Definisi

Sistem respirasi adalah keseluruhan aktivitas dari mekanisme yang berperan dalam proses suplai O₂ ke seluruh tubuh dan pembuangan karbondioksida (hasil dari pembakaran sel). Fungsi dari respirasi adalah menjamin tersedianya O₂ untuk kelangsungan metabolisme sel-sel tubuh serta mengeluarkan karbondioksida (CO₂) hasil metabolisme sel secara terus-menerus (Somantri, 2007)

Saluran pernapasan terbagi menjadi zona konduksi dan zona respirasi. Zona respirasi merupakan tempat pertukaran gas mulai dari bronkhiolus respiratorius dan alveoli. Zona konduksi merupakan saluran bagi udara untuk mencapai tempat pertukaran gas, meliputi rongga hidung menuju faring, laring, trakhea, bronkhus, bronkhiolus, dan bronkhiolus terminalis (Muttaqin, 2008)

Anatomi Sistem Pernapasan

Anatomi saluran pernapasan terdiri atas saluran pernapasan bagian atas (rongga hidung, nasal cavity, dan faring), saluran bagian bawah (laring, trakhea, bronkhus, dan alveoli), sirkulasi pulmonal (ventrikel kanan, arteri pulmonar, arteriola pulmonar, kapiler pulmonar, venula pulmonar, vena pulmonar, dan atrium kiri), Paru (paru kanan 3 lobus dan paru kiri 2 lobus), rongga pleura, dan otot-otot pernapasan (Muttaqin, 2008).

Penjelasan setiap organ sistem pernafasan klik dibawah ini :

Mekanisme kerja sistem pernafasan :

Ventilasi pulmonal

Ventilasi pulmonal adalah proses keluar masuknya udara antara atmosfer dan alveoli paru-paru. Dalam menghasilkan ventilasi pulmonal, sistem respirasi menggunakan sistem tekanan rendah (tekanan negatif) dan kontraksi dari beberapa otot respirasi (www.innerbody.com).

Maksud dari tekanan negatif dan kerja otot disini adalah : Udara mengalir dari daerah bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah, saat kita menghirup udara / inspirasi rongga dada akan mengembang, pengembangan rongga dada disebabkan karena pergerakan diafragma dan otot bantu pernafasan lainnya yang akan memperluas rongga dada, karena rongga dada menjadi luas maka tekanan dalam rongga dada menjadi turun/rendah sehingga udara tertarik ke trakhea-bronkhus-dan-alveolus (paru-paru).

Pada saat kita menghembuskan nafas (ekspirasi), diafragma relaksasi dan paru-paru mengempis. Hal tersebut akan menurunkan luas rongga paru dan meningkatkan tekanan sehingga tekanan alveoli melebihi tekanan di atmosfer, sehingga udara terdesak keluar dari paru-paru menuju atmosfer (Soemantri, 2007).

Respirasi Eksternal

Respirasi eksternal adalah pertukaran gas antara udara dalam alveoli dan udara dalam kapiler darah yang mengelilingi dinding alveoli. Udara yang memasuki paru-paru dari atmosfer adalah campuran dari oksigen dan karbondioksida dimana tekanan parsial oksigen lebih tinngi dari pada tekanan parsial karbondioksida, dan berbanding terbalik dengan tekanan parsial di dalam kapiler darah (tekanan parsial karbondioksida lebih tinggi dari tekanan parsial oksigen). Perbedaan tekanan parsial ini menyebabkan gas (O₂ dan CO₂) berdifusi dari tekanan tinggi ke tekanan rendah melalui sel epitel squamous alveoli. Hasilnya oksigen pindah dari udara ke dalam darah dan karbondioksida pindah dari darah ke udara bebas (atmosfir). Oksigen tersebut kemudian di-transportasi-kan ke dalam jaringan tubuh (www.innerbody.com).

Respirasi Internal

Respirasi internal adalah pertukaran gas antara kapiler darah dan jaringan tubuh (sel-sel pada tubuh).Kapiler yang sudah melalui proses respirasi eksternal akan mempunyai tekanan parsial oksigen yang tinggi dan tekanan parsial karbondioksida yang rendah daripada jaringan yang terlewati oleh kapiler darah tersebut. Perbedaan tekanan parsial tersebut hampir sama dengan proses respirasi eksternal yaitu tekanan yang tinggi menuju tekanan yang rendah, sehingga oksigen yang mempunyai tekanan parsial tinggi di dalam kapiler darah akan berpindah ke dalam sel jaringan yang terlewati tersebut, kemudian kabondioksida yang berada pada sel akan berpindah ke kapiler darah (sel darah merah).

Transportasi Gas

2 gas penting dalam sistem respirasi, oksigen dan karbondioksida, di transportasikan ke seluruh tubuh melalui darah. Plasma darah mempunyai kemampuan untuk mentansportasikan beberapa oksigen dan karbondioksida yang sudah larut dalam darah, tetapi sebagian besar gas yang ditransportasikan dalam darah akan terikat oleh molekul transport. Hemoglobin adalah molekul transport penting yang terletak pada sel darah merah yang mengangkut hampir 99% dari oksigen dalam darah. Hemoglobin juga dapat membawa karbondioksida dalam jumlah yang kecil dari jaringan kembali ke paru-paru. Namun, sebagian besar karbon dioksida dibawa oleh plasma sebagai ion biocarbonate (HCO₃-).Ketika tekanan parsial karbondioksida dalam jaringan tinggi, enzim anhidrase karbonat meng-katalisis reaksi antara karbondioksida dan air untuk membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Selanjutnya Asam karbonat berdisosiasi menjadi H⁺ dan HCO₃. Ketika tekanan parsial karbondioksida dalam paru-paru rendah, reaksi terbalik dan karbondioksida di bebaskan keparu-paru untuk dihembuska (www.innerbody.com)

Reaksi karbondioksida dalam plasma :

CO₂+ H₂O <=> H₂CO₃ <=> H⁺ + HCO₃^-

(Somantri, 2007)

Pengendalian homeostatis Respirasi

Dalam kondisi istirahat normal, tubuh mempertahankan tingkat pernafasan yang tenang dan mendalam disebut dengan "eupnea". Eupnea dipertahankan sampai kebutuhan tubuh akan oksigen dan produksi karbondioksida meningkat karena membutuhkan kerja yang besar. Kemoreseptor otonom dalam tubuh memantau tekanan parsial oksigen dan karbondioksida dalam darah dan mengirim sinyal kepada pusat respirasi dalam otak. Pusat pernafasan kemudian menyesuaikan frekuensi dan kedalaman pernafasan untuk mengembalikaan darah dalam kondisi tekanan parsial gas yang normal.

Tags:

Sistem Pernafasan pada Tubuh Manusia

By Unknown → Tuesday, May 26, 2015

Insulin adalah sebuah hormon yang diproduksi oleh pankreas yang memungkinkan tubuh anda untuk menggunakan gula (glukosa) dari hidratarang (karbohidrat) dalam makanan yang anda makan untuk energi atau untuk menyimpan glukosa untuk digunakan untuk penggunaan selanjutnya. Insulin membantu menyeimbangkan gula dalam darah anda supaya tidak terlalu tinggi (hyperglycemia) atau terlalu rendah (hypoglycemia). (Hess-Fischl. 2015. What is insulin?. endocrineweb.com. diakses 7 Mei 2015)

Sedangkan menurut Wikipedia.com Insulin (berasal dari bahasa latin insula, "pulau", karena diproduksi di Pulau-pulau Langerhans di pankreas) adalah sebuah hormon polipeptida yang mengatur metabolisme karbohidrat.

Insulin dan Glukagon

Insulin disekresikan oleh sel β (beta) pulau Langerhans dalam pankreas sebagai respon terhadap kenaikan gula darah, meskipun sebenarnya insulin selalu disekresikan oleh pankreas tapi dalam jumlah yang sedikit. Setelah anda makan, jumlah insulin yang dilepaskan kedalam peredaran darah meningkat seiring dengan kenaikan gula darah.

Sebagai respon dari insulin, sel-sel (sel otot, sel darah merah, dan sel lemak) mengambil glukosa dari peredaran darah, yang akan mengakibatkan menurunnya kadar gula yang tadinya tinggi menjadi kembali normal.

Glukosa disekresi oleh sel α (alpha) pulau Langerhans ketika gula dalam darah menurun/sedikit. Glukosa darah (gula darah) menurun saat kita puasa/belum makan dan selama kita beraktivitas/berolahraga. Ketika gula darah tinggi, tidak akan ada glukagon yang disekresikan oleh sel α. Glukagon mempunyai efek yang besar terhadap liver (hati) meskipun glukagon memberikan efek terhadap banyak sel-sel yang berbeda dalam tubuh. Fungsi dari glukagon adalah mempengaruhi hati untuk melepaskan glukosa yang tersimpan dari sel tersebut kedalam peredaran darah.

Cara Kerja Insulin

Setelah anda makan, sistem pencernaan pada tubuh anda akan memecah makanan anda. Karbohidrat yang terdapat pada makanan akan
dipecah menjadi gula (glukosa). Karbohidrat yang sudah dirubah ke dalam bentuk molekul sederhana akan mudah terserap dan memasuki peredaran darah, saat itulah kadar gula darah dalam tubuh kita meningkat.

Makanan yang sudah dihancurkan oleh lambung akan menuju ke usus, di usus-lah penyerapan makanan ke dalam peredaran darah terjadi.

Ketika konsentrasi gula darah anda meningkat, pankreas mendeteksi peningkatan tersebut, kemudian menstimulasi untuk melepaskan insulin ke dalam peredaran darah. Setelah insulin berada pada peredaran darah, maka insulin akan bertemu dan berikatan dengan reseptor insulin yang terletak di permukaan sel (membran sel).

Pengikatan tersebut akan memicu proses autofosforilasi di dalam intra sel. autofosforilasi adalah proses molekul-molekul ATP yang berada di intrasel untuk menempel pada domain tirosin kinase di reseptor. Hal tersebut menyebabkan reseptor menjadi aktif. Kejadian ini akan memulai suatu rangkaian peristiwa yang kompleks. Reseptor yang aktif menyebabkan protein lain menempel pada domain tirosin kinase di reseptor dan memicu fosforilasi protein tersebut. Protein tersebut disebut protein kinase. Protein kinase tersebut akan menempel pada protein yang lain dan memicu terjadinya fosforilasi.