Struktur Alat Pernapasan dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Pada pernapasan manusia terjadi dua peristiwa, yaitu pengambilan napas atau inspirasi (inhalasi) dan pengeluaran napas atau ekspirasi (ekshalasi). Efisiensi pertukaran udara di paru-paru didukung oleh adanya difragma, yaitu suatu sekat berotot berbentuk kubah yang membatasi rongga dada dengan rongga perut.

a. Inspirasi (Inhalasi)

Inspirasi atau inhalasi dikenal sehari-hari sebagai proses menarik napas; memasukkan udara ke dalam paru-paru. Dalam proses bernapas, terhirupnya udara bukan karena aktivitas paru-paru sebab paru-paru tidak memiliki otot untuk berkontraksi, melainkan karena kontraksi sekat diafragma dan otototot dada. Pada inspirasi, otot diafragma turun ±1,5 cm dan otot-otot dada berkontraksi menyebabkan tulang-tulang rusuk terangkat. Hal ini menyebabkan rongga dada membesar, tetapi tekanannya menurun, dapat menyebabkan hampir 500 mililiter udara masuk pada sekali inspirasi, perhatikan Gambar 6.3 dan Gambar 6.4.
Pada saat menarik napas, sebelum memasuki rongga dada, udara masuk ke rongga hidung (Gambar 6.5). Selanjutnya dalam rongga hidung, rambut hidung menyaring partikel kotoran atau debu, atau serangga kecil. Lalu udara dihangatkan, dilembapkan agar oksigen larut dan dibersihkan sekali lagi oleh mukus (lendir) yang terdapat di permukaan dinding rongga hidung. Membran mukosa yang terdapat di sepanjang rongga hidung banyak mengandung serabut saraf dan pembuluh darah. Keadaan ini sekaligus untuk mendeteksi gas kimiawi yang berasal dari bau-bauan.
Selanjutnya udara yang telah hangat dan lembap memasuki faring (pangkal kerongkongan), sebuah saluran sepanjang kurang lebih 10 cm. Faring merupakan penghubung antara mulut dan kerongkongan, serta antara rongga hidung dan Laring. Laring disebut juga kotak suara. Faring seperti layaknya stasiun, dapat mempertemukan saluran dari mulut, hidung, paru-paru, bahkan telinga. Faring menjadi persilangan antara saluran makanan (esofagus) dari mulut ke lambung dan saluran udara atau tenggorokan (trakea) dari hidung ke paru-paru. Walaupun demikian, tidak ada masalah yang menyebabkan makanan salah masuk ke tenggorokan atau udara masuk ke kerongkongan sebab ada mekanisme refleks yang mengatur penyalurannya. Jika kita menelan sesuatu, jalan masuk udara ke faring tertutup. Anak tekak atau uvula melipat ke belakang dan menutup bagian atas faring. Sebaliknya, jika menarik napas, uvula bergerak ke tempat semula.
Saluran pernapasan berikutnya, yaitu laring memiliki penutup yang disebut epiglotis. Ketika menelan, epiglotis menutup, dan ketika bernapas epiglotis membuka. Oleh karena itu, sulit sekali seseorang yang sedang menelan sambil berbicara sebab jika hal itu terjadi, makanan akan masuk ke faring. Laring juga menghasilkan suara pada saat udara diembuskan dari paruparu. Suara yang merupakan getaran udara muncul dari getaran pita suara yang melintang pada lubang laring, dibantu oleh mulut dan lidah. Dari laring udara masuk ke trakea (tenggorokan) yang tersusun atas cincin-cincin tulang rawan. Pada ujung, trakea bercabang dua menjadi bronki menuju paru-paru kanan dan paru-paru kiri.  Pada bronki meskipun ukurannya kecil tetap mempunyai cincin tulang rawan. Bronki bercabang disebut bronkioli. Bronkiolus tidak mempunyai cincin tulang rawan. Pada ujung bronkiolus terbentuk gelembung-gelembung alveoli. Dari trakea sampai alveoli terdapat sekitar 23 kali percabangan. Pada alveolus terjadi pertukaran gas. Tiap alveolus diliputi kapiler dan dibungkus oleh lapisan epitel. Paruparu manusia berisi kira-kira 3 juta alveolus, yang luasnya mencapai 70 m2 atau 20 x luas permukaan tubuh. Oksigen dengan mudah berdifusi keluar alveolus dan masuk ke dalam sel-sel darah merah di kapiler. Sebaliknya karbon dioksida berdifusi keluar kapiler dan masuk ke alveolus, yang selanjutnya dikeluarkan dari paru-paru pada waktu ekspirasi.

b. Ekspirasi atau Ekshalasi

Ekspirasi atau ekshalasi sama dengan menghembuskan udara dari paru-paru ke udara luar. Pada saat ekspirasi sekat diafragma dan otototot dada melakukan relaksasi (pengenduran). Diafragma kembali naik, mengecilkan rongga dada, tetapi memperbesar rongga perut. Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan intrapleura dan tekanan udara paru-paru meningkat serta mendorong udara keluar melalui trakea, faring, dan keluar melalui rongga hidung. Demikian pula otot-otot  dada yang mengendur menyebabkan tulangtulang rusuk ke bawah dan melengkung dalam (Gambar 6.6).

 

c. Volume Udara Pernapasan 

 Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara kita bernapas. Dalam keadaan normal, jumlah udara yang keluar masuk pada sekali inspirasi dan sekali ekspirasi dinamakan volume tidal. Volume tidal kira-kira 500 mililiter. Perlu diingat bahwa tidak semua udara yang masuk ke paru-paru digunakan dalam pertukaran gas. Ada sekitar 150 mililiter udara yang menempati bagian-bagian saluran pernapasan di luar alveolus. Oleh karena itu, jika tiap menit kita bernapas 12 kali, udara segar yang mencapai alveolus bukan 500 ml x 12 = 6.000 ml, melainkan (500-150) ml x 12 = 4.200 ml. Jumlah ini dinamakan ventilasi alveolar. Jika melebihi inspirasi normal, udaranya melebihi volume tidal dinamakan volume cadangan inspirasi. Jika ekspirasi aktif melebihi volume tidal, volume udara dinamakan volume cadangan ekspirasi. Udara yang tersisa setelah ekspirasi maksimal disebut volume residu. Kapasitas vital, yaitu jumlah udara paling banyak yang dapat diekspirasi setelah usaha inspirasi maksimal. Volume cadangan inspirasi kurang lebih 3 liter, dan volume cadangan ekspirasi besarnya kurang lebih 1 liter. Volume residu besarnya kurang lebih 1,2 liter. Kapasitas vital merupakan jumlah volume seluruhnya (kecuali residu), besarnya kira-kira 4,8 liter. Jumlah ini diperoleh pada seorang laki-laki muda, dan dapat bertambah atau berkurang bergantung pada umur, jenis kelamin, kebiasaan hidup, dan kesehatan. Kecepatan bernapas pada manusia berbedabeda.

---

Share : Facebook Twitter Google+ Digg

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, Anda akan mendapat kiriman artikel setiap ada artikel yang terbit di Our Akuntansi