SISTEM PERNAFASAN PADA MANUSIA IPA-8

1. Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

Pada paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Tujuannya untuk mengeluarkan karbodioksida agar tidak meracuni sel- sel tubuh. Proses pertukaran antara O2 dengan CO2 terjadi secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut (O2 atau CO2) dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan rendah.

Difusi gas, baik yang ada di udara maupun yang terlarut dalam air bergantung pada tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut yaitu tekanan O2 dan CO2 yang terlarut dalam darah. Tekanan parsial O2 diberi simbol PO2, sedangkan tekanan parsial CO2 diberi simbol PCO2. Pada sistem peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariasi pada setiap organ. Darah yang masuk ke paru- paru melalui arteri pulmoner (arteri pulmonalis) memiliki PO2 yang lebih rendah dan PCO2 yang lebih tinggi dari pada udara di dalam alveoli.

Pada saat darah memasuki kapiler- kapiler alveoli, CO2 berdifusi dari darah ke alveoli dan O2 yang berada di alveoli akan berdifusi kedalam darah. Pada saat darah meninggalkan paru-paru, di dalam vena pulmoner (vena pulmonalis) PO telah naik dan PCO2 telah turun. Setelah darah masuk ke jantung, darah yang membawa banyak oksigen dipompakan ke seluruh tubuh. Pada saat darah tiba di jaringan tubuh, akan terjadi difusi O2 dari pembuluh darah menuju jaringan tubuh dan CO2 dari jaringan tubuh masuk ke dalam darah. Setelah melepas O2 dan membawa CO2, darah akan kembali ke jantung dan dipompa lagi ke paru- paru. Setiap menit paru- paru dapat menyerap sekitar 250 ml oksigen dan mengeluarkan sebanyak 200ml karbondioksida.

Berdasarkan proses terjadinya pernapasan, terdapat 2 mekanisme pertukaran gas, yaitu:

  • Pernapasan Eksternal yaitu proses pertukaran oksigen dan karbondioksida antara udara dan darah dalam paru-paru.
  • Pernapasan Internal yaitu pertukaran gas yang berlangsung di dalam jaringan tubuh.

Proses ini terjadi setelah sel darah merah mengikat O2 membentuk oksihemoglobin (HbO2)

Reaksi yang terjadi yaitu: HbO2  Hb + O2

2. Mekanisme Pernafasan Manusia

Bernapas merupakan aktivitas pokok dalam hidup manusia. Namun ternyata terdapat anggota tubuh lain yang diperlukan selain anggota tubuh dalam sistem pernapasan.

Berdasarkan otot yang berperan dalam pernapasan, bernapas dibagi 2, yaitu:

a. Pernapasan Dada

Otot yang digunakan yaitu otot antar tulang rusuk luar dan otot antar tulang rusuk dalam.

1) Inspirasi
Image result for alur inspirasi dan ekspirasi
2) Ekspirasi
b. Pernafasan Perut
Image result for alur inspirasi dan ekspirasi

Otot yang digunakan yaitu otot diafragma dan otot dinding rongga perut.

1) Inspirasi
Image result for alur inspirasi dan ekspirasi pernafasan perut
2) Ekspresi

3. Volume Pernafasan dan kapasitas paru-paru

Volume udara pernapasan pada setiap orang berbeda-beda, bergantung pada ukuran paru-paru, kekuatan bernapas, dan cara bernapas. Pada orang dewasa, volume paru-paru berkisar antara 5-6 liter, yang terdiri dari:

a. Volume tidal (VT) yaitu volume udara hasil inspirasi atau ekspirasi pada setiap kali bernapas normal. Kira-kira sebanyak ± 500 ml pada rata-rata orang dewasa muda.

b. Volume cadangan inspirasi (VCI) atau volume komplementer yaitu volume udara ekstra yang dapat diinspirasi setelah volume tidal, biasanya mencapai ± 3000 ml.

c. Volume cadangan ekspirasi (VCE) atau volume suplementer yaitu jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi normal, pada keadaan normal sebanyak kira-kira ± 1200 ml.

d. Volume residu (VR) yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru-paru setelah ekspirasi kuat, kira-kira sebanyak ± 1200ml.

Dalam proses bernapas, terkadang diperlukan penyatuan dua atau lebih jenis-jenis volume di atas. Kombinasi jenis-jenis volume di atas itu disebut kapasitas paru-paru. Beberapa jenis kapasitas paru-paru sebagai berikut:

a. Kapasitas vital paru-paru

Kapasitas vital sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas vital ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah terlebih dahulu mengisi paru-paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (± 4600 ml).

Kapasitas vital = udara tidal + udara komplementer + udara suplementer

b. Kapasitas total paru-paru

Kapasitas paru-paru total adalah volume maksimum di mana paru-paru dapat dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa (± 5800 ml) atau sama dengan kapasitas vital ditambah dengan volume residu.

Kapasitas total paru-paru = kapasitas vital + udara residu

Metode sederhana untuk mempelajari volume paru-paru adalah dengan mencatat volume udara yang masuk dan keluar dari paru-paru. Metode terebut disebut spirometri.

Faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi pernafasan
  • Umur

Bertambahnya umur seseorang mengakibatkan frekuensi pernapasan menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energi yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan pada saat usia pertumbuhan, sehingga oksigen yang diperlukan relatif lebih sedikit. Hal ini berhubungan erat dengan semakin berkurangnya proporsi kebutuhan energi.

  • Jenis kelamin

Pada umumnya, laki-laki lebih banyak membutuhkan energi. Oleh karena itu, laki-laki memerlukan oksigen yang lebih banyak daripada wanita.

  • Suhu tubuh

Manusia memiliki suhu tubuh yang konstan berkisar antara 36-37˚C karena manusia mampu mengatur produksi panas tubuhnya dengan meningkatkan laju metabolismenya, sehingga kebutuhan oksigen akan meningkat. Semakin tinggi suhu tubuh maka semakin cepat frekuensi pernafasannya. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan proses metabolisme di dalam tubuh, sehingga diperlukan peningkatan pemasukan oksigen dan pengeluaran karbondioksida.

  • Posisi tubuh

Posisi tubuh akan mempengaruhi banyaknya otot yang bekerja. Hal ini berkaitan dengan beban yang harus ditanggung oleh organ tubuh. Misalnya pada saat berdiri, otot akan berkontraksi, sehingga oksigen yang dibutuhkan lebih banyak dan laju pernapasan pun akan meningkat dibandingkan pada saat orang duduk.

  • Kegiatan atau aktivitas tubuh

Manusia yang melakukan aktivitas memerlukan lebih banyak energy dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan aktivitas seperti duduk atau tiduran. Ketika tubuh memerlukan banyak energy maka tubuh perlu lebih banyak oksigen sehingga frekuensi pernafasan meningkat.

    Leave Your Comment Here