Mekanisme Pernapasan Manusia
Pernapasan pada manusia merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan. Pengambilan udara pernapasan disebut inspirasi, sedangkan pengeluaran udara pernapasan disebut ekspirasi. Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitu pernapasan luar (eksternal) dan pernapasan dalam (internal).
Pernapasan luar merupakan pertukaran gas yang terjadi antara udara dan darah. Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu CO2 meninggalkan darah dan O2 masuk ke dalam darah melalui difusi. Selanjutnya, sejenis protein dalam sel darah merah yang disebut hemoglobin (Hb) mengikat oksigen dan menjadi oksihemoglobin.
Pernapasan dalam merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh. Pada pernapasan dalam, darh masuk ke dalam jaringan tubuh. Oksigen melepaskan ikatannya dengan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan tubuh.
Proses difusi ini terjadi karena tekanan parsial oksigen dalam kapiler darah lebih tinggi daripada tekanan parsial oksigen dalam sel-sel tubuh. Setelah sampai dalam jaringan, gas O2 digunakan untuk respirasi sel, yaitu untuk mengoksidasikan zat makanan (glukosa) sehingga dapat dihasilakn energi, gas CO2, dan uap air. Energi hasil respirasi sel berupas ATP. ATP dibentuk melalui tiga tahapan yaitu glikolisis, daur kerbs, dan tranfer elektron.
Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbon dioksida yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut mengakibatkan tekanan parsial karbon dioksida dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan tekanan parsial karbon dioksida dalam kapiler darah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan berdifusi dari sel-sel tubuh ke kapiler darah yang kemudiaN akan dibawa eritrosit menuju ke paru-paru. Di paru-paru CO2 akan berdifusi dari kepiler darah menuju alveolus. Hal ini terjadi karena tekanan parsial CO2 di kapiler darah lebih tinggi daripada tekanan parsial CO2 dalam alveolus. Akhirnya, karbon dioksida dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.
Pada keadaan biasa tubuh manusia menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari, pengangkutan CO2 di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.
A. Sekitar 60%-70% diangkut dalam bentuk ion bikarbonat oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang dibentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Ion H+ bersifat racun sehingga segera diikat oleh Hb. Sementara itu, ion bikarbonat meningalkan eritrosit masuk ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat dalam eritrosit diganti oeh ion klorit.
B. Kurang lebih 25% CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemeglobin. Karbokhemeglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian hemoglobin yang mengikat CO2 adalah gugus amino.
C. Sekitar 6%-10% CO2 diangkut plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat H2CO3. Tidak semua CO2 yang diangkut darah melalui paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat berperan dalam menjaga stabilitas Ph darah. Apabila terjadi gangguan pengakutan CO2 dalam darah, kadar asam karbonat akan meningkat sehingga kadar alkali darah turun. Hal ini akan mengakibatkan gangguan fisiologis yang disebut asidosis. Sebaliknya, apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah, dapat muncul gejala alkalosis. keluar masuknya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara diluar tubuh. Jika tekanan udara diluar rongga dada lebih besar, udara akan masuk. sebaliknya jika tekanan udara lebih besar, udara akan keluar.
Jenis otot yang berperan aktif pernapasan pada manusia.
1. Pernapasan dada
Otot yang berperan aktif dalam pernapasan dada adalah otot antar tulang rusuk (interkostal). Mekanisme pernapasan dada terpenting :
a. Inspirasi, apabila otot antar tulang rusuk bagian luar (interkostal eksternal) berkontraksi, tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Hal ini mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil dari pada tekanan udara di luar tubuh. Akibatnya udara, udara di luar tubuh masuk kedalam paru-paru.
b. Ekspirasi, apabila otot antar tulang rusuk bagian dalam (interkostal internal) berkontraksi, tulang-tulang rusuk kembali ke posisi semula sehingga volume rongga dada mengecil. Hal ini mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih besar dari pada tekanan udara di luar tubuh akibatnya, udara dalam rongga dada keluar dari paru-paru.
2. Pernapasan perut
Otot yang berperan aktif dalam pernapasan perut adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Mekanisme pernapasan perut :
a. Inspirasi, apabila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. hal ini mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan darah di dalamnya mengecil. Akibatnya, udara masuk ke dalam paru-paru.
b. Ekspirasi, apabila otot diafragma berelaksasi dan otot dinding berkontraksi, maka isi rongga perut akan terdesak ke arah diafragma. Hal ini mengakibatkan posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada. Akibatnya, rongga dada mengecil dan tekananna meningkat sehingga udara terdorong keluar dari paru-paru.
Pernapasan pada manusia merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan. Pengambilan udara pernapasan disebut inspirasi, sedangkan pengeluaran udara pernapasan disebut ekspirasi. Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitu pernapasan luar (eksternal) dan pernapasan dalam (internal).
Pernapasan luar merupakan pertukaran gas yang terjadi antara udara dan darah. Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu CO2 meninggalkan darah dan O2 masuk ke dalam darah melalui difusi. Selanjutnya, sejenis protein dalam sel darah merah yang disebut hemoglobin (Hb) mengikat oksigen dan menjadi oksihemoglobin.
Pernapasan dalam merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh. Pada pernapasan dalam, darh masuk ke dalam jaringan tubuh. Oksigen melepaskan ikatannya dengan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan tubuh.
Proses difusi ini terjadi karena tekanan parsial oksigen dalam kapiler darah lebih tinggi daripada tekanan parsial oksigen dalam sel-sel tubuh. Setelah sampai dalam jaringan, gas O2 digunakan untuk respirasi sel, yaitu untuk mengoksidasikan zat makanan (glukosa) sehingga dapat dihasilakn energi, gas CO2, dan uap air. Energi hasil respirasi sel berupas ATP. ATP dibentuk melalui tiga tahapan yaitu glikolisis, daur kerbs, dan tranfer elektron.
Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbon dioksida yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut mengakibatkan tekanan parsial karbon dioksida dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan tekanan parsial karbon dioksida dalam kapiler darah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan berdifusi dari sel-sel tubuh ke kapiler darah yang kemudiaN akan dibawa eritrosit menuju ke paru-paru. Di paru-paru CO2 akan berdifusi dari kepiler darah menuju alveolus. Hal ini terjadi karena tekanan parsial CO2 di kapiler darah lebih tinggi daripada tekanan parsial CO2 dalam alveolus. Akhirnya, karbon dioksida dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.
Pada keadaan biasa tubuh manusia menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari, pengangkutan CO2 di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.
A. Sekitar 60%-70% diangkut dalam bentuk ion bikarbonat oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang dibentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen dan ion bikarbonat. Ion H+ bersifat racun sehingga segera diikat oleh Hb. Sementara itu, ion bikarbonat meningalkan eritrosit masuk ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat dalam eritrosit diganti oeh ion klorit.
B. Kurang lebih 25% CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemeglobin. Karbokhemeglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian hemoglobin yang mengikat CO2 adalah gugus amino.
C. Sekitar 6%-10% CO2 diangkut plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat H2CO3. Tidak semua CO2 yang diangkut darah melalui paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat berperan dalam menjaga stabilitas Ph darah. Apabila terjadi gangguan pengakutan CO2 dalam darah, kadar asam karbonat akan meningkat sehingga kadar alkali darah turun. Hal ini akan mengakibatkan gangguan fisiologis yang disebut asidosis. Sebaliknya, apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah, dapat muncul gejala alkalosis. keluar masuknya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara diluar tubuh. Jika tekanan udara diluar rongga dada lebih besar, udara akan masuk. sebaliknya jika tekanan udara lebih besar, udara akan keluar.
Jenis otot yang berperan aktif pernapasan pada manusia.
1. Pernapasan dada
Otot yang berperan aktif dalam pernapasan dada adalah otot antar tulang rusuk (interkostal). Mekanisme pernapasan dada terpenting :
a. Inspirasi, apabila otot antar tulang rusuk bagian luar (interkostal eksternal) berkontraksi, tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Hal ini mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil dari pada tekanan udara di luar tubuh. Akibatnya udara, udara di luar tubuh masuk kedalam paru-paru.
b. Ekspirasi, apabila otot antar tulang rusuk bagian dalam (interkostal internal) berkontraksi, tulang-tulang rusuk kembali ke posisi semula sehingga volume rongga dada mengecil. Hal ini mengakibatkan tekanan dalam rongga dada lebih besar dari pada tekanan udara di luar tubuh akibatnya, udara dalam rongga dada keluar dari paru-paru.
2. Pernapasan perut
Otot yang berperan aktif dalam pernapasan perut adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Mekanisme pernapasan perut :
a. Inspirasi, apabila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. hal ini mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan darah di dalamnya mengecil. Akibatnya, udara masuk ke dalam paru-paru.
b. Ekspirasi, apabila otot diafragma berelaksasi dan otot dinding berkontraksi, maka isi rongga perut akan terdesak ke arah diafragma. Hal ini mengakibatkan posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada. Akibatnya, rongga dada mengecil dan tekananna meningkat sehingga udara terdorong keluar dari paru-paru.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar