Sistem Pernapasan pada Manusia

Pernapasan adalah proses pertukaran gas oksigen & karbondioksida pada makhluk hidup yg melibatkan proses ide & ekspirasi. Inspirasi ialah proses masuknya udara ke dlm tubuh, sedangkan ekspirasi ialah proses keluarnya udara dr dlm badan. Selama proses pernapasan, oksigen sungguh diharapkan untuk oksidasi (pembakaran) zat masakan guna menciptakan energi. Energi yg dihasilkan dipakai untuk aneka macam kegiatan sel. Pernapasan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1. Pernapasan eksternal, merupakan pernapasan yg terjadi di dlm paru-paru. Terjadi pengikatan O₂ oleh hemoglobin yg terdapat pada kapiler paru-paru & pelepasan CO₂ dr kapiler paru – paru ke luar badan.
2. Pernapasan internal, merupakan pertukaran udara antara kapiler darah dgn sel dlm badan. Terjadi proses difusi O₂ dr kapiler darah ke dlm sel atau jaringan, serta difusi CO₂ keluar dr sel atau jaringan.
3. Pernapasan seluler, merupakan proses oksidasi (pembakaran) glukosa untuk memperoleh energi bagi sel yg disimpan dlm bentuk ATP.

Organ-organ Pernapasan pada Manusia

Diperlukan alat-alat pernapasan sebagai daerah O₂ dapat berdifusi masuk & CO₂ mampu berdifusi keluar pada respirasi aerob. Alat pernapasan pada insan terdiri dr :

1. Hidung

Hidung terletak di luar tubuh & tersusun atas tulang rawan. Di dlm rongga hidung terdapat rambut hidung & selaput lendir yg berfungsi untuk menyaring udara yg masuk dr kotoran, melekatnya kotoran hidung, & menertibkan suhu udara pernapasan. Selain itu hidung pula berfungsi sebagai indra pembau.

2. Faring

Udara dr rongga hidung masuk ke dlm faring. Faring merupakan percabangan antara akses pencernaan (esofagus) & terusan pernapasan (laring & trakea).

3. Laring

Udara dr faring masuk ke dlm laring. Laring terletak antara faring & trakea. Laring disebut pula dgn pangkal tenggorok atau kotak suara. Laring mempunyai katup yg disebut epiglotis. Pada ketika menelan makanan, epiglotis tertutup sehingga makanan tak masuk ke tenggorokan.

4. Trakea/tenggorokan

Udara dr laring masuk ke dlm trakea. Trakea memiliki tiga lapisan penyusun, yaitu :

1. Lapisan luar yg terdiri atas jaringan ikat.
2. Lapisan tengah yg terdiri atas otot polos & cincin tulang riskan.
3. Lapisan dlm yg terdiri atas jaringan epitel bersilia yg menghasilkan banyak lendir, berfungsi untuk menyaring kotoran biar tak akan masuk ke dlm paru-paru.
4. Bronkus

Udara dr tenggorokan akan masuk ke dlm bronkus. Bronkus merupakan cabang dr batang tenggorok. Jumlahnya sepasang, satu penggalan menuju ke paru-paru kanan, bagian lainnya menuju ke paru-paru kiri. Bronkus mempunyai percabangan disebut bronkiolus. Udara dr bronkus akan masuk ke dlm bronkiolus.

6. Pulmo (paru-paru)

Bronkiolus bermuara pada alveoli (tunggal: alveolus), struktur alveolus berbentuk gelembung-gelembung kecil yg diselimuti banyak pembuluh darah. Alveolus terdapat didalam paru-paru. Pada serpihan alveolus terjadi pertukaran O₂ dan CO₂.  O₂ berdifusi ke dlm kapiler sel darah sedangkan CO₂ dr sel-sel darah dilepaskan.

Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Terdapat dua mekanisme pernapasan pada insan, yaitu pandangan baru & ekspirasi.

1. Inspirasi

Berikut merupakan proses pada ide:

1. Otot-otot antar tulang rusuk berkontraksi menggerakkan rongga dada sehingga naik & mengembang.
2. Diafragma berkontraksi & mendatar.
3. Volume paru-paru membesar & menjadikan tekanan paru-paru mengecil.
4. Udara luar masuk ke dlm paru-paru.

2. Ekspirasi

Berikut merupakan proses pada pandangan baru:

1. Otot-otot antar tulang rusuk berelaksasi, rongga dada turun & mengempis.
2. Diafragma berelaksasi & melengkung.
3. Volume paru-paru menurun & menjadikan tekanan paru-paru membesar.
4. Udara keluar dr paru-paru.

Mekanisme Pertukaran Oksigen & Karbondioksida

Proses pertukaran oksigen (O₂) & karbondioksida (CO₂) terjadi di dlm alveolus & dapat berdifusi ke jaringan tubuh. Oksigen yg masuk ke paru-paru ketika ide menyebabkan tekanan O₂ di alveolus (PO₂) meningkat & lebih tinggi dr tekanan kapiler darah alveolus. Kondisi tersebut menjadikan O₂ mampu berdifusi masuk ke dlm kapiler darah, kemudian diikat oleh hemoglobin & di distribusikan ke jaringan-jaringan tubuh untuk proses oksidasi sel. Gas sisa yg dihasilkan dr proses oksidasi sel yaitu CO₂.

Semakin banyak O₂ yg digunakan, maka semakin banyak pula CO₂ yg dihasilkan. Hal ini menyebabkan tekanan CO₂ dlm sel (PCO₂) meningkat & lebih tinggi dr tekanan kapiler darah. Sehingga, CO₂ mampu berdifusi ke kapiler vena darah & paru-paru. CO₂ di dlm paru-paru kemudian dikeluarkan ketika ekspirasi.

Volume & Kapasitas Paru-Paru Manusia

Jumlah udara (volume) yg masuk maupun keluar dr paru-paru berlainan-beda pada setiap individu. Volume udara di dlm paru-paru dapat dibedakan menjadi:

1. Volume tidal (VT), merupakan volume wajar udara yg mampu masuk atau keluar dr paru-paru. Volume tidal pernapasan yaitu + 500 ml.
2. Volume cadangan pandangan baru (VCI) / volume komplementer, merupakan volume udara yg masih dapat dihirup atau masuk ke dlm paru-paru sesudah ide normal. Volume cadangan pandangan baru yaitu + 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi (VCE) / volume suplementer, merupakan volume udara yg mampu dihembuskan atau keluar dr paru-paru sehabis ekspirasi normal. Volume cadangan ekspirasi yakni + 1100 ml.
4. Volume sisa (Volume residu), merupakan volume udara yg masih tersisa di dlm paru-paru. Volume udara sisa yaitu + 1200 ml.
5. Kapasitas Vital, merupakan volume udara yg masuk ke paru-paru sehabis menghirup napas panjang kemudian menghembuskan sekuat-kuatnya. Kapasitas vital berkisar antara 3.400 ml pada perempuan & 4.80 ml pada pria. Penjumlahan antara kapasitas vital dgn volume residual merupakan kapasitas total paru-paru.

Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia

1. Faringitis, merupakan radang pada faring karena infeksi atau terlalu banyak merokok, ditandai dgn rasa sakit ketika menelan & rasa kering di kerongkongan.
2. Emfisema, merupakan peradangan pada permukaan dlm alveolus. Akibatnya, paru-paru menggembung sehingga mengganggu efektivitas pengikatan oksigen & penderita menjadi susah bernapas.
3. Brokitis, merupakan peradangan pada selaput lendir dr susukan bronkial.
4. Dipteri, merupakan infeksi pada jalan masuk pernapasan kepingan atas. Pada lazimnya , disebabkan oleh basil Corynebacterium diphterial.
5. Sinusitis, merupakan pembengkakan pada sinus atau rongga hidung.
6. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome), merupakan sebuah penyakit pernapasan yg disebabkan oleh virus Coronavirus dr ordo Coronaviridae. Virus ini menginfeksi jalan masuk pernapasan. Gejalanya berlawanan-beda pada tiap penderita, seperti sakit kepala, muntah-muntah, demam tinggi, & batuk.
7. Kanker paru-paru, merupakan kelainan sel yg disebabkan karena epitel bronkial terlalu sering mendapatkan bahan-bahan karsinogenik (penyebab kanker yg banyak terkandung di dlm rokok).
8. Pleuritis, merupakan peradangan pada pleura, yakni lapisan pelindung yg membungkus paru-paru.
9. Asma, merupakan gangguan pada tata cara pernapasan dgn tanda-tanda sukar bernapas. Gangguan asma disebabkan serpihan otot polos pada trakea berkontraksi sehingga jalan masuk trakea menyempit.

Kontributor: Dinda Muthi Selina, S.Si.

Alumni Biologi FMIPA UI

Lihat pula materi Biologi yang lain di Sosiologiku.com:

• Sel Tumbuhan
• Tumbuhan Paku
• Ekosistem