting untuk menjaga agar pH darah tetap.

Pengangkutan CO₂ di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.

a.   Sekitar 60–70% CO₂ diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO₃^–) oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang terbentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen (H⁺) dan ion bikarbonat (HCO₃). Ion H⁺ bersifat racun, oleh sebab itu ion ini segera diikat Hb, sedangkan ion HCO₃– meninggalkan eritrosit masuk ke plasma darah. Kedudukan ion HCO₃– dalam eritrosit diganti oleh ion klorit. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

H₂O + CO₂ => H₂CO₃ => (H⁺) + (HCO₃–)

b.   Lebih kurang 25% CO₂ diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Secara sederhana, reaksi CO₂ dengan Hb ditulis sebagai berikut.

CO₂  + Hb => HbCO₂

Karboksihemoglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian dari hemoblogin yang mengikat CO₂ adalah gugus asam amino.
Reaksinya sebagai berikut.

CO₂ + RNH₂ => RNHCOOH

Sekitar 6–10% CO₂ diangkut plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat (H₂CO₃).
Tidak semua CO₂ yang diangkut darah melalui paru-paru dibebaskan ke udara bebas. Darah yang melewati paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat dalam darah ini sebagai buffer atau penyangga karena mempunyai peran penting dalam menjaga stabilitas pH darah.

Apabila terjadi gangguan pengangkutan CO₂ dalam darah, kadar asam karbonat (H₂CO₃) akan meningkat sehingga akan menyebabkan turunnya kadar alkali darah yang berperan sebagai larutan buffer. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gangguan fisiologis yang disebut asidosis.

Karbon dioksida yang dibentuk melalui respirasi sel diangkut menuju paru-paru. Setelah sampai di alveolus, karbon dioksida berdifusi dari kapiler ke alveolus. Dapi alveolus, karbon dioksida dikeluarkan melalui saluran pernafasan saat menghembuskan nafas, dan akan keluar melalui hidung.

 Setelah sampai dalam jaringan, gas O2 dipergunakan untuk respirasi sel, yaitu untuk mengoksidasi zat makanan (glukosa) sehingga dapat dihasilkan energi, gas CO2, dan uap air.

1.   Asma

Asma ditandai dengan kontraksi yang kaku dari bronkiolus yang menyebabkan kesukaran bernapas. Asma biasanya disebabkan oleh hipersensitivas bronkiolus (disebut asma bronkiale) terhadap benda-benda asing di udara. penyebab penyakit ini juga dapat terjadi dikarenakan faktor psikis dan penyakit menurun.

2.   Tuberkulosis (TBC)

Tuberkulosis merupakan penyakit spesifik yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosae. Bakteri ini dapat menyerang semua organ tubuh, tetapi yang paling sering adalah paru-paru dan tulang. Penyakit ini menyebabkan proses difusi oksigen yang terganggu karena adanya bintik-bintik kecil pada dinding alveolus. Keadaan ini menyebabkan :

a.      Peningkatan kerja sebagian otot pernapasan yang berfungsi untuk

pertukaran udara paru-paru

b.      Mengurangi kapasitas vital dan kapasitas pernapasan

c.      Mengurangi luas permukaan membran pernapasan, yang akan meningkatkan ketebalan membran pernapasan sehingga menimbulkan penurunan kapasitas difusi paru-paru

3.   Faringitis 

Faringitis merupakan peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri pada waktu menelan makanan ataupun kerongkongan terasa kering. Gangguan ini disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus dan dapat juga disebabkan terlalu banyak merokok. Bakteri yang biasa menyerang penyakit ini adalah Streptococcus pharyngitis.

4.   Bronkitis

Penyakit bronkitis karena peradangan pada bronkus (saluran yang membawa udara menuju paru-paru). Penyebabnya bisa karena infeksi kuman, bakteri atau virus. Penyebab lainnya adalah asap rokok, debu, atau polutan udara.

5.   Pneumonia

Pneumonia adalah peradangan paru-paru dimana alveolus biasanya terinfeksi oleh cairan dan eritrosit berlebihan. Infeksi disebarkan oleh bakteri dari satu alveolus ke alveolus lain hingga dapat meluas ke seluruh lobus bahkan seluruh paru-paru.  Umumnya disebabkan oleh bakteri streptokokus (Streptococcus), Diplococcus pneumoniae, dan bakteri  Mycoplasma pneumoniae.

6.   Emfisema Paru-paru

Emfisema disebabkan oleh hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus sendiri adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap di dalamnya. Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru ini.

7.   Dipteri

Dipteri merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diphterial yang dapat menimbulkan penyumbatan pada rongga faring (faringitis) maupun laring (laringitis) oleh lendir yang dihasilkan oleh bakteri tersebut.

8.   Asfiksi

Asfiksi adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan yang disebabkan terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Misalnya alveolus yang terisi air karena seseorang tenggelam. Gangguan yang lain adalah keracunan karbon monoksida yang disebabkan oleh hemoglobin lebih mengikat karbon monoksida sehingga pengangkutan oksigen dalam darah berkurang.

gang

9.   Kanker Paru-paru

Penyakit ini merupakan pertumbuhan sel kanker yang tidak terkendali di dalam jaringan paru-paru. Kanker ini mempengaruhi pertukaran gas di paru-paru dan menjalar ke seluruh bagian tubuh. Merokok merupakan penyebab utama dari sekitar 90% kasus kanker paru-paru pada pria dan sekitar 70% kasus pada wanita. Semakin banyak rokok yang dihisap, semakin besar resiko untuk menderita kanker paru-paru. Tetapi tidak menutup kemungkinan perokok pasif pun mengalami penyakit ini. Penyebab lain yang memicu penyakit ini adalah penderita menghirup debu asbes, kromium, produk petroleum, dan radiasi ionisasi.

10.   Anthrakosis ,

yaitu kelainan pada alat pernapasan yang disebabkan oleh masuknya debu tambang. Jika yang masuk debu silikat, disebut silicosis.

11.    Pleuritis ,

yaitu peradangan selaput (pleura) karena pleura mengalami penambahan cairan intrapleura, akibatnya timbul rasa nyeri saat bernapas.

12.   Penyempitan atau penyumbatan saluran napas ,

Kelainan pada pernapasan ini disebabkan oleh pembengkakan kelenjar limfa, misalnya polip (di hidung) dan amandel (di tekak), yang menyebabkan penyempitan saluran pernapasan sehingga menimbulkan kesan wajah bodoh dan sering disebut wajah adenoid. Penyempitan ini dapat pula terjadi karena saluran pernapasannya yang menyempit akibat alergi, misalnya pada asma bronkial