Mekanisme Pernapasan Manusia

Posted by Ensikloblogia on Rabu, 23 Maret 2016

loading...

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 oksigen dan karbondioksida yang terjadi antara udara dan darah. Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu karbondioksida meninggalkan darah dan oksigen masuk ke dalam tubuh melalui difusi. Selanjutnya, sejenis protein dalam sel darah merah yang disebut hemoglobin (Hb) mengikat oksigen dan menjadi oksihemoglobin (HbO2). 

Reaksinya adalah sebagai berikut :

Hb + O2 ---------> HbO2


Pernapasan dalam merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh. pada pernapasan dalam, darah masuk ke dalam jaringan tubuh. oksigen melepaskan ikatannya dengan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh. 

Reaksi kimianya adalah sebagai berikut :

HbO2 -----------> Hb + O2


Proses difusi oksigen terjadi karena tekanan parsial oksigen dalam kapiler darah lebih tinggi dari pada tekanan parsial oksigen dalam sel-sel tubuh. setelah sampai dalam jaringan, gas oksigen digunakan untuk respirasi sel, yaitu untuk mengoksidasi zat makanan (glukosa) sehingga dapat dihasilkan energi, gas CO2, dan uap air. Energi hasil respirasi sel berupa ATP. ATP ini dibentuk melalui tiga tahapan yaitu glikolisis, daur krebs, dan transfer elektron.

Proses pembentukan energi ATP adalah sebagai berikut :

C6H12O6 + 6O2 ---------> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP


Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbondioksida yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut mengakibatkan tekanan parsial karbon dioksiada dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan dengan 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 dalam paru-paru, karbon dioksida akan berdifusi dari kapiler darah menuju alveolus. Hal ini terjadi karena tekanan parsial karbon dioksida  di kapiler darah lebih tinggi dari pada tekanan parsial karbon dioksida di dalam alveolus. Akhirnya karbon dioksida dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi.

Pada keadaan biasa, tubuh manusia menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari. Pengangkutan karbondioksida di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.

Sekitar 60%-70% CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3-) oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang terbentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat. Ion H+ bersifar racun sehingga segera diikat oleh Hb. Sementara itu ion bikarbonat meninggalkan eritrosit masuk ke plama darah. Kedudukan ion bikarbonat dalam eritrosit diganti dengan ion klorit. 

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

H2O + CO2 -----------> H2CO3 -----> H+ + HCO-3


Kurang lebih 25 persen CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Reaksi karbondioksida dengan hemoglobin adalah sebagai berikut :

CO2 + Hb ------------> HbCO2

Karbonoksihemoglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian hemoglobin yang mengikat karbondioksida adalah gugus amino. Reaksinya adalah sebagai berikut :

CO2 + RNH2 -------->RNHCOOH


Sekitar 6-10 % CO2 diangkut oleh plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat (H2CO3)

Tidak semua karbondioksida yang diangkut darah melalui paru-paru  dibebaskan ke udara. Darah yang melewati paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan dalam darah dalam bentuk ion-ion karbonat. Ion-ion karbonat berperan dalam menjaga stabilitas pH darah.

Apabila terjadi gangguan pengangkutan karbondioksida dalam darah, kadar asam karbonat akan meningkat sehingga kadar alkali 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 di dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga 
dada dengan tekanan udara di luar tubuh. jika tekanan udara di luar rongga dada lebih besar, udara akan masuk. Sebaliknya, jika tekanan di dalam rongga dada lebih besar, udara akan keluar.

Berdasarkan jenis otot yang berperan aktif, pernapasan manusia dibedakan menjadi dua, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.


mekanisme pernapasan manusia

Pernapasan dada


Otot yang berperan aktif dalam pernasapan dada adalah otot antartulang rusuk (interkostal). Mekanisme pernapasan manusia dengan pernapasan dada adalah sebagai berikut :

Pada fase inspirasi, apabila otot antartulang 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 di luar masuk ke dalam paru-paru.

Pada fase ekspirasi, apabila otot antartulang 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.


Pernapasan perut


Otot yang berperan aktif dalam pernapasan perut adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Mekanisme pernapasan perut adalah sebagai berikut :

Pada fase inspirasi, apabila otot diafragma berkontraksi, maka posisi diafragma akan mendatar. Hal ini mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan udara di dalamnya mengecil. Akibatnya, udara masuk ke dalam paru-paru.

Pada fase ekspirasi, apabila otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi, isi rongga perut akan tersedak ke diafragma. Hal ini mengakibatkan posisi diafragma akan cekung ke arah rongga dada. Akibatnya, rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara terdorong keluar dari paru-paru.

Demikiahlah penjelasan mengenai mekanisme pernapasan pada manusia. Semoga tulisan ini bermanfaat untuk kita semua.

loading...
Blog, Updated at: 07.07

0 komentar:

Posting Komentar