Ketahui Pengaruh Karbondioksida bagi Kesehatan Tubuh

Pengaruh karbondioksida bagi kesehatan – Karbon dioksida atau CO2 merupakan gas limbah yang diproduksi dari hasil metabolisme sel yang ada dalam tubuh. Gas ini terikat pada sel-sel darah merah kemudian dialirkan ke paru-paru dan dibuang melalui hembusan napas.

Di dalam tubuh, sistem dari peredaran darah akan menyalurkan oksigen serta nutrisi ke seluruh jaringan tubuh lalu mengangkut sisa-sisa metabolisme atau zat limbang dari sel serta jaringan untuk dapat dikeluarkan dari tubuh. Salah satu zat limbah tersebut ialah karbon dioksida. Meskipun CO2 ini adalah gas limbah, tetapi keberadaan karbon dioksida tetap penting bagi tubuh.

Lalu, apa saja pengaruh dari karbon dioksida bagi kesehatan tubuh? Simak penjelasannya berikut ini.

Apa Itu Karbon Dioksida? 

Sumber: Pixabay

Karbon dioksida atau dalam rumus kimia adalah CO2 atau zat asam arang merupakan sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon.

CO2 berbentuk gas pada keadaan temperatur serta tekanan standar dan hadir pada atmosfer bumi. Rata-sarat dari konsentrasi karbon dioksida pada atmosfer bumi pada Maret 2022 ialah 417 ppm berdasarkan pada volume, dibandingkan konsentrasi pra industri yaitu 280 ppm.

Karbon dioksida merupakan gas rumah kaca yang penting, sebab gas CO2 menyerap gelombang inframerah dengan cukup kuat. Karbon dioksida dihasilkan oleh semua jenis hewan, tumbuhan, fungsi serta mikroorganisme pada proses respirasi serta digunakan oleh tumbuh-tumbuhan pada proses fotosintesis.

Oleh sebab itulah, karbon dioksida adalah sebuah komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dapat dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Sementara itu, CO2 anorganik dikeluarkan dari gunung berapi serta proses geotermal lain seperti apa yang ada pada mata air panas.

Gas ini memiliki sifat yaitu tidak memiliki bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm, tetapi langsung menjadi padat pada temperatur di bawah – 78 derajat celcius.

Dalam bentuk padat, karbon dioksida pada umumnya disebut sebagai es kering. Karbon dioksida merupakan oksida asam. Larutan dari karbon dioksida dapat mengubah warna lakmus dari biru menjadi merah muda.

Sifat Karbon Dioksida

Sumber: Pixabay

Seperti halnya gas-gas lainnya, karbon dioksida memiliki sifat fisik serta sifat kimia yang membedakannya dari senyawa yang lainnya. Berikut penjelasan tentang sifat karbon dioksida yang perlu Grameds ketahui.

Sifat Fisik Karbon Dioksida

1. Tidak memiliki warna
2. Pada keadaan dengan konsentrasi rendah, gas karbon dioksida tidak memiliki bau akan tetapi pada konsentrasi karbon dioksida yang cukup tinggi, karbon dioksida akan memiliki bau asam yang cukup tajam.
3. Pada suhu maupun tekanan standar, massa jenis karbon dioksida berkisar pada 1,98 /kg m3 atau mencapai sekitar 1,6 kali lipat lebih berat dibandingkan massa udara.
4. Rata-rata dari karbon dioksida memiliki konsentrasi di atmosfer bumi sebanyak 387 ppm berlandaskan pada volume serta bervariasi bergantung pada lokasi serta waktunya.
5. Senyawa karbon dioksida tidak memiliki wujud cair jika berada di bawah tekanan 5,1 atm atau 520 kPa. Akan tetapi, pada tekanan 1 atm (tekanan permukaan laut yang mendekati rata-rata), menjadi padat pada temperatur di bawah – 78,5 derajat celcius serta padatan tersebut akan menyublik sehingga menjadi gas di suhu di atas – 78,5 derajat celcius.
6. Dalam wujud padatnya, senyawa ini biasa dikenal dengan sebutan es kering. Bentuk lain dari senyawa karbon dioksida dapat diamati pada tekanan tinggi seperti kaca amorf. Bentuk kaca tersebut disebut sebagai karbonia. Karbonia yang dihasilkan oleh pendinginan super karbon dioksida yang dipanaskan pada tekanan ekstrim yaitu sekitar 40-48 GPa atau sekitar 400.000 atmosfer pada landasan berlian.
7. Titik kritis dari karbon dioksida adalah 7,38 MPa pada suhu sekitar 31,1 derajat celcius. Ketika suhu serta tekanan berada di atas titik kritis, maka karbon dioksida pun akan bersifat sebagai fluida superkritis yang dikenal dengan karbon dioksida superkritis. Dalam keadaan ini, karbon dioksida superkirits digunakan sebagai pembangkit listrik di tahun 2018.
8. Kepadatan berbagai bentuk dari karbon dioksida bergantung pada asal unsur-unsur ini. Ada bentuk karbon dioksida murni serta beberapa bentuk karbon dioksida tidak murni seperti batu bara yang merupakan campuran karbon serta hidrogen.
9. Karbon merupakan sebuah elemen yang cukup unik. Hal itu karena karbon terjadi dalam berbagai bentuk. Beberapa contoh dari bentuk karbon murni ialah jelaga dan batu bara.
10. Salah satu senyawa karbon yang paling penting ialah arang yang terbentuk ketika karbon dipanaskan tetapi tidak ada udara.
11. Karbon dioksida termasuk senyawa dengan bentuk alotropik, alotrop merupakan bentuk dari suatu unsur dengan sifat fisik serta kimia yang cukup bervariasi.
12. Karbon dioksida tidak mudah terbakar.

Sifat Kimia Karbon Dioksida

1. Memiliki sifat asam atau oksida asam yang dapat mengubah lakmus biru menjadi lakmus merah.
2. Senyawa karbon pada umumnya akan menunjukan empat macam reaksi berupa reaksi pembakaran, reaksi oksidasi, reaksi penambahan dan reaksi substitusi.
3. Seperti yang diketahui bahwa karbon dalam segala bentuknya membutuhkan oksigen, panas, cahaya, sehingga membentuk karbon dioksida. Ketika karbon dioksida dibakar di udara untuk dapat menghasilkan karbon dioksida, maka disebut sebagai combustion atau pembakaran.
4. Molekul karbon dioksida linier serta sentrosimetrik pada keseimbangan. Panjang dari ikatan karbon oksigen ialah 116,3 pm dan akan terlihat lebih pendek dari panjang ikatan tunggal CO serta bahkan terlihat lebih pendek dari kebanyakan gugus fungsi dari ikatan rangkap CO yang lainnya. Dikarenakan karbon dioksida memiliki sifat sentrosimetrik, maka molekul tersebut tidak memiliki dipol listrik.
5. Sebagai molekul triatomik linier, karbon dioksida memiliki 4 mode getaran. Akan tetapi, mode peregangan simetris tidak akan membuat karbon dioksida dipol sehingga tidak teramati pada spektrum IR.

Pengaruh Karbon Dioksida bagi Kesehatan

Sumber: Pixabay

Gas karbon dioksida merupakan gas limbah, akan tetapi gas ini tetap dibutuhkan oleh tubuh. Gas karbon dioksida memiliki untuk dapat mengatur keasaman atau pH dari darah serta mendukung proses pernapasan. Jika tubuh kekurangan atau bahkan kelebihan jumlah dari gas karbon dioksida, maka dapat terjadi gangguan keseimbangan asam basa serta terjadi keracunan karbon dioksida.

Selain dihasilkan dari proses metabolisme sel dalam tubuh, gas karbon dioksida juga ditemukan pada asap pabrik, asap kendaraan serta asap dari hasil pembakaran sampah atau limbah, biang es ataupun dry ice serta asap gunung berapi. Sumber asap tersebut juga mengandung gas yang berbahaya, yaitu gas karbon monoksida.

Di dalam tubuh manusia, karbon dioksida hadir dalam dua bentuk yaitu gas PCO2 serta senyawa bikarbonat HCO3. Senyawa bikarbonat adalah bentuk kimia dari karbon dioksida yang terikat di dalam darah.

Hampir dari seluruh karbon dioksida di dalam tubuh berada dalam darah, sehingga cara yang paling umum untuk dapat mengetahui kadar dari zat karbon dioksida adalah dengan melakukan tes darah yang disebut sebagai analisis gas darah.

Kadar dari karbon dioksida normal di dalam tubuh merupakan 23-29 mmol per liter darahnya. Hasil tes di luar rentang tersebut menunjukkan bahwa ada gangguan keseimbangan pada asam basa darah, baik asidosis atau alkalosis. Kondisi tersebut perlu diperiksa lebih lanjut kemudian perlu penangan dari dokter.

Apa pengaruh karbon dioksida bagi kesehatan? Orang yang mengalami kekurangan atau kelebihan karbon dioksida akan mengalami gejala-gejala tertentu.

Seseorang yang kekurangan zat karbon dioksida di dalam tubuhnya akan mengalami beberapa gejala, contohnya seperti dada berdebar, sesak napas, pusing, mual muntah, kelelahan, kebiruan, kulit pucat, koma atau bahkan kejang-kejang.

Kekurangan zat karbon dioksida dapat disebabkan oleh adanya gangguan pernapasan, di mana ada proses pembuangan CO2 melebihi  jumlah dari CO2 yang dihasilkan oleh sel-sel tubuh.

Kondisi seperti ini dapat menimbulkan adanya gangguan keseimbangan asam basa yang disebut dengan alkalosis. Selain itu, terlalu rendahnya kadar dari karbon dioksida juga dapat menjadi suatu tanda, bahwa ada masalah kesehatan lainnya. Contohnya seperti ketoasidosis diabetes, penyakit ginjal, penyakit addison dan keracunan obat aspirin.

Lalu, bagaimana jika tubuh kelebihan kadar karbon dioksida? Apa dampaknya bagi kesehatan?

Terlalu tingginya kadar karbon dioksida di dalam tubuh dapat menyebabkan keracunan karbon dioksida. Kadar karbon dioksida yang terlalu tinggi, akan menyebabkan masalah kesehatan cukup serius yang disebut dengan asidosis.

Kondisi asidosis ini dapat menyebabkan oksigen yang ada di dalam darah sulit untuk dilepaskan ke dalam sel-sel tubuh, sehingga tubuh menjadi kekurangan oksigen.

Keracunan zat karbon dioksida dapat disebabkan oleh beberapa hal seperti berikut ini:

• Gagal napas yang diakibatkan oleh adanya gangguan paru-paru seperti penyakit paru obstruktif kronis, asma serta pneumonia.
• Cedera cukup berat.
• Penggunaan alat bantu napas seperti alat ventilator.
• Kerusakan otak yang akan menyebabkan gangguan napas, contohnya seperti penyakit distrofi otot, encephalitis, ALS dan myasthenia gravis.
• Efek samping dari obat-obatan seperti obat dari golongan opioid dan benzodiazepine.
• Mengalami kedinginan parah atau hipotermia.
• Kebiasaan menyelam, seperti scuba diving.

Keracunan zat karbon dioksida dapat menyebabkan seseorang merasa mual, pusing, muntah, sakit kepala dan detak jantung meningkat. Bahkan pada kasus cukup parah, penderita dapat mengalami koma, kejang hingga bahkan kematian.

Baik kekurangan atau kelebihan zat karbon dioksida, keduanya sama-sama memiliki potensi untuk dapat menimbulkan masalah kesehatan yang cukup serius. Oleh karena itulah, jika Grameds mengalami beberapa gejala di atas segera periksakan diri ke dokter.

Dokter akan melakukan pemeriksaan fisik maupun tes darah secara menyeluruh untuk menilai gas karbon dioksida serta elektrolit. Pemeriksaan rontgen dada pun dilakukan apabila dokter mencurigai ada gangguan pada paru-paru yang menjadi penyebab kelainan kadar karbon dioksida dalam tubuh.

Setelah penyebab dari kelebihan atau kekurangan karbon dioksida diketahui, maka dokter akan memberikan penanganan tepat untuk dapat memperbaiki kadar dari karbon dioksida dalam tubuh dan mengembalikan kadar asam basa darah agar dapat kembali normal.

Peran Biologis Karbon Dioksida pada Fisiologi Manusia

Karbon dioksida merupakan hasil akhir dari organisme yang mendapatkan energi dari penguraian lemak, gula serta asam amino dengan oksigen sebagai bagian dari metabolisme pada proses yang dikenal sebagai respirasi sel.

Hal ini meliputi seluruh tumbuhan, hewan, kebanyakan dari jenis jamur serta beberapa bakteri. Pada hewan tingkat tinggi, karbon dioksida mengalir pada darah dari jaringan tubuh ke paru-paru untuk dapat dikeluarkan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbon dioksida diserap dari atmosfer sewaktu fotosintesis. Lalu pada fisiologi manusia berikut peran dari karbon dioksida.

CO2 akan diangkut pada darah dengan tiga cara berbeda, berikut penjelasannya:

• Kebanyakan yaitu sekitar 70% hingga 80% karbon dioksida dikonversikan menjadi ion bikarbonat HCO3 oleh enzim karbonat anhidrase pada sel darah merah dengan reaksi berikut ini.

CO2 + H20 = H2CO3 = H+ (+) HCO3-

• 5% hingga 10% larut pada plasma.
• 5% hingga 10% diikat oleh hemoglobin sebagai senyawa dari karbamino.

Hemoglobin, molekul pengangkut oksigen yang utama di sel darah, mengangkut baik oksigen ataupun karbon dioksida. Akan tetapi, CO2 yang diangkut oleh hemoglobin tidak terikat pada tempat yang sama dengan oksigen.

Oksigen kemudian akan bergabung dengan gugus terminal -N pada empat rantai globin. Akan tetapi, dikarenakan efek dari alosterik pada molekul hemoglobin, pengikatan CO2 akan mengurangi jumlah oksigen yang dapat diikat.

Penurunan maupun pengikatan dari karbon dioksida oleh karena peningkatan kadar oksigen dikenal sebagai efek Haldane serta penting dalam transpor karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru.

Sebaliknya, peningkatan tekanan parsial CO2 ataupun penurunan pH akan menyebabkan pelepasan oksigen dari hemoglobin, dikenal dengan efek Bohr. Karbon dioksida merupakan salah satu mediator dari autoregulasi yang menjadi tempat suplai darah.

Jika kadar dari karbon dioksida tinggi, maka kapiler akan mengembang untuk mengizinkan arus darah yang lebih besar pada jaringan yang dituju. Ion bikarbonat sangat penting dalam meregulasi pH darah.

Laju pernapasan seseorang dipengaruhi oleh adanya kadar CO2 dalam darah. Pernapasan yang terlalu lambat dapat menyebabkan asidosis pernapasan, sedangkan pernapasan yang terlalu cepat dapat menimbulkan hiperventilasi yang dapat menyebabkan alkalosis pernapasan.

Meskipun tubuh memerlukan asupan oksigen untuk metabolisme, tetapi kadar oksigen yang rendah tidak akan menstimulasi pernapasan dengan baik. Begitu pula sebaliknya, pernapasan distimulasi oleh kadar karbon dioksida yang tinggi.

Akibatnya, bernafas pada udara memiliki tekanan rendah maupun campuran gas tanpa oksigen dapat menyebabkan kehilangan kesadaran. Hal ini tentu sangat berbahaya.

Bahaya Karbon Dioksida 

Karbon dioksida merupakan zat yang dibutuhkan oleh tubuh. Akan tetapi kadar yang dibutuhkan oleh manusia tidak bisa terlalu banyak ataupun terlalu sedikit. Meskipun begitu, Grameds juga perlu mengetahui bahaya dari karbon dioksida. Berikut penjelasannya.

1. Apabila dihirup terlalu banyak dan berlebihan maka dapat mengakibatkan keracunan karbon dioksida, yaitu asidosis. Kondisi seperti ini dapat menyebabkan oksigen yang ada pada darah sulit untuk dilepaskan ke dalam sel tubuh. Maka tubuh akan menjadi kekurangan oksigen.
2. Menyebabkan rasa mual, pusing, muntah, sakit kepala dan jantung meningkat. Pada kondisi tertentu dapat menyebabkan koma hingga kematian.
3. Dampak [ada lingkungan adalah terjadinya perubahan suhu di laut serta perubahan arus laut.
4. Gletser akan mencari kemudian permukaan air laut naik dan mengancam daerah pesisir tenggelam.
5. Dampak negatif dari karbon dioksida dapat dirasakan langsung berupa perubahan cuaca ekstrim dan drastis. Musim pun menjadi lebih lambat atau lebih cepat.

Itulah penjelasan mengenai pengaruh karbon dioksida bagi kesehatan. Jika Grameds ingin membaca dan mempelajari materi biologi lainnya, maka Grameds dapat memperoleh informasinya dengan membaca buku.

Sebagai #SahabatTanpaBatas, gramedia.com menyediakan berbagai macam buku berkualitas dan original. Membaca banyak buku dan artikel tidak akan pernah merugikan kalian, karena Grameds akan mendapatkan informasi dan pengetahuan #LebihDenganMembaca.

Penulis: Khansa