SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA
Manusia sebagai mahkuk hidup, memiliki ciri-ciri tak ubahnya kucing, pohon ataupun
tanaman lainnya, yakni bernapas. Namun demikian, perlu digarisbawahi bahwa sistem pernapasan
antara mahkluk hidup yang satu dengan yang lain belum tentu sama, bahkan berbeda. Pada manusia
dan tumbuhan misalnya.
Sementara tumbuhan bernapas menggunakan pori-pori stomata di daun dan pori-pori lentisel
di batang, manusia mengandalkan beberapa organ di dalam tubuhnya. Dan ini bukan saja hidung
dan paru-paru, melainkan ada organ lainnya lagi yang berperan sama pentingnya dalam sistem
pernapasan. Apa saja?
Secara garis besar, organ pada sistem pernapasan manusia tersusun atas hidung, faring
(kerongkongan), laring (kotak suara), trakea (tenggorokan), bronkus, dan paru-paru.
1. Hidung
Dalam sistem pernapasan manusia, hidung merupakan organ pernapasan yang paling luar.
Melalui organ ini, udara dari luar – yang tidak hanya mengandung oksigen tetapi juga gas-gas lain
seperti nitrogen, belerang, dan karbondioksida, akan masuk ke dalam tubuh. Fungsi hidung adalah
untuk menghirup udara pernapasan, menyaring udara, menghangatkan udara pernapasan, dan juga
berperan dalam resonansi suara.
Hidung dilengkapi rambut hidung yang berfungsi menyaring partikel debu atau kotoran,
indra pembau, selaput lendir dan konka. Selaput lendir pada hidung berfungsi sebagai perangkap
benda asing yang masuk terhirup saat bernapas, seperti debu, bakteri. Konka memiliki banyak
kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh.
Sedangkan indra pembau berfungsi untuk merasakan bau-bau dari lingkungan.
2. Faring
Faring adalah hulu kerongkongan yang merupakan percabangan dua saluran, yaitu antara
saluran yang menghubungkan mulut-kerongkongan – disebut saluran pencernaan atau orofarings
yang berada pada bagian belakang, dan hidung-tenggorokan – disebut saluran pernapasan atau
nasofarings yang berada pada bagian depan.
Fungsi utama faring dalam sistem pernapasan manusia adalah sebagai saluran pencernaan
yaitu membawa makanan masuk ke dalam kerongkongan. Faring juga berperan dalam proses
masuknya udara ke dalam pita suara untuk menghasilkan suara. Faring juga menjadikan manusia
mungkin untuk bernapas melalui mulut.
3. Laring
Laring atau kotak suara merupakan organ pada leher mamalia yang melindungi trakea dan
terlibat dalam produksi suara. Laring adalah saluran pernapasan yang membawa udara menuju ke
trakea.
Laring disebut kotak suara karena di dalamnya terdapat pita suara. Inimerupakan suatu
saluran yang di kelilingi oleh sembilan tulang rawan yang salah satunya adalah tulang rawan troid,
pada laki-laki dewasa ini yang disebut jakun.
4. Trakea
Organ lainnya yang mengambil bagian dalam sistem pernapasan manusia adalah Trakea.
Trakea merupakan tabung memanjang yang memiliki diameter sekitar 20-25 mm dan panjang
sekitar 10-16 cm. Trakea tersusun dari 20 tulang rawan berbentuk cincin yang kuat, tapi fleksibel.
Dinding trakea tersusun dari cincin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang trediri atas
jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing
yang masuk ke saluran pernapasan. Sehingga kotoran atau debu yang masuk ke dalam tenggorokan
akan didorong ke atas oleh silia dan dikeluarkan melalui mulut dengan mekanisme batuk.
Pada bagian bawah trakea bercabang menjadi dua saluran yang disebut dengan bronkus.
Saluran bercabang ke sebelah kiri menuju paru-paru sebelah kiri dan bercabang ke sebelah kanan
menuju paru-paru sebelah kanan.
5. Bronkus
Percabangan trakea, yang bersambung ke bagian kiri dan kanan paru-paru disebut bronkus.
Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tersusun dari tulang-tulang rawan, hanya saja lebih
sempit. Susunan tulang rawan pada bronkus juga tidak teratur yaitu berselang-seling antara tulang
dan otot.
Bronkus juga berfungsi sebagai penyaring udara tetapi sifatnya hanya sekedar sebagai
penyaring sekunder. Jaringan epitel pada dindingnya menghasilkan lendir yang menangkap kotoran
yang ikut masuk bersama udara. Dinding bronkus sama seperti trakea hanya saja dinding bronkus
lebih tipis jika dibandingkan dengan trakea.
6. Paru-paru
Paru-paru merupakan “aktor utama” di dalam sistem pernapasan manusia. Organ ini
dibungkus oleh selaput rangkap dua yang disebut pleura, yang berfungsi melindungi paru-paru dari
gesekan saat mengembang dan mengempis. Fungsinya adalah menukar oksigen dari udara dengan
karbon dioksida dari darah.
Paru-paru terletak di rongga dada manusi. Antara rongga dada dan rongga perut terdapat
sebuah pembatas yang disebut diafragma. Sekat ini nantinya akan berguna bagi proses memasukkan
udara ke paru-paru (inspirasi) dan mengeluarkan udara dari paru-paru (ekspirasi).
Di dalam paru-paru terdapat organ pernapasan lainnya, seperti bronkiolus yang merupakan
percabangan dari bronkus; dan alveolus yang berperan dalam pertukaran gas oksigen dan gas karbon
dioksida.
Kapasitas Paru-paru
Volume udara yang dapat ditampung paru-paru dalam berbagai fase dalam siklus pernafasan
disebut kapasitas paru-paru. Pada orang dewasa, kapasitas udara di paru-paru rata-rata adalah 6 liter.
Hanya sebagian kecil dari udara yang ditampung oleh paru-paru yang digunakan untuk bernapas.
Ukuran paru-paru sebelah kanan lebih besar dari paru-paru sebelah kiri. Hal ini dikarenakan
paru-paru kanan mempunyai 3 lobus dan sebelah kiri mempunyai 2 lobus.
PERNAPASAN DADA DAN PERUT
Pernapasan dibedakan menjadi dua yakni pernapasan dada dan pernapasan perut.Pernapasan
juga terdiri atas dua fase yaitu fase inspirasi dan juga ekspirasi .Inspirasi ialah proses masukannya
suatu oksigen kedalam tubuh, sedangkan Ekspirasi ialah proses pengeluaran karbondiokasida dari
dalam tubuh.
Kedua fase ini berperan penting dalam mekanisme pernapasan dada dan juga pernapasan
perut, karena pernapasan dada terjadi melalui fase inspirasi serta juga ekspirasi , hal tersebut juga
terjadi pada pernapasan perut.Pada pernapasan perut juga melalui fase inspirasi dan ekspirasi.
Mekanisme Pernapasan Dada dan Perut
Pernafasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk.
Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada
membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar
sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi
semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai
akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara
dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Pernapasan kita itu terjadi secara atomatis pada saat kita beraktivtas bahkan kita sedang tidur.
Menurut tempat terjadinya, pernapasan ada dua yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.
Pernapasan luar terjadi pertukaran antara udara di dalam alveolus dengan udara dari darah dalam
kapiler. Pernapasan dalam terjadi pertukaran udara dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Karena
terdapat organ tubuh yang terlibat dalam pemasukan (inspirasi) maupun pengeluaran udara
(ekspirasi), maka mekanisme pernapasan dibagi menjadi dua yaitu pernapasan dada dan pernapasan
perut.
Pernapasan dada merupakan pernapasan yang melibatkan otot tulang antar rusuk. Mekanismenya
berikut ini:
• Fase inspirasi (pemasukan udara)
1. Ketika tulang rusuk berkontraksi, maka tulang rusuk akan terangkat sehingga volume rongga
dada akan membesar.
2. Ketika terjadi volume dada yang besar maka tekanan udara di dalam paru-paru akan kecil
sehingga udara yang di luar lebih besar dan akan masuk ke paru-paru.
• Fase ekspirasi (pengeluaran udara)
Ketika otot antar tulang rusuk kita relaksasi maka tulang rusuk akan tertekan, sehingga rongga dada
akan mengecil. Akibatnya tekanan udara dalam paru-paru akan membesar sehingga udara akan
keluar.
Pengertian Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot
diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada.
Fase Inspirasi.
Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada
membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk.
Fase Ekspirasi.
Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula,
mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara
keluar dari paru-paru.
Mekanisme Pernapasan Perut
Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Otot diafragma ini yang
membatasi rongga dada dan rongga perut. Berikut melanisme pernapasan perut:
• Fase inspirasi (pemasukan udara)
Ketika terjadi kontraksi pada otot diafragma yang mengembang maka paru-paru juga ikut
mengembang. Tekanan udara pada paru-paru akan mengecil dan udara dari luar akan masuk.
• Fase ekspirasi (pengeluaran udara)
Ketika otot diafragma relaksasi maka rongga dada akan mengecil sehingga tekanan udara pada paru-
paru akan membesar. Maka yang terjadi udara akan keluar dari tubuh.Kesimpulannya adalah terjadi
tekanan. Ketika tekanan udara di dalam paru-paru, maka udara dari dalam tubuh akan keluar. Ketika
tekanan udara dalam paru-paru kecil, maka udara akan masuk ke dalam tubuh. Perlu diingat bahwa
tekanan udara akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan yang rendah.
Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam Pernafasan :
Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut
biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan
yang dimakan.
Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau
sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan
ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang
atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang. Oksigen yang dibutuhkan
berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian
besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel
jaringan tubuh
Ketika otot-otot diafragma mengalami kontraksi ke bagian bawah, rongga pada perut
mengembang, hal ini menyebabkan tekanan negative dalam rongga dada yang mengakibatkan udara
di paksa masuk dalam jumlah besar ke dalam paru-paru dan juga menyebabkan darah mengalir
kembali (venous return) secara optimal ke arah jantung. Hal ini justru memberikan keuntungan bagi
kesehatan diantaranya yaitu :
1. Melancarkan peredaran darah untuk menjaga sistem keseimbangan tubuh secara biologis.
2. Meningkatkan sistem immune atau daya tahan tubuh seiring dengan peredaran darah yang
optimal. – (Baca : Fungsi fibrinogen dalam plasma darah dan Fungsi sel darah merah dalam
tubuh manusia)
3. Mencegah terjadinya infeksi paru-paru dan tentunya pada jaringan organ-organ tubuh lainya.
4. Menstimulasi hormone endorphin yang dapat menenangkan tubuh (relax), sehingga dapat
menurunkan kondisi stress.
5. Otot diafragma yang berlangsung terus menerus dengan tekanan yang teratur ke arah organ
bagian bawah rongga dada seperti usus, hati, dan lambung dapat memberikan efek yang baik
bagi organ tersebut. – (Baca : Bagian-bagian usus besar beserta fungsinya dan sistem
pencernaan pada manusia beserta penjelasannya)
Pernapasan perut ini sebenarnya sudah ada semenjak kita lahir, jika kita perhatikan pada bayi
dan anak-anak yang sedang tertidur, sangat jelas terlihat pada perut mereka yang terlihat membesar
dan mengecil dan ini menunjukan bahwa teknik pernapasan yang mereka gunakan adalah
pernapasan perut.
Semula hal ini sama sekali tidak diketahui dengan pasti apa penyebab semakin dewasa orang
akan berganti cara dan teknik pernapasan menjadi pernapasan menggunakan dada. Akan tetapi
beberapa ilmuwan memberikan beberapa hipotesa bahwa seiring bertambahnya usia maka akan
bertambah pula masalah-masalah yang mereka hadapi, sehingga tingkat stress dapat mengarahkan
mereka secara tidak sadar melakukan pernapasan menggunakan dada.
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
PRAKTIK MEMBUAT MODEL ALAT PERNAPASAN PADA MANUSIA (CARA KERJA PARU-PARU)
I. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang di gunakan dalam praktikum ini meliputi:
• Botol aqua yang besar 2 buah beserta tutupnya
• Selang plastik kecil 1 meter
• Balon besar 2 buah
• Balon kecil 2 buah
• Karet gelang 2 buah
• Plastisin secukupnya
• Lem lilin
• Gunting
• Korek api
• Lilin
II. Cara Kerja
1. Siapkan selang kemudian potong pendek yang panjangnya sekitar 3 cm 2 bagian dan yang agak
panjang sekitar 8 cm 1 bagian.
2. Kedua potongan selang yang pendek salah satu ujungnya dipotong runcing.
3. Kemudian, kedua selang potongan pendek dan satu potongan selang yang agak panjang di satukan
membentuk huruf Y menggunakan lem lilin (usahakan untuk aliran udara dalam selang yang
membentuk Y tidak tersumbat lem lilin).
4. Buat dua bentuk Y dari selang.
5. Ambil kedua buah aqua, potong masing-masing bagian bawah botol aqua, sekitar setengah botol
menggunakan gunting.
6. Ambil dua buah balon besar, potong bagian bawahnya, kemudian tutup lubang botol dengan
potongan balon.
7. Lubangi tutup botol aqua, seukuran diameter selang plastik.
8. Ambil balon kecil dan ikat pada selang plastik yang tadi dibentuk huruf Y, masing-masing selang
bentuk Y ikatkan 2 buah balon kecil pada bagian selang potongan pendek. Bagian potongan selang
panjangnya dilewatkan melalui tutup botol.
9. Masukkan selang plastik yang diikat balon ke dalam mulut botol. Kemudian tutup rapat mulut botol.
Tambahkan plastisin pada tutup botol di sekitar selang agar tidak ada celah.
10. Tarik balon bagian bawah botol ke bawah, perhatikan apa yang terjadi dengan balon yang ada di
dalam botol.
III. Hasil Pengamatan/ Hasil Kerja
Berdasarkan hasil pengamatan tentang cara kerja paru-paru dalam praktikum yang telah
dilaksanakan menggunakan model paru-paru yang telah dibuat, hasil pengamatan dapat dilihat
sebagai berikut:
No. Perlakuan pada balon bagian bawah Perubahan yang terjadi pada balon dalam
botol
1. Ditarik (Dijawab oleh siswa)
2. Dikembalikan pada keadaan semula (Dijawab oleh siswa)
1. Jika memperhatikan model paru-paru yang telah dibuat, bagaimanakah yang menggambarkan batang
tenggorokan, paru-paru, rongga dada dan diafragma?
Jawab:
• ... disamakan dengan batang tenggorokan.
• ... disamakan dengan rongga dada.
• ...disamakan dengan paru-paru.
• ...disamakan dengan diafragma.
2. Apa yang terjadi pada kedua balon kecil setelah kalian hembuskan nafas melalui sedotan?
Jawab:............................................................................................................................................
3. Apa yang terjadi bila balon bagian bawah ditarik kebawah?
Jawab:............................................................................................................................................
4. Apa yang terjadi bila balon bagian bawah dilepas kembali?
Jawab:.............................................................................................................................................
5. Tuliskan secara urut proses pernapasan inspirasi dan ekspirasi?
Jawab:...............................................................................................................................................
Uraikanlah kesimpulan yang kalian dapat dari praktik cara kerja paru-paru yang telah kalian lalui!
a. Pernapasan perut
1) Inspirasi =terjadi bila ...........................................................................................................................
2) Ekspirasi=terjadi bila ............................................................................................................................
b. Pernapasan dada
1) Inspirasi=terjadi bila ...................................................................................................
2) Ekspirasi=terjadi bila..................................................................................................
Selamat Mengerjakan