SISTEM TRANSPORTASI PADA MAKHLUK HIDUP
by Admin
SISTEM TRANSPORTASI PADA HEWAN, MANUSIA DAN TUMBUHAN
SISTEM TRANSPORTASI PADA HEWAN, MANUSIA DAN TUMBUHAN
1. Sistem Transportasi pada Hewan
Pada hewan alat transpornya adalah cairan tubuh, dan pada hewan tingkat tinggi alat transportasinya adalah darah dan bagian-bagiannya. Alat peredaran darah adalah jantung dan pembuluh darah.
Sistem sirkulasi pada hewan dibedakan menjadi 3, yaitu:
Sistem difusi : Terjadi pada avertebrata rendah seperti paramecium, amoeba maupun hydra belum mempunyai sistem sirkulasi berupa jantung dengan salurannya yang merupakan jalan untuk peredaran makanan. Makanan umumnya beredar keseluruh tubuh karena adanya aliran protoplasma.
Sistem peredaran darah terbuka : jika dalam peredaran-nya darah tidak selalu berada di dalam pembuluh.
Misal : Arthropoda
Sistem peredaran darah tertutup : jika dalam peredaran-nya darah selalu berada di dalam pembuluh.
Misal : Annelida, Mollusca, Vertebrata.
1. Porifera
Belum memiliki sistem sirkulasi khusus, tubuhnya terdiri atas dua lapisan sel, lapisan dalam terdiri atas sel-sel yang disebut koanosit. Koanosit berfungsi menangkap makanan secara fagosit yang selanjutnya disebarkan keseluruh tubuh oleh amoebosit.
2. Hydra
Pada dinding sebelah dalam dari tubuh Hydra berfungsi sebagai pencerna dan juga berfungsi sebagai sirkulasi.
3. Platyhelminthes
Sel mesenkim berrfungsi membantu distribusi makanan yang telah dicernakan. Makanan yang tidak dicerna dikeluarkan melalui mulut, misal pada Planaria.
4. Annelida
Memiliki sistem peredaran darah tertutup, yang terdiri dari pembuluh darah dorsal, pembuluh darah ventral dan lima pasang lengkung aorta yang berfungsi sebagai jantung, misal pada cacing tanah (Pheretima).
Arah aliran darah :
Lengkung aorta à pembuluh ventral à kapiler (seluruh jaringa tubuh) à pembuluh dorsal à jantung).
Oksigen diabsorbsi melalui kulit dan dibawa pembuluh kapiler menuju ke pembuluh dorsal. Pertukaran darah terjadi paad kapiler. Darah cacing tanah mengandung haemoglobin yang terlarut dalam cairan darahnya.
5. Mollusca
Memiliki sistem peredaran darah tertutup. Jantung pada hewan ini sudah terdapat atrium (serambi) dan ventrikel (bilik) serta terdapat pembuluh darah vena dan arteri, misal pada keong (Pila globosa).
6. Arthropoda
Memiliki sistem peredaran darah terbuka. Jantung disebut jantung pembuluh. Darah dan cairan tubuh serangga disebut hemolimfa.
Arah aliran darah :
Bila jantung pembuluh berdenyut maka hemolimfe mengalir melalui arteri ke rongga tubuh àjaringan tubuh tanpa melalui kapiler à jantung pembuluh melalui ostium.
Fungsi hemolimfa adalah mengedarkan zat makanan ke sel-sel. Hemolimfe tidak mengandung haemoglobin sehingga tidak mengikat oksigen dan darah tidak berwarna merah. O2 dan CO2 diedarkan melalui sistem trakea.
7. Pisces
Jantung ikan terdiri :
- 2 ruang : meliputi 1 atrium (serambi) dan 1 ventrikel (bilik)
- Sinus venosus : yang menerima darah dari vena kardinalis anterior dan vena kardinalis posterior.
Arah aliran darah :
Darah dari jantung keluar melalui aorta ventral menuju insang. Di insang aorta bercabang menjadi arteri brankial dan akhirnya menjadi kapiler-kapiler (terjadi pertukaran gas yaitu pelepasan CO2 dan pengambilan O2 dari air. Dari kapiler insang darah mengalir ke aorta dorsal, kemudian ke kapiler seluruh tubuh untuk memberikan O2 dan sari makanan serta mengikat CO2 . Selanjutnya darah kembali ke jantung melalui vena kardinalis anterior dan vena kardinalis posterior.
Peredaran ikan termasuk peredaran darah tunggal (dalam satu kali peredarannya, darah melalui jantung satu kali).
8. Amphibia
Jantung katak terdiri :
- 3 ruang : 2 atrium dan 1 ventrikel
- Sinus venosus : menampung darah dari pembuluh
besar yang akan masuk ke atrium kanan.
Arah aliran darah :
Darah yang kaya O2 dari paru-paru dan kulit masuk ke atrium kiri. Darah yang miskin O2 masuk ke atrium kanan dengan perantaraan sinus venosus. Dari atrium darah masuk ke ventrikel sehingga terjadi percampuran darah yang kaya O2 dan darah yang miskin O2 . Dari ventrikel darah yang kaya O2 dipompa ke jaringan tubuh dan pada saat darah yang miskin O2 dialirkan ke paru-paru ke kulit untuk memperoleh O2.
Peredaran darah katak termasuk peredaran darah ganda (dalam satu kali peredarannya, darah melewati jantung 2 kali).
9. Reptilia
Jantung reptilia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium : - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel : - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan belum sempurna.
Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
Pada buaya, sekat ventrikel terdapat suatu lobang yang disebut foramen panizzae yang memungkinkan pemberian O2 ke alat pencernaan dan untuk keseimbangan tekanan dalam jantung sewaktu penyelam di air.
10. Aves
Jantung aves terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium : - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel : - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah yang kaya O2 dan yang miskin O2. Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
11. Mamalia
Jantung mamlia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium : - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel : - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah yang kaya O2 dan yang miskin O2. Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
2.Sistem Transportasi pada Manusia
Transportasi ialah proses pengedaran berbagai zat yang diperlukan ke seluruh tubuh dan pengambilan zat-zat yang tidak diperlukan untuk dikeluarkan dari tubuh.
Alat transportasi pada manusia terutama adalah darah. Di dalam tubuh darah beredar dengan bantuan alat peredaran darah yaitu jantung dan pembuluh darah.
Alat transportasi pada manusia terutama adalah darah. Di dalam tubuh darah beredar dengan bantuan alat peredaran darah yaitu jantung dan pembuluh darah.
Selain peredaran darah, pada manusia terdapat juga peredaran limfe (getah bening) dan yang diedarkan melalui pembuluh limfe.
Fungsi darah :
1. Sebagai alat transport :
- O2 dari paru-paru diangkut keseluruh tubuh
- CO2 diangkut dari seluruh tubuh ke paru-paru
- Sari makanan diangkut dari jonjot usus ke seluruh
jaringan yang membutuhkan.
- zat sampah hasil metabolisme dari seluruh tubuh
ke alat pengleluaran.
- Mengedarkan hormon dari kelenjar endokrin (ke-
lenjar buntu) ke bagian tubuh tertentu.
2. Mengatur keseimbangan asam dan basa
3. Sebagai pertahanan tubuh dari infeksi kuman
4. Untuk mengatur stabilitas suhu tubuh
Susunan Darah :
1. Sel-sel darah (bagian padat)
a. Eritrosit (sel darah merah)
Tidak berinti, mengandung Hb (protein yang mengandung senyawa hemin dan Fe yang mempunyai daya ikat terhadap O2 dan CO2), bentuk bikonkav, dibuat dalam sumsum merah tulang pipih sedang pada bayi dibentuk dalam hati. Dalam 1 mm3 terkandung ± 5 juta eritrosit (laki-laki) dan ± 4 juta eritrosit (wanita).
Setelah tua sel darah merah akan dirombak oleh hati dan dijadikan zat warna empedu (bilirubin).
b. Leukosit (leukosit)
Mempunyai inti, setiap 1 mm3 mengandung 6000 – 9000 sel darah putih, bergerak bebas secara ameboid, berfungsi melawan kuman secara fagositosis, dibentuk oleh jaringan retikulo endothelium disumsum tulang untuk granulosit dan kelenjar limpha untuk agranulosit.
Leukosit, meliputi :
- Granulosit : merpakan sel darah putih yang
bergranula
- Neutrofil : granula merah kebiruan, bersifat fagosit.
- Basofil : granula biru, fagosit.
- Eosinofil : granula merah, fagosit.
- Agranulosit : merupakan sel darah putih yang sitoplasmanya tidak bergranula
- Monosit : inti besar, bersifat fagosit, dapat bergerak cepat.
- Limphosit : inti sebuah, untuk imunitas, tidak dapat bergerak.
c. Trombosit (sel darah pembeku)
Tidak berinti dan mudah pecah, bentu tidak teratur, berperan dalam pembekuan darah, keadaan normal 1 mm3 mengandung 200.000 – 300.000 butir trombosit.
2. Plasma darah (cairan darah)
a.Protein, meliputi :
- fibrinogen : untuk pembekuan darah
- albumin : menjaga tekanan osmotik darah
- globulin : membentuk zat kebal / zat antibodi
Berdasarkan kerjanya zat anti dibedakan :
- prepsipitin : kerjanya menggumpalkan darah
- lisin : memecah antigen
- antitoksin : menetralkan racun
b.Sari-sari makanan, meliputi :
- glukosa
- asam amino
- asam lemak
- gliserin
c.Garam mineral, meliputi :
- kation : Na+, K++, Ca++, Mg++
- anion : Cl-, HCO3-, PO4-
d.Zat hasil produksi sel, meliputi :
- hormon
- enzim
- antibodi
e.Zat hasil sisa metabolisme, meliputi :
- urea
- asam ureat
f.Gas-gas pelepasan, meliputi :
- O2
- CO2
- N2
Alat Peredaran Darah
Alat peredaran darah terdiri atas jantung (cor) dan pembuluh (vasa darah).
1. Jantung (cor)
Merupakan alat pemompa darah. Jantung terdiri dari otot jantung blastosis foetalis (sel-sel dara(miokardium), selaput jantung (perikardium) dan selaput yang membatasi ruangan jantung (endokardium).
Otot jantung mendapatkan zat makanan dan O2 dari arah melalui arteri koroner. Peristiwa penyumbatan arteri koroner disebut koronariasis.
Jantung terdiri dari 4 ruang, yaitu 2 atrium dan 2 ventrikel.
- Atrium (serambi)
Merupakan ruangan tempat masuknya darah dari pembuluh balik (vena). Atrium kanan (dekter) dan atrium kiri (sinister) terdapat katup valvula bikuspidalis. Pada fetus antara atrium kanan danatrium kiri terdapat lubang disebut foramen ovale.
- Ventrikel (bilik)
Ventrikel mempunyai otot lebih tebal dari atrium, dan ventrikel kiri lebih tebal daripada ventrikel kanan, karena berfungsi memompakan darah keluar jantung. Antara ventrikel kanan dan ventrikel kiri terdapat katup valvula trikuspidalis.
Saat ventrikel berkontraksi, darah dari ventrikel kiri yang kaya O2 dipompakan menuju aorta. Sedangkan darah dari ventrikel kanan yang kaya CO2 dipompakan melalui arteri paru-paru (arteri pulmonalis). Bila ventrikel mengendur (relaksasi) maka jantung akan menerima darah vari vena cava superior, dan vena cava inferior yang kaya CO2 masuk ke dalam atrium kanan. Sedangkan darah dari pembuluh balik paru-paru (vena pulmonalis) yang kaya O2 masuk ke atrium kiri.
Pada jantung yang mengempis (kontraksi) maka tekanan jantung menjadi maksimum disebut sistole. Keadaan jantung yang relaksasi (mengendur) maksimum, maka tekanan ruang jantung menjadi minimum disebut diastole.
Jantung manusia berdenyut kira-kira 70 – 80 kali setiap menit, sehingga dalam sehari ± 100.000 kali. Pada bayi yang baru lahir berdenyut ± 130 setiap menit. Umur 20 tahun ± 72 / menit dan 45 tahun ± 75 / menit.
2. Pembuluh darah
- Pembuluh nadi (arteri) : pembuluh darah yang membawa darah dari jantung.
- Pembuluh vena (balik) : pembuluh darah yang membawa darah ke jantung.
Perbedaan antara arteri dan vena.
Obyek
|
Arteri (pembuluh nadi)
|
Vena (pembuluh balik)
|
Dinding
Aliran
Darah
Tekanan
Letak
Katup
Nama
|
Tebal, elastis
Meninggalkan jantung
Kaya O2 kecuali arteri pulmonalis.
Jika terpotong darah memancar.
Agak ke dalam
Hanya satu dipangkal aorta.
Sesuai dengan organ yang dituju.
|
Tipis, kurang elastis
Menuju ke jantung
Kaya CO2 kecuali vena pulmonalis.
Jika terpotong, darah hanya menetes.
Di permukaan tubuh
Banyak terdapat di sepanjang vena yang besar.
Sesuai dengan organ yang ditinggalkan.
|
Macam-macam peredaran darah :
1. Peredaran darah kecil, melalui :
Ventrikel kanan à arteri pulmonalis à paru-paru à vena pulmonalis à atrium kiri.
Atau :
Jantung à paru-paru à jantung
2. Peredaran darah besar, melalui :
Ventrikel kiri à aorta à arteri à arteriola à kapiler à venula à vena à vena cava superior dan vena cava inferior à atrium kanan.
Atau :
Jantung à seluruh tubuh à jantung
3. Sistem portae
Darah sebelum masuk kembali ke jantung terlebih dahulu masuk ke dalam suatu organ yang disebut sistem portae.
Pada mamalia/ manusia hanya terdapat satu sistem portae yaitu sistem portae hepatica.
Pembuluh limpha (pembuluh getah bening)
1. Pembuluh limpha dada kanan (ductus limfaticus dekster).
Menerima aliran limpha dari daerah kepala, leher, dada, paru-paru, jantung, lengan kanan yang bermuara di pembuluh balik di bawah selangka kanan.
2. Pembuluh limpha dada kiri (ductus thoracikus).
Menerima aliran limpha dari bagian lain danbermuara di pembuluh balik di bawah selangka kiri. Pembuluh inimerupakan tempat bermuaranya pembuluh-pembuluh kil atau pembuluh lemak, yaitu pembuluh yang mengumpulkan asam lemak, yang diserap oleh usus.
Pada kelenjar limpha dibuat sel-sel darah putih limfosit yang berperan dalam pemberantasan kuman penyakit.
Perbedaan peredaran limpha dengan peredaran darah.
Peredaran darah
|
Peredaran limpha
( limpha )
| ||
1.
2.
3.
4.
5.
|
Sistem per-edaran.
Yang dialir kan.
Tenaga pendorong.
Zat yang di angkut.
Pembuluh-nya
|
Tertutup
Darah, berwarna merah.
Kontraksi otot jantung.
O2, CO2, protein, gula.
Arteri dan vena.
|
Terbuka
Getah bening, ber-warna kuning ke-putihan.
Kontraksi otot rangka.
Lemak (asam lemak + gliserin).
Pembuluh getah be-ning (duktus torak-sikus dan duktus limfatikus dekster)
|
Gangguan pada sistem sirkulasi
1. Hemofili : darah sukar membeku akibat faktor keturunan (genetis).
2. Anemia : penyakit kurang darah, akibat kandungan Hb rendah, kurangnya eritrosit atau menurunnya volume darah dari normal.
3. Polistemia : kelebihan eritrosit akibat meningkatnya viskositas (kekentalan) darah.
4. Leukimia : kanker darah, akibat bertambahnya leukosit yang tidak terkendali.
5. Leukopenia : menurunnya jumlah leukosit karena infeksi kuman tifus sehingga eritrosit dapat menurun hingga 3000 per mm3.
6. Thalasemia : rendahnya daya ikat eritrosit terhadap O2 karena kegagalan pembentukan haemoglobin (eritrosit pecah). Penyakit ini genetis.
7. Sklerosis : pengerasan pembuluh nadi akibnat endapan senyawa lemak atau zat kapur.
Aterosklerosis, bila endapannya lemak.
Arteriosklerosis, bila endapannya zat kapur.
8. Trombus& embolus : penyakit jantung yang disebabkan oleh penggumpalan di dalam arteri koroner.
9. Koronarialis : penyempitan arteri koroner pada jantung.
10.Varises : pelebaran pembuluh vena dan umumnya di bentis, sedang yang di anus disebut ameien (hemoroit).
11. Hipertensi : tekanan darah tinggi.
12. Hipotensi : tekanan darah rendah.
13. Eritroblastosis fetalis : penyakit kuning bayi, karena kerusakan darah bayi yang baru lahir akibat kemasukan aglutinin dari luar.
14. Blue baby : bayi warna biru waktu lahir akibat kelainan jantung (foramen ovale tidak menutup).
3. Sistem Transportasi pada Tumbuhan
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan phloem.
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2 zat diserap dalam bentuk larutan ion.Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.
Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.
Transpor aktif : pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.
Pengangkutan Zat Melalui Xylem
Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi :
1.Pengangkutan vaskuler (intravaskuler) : pengangkutan melalui berkas pembuluh pengangkut.
2.Pengangkutan ekstravaskuler : pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :
bulu akar à epidermis à korteks à endodermis à xylem.
Penganngkutan ekstravaskluler dibedakan :
- transportasi/ lintasan apoplas : menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang antar sel)
- transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).
Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Komponen utama penyusun xylem adalah elemen pembuluh (trakea) dan trakeid.
Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel.
Sel trakea terdiri atas tabung yang berdinding tabal dan membentuk suatu pembuluh.
Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xylem, yang terdiri dari sel memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang disebut noktah.
Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong)
Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun pada tumbuhan dipengaruhi oleh :
- daya kapilaritas : pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.
- daya tekan akar : tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7 - 2,0 atm). Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.
- daya hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).
- pengaruh sel-sel yang hidup
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu :
1.Transpirasi : adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh :
Faktor luar, meliputi :
- kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi
- suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
- intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.
- kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.
- kandungan air tanah
Faktor dalam, meliputi :
- ukuran (luas) daun
- tebal tipisnya daun
- ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
- jumlah stomata
- jumlah bulu akar (trikoma)
Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.
2. Gutasi : adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut Air akan naik melalui pembuluh kayu hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll)
3. Perdarahan : adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.
Pengangkutan Melalui Phloem
Air dan zat terlarut yang diserap akar diangkut menuju daun akan dipergunakan sebagai bahan fotosintesis yang hasilnya berupa zat gula/ amilum/ pati. Pengangkutan hasil fotosintesis berupa larutan melalui phloem secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.
Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.
Beberapa tumbuhan menyimpan hasil fotosintesis pada akarnya atau batangnya. Pada umumnya jaringan phloem tersusun oleh 4 komponen, yaitu :
- buluh tapis
- sel pengiring
- parenkim phloem
- serabut-serabut
Sistem Respirasi Manusia
Sistem Respirasi Manusia
Istilah bernapas, seringkali diartikan dengan respirasi, walaupun secara harfiah sebenarnya kedua istilah tersebut berbeda. Pernapasan (breathing) artinya menghirup dan menghembuskan napas. Oleh karena itu, bernapas diartikan sebagai proses memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan. Sementara, respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di dalam sel sehingga diperoleh energi.
Energi yang dihasilkan dari respirasi sangat menunjang sekali untuk melakukan beberapa aktifitas. Misalnya saja, mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan dan reproduksi. Oleh karena itu, kegiatan pernapasan dan respirasi sebenarnya saling berhubungan.
1. Struktur Pernafasan Manusia
a. Hidung
Hidung merupakan alat pernapasan yang terletak di luar dan tersusun atas tulang rawan. Pada bagian ujung dan pangkal hidung ditunjang oleh tulang nasalis. Rongga hidung dibagi menjadi dua bagian oleh septum nasalis, yaitu bagian kiri dan kanan. Bagian depan septum
ditunjang oleh tulang rawan, sedangkan bagian belakang ditunjang oleh tulang vomer dan tonjolan tulang ethmoid.
Bagian bawah rongga hidung dibatasi oleh tulang palatum, dan maksila. Bagian atas dibatasi oleh
ethmoid, bagian samping oleh tulang maksila, konka nasalis inferior, dan ethomoid sedangkan bagian tengah dibatasi oleh septum nasalis.
Pada dinding lateral terdapat tiga tonjolan yang disebut konka nasalis superior, konka media dan konka inferior. Melalui celah-celah pada ketiga tonjolan ini udara inspirasi akan dipanaskan oleh darah di dalam kapiler dan dilembapkan oleh lendir yang disekresikan oleh sel goblet. Lendir juga dapat membersihkan udara pernapasan dari debu. Bagian atas dari rongga hidung terdapat daerah olfaktorius, yang mengandung sel-sel pembau. Sel-sel ini berhubungan dengan saraf otak pertama (nervus olfaktorius). Panjangnya sekitar 10 cm. Udara yang akan masuk ke dalam paru-paru pertama kali akan masuk melalui hidung terlebih dahulu. Sekitar 15.000 liter udara setiap hari akan melewati hidung.
b. Faring
udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian belakang. Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong, terletak di belakang rongga hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi sebagai jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian belakang.
c. Laring
Dari faring, udara pernapasan akan menuju pangkal tenggorokan atau disebut juga laring. Laring tersusun atas kepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersebut tersusun oleh tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan.
Pangkal tenggorokan dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis). Jika udara menuju tenggorokan, anak tekak melipat ke bawah, dan ketemu dengan katup pangkal tenggorokan sehingga membuka jalan udara ke tenggorokan. Saat menelan makanan, katup tersebut menutupi pangkal tenggorokan dan saat bernapas katup tersebut akan membuka.
Pada pangkal tenggorokan terdapat pita suara yang bergetar bila ada udara melaluinya. Misalnya saja saat kita berbicara.
d. Trakea
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada. Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.
e. Bronkus
Bronkus tersusun atas percabangan, yaitu bronkus kanan dan kiri. Letak bronkus kanan dan kiri agak berbeda. Bronkus kanan lebih vertikal daripada kiri. Karena strukturnya ini, sehingga bronkus kanan akan mudah kemasukan benda asing. Itulah sebabnya paru-paru kanan
seseorang lebih mudah terserang penyakit bronkhitis.
Pada seseorang yang menderita asma bagian otot-otot bronkus ini berkontraksi sehingga akan menyempit. Hal ini dilakukan untuk mencegah masuknya lebih banyak benda asing yang menimbulkan reaksi alergi. Akibatnya penderita akan mengalami sesak napas. Sedangkan pada penderita bronkitis, bagian bronkus ini akan tersumbat oleh lendir. Bronkus kemudian bercabang lagi sebanyak 20–25 kali percabangan membentuk bronkiolus. Pada ujung bronkiolus inilah tersusun alveolus yang berbentuk seperti buah anggur.
f. Paru-paru
Organ yang berperan penting dalam proses pernapasan adalah paru-paru. Paru-paru merupakan organ tubuh yang terletak pada rongga dada, tepatnya di atas sekat diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiri atas dua bagian, paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir yang berukuran lebih besar daripada paru-paru sebelah kiri yang memiliki dua gelambir.
Paru-paru dibungkus oleh dua lapis selaput paru-paru yang disebut pleura. Semakin ke dalam, di dalam paru-paru akan ditemui gelembung halus kecil yang disebut alveolus. Jumlah alveolus pada paru-paru kurang lebih 300 juta buah. Adanya alveolus ini menjadikan permukaan paru-paru lebih luas. Diperkirakan, luas permukaan paruparu sekitar 160 m2. Dengan kata lain, paru-paru memiliki luas permukaan sekitar 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.
Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menem bus dinding kapiler darah yang mengelilingi alveolus. Setelah itu, masuk ke dalam pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Akhirnya, oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh. Setelah sampai ke dalam sel-sel tubuh, oksigen dilepaskan sehingga oksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Oksigen ini digunakan untuk oksidasi.
Karbon dioksida yang dihasilkan dari respirasi sel diangkut oleh plasma darah melalui pembuluh darah menuju ke paru-paru. Sesampai di alveolus, CO2 menembus dinding pembuluh darah dan din ding
alveolus. Dari alveolus, karbondioksida akan disalurkan menuju hidung untuk dikeluarkan. Jadi proses pertukaran gas sebenarnya berlangsung di alveolus.
2. Mekanisme Pernafasan Manusia
Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.
Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan
darah dalam kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.
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.
1. Pernafasan Dada
Apabila kita menghirup dan menghempaskan udara menggunakan pernapasan dada, otot yang digunakan yaitu otot antartulang rusuk. Otot ini terbagi dalam dua bentuk, yakni otot antartulang rusuk luar dan otot antartulang rusuk dalam.
Saat terjadi inspirasi, otot antartulang rusuk luar berkontraksi, sehingga tulang rusuk menjadi terangkat. Akibatnya, volume rongga dada membesar. Membesarnya volume rongga dada menjadikan tekanan udara dalam rongga dada menjadi kecil/berkurang, padahal tekanan udara bebas tetap. Dengan demikian, udara bebas akan mengalir menuju paru-paru melewati saluran pernapasan.
Sementara saat terjadi ekspirasi, otot antartulang rusuk dalam berkontraksi (mengkerut/mengendur), sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya, rongga dada mengecil. Oleh karena rongga dada mengecil, tekanan dalam rongga dada menjadi
meningkat, sedangkan tekanan udara di luar tetap. Dengan demikian, udara yang berada dalam rongga paru-paru menjadi terdorong keluar.
2. Pernafasan Perut
Pada proses pernapasan ini, fase inspirasi terjadi apabila otot diafragma (sekat rongga dada) mendatar dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil daripada udara di luar, akibatnya udara masuk. Adapun fase ekspirasi terjadi apabila otot-otot diafragma mengkerut (berkontraksi) dan volume rongga dada mengecil, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih besar daripada udara di luar. Akibatnya udara dari dalam terdorong ke luar.
3. Mekanisme Pertukaran Gas Oksigen (02)dan Karbondioksida (CO2)
Udara lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua cara, yakni pernapasan secara langsung dan pernapasan tak langsung. Pengambilan udara secara langsung dapat dilakukan oleh permukaan tubuh lewat proses difusi. Sementara udara yang dimasukan ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan dinamakan pernapasan tidak langsung.
Saat kita bernapas, udara diambil dan dikeluarkan melalui paruparu. Dengan lain kata, kita melakukan pernapasan secara tidak langsung lewat paru-paru. Walaupun begitu, proses difusi pada pernapasan langsung tetap terjadi pada paru-paru. Bagian paru-paru yang meng alami
proses difusi dengan udara yaitu gelembung halus kecil atau alveolus.
Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal.
a. Pernafasan Eksternal
Ketika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakan pernapasan eksternal.
Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO2 yang diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO- 3) . Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, karbondioksida (CO2) air (H2O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.
Seketika itu juga, hemoglobin tereduksi (yang disimbolkan HHb) melepaskan ion-ion hidrogen (H+) sehingga hemoglobin (Hb)-nya juga ikut terlepas. Kemudian, hemoglobin akan berikatan dengan oksigen (O2) menjadi oksihemoglobin (disingkat HbO2).
Proses difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena adaperbedaan tekanan parsial antara udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida pada darah dan udara berbeda.
Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.
Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.
b. Pernafasan Internal
Berbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.
Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan.
Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO2). Reaksinya sebagai berikut.
Namun, sebagian besar karbondioksida tersebut masuk ke dalam plasma darah dan bergabung dengan air menjadi asam karbonat (H2CO3). Oleh enzim anhidrase, asam karbonat akan segera terurai menjadi dua ion, yakni ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO- Persamaan reaksinya sebagai berikut.
CO2 yang diangkut darah ini tidak semuanya dibebaskan ke luar tubuh oleh paru-paru, akan tetapi hanya 10%-nya saja. Sisanya yang berupa ion-ion bikarbonat yang tetap berada dalam darah. Ion-ion bikarbonat di dalam darah berfungsi sebagai bu. er atau larutan penyangga.\ Lebih tepatnya, ion tersebut berperan penting dalam menjaga stabilitas pH (derajat keasaman) darah
.
Sistem Respirasi Manusia
Istilah bernapas, seringkali diartikan dengan respirasi, walaupun secara harfiah sebenarnya kedua istilah tersebut berbeda. Pernapasan (breathing) artinya menghirup dan menghembuskan napas. Oleh karena itu, bernapas diartikan sebagai proses memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan. Sementara, respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di dalam sel sehingga diperoleh energi.
Energi yang dihasilkan dari respirasi sangat menunjang sekali untuk melakukan beberapa aktifitas. Misalnya saja, mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan dan reproduksi. Oleh karena itu, kegiatan pernapasan dan respirasi sebenarnya saling berhubungan.
1. Struktur Pernafasan Manusia
a. Hidung
Hidung merupakan alat pernapasan yang terletak di luar dan tersusun atas tulang rawan. Pada bagian ujung dan pangkal hidung ditunjang oleh tulang nasalis. Rongga hidung dibagi menjadi dua bagian oleh septum nasalis, yaitu bagian kiri dan kanan. Bagian depan septum
ditunjang oleh tulang rawan, sedangkan bagian belakang ditunjang oleh tulang vomer dan tonjolan tulang ethmoid.
Bagian bawah rongga hidung dibatasi oleh tulang palatum, dan maksila. Bagian atas dibatasi oleh
ethmoid, bagian samping oleh tulang maksila, konka nasalis inferior, dan ethomoid sedangkan bagian tengah dibatasi oleh septum nasalis.
Pada dinding lateral terdapat tiga tonjolan yang disebut konka nasalis superior, konka media dan konka inferior. Melalui celah-celah pada ketiga tonjolan ini udara inspirasi akan dipanaskan oleh darah di dalam kapiler dan dilembapkan oleh lendir yang disekresikan oleh sel goblet. Lendir juga dapat membersihkan udara pernapasan dari debu. Bagian atas dari rongga hidung terdapat daerah olfaktorius, yang mengandung sel-sel pembau. Sel-sel ini berhubungan dengan saraf otak pertama (nervus olfaktorius). Panjangnya sekitar 10 cm. Udara yang akan masuk ke dalam paru-paru pertama kali akan masuk melalui hidung terlebih dahulu. Sekitar 15.000 liter udara setiap hari akan melewati hidung.
b. Faring
udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian belakang. Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong, terletak di belakang rongga hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi sebagai jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian belakang.
c. Laring
Dari faring, udara pernapasan akan menuju pangkal tenggorokan atau disebut juga laring. Laring tersusun atas kepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersebut tersusun oleh tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan.
Pangkal tenggorokan dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis). Jika udara menuju tenggorokan, anak tekak melipat ke bawah, dan ketemu dengan katup pangkal tenggorokan sehingga membuka jalan udara ke tenggorokan. Saat menelan makanan, katup tersebut menutupi pangkal tenggorokan dan saat bernapas katup tersebut akan membuka.
Pada pangkal tenggorokan terdapat pita suara yang bergetar bila ada udara melaluinya. Misalnya saja saat kita berbicara.
d. Trakea
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada. Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.
Bronkus tersusun atas percabangan, yaitu bronkus kanan dan kiri. Letak bronkus kanan dan kiri agak berbeda. Bronkus kanan lebih vertikal daripada kiri. Karena strukturnya ini, sehingga bronkus kanan akan mudah kemasukan benda asing. Itulah sebabnya paru-paru kanan
seseorang lebih mudah terserang penyakit bronkhitis.
Pada seseorang yang menderita asma bagian otot-otot bronkus ini berkontraksi sehingga akan menyempit. Hal ini dilakukan untuk mencegah masuknya lebih banyak benda asing yang menimbulkan reaksi alergi. Akibatnya penderita akan mengalami sesak napas. Sedangkan pada penderita bronkitis, bagian bronkus ini akan tersumbat oleh lendir. Bronkus kemudian bercabang lagi sebanyak 20–25 kali percabangan membentuk bronkiolus. Pada ujung bronkiolus inilah tersusun alveolus yang berbentuk seperti buah anggur.
f. Paru-paru
Organ yang berperan penting dalam proses pernapasan adalah paru-paru. Paru-paru merupakan organ tubuh yang terletak pada rongga dada, tepatnya di atas sekat diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiri atas dua bagian, paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir yang berukuran lebih besar daripada paru-paru sebelah kiri yang memiliki dua gelambir.
Paru-paru dibungkus oleh dua lapis selaput paru-paru yang disebut pleura. Semakin ke dalam, di dalam paru-paru akan ditemui gelembung halus kecil yang disebut alveolus. Jumlah alveolus pada paru-paru kurang lebih 300 juta buah. Adanya alveolus ini menjadikan permukaan paru-paru lebih luas. Diperkirakan, luas permukaan paruparu sekitar 160 m2. Dengan kata lain, paru-paru memiliki luas permukaan sekitar 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.
Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menem bus dinding kapiler darah yang mengelilingi alveolus. Setelah itu, masuk ke dalam pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Akhirnya, oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh. Setelah sampai ke dalam sel-sel tubuh, oksigen dilepaskan sehingga oksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Oksigen ini digunakan untuk oksidasi.
Karbon dioksida yang dihasilkan dari respirasi sel diangkut oleh plasma darah melalui pembuluh darah menuju ke paru-paru. Sesampai di alveolus, CO2 menembus dinding pembuluh darah dan din ding
alveolus. Dari alveolus, karbondioksida akan disalurkan menuju hidung untuk dikeluarkan. Jadi proses pertukaran gas sebenarnya berlangsung di alveolus.
Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.
Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan
darah dalam kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.
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.
1. Pernafasan Dada
Apabila kita menghirup dan menghempaskan udara menggunakan pernapasan dada, otot yang digunakan yaitu otot antartulang rusuk. Otot ini terbagi dalam dua bentuk, yakni otot antartulang rusuk luar dan otot antartulang rusuk dalam.
Saat terjadi inspirasi, otot antartulang rusuk luar berkontraksi, sehingga tulang rusuk menjadi terangkat. Akibatnya, volume rongga dada membesar. Membesarnya volume rongga dada menjadikan tekanan udara dalam rongga dada menjadi kecil/berkurang, padahal tekanan udara bebas tetap. Dengan demikian, udara bebas akan mengalir menuju paru-paru melewati saluran pernapasan.
Sementara saat terjadi ekspirasi, otot antartulang rusuk dalam berkontraksi (mengkerut/mengendur), sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya, rongga dada mengecil. Oleh karena rongga dada mengecil, tekanan dalam rongga dada menjadi
meningkat, sedangkan tekanan udara di luar tetap. Dengan demikian, udara yang berada dalam rongga paru-paru menjadi terdorong keluar.
2. Pernafasan Perut
Pada proses pernapasan ini, fase inspirasi terjadi apabila otot diafragma (sekat rongga dada) mendatar dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil daripada udara di luar, akibatnya udara masuk. Adapun fase ekspirasi terjadi apabila otot-otot diafragma mengkerut (berkontraksi) dan volume rongga dada mengecil, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih besar daripada udara di luar. Akibatnya udara dari dalam terdorong ke luar.
Udara lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua cara, yakni pernapasan secara langsung dan pernapasan tak langsung. Pengambilan udara secara langsung dapat dilakukan oleh permukaan tubuh lewat proses difusi. Sementara udara yang dimasukan ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan dinamakan pernapasan tidak langsung.
Saat kita bernapas, udara diambil dan dikeluarkan melalui paruparu. Dengan lain kata, kita melakukan pernapasan secara tidak langsung lewat paru-paru. Walaupun begitu, proses difusi pada pernapasan langsung tetap terjadi pada paru-paru. Bagian paru-paru yang meng alami
proses difusi dengan udara yaitu gelembung halus kecil atau alveolus.
Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal.
a. Pernafasan Eksternal
Ketika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakan pernapasan eksternal.
Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO2 yang diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO- 3) . Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, karbondioksida (CO2) air (H2O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.
Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.
Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.
b. Pernafasan Internal
Berbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.
Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO2). Reaksinya sebagai berikut.
.
Komentar
Posting Komentar