RESPIRASI

SISTEM RESPIRASI

Respirasi pada manusia termasuk dalam tipe respirasi aerob, yaitu resprasi yang membutuhkan oksigen. Respirasi adalah seluruh proses sejak pengambilan oksigen, pengeluaran karbon dioksida sampai penggunaan energi di dalam tubuh manusia. 

Pengertian respirasi dapat berkembang sesuai dengan tinjauan gejalanya. Arti yang pertama adalah bernapas, yaitu mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan melalui paru-paru. Kemudian arti yang lebih khusus adalah pertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan “ lingkungannya”. Pada pernapasan langsung, lingkungan tersebut adalah udara luar dan pada pernapasan tidak langsung adalah melalui saluran pernapasan. Akhirnya, respirasi diartikan sebagai reaksi enzimatik di mana sel-sel tubuh dapat mempergunakan oksigen. 

Komponen-komponen respirasi 

Respirasi dibagi dalam 4 komponen, yaitu: 

a. Respirasi: pernapasan membawa gas masuk ke dalam paru-paru 

b. Respirasi luar: pertukaran gas di dalam paru-paru 

        Dengan kata lain , respirasi luar adalah pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah 

c. Respirasi dalam: pertukaran gas di dalam jaringan tubuh 

        Dengan kata lain , respirasi dalam adalah pertukaran gas (O2 dan CO2) antara darah dan cairan            jaringan tubuh.

d. Respirasi seluler: produksi ATP di dalam sel-sel Respirasi seluler terjadi di dalam mitokondria. 

Saluran Pernapasan Manusia 

a. Hidung 

Hidung terdiri dari lubang hidung dan rongga hidung. Di dalam rongga hidung terdapat bulu hidung dan selaput lendir. 

• Bulu hidung berfungsi menyaring udara agar kotoran tidak masuk ke dalam saluran pernapasan. Dan selaput lendir yang ada di dalam rongga hidung berguna untuk mengatur suhu dan kelembaban udara sesuai dengan tubuh. 

• Pada rongga hidung udara yang masuk mengalami tiga proses yaitu penyaringan udara, penghangatan udara dan pengaturan kelembaban udara. Rongga hidung juga memiliki ujung-ujung saraf pembau. 

b. Pangkal Tenggorokan (Laring) 

Organ pernapasan manusia yang kedua adalah laring. Laring berfungsi untuk menempelnya selaput atau pita suara. 

c. Trakea (Batang Tenggorokan) 

Trakea terletak di depan kerongkongan dan terdiri dari tulang- tulang rawan berbentuk cincin. Saat sedang berbicara, katup yang ada di trakea akan menutup sehingga saluran makanan tertutup dan saluran pernapasan terbuka. Dan ketika sedang menelan katup akan terbuka kemudian saluran makanan terbuka dan saluran pernapasan tertutup. 

d. Bronkus (Cabang batang tenggorok) 

Bronkus merupakan pernapasan manusia yang berbentuk cabang tenggorokan yang menyambung antara trakea dan paru-paru. 

e. Bronkiolus (anak cabang tenggorokan) 

Bronkiolus adalah percabangan bronkus yang ada di dalam paru-paru. Bronkiolus paru-paru sebelah kanan terdapat tiga lobus dan paru-paru kiri dua lobus.

f. Paru-paru 

Organ pernapasan manusia yang terakhir adalah paru-paru. Paru-paru terletak di dalam rongga dada manusia. Paru-paru terdiri dari bronkiolus, cabang dari bronkus dan alveolus yang merupakan ujung dari bronkus yang berfungsi sebagai tempat pertukaran oksigen dan karbondioksida.

Proses pernapasan manusia 

• Proses pernapasan manusia terdiri dari inspirasi (proses menghirup udara) dan ekspirasi (proses mengembuskan udara). Udara masuk melalui hidung, melewati faring, laring, trakea dan bronkus. Dari bronkus udara masuk ke paru-paru melalui bronkiolus. Udara akan berakhir di alveolus, di sinilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Oksigen akan diserap oleh darah dan karbondioksida akan dikeluarkan melalui hembusan nafas. 

Mekanisme Pernapasan

• Teknik pernapasan manusia juga ada dua yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada terjadi karena gerakan tulang rusuk oleh oto-otot antar rusak, pengambilan udara terjadi saat otot antar rusuk berkontraksi atau mengerut sehingga tulang rusuk terangkat ke atas menyebabkan rongga dada dan paru-paru membesar. 

Pernapasan dada: 

• Inspirasi: otot-otot antar tulang rusuk luar mengerut (kontraksi), tulang rusuk akan terangkat dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi lebih kecil dari pada tekanan udara luar. Akibatnya udara luar masuk ke dalam rongga dada. 

• Ekspirasi: otot-otot antar tulang rusuk dalam mengerut, maka tulang rusuk akan tertekan dan volume rongga dada mengecil, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih besar dari tekanan udara luar. Akibatnya udara di dalam rongga dada terdorong keluar. 

Pernapasan perut: 

Inspirasi: otot diafragma mengerut, diafragma akan mendatar, dan volume rongga dada menjadi lebih besar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil dari pada yang di luar. Akibatnya udara luar masuk ke dalam rongga dada. 

Ekspirasi: otot dinding rongga perut mengerut, otot-otot dinding rongga perut akan terdorong ke atas dan diafragma naik. Akibatnya volume rongga dada menjadi lebih kecil, sehingga udara dalam rongga dada terdorong ke luar. 

Volume Udara Pernapasan

• Dalam keadaan biasa, manusia menghisap dan mengeluarkan udara pernapasan kurang lebih 500 cc (ml), disebut udara pernapasan biasa (volume tidal). Dari 500 cc tersebut, hanya sekitar 350 cc sampai ke paru- paru, sisanya 150 cc haya sampai pada salura pernapasan. 

• Setelah pernapasan biasa, dalam paru-paru masih terdapat sekitar 2500 cc udara, yaitu sekitar 1500 cc merupakan udara cadangan ekspirasi (udara suplementer / volume cadangan ekspirasi), merupakan udara yang dapat dihembuskan lagi sekuat-kuatnya setelah pernapasan biasa. Sisanya sekitar 1000 cc merupakan udara yang tersimpan dalam paru-paru manusia (udara residu/volume sisa) sampai meningal dunia. 

• Setelah inpirasi biasa, kita dapat menghirup udara semaksimal mungkin ke dalam paru-paru sebanyak 1500 cc, yang disebut udara komplementer/ volume cadangan inspirasi (lihat grafik volume pernapasan). 

• Kapasitas vital paru-paru = jumlah volume tidal + volume cadangan inspirasi + volume cadangan ekspirasi. 

• Kapasitas total paru-paru = kapasitas vital paru-paru + volume sisa. 

Frekuensi Pernapasan

Frekuensi pernapasan / kecepatan pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: jenis kelamin, umur, suhu tubuh, posisi dan aktivitas tubuh, (emosi, rasa sakit, dan ketakutan), dan status kesehatan. 

Mekanisme Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida 

a. Pertukaran oksigen. 

Kebutuhan oksigen setiap individu berbeda-beda tergantung pada umur, aktivitas, berat badan, jenis kelamin dan jumlah makanan yang dikonsumsi. Dalam keadaan biasa jumlah oksigen yang dibutuhkan sebanyak 300 ml perhari per individu. 

a) Sekitar 97% oksigen yang masuk ke dalam darah akan diangkut oleh hemoglobin/eritrosit. Oksigen yang terikat dalam Hb dikenal dengan oksihemoglobin (HbO2). dengan reaksi sebagai berikut: 

Hb4 + 4 O2 ↔ 4 HbO2

                   

Reaksi tersebut dapat bolak balik, ke kanan terjadi di dalam paru-paru, ke kiri terjadi di dalam jaringan. Proses pengikatan dan pelepasan oksigen tersebut dipengaruhi oleh kadar oksigen, kadar karbondioksida, dan tekanan oksigen.

Bila tekanan udara 1 atmosfer (760 mm Hg), maka tekanan oksigen adalah seperlimanya atau 150 mm Hg. Darah yang mengalir melalui kapiler di dalam gelembung alveolus mencapai keadaan keseimbangan, dan tekanan oksigen dalam arteri menjadi 100 mm Hg. Tekanan oksigen di jaringan hanya 0 sampai 40 mm Hg, sehingga oksigen dapat berdifusi ke dalam jaringan. Darah dalam vena hanya tinggal memiliki tekanan oksigen 40 mm Hg.

Pada saat darah di dalam arteri memiliki tekanan oksigen sebesar 100 mm Hg, setiap 100 cc darah dapat mengangkut 19 cc oksigen. Pada saat darah dalam vena memiliki tekanan oksigen 40 mm Hg,. maka setiap 100 cc darah hanya tinggal mengandung 12 cc oksigen. Sisa 7 cc oksigen menunjukkan jumlah oksigen yang disampaikan ke jaringan-jaringan oleh setiap 100 cc darah. Jadi lima liter darah dapat menyampaikan 350 cc oksigen setiap satu kali beredar.

b. Pertukaran Karbondioksida. 

Proses respirasi sel di jaringan tubuh akan menghasilkan karbondioksida, hal ini menyebabkan tekanan parsial karbondioksida (P. CO2) dalam sel tubuh lebih tinggi dibanding di kapiler vena, sehingga CO2 bedifusi ke vena dan di bawa ke paru-paru. 

Prosesnya sebagai berikut : 

a) P.CO2 di jaringan tubuh = 60 mmHg , P. CO2 di vena = 47 mmHg , P. CO2 di alveolus =   35 mmHg atau luar tubuh = 0.3 mmHg, 

b) karena perbedaan tekanan parsial tersebut, akhirnya CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi. 

Ada tiga cara pengangkutan CO2 dalam darah:

1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim karbonat anhidrase (6 – 10 % dari seluruh CO2). 

2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (25% dari seluruh CO2). 

3. diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3-) melalui suatu rangkaian proses yang disebut pertukaran klorida. Pengangkutan dalam bentuk ini lebih banyak, sekitar 60 - 70% dari seluruh CO2