Mekanisme Pernafasan Pada Manusia

Sekilas Tentang Bernafas Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.

Lanjutan... Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh.

Lanjutan... Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.

Macam-Macam Mekanismenya Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu: Pernapasan dada dan Pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

Pernapasan Dada Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut. Inspirasi (inhalase) : otot antar tulang rusuk berkontraksi –> rongga dada membesar –> udara masuk

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan... (P. Dada) Ekspirasi (exhalase) : otot antar tulang rusuk relaksasi –> rongga dada mengecil (tulang rusuk turun) –> udara keluar Free template from www.brainybetty.com

Free template from www.brainybetty.com Pernapasan Perut Pernapasan perut merupakan pernapasan yang prosesnya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan adalah sebagai berikut. Inspirasi (inhalase) : otot diafragma berkontraksi (mendatar) –> rongga dada membesar –> udara masuk Free template from www.brainybetty.com

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan (P. Perut) Ekspirasi (exhalase) : otot diafragma relaksasi –> rongga dada mengecil –> udara keluar Free template from www.brainybetty.com

Gambar Inspirasi dan Ekspirasi Free template from www.brainybetty.com

Inspirasi – Pemasukan udara ke dalam paru-paru Mekanisme Inspirasi : Otot-otot interkostal berkontraksi akibatnya tulang rusuk terangkat. Kontraksi otot interkostal diikuti oleh kontraksi otot diafragma. Akibat kontraksi kedua otot ini, rongga dada menjadi membesar. Rongga dada yang bertambah besar menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi kecil. Akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru. Tulang rusuk terangkat karena kontraksi otot antar tulang rusuk Udara masuk Diaphragma berkontraksi (turun) Inspirasi

Ekspirasi – Pengeluaran udara dari dalam paru-paru Mekanisme Ekspirasi : Otot-otot interkostal berelaksasi akibatnya tulang rusuk turun. Relaksasi otot interkostal diikuti oleh berelaksasinya otot diafragma. Akibat relaksasi kedua otot ini, rongga dada menjadi menjadi mengecil. Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi besar. Akibatnya udara keluar dari dalam paru-paru ke lingkungan. Udara keluar Tulang rusuk turun karena otot interkostal berelaksasi Diaphragma berelaksasi (naik) Ekspirasi

Volume Udara Pernapasan Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Free template from www.brainybetty.com

Lanjutan... Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum.

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan... Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Free template from www.brainybetty.com

Free template from www.brainybetty.com Tidal Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk paru-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc). Lihatlah skema udara pernapasan berikut ini! Free template from www.brainybetty.com

Skema udara pernapasan Udara cadangan inspirasi1500 Udara pernapasan biasa 500 kapasitas total <- Udara cadangan ekspirasi 1500 -> kapasitas vital Udara sisa (residu) 1000

Kesimpulan Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3500 cc. Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan. Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer.

Free template from www.brainybetty.com

Pertukaran Udara Pernafasan Jumlah oksigen yang diambil melalui pernapasan tergantung pada kebutuhan dan biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan. Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan.

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan... Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian. Free template from www.brainybetty.com

Lanjutan... Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.

Lanjutan... Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihatkan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan... Hb4 + O2 ↔ 4 Hb O2 (oksihemoglobin) berwarna merah jernih Free template from www.brainybetty.com

Lanjutan... Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat. Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut.

Lanjutan... Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2). Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2).

Lanjutan... 3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Free template from www.brainybetty.com Lanjutan... Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis. Free template from www.brainybetty.com

Daftar Pustaka Campbell, N A.,J.B. Reece, & L.G. Mithchell (2005) Biologi. Edisi Kelima. Terj. dari: Biology.5th ed. oleh Manalu, W. Jakarta : Erlangga D.A. Pratiwi (2006) Biologi untuk Kelas XI. Jakarta : Erlangga http://bebas.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0075%20Bio%202-8b.htm

Free template from www.brainybetty.com Gangguan Pernapasan Free template from www.brainybetty.com