Pernapasan adalah proses memasukkan oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan karbondioksida sebagai hasil metabolisme sel. Pernapasan merupakan salah satu fungsi vital yang harus dipertahankan agar sel-sel tubuh dapat beraktivitas secara normal. Pernapasan melibatkan beberapa organ dan jaringan yang membentuk sistem pernapasan, yaitu sistem yang berfungsi untuk mengatur pertukaran gas antara tubuh dan lingkungan.
Alat-alat Pernapasan
Alat-alat pernapasan pada manusia terdiri dari:
- Rongga hidung, yaitu bagian depan dari saluran pernapasan yang berfungsi untuk menghirup udara, menyaring debu dan kotoran, menghangatkan dan melembapkan udara, serta sebagai indera penciuman.
- Faring, yaitu bagian tengah dari saluran pernapasan yang berfungsi sebagai tempat persilangan antara saluran makanan dan saluran napas.
- Laring, yaitu bagian bawah dari faring yang berfungsi sebagai alat pembentuk suara (pita suara) dan sebagai katup yang mencegah makanan masuk ke saluran napas.
- Trakea, yaitu saluran napas utama yang berbentuk tabung bercincin yang berfungsi untuk mengalirkan udara dari laring ke bronkus.
- Bronkus, yaitu percabangan dari trakea yang masuk ke dalam paru-paru kanan dan kiri. Bronkus berfungsi untuk mengalirkan udara dari trakea ke bronkiolus.
- Bronkiolus, yaitu percabangan dari bronkus yang lebih kecil dan halus. Bronkiolus berfungsi untuk mengalirkan udara dari bronkus ke alveolus.
- Alveolus, yaitu ujung dari bronkiolus yang berbentuk gelembung. Alveolus berfungsi sebagai tempat pertukaran gas antara udara dan darah.
Proses Pernapasan
Proses pernapasan pada manusia dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu:
Ventilasi paru, yaitu proses masuk dan keluar udara dari paru-paru melalui saluran pernapasan. Ventilasi paru terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara udara di dalam paru-paru dan udara di luar tubuh. Ventilasi paru melibatkan otot-otot pernapasan, yaitu diafragma dan otot-otot antar tulang rusuk (interkostal). Ventilasi paru terdiri dari dua fase, yaitu:
- Inspirasi, yaitu fase masuknya udara ke dalam paru-paru. Inspirasi terjadi ketika otot-otot pernapasan berkontraksi, sehingga diafragma menurun dan rongga dada membesar. Hal ini menyebabkan tekanan udara di dalam paru-paru lebih rendah daripada tekanan udara di luar tubuh, sehingga udara mengalir masuk ke paru-paru.
- Ekspirasi, yaitu fase keluarnya udara dari paru-paru. Ekspirasi terjadi ketika otot-otot pernapasan relaksasi, sehingga diafragma naik dan rongga dada mengecil. Hal ini menyebabkan tekanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan udara di luar tubuh, sehingga udara mengalir keluar dari paru-paru.
Difusi gas, yaitu proses pertukaran gas antara udara di alveolus dan darah di kapiler alveolus. Difusi gas terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi gas antara kedua tempat tersebut. Difusi gas melibatkan membran respirasi, yaitu lapisan tipis yang terdiri dari dinding alveolus, cairan surfaktan (zat penurun tegangan permukaan), dinding kapiler alveolus, dan plasma darah. Difusi gas terdiri dari dua arah, yaitu:
- Difusi oksigen, yaitu perpindahan oksigen dari udara di alveolus ke darah di kapiler alveolus. Difusi oksigen terjadi karena konsentrasi oksigen di udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen di darah, sehingga oksigen bergerak dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah. Oksigen yang masuk ke darah kemudian berikatan dengan hemoglobin (pigmen merah darah) membentuk oksihemoglobin, yang akan dibawa oleh sel darah merah ke seluruh tubuh.
- Difusi karbondioksida, yaitu perpindahan karbondioksida dari darah di kapiler alveolus ke udara di alveolus. Difusi karbondioksida terjadi karena konsentrasi karbondioksida di darah lebih tinggi daripada konsentrasi karbondioksida di udara, sehingga karbondioksida bergerak dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah. Karbondioksida yang keluar dari darah berasal dari hasil metabolisme sel yang dibawa oleh plasma darah atau hemoglobin.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pernapasan
Pernapasan pada manusia dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
- Umur, yaitu semakin tua umur seseorang, semakin rendah frekuensi pernapasannya. Hal ini disebabkan oleh penurunan elastisitas paru-paru dan otot-otot pernapasan, serta peningkatan resistensi saluran pernapasan.
- Jenis kelamin, yaitu laki-laki cenderung memiliki frekuensi pernapasan lebih tinggi daripada perempuan. Hal ini disebabkan oleh perbedaan ukuran tubuh, volume paru-paru, dan kadar hormon.
- Suhu tubuh, yaitu semakin tinggi suhu tubuh seseorang, semakin tinggi frekuensi pernapasannya. Hal ini disebabkan oleh peningkatan metabolisme sel yang membutuhkan lebih banyak oksigen dan menghasilkan lebih banyak karbondioksida.
- Aktivitas fisik, yaitu semakin berat aktivitas fisik yang dilakukan seseorang, semakin tinggi frekuensi pernapasannya. Hal ini disebabkan oleh peningkatan kebutuhan energi dan oksigen oleh otot-otot yang bekerja, serta peningkatan produksi karbondioksida dan asam laktat.
- Kesehatan, yaitu adanya gangguan atau penyakit pada sistem pernapasan dapat mempengaruhi frekuensi dan kedalaman pernapasan. Contoh gangguan atau penyakit pada sistem pernapasan adalah asma, bronkitis, pneumonia, emfisema, tuberkulosis, dan kanker paru-paru.
Source:
(1) Garuda – Garba Rujukan Digital. https://garuda.kemdikbud.go.id/documents/detail/326182.
(2) Penerapan Teknik Pernapasan Buteyko terhadap Perubahan … – Kemdikbud.
(3) Penggunaan Pemodelan Paru-Paru sebagai Upaya Meningkatkan Pemahaman ….
(4) (PDF) MEKANISME PERNAPASAN | Nindiana Choirunisa – Academia.edu.
(5) Makalah SIstem Pernapasan atau Respirasi – Academia.edu.
(6) Anatomi dan Fisiologi Sistem Pernapasan (By: Setiadi – Academia.edu.
(7) undefined. https://doi.org/10.26714/hnca.v1i1.8255.