Perhitungan Kebutuhan Udara

Proses metabolisme merupakan karakteristik seluruh sel hidup di dalam tubuh yang memerlukan suplai oksigen yang konstan. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.93%), dan gas lainnya seperti terlihat pada tabel dibawah:


Secara natomis sistem pernapasan terbagi atas dua bagian yaitu area konduksi (conducting portion) yang membawa udara dari dan menuju alveolus dimana pada bagian ini tidak terjadi pertugaran gas. Bagian kedua adalah area respirasi (respiration portion) yaitu pada alveolus yang merupakan unit fungsional yang merupakan area terjadi pertugaran gas.

Bagian-bagian Pernapasan
1. Hidung
2. Pharinx
3. Larinx
4. Trachea
5. Bronchus
6. Alveolus

Volume of Air Exchange
Selama bernapas biasa udara yang keluar masuk dalam siklus inspirasi-ekpirasi berjumlah sekitar 500 cc yang dikenal sebagai Tidal Volume, jumlah ini terbagi menjadi dua 350 cc merupakan alveolar volume yaitu jumlah udara yang mencapai alveoli, sedangkan 150 cc merupakan dead space yaitu jumlah udara yang tidak mencapai area pertukaran udara (alveoli). Ketika melakukan nafas dalam volume udara yang dicapai mencapai 2000 - 3000 cc (2 - 3 liter) kondisi ini dikenal sebagai  volume inspiratory reserve volume. 

Frekuensi Bernapas
Frekuensi bernapas setiap orang berbeda-beda tergantung dari berbagai faktor dapat berupa usia, pekerjaan, ras, dan sebagainya namun rata-rata frekuensi bernapas individu setiap menitnya sekitar 12 - 15 kali per menit.

Perhitungan Kebutuhan Udara
Dari semua teori tersebut dapat disimpulkan bahwa proses metabolisme sangatlah memerlukan oksigen dalam proses pembentukan ATP tapi pada situasi dan faktor tertentu kebutuhan udara ini bisa tidak terpenuhi maka dari postingan kali ini akan membagi mengenai perhitungan kebutuhan udara total dan kebutuhan oksigen pada individu:

Diketahui :
1. Volume udara saat bernapas biasa = 500 cc
2. Volume udara sampai ke alveoli = 350 cc
3. Persen Volume Oksigen di udara = 20,95% dibulatkan = 21%
4. Frekuensi bernapas individu = 12 - 15 kali/menit

Perhitungan:
Kebutuhan Udara Total
maksud dari "kebutuhan udara total" adalah jumlah udara yang perlukan oleh individu saat melakukan napas biasa selama waktu tertentu, perhitungannya:

Kebutuhan udara total = Volume udara bernapas biasa x frekuensi bernapas

500 cc x 15 kali/menit = 7500 cc/menit
Dapat ditarik kesimpulan kebutuhan udara total individu adalah 7500cc/menit atau setara dengan 7,5 liter/menit, kalo mau di udah ke jam tinggal di kali 60 yang hasilnya nanti menjadi 450 liter/jam.

Kebutuhan Oksigen
Perhitungan ini hampir mirip dengan perhitungan udara total namun pada "Volume udara bernapas biasa" yang dipakai 350cc, kenapa digunakan yang 350cc? karena volume ini yang sampai menuju alveoli, sehingga tranfer oksigen yang terjadi hanya volume 350cc. perhitungannya:

350 cc x 15 kali/menit = 5250 cc/menit

5250 cc/menit atau setara 5,25 liter/menit ini merupakan volume udara yang sampai ke alveoli selama 1 menit yang komposisi udaranya masih utuh komposisi atmosfir (nitrogen, oksigen, karbomdioksida, dll), maka untuk mengetahui oksigen yang diperlukan individu tiap waktu tertentu dapat dilakukan konversi dengan cara mengkalikan dengan "Persentasi Oksigen diudara":

5250 cc/menit x 21% = 1102,5 cc/menit

Dapat ditari kesimpulan bahwa kebutuhan oksigen individu adalah 1102,5 cc/menit setara 1,1025 liter/menit.

Kesimpulan akhir dari adalah bahwa kebutuhan udara total setiap individu adalah 7,5 liter/menit yang kandungan udaranya masih belum kita ketahui apa aja, sedangkan untuk kebutuhan oksigen tiap individu adalah 1,1025 liter/menit itu semua untuk satu individu, bagaimana dengan kebutuhan udara dan oksigen di satu Kota, Negara, bahkan Dunia yang populasi penduduknya sangatlah luarbiasa di tambah pencemaran udara yang terus merusak kondisi alamiah udara sehingga banyak polutan yang seharusnya tidak ada di udara terhirup oleh mahluk hidup. Serta ketersediaan Oksigen dialam yang dapat kita hirup gratis tanpa harus membayar sehingga kita tidak pernah merasa kekurangan oksigen, inilah nikmat yang telah Allah berikan maka teruslah bersyukur setiap saat karena "Nikmat kita bernapas kali ini atas kehendak dari Penguasa Alam Allah". Semoga Bermanfaat, Kalo binggung comment aja.

Sumber : Wikipedia.com, Supriad.2010.Pengantar Patofisioanatomi.Bandung, Materi Kuliah KL

Comments