Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

By | December 22, 2020
Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

Mekanisme Pernapasan Pada Manusia – Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang alat-alat pernapasan pada manusia. Alat-alat pernapasan pada manusia terdiri dari hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus, alveolus, dan paru-paru. Lantas, tahukah kalian bagaimana mekanisme pernapasan pada manusia? Pada topik ini, kalian akan mempelajarinya. Yuk simak dengan saksama.

KONSEP

Proses pernapasan pada manusia dapat terjadi secara sadar atau tidak sadar. Pernapasan secara sadar terjadi jika kita melakukan pengaturan saat bernapas, misalkan saat kita melakukan olahraga yoga. Sementara itu, pernapasan secara tidak sadar terjadi jika kita tidak melakukan pengaturan saat bernapas, misalkan saat kita tidur.

Pusat sistem pernapasan manusia terletak pada medulla oblongata. Ketika konsentrasi CO2 dalam darah meningkat, reseptor saraf sensorik yang ada dalam pembuluh darah akan mengantarkan rangsangan ke medulla oblongata. Medulla oblongata akan merespon dan mengirimkan rangsangan melalui saraf sensorik menuju otot-otot antartulang rusuk dan diafragma untuk berkontraksi, sehingga pernapasan terjadi.

Mekanisme pernapasan pada manusia dibagi menjadi dua, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

  • Pernapasan dada terjadi karena adanya kontraksi dan relaksasi otot-otot antartulang rusuk (interkostalis).
  • Pernapasan perut terjadi karena adanya kontraksi dan relaksasi otot-otot diafragma.

Pernapasan dada maupun pernapasan perut selalu terjadi melalui fase, yaitu fase inspirasi dan fase ekspirasi.

  • Fase inspirasi merupakan fase masuknya udara ke dalam paru-paru. Fase inspirasi terjadi karena tekanan udara di dalam paru-paru lebih rendah daripada di luar paru-paru.
  • Fase ekspirasi merupakan fase keluarnya udara dari dalam paru-paru. Fase ekspirasi terjadi karena takanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada di luar paru-paru.

Untuk memahami lebih lanjut fase insiprasi dan ekspirasi pada pernapasan dada dan perut, mari perhatikan uraian berikut.

Mekanisme Pernapasan Dada

Fase inspirasi

Mekanisme inspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut.

Fase ekspirasi

Mekanisme ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut.

Mekanisme Pernapasan Perut

﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌

Fase inspirasi

Mekanisme inspirasi pernapasan perut adalah sebagai berikut.

Fase ekspirasi

Mekanisme ekspirasi pernapasan perut adalah sebagai berikut.

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi pada pernapasan dada dan perut dapat kalian amati pada gambar berikut ini.

Mekanisme Pertukaran Oksigen dan Karbon Dioksida

﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
Berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas, pernapasan dibedakan menjadi dua, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

Pernapasan luar (eksternal)

Pernapasan luar (eksternal) merupakan proses pertukaran gas O2 dalam alveolus dengan CO2 dalam kapiler pada paru-paru. CO2 masuk ke dalam alveolus dan O2 masuk ke dalam kapiler melalui proses difusi.

Pernapasan dalam (Internal)

Pernapasan dalam merupakan proses pertukaran gas O2 dalam kapiler dengan CO2 dalam sel-sel tubuh pada membran-membran sel jaringan tubuh. CO2 masuk ke dalam kapiler dan O2 masuk ke dalam sel tubuh melalui proses difusi.

Proses pengikatan dan pelepasan O2 dan CO2 dalam darah tersebut dipengaruhi oleh kadar O2 dan CO2, perbedaan tekanan gas O2 dan CO2, luas permukaan membran difusi, dan kecepatan reaksi kimia dalam darah dan mitokondria.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat diketahui bahwa proses pertukaran gas antara O2 dan CO2 terjadi melalui proses difusi. Proses difusi terjadi melalui membran sel dari konsentrasi atau tekanan tinggi menuju konsentrasi atau tekanan rendah. Proses pertukaran gas antara O2 dan CO2 dapat dijelaskan secara mendalam melalui uraian berikut.

Pengangkutan Oksigen

﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari hidung hingga alveolus. Oleh karena tekanan parsial oksigen di sekitar alveolus lebih tinggi dibanding kapiler arteri paru-paru, maka oksigen berdifusi dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru. Oksigen dalam kapiler arteri diikat oleh hemoglobin (Hb) menjadi oksihemoglobin (HbO2). Oleh karena hemoglobin ini terdiri dari 4 sub unit yang setiap unitnya disebut dengan heme, maka reaksi antara hemoglobin dan oksigen dapat dituliskan seperti berikut.

Reaksi di atas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu, pH, konsentrasi O2 dan CO2 , serta tekanan parsial oksigen. Oksihemoglobin yang terbentuk selanjutnya akan dipecah, sehingga oksigen berdifusi dari kapiler arteri masuk ke dalam sel-sel tubuh untuk digunakan dalam proses respirasi.

Pengangkutan Karbon Dioksida

﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌

Di tingkat sel, oksigen digunakan dalam proses respirasi di dalam mitokondria untuk menghasilkan energi. Selain energi, dihasilkan pula zat sisa yaitu CO2. Semakin banyak O2 yang digunakan, semakin banyak pula CO2 yang dihasilkan. Akibatnya, tekanan parsial CO2 di dalam sel lebih tinggi daripada di kapiler vena. Oleh karena itu, CO2 akan berdifusi dari sel-sel tubuh menuju kapiler vena. Selanjutnya, CO2 pada kapiler vena akan dibawa menuju alveolus dengan tiga cara:

➽ Dalam bentuk asam karbonat

5% CO2 larut dalam plasma darah membentuk asam karbonat dengan bantuan enzim karbonat anhidrase. Akibatnya, pH darah menjadi 4,5; namun akan dinetralkan kembali oleh ion Na+ dan K+ .

➽ Dalam bentuk karboksihemoglobin

30% CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Reaksi antara CO2 dan Hb dapat dituliskan sebagai berikut.

➽ Dalam bentuk ion bikarbonat

65% CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat oleh plasma darah berdasarkan persamaan reaksi berikut ini.

Dalam sel, H+ bersifat racun. Oleh karena itu, ion tersebut segera diikat oleh hemoglobin, sedangkan ion bikarbonat yang berada dalam sel darah merah akan keluar menuju plasma darah dan digantikan dengan ion klorit.

Setelah di alveolus, CO2 akhirnya akan keluar dari tubuh melalui proses ekspirasi. Untuk lebih jelasnya mengenai mekanisme pertukaran O2 dan CO2, perhatikan ilustrasi di bawah ini.

Nah, kalian telah selesai belajar tentang mekanisme pernapasan pada manusia. Sekarang, saatnya kalian mengasah kemampuan dengan mengerjakan sepuluh latihan soal berikut ini. Selamat berlatih.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *