Apa Tujuan Bernapas?

Ventilasi paru, istilah medis untuk pernapasan, terjadi ketika udara mengalir ke paru-paru selama inspirasi (inhalasi) dan keluar dari paru-paru selama ekspirasi (ekspirasi). Proses alami dan esensial ini tidak memerlukan pemikiran dan biasanya sangat sedikit usaha. Namun, bernapas jauh lebih kompleks daripada sekadar mengatakan, "Tarik napas, buang napas."

Pernapasan menggerakkan udara yang kaya oksigen masuk dan keluar dari paru-paru. Respirasi menggambarkan bagaimana sel menggunakan oksigen untuk melepaskan energi, menghasilkan dan mengeluarkan karbon dioksida sebagai produk limbah.

Ini mungkin tidak jelas, tetapi bernapas sebenarnya merupakan bagian integral dari proses metabolisme. Sebagian besar organisme multiseluler di Bumi, bahkan yang tidak memiliki paru-paru atau struktur mirip paru-paru, menggunakan pasokan oksigen dan karbon dioksida yang melimpah di atmosfer untuk membantu memicu produksi energi. Hal ini berlaku untuk tanaman dan serangga dan banyak bentuk kehidupan lainnya.

Ketika manusia bernapas, kedua paru-paru di kedua sisi jantung mengembang ke luar untuk memungkinkan oksigen masuk. Di dalam paru-paru terdapat kantung kecil yang terdiri dari kumpulan alveolus, yang terbungkus dalam pembuluh darah. Di sini oksigen berdifusi ke dalam darah sebagai ganti karbon dioksida, mengikat hemoglobin. Empat molekul oksigen dapat mengikat satu sel darah merah. Oksigen kemudian dipompa ke jantung melalui arteri pulmonalis dan dikirim ke seluruh tubuh.

Segera oksigen memasuki kapiler jaringan dan secara pasif berdifusi ke setiap sel karena konsentrasi oksigen yang lebih rendah di dalam membran sel. Oksigen dikirim ke mitokondria, yang seperti pembangkit tenaga sel, di akhir proses metabolisme. Setelah mendorong produksi ATP, pembawa energi utama, elektron bebas dan ion hidrogen hydrogen (partikel hidrogen bermuatan) membutuhkan sesuatu untuk mengikat, atau seluruh proses akan menggiling menjadi berhenti. Partikel-partikel ini dapat dengan bebas mengikat oksigen, menciptakan air sebagai produk sampingan.

Sebelumnya dalam proses metabolisme, karbon dioksida diciptakan sebagai produk sampingan karena penataan ulang molekul yang konstan. Karbon dioksida kemudian harus meninggalkan tubuh, melakukan perjalanan yang sangat berlawanan dengan perjalanan yang dilakukan oksigen. Gas berdifusi keluar dari sel dan langsung ke plasma darah melalui kapiler sebagai bentuk ion bikarbonat. Ketika mencapai paru-paru, itu ditukar dengan oksigen dan kemudian dikeluarkan ke udara.

Karena produksi energi adalah aktivitas yang hampir konstan di dalam sel, pernapasan juga hampir konstan (beberapa hewan seperti paus dapat menghemat oksigen untuk jangka waktu yang lama). Ini berarti bahwa aktivitas stres dan berat meningkatkan laju pernapasan dan aliran darah untuk mendapatkan oksigen ke dalam sel untuk produksi energi yang lebih tinggi. Kecepatan ini diatur dengan hati-hati oleh otak.