Apa Peran Sistem Pernapasan dalam Homeostasis?

Sebagian besar sistem teknologi masih primitif dibandingkan dengan kemampuan tubuh manusia untuk secara tepat mengatur banyak variabel penting dan proses biologis yang rumit. Kapasitas luar biasa untuk mempertahankan lingkungan internal yang konsisten ini disebut sebagai homeostasis. Sistem pernapasan - yang terdiri dari hidung, mulut, paru-paru dan beberapa organ lain yang terlibat dalam pernapasan - terlibat dalam berbagai aspek penting homeostasis.

Sistem pernapasan berpartisipasi dalam berbagai proses homeostatis, dan dua yang paling penting adalah menjaga pH dan mengatur pertukaran gas. Kedua fungsi homeostatis ini terkait dengan peran biokimia yang dimainkan oleh dua gas pernapasan utama, karbon dioksida dan oksigen. Oksigen masuk ke dalam tubuh sebagai komponen udara yang kita hirup dan diproses oleh paru-paru. Karbon dioksida, yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari metabolisme sel, berjalan melalui aliran darah ke paru-paru dan dihembuskan.

Aktivitas tubuh manusia adalah manifestasi dari kerja gabungan triliunan sel mikroskopis. Tubuh membutuhkan makanan untuk dimakan dan udara untuk bernafas, dan kebutuhan sel individu serupa. Reaksi mendasar yang memungkinkan kehidupan sel mengubah glukosa dan oksigen menjadi karbon dioksida, air, dan energi. Inilah sebabnya mengapa pasokan oksigen dalam aliran darah merupakan aspek penting dari homeostasis - dengan oksigen yang tidak mencukupi, sel tidak dapat menghasilkan energi. Karbon dioksida juga harus dikelola dengan hati-hati agar produk limbah ini tidak menumpuk ke tingkat yang bermasalah. Dengan menghirup dan menghembuskan napas, sistem pernapasan mampu mengambil oksigen dan melepaskan karbon dioksida, dan dengan demikian memainkan peran dominan dalam pertukaran gas homeostatik.

Keasaman atau alkalinitas suatu zat diukur dengan skala pH, yang biasanya berkisar dari 0 hingga 14. Banyak struktur dan proses biologis dirancang untuk beroperasi dalam kisaran pH yang sempit. Protein, misalnya, mengalami perubahan struktural yang merugikan ketika terkena lingkungan dengan pH yang tidak tepat. PH zat apa pun tergantung pada konsentrasi ion hidrogennya. Konsentrasi ion hidrogen dalam darah tergantung pada konsentrasi karbon dioksida, yang secara langsung dipengaruhi oleh sistem pernapasan. Dengan demikian, sistem pernapasan memainkan peran utama dalam menjaga aliran darah manusia pada pH optimal.

Sistem pernapasan berpartisipasi dalam beberapa proses lain yang terkait dengan kemampuan tubuh untuk tetap sehat dan berfungsi secara konsisten meskipun ada tekanan internal dan eksternal. Napas yang dihembuskan, yang hangat dan mengandung kelembapan, merupakan sarana untuk mengatur kadar air dan suhu internal tubuh, dan pergerakan paru-paru berkontribusi pada sirkulasi darah yang optimal. Saluran pernapasan mempengaruhi komposisi darah yang melewati paru-paru, dan melindungi tubuh dari berbagai mikroba dan kontaminan yang dihirup bersama dengan udara.