MEKANISME PERNAPASAN MANUSIA

 Mekanisme dalam Sistem Pernapasan 

Menurut Kus Irianto (2008), mekanisme terjadinya pernapasan terbagi dua yaitu:

1. Inspirasi
   Sebelum menarik napas / inspirasi kedudukan diafragma melengkung ke arah rongga dada, dan otot-otot dalam keadaan mengendur. Bila otot diafragma berkontraksi, maka diafragma akan mendatar. Pada waktu inspirasi maksimum, otot antar tulang rusuk berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat. Keadaan ini menambah besarnya rongga dada. Mendatarnya diafragma dan terangkatnya tulang rusuk, menyebabkan rongga dada bertambah besar, diikuti mengembangnya paru-paru, sehingga udara luar melalui hidung, melalui batang tenggorok (bronkus), kemudian masuk ke paru-paru.
2. Ekspirasi
   Ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan intratorakal. Proses ekspirasi terjadi apabila otot antar tulang rusuk dan otot diafragma mengendur, maka diafragma akan melengkung ke arah rongga dada lagi, dan tulang rusuk akan kembali ke posisi semula. Kedua hal tersebut menyebabkan rongga dada mengecil, sehingga udara dalam paru-paru terdorong ke luar. Inilah yang disebut mekanisme ekspirasi.

Gambar Mekanisme Inspirasi dan Ekspirasi

Proses Pertukaran Gas dalam Paru

Oksigen merupakan zat kebutuhan utama dalam proses pernafasan. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di lingkungan sekitar. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida dan uap air. Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi.

Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan.

Saluran pernapasan atau traktus respiratorius (respiratory tract) adalah bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai tempat lintasan dan tampat pertukaran gas yang diperlukan untuk proses pernapasan. Saluran ini berpangkal pada hidung atau mulut dan berakhir pada paru-paru.

Menurut Pearce (2002), paru-paru berfungsi sebagai tempat pertukaran gen dan gas karbonioksida. Saat proses pernafasan terjadi, oksigen masuk melalui trakea dan pipa bronchial ke alveoli, dan erat hubungannya dengan darah di dalam kapiler pulmonaris. Oksigen dari darah merah yang akan dibawa ke jantung dipisahkan oleh membran alveoli kapiler kemudian akan dipompa di dalam arteri ke semua bagian tubuh. Darah meninggalkan paru-paru pada tekanan oksigen 10 mmHg dan pada tingkat ini hemoglobinnya 95% jenuh oksigen.

Pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara darah dan udara berlangsung di alveolus paru-paru. Pertukaran tersebut diatur oleh kecepatan dan didalamnya aliran udara timbal balik (pernafasan), dan tergantung pada difusi oksigen dari alveoli ke dalam darah kapiler dinding alveoli. Hal yang sama berlaku pada gas dan uap yang terhidup paru-paru yang merupakan jalur masuk terpenting dari bahan-bahan berbahaya lewat udara pada paparan kerja.

Mekanisme Sistem Kerja Pernapasan

Terdapat beberapa mekanisme yang berperan membawa udara ke dalam paru sehingga pertukaran gas dapat berlangsung. Fungsi mekanisme pergerakan udara masuk dan keluar dari paru disebut ventilasi. Mekanisme ini dilaksanakan oleh sejumlah komponen yang saling berinteraksi.

Pompa pernafasan merupakan pompa yang bergerak maju mundur dan mempunyai dua komponen penting yaitu volume elastis paru itu sendiri dan dinding yang mengelilingi paru.

Dinding tersebut terdiri dari rangka, jaringan rangka thoraks, diafragma, isi abdomen serta dinding abdomen. Otot-otot pernafasan yang merupakan bagian dinding thoraks adalah sumber kekuatan untuk menghembuskan pompa. Diafragma dibantu oleh otot-otot yang dapat mengangkat tulang iga dan sternum merupakan otot utama yang ikut berperan dalam peningkatan volume paru dan rangka thoraks selama inspirasi.
Otot-otot pernapasan 13 diatur oleh pusat pernafasan yang terdiri dari neuron dan reseptor pada pons dan medulla oblongata. Pusat pernafasan merupakan bagian sistem saraf yang mengatur semua aspek pernafasan.
Faktor utama pada pengaturan pernafasan adalah respon dari pusat kemoreseptor dalam pusat pernafasan terhadap tekanan parsial (tegangan) karbondioksida (PaCO2) dan pH darah arteri. Peningkatan PaCO2 atau penurunan pH merangsang pernafasan. Penurunan tekanan parsial O2 dalam darah arteri PaO2 dapat juga merangsang ventilasi. Kemoreseptor perifer yang terdapat dalam badan karotis pada bifurkasio arteria karotis komunis dan dalam badan aorta pada arkus aorta peka terhadap penurunan PaO2 dan pH serta peningkatan PaCO2. Akan tetapi PaO2 harus turun dari nilai normal kira-kira sebesar 90 sampai 100 mmHg hingga mencapai sekitar 60 mmHg sebelum ventilasi mendapat rangsangan yang cukup berarti (Price dan Wilson, 2006).
Menurut Martini (2001), pada saat inspirasi mencapai batas tertentu terjadi stimulasi pada reseptor regangan dalam otot polos paru untuk menghambat aktivitas neuron inspirasi. Dengan demikian reflek ini mencegah terjadinya over inflasi paru-paru saat aktivitas berat. Mekanisme ini disebut dengan Hering- Breuer Refleks 3. Refleks ini dibagi menjadi:

1. Refleks Inflasi
   Untuk menghambat over ekspansi paru-paru saat pernafasan kuat. Reseptor reflek ini terletak pada jaringan otot polos di sekeliling bronkiolus dan distimulasi oleh ekspansi paru-paru.
2. Refleks Deflasi
   Untuk menghambat pusat ekspirasi dan menstimulasi pusat inspirasi saat paru-paru mengalami deflasi. Reseptor reflek ini terletak di dinding alveolar. Berfungsi secara normal hanya ketika ekshalasi maksimal, saat pusat inspirasi dan ekspirasi aktif.

sumber : https://www.dictio.id/t/bagaimana-mekanisme-pernapasan-pada-manusia/13786/2