Mekanisme Pernapasan Manusia: Inspirasi-Ekspirasi Dada dan Perut

tirto.id - Bagaimana mekanisme pernapasan pada manusia, yang dapat melalui pernapasan dada dan pernapasan perut?

Pernapasan dan sistem pernapasan merupakan dua hal yang berbeda. Dalam buku Kamus Biologi karya Ratna R. Melati, dijelaskan bahwa pengertian pernapasan ialah pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida) antara suatu makhluk hidup dengan lingkungannya.

Sedangkan sistem pernapasan adalah sistem organ yang berfungsi untuk pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida).

Manusia membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Oksigen tidak berasal dari tubuh manusia, melainkan dari luar. Manusia menghirup oksigen dari udara bebas.

Oksigen dibutuhkan dalam proses oksidasi (pembakaran) senyawa organik dari bahan makanan yang dikonsumsi manusia sehingga bisa menghasilkan energi.

Sisa dari oksidasi berupa karbon dioksida dan uap air, yang dikeluarkan dari dalam tubuh manusia. Proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida inilah yang disebut respirasi atau pernapasan.

Selain menghasilkan energi, manfaat respirasi bagi manusia ialah meningkatkan fungsi paru-paru, membuat tekanan darah stabil, membuang racun dalam tubuh, dan melancarkan aliran limfatik.

Dalam buku Mengenal Sistem Pernapasan yang ditulis oleh Nina Surtiretna (2013: 14-21), sistem pernapasan manusia terdiri dari alat-alat pernapasan.

Organ Pernapasan pada Manusia

Adapun alat atau organ pernapasan terdiri dari 3 struktur, yakni hidung, saluran pernapasan, dan paru-paru. Khusus saluran pernapasan merupakan gabungan beberapa organ, yakni faring, laring, trakea, bronkhus, bronkheolus, dan alveolus.

Berikut ini penjelasan mengenai masing-masing dari organ sistem pernapasan beserta fungsinya.

1. Hidung

Hidung merupakan pintu masuknya udara ke dalam tubuh. Permukaan rongga hidung berlapiskan selaput lendir dan terdapat rambut-rambut yang berfungsi untuk menyaring udara, penghangat, dan pengatur kelembapan.

2. Faring

Faring atau tekak berada di antara rongga mulut dan pangkal tenggorok yang panjangnya 12-14 cm. Di faring, terdapat katup yang berfungsi sebagai pengatur jalan masuk ke kerongkongan dan tenggorokan, yang disebut epiglotis atau anak tekak.

3. Laring

Laring atau pangkal tenggorokan berada di antara faring dan trakea, berbentuk kerucut terbalik dan panjangnya 3-4 cm. Fungsi utama laring adalah menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar masuknya udara. Pada laring terdapat tonjolan jakun, epiglotis, dan pita suara.

4. Trakea

Trakea atau batang tenggorok berbentuk seperti pipa yang memanjang dari leher bagian bawah hingga rongga dada dan panjangnya sekitar 11 cm. Dinding trakea berlapis sel epitel dengan silia atau bulu getar serta selaput lendir. Bulu getar ini berfungsi untuk menahan lalu mengeluarkan partikel halus (debu dan partikel lain) yang masuk bersama udara.

5. Bronkus

Bronkus adalah dua cabang bawah trakea yang berbentuk seperti huruf Y terbalik. Bronkus kanan terhubung ke paru-paru kanan dan bronkus kiri terhubung ke paru-paru kiri. Struktur bronkhus sama dengan trakea, tetapi dindingnya lebih halus. Kedudukan bronkhus kiri lebih mendatar dibandingkan bronkhus kanan. Akibatnya, bronkhus kanan sering kali lebih mudah terserang penyakit.

6. Bronkheolus

Bronkheolus merupakan percabangan dari bronkhus. Saluran ini lebih halus. Dindingnya pun lebih tipis. Bronkheolus kiri berjumlah 2. Sedangkan Bronkheolus kanan berjumlah 3. Percabangan ini membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.

7. Alveolus

Alveolus berupa saluran udara buntu yang membentuk gelembung-gelembung udara. Dinding Alveolus tipis setebal selapis sel, lembab dan berlekatan dengan kapiler darah. Alveolus berfungsi sebagai permukaan respirasi. Dengan luas total mencapai 100 m2 (50 x luas permukaan tubuh), organ ini mampu melakukan pertukaran gas ke seluruh tubuh.

8. Paru-paru

Paru-paru terletak di rongga dada. Manusia memiliki sepasang paru-paru, yaitu paru-paru kanan dan kiri. Paru-paru kanan terdiri dari tiga lobus (gelambir). Sementara paru-paru kiri terdiri dari dua lobus. Hal ini dikarenakan paru-paru kiri harus berbagi ruang di rongga dada dengan jantung. Di dalam paru-paru, ada alveolus yang berjumlah sekitar 300-an juta buah.

Bagian luar paru-paru dibungkus selaput pleura. Selaput ini berfungsi buat melindungi paru-paru dari gesekan saat bernapas. Ada 2 lapis di bagian luar paru-paru dan berisi cairan.

Dua Macam Mekanisme Pernapasan Manusia

Dikutip dari buku Sistem Pernapasan: Pengantar Biopsikolgi (2019), pernapasan pun dapat disebut respirasi. Dalam proses respirasi terdapat 2 siklus yaitu inspirasi (proses masuknya udara ke dalam tubuh) dan ekspirasi (proses keluarnya udara dari dalam tubuh).

Pernapasan manusia terjadi dengan cara mengubah tekanan udara di dalam paru-paru. Perubahan tekanan ini membuat udara bisa keluar-masuk dari dan ke paru-paru. Proses inilah yang disebut dengan istilah bernapas.

Dilansir dari website Rumah Belajar Kemendikbud, ada dua macam mekanisme pernapasan pada manusia, yakni pernapasan dada dan pernapasan perut.

Pernapasan dada adalah keluar masuknya udara pernapasan yang diatur rongga dada. Sedangkan pernapasan perut yaitu keluar masuknya udara pernapasan yang diatur tekanan dari perut.

Berikut ini penjelasan mengenai mekansime pernapasan dada dan pernapasan perut.

1. Pernapasan Dada

Pernapasan dada berlangsung dalam 2 tahap. Pertama, adalahinspirasi atau penghirupan. Proses inspirasi terjadi apabila otot antar-tulang rusuk luar berkontraksi, tulang rusuk terangkat, volume rongga dada membesar, dan paru-paru mengembang, sehingga tekanan udaranya menjadi lebih kecil dari udara atmosfer. Serangkaian proses itu membuat udara masuk ke dalam tubuh.

Kedua adalah ekspirasi atau penghembusan. Proses ekspirasi terjadi ketika otot antar-tulang rusuk luar berelaksasi, tulang rusuk tertarik ke posisi semula, volume rongga dada mengecil, tekanan udara rongga dada meningkat, dan tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dari udara atmosfer. Proses ini memicu keluarnya udara dari sistem pernapasan manusia.

2. Pernapasan Perut

Pernapasan perut umumnya terjadi saat tidur. Pernapasan perut pun terjadi dalam 2 tahap, seperti dalam proses pernapasan dada.

Pertama, tahap inspirasi, yang terjadi apabila otot diafragma berkontraksi, diafragma mendatar mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan udaranya mengecil, dan diikuti paru-paru yang mengembang. Proses ini lantas mengakibatkan tekanan udaranya lebih kecil dari tekanan udara atmosfer, sehingga udara masuk.

Kedua, tahap ekspirasi, yang diawali dengan otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi. lalu menyebabkan diafragma terangkat serta melengkung menekan rongga dada, sehingga volume rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat. Akibatnya, udara dalam paru-paru keluar.

Proses Pertukaran Oksigen dan Karbon Dioksida

Sementara itu, proses pertukaran gas oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) terjadi di alveolus. Dari alveolus oksigen masuk ke dalam pembuluh darah kapiler secara difusi. Oleh darah, oksigen lalu diedarkan ke seluruh jaringan tubuh hingga ke sel-sel tubuh yang hidup. Di dalam sel inilah darah melepaskan oksigen.

Oksigen yang dilepaskan oleh darah ke sel-sel tubuh dipakai untuk proses oksidasi (pembakaran) zat makanan. Di dalam sel-sel tubuh ini lah terjadi proses respirasi dan menghasilkan energi.

Setelah oksigen dilepaskan oleh darah untuk membakar makanan dan menghasilkan energi, sel mengeluarkan sisa pembakaran berupa karbon dioksida dan uap air.

Selanjutnya, karbon dioksida dan uap air akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan sebagai udara pernapasan.

Contoh Soal Sistem Pernapasan Manusia

1. Urutan organ pernapasan yang benar dari luar ke dalam adalah

A. mulut – tenggorokan – paru-paru

B. hidung – kerongkongan – paru-paru

C. hidung – tenggorokan – paru-paru

D. mulut – kerongkongan – paru-paru

Jawaban: C

2. Ketika menghembuskan napas ke depan cermin, maka cermin akan tampak berembun. Hal ini membuktikan bahwa proses pernapasan

A. membutuhkan O­2

B. menghasilkan CO2

C. menghasilkan O2

D. menghasilkan H2O

Jawaban : D

3. Pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi melalui proses difusi. Difusi merupakan proses pertukaran zat yang berwujud …

A. cair

B. gas

C. uap

D. padat

Jawaban : B

4. Fungsi proses pernapasan bagi tubuh adalah sebagai berikut. kecuali ….

A. memasukkan oksigen

B. menghasilkan energi untuk oksidasi makanan

C. merawat alat peredaran darah

D. mengeluarkan sisa oksidasi

Jawaban: C

5. Tenggorokan terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu ….

A. pangkal, batang, dan cabang tenggorok

B. akar, batang, dan cabang tenggorok

C. pangkal, batang, dan ranting tenggorok

D. akar, cabang, dan ranting tenggorok

Jawaban: A

6. Proses inspirasi pada pernapasan dada diawali dengan ….

A. otot antar tulang rusuk relaksasi

B. otot diafragma kontraksi

C. otot antar tulang rusuk kontraksi

D. otot diafragma relaksasi

Jawaban: C

7. Diafragma merupakan sekat yang membatasi ….

A. rongga dada dan rongga perut

B. paru-paru dan jantung

C. paru-paru dan rongga perut

D. trakea dan laring

Jawaban: A

8. Meskipun kita menghembuskan napas sekuat-kuatnya, udara di dalam paru-paru masih tetap ada. Volume udara tersebut dinamakan ….

A. udara komplementer

B. kapasitas vital

C. kapasitas total

D. udara residu

Jawaban : D

9. Apabila darah kita kekurangan hemoglobin, maka yang terjadi adalah ….

A. tubuh kekurangan karbondioksida

B. tubuh kekurangan nutrisi

C. oksigen tidak dapat ditukar dengan karbondioksida

D. darah akan kekurangan oksigen

Jawaban : D

10. Pada percabangan antara kerongkongan dengan tenggorokan terdapat epiglotis, yang berfungsi sebagai ….

A. katup udara

B. pengatur suara agar nyaring

C. katup penutup rongga hidung

D. penyaring kotoran yang masuk

Jawaban: A