Saturday, January 2, 2016

Proses Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

Advertisement

Manusia menghirup udara untuk memperoleh O2 (oksigen) dan menghembuskan udara pernapasan untuk melepaskan CO2 ke luar tubuh. O2 diperlukan dalam proses metabolisme untuk menghasilkan energi, sedangkan CO2 dihasilkan dari proses metabolisme itu sendiri. Darah merupakan perantara yang menjadi agen dalam pertukaran O2 dan CO2 dalam paru-paru dan jaringan tubuh. Dalam hubungannya dengan pertukaran O2 dan CO2, kita akan fokus pada dua bagian darah, yaitu eritrosit (sel darah merah) dan plasma darah.

Eritrosit memiliki peran khusus dalam pengangkutan O2 karena memiliki hemoglobin di dalamnya. Hemoglobin merupakan suatu protein yang tersusun atas empat subunit polipeptida. Pada masing-masing subunit terdapat kofaktor yang disebut heme yang di dalamnya mengandung atom Fe (besi). Setiap atom besi dapat berikatan dengan molekul O2, jadi satu molekul hemoglobin dapat mengikat 4 molekul O2.

Paru-paru merupakan organ pernapasan yang menjadi tempat singgah O2 sebelum diikat oleh hemoglobin. Alveolus paru-paru merupakan bagian dimana terjadi pengikatan O2 oleh eritrosit. Jaringan eritrosit tersusun atas sel-sel epitel pipih selapis yang memungkinkan terjadinya transportasi zat dengan mudah. Di sekitar alveolus terdapat banyak pembuluh kapiler yang menjadi tempat lewatnya darah.
pertukaran oksigen dan karbondioksida

Ketika eritrosit sampai di alveolus, oksigen yang berada di jaringan alveolus akan berpindah ke dalam eritrosit dan ditangkap oleh hemoglobin. Satu sel eritrosit dapat mengikat sekitar 1 juta molekul O2. Oksigen tersebut akan dibawa menuju seluruh jaringan tubuh yang membutuhkan. O2 dapat berpindah dari alveolus menuju eritrosit karena adanya perbedaan PO2 (tekanan oksigen) di kedua tempat. Eritrosit yang miskin O2 memiliki PO2 yang lebih rendah, akibatnya O2 berpindah dari alveolus menuju eritrosit.

Di jaringan tubuh, O2 akan dilepaskan karena jaringan tubuh memiliki PO2 yang lebih rendah dibandingkan dengan eritrosit. O2 yang dilepaskan kemudian akan diguanakan sebagai penerima elektron terakhir dalam reaksi transport lektron untuk menghasilkan ATP (molekul pembawa energi). Tanpa adanya O2, energi yang dihasilkan akan lebih sedikit dan terbentuk asam laktat yang menyebabkan munculnya rasa lelah di otot.

Eritrosit yang telah melepaskan O2, kemudian akan menangkap CO2 yang berasal dari jaringan tubuh. Sekitar 90% CO2 akan berdifusi menuju eritrosit, dan sisanya akan larut dalam plasma darah. CO2 yang masuk eritrosit seebagian akan diikat oleh hemoglobin, sedangkan kebanyakan akan bereaksi dengan air membentuk H2CO3 (asam karbonat). Reaksi antara CO2 dengan air tersebut dibantu oleh enzim karbonat anhidrase yang terdapaat dalam plasma eritroosit.

H2CO3 kemudian akan terdisosiasi menjadi HCO3- dan H+. Kebanyakan H+ akan ditangkap oleh hemoglobin untuk menghindari peningkatan pH di dalam darah, sedangkan HCO3- akan terdifusi keluar dari eritrosit menuju plasma darah. Sebagian H+ yang tidak ditangkap hemoglobin akan membuat suasana darah menjadi lebih asam karena adanya peningkatan konsentrasi H+ pada darah.

Ketika darah sampai di alveolus paru-paru, HCO3- akan masuk eritrosit lagi dan berikatan dengan H+ membantuk H2CO3 kembali. H2CO3 kemudian akan dipecah menjad molekul penyusunnya (CO2 dan H2O) dan CO2 akan dilepaskan dari eritrosit menuju alveolus paru-paru.

Kondisi plasma darah yang asam ketika kaya CO2 akan mempengaruhi medulla oblongata (bagian otak) untuk meningkatkan laju pernapasan sehingga proses pertukaran CO2 dengan O2 berjalan lebih cepat. Kadar oksigen di atmosfer yang rendah juga akan mempengaruhi tubuh untuk meningkatkan laju pernapasan untuk mencukupi kebutuhan jaringan akan O2.

0 komentar

Post a Comment