Pernapasan

Bernapas adalah menggerakkan udara masuk dan keluar dari paru-paru. Udara yang masuk dan keluar disebut napas. Jika seseorang tidak bisa bernapas, mereka akan mati.

Pernapasan membantu orang melakukan dua hal yang sangat penting:

Masukkan oksigen ke dalam tubuh. Setiap bagian tubuh membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Satu-satunya cara manusia bisa mendapatkan oksigen adalah dengan menghirupnya.
Mengeluarkan karbon dioksida (CO₂ ) dari tubuh. Ketika tubuh menghasilkan energi, karbon dioksida akan tersisa. Tubuh perlu membuang karbon dioksida ekstra, karena terlalu banyak karbon dioksida adalah racun. Satu-satunya cara manusia dapat membuang karbon dioksida adalah dengan menghembuskannya keluar.

Ketika seseorang bernapas, mereka membawa udara ke dalam paru-paru mereka. Udara memiliki oksigen di dalamnya. Oksigen mengalir dari paru-paru ke dalam aliran darah seseorang. Ketika oksigen masuk ke dalam aliran darah, karbon dioksida ekstra keluar dan masuk ke paru-paru. Ini disebut pertukaran gas: pada dasarnya, oksigen dan karbon dioksida berpindah tempat. Oksigen sekarang berada dalam aliran darah, yang dapat membawa oksigen itu ke setiap bagian tubuh. Juga, karbon dioksida sekarang berada di paru-paru, di mana ia dapat dihembuskan keluar.

Orang dewasa bernapas sekitar 18 kali per menit, yang berarti lebih dari 25.000 kali sehari. Anak-anak bernapas lebih cepat lagi.

Pertukaran gas pada manusia. Oksigen dan karbondioksida bertukar tempat antara kapiler (bagian dari aliran darah) dan alveolus (kantung udara di paru-paru).

Bagaimana otak mengendalikan pernapasan

Bagian batang otak yang disebut medula oblongata mengontrol pernapasan. Kelompok neuron di medula memberitahu otot-otot pernapasan kapan harus bernapas, kapan harus bernapas lebih cepat, dan kapan harus bernapas lebih lambat.

Batang otak mengukur berapa banyak karbon dioksida dalam darah seseorang. Jika terdapat terlalu banyak karbon dioksida, medula memberitahu tubuh untuk bernapas lebih cepat. Hal ini membantu orang tersebut menghembuskan karbon dioksida ekstra. Setelah jumlah karbondioksida dalam darah normal kembali, medula memberitahu tubuh untuk bernapas lebih lambat lagi.

Tubuh juga mengukur jumlah oksigen dalam darah. Jika tidak ada cukup oksigen dalam darah, medula akan memberitahu tubuh untuk bernapas lebih cepat, untuk mengambil lebih banyak oksigen. Setelah ada cukup oksigen dalam darah, medula akan memberitahu tubuh untuk bernapas lebih lambat lagi.

Medula oblongata (berwarna merah)

Otot pernapasan

Agar seseorang bisa bernapas, otot-otot tertentu harus berkontraksi (semakin kencang) dan rileks pada waktu yang tepat. Kelompok neuron khusus di medula memberitahu otot-otot pernapasan ini kapan harus berkontraksi (yang membuat seseorang bernapas) dan kapan harus rileks (yang membuat seseorang bernapas). Ada beberapa kelompok utama otot yang mengontrol pernapasan.

Diafragma

Diafragma adalah otot utama yang mengontrol pernapasan. Ini adalah selembar otot yang membentang di sepanjang bagian bawah tulang rusuk. Ketika diafragma rileks, bentuknya seperti kubah (seperti setengah lingkaran). Ketika medula memberitahu diafragma untuk membuat tubuh bernapas, diafragma menarik ke bawah dan meluruskannya. Hal ini menciptakan lebih banyak ruang di dalam dada, dan lebih banyak ruang bagi paru-paru untuk terisi udara. Udara masuk ke dalam paru-paru (ini adalah inhalasi). Ketika tiba waktunya untuk bernapas, diafragma kembali rileks dan udara meninggalkan paru-paru.

Sekitar 60% - 70% kemampuan seseorang untuk bernapas berasal dari diafragma.

Diafragma dikendalikan oleh seperangkat saraf khusus yang disebut saraf frenikus. Medula memberitahu diafragma kapan harus berkontraksi dengan mengirimkan pesan melalui saraf frenikus. Karena diafragma sangat penting untuk bernapas, saraf frenikus sangat terlindungi dengan baik di dalam tubuh. Mereka berada di bagian paling atas dari sumsum tulang belakang, dekat leher.

Interkostalis (otot tulang rusuk)

Otot-otot interkostal berada di antara setiap tulang rusuk. Ketika seseorang perlu bernapas, otot-otot ini berkontraksi dan menarik tulang rusuk ke atas. Hal ini menciptakan lebih banyak ruang di dalam dada untuk mengisi paru-paru.

Ketika seseorang sedang beristirahat, sekitar 30% hingga 40% kemampuan mereka untuk bernapas berasal dari otot interkostal.

Otot-otot interkostal dikendalikan oleh saraf interkostal. Medula memberitahu interkostal kapan harus berkontraksi dengan mengirimkan pesan melalui saraf-saraf ini. Saraf interkostal tidak terlindungi sebaik saraf frenikus. Saraf interkostal berjalan di sepanjang tulang belakang toraks (yang berada di punggung atas hingga tengah) dan terhubung ke otot interkostal. Ini berarti bahwa jika seseorang mengalami cedera pada tulang belakang dada mereka, mereka mungkin tidak dapat menggunakan otot interkostal mereka. Mereka kemudian akan kehilangan 30% hingga 40% kemampuan mereka untuk bernapas. Namun, karena saraf yang mengontrol diafragma jauh lebih jauh di tulang belakang dan terlindungi dengan lebih baik, orang tersebut masih dapat menggunakan diafragma mereka untuk bernapas. Mereka masih memiliki 60% hingga 70% kemampuan mereka untuk bernapas.

Otot aksesori

Otot aksesori adalah otot yang digunakan seseorang hanya ketika mereka membutuhkan bantuan ekstra untuk bernapas. Kadang-kadang hal ini normal. Misalnya, jika seseorang baru saja melakukan banyak latihan, mereka mungkin membutuhkan oksigen ekstra. Medula akan memerintahkan otot aksesori untuk bekerja, untuk memudahkan orang tersebut mengangkat dadanya untuk menciptakan lebih banyak ruang bagi paru-paru untuk diisi. Otot aksesori yang paling penting adalah otot-otot di dada, perut, dan leher.

Namun demikian, jika seseorang harus menggunakan otot aksesori untuk bernapas saat mereka beristirahat, ini adalah tanda bahwa mereka tidak mendapatkan oksigen yang dibutuhkan tubuh mereka. Mereka mungkin memerlukan obat, oksigen ekstra yang diberikan melalui masker, atau bahkan perawatan medis darurat untuk membantu mereka bernapas secara normal. Misalnya, penderita asma atau penyakit paru obstruktif kronik (PPOK) sering menggunakan inhaler ketika mereka mengalami kesulitan bernapas. Inhaler menghembuskan obat seperti albuterol ke tenggorokan dan ke paru-paru. Hal ini membuat saluran udara lebih lebar dan membantu orang tersebut bernapas lebih baik daripada sebelumnya.

Animasi cara kerja diafragma (warna hijau)

Inhaler

Halaman terkait

Inhalasi (menghirup)
Pertukaran gas
Respirasi seluler
Medula oblongata
Saluran pernapasan

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apakah yang dimaksud dengan bernapas?

J: Bernapas adalah memindahkan udara masuk dan keluar dari paru-paru.

T: Mengapa bernapas itu penting?

J: Bernapas itu penting karena membantu manusia memasukkan oksigen ke dalam tubuh dan mengeluarkan karbon dioksida dari tubuh.

T: Mengapa setiap bagian tubuh membutuhkan oksigen?

J: Setiap bagian tubuh membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup karena oksigen diperlukan untuk memproduksi energi.

T: Apa yang terjadi ketika seseorang bernapas?

J: Ketika seseorang menarik napas, udara (yang mengandung oksigen) masuk ke dalam paru-parunya.

T: Apa yang dimaksud dengan pertukaran gas?

J: Pertukaran gas adalah proses di mana oksigen masuk ke dalam aliran darah dan karbon dioksida keluar dari aliran darah, sehingga memungkinkan oksigen didistribusikan ke seluruh tubuh dan karbon dioksida dikeluarkan.

T: Seberapa sering orang dewasa bernapas?

J: Orang dewasa bernapas sekitar 18 kali dalam satu menit, yang berarti lebih dari 25.000 kali dalam sehari.

T: Mengapa anak-anak bernapas lebih cepat?

J: Anak-anak bernapas lebih cepat daripada orang dewasa karena tubuh mereka lebih kecil dan membutuhkan lebih banyak oksigen per pon berat badan.