Pendahuluan
Bernafas dapat diartikan sebagai proses menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Ada 2 proses yang terjadi saat bernapas, yaitu menghembuskan dan menghirup udara.  Dalam proses bernafas gas oksigen menjadi zat yang sangat penting karena pada hakekatnya tujuan dari bernafas itu adalah bagaimana tubuh memperoleh oksigen untuk proses pembakaran bahan makanan dalam tubuh.
Proses bernafas sangat tergantung pada organ pernafasan, mekanisme dari proses pernafasan dan seberapa besar jumlah udara pernafasan sehingga sistem pernafasan berlangsung dengan baik di dalam tubuh manusia. Untuk itu mari kita pelajari uraian berikut ini!


Organ Pernafasan
Organ dalam sistem pernafasan manusia terdiri atas:
1. Rongga hidung
2. Laring (pangkal tenggorokan)
3. Trakea (batang tenggorokan)
4. Paru-paru


Rongga Hidung
Dalam sistem pernafasan, rongga hidung merupakan pintu utama masuk-keluarnya udara pernafasan. Saat udara pernafasan masuk di dalam rongga hidung akan mengalami 3 (tiga) perlakuan diantaranya:

a.      Disaring (filtrasi)
Udara pernafasan yang mengandung debu/kotoran akan disaring oleh rambut-rambut rongga hidung dan selaput lendir ( membran mukosa) pada rongga hidung yang sangat kaya akan pembuluh darah dan glandula serosa yang mensekresikan cairan mukosa  untuk membersihkan udara.

b.     Penghangatan
Pengaturan suhu terjadi dikarenakan suhu udara pernafasan yang masuk belum tentu sama dengan suhu dalam tubuh, maka dari itu udara pernafasan di dalam rongga hidung mengalami penyesuaian suhu sesuai dengan suhu tubuh. Proses ini dilakukan oleh jaringan pembuluh darah pada ephitel nasal yang  menutupi bagian sangat luas dari rongga hidung

c.      Pelembaban
Udara dikatakan kelembabannya tinggi apabila udara memiliki kandungan air sangat tinggi. Maka dari itu udara pernafasan yang berasal dari luar tubuh akan disesuaikan kelembabannya dengan kelembaban tubuh.  dilakukan oleh concha, yaitu suatu area penonjolan tulang yang dilapisi oleh mukosa





Selain berfungsi sebagai organ pernafasan, rongga hidung  berfungsi sebagai penerima sensasi bau dan ruang resonansi pada pembentukkan suara-suara fenotik.



Laring
Laring tersusun atas 9 Cartilago ( 6 Cartilago kecil dan 3 Cartilago besar ). Terbesar adalah Cartilago thyroid yang berbentuk seperti kapal, bagian depannya mengalami penonjolan membentuk jakun

Fungsi utama laring adalah untuk memungkinkan terjadinya vokalisasi. Laring juga melindungi jalan napas bawah dari obstruksi (gangguan)  benda asing dan memudahkan batuk. Laring sering disebut sebagai kotak suara dan terdiri atas:



a. Epiglotis : daun katup kartilago yang menutupi ostium ke arah laring selama menelan
b. pita suara dalam laring
c. Kartilago Tiroid : kartilago terbesar pada trakea

Trakea
Batang tenggorok (trakea) terletak di sebelah depan kerongkongan. Di dalam rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua yang kemudian dikenal dengan bronkus yaitu satu bagian menuju ke paru-paru kanan dan satu bagian lain menuju ke paru-paru kiri. Kedua bronkus ini kemudian bercabang-cabang menjadi bagian yang lebih kecil yang disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berakhir pada gelembung kecil yang sangat halus yang disebut alveolus (gelembung paru-paru).

Paru-paru
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas. Rongga dada dan perut dibatasi oleh suatu sekat disebut diafragma. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah.

Paru-paru diselimuti oleh suatu selaput yang disebut dengan pleura. Pada dasarnya paru-paru tersusun atas alveolus (gelembung-gelembung udara). Alveolus dalam paru-paru jumlahnya sangat banyak, lebih kurang 300 juta alveolus. Luas permukaan seluruh alveolus diperkirakan 100 kali lebih besar daripada permukaan tubuh. Alveolus dikelilingi pembuluh-pembuluh kapiler darah. Pada alveolus inilah terjadi proses pertukaran gas pernafasan (oksigen dan karbondioksida) secara difusi.



Proses Pernafasan
Proses pernafasan pada prinsipnya adalah proses masuk keluarnya udara pernafasan. Secara biologi proses bernafas merupakan proses pengambilan/pengikatan oksigen (O2) dan pengeluaran/pelepasan karbondioksida (CO2 ) oleh tubuh. 

Proses pernafasan dapat dibedakan atas:
Proses inspirasi; adalah proses pengambilan gas oksigen dari udara luar ke dalam paru-paru.
Proses ekspirasi; adalah proses pengeluaran karbondioksida dari paru-paru.
 
Berdasarkan tempat berlangsungya, proses pernafasan dapat terjadi di luar sel (pernafasan ekstraseluler)  dan di dalam sel (pernafasan intraseluler).
Proses pernafasan ekstraseluler terjadi apabila pengikatan gas O2 dan pelepasan gas CO2 berlangsung di dalam organ pernafasan paru-paru yaitu alveolus, sedangkan proses pernafasan intraseluler terjadi apabila pengikatan gas O2 dan pelepasan gas CO2 berlangsung di dalam sel-sel tubuh. Pernafasan intraseluler  inilah yang dikenal dengan peristiwa oksidasi biologi karena dari proses pernafasan intraseluler dihasilkan energi.

Mekanisme Pernafasan
Mekanisme pernafasan pada manusia dibedakan atas dua macam yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut.
Pernafasan Dada
Terjadi karena aktifitas otot antar tulang rusuk. Apabila otot-otot antar tulang rusuk berkerut (berkonstraksi), maka tulang rusuk akan terangkat dan volume rongga dada akan membesar. Keadaan ini akan menyebabkan penurunan tekanan udara di dalam paru-paru sehingga udara luar yang kaya O2akan masuk ke dalam paru-paru. Proses inilah sesungguhnya yang disebut dengan inspirasi pada pernafasan dada.
Apabila otot antar tulang rusuk berelaksasi (kendor) yang terjadi adalah tulang-tulang rusuk menekan dan mengakibatkan ruang rongga dada mengecil sehingga mengakibatkan tekanan udara di dalam paru-paru pun meningkat sehingga udara dalam paru-paru yang kaya CO2 terdorong ke luar. Proses ini dikenal dengan ekspirasi pada pernafasan dada


Pernafasan Perut
Terjadinya pernafasan perut disebabkan oleh adanya aktifitas otot-otot diafragma, yaitu bagian yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Apabila otot diafragma berkontraksi maka posisi diafragma akan mendatar, hal ini akan mengakibatkan ruang rongga dada membesar sehingga tekanan udara di paru-paru menurun dan akan mengakibatkan udara luar masuk ke dalam paru-paru. Proses ini disebut inspirasi pada pernafasan perut.
Dan apabila otot difragma mengendor/relaksasi mengakibatkan ruang rongga dada mengecil dan mengakibatkan tekanan dalam paru-paru meningkat, keadaan ini mengakibatkan udara dalam paru-paru akan terdorong keluar. Peristiwa ini disebut dengan ekspirasi pernafasan perut.



Volume Udara pernafasan
Kemampuan paru-paru orang dewasa dalam keadaan normal dapat menampung udara  pernafasan ±5000 cc. Udara sebanyak ini disebut sebagai kapasitas total udara pernafasan. Sedangkan volume udara dalam keadaaan tubuh beraktifitas normal yaitu sekali udara masuk (inspirasi) atau sekali udara keluar (ekspirasi) mencapai ±500 cc yang kemudian disebut kapasitas tidal (udara pernafasan). Jadi pada saat kita sedang tidur atau istirahat udara yang keluar atau masuk paru-paru hanya sekitar 0,5 liter.   Namun saat kita menghembuskan udara pernafasan kuat-kuat, ternyata di dalam paru-paru masih dapat bertahan sebanyak 1000 cc (1liter). Udara yang tidak dapat dikeluarkan ini disebut udara residu. Jadi udara yang bisa keluar masuk maksimum adalah ±4 liter, disebut kapasitas vital paru-paru.  
Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer.
Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran organ pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan.