Loading...
Mekanisme Pernapasan

Tahukah saudara tentang pernapasan pada manusia? Coba saudara tutup lubang hidung selama satu menit, betul, saudara akan terasa sesak karena oksigen dari udara luar tidak masuk ke dalam tubuh, akibatnya oksigen pada paru-paru kekurang. Sesungguhnya tujuan kita bernapas itu untuk apa? Saudara mengenal bentuk respirasi? Betul, bentuk respirasi ada dua macam, yaitu respirasi eksternal (pernapasan luar) dan respirasi internal (pernapasan dalam). Respirasi eksternal meliputi proses pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida dan uap air antara manusia dan lingkungannya. Sementara untuk respirasi internal disebut juga respirasi seluler karena pernapasan ini terjadi di dalam sel yaitu dalam sitoplasma dan mitochondria. Respirasi sel merupakan proses penggalian energi dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phospat) dari glukosa dalam makanan yang saudara makan. Bagaimana respirasi sel terjadi dalam sel? Terdapat tiga langkah dalam respirasi sel, antara lain: (1) Glikolisis, yaitu proses glukosa dipecah dalam sitoplasma menjadi dua molekul piruvat 3 karbon baik secara aerobik ataupun an- aerobik; (2) Siklus Krebs, yaitu proses pengangkutan molekul piruvat ke dalam mitochondria secara aerobik dengan menggunakan molekul 2-karbon (asetil-coA) yang berasal dari piruvat dan menghasilkan karbondioksida; (3) Transfer elektron, yaitu proses masuknya pembawa energi (NADH) memasuki rantai transfer elektron untuk dihasilkan ATP. Secara konseptual pernapasan atau respirasi adalah seluruh proses mulai dari pemasukan udara yang mengandung Oksigen (O$_2$), pengambilan oksigen, penggunaan oksigen untuk oksidasi biologi sampai dengan pengeluaran karbondioksida (CO$_2$) sebagai zat sisa pernapasan. Apa oksidasi biologi? betul, peristiwa pembakaran zat makanan oleh oksigen yang berlangsung di dalam sel tubuh untuk mendapatkan energi, inilah oksidasi biologi. Jadi, tujuan pernapasan sesungguhnya adalah untuk mendapatkan energi. Apa hubungannya hasil pernapasan dengan hasil pencernaan makanan? Bernapas/respirasi adalah proses pembebasan energi kimiawi yang terdapat pada makanan menjadi energi yang diperlukan untuk hidup. Proses respirasi terdiri atas dua pengertian, yaitu:

1. Respirasi Internal

Respirasi ini merupakan proses masuknya oksigen dari dalam darah ke jaringan (sel) dan keluarnya karbondioksida dari jaringan (sel) ke dalam darah. Oksigen yang masuk ke dalam sel akan menghasilkan energi. Proses respirasi berlangsung pada organ sel yang disebut mitokondria dan terjadi melalui empat tahap reaksi, yaitu:

  • Tahap glikolisis
  • Tahap antara glokolisis dan siklus krebs
  • Tahap siklus krebs disebut juga siklus asam sitrat.
  • Tahap sistem sitokrom
Dari empat tahap kejadian di atas, respirasi mempunyai persamaan kimia sebagai berikut:

2. Respirasi Eksternal

Merupakan proses masuknya oksigen dari udara luar melalui alat pernapasan ke dalam darah dan keluarnya karbondioksida dan air dari darah ke alat pernapasan. Dilihat dari proses pengambilan udara pernapasan, ada dua macam respirasi, yaitu:

  • Pernapasan perut, melibatkan otot diafragma, mekanismanya dibedakan menjadi: a. Fase inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada mengecil udara dari luar masuk membawa O$_2$; b. Fase ekspirasi, diafragma relaksasi rongga dada mengecil, akibatnya tekanan dalam rongga dada membesar dan udara keluar membawa CO$_2$.
  • Pernapasan dada, melibatkan otot antar tulang rusuk, mekanismanya dibedakan menjadi: a. Fase inspirasi, otot antar tulang rusuk berkontraksi, sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan udara rongga dada mengecil dan udara masuk membawa oksigen; b. Fase ekspirasi, otot antar tulang rusuk relaksasi, akibatnya tekanan dalam rongga dada membesar dan udara keluar membawa CO$_2$.

Coba saudara tarik napas, lalu keluarkan, ini mekanisma pernapasan yang dilakukan manusia setiap saat. Dalam keadaan normal, manusia bernapas setiap menit sebanyak 12-15 kali. Bagaimana pernapasan saat sedang bekerja keras? betul, frekuensi pernapasan meningkat. Hal ini dilakukan karena supaya oksigen yang diperoleh menjadi bertambah banyak, agar oksidasi makanan dalam tubuh menjadi meningkat supaya energi untuk bekerja terpenuhi. Agar saudara lebih memahami mekanisma proses pernapasan coba diskusikan dalam kelompok kegiatan percobaan berikut ini:

Saudara perhatikan model paru-paru seperti pada gambar di atas, kemudian buat rangkaian model tersebut dalam kelompok, kemudian lakukan perlakuan berikut:

  1. Tiup/hembuskan napas pada pipa/trakea.
  2. Tarik karet/diafragma ke bawah.
  3. Kembalikan karet/diafragma pada keadaan semula.
  4. Diskusikan pertanyaan berikut:
    • Apa yang terjadi pada kedua balon kecil setelah kalian hembuskan napas melalui sedotan?.
    • Apa yang terjadi bila karet balon/diafragma bagian bawah ditarik?.
    • Apa yang terjadi bila karet balon/diafragma bagaian bawah dikembalikan pada keadaan semula?.
    • Tuliskan jawabannya pada tabel berikut:
Lembar jawaban diskusi organ pernapasan:

1. Ketika saudara hembuskan napas pada sedotan artinya udara masuk (insprasi) terlihat balon dalam botol menggelembung. Artinya saat menghembuskan napas udara bergerak dari tempat bertekanan tinggi menuju tempat dengan tekanan rendah.
2. Ketika karet/diafragma ditarik, artinya dalam mekanisma proses pernapasan adalah………………
3. Ketika karet/diafragma dikembalikan pada keadaan semula, artinya dalam mekanisma proses pernapasan adalah …………….
4. Kesimpulan yang dapat saudara berikan …………………..


Demikianlah postingan ini, sampai jumpa di postingan lainnya dan semoga bermanfaat.