Mekanisme Pernapasan

Diposting pada

Selamat datang di Pakdosen.co.id, web digital berbagi ilmu pengetahuan. Kali ini PakDosen akan membahas tentang Mekanisme Pernapasan? Mungkin anda pernah mendengar kata Mekanisme Pernapasan? Disini PakDosen membahas secara rinci tentang pengertian, mekanisme, jenis, inspirasi, ekspirasi, macam, kapasitas, energi dan tahapan. Simak Penjelasan berikut secara seksama, jangan sampai ketinggalan.

Mekanisme Pernapasan: Pengertian Serta Jenis-Jenisnya

Pengertian Mekanisme Pernapasan

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.

Mekanisme Pernapasan Pada Manusia

Berikut ini terdapat 2 bagian dari mekanisme pernapasan pada manusia, yakni sebagai berikut:

  • Pernapasan Dada

Otot yang berfungsi dalam pernapasan dada ialah otot antar tulang rusuk maupun interkostal. Otot ini dibedakan menjadi 2 bagian yakni otot interkostal eksternal ialah otot antar tulang rusuk yang berfungsi membawa tulang rusuk dan otot interkostal internal ialah otot antar tulang rusuk yang berfungsi mendaratkan tulang rusuk ke lokasi awal. Ketika otot-otot antar tulang rusuk luar penyusutan, tulang rusuk mengemuka sehingga bagian rongga dada  akan mengembang. Dampaknya, himpitan udara pada rongga dada lebih kecil ketimbang himpitan udara paru-paru sehingga menggerakkan paru-paru membesar dan himpitannya berganti menjadi kecil ketimbang himpitan udara bebas. Kemudian akan terbentuk aliran udara dari luar ke dalam rongga paru-paru melewati rongga hidung, batang tenggorokan, bronkus serta alveolus. Proses diatas disebut dengan inspirasi. Ketika otot-otot antar tulang rusuk dalam penyusutan, tulang rusuk akan kembali ke lokasi awal sehingga mengapit dinding paru-paru. Dampaknya, rongga paru-paru menjadi berkurang dan himpitan udara di dalamnya bertambah. Hal ini menimbulkan udara dalam rongga paru-paru terdesak ke luar. Proses diatas disebut dengan ekspirasi.


  • Pernapasan Perut

Otot yang berfungsi dalam pernapasan perut ialah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Ketika otot diafragma penyusutan, kemudian keadaan diafragma akan horizontal. Dampaknya, bagian rongga dada meningkat besar, sehingga tekanan udara di dalamnya berkurang. Pengurangan himpitan udara akan diikuti membesarnya paru-paru, hal ini berdampak terjadinya aliran udara ke dalam paru-paru. Proses diatas disebut dengan inspirasi. Ketika otot diafragma bertensi dan otot dinding perut penyusutan, isi rongga perut akan terdorong ke arah diafragma, sehingga posisi diafragma akan lengkung ke arah rongga dada. Dampaknya, bagian rongga dada berkurangdan himpitannya menjadi berkembang sehingga bisa berdampak isi rongga paru-paru terdesak ke luar. Proses diatas disebut dengan ekspirasi.

Baca Lainnya :  Denudasi Adalah

Jenis Udara Pernapasan Pada Manusia

Berikut ini terdapat beberapa jenis udara pada pernapasan pada manusia, yakni sebagai berikut:

1. Udara Komplementer

Udara komplementer ialah udara yang tinggal bisa diterima ke dalam paru-paru secara maksimum, sehabis menjalankan inspirasi umum. Banyaknya udara komplementer ialah sekitar 2500 sampai 3000 ml.


2. Udara Suplementer

Udara suplementer ialah udara yang tinggal bisa dihembuskan dari paru-paru secara maksimum, sehabis Udara ekspirasi umum. Banyaknya udara suplementer ialah sekitar 1250 sampai 1300 ml.


3. Volume Tidal

Udara vidal ialah udara yang datang dan pergi ke paru-paru pada saat pernapasan umum. Bagian udara yang masuk dan datang dan pergi sebanyak sekitar 500 ml.


4. Udara Residu

Udara residu ialah udara yang tertinggal di dalam paru-paru, yang berperan untuk melindungi agar paru-paru konsisten dalam bentuk membesar. Banyaknya udara residu adalah 1200 ml.


Inspirasi dan Ekspirasi

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

  • 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.
  • 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.

Macam-Macam Pernapasan Manusia Berdasrkan Otot yang Berperan Aktif

Berdasarkan otot yang berperan aktif, maka pernapasan manusia dan mamalia dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu sebagai berikut.

1. Pernapasan dada

Pernapasan dada dapat dibagi ke dalam dua keadaan yaitu, sebagai berikut.

  • Inspirasi

Inspirasi adalah keadaan bila otot antar tulang rusuk berkontraksi dan tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Melalui proses Inspirasi ini, tekanan udara di paru-paru menjadi kecil sehingga udara di luar yang mempunyai tekanan lebih besar akan masuk ke dalam paru-paru.


  • Ekspirasi

Ekspirasi adalah keadaan bila otot-otot antar tulang rusuk mengalami relaksasi dan tulang-tulang rusuk tertekan sehingga rongga dada akan mengecil. Melalui proses Ekspirasi ini, tekanan udara di paru-paru akan membesar dan udara keluar.


2. Pernapasan perut

1. Inspirasi

Inspirasi adalah keadaan bila diafragma berkontraksi sehingga mendatar, dan rongga dada membesar. Keadaan ini menyebabkan tekanan udara di paru-paru mengecil hingga udara luar dapat masuk.


2. Ekspirasi

Ekspirasi adalah keadaan bila otot diafragma mengalami relaksasi, dan rongga dada mengecil. Akibatnya tekanan di paru-paru membesar sehingga udara keluar.


Kapasitas Volume Udara Pernapasan Paru-paru

Tahukah kalian bahwa jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung dari cara kita bernapas. Berikut ini adalah penjelasan tentang kapasitas volume udara pernapasan yang dapat dihirup dan dikeluarkan oleh paru-paru.

  • Udara pernapasan (tidal volume)
    Udara pernapasan (tidal volume) adalah udara yang dihirup dan dikeluarkan dalam keadaan biasa (sekitar 500 cc). Setelah menghembuskan udara sebesar 500 cc masih tersisa 2500 cc lagi di paru-paru.
  • Udara komplementer
    Udara komplementer adalah udara sebanyak 1500 cc yang masih dapat dihirup lagi dengan cara inspirasi yang maksimum, setelah inspirasi biasa.
  • Udara cadangan
    Udara cadangan adalah udara sebanyak 1500 cc yang dapat diembuskan lagi pada ekspirasi maksimum dengan mengerutkan otot perut kuat-kuat.
  • Udara residu (udara sisa)
    Udara residu (udara sisa) adalah udara sebanyak 1000 cc yang tidak dapat dihembuskan lagi, dan menetap pada paru-paru.

Energi Pernapasan

Energi hasil pernapasan adalah energi kimia yang kita kenal dengan sebutan ATPATP dibentuk melalui 3 tahapan. Tahapan pembentukan ATP adalah glikolisis, daur krebs, dan transfer elektron.

ATP dibentuk melalui pemecahan glukosa.

Secara sederhana proses pemecahan glukosa hingga menghasilkan energi adalah, dapat ditampilkan sebagai berikut:

C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O+38 ATP

Tahapan-Tahapan Pernapasan

Berikut ini ada tiga langkah dalam proses respirasi yaitu ventilasi paru, perfusi paru dan difusi.

  • Ventilasi Paru

Ventilasi paru adalah proses keluar masuknya udara dari dan ke paru. Ventilasi paru mencakup gerakan dasar atau kegiatan bernafas atau inspirasi dan ekspirasi. Udara yang masuk dan keluar terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara intrapleura dengan tekanan atmosfer, dimana pada saat inspirasi tekanan intrapleural lebih negatif (752 mmHg) dari pada tekanan atmosfer (760 mmHg) sehingga udara akan masuk ke alveoli.
Hukum Boyle’s :

Jika volume meningkat maka tekanan menurun

Jika volume menurun maka tekanan meningkat

Kepatenan ventilasi tergantung pada faktor :

  1. Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan nafas akan menghalangi masuk dan keluarnya udara dari dan ke paru.
  2. Adekuatnya sistem saraf pusat dan pusat pernafasan.
  3. Adekuatnya pengembangan dan pengempisan paru-paru
  4. Kemampuan otot-otot pernafasan seperti diafragma, eksternal interkosta, internal interkosta, otot abdominal.

  • Perfusi Paru

Perfusi paru adalah gerakan darah yang melewati sirkulasi paru untuk dioksigenasi, dimana pada sirkulasi paru adalah darah deoksigenasi yang mengalir dalam arteri pulmonaris dari ventrikel kanan jantung. Darah ini memperfusi paru bagian respirasi dan ikut serta dalam proses pertukaran oksigen dan karbondioksida di kapiler dan alveolus. Sirkulasi paru merupakan 8-9% dari curah jantung. Sirkulasi paru bersifat fleksibel dan dapat mengakodasi variasi volume darah yang besar sehingga dapat dipergunakan jika sewaktu-waktu terjadi penurunan volume atau tekanan darah sistemik. Adekuatnya pertukaran gas dalam paru dipengaruhi oleh keadaan ventilasi dan perfusi. Pada orang dewasa sehat pada saat istirahat ventilasi alveolar (volume tidal = V) sekitar 4,0 lt/menit, sedangkan aliran darah kapiler pulmonal (Q) sekitar 5,0 lt/menit, sehingga rasio ventilasi dan perfusi adalah :
Alveolar ventilasi (V) = 4,0 lt/mnt = 0,8

Aliran darah kapiler pulmonar(Q) 5,0 lt/mnt

Besarnya rasio ini menunjukkan adanya keseimbangan pertukaran gas. Misalnya jika ada penurunan ventilasi karena sebab tertentu maka rasio V/Q akan menurun sehingga darah yang mengalir ke alveolus kurang mendapatkan oksigen. Demikian halnya dengan jika perfusi kapiler terganggu sedangkan ventilasinya adekuat maka terjadi penigkatan V/Q sehingga daya angkut oksigen juga akan rendah.


  • Difusi

Difusi adalah pergerakan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Oksigen terus menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan karbondioksida (CO2) terus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membran kapiler. Perbedaan tekanan pada area membran respirasi akan mempengaruhi proses difusi. Misalnya pada tekanan parsial (P) O2 di alveoli sekitar 100 mmHg sedangkan tekanan parsial pada kapiler pulmonal 60 mmHg sehingga oksigen akan berdifusi masuk dalam darah. Berbeda halnya dengan CO2 dengan PCO2 dalam kapiler 45 mmHg sedangkan alveoli 40 mmHg maka CO2 akan berdifusi keluar alveoli.


Demikian Penjelasan Materi Tentang Mekanisme Pernapasan: Pengertian, Mekanisme, Jenis, Inspirasi, Ekspirasi, Macam, Kapasitas, Energi dan Tahapan Semoga Materinya Bermanfaat Bagi Siswa-Siswi.