Proses pertukaran oksigen dan karbondioksida dari kapiler darah ke jaringan tubuh

Pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida terjadi di alveolus dan di sel jaringan tubuh melalui proses difusi. Oksigen akan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Kemudian, oksigen akan diikat oleh hemoglobin. Hemoglobin adalah zat warna merah pada sel darah merah.

Difusi bergantung pada perbedaan dalam kualitas yang disebut tekanan parsial. Pada waktu tekanan udara luar suatu atmosfer [760 mmHg], besarnya tekanan oksigen paru-paru 150 mmHg, di arteri 100 mmHg, di vena 40 mmHg, dan di jaringan 40 mmHg, sehingga oksigen dapat berdifusi ke sel-sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membran sel dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.

Kemudian oksigen diangkut oleh plasma darah dan hemoglobin [Hb]. Oksigen yang diangkut hemoglobin dalam bentuk oksihemoglobin dan oksimioglobin. Makin tinggi tekanan parsial oksigen di alveolus, maka semakin banyak oksigen yang terikat oleh hemoglobin. Sementara hanya 2-3% oksigen yang larut ke dalam plasma darah. Karbon dioksida berdifusi ke aliran darah karena perbedaan tekanan darah.

Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke jaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh untuk digunakan dalam proses respirasi. Proses difusi ini terjadi karena tekanan parsial oksigen pada kapiler tidak sama dengan tekanan parsial oksigen di sel-sel tubuh. Di dalam sel-sel tubuh, oksigen digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria. Hasil dari respirasi menghasilkan karbon dioksida dan dibawa ke dalam kapiler vena melalui difusi.

Tekanan karbon dioksida dalam jaringan 60 mmHg, dalam vena 47 mmHg, dalam arteri 41 mmHg, dan di dalam alveolus 35 mmHg. Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari. Karbon dioksida diangkut oleh tiga cara, yaitu:

1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase [7% dari seluruh karbon dioksida].

2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin [23% dari seluruh karbon dioksida].

3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat melalui proses berantai pertukaran klorida [70% dari seluruh karbon dioksida].

Layanan curhat dan request artikel:

Semoga bermanfaat, Tetap Semangat! | Materi Pelajaran

tirto.id - Manusia membutuhkan organ-organ pernapasan untuk bernapas. Organ-organ tersebut bekerja dalam rangkaian sistem pernapasan.

Sistem pernapasan sendiri merupakan kerja tubuh yang membantu manusia menyerap oksigen [O2] agar organ-organ dapat bekerja. Selain itu, sistem pernapasan juga berfungsi untuk membuang karbon dioksida [CO2] dari dalam darah.

Menurut e-book "Ilmu Pengetahuan Alam" yang dirilis oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan [Kemdikbud], ada sejumlah organ yang menyusun sistem pernapasan manusia.

Organ-organ tersebut antara lain hidung, faring [tekak], larang [ruang suara], trakea [tenggorokan], bronkus, dan paru-paru.

Setiap organ-organ pernapasan harus bekerja dengan baik, apabila tidak maka sistem pernapasan akan terganggu. Sehingga penting bagi manusia menjaga kesehatan sistem pernapasannya.

Sejumlah penyakit pernapasan akibat virus dan bakteri sebaiknya diwaspadai. Penyakit-penyakit pernapasan tersebut antara lain flu, tuberkolosis [TBC], faringitis, hingga COVID-19 yang baru-baru ini menjadi pandemi.

Organ-organ pernapasan manusia

Organ-organ tersebut dibagi secara struktural dan fungsional. Dibagi secara struktural artinya berdasarkan posisi dimana organ-organ tersebut terletak, yaitu:

- sistem pernapasan atas, yaitu hidung dan faring;

- sistem pernapasan bawah yaitu laring, trakea, bronkus, dan paru-paru.

Sementara secara fungsional artinya berdasarkan fungsi, baik sebagai zona penghubung maupun zona respirasi. Zona penghubung terdiri atas rongga dan saluran yang terhubung di luar maupun dalam paru-paru.

Sementara zona respirasi terdiri atas jaringan di dalam paru-paru yang befungsi dalam mengatur pertukaran gas. Pembagian secara fungsional antara lain:

- zona penghubung, yaitu hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan bronkiolus;

- zona respirasi, yaitu alveolus.

Setiap organ memiliki fungsinya masing-masing. Berikut fungsi setiap organ dalam sistem pernapasan manusia:

- Hidung untuk menyesuaikan suhu udara yang dihirup dan menyaring udara dari debu, kotoran, virus, dan bakteri.

- Faring untuk jalur masuk udara dan makanan, ruang resonansi suara, serta tempat tonsil yang melakukan reaksi kekebalan tubuh dengan melawan benda asing.

- Laring untuk menghasilkan gelombang suara, mengeluarkan partikel kecil seperti debu, asap, makanan, dan minuman dengan batuk refleks, dan menghubungkan faring dan trakea.

- Trakea untuk menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan dan menghubungkan antara laring dan bronkus.

- Bronkus dan bronkiolus untuk memberikan jalur udara dari trakea ke alveolus.

- Paru-paru untuk mendukung proses pertukaran O2 dan CO2.

- Alveolus untuk menyerap oksigen, melakukan pertukaran gas, dan menyalurkan oksigen agar dapat masuk ke aliran darah. Bentuk jamak dari alveolus adalah alveoli.

Proses pertukaran gas O2 dan CO2 di tubuh manusia

Hal utama yang terjadi dalam sistem pernapasan adalah pertukaran gas. Menurut modul "Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan" proses ini meliputi serangkaian mekanisme.

Pertama oksigen [O2] masuk ke dalam tubuh melalui fase inspirasi. Fase ini ditandai dengan bekontraksinya diafragma dan otot dada yang menyebabkan rongga dada membesar. Udara yang masuk dalam fase ini kemudian melewati serangkaian organ pernapasan hingga alveolus.

Selanjutnya, pada alveolus terjadi difusi O2 ke kapiler paru-paru yang ada didinding alveolus. Di kapiler arteri, oksigen diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin. Hal ini menyebabkan oksigen menjadi jenuh. Hemoglobin kemudian mengangkut O2 ke seluruh jaringan dan sel-sel tubuh.

Semakin banyak O2 yang digunakan oleh tubuh, semakin banyak pula karbondioksida [CO2] yang terbentuk. CO2 sendiri merupakan limbah bagi tubuh sehingga perlu dikeluarkan. CO2 dibawa dari sel-sel tubuh ke kapiler vena, baru setelahnya diangkut oleh eritrosit menuju paru-paru.

Di dalam paru-paru, CO2 kembali menuju alveolus untuk mengalami fase ekspirasi, atau melepaskan CO2. Saat fase ini diafragma dan otot dada berelaksasi yang menyebabkan volume dada kembali normal.

Infografik SC Human Respiratory System. tirto.id/Fuad

Baca juga:

• Sistem Pernapasan: Cara Mengetahui Frekuensi & Volume Pernapasan
• Sistem Pernapasan: Struktur, Organ, Pengertian Inspirasi-Ekspirasi

Subscribe for updates Unsubscribe from updates

Video yang berhubungan

Proses difusi oksigen dari alveolus menuju kapiler darah terjadi karena tekanan partikel oksigen di dalam alveolus lebih tinggi daripada di dalam darah. Difusi merupakan proses bergeraknya molekul dari area yang berkonsentrasi tinggi ke area yang berkonsentrasi rendah.

Perbedaan tekanan pada area membran respirasi dapat memengaruhi proses difusi. Oksigen melakukan difusi dari alveoli ke dalam aliran darah, sedangkan proses difusi karbondioksida (CO2) berjalan dari darah ke dalam alveoli.

Alveolus merupakan salah satu bagian dari paru-paru yang di dalamnya banyak mengandung kapiler darah. Organ tersebut berguna sebagai tempat terjadinya difusi oksigen dan karbon dioksida melalui kapiler darah. Alveolus memiliki bentuk seperti gelembung udara dan memiliki dinding tipis.

Mengutip dari buku berjudul Biologi untuk Kelas XI Semester 1 Sekolah Menengah Atas oleh Oman Karmana, cara kerja alveolus secara mudah dapat digambarkan seperti orang yang tenggelam.

Gelembung alveolus orang tersebut akan kemasukan air. Jika air yang masuk berlebihan, hal itu dapat menutupi permukaan alveolus dan menyebabkan terhambatnya proses difusi hingga berakibat pada kegagalan dalam bernapas.

Namun nyawa orang tersebut bisa diselamatkan melalui teknik pernapasan buatan. Cara ini akan mengaktifkan proses difusi dan kontraksi otot kemudian mendorong air dari alveolus untuk keluar. Selanjutnya orang tersebut akan memuntahkan dan mengeluarkan air dari alveolus maupun lambung, sehingga dapat bernapas dengan normal kembali.

Alveolus sangat diperlukan dalam sistem pernapasan. Jika tidak ada alveolus, oksigen tidak bisa beredar di dalam tubuh. Berikut fungsi dari alveolus yang dilansir dari laman www.nhs.uk.

a. Tempat Pertukaran Gas dari Alveolus ke Kapiler darah

Alveolus merupakan tempat pertukaran gas pada paru-paru sistem pernapasan manusia. Pertukaran gas dalam hal ini adalah penyerapan oksigen dan penghapusan karbon dioksida dari dalam tubuh manusia.

Berikut proses kerja yang terjadi saat pertukaran gas dari alveolus ke kapiler darah:

1. Oksigen pada alveolus berdifusi untuk menembus dinding alveolus kemudian menembus dinding kapiler darah.

2. Selanjutnya oksigen masuk ke pembuluh darah dan akan mengalami pengikatan oleh hemoglobin yang terkandung di dalam sel darah merah.

3. Proses tersebut akan menghasilkan oksihemoglobin (HbO2).

4. Darah segera mengedarkan oksigen ke seluruh tubuh.

5. Pada sel-sel tubuh oksigen digunakan untuk proses oksidasi.

b. Menyimpan Udara dalam Tubuh untuk Waktu yang Singkat

Alveolus berguna sebagai tempat menyimpan udara walaupun hanya sementara waktu. Selanjutnya alveolus memungkinkan penyerapan udara berisi oksigen tersebut ke dalam darah.

Alveolus merupakan bagian dari struktur anatomi tubuh yang bisa ditemukan di bronkiolus. Fungsi dari struktur anatomi ini dapat dirasakan ketika manusia bernapas atau menghirup udara melalui rongga hidung.

Udara tersebut selanjutnya melewati bermacam-macam organ dari sistem pernapasan. Di antaranya saluran hidung, faring, laring, trakea, bronkus utama, saluran bronkial kecil, bronkiolus, lalu mencapai alveolus.

Udara yang masuk ke dalam tubuh kemudian akan diserap oleh darah melalui kapiler dan diedarkan ke seluruh sistem peredaran darah di dalam tubuh.