Tag Archives: respirasi / pernapasan

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan

Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan. Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Hal ini karena pekerja berat lebih banyak memerlukan energi sehingga untuk menghasilkan energi yang banyak, tubuh membutuhkan oksigen yang banyak pula untuk membakar bahan sumber energi. 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 seseorang yang memakan sayur-sayuran.

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 hal lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang. Di dalam proses pertukaran O2 dan CO2 , 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:

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

, kadar CO2 , tekanan O2  (P2 O2 ), Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2 perbedaan kadar O2  dalam jaringan, dan kadar O2  di udara. Proses  difusi  oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2  dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2  dalam udara inspirasi.

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfer atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2  di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi daripada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu, oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat  vena pulmonalis yang tekanan O2  -nya 104 mm Hg; menuju ke jantung. Dari jantung, O2  mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2  -nya 104 mm Hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2  -nya 02 – 40 mm Hg. Di jaringan, O2  ini akan dipergunakan. Dari jaringan, CO2  akan mengalir melalui vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm Hg, lebih tinggi dibandingkan  vena sistemik yang  mengalir lewat arteri pulmonalis yang hanya 45 mmHg. Dari jantung, CO2 tekanan O2  -nya sama, yaitu 45 mm Hg. Dari arteri pulmonalis, CO2  masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas. Untuk lebih jelasnya perhatikan skema berikut.

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3  darah dengan tekanan oksigen 100 mm3 Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm3 Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan  hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3  darah. Pengangkutan sekitar 200 mm3  CO2  ke luar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

Tiap liter  darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2  sehingga memengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat yang menyebabkan darah bersifat asam.  Keasaman tersebut dinetralkan oleh ion-ion natrium dan kalium dalam darah.

Pengangkutan CO2  oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 cara, yakni sebagai berikut:

a.   Karbon dioksida larut dalam  plasma, dan membentuk asam karbonat  dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2 ).

b.  Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino  hemoglobin (23% dari seluruh CO2 ).

c.   Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3 ) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2 ). Reaksinya adalah sebagai berikut:

Proses Pertukaran O2  dan CO2  dalam Pernapasan4

Proses Pertukaran O2 dan CO2 dalam Pernapasan

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.

Sistem Pernapasan Pada Reptil

Sistem Pernapasan Pada Reptil

Sistem Pernapasan Pada Reptil Reptilia memiliki alat pernapasan berupa paru-paru. Pada kura-kura selain dengan paru-paru, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit tipis dengan banyak kapiler darah yang ada di sekitar kloaka. Mekanisme respirasi adalah sebagai berikut: -       Fase inspirasi: otot … read more

Sistem Pernapasan Ikan

Sistem Pernapasan Ikan

Sistem Pernapasan Ikan Ikan memiliki alat pernapasan berupa insang. Ikan bertulang rawan, misalnya ikan hiu dan ikan pari memiliki 5 – 7 pasang insang, pada teleostei (ikan bertulang sejati) terdapat 4 pasang dan memiliki tutup insang ( operkulum), contoh pada … read more