Pernapasan dapat diartikan sebagai proses masuknya oksigen ke dalam tubuh dan keluarnya karbon dioksida melalui sistem pernapasan. Pernapasan meliputi proses inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah pemasukan udara luar ke dalam tubuh melalui alat-alat pernapasan. Ekspirasi merupakan pengeluaran udara pernapasan dari alat pernapasan. Pada beberapa makhluk hidup tingkat tinggi seperti hewan vertebrata dan manusia, masuknya oksigen ke dalam tubuh terjadi melalui perantaraan alat-alat pernapasan. Proses respirasi berlangsung dalam tiga tahap, antara lain berikut ini.
1. Respirasi Eksternal
Respirasi eksternal adalah proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara udara di atmosfer dan udara di dalam paru-paru. Hal ini berlaku pada hewan yang hidup di darat. Bagi hewan-hewan yang hidupnya di air, respirasi eksternal merupakan proses pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida antara udara di dalam medium air dan udara dalam insang
.
2. Pengangkutan Gas Oksigen dan Karbon Dioksida
Pengangkutan atau transportasi gas terdiri atas dua proses, yaitu transportasi oksigen dari kapiler paru-paru atau kapiler insang diedarkan ke seluruh sel-sel organisme dan transportasi karbon dioksida dari sel-sel organisme ke kapiler paruparu atau insang.
2. Pengangkutan Gas Oksigen dan Karbon Dioksida
Pengangkutan atau transportasi gas terdiri atas dua proses, yaitu transportasi oksigen dari kapiler paru-paru atau kapiler insang diedarkan ke seluruh sel-sel organisme dan transportasi karbon dioksida dari sel-sel organisme ke kapiler paruparu atau insang.
3. Respirasi Internal
Oksigen yang diperoleh dari lingkungan digunakan pada proses pembakaran untuk menghasilkan energi, sedangkan sebagai hasil sampingannya adalah karbon dioksida yang harus dikeluarkan dari tubuh. Proses respirasi internal sering kali disebut sebagai respirasi seluler, karena proses respirasi ini terjadi di dalam sel, yaitu di dalam sitoplasma dan mitokondria. Respirasi internal atau seluler terjadi melalui beberapa tahap, yaitu glikolisis, siklus krebs, dan transport elektron (transfer elektron).
Organ Pernapasan
1. Hidung
hidung berfungsi sebagai alat untuk menghirup udara. Di dalam hidung terdapat rambut – rambut halus yang berfungsi untuk menyaring udara yang akan masuk ke dalam paru – paru. Selain itu, hidung juga berfungsi sebagai indera penciuman.
hidung berfungsi sebagai alat untuk menghirup udara. Di dalam hidung terdapat rambut – rambut halus yang berfungsi untuk menyaring udara yang akan masuk ke dalam paru – paru. Selain itu, hidung juga berfungsi sebagai indera penciuman.
2.Tekak (Faring)
Faring merupakan persimpangan antara rongga hidung dan rongga mulut. Pada bagian belakang faring terdapat laring atau disebut juga sebagai pangkal tenggorok. Pada laring terdapat epiglotis yang akan membuka saat manusia melakukan pernapasan sehingga udara masuk ke laring menuju tenggorokan.
3.Tenggorokan (Trakea)
Tenggorokan berbentuk seperti pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. trakea bercabang membentuk bronkus. Dinding trakea terdiri atas 3 lapisan, yaitu; lapisan luar yang terdiri atas jaringan ikat, lapisan tengah terdiri dari otot polos dan cincin tulang rawan, serta lapisan terdalam yang terdiri dari jaringan epithelium yang menghasilkan banyak lender. Lender ini berfungsi untuk menangkap debu dan mikroorganisme yang masuk saat menghirup udara.
4. Cabang Tenggorokan (Bronkus)
Bronkus merupakan cabang tenggorokan. Berjumlah sepasang yang menuju ke paru kanan dan paru kiri. Bronkus akan bercabang menjadi bronkiolus.
5. Bronkiolus
Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus. Bronkus bercabang – cabang menjadi saluran yang semakin halus, kecil dan dindingnya semakin tipis. Setiap bronkiolus bermuara ke alveolus.
6. Alveolus
Struktur alveolus berbentuk bola – bola mungil yang diliputi oleh pembuluh – pembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler – kapiler darah mengikat oksigen dar udara dalam rongga alveolus
7. Paru – paru
Paru – paru terletak di rogga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh sekat yang dusebut diafragma. Paru – paru ada dua buah yaitu paru – paru kanan dan kiri. Paru – paru kanan terdiri dari 3 gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru – paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah. Paru – paru dilapisi oleh selaput paru (pleura)
Udara yang keluar masuk paru – paru disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan orang dewasa kurang lebih 500ml. setelah kita melakukan inspirasi biasa kita masih bisa menarik napas sedalam – dalamnya. Udara yang dapat masuk setelah mengadakan inspirasi biasa disebut udara komplomenter, volumenya kurang lebih 1500 ml. setelah kita melakukan ekspirasi biasa, kita masih bisa menghembuskan napas sekuat – kuatnya. Udara yang dapat dikeluarkan setelah melakukan ekspirasi biasa disebut dengan udara suplementer, volumenya kurang lebih 1500 ml.
Ketika kita menghembuskan napas sekuat – kuatnya ternyata masih ada udara yang tersisa di paru – paru, udara ini disebut udara residu. Volume udara residu kurang lebih 1500 ml.
Mekanisme Pernapasan Manusia
Dalam proses bernapas, terhirupnya udara bukan karena aktivitas paru-paru sebab paru-paru tidak memiliki otot untuk berkontraksi, melainkan karena kontraksi sekat diafragma dan otot-otot dada. Terdapat dua mekanisme pernapasan pada manusia, yaitu inspirasi atau inhalasi dan ekspirasi atau ekshalasi. Efisiensi pertukaran udara di paru-paru didukung dengan adanya diafragma, yaitu suatu sekat berotot berbentuk kubah yang membatasi rongga dada dengan rongga perut.
a. Inspirasi, mekanismenya yaitu;
a. Inspirasi, mekanismenya yaitu;
- Otot-otot antartulang rusuk berkontraksi menggerakkan rongga dada sehingga naik dan mengembang.
- Diafragma berkontraksi dan mendatar.
- Kedua mekanisme tersebut akan menaikkan volume kapasitas pleura dan menurunkan tekanannya.
- Udara luar masuk ke dalam paru-paru.
b. Ekspirasi, mekanismenya yaitu;
- Otot antartulang rusuk berelaksasi dan rongga dada turun dan mengempis.
- Diafragma berelaksasi dan melengkung (diafragma dalam keadaan normal melengkung).
- Volume dalam rongga pleura menurun, sehingga tekanannya meningkat.
- Udara ke luar dari paru-paru.
Gangguan pada Sistem Pernapasan
Bernapas merupakan proses kontak langsung antara tubuh bagian dalam danudara luar. Oleh karena itu, banyak sekali risiko yang mungkin terjadi terhadap alat - alat pernapasan.
Berikut akan dijelaskan beberapa kelainan yang dapat mengganggu saluran pernapasan.
1) Kanker paru-paru. Kebanyakan kanker paru-paru disebabkan oleh polusi udara yang sifatnya langsung, seperti limbah industri dan asap rokok, misalnya bagi para perokok. Polutan yang dapat menyebabkan kanker, di antaranya CO, NO2, H2SO4, HCO, asbestos, dan banyak lagi yang lainnya.
2) Pneumonia. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri, jamur, dan virus. Kumankuman tersebut menyerang dinding alveolus.
3) Laringitis, yaitu penyakit radang pada laring yang disebabkan iritasi atau infeksi. Iritasi pada laring biasanya diakibatkan asap rokok. Jika radang mencapai pita suara, penderitanya akan kehilangan suara.
4) Asma. Penyakit ini bersifat kronis dan menurun, sebagai akibat menyempitnya bronki dan bronkiolus sehingga jumlah udara yang masuk di bawah batas minimal. Asma akan kambuh oleh alergi terhadap beberapa jenis makanan atau partikel di udara seperti serbuk sari bunga dan debu.
Berikut akan dijelaskan beberapa kelainan yang dapat mengganggu saluran pernapasan.
1) Kanker paru-paru. Kebanyakan kanker paru-paru disebabkan oleh polusi udara yang sifatnya langsung, seperti limbah industri dan asap rokok, misalnya bagi para perokok. Polutan yang dapat menyebabkan kanker, di antaranya CO, NO2, H2SO4, HCO, asbestos, dan banyak lagi yang lainnya.
2) Pneumonia. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri, jamur, dan virus. Kumankuman tersebut menyerang dinding alveolus.
3) Laringitis, yaitu penyakit radang pada laring yang disebabkan iritasi atau infeksi. Iritasi pada laring biasanya diakibatkan asap rokok. Jika radang mencapai pita suara, penderitanya akan kehilangan suara.
4) Asma. Penyakit ini bersifat kronis dan menurun, sebagai akibat menyempitnya bronki dan bronkiolus sehingga jumlah udara yang masuk di bawah batas minimal. Asma akan kambuh oleh alergi terhadap beberapa jenis makanan atau partikel di udara seperti serbuk sari bunga dan debu.
5) Bronkitis. Merupakan radang tenggorokan (bronki) yang disebabkan infeksi bakteri yang menyerang selaput epitel bronki.
6) Pleuritis. Merupakan radang pada pleura di sekeliling paru-paru. Jika radangnya sangat parah, udara paru - paru akan keluar menuju rongga antara pleura.
7) Emfisema. Penyakit ini ditandai dengan gejala hilangnya elastisitas paru-paru karena terendam cairan atau terkikisnya sekat antara alveoli yang menimbulkan luas permukaan membran berkurang. Akibatnya, udara yang dihirup sedikit sekali.
