Sistem Pernapasan pada Manusia

Pernapasan ialah proses pertukaran gas oksigen & karbondioksida pada makhluk hidup yg melibatkan proses ide & ekspirasi. Inspirasi adalah proses masuknya udara ke dlm tubuh, sedangkan ekspirasi adalah proses keluarnya udara dr dlm tubuh. Selama proses pernapasan, oksigen sungguh dibutuhkan untuk oksidasi (pembakaran) zat kuliner guna menghasilkan energi. Energi yg dihasilkan dipakai untuk aneka macam aktivitas 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 tubuh.
2. Pernapasan internal, merupakan pertukaran udara antara kapiler darah dgn sel dlm tubuh. 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 tempat O₂ mampu berdifusi masuk & CO₂ mampu berdifusi keluar pada respirasi aerob. Alat pernapasan pada manusia terdiri dr :

1. Hidung

Hidung terletak di luar badan & tersusun atas tulang beresiko. 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 selaku indra pembau.

2. Faring

Udara dr rongga hidung masuk ke dlm faring. Faring merupakan percabangan antara susukan pencernaan (esofagus) & kanal 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 bunyi. Laring memiliki katup yg disebut epiglotis. Pada saat menelan makanan, epiglotis tertutup sehingga kuliner tak masuk ke tenggorokan.

4. Trakea/tenggorokan

Udara dr laring masuk ke dlm trakea. Trakea mempunyai tiga lapisan penyusun, yakni :

1. Lapisan luar yg terdiri atas jaringan ikat.
2. Lapisan tengah yg terdiri atas otot polos & cincin tulang rawan.
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 bagian menuju ke paru-paru kanan, bagian lainnya menuju ke paru-paru kiri. Bronkus memiliki percabangan disebut bronkiolus. Udara dr bronkus akan masuk ke dlm bronkiolus.

6. Pulmo (paru-paru)

Bronkiolus bermuara pada alveoli (tunggal: alveolus), struktur alveolus berupa gelembung-gelembung kecil yg diselimuti banyak pembuluh darah. Alveolus terdapat didalam paru-paru. Pada penggalan 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, yakni ide & ekspirasi.

1. Inspirasi

Berikut merupakan proses pada wangsit:

1. Otot-otot antar tulang rusuk berkontraksi menggerakkan rongga dada sehingga naik & mengembang.
2. Diafragma berkontraksi & mendatar.
3. Volume paru-paru membesar & menyebabkan 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 & menyebabkan 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 badan. Oksigen yg masuk ke paru-paru dikala ilham menyebabkan tekanan O₂ di alveolus (PO₂) meningkat & lebih tinggi dr tekanan kapiler darah alveolus. Kondisi tersebut menyebabkan O₂ dapat 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 yakni CO₂.

Semakin banyak O₂ yg dipakai, maka kian banyak pula CO₂ yg dihasilkan. Hal ini mengakibatkan tekanan CO₂ dlm sel (PCO₂) meningkat & lebih tinggi dr tekanan kapiler darah. Sehingga, CO₂ dapat berdifusi ke kapiler vena darah & paru-paru. CO₂ di dlm paru-paru kemudian dikeluarkan dikala ekspirasi.

Volume & Kapasitas Paru-Paru Manusia

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

1. Volume tidal (VT), merupakan volume normal udara yg dapat masuk atau keluar dr paru-paru. Volume tidal pernapasan yakni + 500 ml.
2. Volume cadangan ide (VCI) / volume komplementer, merupakan volume udara yg masih dapat dihirup atau masuk ke dlm paru-paru setelah ide normal. Volume cadangan ide yakni + 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi (VCE) / volume suplementer, merupakan volume udara yg dapat dihembuskan atau keluar dr paru-paru setelah ekspirasi normal. Volume cadangan ekspirasi yaitu + 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 setelah menghirup napas panjang kemudian menghembuskan sekuat-kuatnya. Kapasitas vital berkisar antara 3.400 ml pada perempuan & 4.80 ml pada laki-laki. Penjumlahan antara kapasitas vital dgn volume residual merupakan kapasitas total paru-paru.

Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia

1. Faringitis, merupakan radang pada faring lantaran infeksi atau terlalu banyak merokok, ditandai dgn rasa sakit dikala menelan & rasa kering di kerongkongan.
2. Emfisema, merupakan peradangan pada permukaan dlm alveolus. Akibatnya, paru-paru menggembung sehingga mengusik efektivitas pengikatan oksigen & penderita menjadi sulit bernapas.
3. Brokitis, merupakan peradangan pada selaput lendir dr jalan masuk bronkial.
4. Dipteri, merupakan infeksi pada akses pernapasan pecahan atas. Pada lazimnya , disebabkan oleh kuman 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 saluran pernapasan. Gejalanya berbeda-beda pada tiap penderita, mirip sakit kepala, muntah-muntah, demam tinggi, & batuk.
7. Kanker paru-paru, merupakan kelainan sel yg disebabkan lantaran epitel bronkial terlalu sering mendapatkan materi-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 sistem pernapasan dgn tanda-tanda sukar bernapas. Gangguan asma disebabkan pecahan otot polos pada trakea berkontraksi sehingga akses trakea menyempit.

Kontributor: Dinda Muthi Selina, S.Si.

Alumni Biologi FMIPA UI

Lihat pula materi Biologi lainnya di Wargamasyarakat.org:

• Sel Tumbuhan
• Tumbuhan Paku
• Ekosistem