Mekanisme Pernapasan Manusia [PDF]

Citation preview

Mekanisme Pernapasan Manusia Bagaimana proses kita bernapas? Proses pernapasan pada manusia dapat terjadi secara sadar maupun secara tidak sadar. Pernapasan secara sadar terjadi jika kita melakukan pengaturan-pengaturan saat bernapas, misalnya pada saat latihan dengan cara menarik napas panjang, kemudian menahannya beberapa saat, lalu mengeluarkannya. Pernapasan secara tidak sadar yaitu pernapasan yang dilakukan secara otomatis dan dikendalikan oleh saraf di otak, misalnya pernapasan yang terjadi pada saat kita tidur. Dalam pernapasan selalu terjadi dua siklus, yaitu inspirasi (menghirup udara) dan ekpirasi (menghembuskan udara). Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. 1. Pernapasan Dada a. Fase Inspirasi Proses inpirasi ini diawali dengan berkontraksinya muskulus interkotalis (otot antar tulang rusuk), sehingga menyebabkan terangkatnya tulang rusuk. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada membesar dan paru-paru mengembang. Paru-paru yang mengembang menyebabkan tekanan udara rongga paru-paru menjadi lebih rendah dari tekanan udara luar. Dengan demikian, udara luar masuk kedalam paru-paru. Coba kamu perhatikan bagan alir berikut ini!



(Dokumen BioFuntastic)



b. Fase Ekspirasi



Sebaliknya, proses ekspirasi berlangsung pada saat muskulus interkostalis berelaksasi sehingga tulang rusuk turun kembali. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada menyempit dan paru-paru mengecil. Paru-paru yang mengecil menyebabkan tekanan udara dalam rongga paru-paru menjadi lebih tinggi dari tekanan udara luar, sehingga udara keluar dari paru-paru. Perhatikan bagan alir berikut mengenai proses ekspirasi pada pernapasan dada!



(Dokumen BioFuntastic)



Untuk lebih jelas memahami mekanisme pernapasan dada, perhatikan dan pahami gambar berikut ini!



(Time-Life, 2000) 2. PernapasanPerut a. Fase Inspirasi Mekanisme proses inspirasi pernapasan perut diawali dengan berkontraksinya otot diafragma, sehingga diafragma yang semula melengkung berubah menjadi datar. Keadaan diafragma yang datar mengakibatkan rongga dada dan paru-paru mengembang. Tekanan udara yang rendah dalam paru-paru menyebabkan udara dari luar masuk kedalam paru-paru. Perhatikan bagan alir di bawah ini:



(Dokumen BioFuntastic) b. Fase Ekspirasi Proses ekspirasi terjadi pada saat otot diafragma berelaksasi, sehingga diafragma kembali melengkung. Keadaan melengkungnya diafragma mengakibatkan rongga dada dan paru-paru mengecil, tekanan udara dalam paru-paru naik, sehingga udara keluar dari paru-paru. Perhatikan bagan alir proses ekspirasi pada pernapasan perut di bawah ini:



(Dokumen BioFuntastic) Untuk lebih jelas memahami mekanisme pernapasan perut perhatikan dan pahami gambar berikut ini!



(Time-Life, 2000)



Bagaimana proses pertukaran okigen dan karbondioksida?



(Campbell et al, 2003) Pertukaran gas antara oksigen dan karbondioksida terjadi melalui proses difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membrane sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah. Oksigen masuk kedalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus oksigen mengalami difusi kekapiler arteri paru-paru. Masuknya oksigen dari luar menyebabkan tekanan parsial oksigen (PO2) di alveolus lebih tinggi dibandingkan dengan PO2 di kapiler arteri paru-paru. Karena proses difusi selalu terjadi dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah, oksigen akan bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru.



(Campbell et al, 2000) Oksigen di kapiler arteri diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin sampai jenuh. Makin tinggi tekanan parsial oksigen di alveolus, semakin banyak oksigen yang terikat oleh hemoglobin dalam darah. Oksigen yang berikatan dengan hemoglobin akan membentuk oksihemogblobin. Reaksia ntara hemoglobin dan oksigen berlangsung secara reversible (bolak-balik) yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitus uhu, pH, konsentrasi oksigen dan karbondioksida, serta tekanan parsial. Hemoglobin akan mengangkut oksigen kejaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh untuk digunakan dalam proses respirasi. Di dalam sel-sel tubuh atau jaringan tubuh, oksigen digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbondioksida yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut menyebabkan tekanan parsial karbondioksida atau PCO2 dalamsel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan PCO2 dalam kapiler vena sel-sel tubuh. Oleh karena itu, karbondioksida dapat berdifusi dari sel tubuh kekapiler vena sel tubuh yang kemudian akan dibawa oleh eritrosit menuju paru-paru. Di paru-paru terjadi difusi CO2 dari kapiler vena menuju alveolus. Proses tersebut terjadi karena tekanan parsial CO2 pada kapiler vena lebih tinggi dari pada tekanan parsial CO2 dalam alveolu. Karbondioksida akhirnya akan dikeluarkan dari tubuh melalui kspirasi. Udara Pernapasan Oksigen yang masuk dan keluar melalui alat-alat pernapasan disebut udara pernapasan. Udara pernapasan pada manusia :



1.



Udara pernapasan biasa (volume tidal) – VT Adalah udara yang masuk dan keluar paru-paru pada saat pernapasan biasa. Volume udara yang masuk dan keluar sebanyak 500 ml.



2.



Udara cadangan inspirasi (udara komplementer) – UK Adalah udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru secara maksimal, setelah melakukan inspirasi normal. Besarnya udara komplementer adalah 2500 – 3000 ml.



3.



Udara cadangan ekspirasi (udara suplementer) – US Adalah udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa. Besarnya udara suplementer adalah 1250 – 1300 ml.



4.



Udara residu - UR Adalah udara yang tersisa di dalam paru-paru yang berfungsi untuk menjaga agar paruparu tetap dalam keadaan mengembang. Volume udara residu adalah 1200 ml.



Volume Udara Pernapasan Volume udara pernapasan berkisar 500 – 3500 ml. Dari 500 ml udara yang dihirup, hanya 350 ml yang sampai di alveolus, sisanya hanya sampai saluran pernapasan. Jumlah oksigen yang diperlukan/hari/orang sebesar 300 cc.



Kapasitas Paru-paru a. Kapasitas vital –> KV Adalah kemampuan paru-paru mengeluarkan udara secara maksimal setelah melakukan inspirasi secara maksimal. b. Kapasitas total –> KT Adalah udara yang dapat tertampung secara maksimal di paru-paru secara keseluruhan.