1. Sistem pernapasan terdiri dari rongga hidung, tenggorokan, trakea, paru-paru, dan bronkus yang memungkinkan pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida antara udara dan darah melalui inspirasi dan ekspirasi. 2. Pertukaran gas terjadi di paru-paru (respirasi eksternal) dan jaringan tubuh (respirasi internal), di mana oksigen masuk ke darah dan karbon dioksida keluar dari darah. 3. Kapasitas vital paru

1. 1. Pengertian “Sistem Pernapasan”
Pengertian pernafasan atau respirasi adalah suatu proses mulai dari
pengambilan oksigen, pengeluaran karbohidrat hingga penggunaan energi di
dalam tubuh. Menusia dalam bernapas menghirup oksigen dalam udara bebas
dan membuang karbondioksida ke lingkungan.
Sistem pernafasan pada dasarnya dibentuk oleh jalan atau saluran nafas dan
paru- paru beserta pembungkusnya (pleura) dan rongga dada yang
melindunginya. Di dalam rongga dada terdapat juga jantung di dalamnya. Rongga
dada dipisahkan dengan rongga perut oleh diafragma.
Di dalam tubuh manusia dan hewan, energi kimia dalam makanan dapat
digunakan setelah dioksidasi di dalm tubuhnya. Proses menghasilkan energi
melalui oksidasi bahan makanan di dalam sel-sel tubuh disebut respirasi sel.
Respirasi sel terdiri atas respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob
adalah proses pembakaran bahan makanan dengan membutuhkan oksigen (O2).
Respirasi anaerob adalah suatu proses pembakaran bahan makanan dengan tidak
membutuhkan oksigen (O2).

2.  2. Sistem Respirasi Manusia
 Pada saat bernapas, kita menghirup udara (inspirasi) dan
menghembuskan udara (ekspirasi) Saat udara memasuki paru-paru, terjadi
pertukaran gas O2 dan CO2 yang disebut respirasi eksternal. Darah yang
mengandung banyak O2 akan menuju jaringan tubuh. Pertukatan gas yang
terjadi antara darah dengan cairan jaringan disebut respirasi internal. Gas
O2 yang sampai pada sel akan digunakan untuk membuat energi (ATP) yang
dinamakan respirasi sel.
 A. Alat-Alat Respirasi
Alat-alat respirasi pada manusia adalah rongga hidung, faring, laring,
trakea, paru-paru, bronkus, bronkiolus, dan alveolus.
 Di dalam sel-sel tersebut gas oksigen menuju mitokondria untuk
melakukan respirasi seluler. Respirasi seluler adalah proses pemecahan
glukosa untuk menghasilkan energi melalui proses glikolisis, siklus krebs dan
transport elektron. Reaksi pemecahan glukosa membutuhkan glukosa dan
oksigen sehingga mampu menghasilkan energi, air, dan gas karbondioksida.

3. 1.Rongga Hidung
 Hidung merupakan organ pernapasan yang pertama dilalui udara luar.
Di dalam rongga hidung terdapat selaput lendir dan rambut yang berfungsi
untuk menahan kontaminasi benda-benda asing, misalnya debu dan kuman,
yang ikut masuk ke dalam rongga hidung. Selain itu, rongga mulut manusia
juga memiliki konka yang mengandung banyak kapiler darah sehingga dapat
menghangatkan udara yang akan masuk ke dalam sistem pernapasan
 .
 2. Pangkal tenggorokan (Faring)
 Faring merupakan pertemuan antara saluran pernafasan (nasofarings) di
bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) di bagian belakang.
Saluran nafas akan terbuka ketika manusia berbicara, oleh karena itu jika
kita makan sambil berbicara mungkinkan makanan masuk ke dalam saluran
pernafasan.
 Jika makanan masuk ke dalam saluran pernafasan, biasanya saluran
pernafasan akan terangsang dan berusaha mengeluarkan makanan tersebut
lewat hidung. Bentuknya adalah peristiwa tersedak. Pada bagian belakang
farings terdapat laring (tekak). Pada laring terdapat pita suara (pita vocalis).
Bila pita suara bergetar karena masuknya udara pada faring, maka akan
menimbulkan suara.

4.  3. Batang Tenggorokan (trakea)
 Batang tenggorokan berupa cincin-cincin tulang rawan yang memiliki
silia-silia pada dinding di dalamnya. Silia-silia ini berfungsi untuk menyaring
benda-benda asing yang ikut masuk ke dalam saluran pernafasan. Sebagian
trakea terletak di leher dan sebagian lagi terletak di rongga dada. Batang
tenggorokan pada orang dewasa memiliki panjang sekitar 10 cm.
 4. Paru-paru (Pulmo)
 Paru-paru terletak di dalam rongga dada, di bagian bawah berbatasan
dengan diafragma, sedangkan di depan dan di samping dibatasi oleh tulang
rusuk. Diafragma adalah pembatas antara rongga perut dengan rongga
dada. Paru-paru kanan (pulmo dekster) terdiri dari 3 lobus. Sedangkan paru-
paru kiri (pulmo sinester) terdiri dari 2 lobus.
 Paru-paru manusia terbungkus oleh dua selaput, yaitu pleura dalam (pleura
visceralis) dan pleura luar (pleura parietalis). Pleura dalam langsung
menyelimuti paru-paru, sedangkan pleura luar bersebelahan dengan tulang
rusuk. Antara kedua pleura tersebut terdapat rongga tulang rusuk. Antara
kedua pleura tersebut terdapat rongga yang berisi cairan pleura yang
berfungsi sebagai pelumas paru-paru.


5.  5. Bronkus
 Bronkus merupakan percabangan dari trakea. Trakea bercabang lagi
menjadi dua, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa
bronkus hampir sama dengan trakea. Bronkus kanan dan bronkus kiri
masing-masing bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus yang merupakan
salah satu bagian paru-paru.
 6. Bronkiolus
 Bronchiolus berfungsi sebagai saluran udara pernafasan dari bronchus
menuju ke gelembung - gelembung alveolus. Struktur dari bronchiolus
hampir mirip dengan struktur yang menyusun bronchus tapi epitelium
bersilianya mengalami modifikasi menjadi sisik.
 7. Alveolus
 Alveolus mempunyai struktur seperti sarang lebah. Di alveolus inilah
terjadi pertukaran gas antaraudara dan darah. Luas permukaan alveolus
pada orang dewasa bisa mencapai antara 97 sampai 194 m2.

6.  B. Mekanisme Pernapasan
 Berdasarkan proses inspirasi dan ekspirasi, mekanisme pernapasan dibagi
atas pernapasan dada dan pernapasan perut.
 1. Pernapasan Dada
 Sistem pernapasan dada adalah sistem pernapasan yang terjadi akibat
aktivitas kontraksi dan relaksasi otot antar tulang rusuk. Sistem pernafasan
dada terdiri dari 2 tahap, yaitu:
 ¶ Tahap Inspirasi, yaitu kondisi di mana otot antartulang rusuk berkontraksi
sehingga tulang rusuk terangkat, rongga dada membesar dan paru-paru
mengembang. Hal ini mengakibatkan tekanan udara di dalam rongga dada
lebih kecil dari tekanan atsmosfer sehingga udara yang kaya okan oksigen
terhisap masuk kedalam paru-paru melalui saluran pernafasan.
 ¶ Tahap Ekspirasi, tahap eskpirasi disebut juga fase relaksasi, yaitu kondisi
dimana otot antara tulang rusuk kembali ke posisi semula, rongga dada
kembali mengecil dan paru-paru mengempis. Kondidi ini menyebabkan
tekanan rongga dada meningkat dan lebih tinggi dari tekanan atsmosfer
sehingga udara dalam paru-paru mengalir keluar melalui saluran pernafasan.

7.  2. Sistem Pernafasan Perut
 Sistem pernafasan perut adalah sistem pernafasan yang bergantung
pada aktivitas diafragma. Pernafasan perut juga dibedakan menjadi 2 tahap,
yaitu:
 Tahap Inspirasi, yaitu keadaan dimana otot diafragma berkontraksi, sehingga
rongga dada membesar dan paru-paru mengembang, tekanan udara turun
sehingga udara dari luar dapat masuk kedalam paru-paru melalu saluran
pernafasan.
 Tahap Ekspirasi adalah kondisi dimana otot diafragma berelaksasi dan otot
dinding perut berkontraksi sehingga otot diaframa kembali ke posisi semula.
Akibatnya rongga dada mengecil, paru-paru mengepis, tekanan udara dalam
paru-paru meningkat sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon
dioksida terhembus keluar melalui saluran pernafasan.

8.  C. Volume Udara Pernapasan
 Dalam keadaan biasa, orang dewasa normal menghirup dan
menghembuskan udara ± 500 cc yang disebut volume tidal.
 Setelah melakukan pernapasan biasa, kita masih dapat menghirup udara
sekuat-kuatnya sebanyak ± 1500 cc. yang disebut volume cadangan
inspirasi dan menghembuskan udara sekuat-kuatnya hingga ± 1500 cc yang
disebut volume cadangan ekspirasi. Volum udara , volume tidal, volume
cadangan inspirasi, volume cadangan ekspirasi mencapai 3500-4000 cc,
yang disebut kapasitas vital paru-paru. Setelah menghembuskan napas
sekuat-kuatnya, didalam paru-paru masih tersisa udara sebanyak ± 1000 cc
yang disebut sebagai volume residu. Jumlah keseluruhan udara yang
tertampung secara maksimal dalm paru-paru disebut kapasitas total paru-
paru.

9.  D. Frekuensi Pernapasan
 Pada orang dewasa normal, frekuensi pernapasan berkisar antara 15-18
tiap menit. Faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan adalah.
 1. Umur
 Semakin bertambahnya umur seseorang mengakibatkan frekuensi
pernapasan menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energi yang
dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan pada saat usia pertumbuhan, sehingga
oksigen yang diperlukan relatif lebih sedikit.
 2. Jenis Kelamin
 Pada umumnya, laki-laki lebih banyak membutuhkan energi. Oleh karena itu,
laki-laki memerlukan oksigen yang lebih banyak daripada wanita.
 3. Suhu Tubuh
 Manusia memiliki suhu tubuh yang konstan berkisar antara 36-37˚C karena
manusia mampu mengatur produksi panas tubuhnya dengan meningkatkan
laju metabolismenya, sehingga kebutuhan oksigen akan meningkat.
 4. Posisi Tubuh
 Posisi tubuh akan mempengaruhi banyaknya otot yang bekerja. Misalnya
pada saat berdiri, otot akan berkontraksi, sehingga oksigen yang dibutuhkan
lebih banyak dan laju pernapasan pun akan meningkat dibandingkan pada
saat orang duduk.

10.  E. Pertukaran Gas di Dalam Tubuh
 Pertukaran gas di dalam tubuh tidak hanya berlangsung di
paru-paru, melainkan juga di jaringan tubuh. Pertukaran gas terjadi karena
perbedaan tekanan parsial udara.
 Bernapas merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan
udara pernapasan melalui paru-paru. Tetapi arti yang lebih khusus yaitu
pertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan “lingkungannya”. Udara
lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua
cara, yakni pernapasan secara langsung dan pernapasan tak langsung.
Pernapasan secara langsung adalah pengambilan udara pernapasan
dilakukan secara langsung oleh permukaan tubuh dan pada pernapasan
tidak langsung melalui saluran pernapasan. Sedangkan pernapasan tak
langsung artinya udara pernapasan tidak berdifusi langsung melalui seluruh
permukaan kulit. Selaput tipis tempat berlangsungnya difusi gas tersebut
terlindung di bagian dalam tubuh, berupa gelembung paru-paru (alveolus).
 Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung
melalui dua tahap yaitu Respirasi Eksternal dan Respirasi Internal.

11.  1. Respirasi Eksternal
 Pernapasan luar merupakan pertukaran gas di dalam paru-paru.
Dengan kata lain, pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O2 dan CO2)
antara udara dan darah.
Pada pernapasan luar, darah akan masuk ke dalam kapiler paru-paru yang
mengangkut sebagian besar karbon dioksida sebagai ion bikarbonat (HCO3–
) dengan persamaan reaksi seperti berikut,
(H+)+(HCO3–)=>H2+CO3
Sisa karbon dioksida berdifusi keluar dari dalam darah dan melakukan reaksi
sebagai berikut.
H2CO3 => H2O + CO2.
 Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi
pertukaran gas yaitu CO2 meninggalkan darah dan O2 masuk ke dalam
darah secara difusi. Terjadinya difusi O2 dan CO2 ini karena adanya
perbedaan tekanan parsial. Tekanan udara luar sebesar 1 atm (760 mmHg),
sedangkan tekanan parsial O2 di paru-paru sebesar ± 160 mmHg. Tekanan
parsial pada kapiler darah arteri ± 100 mmHg, dan di vena ± 40 mmHg. Hal
ini menyebabkan O 2 dari udara berdifusi ke dalam darah. Sementara itu,
tekanan parsial CO2 dalam vena ± 47 mmHg, tekanan parsial CO2 dalam
arteri ± 41 mmHg, dan tekanan parsial CO2 dalam alveolus ± 40 mmHg.
Adanya perbedaan tekanan parsial tersebut menyebabkan CO2 dapat
berdifusi dari darah ke alveolus.

12.  2. Respirasi Internal
 pernapasan dalam darah masuk ke dalam jaringan tubuh, oksigen
meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan
tubuh. Reaksinya sebagai berikut, HbO2 => Hb + O2. Difusi oksigen keluar
dari darah dan masuk ke dalam cairan jaringan dapat terjadi, karena tekanan
oksigen di dalam cairan jaringan lebih rendah dibandingkan di dalam darah.
Hal ini disebabkan karena sel-sel secara terus menerus menggunakan
oksigen dalam respirasi selular. Dari proses pernapasan yang terjadi di
dalam jaringan menyebabkan terjadinya perbedaan komposisi udara yang
masuk dan yang keluar.
Tekanan parsial O2 pada kapiler darah nadi ± 100 mmHg dan tekanan
parsial O2 dalam jaringan tubuh kurang dari 40 mmHg. Sebaliknya tekanan
karbon dioksida tinggi, karena karbon dioksida secara terus menerus
dihasilkan oleh sel-sel tubuh. Tekanan parsial CO2 dalam jaringan ± 60
mmHg dan dalam kapiler darah ± 41 mmHg. Hal inilah yang menyebabkan
O2 dapat berdifusi ke dalam jaringan dan CO2 berdifusi ke luar jaringan.
Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida per
hari.

13.  F. Gangguan pada Sistem Respirasi
 1. Sinusitis, yaitu infeksi pada bagian sinus. Infeksi ini terjadi ketika
saluran hidung yang mengarah ke sinus tersumbat.
 2. Tonsilitis, yaitu infeksi pada bagian tonsil sehingga meradang dan
membengkak. Peradangan dan pembengkakan tonsil yang terjadi di daerah
pangkal faring disebut amandel. jika terjadi pada nasofaring disebut adenoid.
 3. Laringitis, yaitu infeksi pada daerah laring yang menyebabkan suara
parau atau serak.
 4. Bronkitis akut, yaitu infeksi pada daerah bronkus yang biasanya
didahului oleh infeksi saluran respirasi bagian atas oleh virus yang diikuti
dengan infeksi bakteri.
 5. Pneumonia, yaitu infeksi pada paru-paru yang disebabkan oleh virus
dan bakteri sehingga bronkus dan alveolus berisi banyak cairan. Kondisi ini
mengakibatkan terganggunya proses pertukaran udara.
 6. Tuberkulosis atau TBC, yaitu infeksi pada paru-paru yang disebabkan
oleh bakteri Mycobacterium tuberkulosis.

14.  7. Bronkitis kronis, yaitu tersumbatnya saluran udara oleh cairan mukus
sehingga suplai udara ke paru-paru terganggu.
 8. Emfisema, yaitu gangguan pada paru-paru yang ditandai dengan
rusaknya dinding-dinding alveolus sehingga kemampuan pertukaran udara
menjadi berkurang
 9. Asma adalah penyakit inflamasi (radang) kronik saluran napas
menyebabkan peningkatan hiperesponsif jalan nafas yang menimbulkan
gejala episodik berulang berupa mengi (nafas berbunyi ngik-ngik), sesak
nafas, dada terasa berat dan batuk-batuk terutama malam menjelang dini
hari.
 10. Kanker paru-paru, lebih banyak dialami pria dibandingkan wanita.
Penyebab kanker ini salah satunya dipicu oleh kebiasaan merokok dalam
jangka waktu yang lama, baik aktif maupun pasif.
 11. Flu, yaitu penyakit yang ditandai dengan rongga hidung berlendir, batuk,
dan demam. Penyakit ini disebabkan oleh infeksi virus Influenza.

15.  3. Sistem Respirasi Pisces
 Ikan bernapas menggunakan insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran
tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang
berhubungan dengan air, sedang bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-
kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen dan tiap filamen
mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah
yang memiliki banyak kapiler, sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan
CO2 berdifusi keluar.
 Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya dilengkapi dengan tutup
insang (operkulum), sedangkan pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes)
insangnya tidak mempunyai tutup insang. Selain bernapas dengan insang, ada pula
kelompok ikan yang bernapas dengan gelembung udara (pulmosis), yaitu ikan paru-
paru (Dipnoi). Insang tidak hanya berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi juga
berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran
ion, dan osmoregulator.

16.  4. Sistem Respirasi Aves
 A) Jalur Pernapasan Burung
 Pada burung, tempat berdifusinya udara pernapasan terjadi di paru-paru.
Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang
dilindungi oleh tulang rusuk.

 B) Alat Pernapasan Burung
 Selain paru-paru, burung biasanya memiliki 4 pasang perluasan paru-
paru yang disebut pundi-pundi hawa atau kantung udara (saccus pneumaticus)
yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Kantung-kantung udara ini
terdapat pada pangkal leher (saccus cervicalis), rongga dada (saccus thoracalis
anterior dan posterior), antara tulang selangka atau korakoid (saccus
interclavicularis), ketiak (saccus axillaris), dan di antara lipatan usus atau rongga
perut (saccus abdominalis). Kantung udara berhubungan dengan paru-paru,
berselaput tipis, tetapi tidak terjadi difusi udara pernapasan. Adanya kantung
udara mengakibatkan, pernapasan pada burung menjadi efisien.
 Kantung udara memiliki beberapa fungsi berikut.
1. Membantu pernapasan, terutama pada waktu terbang, karena menyimpan
oksigen cadangan.
 2.Membantu mempertahankan suhu badan dengan mencegah hilangnya panas
badan secara berlebihan.
 3.Membantu memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring.
4. Mengatur berat jenis (meringankan) tubuh pada saat burung terbang.

17. 