Difusi gas adalah proses perpindahan molekul gas dari daerah dengan tekanan parsial gas yang tinggi ke daerah dengan tekanan parsial gas yang rendah. Tekanan parsial gas adalah tekanan yang dihasilkan oleh satu jenis gas dalam campuran gas. Difusi gas terjadi secara pasif, artinya tidak memerlukan energi tambahan. Difusi gas sangat penting dalam sistem pernapasan, karena melalui proses ini oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) dapat bertukar tempat antara alveolus dan kapiler darah.

Alveolus: Struktur dan Fungsi

Alveolus adalah kantong udara kecil yang berada di ujung-ujung bronkiolus di paru-paru. Alveolus berjumlah sekitar 300 juta di setiap paru-paru manusia. Alveolus memiliki struktur yang sangat tipis, hanya terdiri dari satu lapisan sel epitel gepeng yang disebut sel epitel skuamosa. Sel epitel ini dikelilingi oleh membran basal, yaitu lapisan semipermeabel yang memisahkan alveolus dengan kapiler darah. Alveolus juga memiliki lumen, yaitu ruang kosong di dalamnya yang berisi udara. Di sekitar alveolus terdapat otot polos yang dapat mengatur ukuran alveolus.

Fungsi utama alveolus adalah sebagai tempat terjadinya difusi gas antara udara dan darah. Alveolus memiliki luas permukaan yang sangat besar, yaitu sekitar 70 m2, sehingga memungkinkan banyak molekul gas untuk berdifusi. Alveolus juga memiliki jarak yang sangat dekat dengan kapiler darah, yaitu sekitar 0,2 mikrometer, sehingga mempercepat proses difusi. Alveolus juga memiliki lapisan tipis yang memudahkan molekul gas untuk melewatinya. Alveolus juga memiliki lapisan lembab yang membantu melarutkan molekul gas.

Proses Difusi Gas di Alveolus

Proses difusi gas di alveolus terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial gas antara udara di alveolus dan darah di kapiler. Tekanan parsial gas di alveolus dipengaruhi oleh komposisi gas di atmosfer dan proses pernapasan. Tekanan parsial gas di kapiler dipengaruhi oleh metabolisme sel di jaringan tubuh. Berikut adalah proses difusi gas di alveolus:

• Difusi O2 dari alveolus ke kapiler. Saat kita menghirup udara, udara yang masuk ke alveolus memiliki tekanan parsial O2 yang tinggi, yaitu sekitar 160 mmHg. Sementara itu, darah yang masuk ke kapiler alveolus memiliki tekanan parsial O2 yang rendah, yaitu sekitar 40 mmHg. Hal ini disebabkan karena O2 telah digunakan oleh sel-sel tubuh untuk metabolisme. Karena adanya perbedaan tekanan parsial O2 yang besar, maka O2 akan bergerak dari alveolus ke kapiler secara difusi. O2 yang masuk ke kapiler akan diikat oleh hemoglobin dalam eritrosit dan dibawa ke seluruh tubuh. Dengan demikian, tekanan parsial O2 di alveolus akan menurun, sedangkan tekanan parsial O2 di kapiler akan meningkat.
• Difusi CO2 dari kapiler ke alveolus. Saat kita menghembuskan udara, udara yang keluar dari alveolus memiliki tekanan parsial CO2 yang rendah, yaitu sekitar 40 mmHg. Sementara itu, darah yang masuk ke kapiler alveolus memiliki tekanan parsial CO2 yang tinggi, yaitu sekitar 45 mmHg. Hal ini disebabkan karena CO2 merupakan hasil sampingan dari metabolisme sel-sel tubuh. Karena adanya perbedaan tekanan parsial CO2 yang besar, maka CO2 akan bergerak dari kapiler ke alveolus secara difusi. CO2 yang masuk ke alveolus akan keluar bersama udara yang kita hembuskan. Dengan demikian, tekanan parsial CO2 di alveolus akan meningkat, sedangkan tekanan parsial CO2 di kapiler akan menurun.

Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas di Alveolus

Difusi gas di alveolus dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

• Luas permukaan alveolus. Luas permukaan alveolus yang besar akan meningkatkan laju difusi gas, karena akan ada lebih banyak molekul gas yang dapat berdifusi. Sebaliknya, luas permukaan alveolus yang kecil akan menurunkan laju difusi gas, karena akan ada lebih sedikit molekul gas yang dapat berdifusi. Luas permukaan alveolus dapat berkurang akibat penyakit seperti emfisema, yaitu penyakit yang menyebabkan kerusakan pada dinding alveolus.
• Jarak antara alveolus dan kapiler. Jarak antara alveolus dan kapiler yang dekat akan meningkatkan laju difusi gas, karena akan mempersingkat jarak yang harus ditempuh oleh molekul gas. Sebaliknya, jarak antara alveolus dan kapiler yang jauh akan menurunkan laju difusi gas, karena akan memperpanjang jarak yang harus ditempuh oleh molekul gas. Jarak antara alveolus dan kapiler dapat meningkat akibat penyakit seperti edema paru, yaitu penyakit yang menyebabkan penumpukan cairan di antara alveolus dan kapiler.
• Konsentrasi gas di alveolus dan kapiler. Konsentrasi gas di alveolus dan kapiler yang berbeda akan meningkatkan laju difusi gas, karena akan menciptakan gradien tekanan parsial gas yang besar. Sebaliknya, konsentrasi gas di alveolus dan kapiler yang sama akan menurunkan laju difusi gas, karena akan menciptakan gradien tekanan parsial gas yang kecil. Konsentrasi gas di alveolus dan kapiler dapat berubah akibat faktor-faktor seperti ketinggian, suhu, kelembaban, dan aktivitas fisik.

Kesimpulan

Difusi gas di alveolus adalah proses perpindahan molekul gas antara alveolus dan kapiler darah yang terjadi secara pasif. Proses ini sangat penting dalam sistem pernapasan, karena melalui proses ini oksigen dan karbon dioksida dapat bertukar tempat. Proses difusi gas di alveolus dipengaruhi oleh struktur dan fungsi alveolus, serta beberapa faktor lainnya. Difusi gas di alveolus memastikan bahwa tubuh mendapatkan oksigen yang diperlukan untuk metabolisme dan mengeluarkan karbon dioksida yang merupakan limbah metabolisme.