FISIOLOGI SELAM

Fisiologi Selam

Dalam dunia penyelaman, seorang penyelam harus beradaptasi terhadap lingkungannya yaitu air, dan harus mempelajari batas-batas kemampuan fisiologinya dalam adaptasi tersebut. Fisiologi penyelaman mempelajari fungsi-fungsi tubuh di dalam serta bagaimana reaksi tubuh terhadap lingkungannya.

Respirasi (Pernapasan)

Bernapas sangat diperlukan sekali supaya dapat mensuplai darah ke semua jaringan tubuh dengan okisgen (O2) dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan oleh jaringan dari darah melalui paru-paru.

Udara masuk ke paru-paru melalui suatu sistem berupa pipa yang makin menyempit (bronkus dan bronkiolus) yang bercabang di kedua belah sisi paru-paru dari saluran udara dalam utama (trakea). Pipa ini berakhir pada gelembung-gelembung paru-paru (alveoli) yang merupakan kantong-kantong udara terakhir dimana O2 dan CO2 dipindahkan dari tempat dimana darah mengalir. Ada lebih 300 juta alveoli di dalam tubuh manusia. Pertukaran O2 dan CO2 pada paru terjadi pada bronkiolus respiratorius dan alveoli.

Permukaan bagian luar paru ditutup oleh selaput pleura yang licin dan selaput serupa membatasi ruang dada membatasi permukaan bagian dinding dada. Kedua selaput ini letaknya berdekatan sekali dan dipisahkan oleh lapisan cairan yang tipis. Karena dapat dipisahkan maka terdapat  suatu ruangan antara kedua selaput tersebut dinamakan rongga pleura.

Pada saat inspirasi (menarik napas) dinding dada secara aktif tertarik keluar oleh kontraksi otot dinding dada dan ke arah bawah oleh diafragma (sekat rongga dada). Tekanan dalam rongga dada akan menjadi lebih negatif sehingga udara mengalir ke dalam paru-paru. Dengan upaya maksimal pengurangan tekanan dapat mencapai 60-100 mmHg dibawah tekanan atmosfir.

Pada saat ekspirasi (pengeluaran napas), rongga dada mengempis karena tulang dada kembali ke posisi awal. Gerakan ini pasif tanpa upaya otot, mengakibatkan tekanan dalam rongga dada meningkat memaksa gas keluar dari paru-paru. Ekspirasi dapat dibantu dengan upaya otot yang dapat dilihat melalui penghembusan napas yang kuat.

Pengukuran fungsi pernapasan banyak dan bermacam-macam, tetapi hanya beberapa hal penting saja dan ada hubungannya dengan penyelaman yang akan diterangkan, terutama mengenai volume udara paru-paru.

1. Kapasitas Total Paru (Total Lung Capacity/TLC). Yaitu jumlah volume gas yang dapat ditampung oleh kedua paru-paru bila terisi penuh biasanya ¡¾ 5-6 liter.
2. Volume Tidal (Tidal Volume/TV). Yaitu volume napas biasa yang masuk dan keluar paru tanpa usaha napas yang kuat/dalam keadaan istirahat. Berkisar ¡¾ 0,5 liter.
3. Kapasitas Vital (Vital Capacity/VC). Yaitu volume udara maksimal yang dapat dihembuskan keluar setelah menghirup udara secara maksimal biasanya ¡¾ 4-5 liter. Kadang juga disebut daya apung vital yang dipaksa (Forced Vital Capacity/FPC)
4. Volume Sisa (Residual Volume/RV). Volume sisa yaitu jumlah gas yang tertinggal di dalam paru-paru setelah dihembuskan secara maksimal biasanya ¡¾ 1,5 liter dan dapat dihitung sebagai berikut: TLC-VC= RV, perhatikan RV adalah ¡¾ 25 % dari TLC.
5. Volume Pernapasan Semenit (Respiration Minute Volume/RMV). Volume pernapasan semenit adalah jumlah gas yang bergerak masuk dan keluar dari paru-paru dalam satu menit. Yaitu RMV = TV x Frekuensi Pernapasan. Biasanya 6 liter pada saat istirahat, tetapi dapat melebihi 100 liter pada saat latihan berat. RMV kadang dinamakan Ventilasi Paru (Pulmonary Ventilation). 
6. Kapasitas Vital Sewaktu (Time Vital Capacity). Kapasitas vital sewaktu adalah bagian dari vital capacity (VC) yang bisa dihembuskan dalam waktu tertentu biasanya 1 detik. Sering dinamakan volume ekspirasi yang dipaksakan (FEV1/ Forced Expiratory Volume One Second).

Parameter-parameter mekanis ini penting untuk memahami fisiologi karena secara relatif akan meningkatakan resiko penyakit penyelaman (barotrauma, kekurangan gas dan lain-lain). CO2 lebih mudah larut dalam darah 24 kali dibandingkan dengan O2, kecepatan difusi CO2 melampaui O2 kurang lebih 20 kali lipat.

Difusi gas dipengaruhi oleh dinding alveoli. Pada alveoli yang kurang terventilasi dengan O2 yang cukup maka pembuluh darah akan mengecil sehingga mengurangi penyerapan O2 dan meningkatkan aliran darah pada alveoli bagian lain yang cukup O2.

Kelainan fungsi pernapasan dapat mengakibatkan berkurangnya pengeluaran dari CO2 darah dan penyerapan O2 ke dalam darah (hypoxia dan hypercapnea).

Jumlah seluruh keperluan jaringan tubuh adalah kurang lebih 6,8 ml O2 darah (250 ml O2/menit). Sejumlah kecil O2 larut dalam plasma darah sebesar (0,01/100 ml) sedangkan sebagian besar berikat pada protein hemoglobin (Hb) pada sel darah merah. Hb mempunyai daya ikat yang besar terhadap oksigen dan menjadi 98 % jenuh dengan oksigen pada tekanan 1 ATA . Tidak semua Hb melepaskan oksigen di jaringan, karena 75 % Hb tetap jenuh.

Untuk mempertahankan kadar oksigen dan karbondioksida volume pernapasan semenit ahrus seimbang dengan pemakaian oksigen dan kecepatannya menghasilkan karbondioksida. Pernapasan diatur oleh pusat pernapasan di otak. Dalam otak terdapat sensor yang mendeteksi perubahan kadar CO2 darah, sensor ini sangat mempengaruhi pusat pernapasan.  Terdapat sensor yang sedikit mempengaruhi yang terdapat pada aorta dan arteri carotis yang mendeteksi kadar O2 dalam darah.

Hal ini dapat dipahami jika penyelam yang tahan napas yang melakukan hiperventilasi dapat terjadi ketidaksadaran. Karena pusat pernapasan tidak dirangsang kadar CO2 yang telah berkurang akibat hiperventilasi dan gagal untuk bereaksi dengan baik terhadap bahaya kekurangan O2 selama penyelaman dan selama naik ke permukaan.   

Kardiovaskular

Peredaran/suplai darah sangat penting untuk mentransportasikan O2 yang telah diambil di paru-paru ke jaringan tubuh.

Jaringan tubuh yang memerlukan banyak O2 adalah otak, dimana otak mengambil sekitar 20 % O2 dalam keadaan normal. Apabila otak kekurangan O2 maka akan terjadi penurunan kesadaran dan dalam 5 menit akan berakibat kematian

Darah dipompa oleh jantung ke jaringan melalui arteri, bercabang lebih kecil menjadi arteriol dan kemudian di jaringan dan paru-paru menjadi kapiler-kapiler darah.

Kapiler darah meninggalkan jaringan membawa darah yang miskin oksigen ke vena. Vena membawa darah balik ke jantung dan kemudian dipompa ke paru-paru. Arteri paru-paru membawa darah miskin O2, sedangkan vena paru membawa darah yang kaya O2 karena telah terjadi proses difusi di paru-paru ke jantung yang kemudian dipompa ke seluruh tubuh.

Jantung merupakan satu organ yang terbagi menjadi dua bilik dan dua serambi, terdapat katup-katup yang menjaga darah agar tidak mengalir terbalik selama berkontraksi. Kecepatan kontraksi jantung berbeda-beda pada tiap orang. Rata-rata 60-80/menit pada saat istirahat dan 80-150/menit pada saat kerja.

Di dalam tubuh manusia terdapat 6 liter darah. Darah terdiri dari plasma darah (komponen cair) dan sel darah (komponen padat). Sel darah merah mengandung hemoglobin (Hb) yang mengikat O2 dan CO2, sel darah putih untuk melawan infeksi, dan keping darah untuk pembekuan darah. O2 hanya terikat pada Hb, sedikit yang dapat larut dalam air, sedangkan CO2 banyak terlarut dalam plasma dalam bentuk ion HCO3, tapi sedikit yang berikatan pada Hb. Volume darah konstan, tetapi kecepatan peredaran darah sangat berbeda tergantung kebutuhan jaringan.

Darah mengalir dari seluruh tubuh melalui vena, kemudian masuk ke, serambi kanan, bilik kanan, melalui arteri pulmonalis ke paru-paru mengambil O2 dan melepas CO2. Darah kaya O2 ini kemudian melalui vena pulmonalis masuk ke serambi kiri dan bilik kiri dan kemudian di pompa ke seluruh tubuh melalui arteri.

Kemampuan jantung memompa darah ¡¾ 4-5 liter darah/menit (saat istirahat) dan 20 liter darah/menit saat kerja. Tekanan darah saat istirahat adalah 120-140 mmHg pada saat jantung berkontraksi (sistolik) dan 70-80 mmHg pada saat jantung relaksasi (diastolik). Kedua tekanan bisa diukur saat yang sama dan dapat ditulis sisyolik/diastolik yaitu 120/70. Penurunan sirkulasi darah yang hebat akibat shock (kekurangan suplai darah yang membawa O2 ke jaringan) dapat diatasi dengan meningkatkan volume darah dan menaikkan tekanan darah.

Sinus

Sinus adalah rongga udara yang terdapat pada kepala. Rongga ini terletak pada tulang-tulang tengkorak. Fungsi sinus belum jelas di ketahui, tapi dikaitkan dengan proses warna suara. Sinus sangat berkaitan erat dengan jalan napas. Terdapat 4 macam sinus di kepala yaitu:

• Sinus Frontalis terdapat di kening.
• Sinus Ethmoidalis terdapat diantara kening dan hidung.
• Sinus Maksilaris terdapat di pipi kanan dan kiri.
• Sinus Sphenoidalis terdapat pada pelipis kanan dan kiri.

Semua sinus dihubungkan melalui saluran-saluran ke hidung agar udara dapat keluar dan untuk mengeluarkan cairan mukus yang disekresikan oleh sel dalam rongga sinus. Apabila saluran yang normal dalam rongga sinus tersumbat, maka udara pernapasan di hidung dan ternggorokan tidak dapat masuk ke dalam rongga tersebut sehingga terjadi ketidakseimbangan tekanan yang mengakibatkan pembengkakan dan pendarahan dari jaringan di dalam sinus. Cairan atau darah yang keluar akan menempati sebagian rongga udara untuk menyamakan tekanan.

Sumbatan pada saluran sinus dapat disebabkan oleh keadaan sebagai berikut:

• Sinusitis (infeksi/alergi) dimana pembengkakan jaringan menyebabkan penyumbatan saluran ke hidung.
• Rhinitis (hay fever), prosesnya sama dengan sinusitis.
• Polip, yaitu pertumbuhan jaringan kecil yang dapat menutupi saluran sinus. Polip terdapat pada rongga hidung.
• Lipatan jaringan yang berlebihan.
• Sumbatan oleh lendir yang mengering. 

Telinga

Telinga adalah organ pendengaran yang sangat sensitif terhadap tekanan. Tiga bagian utama telinga yaitu:

• Telinga bagian luar.
• Telinga bagian tengah.
• Telinga bagian dalam.

Masing-masing bagian telinga mempunyai fungsi-fungsi yang berbeda. Telinga bagian luar dan tengah terdiri dari rongga udara yang dibatasi oleh jaringan dan dikelilingi oleh tulang-tulang yang dapat menahan tekanan udara . Gendang telinga adalah selaput yang lentur dan peka, yang memisahkan telinga luar dan tengah. Telinga bagian dalam tidak mempunyai rongga udara dan terletak diantara tulang dan terdiri dari organ pendengaran dan keseimbangan yang berisi cairan. Telinga tengah dan bagian dalam dipisahkan oleh dua selaput tipis. Pada telinga bagian tengah terdapat saluran yang menghubungkan dengan tenggorokan yaitu tuba eustachius.