Mekanisme Pernapasan

Respirasi atau pernapasan selalu berlangsung setiap saat karena sistem pernapasan diatur oleh sistem saraf otonom atau saraf bawah sadar. Bagaimana mekanisme pernapasan yang terjadi pada tubuh kita? Bagaimana proses masuknya udara dari luar tubuh ke dalam paru-paru dan sebaliknya? Kita ingat bahwa sifat udara adalah bergerak dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Dengan demikian, keluar masuknya udara dari dan ke dalam paru-paru juga dipengaruhi oleh perbedaan tekanan antara udara dalam rongga dada dan udara di lingkungan (di luar tubuh). Apabila tekanan udara di luar tubuh lebih besar, udara akan masuk. Sebaliknya, jika tekanan udara dalam rongga dada lebih besar, udara akan bergerak keluar.

mekanisme pernapasan


Mekanisme masuknya udara dari luar ke dalam paru-paru disebut inspirasi, sedangkan proses keluarnya udara dari dalam paru-paru disebut ekspirasi.

1. Inspirasi

Inspirasi merupakan proses aktif yang dilakukan oleh kerja otot (memerlukan kontraksi otot).

  • Otot interkostal eksternal berkontraksi, tulang rusuk terangkat ke atas dan ke depan, volume rongga dada membesar, paru-paru yang bersifat elastis mengembang, tekanan udara paru-paru mengecil, maka udara dari luar masuk ke dalam paru-paru. Mekanisme ini mampu memasukkan udara pernapasan ke dalam paru-paru sekitar 25% pada pernapasan normal.
  • Otot diafragma berkontraksi, sehingga diafragma yang semula melengkung berubah menjadi datar, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, tekanan udara paru-paru mengecil, maka udara dari luar masuk ke dalam paru-paru. Mekanisme ini mampu memasukkan udara pernapasan ke dalam paru-paru sekitar 75% pada pernapasan normal.
  • Pada inspirasi kuat, kontraksi otot-otot tambahan yang terletak di leher, mampu mengangkat sternum (tulang dada) dan dua tulang rusuk pertama sehingga memperbesar volume rongga dada.

2. Ekspirasi

Ekspirasi, merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot.

  • Otot interkostal luar relaksasi, tulang rusuk turun kembali, volume rongga dada menyempit, paru-paru mengecil, tekanan udara paru-paru menjadi besar, maka udara keluar dari paru-paru.
  • Otot diafragma relaksasi, sehingga diafragma yang mendatar berubah menjadi melengkung kembali, volume rongga dada menyempit, paru-paru mengecil, tekanan udara paru-paru menjadi besar, maka udara keluar dari paru-paru.
  • Pada ekspirasi kuat, kontraksi otot interkostal dalam membantu menarik tulang rusuk ke bawah, dan kontraksi otot dinding abdomen (perut) menyebabkan diafragma terdorong ke atas, ke dalam rongga dada, sehingga rongga dada semakin menyempit.

Keluar masuknya udara pernapasan ini melibatkan rongga dada dan rongga perut sehingga keluar masuknya udara dapat dibedakan menjadi pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada adalah pernapasan yang terjadi akibat gerakan otot antartulang rusuk, sedangkan pernapasan perut adalah pernapasan yang terjadi akibat aktivitas otot-otot diafragma yang terletak di antara rongga dada dan rongga perut.

1. Mekanisme Pernapasan Dada

Pada saat otot antartulang rusuk berkontraksi, tulang-tulang rusuk akan naik dan rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan udara di dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan udara di luar sehingga udara luar masuk ke paru-paru (inspirasi). Sementara itu, pada saat otot antartulang rusuk berelaksasi atau mengendur, tulang rusuk akan turun sehingga rongga dada menjadi kecil atau kembali ke ukuran semula. Akibatnya, tekanan udara di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan udara di luar rongga dada. Hal ini menyebabkan udara dalam rongga dada terdorong keluar dari paru-paru (ekspirasi) menuju hidung atau mulut.

2. Mekanisme Pernapasan Perut

Pada saat otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma menjadi mendatar. Akibatnya, rongga dada membesar dan tekanan udara menjadi kecil sehingga udara luar masuk ke dalam paru-paru (inspirasi). Sebaliknya, pada saat otot diafragma berelaksasi (kembali ke posisi semula), rongga dada mengecil dan tekanan udara menjadi lebih besar. Akibatnya, udara keluar dari paru-paru (ekspirasi).

Ketika kita mengembuskan napas, paru-paru tidak menjadi kosong sama sekali. Hal itu disebabkan darah secara konstan mengalir melewati paru-paru dalam perjalanannya ke seluruh tubuh sehingga selalu ada oksigen yang dapat diambil oleh paru-paru. Bahkan, jika kita mengembuskan napas sekuat-kuatnya, sekitar seperlima bagian paru-paru tetap berisi udara. Pada saat inspirasi, jutaan alveoli (gelembung udara) terisi udara seperti balon-balon kecil, sedangkan selama ekspirasi, udara keluar dari alveoli sehingga “balon-balon” kecil tersebut mengempis.


Itulah penjelasan mengenai mekanisme pernapasan. Semoga bermanfaat.

Sumber:

Irnaningtyas.(2014).Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Erlangga:Jakarta.

Pujiyanto, Sri.(2012). Menjelaajah Dunia BIOLOGI Untuk kelas X SMA dan MA. Platinum: Solo

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *