Sistem Pernapasan Manusia

 A. Struktur dan Fungsi Pernapasan Manusia

            Pernahkah kalian mendengar istilah respirasi? Respirasi adalah proses pertukaran gas yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup.

Ada 3 proses dalam respirasi manusia :

1. Bernapas atau ventilasi paru-paru, merupakan proses menghirup udara (inhalasi) dan menghembuskan udara (ekhalasi).
2. Respirasi eksternal, merupakan pertukaran gas-gas antara alveolus paru-paru dengan darah di dalam pembuluh kapiler darah.

Respirasi imternal, merupakan pertukaran gas-gas  antara darah di dalam pembuluh kapiler jaringan tubuh dengan sel-sel  atau jaringan tubuh.

1. Organ Pernapasan Manusia 

Gambar. Sistem Pernapasan pada Manusia

Organ pernapasan pada manusia membentuk saluran pernapasan yang secara berurutan terdiri atas: hidung → faring → laring → trakea → bronkus → bronkiolus → paru-paru → alveolus.

a. Hidung

Hidung dilengkapi dengan rambut-rambut hidung, selaput lendir, dan konka. Udara yang masuk ke dalam hidung akan disaring terlebih dahulu oleh rambut-rambut hidung. Kemudian benda asing yang terhidup saat bernapas, misalnya debu, bakteri, dan virus akan ditangkap oleh selaput lendir kemudian udara dilembabkan. Setelah itu, udara dihangatkan oleh konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup di luar dengan suhu tubuh atau menghangatkan udara yang masuk ke paru-paru

b. Faring

Faring adalah tempat persimpangan antara saluran pernapasan pada bagian depan dan saluran pencernaan pada bagian belakang. Faring berfungsi sebagai jalur masuk udara dan makanan, ruang resonansi suara, serta tempat tonsil yang berpartisipasi pada reaksi kekebalan tubuh dalam melawan benda asing.

Gambar Struktur Organ Pernapasan : rongga hidung, Faring, dan Laring

c. Laring

Laring atau ruang suara merupakan organ pernapasan yang menghubungkan faring dengan trakea. Pada laring terdapat pita suara dan epiglotis atau katup pangkal tenggorokan. Pada waktu menelan makanan epiglotis menutupi laring dan makanan tidak masuk ke dalam tenggorokan. Sebaliknya pada waktu bernapas epiglotis akan membuka sehingga udara masuk ke dalam larung kemudian menuju tenggorokan.

d. Trakea (Tenggorokan)

Trakea (Tenggorokan) adalah saluran yang menghubungkan laring dengan bronkus. Trakea tersusun atas cicin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia yang berperan menangkap debu maupun mikroorganisme yang masuk saat menghirup udara yang kemudian didorong menuju belakang mulut dan dikeluarkan dengan cara batuk.

e. Bronkus 

Bronkus merupakan cabang dari pangkal batang tenggorokan yang berjumlah dua, masing-masing bronkus memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

f. Bronkiolus

Bronkiolus merupakan cabang-cabang kecil dari bronkus. Bronkus kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus dan bronkus kiri bercabang menjadi dua bronkiolus.

g. Paru-paru 

Paru-paru merupakan alat pernapasan utama yang terbagi menjadi dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas tiga lobus dan paru-paru kiti (pulmo sinister) yang terdiri atas dua lobus. Paru-paru tersusun atas gelembung-gelembung alveolus yang dilindungi oleh lapisan yang disebut selaput pleura. Pleura berupa kantung tertutup yang berisi cairan limfa.

h. Alveolus

Alveolus adalah gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis terletak pada ujung-ujung bronkiolus yang berperan dalam pertukaran gas oksigen dan gas karbon dioksisa. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah, sehingga gas-gas dalam alveolus dapat dengan mudah mengalami pertukaran dengan gas-gas yang ada di dalam darah.

 

Gambar  Struktur Paru-paru, Bronkus, Bronkiolus dan Alveolus

2. Mekanisme Pernapasan Manusia

Dalam mekanisme pernapasan terdapat dua tahap yaitu inspirasi ( menghirup udara) dan ekspirasi ( menghembuskan udara). Kita dapat melakukan dua pernapasan yaitu :

1. Pernapasan Dada

Otot antartulang rusuk berkontaksi, tulang rusuk akan terangkat sehingga rongga dada membesar (volume bertambah). Hal ini mengakibatkan tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan udara luar. Akhirnya terjadi aliran udara luar ke rongga paru-paru (inspirasi).

Sebaliknya jika otot antar tulang rusuk berelaksasi, tulang rusuk akan turun sehingga rongga dada menyempit, tekanan udara dalam rongga dada lebih besar daripada tekanan udara luar yang mengakibatkan udara keluar dari paru-paru (ekspirasi).

2. Pernapasan Perut

Otot diafragma kontraksi sehingga diafragma mendatar mengakibatkan rongga dada dan paru-paru mengembang sehingga tekanan udara rendah, udara dari luar masuk ke paru-paru (inspirasi).

Otot diafragma relaksasi sehingga diafragma melengkung ke atas, rongga dada dan paru-paru mengempis sehingga tekanan udara dalam paru-paru naik, udara keluar paru-paru (ekspirasi).

3. Frekuensi Pernapasan

Faktor yang mempengaruhi frekuensi pernapasan :

• Umur, semakin bertambah umur seseorang maka semakin rendah frekuensi pernapasannya
• Jenis kelamin, laki-laki lebih banyak bergerak sehingga lebih banyak memerlukan energi. Kebutuhan oksigen dan produksi CO₂  pada laki-laki juga lebih tinggi.
• Suhu tubuh, semakin tinggi suhu tubuh semakin cepat frekuensi pernapasannya.
• Posisi tubuh, pada saat posisi tubuh berdiri otot-otot kaki akan berkontraksi dan menghasilkan tenaga yang dibutuhkan tubuh untuk tetap tegak berdiri, sedangkan pada saat posisi tubuh duduk atau berbaring tidak membutuhkan banyak energi sehingga frekuensi pernapasannya rendah.
• Kegiatan atau aktivitas tubuh, orang yang melakukan aktivitas memerlukan banyak energi sehingga frekuensi pernapasan meningkat.

4. Volume Pernapasan

• Volume tidal, volume udara yang keluar masuk  paru-paru saat tubuh melakukan inspirasi dan ekspirasi biasa (normal) volumenya sekitar500 mL.
• Volume cadangan ekspirasi, merupakan volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal dari paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa. Volumenya sekitar 1.500 mL.
• Volume cadangan inspirasi, volume udara yang masih dimasukkan ke dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi biasa, volumenya sekitar 1.500 mL
• Volume residu, volume yang masih tersisa di dalam paru-paru meskipun telah melakukan ekspirasi secara maksimal volumenya sekitar 1.000 mL.
• Kapasitas vital paru-paru, yaitu total dari volume tidal + volume cadangan ekspirasi,  volume cadangan inspirasi. Volumenya sekitar 3.500 mL.
• Kapasitar total paru-paru, volume udara yang dapat ditampung secara maksimal dalam paru-paru. Volume kapasitas paru-paru yaitu volume kapasitas vital paru-paru + volume residu, volumenya sekitar 4.500 mL.

5. Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia

• Influenza disebabkan oleh gejala : batuk, pilek, demam.
• Tonsilitis :peradangan pada tonsil (amandel)
• Faringitis :infeksi pada faring oleh kuman penyakit
• TBC (Tuberculosis) : disebabkan bakteri Mycobacteria tuberculosis.
• Pneumonia : disebabkan infeksi bakteri Diplococcus
• Asma : penyumbatan saluran
• Sinusitis : radang pada sebelah atas rongga
• Pleuritis : radang pada selaput pembungkus paru- paru.
• Bronkitis : radang bronkus
• Kanker paru-paru :terjadi karena pertumbuhan sel-sel yang tidak terkendali pada jaringan dalam paru-paru.

 

Referensi : 

1. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2017. Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam SMP/ MTs Kelas VIII. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
2. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2017. Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam SMP/ MTs Kelas VIII. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.