Oksigen sangat penting bagi tubuh manusia. Oksigen digunakan oleh sel-sel tubuh dalam proses respirasi seluler untuk menghasilkan energi. Tanpa pasokan oksigen yang cukup, sel-sel tubuh tidak dapat berfungsi dan bahkan bisa mati. Oleh karena itu, tubuh manusia memiliki sistem transportasi oksigen yang kompleks untuk mendistribusikan oksigen ke seluruh sel tubuh.

Dalam artikel ini, kita akan membahas proses transportasi oksigen dalam tubuh manusia, mulai dari bagaimana oksigen masuk ke dalam tubuh, diangkut oleh darah, dan akhirnya sampai ke sel-sel yang membutuhkan.

Bagaimana Oksigen Masuk ke dalam Tubuh

Pernapasan

Proses dimulai saat kita bernapas. Saat kita menghirup udara melalui hidung atau mulut, udara akan masuk ke saluran pernapasan bagian atas yaitu hidung, faring, laring, dan trakea. Kemudian udara mengalir melalui cabang-cabang bronkus dan akhirnya mencapai alveolus (kantong udara terkecil) di paru-paru.

Di dalam alveolus terjadi pertukaran gas, yaitu oksigen di udara akan masuk ke dalam alveolus sedangkan karbondioksida dikeluarkan dari dalam tubuh.

Difusi Oksigen

Setelah berada di dalam alveolus, oksigen akan berdifusi (perpindahan dari konsentrasi tinggi ke rendah) melintasi dinding alveolus yang tipis lalu masuk ke pembuluh kapiler darah yang melingkari alveolus.

Difusi ini terjadi karena konsentrasi oksigen di dalam alveolus lebih tinggi dibanding di dalam darah. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi oksigen ini adalah luas permukaan alveolus, ketebalan dinding alveolus, dan perbedaan tekanan oksigen antara alveolus dan pembuluh kapiler.

Transportasi Oksigen oleh Darah

Setelah berdifusi ke dalam pembuluh kapiler paru-paru, oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam sel darah merah dan dibawa ke seluruh tubuh. Hemoglobin tersusun atas 4 subunit protein yang masing-masing mengikat satu molekul oksigen.

Jadi satu molekul hemoglobin dapat mengangkut 4 molekul oksigen. Ikatan antara oksigen dan hemoglobin ini disebut oksihemoglobin. Oksihemoglobin inilah yang memberikan warna merah terang pada darah arteri.

Darah yang kaya oksigen dipompa oleh jantung ke seluruh tubuh melalui pembuluh arteri. Di jaringan tubuh, oksigen akan dilepaskan dari hemoglobin dan digunakan oleh sel dalam respirasi seluler. Hemoglobin tanpa oksigen (deoksihemoglobin) akan kembali ke paru-paru melalui pembuluh vena untuk mengikat oksigen lagi, sehingga terbentuk siklus transportasi oksigen yang kontinu.

Pelepasan Oksigen ke Sel-Sel Tubuh

Di dalam jaringan tubuh, oksigen harus diangkut dari pembuluh kapiler darah ke sel-sel di sekitarnya. Oksigen berdifusi dari darah ke sel terjadi karena perbedaan tekanan parsial oksigen.

Tekanan parsial oksigen dalam darah vena jauh lebih tinggi dibanding di dalam sel, sehingga oksigen berdifusi dari darah menuju ke sel. Setelah masuk ke dalam sel, oksigen digunakan dalam respirasi seluler di mitokondria untuk menghasilkan ATP yang digunakan untuk berbagai aktivitas sel.

Transportasi Karbondioksida

Selain berperan dalam transportasi oksigen, hemoglobin juga membantu pengangkutan karbondioksida dari jaringan tubuh kembali ke paru-paru. Karbondioksida yang dihasilkan sel sebagai “limbah” respirasi seluler akan larut dalam plasma darah atau diikat hemoglobin, lalu diangkut menuju paru-paru dan dikeluarkan saat kita bernapas.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ikatan Oksigen pada Hemoglobin

Beberapa faktor dapat mempengaruhi kemampuan hemoglobin mengikat atau melepaskan oksigen:

• Suhu tubuh – peningkatan suhu menurunkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen
• pH darah – penurunan pH (peningkatan konsentrasi ion H+) juga menurunkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen
• Konsentrasi karbondioksida – peningkatan konsentrasi karbondioksida juga menurunkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen
• 2,3-Bisphosphoglycerate (2,3-BPG) – 2,3-BPG menurunkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen

Dengan kata lain, peningkatan suhu tubuh, penurunan pH darah, peningkatan konsentrasi karbondioksida, dan kadar 2,3-BPG yang tinggi, semuanya akan mendorong hemoglobin melepaskan oksigennya ke jaringan tubuh. Mekanisme ini membantu tubuh untuk menyesuaikan suplai oksigen ke jaringan berdasarkan kebutuhan metabolisme.

Gangguan pada Sistem Transportasi Oksigen

Beberapa kondisi dapat mengganggu sistem transportasi oksigen dalam tubuh ([9]):

• Anemia – berkurangnya sel darah merah atau hemoglobin mengurangi kapasitas pengangkutan oksigen oleh darah.
• Keracunan karbon monoksida – karbon monoksida lebih mudah berikatan dengan hemoglobin dibanding oksigen, mengganggu transportasi oksigen ke jaringan.
• Mekanisme pertahanan paru-paru – penyakit paru-paru mengurangi luas permukaan alveolus sehingga difusi oksigen berkurang.
• Gangguan jantung – gangguan memompa darah oleh jantung mengurangi aliran darah dan suplai oksigen ke jaringan.
• Gangguan pembuluh darah – penyumbatan pembuluh darah menghambat aliran darah dan suplai oksigen.

Kondisi-kondisi di atas dapat menyebabkan hipoksia (kekurangan oksigen) pada jaringan dan kerusakan bahkan kematian sel.

Kesimpulan

Transportasi oksigen dalam tubuh manusia melibatkan beberapa proses utama:

1. Pernapasan – oksigen dihirup melalui hidung dan mulut lalu menuju paru-paru
2. Difusi – oksigen berdifusi dari alveolus paru-paru ke pembuluh kapiler darah
3. Pengikatan oleh hemoglobin – oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam sel darah merah
4. Transportasi oleh darah – sel darah merah membawa oksigen ke seluruh tubuh melalui peredaran darah
5. Pelepasan ke jaringan – oksigen dilepas dari hemoglobin dan masuk ke sel-sel jaringan tubuh
6. Digunakan dalam respirasi sel – oksigen digunakan di mitokondria sel untuk menghasilkan energi

Gangguan pada salah satu proses ini akan mengganggu suplai oksigen ke jaringan tubuh. Sistem transportasi oksigen yang efisien sangat penting untuk kelangsungan hidup.

Selain itu, hemoglobin juga membantu proses transportasi karbondioksida dari jaringan tubuh kembali ke paru-paru. Dengan demikian, hemoglobin memainkan peranan ganda yang sangat vital dalam respirasi sel dan homeostasis tubuh manusia.