Sistem Pernapasan / Respirasi Manusia | Biologi | Sainsuka

I. Pengertian Sistem Pernapasan

     Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup. Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.

II. Macam-Macam Pernapasan

     Berdasarkan tempatnya pernapasan dibedakan menjadi 3 macam, yaitu :

1. Pernapasan Eksternal

     Pernapasan eksternal adalah pertukaran udara yang terjadi di dalam paru-paru. Dalam proses ini, oksigen masuk ke dalam darah dan karbon dioksida keluar menuju atmosfer. 

2. Pernapasan Internal

     Pernapasan internal adalah pertukaran udara antara darah dan sel-sel dalam tubuh. Oksigen dan karbon dioksida bergerak berlawanan. Oksigen berdifusi dari darah ke dalam sel. Sementara itu, karbon dioksida berdifusi ke luar sel menuju darah. 

3. Pernapasan seluler

     Pernapasan seluler adalah proses kimia yang terjadi dalam mitokondria di dalam sel. Dalam proses ini, oksigen bereaksi dengan molekul makanan (glukosa) sehingga energi dihasilkan. Energi ini tersimpan dalam ATP. Karbon dioksida dan air dihasilkan sebagai hasil sampingan.

III. Mekanisme Pernapasan

     Dalam pernapasan terjadi proses inspirasi dan ekspirasi. Berdasarkan proses ini, pernapasan pada manusia dibedakan menjadi dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

1. Pernapasan dada

Pada pernapasan dada melibatkan otot antartulang rusuk (interkortalis). 

A. Saat inspirasi (udara dihirup)

     Otot interkostalis berkontraksi → tulang rusuk terangkat → rongga dada membesar → tekanan udara dalam dada (toraks) menurun → paru-paru mengembang → tekanan udara dalam paru-paru lebih rendah daripada tekanan luar sehingga udara masuk ke paru-paru.

B. Saat ekspirasi (udara diembuskan)

     Otot interkostalis berelaksasi → tulang rusuk turun → rongga dada mengecil → tekanan udara dalam torak meningkat → paru-paru mengempis → tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paruparu.

2. Pernapasan perut

Dalam pernapasan perut, otot yang terlibat adalah otot diafragma. 

A. Saat inspirasi (udara dihirup)

     Otot diafragma berkontraksi → diafragma menjadi datar → rongga dada membesar → paruparu mengembang → tekanan udara dalam paru-paru lebih rendah daripada tekanan udara luar sehingga udara masuk ke paru-paru.

B. Saat ekspirasi (udara diembuskan) 

     Otot diafragma berelaksasi → diafragma  melengkung ke arah rongga dada → rongga dada mengecil → paru-paru mengempis → tekanan dalam paru-paru lebih tinggi dari tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paru-paru.

IV. Organ Dan Fungsi Pada Sistem Pernapasan Manusia

1. Hidung

     Hidung adalah organ pernapasan pertama dan paling luar yang langsung berhubungan dengan udara luar. Rongga hidung merupakan pintu gerbang pernapasan dan menjadi tempat keluar masuknya udara. Rongga hidung dilengkapi dengan bulu-bulu hidung, indra 

pembau, selaput lendir, dan konka. Hidung berfungsi menghirup udara pernapasan, menyaring udara, menghangatkan udara pernapasan, juga berperan dalam resonansi suara.

2. Faring

     Faring adalah dasar kerongkongan yang menjadi tempat percabangan dua saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pangkal tenggorokan terdiri dari katup (epiglotis) dan keping tulang rawan yang membentuk jakun. Pada bagian jakun terdapat pita suara (pita vocalis). Faring berfungsi sebagai persimpangan jalan masuknya antara udara dengan makanan.

3. Laring

     Laring adalah saluran pernapasan yang membawa udara menuju ke trakea. Fungsi laring adalah untuk melindungi saluran pernapasan dibawahnya dengan cara menutup secara cepat pada stimulasi mekanik, sehingga mencegah masuknya benda asing ke dalam saluran napas,dan mengandung pita suara yang dapat menghasilkan suara (vocal cord).

4. Trakea

     Trakea adalah atang tenggorok terletak di bagian dalam leher yang tepatnya di depan kerongkongan. Fungsinya, untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang dikeluarkan.

5. Bronkus

     Bronkus adalah cabang batang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-paru kiri. Tempat percabangan ini disebut bifurkase. Bronkus memiliki struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Fungsinya, untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang dikeluarkan.

6. Bronkiolus

     Bronkiolus adalah cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis dan salurannya lebih kecil. Semakin kecil salurannya, semakin berkurang tulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding fibrosa dengan lapisan silia. Setiap bronkiolus terminal (terakhir) bermuara ke dalam seberkas kantung-kantung kecil mirip anggur yang disebut alveolus Fungsinya, untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang dikeluarkan.

7. Paru-Paru

    Paru-paru adalah organ pada sistem pernapasan (respirasi) dan berhubungan dengan sistem peredaran darah (sirkulasi) vertebrata yang bernapas dengan udara. Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas. Paru-paru terbagi menjadi 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 disebut pleura. Pleura berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastis, dan pembuluh darah.  Fungsinya adalah sebagai tempat menukar oksigen dari udara dengan karbon dioksida dari darah yang dilakukan alveolus.

8. Alveolus

     Alveolus adalah struktur anatomi yang memiliki bentuk berongga. Terdapat pada parenkim paru-paru, yang merupakan ujung dari saluran pernapasan, di mana kedua sisi merupakan tempat pertukaran udara dengan darah. Alveolus merupakan anatomi yang hanya dimiliki oleh mamalia. Pada vertebrata sistem pertukaran gas memiliki struktur yang berbeda. Alveolus berfungsi sebagai  tempat terjadinya pertukaran gas. Darah yang kaya karbon dioksida dipompa dari seluruh tubuh ke dalam pembuluh darah alveolaris, di mana, melalui difusi, ia melepaskan karbon dioksida dan menyerap oksigen.

V. Kelainan Dan Penyakit Pada Sistem Pernapasan Manusia

1. Flu (influenza)

    Penyakit influenza disebabkan oleh virus dan mudah sekali menular. Penularan bisa melalui kontak langsung ke cairan atau melalui cairan yang keluar dari penderita saat batuk atau bersin. Saat flu, hidung dipenuhi lendir sehingga mengganggu pernapasan.

2. Faringitis

     Keluhan utama pada penyakit ini adalah nyeri tenggorokan. Faringitis seringkali disebabkan oleh infeksi virus, namun dapat juga disebabkan oleh bakteri, sehingga untuk penanganannya dibutuhkan antibiotik. Beberapa kasus faringitis disebabkan oleh alergi atau iritasi pada tenggorokan.

3. Laringitis

    Laringitis adalah gangguan pernapasan yang menyerang laring atau pita suara. Peradangan yang terjadi biasanya disebabkan oleh penggunaan pita suara berlebihan, iritasi, atau infeksi pada laring. Suara serak atau parau bahkan hilang sama sekali adalah gejala umum yang muncul jika seseorang mengalami laringitis.

4. Asma

     Asma disebabkan oleh penyempitan saluran napas. Sesak napas menjadi tanda umum dari penyakit ini. Biasanya sesak napas dibarengi oleh mengi (wheezing) yang merupakan suara khas bernada tinggi saat pasien mengeluarkan napas.

5. Bronkitis

     Bronkitis adalah peradangan pada bronkus, yang merupakan saluran udara dari dan ke paru-paru. Bronkitis umumnya dicirikan dengan batuk berdahak yang kadang dahaknya bisa berubah warna.

6. Emfisema

     Emfisema menyerang kantung udara alias alveoli. Seseorang yang terkena emfisema tidak selalu menunjukkan gejala yang khas. Namun seiring perjalanan penyakitnya, biasanya penderita kondisi ini lambat laun akan mengalami sesak saat bernapas. Gangguan ini adalah salah satu kondisi yang digolongkan sebagai penyakit paru obstruktif kronik (PPOK).

7. Pneumonia

     Pneumonia, atau yang biasa disebut dengan radang paru-paru, merupakan peradangan akibat infeksi. Batuk berdahak, demam, dan sesak napas adalah gejala umum dari pneumonia. Ciri lain dari penyakit ini adalah dahak kental yang dapat berwarna kuning, hijau, cokelat, atau bernoda darah.

8. Kanker paru-paru

     Merupakan salah satu jenis kanker paling berbahaya dengan angka kematian yang tinggi. Terjadinya kanker paru-paru pada seseorang berkaitan erat dengan merokok baik aktif maupun pasif, riwayat kanker paru-paru di keluarga, riwayat paparan zat kimia dan gas beracun seperti asbestos dan radon, atau menghirup udara berpolusi dalam jangka panjang.

9. Difteri

     Difteri terjadi karena penyumbatan oleh lendir pada rongga faring yang dihasilkan oleh infeksi kuman difteri.

10. TBC 

     Penyakit paru-paru yang diakibatkan oleh serangan bakteri Mycobacterium tuberculosa. Difusi oksigen akan terganggu karena adanya bintil-bintil atau peradangan pada dinding alveolus. Tuberkolosis atau TBC adalah infeksi karena bakteri Mycobacterium tuberculosis, yang dapat merusak paru-paru tapi dapat juga mengenai sistem saraf sentral (meningitis, sistem lymphatic, sistem sirkulasi (miliary TB), sistem genitourinary, tulang dan sendi. Indonesia berada dalam peringkat ketiga terburuk di dunia untuk jumlah penderita TBC. Setiap tahun muncul 500 ribu kasus baru dan lebih dari 140 ribu lainnya meninggal. Tanggal 24 Maret diperingati dunia sebagai “Hari TBC”. Pada 24 Maret 1882 tersebut, Robert Koch di Berlin, Jerman, mempresentasikan hasil penyebab tuberkulosa yang ditemukannya.