Bagaimana Proses Pertukaran Gas O2 dan CO2 dalam Tubuh Manusia?

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.