Mekanisme Pernafasan Pada Manusia Sekilas Tentang Bernafas Pernapasan
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. 2
Lanjutan. . . • Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. 3
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. 4
Macam-Macam Mekanismenya • Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu: 1. Pernapasan dada dan 2. Pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan. 5
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 6
Lanjutan. . . (P. Dada) • Ekspirasi (exhalase) : otot antar tulang rusuk relaksasi –> rongga dada mengecil (tulang rusuk turun) –> udara keluar Free template from www. brainybetty. com 7
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 8
Lanjutan (P. Perut) • Ekspirasi (exhalase) : otot diafragma relaksasi –> rongga dada mengecil –> udara keluar Free template from www. brainybetty. com 9
Gambar Inspirasi dan Ekspirasi Free template from www. brainybetty. com 10
Inspirasi – Pemasukan udara ke dalam paru-paru Mekanisme Inspirasi : Tulang rusuk terangkat karena kontraksi otot antar tulang rusuk Udara masuk Diaphragma berkontraksi (turun) 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.
Ekspirasi – Pengeluaran udara dari dalam paru-paru Mekanisme Ekspirasi : Udara keluar Tulang rusuk turun karena otot interkostal berelaksasi Diaphragma berelaksasi (naik) 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 mengecil. • Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi besar. • Akibatnya udara keluar dari dalam paru-paru ke lingkungan.
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 13
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 sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi parunya secara maksimum. 14
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 15
Skema udara pernapasan Udara cadangan inspirasi 1500 Udara pernapasan biasa 500 kapasitas total <- Udara cadangan ekspirasi 1500 -> kapasitas vital Udara sisa (residu) 1000 17
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. 18
Free template from www. brainybetty. com 19
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. Pekerjapekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. 20
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 21
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. 22
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 : 23
Lanjutan. . . Hb 4 + O 2 ↔ 4 Hb O 2 (oksihemoglobin) berwarna merah jernih Free template from www. brainybetty. com 24
Lanjutan. . . • Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4, 3 cc CO 2 sehingga mempengaruhi p. H darah menjadi 4, 5 karena terbentuknya asam karbonat. • Pengangkutan CO 2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut. 25
Lanjutan. . . 1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO 2). 2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO 2). 26
Lanjutan. . . 3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO 3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO 2). Reaksinya adalah sebagai berikut. CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → H+ + HCO 327
Lanjutan. . . Gangguan terhadap pengangkutan CO 2 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 28
Daftar Pustaka Campbell, N A. , J. B. Reece, & L. G. Mithchell (2005) Biologi. Edisi Kelima. Terj. dari: Biology. 5 th ed. oleh Manalu, W. Jakarta : Erlangga D. A. Pratiwi (2006) Biologi untuk Kelas XI. Jakarta : Erlangga http: //bebas. vlsm. org/v 12/sponsor/Sp onsor. Pendamping/Praweda/Biologi/0075% 20 Bio%202 -8 b. htm 29
Gangguan Pernapasan Free template from www. brainybetty. com 30
- Slides: 29