Sistem Pernafasan Manusia

Tanpa bernapas, manusia akan mati dalam hitungan menit. Sel-sel dan jaringan tubuh akan lumpuh karena tidak memperoleh energi untuk hidup serta beraktivitas. Jadi, ketika kita sedang menghirup udara, sebenarnya kita berjuang untuk bertahan hidup.

Pada saat bernapas, kita menghirup udara atau inspirasi dan menghembuskan udara atau ekspirasi. Saat udara memasuki paru-paru, terjadi pertukaran gas oksigen dengan karbon dioksida pada permukaan alveolus. Proses ini disebut dengan respirasi eksternal. Selanjutnya, saat gas oksigen dibawa oleh darah dan mencapai jaringan tubuh, terjadi pertukaran gas oksigen dari darah dengan karbon dioksida dari cairan jaringan. Proses ini disebut dengan respirasi internal.

1. Alat-Alat Respirasi Manusia

    a. Rongga Hidung
    Rongga hidung merupakan tempat pertama kali udara masuk. Udara yang masuk akan disaring dengan rambut rongga hidung dan dihangatkan diruang nasal.

    b. Faring
    Faring merupakan daerah pertemuan antara saluran makanan dengan saluran pernapasan. Pada faring terdapat katup penutup yang disebut dengan uvula atau anak tekak.

    c. Laring
    Laring merupakan daerah pangkal batang tenggorokan. Laring terdiri atas kepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh epiglotis. Pada pangkal tenggorok ini pula terdapat pita suara.

    d. Trakea
    Trakea atau batang tenggorok, merupakan saluran respirasi berbentuk pipa yang terdiri dari gelang-gelang tulang rawan dengan panjang sekitar 10 cm.

    e. Paru-paru
    Paru-paru dibungkus oleh selaput yang disebut dengan pleura, Pada paru-paru kanan terdapat tiga lobus, dan paru-paru kiri terdapat dua lobus. Setiap lobus terdiri dari lobulus-lobulus dan berujung sampai ke alveolus.

    f. Alveolus
    Alveolus merupakan ujung dari saluran pernapasan yang dibangun oleh epitel skuamosa sederhana. Alveolus memiliki dinding yang sangat tipis dan elastis. Pada permukaan luarnya terdapat banyak kapiler darah sehingga memungkinkan pertukaran oksigen dan karbon dioksida secara difusi.Pada paru-paru terdapat kurang lebih 300 juta alveolus.

2. Mekanisme Pernapasan

    a. Pernapasan dada

    Pada saat inspirasi, otot antar tulang rusuk berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat dan volume rongga dasar membesar. Tekanan udara dalam rongga dada menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tekanan udara luar sehingga udara masuk ke dalam rongga dada. Pada saat ekspirasi, otot antar tulang rusuk kembali relaksasi sehingga rongga dada menyempit dan udara terdorong untuk keluar.

    b. Pernapasan perut

    Pada saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar dan volume rongga dada membesar. Tekanan udara dalam rongga dada mengecil sehingga udara masuk ke dalam rongga dada. Pada saat ekspirasi, otot diafragma kembali relaksasi yang mengakibatkan rongga dada menyempit dan udara terdorong keluar.

3. Pertukaran gas di dalam tubuh

    Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida tidak hanya terjadi pada paru-paru, namun juga terjadi pada cairan jaringan.

    a. Respirasi eksternal

    Respirasi ekternal berhubungan dengan pertukaran gas antara alveoulus dengan kapiler darah. Sebagian karbon dioksida yang diangkut plasma darah berupa ion bikarbonat, sedangkan sisanya berupa karbon dioksida bebas yang segera berdifusi keluar tubuh. Setelah mendapat ion hidrogen dari HHb, ion bikarbonat berubah menjadi asam karbonat. Selanjutnya, asam karbonat terurai menjadi air dan karbon dioksida.

    Darah yang masuk pada kapiler paru-paru mengandung sedikit oksigen. Sedangkan pada ruang alveolus mengandung banyak oksigen. Oleh karena itu, oksigen segera berdifusi dan masuk ke dalam sel darah merah dan diikat oleh hemoglobin menjadi oksihemoglobin.

    b. Respirasi internal

    Respirasi ekternal berhubungan dengan pertukaran gas antara kapiler darah dengan cairan jaringan. Setelah karbon dioksida berdifusi kedalam darah, sebagian kecilnya terikat oleh hemoglobin menjadi karboksihemoglobin. Kebanyakan karbon dioksida akan berikatan dengan air membentuk asam karbonat. Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, asam karbonat terurai menjadi ion hidrogen dan ion bikarbonat.

Ion bikarbonat yang terbentuk segera berdifusi keluar dari sel darah merah dan dibawa oleh plasma darah. Selanjuntya oksihemoglobin akan melepaskan oksigen dan mengikat ion hidrogen menjadi HHb.