Sistem
Pernafasan Pada Manusia
Sebagai makhluk hidup, kita
masih hidup sampai saat ini karena setiap saat selalu bernapas menghirup udara. Apa jadinya jika di dunia ini Tuhan
tidak memberikan udara? Pasti makhluk hidup tidak akan ada karena tidak bisa
melakukan proses pernapasan. Dalam kegiatan ini, kalian akan belajar mengenai
sistem pernapasan dan bagian-bagiannya. Kalian juga akan mempelajari mengapa
sistem ini sangat penting bagi kehidupan manusia.
Pernapasan adalah proses
pertukaran gas antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari
lingkungan sekitar. Oksigen diperlukan untuk
oksidasi (pembakaran) zat makanan, yaitu gula (glukosa). Proses oksidasi makanan bertujuan untuk
menghasilkan energi. Energi yang
dihasilkan digunakan untuk aktivitas hidup, misalnya pertumbuhan,
mempertahankan suhu tubuh, pembakaran sel-sel tubuh, dan kontraksi otot. Selain menghasilkan energi, pernapasan juga
menghasilkan karbon dioksida, dan uap air.
Proses pernapasan pada manusia
berjalan tidak secara langsung, artinya udara tidak berdifusi langsung masuk ke
dalam sel tubuh melalui permukaan kulit. Udara masuk ke dalam tubuh melalui
saluran pernapasan. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan dan
mekanismenya.
1. Alat Pernapasan
Alat pernapasan adalah alat
atau bagian tubuh tempat O2 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO2
dapat berdifusi keluar pada respirasi aerob. Alat pernapasan pada manusia
terdiri atas rongga hidung, faring (
tekak), laring ( pangkal
tenggorokan), bronkus (cabang batang
tenggorokan), dan pulmo (paru-paru).
a. Rongga hidung ( cavum nasalis)
Udara dari luar akan masuk
lewat rongga hidung (cavum nasalis).
Rongga hidung berlapis selaput lendir. Selaput lendir berfungsi menangkap benda
asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut
pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk
bersama udara. Juga terdapat konka
yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara
yang masuk. Jadi, rongga hidung berfungsi untuk: menyaring udara, melembapkan
udara, dan memanaskan udara.
b. Faring ( tekak)
Udara dari rongga hidung masuk
ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong, terletak di belakang rongga
hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi sebagai
jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu
saluran pernapasan (nasofaring) pada bagian depan dan saluran pencernaan (
orofaring) pada bagian belakang.
c. Laring (pangkal tenggorokan)
Laring terletak antara faring
dan trakea. Laring tersusun atas
sembilan buah tulang rawan. Bagian dalam
dindingnya digerakkan oleh otot untuk menutup serta membuka glotis. Glotis adalah lubang mirip celah yang menghubungkan trakea dengan faring. Laring
memiliki katup yang disebut epiglotis.
Pada saat menelan makanan,
epiglotis tertutup sehingga makanan tidak masuk ke tenggorokan tetapi
menuju kerongkongan. Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk
ke saluran pernapasan karena saluran
pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa
menelan, bernapas, dan berbicara tidak
terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan. Di dalam laring,
selain terdapat epiglotis juga ditemukan
adanya pita suara. Masuknya udara
melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai
suara.
d. Tenggorokan ( trakea)
Tenggorokan berupa pipa yang
panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada.
Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan
pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring
benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.
e. Cabang-cabang tenggorokan ( bronkus)
Tenggorokan ( trakea) bercabang
menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan
mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak
teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya
melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus. Dinding bronkiolus tipis dan
tidak bertulang rawan.
f. Paru-paru ( pulmo)
Paru-paru terletak di dalam
rongga dada bagian atas. Di bagian samping paru-paru dibatasi oleh otot dan rusuk, sedangkan di bagian bawah
dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat.
Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan
rongga perut. Paru-paru ada dua bagian
yaitu paru-paru kanan ( pulmo dekster)
yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri ( pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus
oleh dua selaput yang tipis, disebut
pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut
pleura dalam ( pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang
bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar ( pleura parietalis).
Di dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus.
Bronkiolus bercabang-cabang menjadi pembuluh halus yang berakhir pada gelembung
paru-paru yang disebut alveolus. Dinding
alveolus sangat tipis dan elastis, serta terdiri dari satu lapis sel yang
diliputi oleh pembuluh-pembuluh kapiler darah. Pada alveolus terjadi pertukaran
oksigen dan karbon dioksida.
2. Mekanisme
Pernapasan Manusia
Pernapasan adalah suatu proses
yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena
sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat
terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu
pernapasan luar dan pernapasan dalam.Pernapasan luar adalah pertukaran udara
yang terjadi antara udara dalam alveolus
dengan darah dalam kapiler. Pernapasan
dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru-paru
dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara
di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar, maka udara akan
masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara
akan keluar.
Sehubungan dengan organ yang
terlibat dalam pemasukkan udara ( inspirasi)
dan pengeluaran udara ( ekspirasi)
maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan
dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.
a. Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah
pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan
sebagai berikut.
1).
Fase inspirasi
Fase ini berupa berkontraksinya
otot antar-tulang rusuk sehingga rongga dada mengembang. Pengembangan rongga
dada menyebabkan volume paru-paru juga mengembang akibatnya tekanan dalam
rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar
yang kaya oksigen masuk.
2) Fase
ekspirasi
Fase ini merupakan fase
relaksasi atau kembalinya otot antartulang rusuk ke posisi semula yang dikuti
oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Rongga dada yang
mengecil menyebabkan volume paru-paru juga mengecil sehingga tekanan di dalam
rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar. Hal tersebut menyebabkan
udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
b. Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan
pernapasan yang mekanismenya melibatkan
aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut
dan rongga dada.
Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua fase,
yakni:
1) Fase
inspirasi
Fase inspirasi merupakan
kontraksi otot diafragma sehingga mengembang, akibatnya paru-paru ikut
mengembang. Hal tersebut menyebabkan rongga dada membesar dan tekanan udara di
dalam paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara luar sehingga udara luar
dapat masuk ke dalam.
2) Fase
ekspirasi
Fase ekspirasi merupakan fase
relaksasi otot diafragma (kembali ke posisi semula) sehingga rongga dada
mengecil dan tekanan udara di dalam paru-paru lebih besar daripada tekanan
udara luar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
3.
Kapasitas Paru-Paru
Kapasitas paru-paru adalah
kemampuan paru-paru menampung udara pernapasan. Kapasitas paru-paru dapat
diuraikan sebagai berikut:
a. Udara tidal, yaitu udara yang keluar masuk
paru-paru pada saat pernapasan biasa. Jumlah volume udaranya sebesar 500 ml.
b. Udara komplementer, yaitu udara yang masih dapat
dihirup setelah inspirasi biasa. Besar volume udaranya sekitar 1,5 liter.
c. Udara suplementer, yaitu udara yang masih dapat
dikeluarkan setelah melakukan ekspirasi biasa. Besar volume udaranya sekitar
1,5 liter.
d. Kapasitas
vital paru-paru, yaitu kemampuan
paru-paru untuk melakukan respirasi sekuat-kuatnya atau merupakan jumlah udara
tidal, udara komplementer, dan udara suplementer. Jadi besarnya volume
kapasitas vital paru-paru kurang lebih 4
liter.
e. Udara residu, yaitu udara yang masih terdapat di dalam paru-paru
setelah melakukan respirasi sekuat-kuatnya. Jumlahnya kurang lebih 500 ml.
f. Kapasitas
total paru -paru, yaitu seluruh
udara yang dapat ditampung oleh paru-paru.
Dalam keadaan normal, volume
udara paru-paru manusia mencapai 4.500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia.
Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas
mencapai 3.500 cc, yang 1.000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan
tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau
udara sisa. Kapasitas vital
setiap orang berbeda-beda. Kapasitas vital dapat kalian rasakan saat kalian
menghirup napas sedalam mungkin dan kemudian menghembuskanya sekuat mungkin.
Cara mengukurnya dapat dilakukan dengan alat spirometer. Spirometer merupakan
alat pengukur kapasitas paru-paru seseorang. Perhatikan gambar 6.6. Spirometer
yang konvensional terbuat seperti tangki yang memiliki selang. Seseorang yang
ingin mengetahui kapasitas paru-parunya dapat menghembuskan napas pada selang.
Pada alat yang lebih modern, spirometer
telah dihubungkan dengan komputer.Dalam keadaan normal, kegiatan
inspirasi dan ekspirasi dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume
udara pernapasan (kapasitas tidal ± 500 cc).
Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk paru-paru pada
pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi
menggunakan sekitar 1.500 cc udara pernapasan ( expiratory reserve volume =
inspiratory reserve volume = 1.500 cc).
Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume
antara 500 cc hingga sekitar 3.500 cc.
Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara
yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan. Besarnya
volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara
lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi
kesehatan. < F.R.D >
0 komentar:
Posting Komentar