Sistem Pernafasan

Hai Sobat elpedia, yuk kita belajar bab Sistem Pernafasan. Belajar interaktif membuat kita lebih aktif.

Sebagai generasi penerus bangsa Indonesia, kita wajib bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia kesuburan tanah dan adanya musim hujan, sehingga banyak tumbuh-tumbuhan yang dapat hidup untuk menyediakan oksigen (O₂) bagi kita dan menyerap karbon dioksida (CO₂).

Gas oksigen (O₂) dan gas karbon dioksida (CO₂) merupakan gas-gas utama yang terlibat dalam proses pernapasan. Seperti apa sistem pernafasan pada manusia? yuk kita pelajari!

A. Struktur dan Fungsi Sistem Pernapasan Manusia

Pernahkah kamu mendengar istilah respirasi?

Respirasi adalah proses pertukaran gas yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Ada tiga proses dasar dalam respirasi manusia.

1. Bernapas atau ventilasi paru-paru, merupakan proses menghirup udara (inhalasi) dan mengembuskan udara (ekhalasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus paru-paru.
2. Respirasi eksternal, merupakan pertukaran gas-gas antara alveolus paru-paru dengan darah di dalam pembuluh kapiler paru-paru.
   Pada proses tersebut darah dalam pembuluh kapiler mengikat O₂ dari alveolus dan melepaskan CO₂ menuju alveolus.
3. Respirasi internal, merupakan pertukaran gas-gas antara darah di dalam pembuluh kapiler jaringan tubuh dengan sel-sel atau jaringan tubuh.
   Pada proses tersebut darah melepaskan O₂ dan mengikat CO₂. Di dalam sel tubuh, O₂ digunakan untuk reaksi metabolisme tubuh, selama proses ini dihasilkan energi berupa ATP dan sisa metabolisme berupa CO₂. Proses yang terjadi di dalam sel tersebut disebut dengan respirasi seluler. Respirasi seluler akan kamu pelajari pada jenjang pendidikan berikutnya.

1. Organ Pernapasan Manusia

Sistem pernapasan manusia tersusun atas hidung, faring (tekak), laring (ruang suara), trakea (tenggorokan), bronkus, dan paru-paru. Perhatikan gambar berikut!

Organ penyusun sistem pernapasan tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan struktur maupun fungsinya. Secara struktural, sistem pernapasan tersusun atas dua bagian utama.

1. Sistem pernapasan bagian atas, meliputi hidung dan faring.
2. Sistem pernapasan bagian bawah, meliputi laring, trakea, bronkus, dan paru-paru.

Secara fungsional, sistem pernapasan tersusun atas dua bagian utama.

1. Zona penghubung, tersusun atas serangkaian rongga dan saluran yang saling terhubung baik di luar maupun di dalam paru-paru. Bagian penghubung, meliputi hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan bronkiolus. Fungsi dari bagian penghubung yaitu menyaring, menghangatkan, dan melembapkan udara serta menyalurkan udara menuju paru-paru.
2. Zona respirasi, tersusun atas jaringan dalam paru-paru yang berperan dalam pertukaran gas yaitu alveolus.

a. Hidung
Hidung merupakan organ pernapasan yang langsung berhubungan dengan udara luar. Hidung dilengkapi dengan rambut-rambut hidung, selaput lendir, dan konka. Yuk kita pelajari fungsinya!

• Rambut-rambut hidung berfungsi untuk menyaring partikel debu atau kotoran yang masuk bersama udara.
• Selaput lendir sebagai perangkap benda asing yang masuk terhirup saat bernapas, misalnya debu, virus, dan bakteri.
• Konka mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh atau menghangatkan udara yang masuk ke paru-paru.

b. Faring
Faring merupakan organ pernapasan yang terletak di belakang (posterior) rongga hidung hingga rongga mulut dan di atas laring (superior). Perhatikan gambar berikut!

Dinding faring, tersusun atas otot rangka yang dilapisi oleh membran mukosa. Kontraksi dari otot rangka tersebut membantu dalam proses menelan makanan. Faring berfungsi sebagai jalur masuk udara dan makanan, ruang resonansi suara, serta tempat tonsil yang berpartisipasi pada reaksi kekebalan tubuh dalam melawan benda asing.

c. Laring
Laring atau ruang suara merupakan organ pernapasan yang menghubungkan faring dengan trakea. Di dalam laring terdapat epiglotis dan pita suara. Perhatikan gambar berikut!

Epiglotis berupa katup tulang rawan yang berbentuk seperti daun dilapisi oleh sel-sel epitel, berfungsi untuk menutup laring sewaktu menelan makanan atau minuman. Apabila ada partikel kecil seperti debu, asap, makanan, atau minuman yang masuk ke dalam laring akan terjadi refleks batuk, yang berfungsi untuk mengeluarkan partikel tersebut dari laring.

d. Trakea
Udara yang telah masuk ke laring selanjutnya masuk ke trakea (batang tenggorokan). Trakea adalah saluran yang menghubungkan laring dengan bronkus.

Trakea memiliki panjang sekitar 10-12 cm dengan lebar 2 cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing yang masuk ke dalam saluran pernapasan.

e. Bronkus
Pada bagian paling dasar dari trakea, trakea bercabang menjadi dua.

Percabangan trakea tersebut disebut dengan bronkus, masing- masing bronkus memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tetapi lebih sempit. Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur, tetapi berselang-seling dengan otot polos.

f. Bronkiolus
Di dalam paru-paru bronkus bercabang-cabang lagi. Bronkiolus merupakan cabang-cabang kecil dari bronkus.

Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveoli).

g. Alveolus
Dinding alveolus tersusun atas satu lapis jaringan epitel pipih. Struktur yang demikian memudahkan molekul- molekul gas melaluinya. Perhatikan Gambar berikut!

Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah, sehingga gas-gas dalam alveolus dapat dengan mudah mengalami pertukaran dengan gas-gas yang ada di dalam darah. Adanya gelembung-gelembung alveolus memungkinkan pertambahan luas permukaan untuk proses pertukaran gas oksigen (O₂) dengan karbon dioksida (CO₂) yang disebut Difusi.

Berikut Video Pembelajaran IPA SMP/MTs : Sistem Pernafasan Pada Manusia

2. Mekanisme Pernapasan Manusia

Pada saat Sobat elpedia bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu menghirup udara (inhalasi/inspirasi) dan mengembuskan udara (ekshalasi/ekspirasi) yang melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dengan alveolus.

Pada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, dan udara masuk ke paru-paru. Pada saat ekspirasi, diafragma dan otot dada berelaksasi, volume rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru. Satu kali pernapasan terdiri atas satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi. Berdasarkan aktivitas otot- otot pernapasan, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan volume rongga dada disebut pernapasan dada. Begitu juga jika kita membesarkan dan mengecilkan volume rongga perut, disebut pernapasan perut.

3. Frekuensi Pernapasan

Ada beberapa faktor yang memengaruhi frekuensi pernapasan di antaranya adalah:

1. Umur, pada umumnya semakin bertambah umur seseorang maka semakin rendah frekuensi pernapasannya.
2. Jenis kelamin, pada umumnya laki-laki lebih banyak bergerak sehingga lebih banyak memerlukan energi.
3. Suhu tubuh, semakin tinggi suhu tubuh maka semakin cepat frekuensi pernapasannya.
4. Posisi tubuh, posisi tubuh sangat berpengaruh terhadap frekuensi pernapasan.
5. Kegiatan atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas memerlukan lebih banyak energi dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan aktivitas seperti duduk santai atau tiduran.

4. Volume Pernapasan

Sobat elpedia berikut ini beberapa macam volume udara yang digunakan dalam proses pernapasan. yuk kita pelajari!

1. Volume tidal, yaitu volume udara yang keluar masuk paru-paru saat tubuh melakukan inspirasi atau ekspirasi biasa (normal), volumenya sekitar 500 mL.
2. Volume cadangan ekspirasi, merupakan volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa. Volume cadangan ekspirasi sekitar 1.500 mL.
3. Volume cadangan inspirasi, yaitu volume udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi secara biasa. Volume cadangan inspirasi sekitar 1.500 mL.
4. Volume residu, yaitu volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru meskipun telah melakukan ekspirasi secara maksimal, volumenya sekitar 1.000 mL.
5. Kapasitas vital paru-paru, yaitu total dari volume tidal + volume cadangan ekspirasi + volume cadangan inspirasi. Kapasitas vital paru-paru sekitar 3.500 mL.
6. Kapasitas total paru-paru, yaitu volume udara yang dapat ditampung secara maksimal dalam paru-paru. Volume kapasitas total paru-paru yaitu volume kapasitas vital paru-paru + volume residu, volumenya sekitar 4.500 mL.

Nah, itulah sahabat elpedia materi bab Sisem Pernafasan pada Manusia, semoga bermanfaat dan dapat membantu dalam memahami materi pelajaran IPA.

BACA JUGA MATERI: Gangguan Sistem Pernafasan Manusia

Untuk megetahui seberapa jauh pemahaman sobat, silahkan kerjakan KUIS SISTEM PERNAFASAN JIKA BERKENAN, SILAHKAN TULIS ULASAN DI KOLOM KOMENTAR. TERIMA KASIH