Volume Udara Pernapasan, Frekuensi Pernapasan dan Energi Pernapasan
Setelah sebelumnya dibahas mengenai mekanisme pernapasan, kali ini kita akan membahas Volume Udara Pernapasan, Frekuensi Pernapasan dan Energi Pernapasan. Ok deh, langsung saja kita bahas.
1. Volume Udara Pernapasan
Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara kita bernapas. Dalam keadaan biasa, udara yang dihirup dan dikeluarkan sekitar 500 mL disebut udara pernapasan (volume tidal). Dan sekitar 500 mL tersebut, hanya sekitar 350 mL sampai ke paru - paru, sisanya yang sekitar 150 cc hanya sampai pada saluran pernapasan.
Setelah pernapasan biasa, dalam paru-paru masih terdapat sekitar 2.500 mL udara, yaitu sekitar 1.500 mL merupakan udara cadangan ekspirasi yang dapat diembuskan lagi sekuat-kuatnya setelah pernapasan biasa (udara suplementer). Sisanya, sekitar 1.000 mL atau lebih tidak diembuskan, berupa udara cadangan yang tersimpan dalam paru-paru (udara residu) manusia sampai meninggal dunia.
Setelah inspirasi biasa sebanyak sekitar 500 mL, Anda masih dapat menghirup udara semaksimal mungkin ke dalam paru-paru sebanyak sekitar 3.000 mL. Udara tersebut disebut udara komplementer. Untuk Iebih jelasnya, perhatikan grafik volume pernapasan berikut ini.
Berdasarkan grafik pada Gambar di atas, Anda dapat menjelaskan yang dimaksud dengan kapasitas vital paru-paru dan yang dimaksud dengan kapasitas total paru-paru. Gerakan penapasan diatur oleh sistem saraf pusat. Pusat pernapasan terdapat pada medula oblongata (sumsum lanjutan) dan diatur oleh hipotamalus di otak, serta dipengaruhi oleh kadar CO2 dalam darah.
2. Frekuensi Pernapasan
Kemampuan memasukan dan mengeluarkan udara pernapasan setiap orang berbeda – beda. Kecepatan memasukkan dan mengeluarkan udara pernapasan sering disebut dengan frekuensi pernapasan. Frekuensi pernapasan pada orang dewasa berkisar antara 15-20 per menit, tetapi frekuensi pernapasan pada bayi lebih cepat daripada orang dewasa.
Hal ini disebabkan proses metabolisme pada bayi lebih aktif daripada orang dewasa. Selain usia, faktor lain yang memengaruhi frekuensi pernapasan pada manusia antara lain sebagai berikut.
a. Aktivitas Tubuh
semakin berat pekerjaan yang dilakukan seseorang, energi yang dibutuhkan akan semakin banyak. Energi dihasilkan dari hasil pernapasan dengan bantuan oksigen, dengan demikian, semakin banyak energi yang dibutuuhkan untuk aktivitas kegiatan, tubuh akan meningkatkan frekuensi pernapasan.
b. Suhu Tubuh
Di lingkungan yang panas, tubuh akan meningkatkan metabolisme untuk mempertahankan suhu tubuh agar tetap stabil. Aktivitas ini membutuhkan energi yang dihasilkan dari peristiwa oksidasi dengan bantuan oksigen. Untuk kebutuhan tersebut maka frekuensi pernapasan ditingkatkan.
c. Jenis Kelamin
Umumnya, laki-laki mernbutuhkan energi yang lebih banyak karena banyak melakukan aktivitas. Namun, apabila seorang laki-Laki dan perempuan dengan usia yang sama, berat yang sama, dan aktivitas yang sama. frekuensi pernapasan perempuan Iebih tinggi daipada laki-laki.
d. Posisi Tubuh
Posisi tubuh berpengaruh terhadap kebutuhan energi. Tubuh yang sedang berbaring, frekuensi pernapasannya lebih rendah daripada orang yang sedang duduk atau berdiri.
e. Konsentrasi CO2 dalam Darah
Meningkatnya kadar CO2 dalam darah akan menyebabkan menurunnya pH darah dan cairan jaringan (serebrospinal) yang menggenangi otak. Ketika pusat kontrol yang ada di medula oblongata mendeteksi sedikit penurunan pH pada darah atau cairan serebrospinal, pusat kontrol akan meningkatkan frekuensi pernapasan.
f. Kekurangan O2 dapat Menambah Kecepatan Respirasi
Ketika kadar O2 dalam darah turun, sensor O2 di aorta dan arteri karotid di leher akan mengirimkan sinyal peringatan ke pusat kontrol pernapasan. Selanjutnya, pusat saraf merespons dengan cara menambah kecepatan pernapasan.
3. Energi Pernapasan
Energi hasil pernapasan tidak langsung digunakan, tetapi disimpan terlebih dahulu dalam bentuk energi kimia, yaitu ATP (Adenosin Tri Phospate) di dalam sel.
Proses pembentukan ATP melalui tiga tahapan, yaitu:
- Glikolisis, yaitu proses pengubahan glukosa menjadi asam piruvat. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma. Pada peristiwa ini dilepaskan atom hidrogen dan energi sebanvak 2 molekul ATP.
- Siklus Krebs, yaitu pengubahan asam piruvat menjadi CO2. Siklus Krebs teriadi di dalam mitokondria. Pada peristiwa ini dilepaskan atom hidrogen dan energi sebanyak 2 molekul ATP.
- Transfer elektron, teriadi pada mitokondria. Pada peristiwa ini atom hidrogen hasil dari glikolisis dan siklus Krebs akan dipindahkan ke oksigen dengan bantuan enzim sitokrom sehingga terbentuk molekul air (H2O).
Jadi, secara sederhana proses pemecahan glukosa tersebut ditunjukkan oleh reaksi berikut.
Dari ATP inilah energi akan digunakan untuk berbagai kegiatan hidup sel.
Sumber:
Yusa dan Maniam, MBS.(2014). Advanced Learning Biology 2B for Grade XI Senior High School Mathematics and Natural Sciences Programme. Facil, Grafindo Media Pratama: Bandung.
0 Response to "Volume Udara Pernapasan, Frekuensi Pernapasan dan Energi Pernapasan"
Posting Komentar