Sistem Pernapasan Pada Manusia
Sistem pernapasan pada
manusia adalah sistem menghirup oksigen dari udara serta mengeluarkan
karbon dioksida dan uap air. Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan
zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di
lingkungan sekitar. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang
mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon
dioksida dan uap air. Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh
energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Sistem
pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan
mekanisme pernapasan.
Saluran pernapasan atau tractus respiratorius (respiratory tract)
adalah bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai tempat lintasan dan
tampat pertukaran gas yang diperlukan untuk proses pernapasan. Saluran
ini berpangkal pada hidung atau mulut dan berakhir pada paru-paru.
1. Alat Pernapasan Manusia
Berikut adalah bagian-bagian organ alat pernapasan pada manusia.
1.1. Hidung (Cavum Nasalis)
Selain
sebagai salah satu organ alat pernapasan manusia, hidung juga berfungsi
sebagai salah satu dari 5 indera. Hidung berfungsi sebagai alat untuk
menghirup udara, penyaring udara yang akan masuk ke paru-paru, dan
sebagai indera penciuman.
1.2. Tekak (Faring)
Faring
merupakan persimpangan antara rongga hidung ke tenggorokan (saluran
pernapasan) dan rongga mulut ke kerongkongan (saluran pencernaan). Pada
bagian belakang faring terdapat laring. Laring disebut pula pangkal
tenggorok. Pada laring terdapat pita suara dan epiglotis atau katup
pangkal tenggorokan. Pada waktu menelan makanan epiglotis menutupi
laring sehingga makanan tidak masuk ke dalam tenggorokan. Sebaliknya
pada waktu bernapas epiglotis akan membuka sehingga udara masuk ke dalam
laring kemudian menuju tenggorokan.
1.3. Tenggorokan (Trakea)
Tenggorokan
berbentuk seperti pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. Di paru-paru
trakea bercabang dua membentuk bronkus. Dinding tenggorokan terdiri atas
tiga lapisan berikut.
-
Lapisan paling luar terdiri atas jaringan ikat.
-
Lapisan
tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan. Trakea tersusun
atas 16–20 cincin tulang rawan yang berbentuk huruf C. Bagian belakang
cincin tulang rawan ini tidak tersambung
dan menempel pada esofagus. Hal ini berguna untuk mempertahankan trakea tetap terbuka.
-
Lapisan
terdalam terdiri atas jaringan epitelium bersilia yang menghasilkan
banyak lendir. Lendir ini berfungsi menangkap debu dan mikroorganisme
yang masuk saat menghirup udara.
Selanjutnya, debu dan mikroorganisme tersebut didorong oleh gerakan silia menuju bagian belakang mulut.
Akhirnya,
debu dan mikroorganisme tersebut dikeluarkan dengan cara batuk.
Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk bersama
udara pernapasan.
1.4. Cabang Tenggorokan (Bronkus)
Bronkus
merupakan cabang batang tenggorokan. Jumlahnya sepasang, yang satu
menuju paru-paru kanan dan yang satu menuju paru-paru kiri. Bronkus yang
ke arah kiri lebih panjang, sempit, dan mendatar daripada yang ke arah
kanan. Hal inilah yang mengakibatkan paru-paru kanan lebih mudah
terserang penyakit. Struktur dinding bronkus hampir sama dengan trakea.
Perbedaannya dinding trakea lebih tebal daripada dinding bronkus.
Bronkus akan bercabang menjadi bronkiolus. Bronkus kanan bercabang
menjadi tiga bronkiolus sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi dua
bronkiolus.
1.5. Bronkiolus
Bronkiolus
merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi
saluran yang semakin halus, kecil, dan dindingnya semakin tipis.
Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan tetapi rongganya bersilia.
Setiap bronkiolus bermuara ke alveolus.
1.6. Alveolus
Bronkiolus
bermuara pada alveol (tunggal: alveolus), struktur berbentuk bola-bola
mungil yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Epitel pipih yang
melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler-kapiler darah
mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus.
1.7. Paru-paru
Paru-paru
terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh
siuatu sekat disebut diafragma. Paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru
kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir
(lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah.
Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas
dan gelambir bawah. Paru-paru diselimuti oleh suatu selaput paru-paru
(pleura). Kapasitas maksimal paru-paru berkisar sekitar 3,5 liter.
Udara
yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa
disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada
orang dewasa lebih kurang 500 nl. Setelah kita melakukan inspirasi
biasa, kita masih bisa menarik napas sedalam-dalamnya. Udara yang dapat
masuk setelah mengadakan inspirasi biasa disebut udara komplementer,
volumenya lebih kurang 1500 ml.
Setelah kita melakukan ekspirasi
biasa, kita masih bisa menghembuskan napas sekuat-kuatnya. Udara yang
dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa disebut udara suplementer,
volumenya lebih kurang 1500 ml.
Walaupun
kita mengeluarkan napas dari paru-paru dengan sekuat-kuatnya ternyata
dalam paru-paru masih ada udara disebut udara residu. Volume udara
residu lebih kurang 1500 ml. Jumlah volume udara pernapasan, udara
komplementer, dan udara suplementer disebut kapasitas vital paru-paru.
2. Proses Pernapasan Manusia
Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut: rongga hidung > faring > trakea > bronkus > paru-paru (bronkiolus dan alveolus).
Proses
pernapasan pada manusia dimulai dari hidung. Udara yang diisap pada
waktu menarik nafas (inspirasi) biasanya masuk melalui lubang hidung (nares)
kiri dan kanan selain melalui mulut. Pada saat masuk, udara disaring
oleh bulu hidung yang terdapat di bagian dalam lubang hidung.
Pada
waktu menarik napas, otot diafragma berkontraksi. Semula kedudukan
diafragma melengkung keatas sekarang menjadi lurus sehingga rongga dada
menjadi mengembang. Hal ini disebut pernapasan perut. Bersamaan dengan
kontraksi otot diafragma, otot-otot tulang rusuk juga berkontraksi
sehingga rongga dada mengembang. Hal ini disebut pernapasan dada.
Akibat
mengembangnya rongga dada, maka tekanan dalam rongga dada menjadi
berkurang, sehingga udara dari luar masuk melalui hidung selanjutnya
melalui saluran pernapasan akhirnya udara masuk ke dalam paru-paru,
sehingga paru-paru mengembang.
Setelah melewati rongga hidung, udara masuk ke kerongkongan bagian atas (naro-pharinx) lalu kebawah untuk selanjutnya masuk tenggorokan (larynx).
Setelah melalui tenggorokan, udara masuk ke batang tenggorok atau trachea, dari sana diteruskan ke saluran yang bernama bronchus atau bronkus. Saluran bronkus ini terdiri dari beberapa tingkat percabangan dan akhirnya berhubungan di alveolus di paru-paru.
Udara yang diserap melalui alveoli akan masuk ke dalam kapiler yang selanjutnya dialirkan ke vena pulmonalis
atau pembuluh balik paru-paru. Gas oksigen diambil oleh darah. Dari
sana darah akan dialirkan ke serambi kiri jantung dan seterusnya.
Selanjutnya
udara yang mengandung gas karbon dioksida akan dikeluarkan melalui
hidung kembali. Pengeluaran napas disebabkan karena melemasnya otot
diafragma dan otot-otot rusuk dan juga dibantu dengan berkontraksinya
otot perut. Diafragma menjadi melengkung ke atas, tulang-tulang rusuk
turun ke bawah dan bergerak ke arah dalam, akibatnya rongga dada
mengecil sehingga tekanan dalam rongga dada naik. Dengan naiknya tekanan
dalam rongga dada, maka udara dari dalam paru-paru keluar melewati
saluran pernapasan.
Ringkasan jalannya Udara Pernapasan:
-
Udara masuk melalui lubang hidung
-
melewati nasofaring
-
melewati oral farink
-
melewati glotis
-
masuk ke trakea
-
masuk ke percabangan trakea yang disebut bronchus
-
masuk ke percabangan bronchus yang disebut bronchiolus
-
udara berakhir pada ujung bronchus berupa gelembung yang disebut alveolus (jamak: alveoli)
3. Bagian-Bagian Sistem Pernapasan Pada Manusia
Berikut adalah bagian-bagian anatomi sistem pernapasan pada manusia. Semua penjelasannya menggunakan Bahasa Indonesia.
Berdasarkan gambar sistem pernapasan tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa sistem pernapasan pada manusia terdiri dari:
-
Hidung
-
Rongga hidung
-
Concha
-
Langit-langit lunak
-
Pharink
-
Larink
-
Trakea
-
Rongga pleura
-
Paru-paru kanan
-
Paru-paru kiri
-
Tulang rusuk
-
Otot intercosta
-
Diafragma
4. Jenis-Jenis Pernapasan Pada Manusia
Jenis-jenis pernapasan pada manusia dibagi menjadi dua jenis. Yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.
4.1. Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
-
Fase
inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk
sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada
menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang
kaya oksigen masuk.
-
Fase
ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot
antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang
rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di
dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga
udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Mekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut:
Otot
antar tulang rusuk (muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi
--> tulang rusuk terangkat (posisi datar) --> Paru-paru mengembang
--> tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil dibandingkan
tekanan udara luar --> udara luar masuk ke paru-paru.
Mekanisme ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut:
Otot
antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun -->
paru-paru menyusut --> tekanan udara dalam paru-paru lebih besar
dibandingkan dengan tekanan udara luar --> udara keluar dari
paru-paru.
4.2. Pernapasan Perut
Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
-
Fase
inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga
rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih
kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen
masuk.
-
Fase
ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot
diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk
sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam
rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara
dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Mekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut:
sekat
rongga dada (diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung
menjadi mendatar --> paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam
paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk
Mekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut:
otot
diafraghma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung
--> paru-paru mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas
dibandingkan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.
5. Penyakit Sistem Pernapasan pada Manusia
Sistem
pernapasan manusia yang terdiri atas beberapa organ dapat mengalami
gangguan. Gangguan ini biasanyaberupa kelainan, penyakit, atau karena
ulah manusia itu sendiri (seperti merokok). Penyakit atau gangguan yang
menyerang sistem pernapasan ini dapat menyebabkan terganggunya proses
pernapasan.
5.1. Asma
Asma
adalah gangguan pada organ pernapasan berupa penyempitan saluran
pernapasan akibat reaksi terhadap suatu rangsangan tertentu. Hal-hal
yang dapat memicu timbulnya serangan asma diantaranya seperti serbuk
sari bunga, debu, bulu binatang, asap, udara dingin dan olahraga.
Pengobatan
yang tepat dan teratur dapat membantu penderita. Serangan asma juga
dapat dicegah jika faktor pemicunya diketahui dan bisa dihindari.
Serangan yang dipicu oleh olah raga bisa dihindari dengan meminum obat
sebelum melakukan olah raga.
5.2. Bronkhitis
Bronkitis adalah suatu peradangan pada bronkus (saluran udara ke paru-paru).
Penyakit
ini biasanya bersifat ringan dan pada akhirnya akan sembuh sempurna,
tetapi pada penderita yang memiliki penyakit menahun (misalnya penyakit
jantung atau penyakit paru-paru) dan pada usia lanjut, bronkitis bisa
bersifat serius. Serangan bronkitis berulang bisa terjadi pada perokok
dan penderita penyakit paru-paru dan saluran pernafasan menahun. Infeksi
berulang bisa juga merupakan akibat dari:
5.3. Influenza
Influenza atau flu adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus
influenza. Penyakit ini ditularkan melalui udara melalui bersin dari si
penderita. Penyakit ini tidak hanya menyerang manusia, burung, dan
binatang mamalia seperti babi dan orang utan juga dapat terserang flu.
Pada
manusia, gejala umum yang terjadi adalah demam, sakit tenggorokan,
sakit kepala, hidung tersumbat dan mengeluarkan cairan, batuk, lesu
serta rasa tidak enak badan. Dalam kasus yang lebih buruk, influensa
juga dapat menyebabkan terjadinya pneumonia, yang dapat mengakibatkan
kematian terutama pada anak-anak dan orang berusia lanjut.
Masa
penularan hingga terserang penyakit ini biasanya adalah 1 sampai 3 hari
sejak kontak dengan hewan atau orang yang influensa.
Penderita dianjurkan agar mengasingkan diri atau dikarantina agar tidak menularkan penyakit hingga mereka merasa lebih sehat.
5.4. Flu burung
Flu
burung atau avian influenza adalah penyakit menular yang disebabkan
oleh virus yang biasanya menjangkiti burung dan mamalia. Penyebab flu
burung adalah virus influensa tipe A yang menyebar antar unggas. Virus
ini kemudian ditemukan mampu pula menyebar ke spesies lain seperti babi,
kucing, anjing, harimau, dan manusia.
Virus
ini dapat menular melalui udara ataupun kontak melalui makanan,
minuman, dan sentuhan. Namun demikian, virus ini akan mati dalam suhu
yang tinggi. Oleh karena itu daging, telur, dan hewan harus dimasak
dengan matang untuk menghindari penularan. Kebersihan diri perlu dijaga
pula dengan mencuci tangan dengan antiseptik. Kebersihan tubuh dan
pakaian juga perlu dijaga.
Virus
dapat bertahan hidup pada suhu dingin. Bahan makanan yang didinginkan
atau dibekukan dapat menyimpan virus. Tangan harus dicuci sebelum dan
setelah memasak atau menyentuh bahan makanan mentah.
Unggas
sebaiknya tidak dipelihara di dalam rumah atau ruangan tempat tinggal.
Peternakan harus dijauhkan dari perumahan untuk mengurangi risiko
penularan.
Gejala
umum yang dapat terjadi adalah demam tinggi, keluhan pernafasan dan
(mungkin) perut. Perkembangan virus dalam tubuh dapat berjalan cepat
sehingga pasien perlu segera mendapatkan pengobatan.
5.5. Flu babi (Swine influenza)
Flu
babi adalah kasus-kasus influensa yang disebabkan oleh virus
Orthomyxoviridae yang biasanya menyerang babi. Flu babi menginfeksi
manusia tiap tahun dan biasanya ditemukan pada orang-orang yang
bersentuhan dengan babi, meskipun ditemukan juga kasus-kasus penularan
dari manusia ke manusia. Gejala virus termasuk demam, disorientasi,
kekakuan pada sendi, muntah-muntah, dan kehilangan kesadaran yang
berakhir pada kematian
Menurut Pusat Pengawasan dan Pencegahan Penyakit di Amerika Serikat,
gejala influensa ini mirip dengan influensa. Gejalanya seperti demam,
batuk, sakit pada kerongkongan, sakit pada tubuh, kepala, panas dingin,
dan lemah lesu. Beberapa penderita juga melaporkan buang air besar dan
muntah-muntah.
5.6. Asbestosis
Asbestosis adalah suatu penyakit saluran pernapasan yang terjadi akibat
menghirup serat-serat asbes, dimana pada paru-paru terbentuk jaringan
parut yang luas. Asbestos terdiri dari serat silikat mineral dengan
komposisi kimiawi yang berbeda. Jika terhisap, serat asbes mengendap di
dalam dalam paru-paru, menyebabkan parut. Menghirup asbes juga dapat
menyebabkan penebalan pleura (selaput yang melapisi paru-paru).
Menghirup
serat asbes bisa menyebabkan terbentuknya jaringan parut (fibrosis) di
dalam paru-paru. Jaringan paru-paru yang membentuk fibrosis tidak dapat
mengembang dan mengempis sebagaimana mestinya. Beratnya penyakit
tergantung kepada lamanya pemaparan dan jumlah serat yang terhirup.
Gejala
asbestosis muncul secara bertahap dan baru muncul hanya setelah
terbentuknya jaringan parut dalam jumlah banyak dan paru-paru kehilangan
elastisitasnya.
5.7. Faringitis
Faringitis
adalah suatu penyakit peradangan yang menyerang tenggorokkan atau
faring. Kadang juga disebut sebagai radang tenggorokan. Radang ini bisa
disebabkan oleh virus atau kuman, pada saat daya tahan tubuh lemah.
Pengobatan dengan antibiotika hanya efektif apabila karena terkena
kuman. Kadangkala makan makanan yang sehat dengan buah-buahan yang
banyak, disertai dengan vitamin bisa menolong.
5.8. TBC
Penyakit
TBC dapat menyerang siapa saja (tua, muda, laki-laki, perempuan,
miskin, atau kaya) dan dimana saja. Setiap tahunnya, Indonesia bertambah
dengan seperempat juta kasus baru TBC dan sekitar 140.000 kematian
terjadi setiap tahunnya disebabkan oleh TBC. Bahkan, Indonesia adalah
negara ketiga terbesar dengan masalah TBC di dunia.
Penyakit
TBC adalah suatu penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri
Mikobakterium tuberkulosa. Bakteri ini berbentuk batang dan bersifat
tahan asam sehingga dikenal juga sebagai Batang Tahan Asam (BTA).
Bakteri
ini pertama kali ditemukan oleh Robert Koch pada tanggal 24 Maret 1882,
sehingga untuk mengenang jasanya bakteri tersebut diberi nama baksil
Koch. Bahkan, penyakit TBC pada paru-paru kadang disebut sebagai Koch
Pulmonum (KP).
Penyakit
TBC biasanya menular melalui udara yang tercemar dengan bakteri
Mikobakterium tuberkulosa yang dilepaskan pada saat penderita TBC batuk,
dan pada anak-anak sumber infeksi umumnya berasal dari penderita TBC
dewasa. Bakteri ini bila sering masuk dan terkumpul di dalam paru-paru
akan berkembang biak menjadi banyak (terutama pada orang dengan daya
tahan tubuh yang rendah), dan dapat menyebar melalui pembuluh darah atau
kelenjar getah bening. Oleh sebab itulah infeksi TBC dapat menginfeksi
hampir seluruh organ tubuh seperti: paru-paru, otak, ginjal, saluran
pencernaan, tulang, kelenjar getah bening, dan lain-lain, meskipun
demikian organ tubuh yang paling sering terkena yaitu paru-paru.
5.9. Emfisema
Emfisema disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus
adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita
emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang
sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru
terperangkap didalamnya.
Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru ini.
Gejala emfisema:
-
Sesak napas dalam waktu lama dan tidak dapat disembuhkan dengan obat pelega yang biasa digunakan penderita sesak napas.
-
Nafsu makan yang menurun dan berat badan yang menurun juga biasa dialami penderita emfisema.
Pencegahan
dan solusi: Menghindari asap rokok adalah langkah terbaik untuk
mencegah penyakit ini. Berhenti merokok juga sangat penting.
5.10. Kanker Paru-Paru
Kanker paru-parumerupakan pembunuh pertama dibandingkan kanker lainnya.
Kanker dapat tumbuh di jaringan ini dan dapat menyebar ke bagian lain.
Penyebab utamanya adalah asap rokok yang mengandung banyak zat beracun
dan dihisap masuk ke paru-paru dan telah terakumulasi selama puluhan
tahun menyebabkan mutasi pada sel saluran napas dan menyebabkan
terjadinya sel kanker. Penyebab lain adalah radiasi radio aktif, bahan
kimia beracun, stres atau faktor keturunan.
Gejala:
Batuk, sakit pada dada, sesak napas, batuk berdarah, mudah lelah dan
berat badan menurun. Tetapi seperti pada jenis kanker lainnya, gejala
umumnya baru terlihat apabila kanker ini sudah tumbuh besar atau telah
menyebar.
Pencegahan
dan solusi: Menghindari rokok dan asap rokok juga banyak mengkonsumsi
makanan bergizi yang banyak mengandung antioksidan untuk mencegah
timbulnya sel kanker.
5.11. Pneumonia
Penyebab: Pneumonia merupakan infeksi yang terjadi pada jaringan paru
(parenkim) yang disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur. Umumnya
disebabkan oleh bakteri streptokokus (Streptococcus) dan bakteri
Mycoplasma pneumoniae.
Gejala: Batuk berdahak dengan dahak kental dan berwarna kuning, sakit pada dada, dan sesak napas juga disertai demam tinggi.
Pencegahan
dan solusi: Selalu memelihara kebersihan dan menjaga daya tahan tubuh
tetap kuat dapat mencegah agar bakteri tidak mampu menembus pertahanan
kesehatan tubuh. Biasakan untuk mencuci tangan, makan makanan bergizi
atau berolahraga secara teratur.