Mekanisme pernapasan pada manusia

Semua tahu bahwa mekanisme pernapasan itu sangat penting dalam kehidupan, pada artikel kali ini kita akan mencoba menjelaskan mengenai syarat-syarat pertukaran gas serta pengaruh-pengaruh mengenai kecepatan difusi gas. berikut artikelnya.
Advertisement

Pernapasan merupakan fungsi fisiologis yang menjamin proses-proses oksidasi baik tingkat sel ( pertukaran sel dengan lingkungan internal) maupun tingkat pertukaran organisme dengan lingkungan eksternal. Ketersediaan oksigen secara permanen merupakan faktor yang sangat penting bagi sebagian besar sel hewan.

Hal ini dikarenakan metabolisme anaerob sangat jarang terjadi pada tubuh hewan dalam penyediaan energi dan tidak ada system cadangan yang dapat menyimpan oksigen lebih lama seperti pada system cadangan energi zat makanan. Oksigen selalu dipenuhi dari pertukaran melalui difusi sederhana. Untuk menjamin terjadinya pertukaran gas pada suatu organisme diperlukan persyaratan :

  1. Organisme harus mempunyai membran pernapasan
  2. Organisme mempunyai cara untuk menyalurkan gas ke dan dari membran pernapasan.
  3. Organisme mempunyai cara untuk mengangkut gas antara membran dan sel-sel tubuh.

Membran pernapasan adalah suatu permukaan yang tipis, basah, dan permeable, berhubungan dengan lingkungan yang dapat dilalui gas. Membran tersebut dapat berupa permukaan tubuh, tetapi biasanya merupakan bagian dar alat-alat pernapasan seperti insang, ujung trachea atau alveolus pada paru-paru. Perpindahan gas melalui permukaan membrane selalu terjadi dengan difusi. Difusi ini terjadi karena ada perbedaan kadar dalam sel dan lingkungannya.

Advertisement

Kecepatan difusi gas dipengaruhi beberapa hal berikut :

– Tekanan gas; gas akan bergerak dari daerah gas bertekanan tinggi ke daerah gas bertekanan rendah. Adanya perbedaan tekanan oksigen dalam udara alveolus dan di darah dalam kapiler paru-paru sudah memungkinkan terjadinya pergerakan oksigen dari udara alveolus ke kapiler paru-paru. Demikian juga karbondioksida akan bergerak berlawanan arah dengan pergerakan oksigen tersebut.

– Permeabilitas membran pernapasan. Membran pernapasan mempunyai dua lapisan yang sangat tipis, memisahkan udara dalam alveolus dengan darah di kapiler paru-paru. Gas pernapasan yaitu oksigen dan karbondioksida harus mampu membran tersebut dengan daya dorong yang dipengaruhi oleh perbedaan tekanan oksigen dan karbondioksida di udara dalam alveolus dengan didalam darah kapiler paru-paru. Membran pernapasan juga menimbulkan tekanan terhadap pergerakan oksigen dan karbondioksida. Tekanan yang dihasilkan oleh membran tersebut disebut koefisien difusi yang merupakan jumlah gas yang dapat menembus melintasi membran per menit per millimeter akibat perbedaan tekana gas antara dua sisi membran.

Gambar. Pertukaran oksigen dan karbondioksida
Gambar. Pertukaran oksigen dan karbondioksida

– Luas permukaan membran pernapasan; semakin luas permukaan semakin cepat difusi yang yang terjadi. Luas permukaan alveoli pada sapi mencapai 500 m2

– Kecepatan sirkulasi darah. Kecepatan difusi meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan aliran darah dalam kapiler paru-paru.

– Reaksi kimia yang terjadi dalam darah. Ikatan antara hemoglobin dngan oksigen dan karbondioksida menyebabkan lebih banyak oksigen dan karbondioksida yang mampu diangkut dibandingkan dengan jumlah oksigen dan karbondioksida yang larut dalam plasma.

Pernapasan dibagi menjadi tiga proses dasar pernapasan yaitu:

  1. Proses pertama adalah inspirasi dan ekspirasi udara antara paru-paru dan atmosfer.
  2. Proses kedua respirasi adalah pertukaran gas antara paru-paru dan darah.
  3. Proses ketiga adalah respirasi internal atau respirasi jaringan yang merupakan pertukaran gas antara darah dengan sel-sel tubuh.

Mekanisme pernapasan pada manusia

Pernapasan dibagi menjadi tiga proses dasar pernapasan yaitu:

  1. Proses pertama adalah inspirasi dan ekspirasi udara antara paru-paru dan atmosfer.
  2. Proses kedua respirasi adalah pertukaran gas antara paru-paru dan darah.
  3. Proses ketiga adalah respirasi internal atau respirasi jaringan yang merupakan pertukaran gas antara darah dengan sel-sel tubuh.

1. Pernapasan Luar dan Dalam

Menurut tempat terjadinya pertukaran gas, maka pernapasan dapat dibedakan atas dua jenis yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler.

Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Energi yang dihasilkan dari proses respirasi sel dalam hati, jantung, otak, sebanyak 38 ATP. Selain dalam sel-sel tersebut, energi juga dihasilkan organ lain sebanyak 36 ATP.

2. Inspirasi dan Ekspirasi

Dalam pernapasan selalu terjadi dua siklu yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah proses menghirup udara dan ekspirasi adalah proses menghembuskan udara.

Inspirasi terjadi jika otot-otot antartulang rusuk melakukan kontraksi sehingga tulang dada terangkat ke atas. Saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga letaknya mendatar, kemudian diafragma akan mendesak rongga perut, sehingga rongga dada membesar, dengan demikian maka paru-paru akan membesar, tekanan udara rendah dan udara masuk.

Ekspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk berelaksasi, yaitu keadaan di mana tulang rusuk dan tulang dada turun kembali pada kedudukan semula sehingga rongga dada mengecil. Ekspirasi juga terjadi ketika otot diafragma berelaksasi kembali, rongga dada mengecil dan paru-paru mengecil. Oleh karena volume paru-paru berkurang maka tekanan udara dalam paru-paru bertambah, akibatnya udara keluar.

3. Pernapasan Dada dan Perut

Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk (muskulus interkostalis). Saat fase inspirasi, otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga rongga dada mengembang dan mengakibatkan tekanan udara rongga paru-paru menjadi lebih rendah dari tekanan udara luar yang menyebabkan udara dari luar masuk ke dalam paru-paru. Saat fase ekspirasi, otot antartulang rusuk berelaksasi sehingga rongga dada menjadi kecil dan udara keluar dari paru-paru.

Pernapasan perut adalah pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Saat fase inspirasi, diafragma menjadi datar sehingga rongga dada dan paru-par mengembang sehingga udara masuk ke paru-paru. Sedangkan saat fase ekspirasi, diafragma melengkung sehingga paru-paru mengecil dan udara keluar dari paru-paru.

Setelah kita membaca artikel diatas tadi kini kita mulai paham mengenai mekanisme pernapasan, mudah-mudahan bermanfaat. Terimakasih.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

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