Sistem pernapasan terdiri dari sekelompok otot, pembuluh darah, dan organ yang memungkinkan kita bernapas. Fungsi utama dari sistem ini adalah untuk menyediakan jaringan dan sel-sel tubuh dengan oksigen yang memberi kehidupan sambil mengeluarkan karbon dioksida. Gas-gas ini diangkut melalui darah ke tempat pertukaran gas (paru-paru dan sel) oleh sistem peredaran darah. Selain bernapas, sistem pernapasan juga membantu dalam vokalisasi dan indera penciuman.
Struktur sistem pernapasan membantu membawa udara dari lingkungan ke dalam tubuh dan mengeluarkan limbah gas dari tubuh. Struktur ini biasanya dikelompokkan ke dalam tiga kategori utama: saluran udara, pembuluh paru, dan otot pernapasan.
Bernafas adalah proses fisiologis kompleks yang dilakukan oleh struktur sistem pernapasan. Ada sejumlah aspek yang terlibat dalam pernapasan. Udara harus bisa mengalir masuk dan keluar dari paru-paru. Gas harus dapat dipertukarkan antara udara dan darah, serta antara darah dan sel-sel tubuh. Semua faktor ini harus berada di bawah kendali ketat dan sistem pernapasan harus mampu menanggapi tuntutan yang berubah saat diperlukan.
Udara dibawa ke paru-paru dengan aksi otot pernapasan. Diafragma berbentuk seperti kubah dan berada pada ketinggian maksimal saat santai. Bentuk ini mengurangi volume di rongga dada. Saat diafragma berkontraksi, diafragma bergerak ke bawah dan otot interkostal bergerak ke luar. Tindakan ini meningkatkan volume di rongga dada dan menurunkan tekanan udara di dalam paru-paru. Tekanan udara yang lebih rendah di paru-paru menyebabkan udara ditarik ke paru-paru melalui saluran hidung sampai perbedaan tekanan menyamakan. Ketika diafragma rileks lagi, ruang di dalam rongga dada berkurang dan udara dipaksa keluar dari paru-paru.
Udara yang dibawa ke paru-paru dari lingkungan luar mengandung oksigen yang dibutuhkan untuk jaringan tubuh. Udara ini mengisi kantong udara kecil di paru-paru yang disebut alveoli. Arteri paru mengangkut darah yang mengandung oksigen yang mengandung karbon dioksida ke paru-paru. Arteri ini terbentuk lebih kecil pembuluh darah disebut arteriol yang mengirim darah kapiler sekitar jutaan alveoli paru-paru. Alveoli paru-paru dilapisi dengan film lembab yang melarutkan udara. Tingkat oksigen dalam kantung alveoli berada pada konsentrasi yang lebih tinggi daripada tingkat oksigen di kapiler yang mengelilingi alveoli. Hasilnya, oksigen berdifusi melintasi endotelium tipis kantung alveoli ke dalam darah di dalam kapiler sekitarnya. Pada saat yang sama, karbon dioksida berdifusi dari darah ke dalam kantung alveoli dan dihembuskan melalui saluran udara. Darah yang kaya oksigen kemudian diangkut ke jantung di mana ia dipompa ke seluruh tubuh.
Pertukaran gas serupa terjadi di jaringan tubuh dan sel. Oksigen yang digunakan oleh sel dan jaringan harus diganti. Produk-produk limbah gas dari respirasi seluler seperti karbon dioksida harus dihilangkan. Ini dilakukan melalui sirkulasi kardiovaskular. Karbon dioksida berdifusi dari sel ke dalam darah dan diangkut ke jantung oleh vena. Oksigen dalam darah arteri berdifusi dari darah ke dalam sel.
Proses pernapasan berada di bawah arahan sistem saraf perifer (PNS). Sistem otonom PNS mengendalikan proses tak disengaja seperti pernapasan. Medula oblongata otak mengatur pernapasan. Neuron di medula mengirim sinyal ke diafragma dan otot interkostal untuk mengatur kontraksi yang mengawali proses pernapasan. Pusat pernapasan di medula mengontrol laju pernapasan dan dapat mempercepat atau memperlambat proses saat dibutuhkan. Sensor di paru-paru, otak, pembuluh darah, dan otot memantau perubahan konsentrasi gas dan mengingatkan pusat pernapasan tentang perubahan ini. Sensor pada saluran udara mendeteksi adanya iritan seperti asap, serbuk sari, atau air. Sensor-sensor ini mengirimkan sinyal saraf ke pusat-pusat pernapasan untuk menyebabkan batuk atau bersin untuk mengeluarkan iritasi. Pernapasan juga dapat dipengaruhi secara sukarela oleh korteks serebral. Inilah yang memungkinkan Anda untuk secara sukarela mempercepat laju pernapasan Anda atau menahannya nafas. Namun, tindakan ini dapat ditimpa oleh sistem saraf otonom.
Infeksi sistem pernapasan sering terjadi karena struktur pernapasan terpapar pada lingkungan eksternal. Struktur pernapasan kadang-kadang bersentuhan dengan agen infeksi seperti bakteri dan virus. Kuman-kuman ini menginfeksi pernapasan tisu menyebabkan peradangan dan dapat berdampak pada saluran pernapasan bagian atas serta saluran pernapasan bagian bawah.
Pilek adalah jenis infeksi saluran pernapasan atas yang paling menonjol. Jenis lain infeksi saluran pernapasan bagian atas termasuk sinusitis (radang sinus), radang amandel (radang) amandel), epiglottitis (radang epiglotis yang menutupi trakea), radang tenggorokan (radang laring) dan influensa.
Infeksi saluran pernapasan bawah seringkali jauh lebih berbahaya daripada infeksi saluran pernapasan atas. Struktur saluran pernapasan bawah termasuk trakea, saluran bronkial, dan paru-paru. Bronkitis (radang saluran bronkial), pneumonia (radang alveoli paru-paru), TBC, dan influenza adalah jenis infeksi saluran pernapasan bagian bawah.