Sistem Respirasi Manusia

Istilah bernapas, seringkali diartikan dengan respirasi, walaupun secara harfiah sebenarnya kedua

istilah tersebut berbeda. Pernapasan (breathing) artinya menghirup dan menghembuskan napas.

Oleh karena itu, bernapas diartikan sebagai proses memasukkan udara dari lingkungan luar ke

dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan. Sementara, respirasi

(respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di

dalam sel sehingga diperoleh energi.

Energi yang dihasilkan dari respirasi sangat menunjang sekali untuk melakukan beberapa aktifitas.

Misalnya saja, mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan dan reproduksi. Oleh karena itu,

kegiatan pernapasan dan respirasi sebenarnya saling berhubungan.

1. Struktur Pernafasan Manusia

a. Hidung

Hidung merupakan alat pernapasan yang terletak di luar dan tersusun atas tulang rawan. Pada

bagian ujung dan pangkal hidung ditunjang oleh tulang nasalis. Rongga hidung dibagi menjadi dua

bagian oleh septum nasalis, yaitu bagian kiri dan kanan. Bagian depan septum

ditunjang oleh tulang rawan, sedangkan bagian belakang ditunjang oleh tulang vomer dan tonjolan

tulang ethmoid.

Bagian bawah rongga hidung dibatasi oleh tulang palatum, dan maksila. Bagian atas dibatasi oleh

ethmoid, bagian samping oleh tulang maksila, konka nasalis inferior, dan ethomoid sedangkan

bagian tengah dibatasi oleh septum nasalis.

Pada dinding lateral terdapat tiga tonjolan yang disebut konka nasalis superior, konka media dan

konka inferior. Melalui celah-celah pada ketiga tonjolan ini udara inspirasi akan dipanaskan oleh

darah di dalam kapiler dan dilembapkan oleh lendir yang disekresikan oleh sel goblet. Lendir juga

dapat membersihkan udara pernapasan dari debu. Bagian atas dari rongga hidung terdapat daerah

olfaktorius, yang mengandung sel-sel pembau. Sel-sel ini berhubungan dengan saraf otak pertama

(nervus olfaktorius). Panjangnya sekitar 10 cm. Udara yang akan masuk ke dalam paru-paru

pertama kali akan masuk melalui hidung terlebih dahulu. Sekitar 15.000 liter udara setiap hari akan

melewati hidung.

b. Faring

udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran

pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian

belakang. Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong,

terletak di belakang rongga hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi

sebagai jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran

pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofaring) pada bagian

belakang.

c. Laring

Dari faring, udara pernapasan akan menuju pangkal tenggorokan atau disebut juga

laring. Laring tersusun atas kepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersebut

tersusun oleh tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan

gelang tulang rawan.

Pangkal tenggorokan dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis). Jika udara menuju

tenggorokan, anak tekak melipat ke bawah, dan ketemu dengan katup pangkal tenggorokan

sehingga membuka jalan udara ke tenggorokan. Saat menelan makanan, katup tersebut menutupi

pangkal tenggorokan dan saat bernapas katup tersebut akan membuka.

Pada pangkal tenggorokan terdapat pita suara yang bergetar bila ada udara melaluinya. Misalnya

saja saat kita berbicara.

d. Trakea

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di

rongga dada. Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada

bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke

saluran pernapasan.

e. Bronkus

Bronkus tersusun atas percabangan, yaitu bronkus kanan dan kiri. Letak bronkus kanan dan kiri agak

berbeda. Bronkus kanan lebih vertikal daripada kiri. Karena strukturnya ini, sehingga bronkus kanan

akan mudah kemasukan benda asing. Itulah sebabnya paru-paru kanan

seseorang lebih mudah terserang penyakit bronkhitis.

Pada seseorang yang menderita asma bagian otot-otot bronkus ini berkontraksi sehingga akan

menyempit. Hal ini dilakukan untuk mencegah masuknya lebih banyak benda asing yang

menimbulkan reaksi alergi. Akibatnya penderita akan mengalami sesak napas. Sedangkan pada

penderita bronkitis, bagian bronkus ini akan tersumbat oleh lendir. Bronkus kemudian bercabang

lagi sebanyak 20–25 kali percabangan membentuk bronkiolus. Pada ujung bronkiolus inilah

tersusun alveolus yang berbentuk seperti buah anggur.

f. Paru-paru

Organ yang berperan penting dalam proses pernapasan adalah paru-paru. Paru-paru merupakan

organ tubuh yang terletak pada rongga dada, tepatnya di atas sekat diafragma. Diafragma adalah

sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiri atas dua

bagian, paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir yang

berukuran lebih besar daripada paru-paru sebelah kiri yang memiliki dua gelambir.

Paru-paru dibungkus oleh dua lapis selaput paru-paru yang disebut pleura. Semakin ke dalam, di

dalam paru-paru akan ditemui gelembung halus kecil yang disebut alveolus. Jumlah alveolus pada

paru-paru kurang lebih 300 juta buah. Adanya alveolus ini menjadikan permukaan paru-paru lebih

luas. Diperkirakan, luas permukaan paruparu sekitar 160 m2. Dengan kata lain, paru-paru memiliki

luas permukaan sekitar 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.

Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi

menembus dinding alveolus, lalu menem bus dinding kapiler darah yang mengelilingi alveolus.

Setelah itu, masuk ke dalam pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat di dalam

sel darah merah sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Akhirnya, oksigen diedarkan oleh

darah ke seluruh tubuh. Setelah sampai ke dalam sel-sel tubuh, oksigen dilepaskan sehingga

oksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Oksigen ini digunakan untuk oksidasi.

Karbon dioksida yang dihasilkan dari respirasi sel diangkut oleh plasma darah melalui pembuluh

darah menuju ke paru-paru. Sesampai di alveolus, CO2 menembus dinding pembuluh darah dan

din ding

alveolus. Dari alveolus, karbondioksida akan disalurkan menuju hidung untuk dikeluarkan. Jadi

proses pertukaran gas sebenarnya berlangsung di alveolus.

2. Mekanisme Pernafasan Manusia

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur

sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat

terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan

pernapasan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan

darah dalam kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler

dengan sel-sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan

tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga

dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih

besar maka udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara ( inspirasi) dan pengeluaran

udara ( ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan

dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

1. Pernafasan Dada

Apabila kita menghirup dan menghempaskan udara menggunakan pernapasan dada, otot yang

digunakan yaitu otot antartulang rusuk. Otot ini terbagi dalam dua bentuk, yakni otot antartulang

rusuk luar dan otot antartulang rusuk dalam.

Saat terjadi inspirasi, otot antartulang rusuk luar berkontraksi, sehingga tulang rusuk menjadi

terangkat. Akibatnya, volume rongga dada membesar. Membesarnya volume rongga dada

menjadikan tekanan udara dalam rongga dada menjadi kecil/berkurang, padahal tekanan udara

bebas tetap. Dengan demikian, udara bebas akan mengalir menuju paru-paru melewati saluran

pernapasan.

Sementara saat terjadi ekspirasi, otot antartulang rusuk dalam berkontraksi

(mengkerut/mengendur), sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya,

rongga dada mengecil. Oleh karena rongga dada mengecil, tekanan dalam rongga dada menjadi

meningkat, sedangkan tekanan udara di luar tetap. Dengan demikian, udara yang berada dalam

rongga paru-paru menjadi terdorong keluar.

2. Pernafasan Perut

Pada proses pernapasan ini, fase inspirasi terjadi apabila otot diafragma (sekat rongga dada)

mendatar dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada

lebih kecil daripada udara di luar, akibatnya udara masuk. Adapun fase ekspirasi terjadi apabila

otot-otot diafragma mengkerut (berkontraksi) dan volume rongga dada mengecil, sehingga

tekanan udara di dalam rongga dada lebih besar daripada udara di luar. Akibatnya udara dari

dalam terdorong ke luar.

3. Mekanisme Pertukaran Gas Oksigen (02)dan Karbondioksida (CO2)

Udara lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua cara,

yakni pernapasan secara langsung dan pernapasan tak langsung. Pengambilan udara secara

langsung dapat dilakukan oleh permukaan tubuh lewat proses difusi. Sementara udara yang

dimasukan ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan dinamakan pernapasan tidak langsung.

Saat kita bernapas, udara diambil dan dikeluarkan melalui paruparu. Dengan lain kata, kita

melakukan pernapasan secara tidak langsung lewat paru-paru. Walaupun begitu, proses difusi

pada pernapasan langsung tetap terjadi pada paru-paru. Bagian paru-paru yang meng alami

proses difusi dengan udara yaitu gelembung halus kecil atau alveolus.

Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap

mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni

mekanisme pernapasan eksternal dan internal.

a. Pernafasan Eksternal

Ketika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru.

Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang

sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O2)

dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakan pernapasan

eksternal.

Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO2 yang

diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO- 3) . Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase,

karbondioksida (CO2) air (H2O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

Seketika itu juga, hemoglobin tereduksi (yang disimbolkan HHb) melepaskan ion-ion hidrogen (H+)

sehingga hemoglobin (Hb)-nya juga ikut terlepas. Kemudian, hemoglobin akan berikatan dengan

oksigen (O2) menjadi oksihemoglobin (disingkat HbO2).

Proses difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena adaperbedaan tekanan parsial antara

udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida

pada darah dan udara berbeda.

Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada

alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada

konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah

pada alveolus paru-paru.

Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan

parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih

kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah

berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.

b. Pernafasan Internal

Berbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal

berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida

tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.

Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya

menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi

ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan

cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen

yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh

karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan.

Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya,

karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang

diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi

hemoglobin (HbCO2). Reaksinya sebagai berikut.

Namun, sebagian besar karbondioksida tersebut masuk ke dalam plasma darah dan

bergabung dengan air menjadi asam karbonat (H2CO3). Oleh enzim anhidrase, asam karbonat akan

segera terurai menjadi dua ion, yakni ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO- Persamaan

reaksinya sebagai berikut.

CO2 yang diangkut darah ini tidak semuanya dibebaskan ke luar tubuh oleh paru-paru, akan

tetapi hanya 10%-nya saja. Sisanya yang berupa ion-ion bikarbonat yang tetap berada dalam darah.

Ion-ion bikarbonat di dalam darah berfungsi sebagai bu. er atau larutan penyangga.\ Lebih tepatnya,

ion tersebut berperan penting dalam menjaga stabilitas pH (derajat keasaman) darah.

Sistem pernapasan

Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas.

Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa

udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga

mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup.

Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.

Pernapasan dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan

sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada

membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar

sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.

2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi

semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya,

tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam

rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

Pernapasan perut

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan

sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar,

akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar

yang kaya oksigen masuk.

2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang

dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di

dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada

yang kaya karbon dioksida keluar.

Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut:

rongga hidung  faring  trakea  bronkus  paru-paru (bronkiol dan alveolus).

Gbr. Skema Sistem Respirasi Pada Manusia

Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernafasan Manusia

Sistem pernafasan tersusun atas saluran pernafasan dan paru-paru sebagai tempat

perrtukaraan udara pernafasan. Pernafasan merupakan proses untuk memenuhi kebutuhan

oksigen yang diperlukan untuk mengubah sumber energi menjadi energi dan membuang CO2

sebagai sisa metabolisme.

Saluran udara pernafasan tersusun atas: lubang hidung, rongga hidung, faring, laring, trakea,

bronkus, dan bronkeolus. Lubang hidung sampai bronchiolus disebut pars konduktoria karena

fungsinya sebagai saluran udara respirasi.

Struktur maupun fungsi sistem pernafasan manusia dapat mengalami gangguan atau

serangan penyakit. Antara lain:

1. Asma, merupakan penyakit penyumbatan saluran Pernafasan yang disebabkan alergi

terhadap rambut, bulu atau kotoran.

2. TBC, penyakit paru-paru yang diakibatkan oleh serangan bakteri Mycobacterium

tuberculosa. Difusi oksigen akan terganggu karena adanya bintil-bintil atau

peradangan pada dinding alveolus. Tuberkolosis atau TBC adalah infeksi karena

bakteri Mycobacterium tuberculosis, yang dapat merusak paru-paru tapi dapat juga

mengenai sistem saraf sentral (meningitis, sistem lymphatic, sistem sirkulasi (miliary

TB), sistem genitourinary, tulang dan sendi.

Indonesia berada dalam peringkat ketiga terburuk di dunia untuk jumlah penderita TBC.

Setiap tahun muncul 500 ribu kasus baru dan lebih dari 140 ribu lainnya meninggal. Tanggal

24 Maret diperingati dunia sebagai "Hari TBC". Pada 24 Maret 1882 tersebut, Robert Koch di

Berlin, Jerman, mempresentasikan hasil penyebab tuberkulosa yang ditemukannya.

1. Macam-macam peradangan pada sistem Pernafasan, seperti: bronchitis, laringitis,

faringitis, pleuritis, sinusitis.

2. Asfiksi, gangguan Pernafasan pada waktu pengangkutan dan penggunaan oksigen

oleh jaringan, akibat tenggelam, pneumonia dan keracunan.

3. Asidosis, kenaikan kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah.

4. Difteri, penyumbatan oleh lendir pada rongga faring yang dihasilkan oleh infeksi

kuman difteri.

5. Pneumonia, infeksi yang disebabkan oleh virus atau bakteri pada alveolus yang

menyebabkan terjadinya radang paru-paru.

SISTEM RESPIRASI PADA MANUSIA

Bernapas merupakan proses masuknya udara pernapasan ke paru-paru dan keluarnya udara pernapasan

dari paru-paru. Bernapas terdiri dari dua proses yaitu proses inspirasi (menarik napas/memasukan

udara) dan ekspirasi (mengeluarkan udara). Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh

perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar

rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih

besar maka udara akan keluar

Respirasi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu : (1). Respirasi eksternal yang merupakan pertukaran

antara O2 dan CO2 antara darah dan udara. (2). Respirasi internal yang merupakan pertukaran O2 dan

CO2 dari aliran darah ke sel-sel tubuh.

Selanjutnya, didalam sel-sel tubuh oksigen tersebut akan dimanfaatkan untuk proses oksidasi guna

menghasilkan energi. Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan

dan mekanisme pernapasan. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut:

rongga hidung,faring, trakea, bronkus, paru-paru (bronkiol dan alveolus).

Dalam mengambil nafas ke dalam tubuh dan membuang napas ke udara dilakukan dengan dua cara

pernapasan, yaitu : (1) Respirasi / Pernapasan Dada yaitu Otot antar tulang rusuk luar berkontraksi atau

mengerut. Tulang rusuk terangkat ke atas. Rongga dada membesar yang mengakibatkan tekanan udara

dalam dada kecil sehingga udara masuk ke dalam badan. (2) Respirasi / Pernapasan  Perut Otot

diafragma pada perut mengalami kontraksi. Diafragma datar. Volume rongga dada menjadi besar yang

mengakibatkan tekanan udara pada dada mengecil sehingga udara pasuk ke paru-paru.

Alat – alat pernapasan pada manusia

Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir,

di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera).

Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu,

terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama

udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan

udara yang masuk.Di sebelah belakang rongga hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang

yang disebut choanae.

Faring (Tenggorokan)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran

pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian

belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara

(pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar

sebagai suara.

Fungsi utama faring adalah menyediakan saluran bagi udara yang keluar masuk dan juga sebagi jalan

makanan dan minuman yang ditelan, faring juga menyediakan ruang dengung(resonansi) untuk suara

percakapan.

Batang Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga

dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian

dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran

pernapasan.

Pangkal Tenggorokan (laring)

Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh tulang rawan. Laring berada diantara orofaring dan

trakea, didepan lariofaring. Salah satu tulang rawan pada laring disebut epiglotis. Epiglotis terletak di

ujung bagian pangkal laring.

Laring diselaputi oleh membrane mukosa yang terdiri dari epitel berlapis pipih yang cukup tebal

sehingga kuat untuk menahan getaran-getaran suara pada laring. Fungsi utama laring adalah

menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar masuknya udara.

Cabang Batang Tenggorokan (Bronkus)

Batang tenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus sebelah kiri dan sebelah kanan.

Kedua bronkus menuju paru-paru, bronkus bercabang lagi menjadi bronkiolus. Bronkus sebelah

kanan(bronkus primer) bercabang menjadi tiga bronkus lobaris (bronkus sekunder), sedangkan bronkus

sebelah kiri bercabang menjadi dua bronkiolus. Cabang-cabang yang paling kecil masuk ke dalam

gelembung paru-paru atau alveolus. Dinding alveolus mengandung kapiler darah, melalui kapiler-kapiler

darah dalam alveolus inilah oksigen dan udara berdifusi ke dalam darah. Fungsi utama bronkus adalah

menyediakan jalan bagi udara yang masuk dan keluar paru-paru.

Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan

di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru

kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2

lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang

langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi

rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis). Paru-paru

tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Bronkiolus tidak mempunyai

tulang rawan,tetapi ronga bronkus masih bersilia dan dibagian ujungnya mempunyai epitelium

berbentuk kubus bersilia. Setiap bronkiolus terminalis bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus

respirasi, kemudian menjadi duktus alveolaris.Pada dinding duktus alveolaris mangandung gelembung-

gelembung yang disebut alveolus.

Kapasitas Paru-Paru

Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa disebut udara pernapasan

(udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang dewasa lebih kurang 500 ml. Volume udara tidal

orang dewasa pada pernapasan biasa kira-kira 500 ml.  ketika menarik napas dalam-dalam maka volume

udara yang dapat kita tarik mencapai 1500 ml.  Udara ini dinamakan udara komplementer. Ketika kita

menarik napas sekuat-kuatnya, volume udara yang dapat diembuskan juga sekitar 1500 ml. Udara ini

dinamakan udara suplementer. Meskipun telah mengeluarkan napas sekuat-kuatnya, tetapi masih ada

sisa udara dalam paru-paru yang volumenya kira-kira 1500 mL. Udara sisa ini dinamakan udara residu.

Jadi, Kapasitas paru-paru total  = kapasitas vital + volume residu =4500 ml/wanita dan 5500 ml/pria.

Proses Pernafasan

Proses pernapasan meliputi dua proses, yaitu menarik napas atau inspirasi serta mengeluarkan napas

atau ekspirasi. Sewaktu menarik napas, otot diafragma berkontraksi, dari posisi melengkung ke atas

menjadi lurus.Bersamaan dengan itu, otot-otot tulang rusuk pun berkontraksi. Akibat dari

berkontraksinya kedua jenis otot tersebut adalah mengembangnya rongga dada sehingga tekanan

dalam rongga dada berkurang dan udara masuk. Saat mengeluarkan napas, otot diafragma dan otot-otot

tulang rusuk melemas. Akibatnya, rongga dada mengecil dan tekanan udara di dalam paru-paru naik

sehingga udara keluar. Jadi,  udara mengalir dari tempat yang bertekanan besar ke tempat yang

bertekanan lebih kecil.

Jenis Pernapasan berdasarkan organ yang terlibat dalam peristiwa inspirasi dan ekspirasi, orang sering

menyebut pernapasan dada dan pernapasan perut. Sebenarnya pernapasan dada dan pernapasan perut

terjadi secara bersamaan.(1) Pernapasan dada terjadi karena kontraksi otot antar tulang rusuk, sehingga

tulang rusuk terangkat dan volume rongga dada membesar serta  tekanan udara menurun

(inhalasi).Relaksasi otot antar tulang rusuk, costa menurun, volume kecil, tekanan membesar (e

kshalasi). (2) Pernapasan perut terjadi karena kontraksi /relaksasi otot diafragma ( datar dan

melengkung), volume rongga dada membesar , paru-paru mengembang tekanan mengecil

(inhalasi).Melengkung volume rongga dada mengecil, paru-paru mengecil, tekanan besar/ekshalasi.

Gambar 1. mekanisme pernapasan dada                         Gambar 2. mekanisme pernapasan perut

Volume Udara Pernafasan

Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai

kapasitas total udara pernapasan manusia.

Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc,

yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-

paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat

dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum.

Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara

dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500

cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk pare-paru pada pernapasan normal. Dalam

keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan

(expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc.

Volume paru-paru dapat meningkat akibat kontraksi otot antar tulang rusuk dan otot diafragma dan

dalam keadaan aktivitas fisik berat, dibantu oleh otot-otot lain (leher, punggung, dada) untuk

meningkatkan volume paru-paru.

Gas-gas dalam Udara Pernapasan

Persentase gas utama pernapasan dalam udara yang keluar masuk paru-paru :

GasUdara luar sebelum masuk paru-paru (%)

Udara di alveoli (%)

Udara yang keluar dari paru-paru (%)

Nitrogen (N2) 79,01 80,7 79,6Oksigen (O2) 20,95 13,8 16,4Karbon dioksida (CO2)

0,04 5,5 4,0

Pertukaran udara berlangsung di dalam avelous dan pembuluh darah yang mengelilinginya. Gas oksigen

dan karbon dioksida akan berdifusi melalui sel-sel yang menyusun dinding avelous dan kapiler darah.

Udara aveolus mengandung zat oksigen yang lebih tinggi dan karbon dioksida lebih rendah dari pada

gas di dalam darah pembuluh kapiler. Oleh karena itu molekul cenderung berpindah dari konsentrasi

yang lebih tinggi ke rendah, maka oksigen berdifusi dari udara aveolus ke dalam darah, dan karbon

dioksida akan berdifusi dari pembuluh darah ke avelous. Pengangkutan CO₂ oleh darah dapat

dilaksanakan melalui 3 cara yaitu : (1) Karbondioksida larut dalam plasma dan membentuk asam

karbonat dengan enzim anhydrase. (2) Karbondioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk

karbomino hemoglobin (3) Karbondioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO₂) melalui proses

berantai pertukaran klorida.

Energi Dan Pernafasan

Energi yang dihasilkan oleh proses pernapasan akan digunakan untuk membentuk molekul berenergi,

yaitu ATP (Adenosin Tri Phospate). Selanjutnya,molekul ATP akan disimpan dalam sel dan merupakan

sumber energy utama untuk aktivitas tubuh. ATP berasal dari perombakan senyawa organik seperti

karbohidrat, protein dan lemak. Gula (glukosa) dari pemecahan karbohidrat dalam tubuh diubah terlebih

dahulu menjadi senyawa fosfat yang dikatalisis oleh bantuan enzim glukokinase. Selanjutnya senyawa

fosfat diubah menjadi asam piruvat dan akhirnya dibebaskan dalam bentuk H₂O dan CO₂ sebagai hasil

samping oksidasi tersebut. Proses respirasi sel dari bahan glukosa secara garis besar, meliputi tiga

tahapan, yaitu proses glikosis, siklus Krebs, dan transfer elektron.

Pada pekerja berat atau para atlit yang beraktivitas tinggi, pembentukan energy dapat dilakukan secara

anaerobic. Hal ini disebabkan bila tubuh kekurangan suplai oksigen maka akan terjadi proses

perombakan asam piruvat menjadi asam laktat yang akan membentuk 2 mol ATP.

Frekuensi Pernafasan

Jumlah udara yang keluar masuk ke paru-paru setiap kali bernapas disebut sebagai frekuensi

pernapasan. Pada umumnya,frekuensi pernapasan manusia setiap menitnya sebanyak 15-18 kali. Cepat

atau lambatnya frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :

Usia. Semakin bertambahnya usia seseorang akan semakin rendah frekuensi pernapasannya.Hal ini

berhubungan dengan energy yang dibutuhkan.

Jenis kelamin. Pada umumnya pria memiliki frekuensi pernapasan yang lebih tinggi dibandingkan

dengan wanita.Kebutuhan akan oksigen serta produksi karbondioksida pada pria lebih tinggi

dibandingkan wanita.

Suhu tubuh. Semakin tinggi suhu tubuh seseorang maka aka semakin cepat frekuensi pernapasannya,

hal ini  berhubungan dengan penigkatan proses metabolism yang terjadi dalam tubuh.

Posisi atau kedudukan tubuh. Frekuensi pernapasan ketika sedang duduk akan berbeda

dibandingkan dengan ketika sedang berjongkok atatu berdiri.Hal ini berhubungan erat dengan energy

yang dibutuhkan oleh organ tubuh sebagai tumpuan berat tubuh.

Aktivitas. Seseorang yang aktivitas fisiknya tingi seperti olahragawan akan membutuhkan lebih banyak

energi daripada orang yang diamatau santai, oleh karena itu, frekuensi pernapasan orang tersebut juga

lebih tinggi. Gerakan dan frekuensi pernapasan diatur oleh pusat pernapasan yang terdapat di otak.

Selain itu, frekuensi pernapasan distimulus oleh konsentrasi karbondioksida (CO₂) dalam darah.

Gangguan Pada Sistem Respirasi

Sistem  pernapasan  manusia  yang  terdiri  atas  beberapa organ  dapat  mengalami  gangguan. 

Gangguan  ini  biasanya berupa    kelainan  atau  penyakit.  Penyakit  atau  kelainan  yang menyerang 

sistem  pernapasan  ini  dapat  menyebabkannya proses pernapasan. Berikut adalah beberapa contoh

gangguan pada system pernapasan manusia.

Emfisema, merupakan penyakit pada paru-paru. Paru-paru  mengalami  pembengkakan  karena 

pembuluh darah  nya kemasukan udara.

Asma, merupakan kelainan penyumbatan  saluran pernapasan  yang  disebabkan  oleh  alergi,  seperti 

debu,bulu,  ataupun  rambut. Kelainan  ini  dapat  diturunkan.Kelainan  ini  juga  dapat  kambuh  jika

suhu  lingkungan.

Tuberkulosis  (TBC), merupakan penyakit paru-paru yang disebabkan  oleh  Mycobacterium 

tuberculosis.  Bakteri tersebut menimbulkan bintil-bintil pada dinding alveolus. Jika penyakit  ini

menyerang dan dibiarkan  semakin  luas,dapat  menyebabkan  sel-sel  paru-paru  mati.  Akibatnya paru-

paru  akan  kuncup  atau  mengecil.  Hal  tersebut menyebabkan  para  penderita  TBC  napasnya  sering

terengah-engah.

Infuenza  (fu), merupakan  penyakit  yang  disebabkan oleh  virus  infuenza. Penyakit  ini  timbul

dengan gejala bersin-bersin, demam, dan pilek.

Kanker  paru-paru.  Penyakit  ini merupakan  salah  satu paling  berbahaya.  Sel-sel  kanker  pada 

paru-paru terus  tumbuh  tidak  terkendali. Penyakit  ini  lama-kelamaan dapat menyerang  seluruh 

tubuh.   Salah  satu pemicu  kanker  paru-paru  adalah  kebiasaan merokok. Merokok  dapat  memicu 

terjadinya  kanker  paru-paru dan kerusakan paru-paru.

Merokok dapat menyebabkan perubahan struktur dan fungsi saluran pernapasan dan jaringan paru-paru.

Misalnya, sel mukosa membesar (disebut hipertrofi) dan kelenjar mukus bertambah banyak (disebut 

hiperplasia). Dapat pula terjadi radang ringan, penyempitan saluran pernapasan akibat bertambahnya

sel sel dan penumpikan lendir, dan kerusakan alveoli. Perubahan anatomi saluran pernapasan

menyebabkan fungsi paru-paru terganggu.

SISTEM RESPIRASI : MANUSIA1. Mengapa memerlukan Sistem Respirasi?

• Respirasi artinya memasukkan Oksigen dan memindahkan karbondioksida menuju/keluar tubuh. • Respirasi juga dapat diartikan serangkaian reaksi kimia mengubah sari-sari makanan menjadi energiSistem respirasi diperlukan karena hewan memanfaatkan oksigen dan sari makanan sebagai bahan pembentukan energi (respirasi sel). Energi tersebut dalam bentuk bahan kimia yang disebut ATP (AdenosinTri Phosphat)

2. Rute Respirasi. 

Ekhalasi Respirasi Internal Respirasi Eksternal Inhalasi  (penghirupan)- (penghembusan)a. Inhalasi/ Inspirasi atau Penghirupan fase ketika udara dari luar tubuh menuju ke organ pernapasan.: ex. udara dari luar tubuh masuk ke dalam paru-paru. 

Gambar Diafragma dan RespirasiA. Inhalasi/ Penghirupan/ Inspirasi: Otot dada dan diafragma kontraksi, posisi difragma mendatar, udara masuk, paru-paru membesar B. Ekshalasi/ Pengehembusan/ Ekspirasi= Otot dada dan diafragma relaksasi, posisi difragma melengkung ke atas, , paru-paru kontraksi, udara keluarb. Respirasi Eksternal:Setelah udara dihirup, udara akan masuk ke paru-paru. Didalam paru-paru akan terjadi Respirasi eksternal yaitu: pertukaran oksigen dan karbondioksida antara alveoli paru-paru menuju atau meninggalkan pembuluh darah. c. Respirasi Internal Udara yang sudah masuk pembuluh darah selanjutnya akan beredar melalui system sirkulasi (peredaran darah) menuju jaringan tubuh. Di antara pembuluh darah kapiler dan sel-sel jaringan inilah terjadi respirasi internal.Jadi respirasi internal adalah pertukaran gas (Oksigen dengan karbondioksida) yang terjadi di antara pembuluh kapiler dengan sel-sel jaringan . Oksigen yang masuk sel berasal dari lingkungan, sedangkan karbondioksida yang dikeluarkan dari sel bersal dari hasil akhir respirasi Intraselular atau Respirasi Sel. Apa arti respirasi sel?Respirasi sel: Oksigen yang masuk sel digunakan untuk metabolisme sel yang disebut Respirasi sel. Respirasi sel adalah serangkaian reaksi kimia berbahan glukosa dan oksigen untuk

pembentukan energi. Produk sisa dalam reaksi ini adalah karbondioksida. Reaksi kimia tersebut dapat ditulis sbb: 

6CO2 (karbondioksida) +6 H20 (Air)+ EnergiC6H12 06 (glukosa) + 6O2 (oksigen)

Mengapa Karbondioksida harus dikeluarkan dari tubuh? Karena karbondioksida dalam tubuh dapat bersifat racun.d. Ekshalasi /Ekspirasi Ketika Karbondioksida sudah melalui repirasi internal dilanjutkan dengan respirasi eksternal, maka Karbondioksida di paru-paru dikeluarkan ke luar tubuh. Pengeluaran karbondioksida dari paru-paru inilah disebut Ekshalasi

3. Mekanisme Pertukaran gas terjadi secara Difusi.Pertukaran gas dapat terjadi karena adanya difusi,. Peristiwa difusi dapat terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara dua kompartemen yang berbeda. Zat bergerak dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah. Pada tahapan respirasi eksternal, molekul oksigen dalam alveoli paru-paru dapat berdifusi ke darah melintasi pembuluh darah karena konsentrasi oksigen dalam alveoli lebih besar daripada dalam darah. 

Gambar Ilustrasi Difusi dalam Respirasi Eksternal dan InternalSekarang cobalah diskusikan tentang kejadian sebaliknya, bagaimana molekul karbondioksida dapat berdifusi dari darah menuju ke paru-paru. ?2. Bagaimana struktur organ respirasi agar efisien?Organ respirasi dikatakan efisien jika organ tersebut dapat memasukkan dan mengeluarkan oksigen dengan cepat dan dalam jumlah yang banyak. Organ respirasi, misalnya alveoli paru- paru, insang pada ikan dan kulit pada katak, secara umum memiliki struktur yang mendukung fungsi efisiensi respirasi. 

Ciri struktur organ respirasi tersebut antara lain :• Lembab• Tipis • Banyak pembuluh darah disekitarnya• Area permukaan luas 

SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA MENCAKUP DUA HAL, YAKNI :1. saluran pernapasan dan 2. mekanisme pernapasan.1. Saluran Pernapasan 

Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut:

paru-paru (bronkiol dan alveolus). bronkus - trakea - faring - rongga hidung -  

Gbr. Skema Sistem Respirasi Pada Manusia

Alat Pernafasan

a. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.

b. Faring (Tenggorokan)Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu

saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara. Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan. 

c. Tenggorokan (Trakea)Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan. 

d. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki)Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannyamenjadi bronkiolus.

e. Paru-paru (Pulmo)Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Gbr. paru-paruAntara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain.Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.Di dalam paru-paru,bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ±1 mm,dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus.melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus). Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.

Gbr. Alveolus yang diperbesar

2. Mekanisme PernafasanPernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu 

• pernapasan dada dan • pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

a. Pernapasan DadaPernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

b. Pernapasan PerutPernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. 

Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk.2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.

Volume Udara PernafasanDalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum.Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk pare-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc). Lihat skema udara pernapasan berikut ini.

Skema udara pernapasanUdara cadangan inspirasi1500 

kapasitas vitalUdara pernapasan biasa500

Udara cadangan ekspirasi1500kapasitas total  Udara sisa (residu) 1000 

Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3500 cc. Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan. Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer. 

Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain - ukuran alat pernapasan, - kemampuan dan kebiasaan bernapas, - serta kondisi kesehatan.

• Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam Pernafasan

Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh :o jenis pekerjaan,o ukuran tubuh, o jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan. 

Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian. Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh. Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihatkan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini : 

4 Hb O2 (oksihemoglobin) berwarna merah jernihHb4 + O2  

Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi.Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2 di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas. Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3 darah dengan tekanan oksigen 100 mm Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah. Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

H2CO3 (karbonat anhidrase) C02 + H20

Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat. 

Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut.

1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase ( 7% dari seluruh CO2). 2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin ( 23% dari seluruh CO2). 3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut. 

H+ + HCO-3 H2CO3 CO2 + H2O

Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.

• Energi Dalam Pernafasan Energi yang digunakan dalam kegiatan respirasi bersumber dari ATP (Adenosin Tri Fosfat) yang ada pada masing-masing sel.ATP berasal dari bahan-bahan karbohidrat yang diubah menjadi fosfat melalui tiga tahapan.- Tahap I : Mula-mula proses glikolisis oleh enzim glukokinase membentuk piruvat pada siklus Glukosa - tahap II, : yakni siklus krebs (TCA = Tri Caboxylic Acid Cycle) - tahap III, : yakni tahap transfer elektron. Glikolisis terjadi di sitoplasma, siklus krebs terjadi di mitokondria.

• Gangguan Pada RespirasiGangguan pada sistem pernapasan adalah terganggunya pengangkutan O2 ke sel-sel atau jaringan tubuh; disebut Asfiksi Ada bermacam-macam misalnya terisinya alveolus dengan cairan limfa karena infeksi Diplokokus pneumonia atau Pneumokokus yang menyebabkan penyakit pneumonia. Pada orang yang tenggelam, alveolusnya terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit bahkan tidak ada sama sekali sehingga mengakibatkan orang tersebut shock dan pernapasannya dapat terhenti. Orang seperti itu dapat ditolong dengan mengeluarkan air dari saluran pernapasannya dan melakukan pernapasan buatan tanpa alat dengan cara dari mulut ke mulut dengan irama tertentu dan menggunakan metode Silvester dan Hilger Neelsen. Asfiksi dapat pula disebabkan karena penyumbatan saluran pernapasan oleh kelenjar limfa, misalnya polip, amandel, dan adenoid. Peradangan dapat terjadi pada rongga hidung bagian atas dan disebut sinusitis, peradangan pada bronkus disebut bronkitis, serta radang pada pleura disebut pleuritis. 

Paru-paru juga dapat mengalami kerusakan karena terinfeksi Mycobacterium tuber culosis penyebab penyakit TBC. Pengangkutan O2 dapat pula terhambat karena tingginya kadar CO dalam alveolus, sedangkan daya ikat (afinitas) hemoglobin jauh lebih besar terhadap CO daripada O2 dan CO2.Keracunan asam sianida, debu, batu bara dan racun lain dapat pula menyebabkan terganggunya pengikatan O2 oleh hemoglobin dalam pembuluh darah, karena daya afinitas hemoglobin juga lebih besar terhadap racun dibanding terhadap O2.Gejala alergi terutama asma dapat pula menghinggapi sistem pernapasan begitu juga kanker dapat menyerang paru-paru terutama para perokok berat.Penyakit pernapasan yang sering terjadi adalah emfisema berupa penyakit yang terjadi karena susunan dan fungsi alveolus yang abnormal.

Gambar Paru2

Struktur Alat-alat pernapasanAlat-alat pernapasan pada manusia meliputi :1. Hidung,2. Saluran pernapasan (faring, laring, trakea, bronkhus, bronkeolus, alveolus)3. Paru-paru 1. HidungHidung merupakan organ pertama yang dilalui oleh udara. Di dalam rongga hidung terdapat rambut-rambut dan selaput lendir, yang berfungsi sebagai penyaring, penghangat, danpengatur kelembaban udara yang akan masuk keparu-paru.Sebaiknya bernapas selalu melalui hidung. Mengapa demikian ?  Pernahkah kalian merasa susahnya bernapas lewat hidung ketika flu ?2. Saluran Pernapasan :· FaringFaring (tekak) merupakan persimpangan antara kerongkongan dan tenggorokan. Terdapat katup yang disebut epiglotis (anak tekak) berfungsi sebagai pengatur jalan masuk ke kerongkongan dan tenggorokan. Pernahkah kalian tersedak makanan? Coba pikirkan apa penyebabnya ?· Laring

Laring adalah pangkal tenggorokan, terdiri atas kepingan tulang rawan membentuk jakun dan terdapat celah menuju batang tenggorok (trakea) disebut glotis, di dalamnya terdapat pita suara dan beberapa otot yang mengatur ketegangan pita suara sehingga timbul bunyi.· Trakea (Batang Tenggorok)Berupa pipa yang dindingnya terdiri atas 3 lapisan, yaitu lapisan luar terdiri atas jaringan ikat,lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan, dan lapisan dalam terdiri atas jaringan epitelium besilia. Terletak di leher bagian depan kerongkongan· BronkhusMerupakan percabangan trakea yang menuju paru-paru kanan dan kiri. Struktur bronkhus sama dengan trakea, hanya dindingnya lebih halus. Kedudukan bronkhus kiri lebih mendatar dibandingkan bronkhus kanan, sehingga bronkhus kanan lebih mudah terserang penyakit· BronkheolusBronkheolus adalah percabangan dari bronkhus, saluran ini lebih halus dan dindingnya lebih tipis. Bronkheolus kiri berjumlah 2, sedangkan kanan berjumlah 3, percabangan ini akan membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.· AlveolusBerupa saluran udara buntu membentuk gelembung-gelembung udara, dindingnya tipis setebal selapis sel, lembab dan berlekatan dengan kapiler darah.Alveolus berfungsi sebagai permukaan respirasi, luas total mencapai 100 m2 (50 x luas permukaan tubuh) cukup untuk melakukan pertukaran gas ke seluruh tubuh.

Paru2 - Berjumlah sepasang terletak di dalam rongga dada kiri dan kanan. Paru-paru kanan memiliki 3

lobus (gelambir), sedangkan paru-paru kiri memiliki 2 lobus (gelambir). Di dalam paru-paru ini

terdapat alveolus yang berjumlah ± 300 juta buah. Bagian luar paru-paru dibungkus oleh

selaputpleura untuk melindungi paru-paru dari gesekan ketika bernapas, berlapis 2 dan berisi cairan