Respirasi – bentuk, sistem, tahapan, penyakit

Kami menjelaskan apa itu respirasi dan cara makhluk hidup bernapas. Juga, apa karakteristik dan penyakitnya.

Apa itu Respirasi?

Respirasi adalah proses fisikokimia untuk memperoleh energi dari makhluk hidup (terutama hewan), yang terdiri dari masuknya oksigen ke dalam tubuh dan pengeluaran karbon dioksida dan (uap) air.

Oksigen tersebut digunakan dalam oksidasi glukosa untuk melepaskan energi kimia, suatu proses yang menyediakan energi ke sel-sel tubuh dan membuatnya tetap hidup.

Rumus umum untuk proses respirasi adalah:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energi (ATP)

Proses ini dilengkapi dalam istilah ekologis dengan fotosintesis tanaman, proses yang mengambil CO2 sekitar dan mengeluarkan oksigen, dan umum untuk semua makhluk hewan, termasuk manusia, yang melakukannya melalui berbagai metode dan perangkat untuk menangkap oksigen.

Evolusi respirasi

Asal usul respirasi dalam sejarah kehidupan di planet ini mungkin lebih lambat daripada fotosintesis, karena ini, khas tanaman dan bentuk kehidupan lainnya, memanfaatkan sinar matahari dan karbon dioksida, kaya akan atmosfer Bumi awal karena reaksi vulkanik. dan kimia atmosfer yang sedang dibangun.

Munculnya kehidupan tanaman mulai mencemari lingkungan dengan oksigen dalam berbagai proporsi, dan respons adaptif kehidupan adalah memanfaatkan elemen ini untuk proses biokimianya, sehingga menimbulkan respirasi.

Respirasi seluler

Proses biokimia degradasi zat organik, terutama oksidasi glukosa, dikenal sebagai respirasi seluler, yang mengubah zat ini menjadi limbah anorganik dan mengekstrak darinya energi yang diperlukan untuk kehidupan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Ini adalah respirasi aerob.

Proses ini, bagaimanapun, terjadi pada organisme asing dengan oksigen ambien, seperti bakteri di laut dalam, di mana tidak ada cahaya atau fotosintesis mungkin, dan yang mengkonsumsi nitrat belerang untuk mensintesis ATP. Ini bisa disebut respirasi anaerobik.

Bentuk Respirasi

Respirasi aerob, yang dimiliki manusia dengan hewan (dan tumbuhan: tanpa adanya sinar matahari, mereka dapat bernafas), terjadi melalui berbagai mekanisme, yang menentukan tipologi pertama:

  • Paru-paru. Diadaptasi ke udara, itu dianggap sebagai bentuk respirasi terbaru dalam sejarah evolusi. Hal ini dilakukan melalui paru-paru, seperti pada hewan tingkat tinggi, yang diisi dengan udara dan memungkinkan lewatnya oksigen ke darah melalui alveoli.
  • Bronkial. Ciri khas ikan dan makhluk air lainnya atau amfibi, diproduksi melalui insang yang disesuaikan dengan lingkungan bawah laut. Kecebong memiliki insang, misalnya, yang kemudian hilang saat mereka mengembangkan paru-paru mereka sendiri.
  • Trakea. Khas serangga dan hewan lain yang tidak memiliki paru-paru tetapi tidak memiliki sistem pernapasan, mereka biasanya terdiri dari serangkaian saluran yang memungkinkan udara masuk, terletak di dada atau di sisi hewan.
  • Kulit, khas Annelida, Echinodermata, dan hewan invertebrata lainnya. Di dalamnya, jaringan itu sendiri memungkinkan pertukaran gas dengan lingkungan.

Sistem pernapasan manusia

Sistem pernapasan manusia tentu saja adalah jenis paru-paru, dan terdiri dari organ dan saluran berikut:

  • Lubang hidung. Prosesnya dimulai di lubang-lubang ini yang memungkinkan udara masuk ke bagian dalam tubuh, biasanya terletak di bagian bawah hidung.
  • Trakea dan bronkus. Mereka berfungsi sebagai saluran udara ke paru-paru, dan sudah memiliki elemen pelindung tubuh, yang berfungsi untuk menyaring udara yang diterima.
  • Paru-paru. Dua perut besar tubuh, di mana udara masuk dan oksigen dipertahankan, untuk memasuki aliran darah dalam sel darah merah (hematosit). Mereka beroperasi atas dasar hisap dengan memperluas volume mereka, dan kemudian bersantai sehingga udara terdeoksigenasi dan CO2 yang dihasilkan dan uap air dikeluarkan dari tubuh.
  • diafragma. Otot diafragma berkontraksi dan mendatar selama inhalasi, untuk memperlebar rongga dada. Saat Anda mengeluarkan napas, di sisi lain, diafragma rileks.

Hubungan dengan sistem jantung

Sistem pernapasan dan jantung saling terkait, sampai-sampai kita berbicara tentang sistem pernapasan-kardio, karena mereka saling bergantung.

Sirkulasi darah yang memiliki jantung sebagai pompa konstan, berfungsi untuk mengalirkan darah teroksigenasi atau arteri dari paru-paru ke jantung dan darinya ke seluruh tubuh, pada saat yang sama dengan darah yang terdeoksigenasi atau vena kembali ke jantung dan dari sana ke paru-paru, untuk mengulangi polanya.

Paru-paru, dalam pengertian itu, memberikan oksigen ke darah dan oleh karena itu ke seluruh tubuh, melalui hubungan antara satu sistem dan sistem lainnya.

Tahapan pernapasan manusia

Pernapasan manusia memiliki dua tahap berturut-turut:

  • Inhalasi. Tahap di mana otot diafragma berkontraksi dan memungkinkan dada dan paru-paru melebar, menciptakan ruang hampa yang menarik udara ke dalam tubuh manusia. Udara mengalir melalui saluran yang dimaksudkan untuk itu, dari lubang hidung (atau mulut) ke trakea dan kemudian ke bronkus, pohon saluran khusus yang sesungguhnya di dalam paru-paru. Sesampai di sana, pertukaran gas terjadi.
  • Ekshalasi. Tahap sebaliknya, yang dimulai dengan relaksasi diafragma dan pengusiran udara terdeoksigenasi yang sarat dengan karbon dioksida dan uap air keluar dari tubuh, mengikuti rute masuk yang sama tetapi dalam arah yang berlawanan.

Frekuensi pernapasan

Frekuensi pernapasan adalah jumlah inhalasi dan ekspirasi yang terjadi dalam satu menit. Tingkat ini bervariasi dengan usia, menjadi lebih cepat pada anak usia dini (40 sampai 60 pada bayi baru lahir) dan kemudian stabil di masa dewasa (12 sampai 20 per menit).

Menghadapi rangsangan tertentu, seperti situasi stres atau, sebaliknya, relaksasi ekstrem seperti saat tidur, laju pernapasan (dan detak jantung) bervariasi, sehingga memungkinkan oksigenasi yang lebih besar di saat-saat tegang dan lebih tenang selama tahap istirahat. , dimana permintaan menurun.

Amplitudo pernapasan

Pernapasan manusia dapat dilakukan dengan tiga cara, tergantung pada seberapa penuh paru-paru terisi selama inhalasi:

  • Dangkal. Sedikit udara (dan karena itu oksigen) memasuki paru-paru, yang kapasitasnya minimum, sehingga Anda cenderung bernapas lebih banyak.
  • Normal. Irama pernapasan yang biasa mengisi paru-paru hingga kapasitas sedang, sesuai dengan tingkat permintaan rata-rata: tidak berolahraga, atau tidur.
  • Dalam. Napas dalam mengisi paru-paru hampir sepenuhnya (sekitar 5 hingga 6 liter udara) dan biasanya menyertai proses pemulihan setelah aktivitas, atau jika terjadi kekurangan oksigen secara tiba-tiba.

Irama pernapasan

Yang kami maksud adalah frekuensi siklus pernapasan, yaitu pola pernapasan secara umum. Dapat:

  • Reguler atau konstan. Napas yang intervalnya antara inhalasi, ekspirasi, dan inhalasi baru kurang lebih sama, yaitu mengambil waktu yang sama dalam setiap siklus.
  • Tidak teratur atau tidak konsisten. Siklus-siklus di mana waktu antara satu napas dan napas berikutnya, atau antara menghirup dan menghembuskan napas, bervariasi atau tidak menentu.

Penyakit pernapasan

Sistem pernapasan rentan terhadap banyak penyakit dan penyakit, seperti infeksi (pneumonia, bronkitis, flu), kegagalan mekanis (edema paru, gagal paru, kolaps paru) atau kelainan (kanker paru-paru).

Hidup aktif kardiovaskuler yang menghindari merokok dianggap bermanfaat untuk menjaga sistem pernapasan dalam kondisi baik.

Respirasi – bentuk, sistem, tahapan, penyakit
Kembali ke Atas