Organ-Organ Pernapasan Praktis Belajar Biologi 2 IPA Kelas 11 Fictor Ferdinand P Moekti Ariebowo 2009

Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI 124 Dalam darah, oksigen diikat oleh hemoglobin. Hemoglobin adalah protein yang terdiri atas hemin dan globin. Hemin memiliki unsur besi Fe yang menjadi pusat dari molekul hemoglobin. Dalam unsur besi ini, terjadi pengikatan oksigen proses oksigenasi sehingga terbentuk oksihemoglobin HbO 2 . Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat 4 molekul O 2 Gambar 7.6. Namun, kemampuan mengikat oksigen ini bergantung pada tekanan oksigen tekanan udara di lingkungan luar. Pada saat yang bersamaan dengan difusi oksigen, terjadi juga difusi CO 2 dengan arah yang berlawanan, yaitu dari darah ke udara dalam rongga alveoli. Ketika darah meninggalkan kapiler di alveoli, darah tersebut telah memiliki tekanan O 2 yang lebih tinggi dan tekanan CO 2 yang lebih rendah. Jantung memompa darah dari paru-paru ke seluruh tubuh. Pertukaran gas di dalam jaringan terjadi dengan prinsip yang sama dengan yang telah diuraikan sebelumnya. Jaringan sel memiliki tekanan CO 2 yang lebih tinggi dan tekanan O 2 yang lebih rendah dibandingkan dengan darah. Penumpukan CO 2 terjadi sebagai akibat dari metabolisme sel. Perbedaan tekanan menyebabkan oksigen dalam darah dilepaskan dari oksihemoglobin. Karbon dioksida dalam sel akan berdifusi keluar darah. Akibat perbedaan tekanan parsial dan kelarutan, kurang dari 5 CO 2 akan tetap berada dalam sel. Di dalam darah, CO 2 dapat bereaksi dengan H 2 O dan membentuk asam karbonat H 2 CO 3 . Asam karbonat juga dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat HCO 3 – dengan melepaskan satu atom H + . Atom hidrogen tersebut kemudian ditangkap oleh hemoglobin. Sebagian kecil CO 2 , yaitu sekitar 30, berikatan dengan salah satu protein dalam hemoglobin. Sementara itu, 65 CO 2 diangkut dalam bentuk ion HCO 3 – melalui proses berantai yang disebut dengan proses pertukaran klorida. Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase dalam eritrosit, CO 2 bereaksi dengan H 2 O membentuk asam karbonat H 2 CO 3 . Asam karbonat dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat HCO 3 – dengan melepaskan satu atom H + . Asam bikarbonat akan keluar dari eritrosit ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat akan digantikan oleh ion Cl – . Dinamika pengikatan dan pelepasan antara asam karbonat dan ion Cl – dengan ion H + menyebabkan perubahan pada sistem buffer pada darah dan turunnya pH darah. Reaksinya sebagai berikut. H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3 → HCO 3 – + H + Ketika darah sampai ke paru-paru, terjadi reaksi yang sama hanya saja dengan arah yang berlawanan. HCO 3 – + H + → H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 Udara inspirasi Rongga udara Kapiler alveolar paru-paru Darah kaya O 2 dan miskin CO 2 Jaringan kapiler Jantung Cairan antarsel O 2 CO 2 Darah kaya CO 2 dan miskin O 2 Sel-sel epitel alveoli Udara ekspirasi Sel-sel jaringan tubuh Sumber: Biology Concepts Connections, 2006 Gambar 7.7 Pada prinsipnya, pertukaran gas di jaringan tubuh dan paru-paru terjadi secara difusi mengikuti perbedaan tekanan. • Asam bikarbonat • Asam karbonat • Oksihemoglobin Kata Kunci Sistem Pernapasan 125 Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1. Sebutkan organ-organ yang terkait dalam proses pernapasan pada manusia. 2. Bagaimana proses pertukaran udara di jaringan tubuh dan paru-paru? 3. Faktor apa saja yang memengaruhi kecepatan pernapasan? Soal Penguasaan Materi 7.1 B Kelainan dan Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia Kelainan dan gangguan pada sistem pernapasan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu terjadi gangguan pada proses pengikatan oksigen dan kelainan pada saluran pernapasan sehingga mengganggu aliran udara. Gangguan pada proses pengikatan oksigen yang sering terjadi adalah asfiksi. Hal tersebut terjadi karena adanya kompetisi antara oksigen dan zat lain yang dapat berikatan dengan hemoglobin. Contohnya pada keracunan gas karbon monoksida CO. Karbon monoksida lebih mudah berikatan dengan hemoglobin dibandingkan dengan oksigen. Hal ini menyebabkan hemoglobin mengikat karbon monoksida, bukan oksigen. Jika sebagian besar darah berikatan dengan karbon monoksida, jaringan dalam tubuh akan kekurangan oksigen. Gangguan pengikatan oksigen juga terjadi jika paru-paru terisi oleh zat lain, seperti air pada kasus orang yang tenggelam. Pada peristiwa tenggelam, alveolus terisi oleh air sehingga darah tidak mendapatkan pasokan oksigen yang memadai.

1. Gangguan pada Sistem Pernapasan

Selain gangguan yang bersifat fisik, terdapat gangguan saluran pernapasan yang disebabkan infeksi bakteri atau virus. Pada umumnya gangguan ini menyebabkan peradangan karena adanya respons sistem kekebalan tubuh. Peradangan ini diberi nama bergantung pada tempat terjadinya peradangan. Oleh karena itu, kita harus senantiasa bersyukur atas kesehatan yang kita miliki saat ini.

a. Faringitis

Faringitis merupakan radang pada faring karena infeksi. Peradangan juga dapat terjadi karena terlalu banyak merokok, ditandai dengan rasa sakit saat menelan dan rasa kering di kerongkongan.

b. Bronkitis

Bronkitis berupa peradangan pada selaput lendir dari saluran bronkial. Sementara itu, pleuritis adalah peradangan pada pleura, lapisan pelindung yang membungkus paru-paru. Laringitis adalah pembengkakan di laring, sedangkan sinusitis adalah pembengkakan pada sinus atau rongga hidung. Peradangan-peradangan tersebut dapat terjadi karena berbagai hal, di antaranya karena infeksi oleh mikroorganisme. Peradangan juga dapat terjadi karena tubuh merespons terhadap zat atau benda asing yang masuk ke dalam tubuh sehingga terjadi reaksi alergik. Gejala-gejala peradangan tersebut secara umum adalah batuk-batuk, demam, sulit menelan, dan sakit di dada. Soe Hok Gie mahasiswa pejuang angkatan 66, meninggal di Gunung Semeru. Ia dan kawan-kawannya meninggal karena keracunan gas karbon monoksida CO yang berasal dari kawah. Karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna dan berbau. Karbon monoksida juga mempunyai berat molekul yang lebih ringan dibandingkan dengan O 2 . Hal tersebut diperparah dengan tekanan udara yang kecil di ketinggian 3.676 meter di atas permukaan laut. Wawasan Biologi Sumber: microvet.arizona.edu Gambar 7.8 Virus SARS. Penyakit ini pernah menyerang negara- negara di Asia Tenggara termasuk Indonesia.