Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

Proses pernapasan pada manusia dapat terjadi secara sadar maupun secara tidak sadar. Pernapasan terjadi secara sadar contohnya ketika kita melakukan latihan pernapasan (yoga). Pernapasan terjadi secara tidak sadar contohnya terjadi ketika kita tidur.

Tujuan proses pernapasan adalah untuk memperoleh energi. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengadung karbon dioksida dan uap air. Pernapasan dibagi menjadi tiga proses dasar pernapasan yaitu:

1. Proses pertama adalah inspirasi dan ekspirasi udara antara paru-paru dan atmosfer.
2. Proses kedua respirasi adalah pertukaran gas antara paru-paru dan darah.
3. Proses ketiga adalah respirasi internal atau respirasi jaringan yang merupakan pertukaran gas antara darah dengan sel-sel tubuh.

1. Pernapasan Luar dan Dalam

Menurut tempat terjadinya pertukaran gas, maka pernapasan dapat dibedakan atas dua jenis yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

1. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler.
2. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Energi yang dihasilkan dari proses respirasi sel dalam hati, jantung, otak, sebanyak 38 ATP. Selain dalam sel-sel tersebut, energi juga dihasilkan organ lain sebanyak 36 ATP.

2. Inspirasi dan Ekspirasi

Dalam pernapasan selalu terjadi dua siklu yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi adalah proses menghirup udara dan ekspirasi adalah proses menghembuskan udara.

1. Inspirasi terjadi jika otot-otot antartulang rusuk melakukan kontraksi sehingga tulang dada terangkat ke atas. Saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga letaknya mendatar, kemudian diafragma akan mendesak rongga perut, sehingga rongga dada membesar, dengan demikian maka paru-paru akan membesar, tekanan udara rendah dan udara masuk.
2. Ekspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk berelaksasi, yaitu keadaan di mana tulang rusuk dan tulang dada turun kembali pada kedudukan semula sehingga rongga dada mengecil. Ekspirasi juga terjadi ketika otot diafragma berelaksasi kembali, rongga dada mengecil dan paru-paru mengecil. Oleh karena volume paru-paru berkurang maka tekanan udara dalam paru-paru bertambah, akibatnya udara keluar.

3. Pernapasan Dada dan Perut

Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

1. Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk (muskulus interkostalis). Saat fase inspirasi, otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga rongga dada mengembang dan mengakibatkan tekanan udara rongga paru-paru menjadi lebih rendah dari tekanan udara luar yang menyebabkan udara dari luar masuk ke dalam paru-paru. Saat fase ekspirasi, otot antartulang rusuk berelaksasi sehingga rongga dada menjadi kecil dan udara keluar dari paru-paru.
2. Pernapasan perut adalah pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Saat fase inspirasi, diafragma menjadi datar sehingga rongga dada dan paru-par mengembang sehingga udara masuk ke paru-paru. Sedangkan saat fase ekspirasi, diafragma melengkung sehingga paru-paru mengecil dan udara keluar dari paru-paru.