Apa Itu Respirasi pada Manusia? Berikut Pengertian, Organ, Fungsi, dan Cara Kerjanya

PARBOABOA – Respirasi atau biasa disebut juga dengan pernapasan adalah proses penting bagi semua makhluk hidup.

Melalui proses ini, makhluk hidup dapat menjaga kelangsungan hidup dengan mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida, sambil menghasilkan energi dalam tubuh.

Proses pernapasan terjadi di dalam sel-sel tubuh dan melibatkan reaksi kimia. Oksigen yang diambil oleh sel-sel digunakan untuk membuat energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP).

ATP ini berperan sebagai sumber energi utama untuk semua aktivitas seluler, seperti pertumbuhan, perbaikan, dan reproduksi.

Ada dua jenis utama dari proses respirasi: aerobik dan anaerobik.

Aerobik terjadi saat oksigen tersedia dalam jumlah cukup dan digunakan sepenuhnya dalam pembuatan ATP.

Sementara itu, anaerobik terjadi ketika oksigen terbatas, dan dalam proses ini, ATP dihasilkan dengan menggunakan sumber-sumber energi lain tanpa keterlibatan oksigen.            

Pengertian Respirasi pada Manusia

Dilansir dari buku Buku Ajar Keperawatan Medikal Bedah Sistem Respirasi, oleh Saktya Yudha Ardhi Utama, respirasi pada manusia adalah proses menghirup udara bebas yang mengandung O₂ (oksigen) dan mengeluarkan udara yang mengandung CO₂ (karbondioksida) sebagai sisa oksidasi keluar dari tubuh.

Proses menghirup oksigen ini disebut inspirasi sedangkan proses mengeluarkan karbondioksida disebut ekspirasi. Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama.

Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di lingkungan sekitar.

Organ yang berperan penting dalam proses respirasi adalah paru-paru/pulmo.

Sistem pernapasan terdiri dari hidung/nasal, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus dan alveolus.

Sistem pernapasan adalah pertukaran antara O₂ dan CO₂ dalam paru-paru, tepatnya dalam alveolus. Pernapasan sangat penting bagi kelanjutan hidup manusia.

Organ-Organ Respirasi pada Manusia

Dikutip dari buku Biologi SMA/MA Kls XI, oleh Gunawan Susilowarno,dkk. Sistem pernapasan pada manusia termasuk sistem pernapasan tidak langsung.

Pernapasan tidak langsung adalah pernapasan di mana pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi pada alat-alat pernapasan.

Alat-alat pernapasan manusia adalah rongga hidung, faring, tenggorokan, bronkus, bronkiolus, dan alveolus. Berikut ini adalah uraian setiap organ pernapasan tersebut.

a. Hidung

Hidung merupakan alat pernapasan paling luar yang mempunyai lubang dan rongga.

Rongga hidung berfungsi sebagai pintu tempat masuk dan keluarnya udara pernapasan. Rongga hidung ditumbuhi rambut dan dilapisi oleh selaput lendir yang berfungsi untuk menyaring udara pernapasan yang mungkin mengandung debu.

Bukti bahwa rongga hidung melakukan aktivitas penyaringan dengan menggunakan rambut dan lendir, yaitu terbentuknya bungkusan kotoran oleh lendir yang melekat pada rambut rongga hidung yang disebut upil.

Selain itu, pada rongga hidung bagian atas terdapat konka yang banyak mengandung kapiler darah dan berfungsi untuk menghangatkan udara pernapasan agar sesuai dengan suhu tubuh manusia.

Hidung melakukan penghangatan dan hal itu dibuktikan dengan peristiwa apabila kita berada di daerah yang dingin atau pada saat larut malam berada di luar rumah, dari dalam rongga hidung kita mengalir air/uap air sebagai hasil dari proses penghangatan.

Pada rongga hidung terdapat pula ujung-ujung saraf pembau yang berfungsi untuk mendeteksi gas-gas yang berbau dan membahayakan supaya dapat dengan cepat dihindari agar tidak masuk ke dalam paru-paru.

b. Faring (Tekak)

Tekak adalah tempat persimpangan antara saluran pencernaan dengan saluran pernapasan.

Pada bagian ini terdapat katup epiglotis yang mengatur membuka dan menutupnya saluran pernapasan dengan saluran pencernaan secara bergantian.

Apabila klep ini tidak membuka secara bergantian atau membuka secara bersama-sama akan menyebabkan saluran pencernaan dan pernapasan sama-sama membuka.

Sehingga sebagian makanan akan masuk ke dalam saluran pernapasan (trakea) dan mengakibatkan makanan didorong keluar oleh kontraksi otot trakea sehingga menyebabkan kita tersedak.

Pada saat tersedak, makanan sebagian akan dikeluarkan melalui hidung sehingga menyebabkan rasa panas pada hidung.

Pada bagian bawah faring terdapat bagian yang membesar yang merupakan pangkal batang tenggorok yang disebut laring, sedangkan celah di dalamnya disebut glotis.

Di dalam laring terdapat pita tipis yang mudah bergetar serta dapat menimbulkan suara yang disebut pita suara.

c. Laring

Laring merupakan bagian penting dalam sistem pernapasan yang berfungsi sebagai penghubung antara faring (tenggorokan) dan trakea (saluran udara utama).

Salah satu tugas utamanya adalah untuk membantu mengeluarkan partikel debu atau benda asing yang mungkin masuk bersama udara saat kita menghirupnya, ini biasanya terjadi melalui respons refleks batuk.

Selain itu, terdapat fungsi lain yang sangat penting dari bagian tertentu dalam laring yang disebut epiglotis.

Epiglotis ini bertugas mengatur aliran makanan dan udara pernapasan ke dalam saluran yang sesuai masing-masing.

Hal ini sangat krusial karena memastikan bahwa saat kita makan dan bernapas secara bersamaan, tidak terjadi gangguan yang dapat membahayakan kesehatan kita.

d. Trakea (Tenggorokan)

Bagian tenggorokan ini berbentuk pipa spiral tersusun atas empat lapisan jaringan, yaitu jaringan ikat, jaringan otot polos, dan jaringan tulang rawan yang membentuk cincin.

Serta dilengkapi oleh lapisan epitelium bersilia yang mensekresikan lendir. 

Dengan struktur dan bentuk pipa maka fungsi trakea adalah untuk saluran udara pernapasan menuju ke alveolus.

Epitelium bersilia berfungsi untuk menangkap benda-benda asing yang masuk bersama udara pernapasan, dan membungkusnya dengan lendir, serta mengembalikan saluran pernapasan di bagian atasnya.

Apabila epithelium ini teriritasi oleh mikroorganisme, baik itu bakteri maupun virus akan menyebabkan rasa gatal-gatal dan memicu kontraksi otot tenggorokan untuk mendorong penyebab rasa gatal ini keluar sehingga terjadilah batuk.

Pada penderita asma menjadi sesak napas disebabkan mengkerutnya (kontraksi terus) otot pada trakea sehingga salurannya menjadi sempit.

Sempitnya saluran trakea ini yang menyebabkan rasa sesak dan berbunyi (mengi) saat mengambil udara pernapasan.

Asma dapat disebabkan karena tidak tahan pada suhu dingin maupun kekurangan hormon adrenalin.

e. Bronkus

Bronkus merupakan percabangan dari trakea. Struktur penyusunnya pun sama, yaitu jaringan ikat, jaringan otot polos, dan jaringan tulang rawan, tersusun setengah lingkaran serta epitelium bersilia.

Bronkus mempunyai bentuk seperti pipa sehingga juga berfungsi sebagai saluran udara pernapasan dari trakea menuju alveolus.

Bronkus yang menuju ke paru-paru kiri lebih mendatar, sedangkan bronkus yang menuju ke paru-paru kanan lebih curam.

Hal ini dapat menyebabkan beberapa bakteri dan virus dapat lolos dari penyaringan udara pernapasan oleh rambut-rambut di hidung dan epitelium bersilia di tenggorokan akan cenderung masuk ke paru-paru kanan, sehingga paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit daripada paru-paru kiri dan sering terasa sakit nyeri.

Akan tetapi, apabila ada obat yang masuk ke paru-paru kanan juga lebih mudah masuk sehingga paru-paru kanan apabila sakit juga mudah sembuh.

f. Bronkiolus

Bronkus yang bercabang-cabang banyak menjadi saluran-saluran kecil yang menyebar ke seluruh permukaan alveolus disebut dengan bronkiolus.

Bronkiolus mempunyai struktur yang sama dengan bronkus, tetapi epitelium bersilia mengalami modifikasi menjadi sisik, karena itu epithelium sisik tidak berfungsi lagi seperti pada trakea dan bronkus.

Bronkiolus berfungsi sebagai saluran udara pernapasan dari bronkus menuju gelembung-gelembung alveolus.

g. Alveolus

Alveolus adalah bagian paru-paru yang berbentuk gelembung- gelembung udara, yang mempunyai dinding tipis, selalu lembab, dan banyak mengandung kapiler darah sehingga berfungsi sebagai tempat terjadinya difusi oksigen dan karbon dioksida melalui kapiler darah tersebut.

Epitelium yang berada di permukaan alveolus sangat luas dan berlipat-lipat Permukaan alveolus apabila direntangkan dapat menjadi 50-60 kali lebih luas dibandingkan permukaan tubuh kita atau sekitar 100 m².

Orang yang tenggelam akan kemasukan air di dalam gelembung alveolusnya. Keberadaan air yang berlebihan di dalam alveolus dapat menutupi permukaan alveolus sehingga menghambat proses difusi dan menyebabkan kegagalan dalam bernapas.

Tetapi setelah dipacu dengan udara pernapasan melalui teknik pernapasan buatan akan mengaktifkan proses difusi dan kontraksi otot sehingga mendorong air dari alveolus keluar, sehingga menyebabkan muntah dan mengeluarkan air baik dari alveolus maupun lambung dan akhirnya dapat bernapas normal kembali.

h. Paru-Paru

Paru-paru manusia berjumlah sepasang dan didalamnya terdapat banyak alveolus.

Masing-masing paru-paru dibungkus oleh selaput pembungkus rangkap dua (pleura) yang didalamnya terdapat cairan limfa.

Cairan limfa berfungsi untuk melindungi paru-paru dari gesekan pada waktu inspirasi (mengembang) dan ekspirasi (mengempis).

Apabila terjadi peradangan pada selaput pleura oleh bakteri, selaput menjadi kaku dan mengeras ataupun terluka.

Apabila terjadi gesekan sewaktu paru-paru mengembang dan mengempis maka paru-paru akan terasa nyeri atau sakit.

Fungsi Respirasi pada Manusia

Respirasi memiliki beberapa fungsi utama dalam tubuh makhluk hidup, termasuk manusia. Berikut adalah beberapa fungsi penting dari sistem pernapasan adalah:

• Pengambilan Oksigen: Respirasi mengambil oksigen dari udara dan mengantarkannya ke dalam darah. Oksigen ini digunakan oleh sel-sel tubuh untuk menghasilkan energi melalui metabolisme aerobik.
• Pelepasan Karbon Dioksida: Selain mengambil oksigen, respirasi juga membantu mengeluarkan karbon dioksida, yang merupakan hasil samping dari metabolisme sel. Karbon dioksida ini dibawa oleh darah ke paru-paru dan dikeluarkan melalui pernapasan.
• Pemeliharaan Keseimbangan pH: Sistem pernapasan menjaga keseimbangan pH tubuh dengan mengatur kadar CO2 dalam darah. Hal ini penting karena kadar CO2 yang terlalu tinggi dapat menyebabkan peningkatan keasaman dalam tubuh.
• Pertahanan Tubuh: Hidung dan saluran pernapasan atas berperan sebagai filter untuk menghalangi partikel debu, kuman, dan alergen masuk ke paru-paru. Ini membantu menjaga kesehatan sistem pernapasan.
• Regulasi Suhu Tubuh: Respirasi juga berperan dalam mengatur suhu tubuh. Saat menghirup udara dingin, tubuh dapat menghangatkannya sebelum mencapai paru-paru, menghindari kerusakan pada jaringan paru-paru akibat udara yang terlalu dingin.
• Komunikasi Verbal: Kemampuan berbicara manusia bergantung pada kontrol aliran udara melalui saluran vokal selama pernapasan.
• Pengaturan Tekanan Darah: Respirasi berperan dalam mengendalikan tekanan darah dengan mengatur kadar oksigen dan CO2 dalam darah, yang mempengaruhi pembuluh darah melalui vasokonstriksi atau vasodilatasi.

Cara Kerja Sistem Respirasi pada Manusia

Proses respirasi pada manusia melibatkan berbagai organ yang bekerja bersama untuk memungkinkan pertukaran gas antara paru-paru dan pembuluh darah, yang selanjutnya mendistribusikan oksigen ke seluruh tubuh atau mengeluarkan karbon dioksida ke udara.

Cara kerja sistem pernapasan manusia dapat diuraikan sebagai berikut:

• Ketika seseorang mengambil napas atau melakukan inhalasi, otot-otot diaphragma dan di antara tulang rusuk berkontraksi, memperluas rongga dada, sehingga paru-paru dapat mengembang dan diisi dengan udara.
• Udara masuk melalui hidung atau mulut, melewati proses penyaringan oleh rambut hidung, dan kemudian mengalir ke trakea atau batang tenggorokan.
• Udara berlanjut dari trakea menuju paru-paru melalui saluran pernapasan yang disebut bronkus dan bronkiolus, dan akhirnya mencapai alveolus.
• Di alveolus, terjadi pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida melalui pembuluh darah kecil yang disebut kapiler. Oksigen masuk ke dalam kapiler dan diangkut oleh sel darah merah ke jantung untuk didistribusikan ke seluruh tubuh. Sementara itu, karbon dioksida masuk dari kapiler ke rongga paru.
• Setelah pertukaran gas selesai, otot diafragma dan tulang rusuk rileks, rongga dada kembali ke posisi semula, dan udara yang mengandung karbon dioksida dikeluarkan dari alveolus melalui bronkiolus, bronkus, trakea, dan akhirnya keluar melalui hidung atau mulut.

Sistem pernapasan juga memiliki peran penting dalam menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara yang dihirup, serta berpartisipasi dalam proses berbicara dan penciuman.

Meskipun sistem respirasi pada manusia terlihat sederhana, di baliknya terdapat kerja sama kompleks antar organ yang penting untuk memastikan tubuh mendapatkan oksigen yang dibutuhkan.

Gangguan pada salah satu organ tersebut, seperti asma, bronkitis, penyakit paru obstruktif kronik (PPOK), pneumonia, TBC, asfiksia, atau bahkan tersedak, dapat mengganggu fungsi sistem pernapasan secara keseluruhan dan berpotensi berbahaya jika tidak ditangani dengan baik.