Mekanisme sistem pernapasan dada dan perut manusia – Kita selaku makhluk hidup pasti sering bernapas bukan?
Coba tutup lubang hidung sebentar!
Ya, sobat akan merasa sesak napas alasannya oksigen dari udara luar tidak masuk ke dalam badan sehingga menyebabkan hipoksia pada paru-paru.
Hipoksia yaitu sebuah keadaan badan yang kelemahan oksigen.
Apa tujuan kita bernafas?
Tentu saja untuk bertahan hidup.
Mekanisme Pernapasan Manusia
Bernapas berarti menghirup dan menghembuskan napas secara bergantian, terorganisir, berirama dan terus menerus. Pernapasan ialah tindakan refleks yang terjadi pada otot-otot pernapasan.
Pusat pernapasan kita berada di sumsum tulang penyambung atau bahasa latinnya medulla oblongata yang bertugas untuk mengontrol reflek pernafasan manusia.
Terdapat 2 jenis mekanisme pernapasan yaitu:
1. Inspirasi
Sebelum menghirup udara yang ada di luar, posisi diafragma mencekung ke arah rongga dada dan otot-otot menjadi rileks. Namun dikala diafragma berkontraksi menjadi rata dan otot-otot di antara tulang rusuk ikut berkontraksi, akan menyebabkan tulang rusuk terangkat. Kondisi ini meningkatkan ukuran rongga dada.
Namun saat diafragma diratakan dan tulang rusuk terangkat untuk menambahrongga dada. Selanjutnya paru-paru mengembang, memungkinkan udara dari luar masuk melewati hidung, lewat trakea (bronkus), dan lalu ke paru-paru.
2. Ekspirasi
Ekspirasi ialah mekanisme pernapasan dengan proses pasif dan tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan rongga dada.
Proses pernafasan terjadi saat otot-otot antara tulang rusuk dan diafragma rileks, diafragma menekuk ke arah rongga dada lagi, dan tulang rusuk kembali ke posisi semula.
Kedua hal tersebut akan menyebabkan rongga dada mengecil, sehingga mengeluarkan udara dari paru-paru. Ini disebut mekanisme pernafasan ekspirasi.
Sistem Pernapasan Manusia
Apakah sahabat tahu ada berapa bentuk pernapasan manusia?
Ya, ada dua bentuk pernapasan, adalah pernapasan luar dan pernapasan dalam.
Pernapasan luar disebut juga respirasi eksternal meliputi proses menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dan uap air antara orang dan lingkungan.
Sedangkan pernapasan dalam disebut respirasi internal sebab proses pernapasan ini terjadi di dalam sel, yakni di sitoplasma dan mitokondria.
Pernapasan dalam adalah proses mennyerap energi dalam bentuk ATP (adenosin tri fosfat) dari glukosa dalam kuliner yang telah sahabat makan.
Bagaimana proses terjadinya respirasi internal pada badan kita?
Ada 3 langkah utama yang terjadi ketika respirasi sel, ialah:
- Glikolisis, adalah proses penguraian glukosa secara aerobik atau anaerobik menjadi dua molekul piruvat 3-karbon di dalam sitoplasma;
- Siklus Krebs, adalah proses penggunaan molekul 2-karbon turunan piruvat (asetil-KoA) untuk menghasilkan karbon dioksida dan memuat molekul piruvat ke mitokondria secara aerobik;
- Transfer elektron, ialah proses pembawa energi (NADH) memasuki rantai transfer elektron untuk menghasilkan ATP.
Secara keseluruhan pernapasan yakni proses dari menghirup oksigen (O2) dari udara luar, kemudian menyerap oksigen. Selanjutnya memakai oksigen untuk oksidasi biologis, dan lalu mengeluarkan karbon dioksida (CO2) selaku limbah pernapasan.
Apa yang kau tahu perihal oksidasi biologis?
Ya, suatu kejadian yang terjadi di sel-sel badan kita. Yang mana oksigen memperabukan zat makanan untuk menerima energi, ini ialah oksidasi biologis.
Oleh sebab itu, tujuan bergotong-royong dari bernafas adalah untuk mendapatkan energi.
Apa relevansinya hasil sistem pernapasan insan dengan hasil pencernaan makanan?
Respirasi atau bernapas yaitu proses pembebasan energi kimia yang ada dalam makanan menjadi energi yang manusia perlukan untuk hidup.
Bernapas yakni proses yang terjadi secara otomatis bahkan saat sahabat sedang tidur. Ini sebab bahu-membahu bernapas dipengaruhi oleh metode saraf otonom.
Berdasarkan daerah terjadinya pertukaran gas, terdapat 2 jenis pernapasan pada insan, adalah:
Pernapasan Dalam
Bernapas adalah suatu prosedur pengambilan oksigen dari darah ke dalam jaringan (sel) dan mengeluarkan karbon dioksida dari jaringan (sel) ke dalam darah. Oksigen yang masuk ke dalam sel menghasilkan energi.
Proses pernapasan dalam berjalan di sel-sel organ tubuh manusia yang disebut mitokondria. Sedangkan prosesnya terjadi melalui empat tahap reaksi berikut:
- Tahap glikolisis
- Tahap antara glikolisis dan siklus krebs
- Siklus Krebs atau sebutan yang lain siklus asam sitrat.
- Sistem sitokrom
Dalam empat tahapan insiden di atas, pernapasan dalam memiliki persamaan kimia selaku berikut:
C6H12O6 + 6 O2 ———–> 6 CO2 + 6 H2O + Energi
Pernapasan Luar
Ini ialah mekanisme proses di mana oksigen di udara luar memasuki darah lewat respirator, dan karbon dioksida dan air dalam darah dibuang ke respirator.
Jika kita lihat dari cara menghirup udara, pernapasan insan terbagi menjadi pernapasan dada dan pernapasan perut yaitu dua sistem pernapasan yang paling lazim.
Seperti halnya dengan bergerak, kita dapat bernapas secara sederhana tetapi juga terlihat rumit. Semua orang dapat melakukannya sebab itu terjadi secara tidak sadar.
Sobat tidak perlu mencar ilmu bagaimana cara bernapas dengan benar. Karena itu terjadi secara alamiah.
Namun untuk menambah wawasan sobat, pasti ada baiknya mengetahui proses yang terjadi dalam pernapasan ini.
Sistem Pernapasan Dada
Dalam pernapasan dada, otot yang berperan penting adalah otot di antara tulang rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibagi menjadi dua bab yakni,
- Tulang rusuk luar yang berperan mengangkat tulang rusuk
- Tulang rusuk bab dalam yang berperan menurunkan tulang rusuk atau mengembalikan tulang rusuk ke posisi semula.
Proses Inspirasi dan Ekspirasi
Mula-mula kita menghirup udara melalui hidung. Kemudian otot-otot di antara tulang rusuk luar berkontraksi, tulang rusuk terangkat, yang memajukan volume dada.
Bertambahnya ukuran menimbulkan tekanan di rongga dada lebih kecil ketimbang tekanan di rongga dada bagian luar.
Karena kecilnya tekanan dada di dalam rongga dada akan mengakibatkan pemikiran udara masuk dari luar ke dalam paru-paru kita, proses ini disebut proses “ide”.
Saat kita mengeluarkan udara melalui lisan, maka otot-otot internal berkontraksi, dan tulang rusuk kembali ke posisi semula, sehingga terjadi peningkatan tekanan internal.
Udara di paru-paru dikompresi di rongga dada dan fatwa udara terdorong keluar dari tubuh. Proses ini disebut “ekspirasi“. (Baca Juga: Organ Pernapasan Manusia)
Sistem Pernapasan Perut
Pada pernapasan perut ini, otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot dinding perut.
Proses Inspirasi dan Ekspirasi
Pertama-tama kita menghirup udara melalui hidung. Sehingga udara masuk ke paru-paru.
Kemudian kita akan mengontraksikan diafragma dari posisi cembung menjadi datar.
Hal ini menyebabkan kenaikan volume rongga dada karena udara sudah masuk ke paru-paru, sehingga dapat menurunkan tekanan udara.
Terjadinya penurunan tekanan udara memperluas volume paru-paru, memungkinkan udara mengalir ke paru-paru (tarik napas).
Saat kita menggerakkan diafragma ke atas kembali ke posisi semula (cembung), maka volume dada akan menyusut. Sehingga menyebabkan tekanan udara akan meningkat sebab paru-paru akan berkurang dan udara akan keluar melalui ekspresi.
Proses keluar masuknya udara di paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara di rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh.
Jika tekanan di luar rongga dada lebih menurun (kecil) maka udara akan masuk (ide).
Sebaliknya, bila tekanan di rongga dada lebih meningkat (besar) maka udara akan keluar (ekspirasi).
Percobaan Sederhana
Coba tarik nafas kemudian hembuskan, ini yakni mekanisme metode pernapasan yang sering manusia kerjakan.
Dalam kondisi normal, insan bernapas 12-15 kali per menit.
Bagaimana cara sobat bernapas saat bekerja keras?
Ya, nafas sahabat menjadi ngos-ngosan.
Ini sebab makin sobat bersusah payah, maka kian meningkat kebutuhan badan akan oksigen. Maka berkembangpula proses oksidasi masakan dalam tubuh. Sehingga mampu terpenuhinya keperluan oksigen ketika bekerja keras.
Agar sobat lebih memahami mekanisme proses pernapasan, silakan coba bahas acara eksperimen berikut :
Coba teman amati versi paru-paru yang ada pada gambar.
Sekarang buatlah versi metode pernapasan manusia yang sama persis dengan gambar tersebut. Kemudian lakukan acara percobaan berikut:
- Tiup/hembuskan napas pada tabung/trakea
- Tarik karet/diafragma
- Kembalikan karet/diafragma ke kondisi semula
Diskusikan masalah berikut
- Apa yang terjadi pada dua balon kecil sehabis menghembuskan udara lewat sedotan?
- Jika teman menawan kebawah balon karet/diafragma. Maka apa yang terjadi?
- Apa yang terjadi dikala balon karet/diafragma bawah kembali ke keadaan semula?
Tuliskan jawabannya pada tabel di bawah ini:
| No | Perlakuan pada balon bab bawah/ diafragma | Perubahan yang terjadi pada balon dalam botol |
| 1. | Meniup kedua balom | |
| 2. | Menarik diafragma | |
| 3. | Mengembalikannya pada kondisi semula |
- Saat sahabat menghembuskan napas dengan sedotan, itu memiliki arti udara masuk (ide) dan sobat melihat balon dalam botol mengembang. Artinya, saat sobat menghembuskan napas, udara akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.
- Saat karet/diafragma ditarik, bermakna dalam mekanisme proses pernapasan yaitu ……..
- Ketika karet/diafragma kembali ke kondisi semula, itu mempunyai arti dalam mekanisme proses pernapasan ……..
- Kesimpulan apa yang mampu kau ambil ……..