Sistem Pernapasan Pada Manusia

Sistem pernafasan manusia atau yang disebut sistem repirasi merupakan proses pengambilan oksigen dan pengeluaran sisa oksidasi didalam tubuh berupa karbon dioksida dan uap air. Setiap detiknya kita bernafas untuk menghirup O2 yang akan masuk melalui hidung dan nantinya akan masuk hingga paru - paru. Untuk mengetahui bagaimana mekanisme pernafasan pada manusia tentunya kita harus mengenal dulu organ - organ pada sistem pernafasan manusia.

> Fungsi Sistem Pernafasan

   1. Pertukaran udara

       * mengambil oksigen dari atmodfer/lingkungan ke dalam sel - sel tubuh

       * melepaskan karbondioksida yang dihasilkan sel - sel tubuh ke lingkungan

   2. Jalur pengeluaran air dan panas

   3. Membantu mempertahankan keseimbangan asam - basa dengan mengubah jumlah CO2 dan H2CO3 sebagai penghasil ion H+

   4. Memungkinkan berbicara, menyanyi, atau pembentukan vokal

   5. Merupakan sistem pertahanan terhadap benda asing yang terhirup

   6. Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan/menonaktifkan bahan - bahan yang mengalir melewati sirkulasi paru - paru.

   7. Sebagai indra penciuman (hidung)

A. Alat - alat Pernapasan Pada Manusia

    1. Rongga Hidung

      Hidung merupakan organ pernafasan yang pertama dilalui udara luar. Didalam rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir berguna untuk menyaring udara yang masuk, lendir berguna untuk melembabkan udara, dan konka untuk menghangatkan udara perfasan.

      Rongga hidung berfungsi sebagai berikut :

      > Bekerja sebagai saluran udara pernafasan

      > Sebagai penyaring udara pernafasan yang dilakukan oleh bulu - bulu hidung, selain itu bulu hidung juga berfungsi untuk menyaring partikel - partikel debu yang kasar yang terdapat dalam lubang hidung sedangkan partikel yang halus akan terjerat dalam lapisan mukus.

      > Dapat menghangatkan udara pernafasan oleh mukosa

  2. Faring

          Faring adalah sebuah lorong berbentuk kerucut yang mengarah dari rongga mulut dan hidung yang terletak di kepala ke arah kerongkongan dan laring. Ruang faring melayani suatu fungsi pernafasan dan pencernaan.

       Faring terdiri dari tiga bagian :

       > Nasofaring adalah bagian posterior rongga nasal yang membuka ke arah rongga nasal melalui 2 naris internal (koana), yaitu :

      > Orofaring dipisahkan dari nasofaring oleh palatum lunak muscular, suatu perpanjangan palatum keras tulang.

      > Laringofaring mengelilingi mulut esophagus dan laring, yang merupakan gerbang untuk sistem respiratorik selanjutnya.

  3. Laring

        Laring adalah saluran pernafasan yang memiliki bentuk seperti tabung dan berada di antara faring dengan trakea, laring sendiri adalah organ pembukaan di dalam saluran pernafasan dan menjadi salah satu organ yang cukup penting bagi manusia hal ini dikarenakan trakea oesophagus yang berada pada posisi yang sama dengan begitu harus ada pengaturan makanan yang masuk ke dalam esophagus dengan hadirnya laring membuat pengaturan tersebut bisa berjalan dengan sempurna.

      Bagian - Bagian Laring :

      a. Epiglotis

         Epiglottis adalah bagian laring yang menjulur keluar ke bagian faring, epiglottis sendiri tersusun atas tulang rawan elastis, keberadaan epiglottis ini sangatlah penting bagi pengaturan pernapasan serta pencernaan. Epilotis ini sendiri tersusun atas sel-sel epitel gepeng yang bentuknya emmang pipih untuk beralih ke epitel silindrin secara berangsur-angsur di daerah yang mendekati dengan trakea.

      b. Pita Suara

          Pita suara adalah tulang rawan hialin yang melebar di bagian lumen laring tepat di bawah epilogtis, pasangan tulang bagian atas ini membentuk pita suara palsu yang dilapisi oleh lapisan epital bersila dan juga kelenjar mukosa, sedangkan di tulang bagian bawah membentuk pita suata sejati. Otot lurik dan ligamen vokal terbentuk dari jalinan serat-serat elastin. Di dalam laring otot lurik ini memiliki peran untuk mengatur tegangan di dalam ligament tersebut. Suara yang dimunculkan merupakan penghasil dari tegangan ligament pada saat dilewati oleh udara.

      Fungsi Laring Sebagai Berikut :

      a. Menghasilkan Suara

      b. Melindungi Saluran Pernafasan

      c. Mengarahkan Makanan Masuk ke Esofagus

      d. Menghubungkan Faring dan Trakea

      e. Melindungi Tabung Trakea

  4. Trakea

       Batang tenggorokan terletak di daerah leher didepan kerongkongan. Batang tenggorokan berbentuk pipa dengan panjang 10 cm. Dinding trakea terdiri atas 3 lapisan, lapisan dalam berupa epithel bersilia dan berlendir. Lapisan tengah tersusun atas cincin tulang rawan dan berotot polos. Lapisan luar tersusun atas jaringan ikat. Cincin tulang rawan berfungsi untuk mempertahankan bentuk pipa dari batang tenggorokkan, sedangkan selaput lendir yang sel - selnya berambut getar berfungsi menolak debu dan benda asing yang masuk bersama udara penafasan. Akibat tolakan secara paksa tersebut kita akan batuk atau bersin.

      5. Bronkus dan Paru - Paru

          Didaerah dada, trakea bercabang dua yang satu kekiri dan satu ke kanan yang disebut bronkus. Tempat percabangan disebut bifurkasi. Bronkus masuk ke paru-paru. Paru atau disebut juga dengan pulmo terletak pada rongga dada di kanan dan kiri jantung. Patu-paru sebelah kanan terdiri atas 3 kelompok alveolus dan merupakan 3 belahan (3 lobus). Paru-paru sebelah kiri terdiri atas 2 kelompok alveolus atau 2 kelompok lobus. Paru-paru dilindungi oleh selaput pembungkus paru-paru atau disebut juga pleura.

     6. Pulmo (Alveolus)

         Paru - paru terletak dalam rongga dada diatas diafraghma. Diafraghma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dengan rongga perut. Paru-paru terdiri dari dua bagian yaitu paru-paru sebelah kiri dan paru-paru sebelah kanan. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir sedangkan paru-paru kiri terdiri atas 2 gelambir.

         Paru-paru dibungkus oleh 2 buah selaput yang disebut selaput pleura. Selaput pleura sebelah luar yang berbatasan dengan dinding bagian dalam rongga dada disebut pleura parietal, sedangkan yang membungkus paru-paru disebut pleura visceral. Diantara kedua selaput terdapat rongga pleura yang berisi cairan pleura yang berfungsi untuk mengatasi gesekan pada saat paru-paru mengembang dan mengempis.

B. Mekanisme Bernafas

    1. Pernafasan Dada

       a. Fase Inspirasi Pernafasan Dada

          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.

       b. Fase Ekspirasi Pernafasan Dada

           Otot antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru - paru menyusut --> tekanan udara dalam paru - paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar --> uadar keluar dari paru - paru.

    2. Pernafasan Perut

        a. Fase Inspirasi Pernafasan Perut

            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.

       b. Fase Ekspirasi pernafasan Perut

           Otot diafraghma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru - paru mengempis --> tekanan udara di paru - paru lebih besar dibandingkan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru - paru.

C. Volume dan Kapasitas Paru - Paru

    Setiap orang memiliki volume udara yang berbeda - beda. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran paru - paru, cara bernafas dan kekuatan orang dalam bernafas. Untuk orang dewasa, volume paru - paru rata - rata 5 - 6 liter. Volume paru - paru terdiri atas volume tidal, volume cadangan inspirasi, volume cadangan ekspirasi dan volume sisa.

   1. Volume tidal (VT)

      Volume tidal merupakan volume udara yang dapat diinspirasikan maupun diekspirasikan. Setiap pernafasan normal volume tidal + 500 ml.

  2. Volume Cadangan Inspirasi (VCI)

      Volume cadangan inspirasi merupakan volume tambahan udara yang dapat diekspirasikan setelah volume tidal normal. Jumlah volume cadangan inspirasi +3000 ml.

  3. Volume Cadangan Ekspirasi (VCE)

      Volume cadangan ekspirasi merupakan volume udara yang dapat diekspirasikan setelah ekspirasi tidak normal. Jumlah volume cadangan ekspirasi +1100 ml.

  4. Volume Sisa (Volume Residu)

      Volume sisa merupakan volume yang masih tersisa di dalam paru - paru setelah melakukan ekspirasi dengan kuat. Volume udara sisa +1200 ml.

  Berdasarkan nilai volume udara pernafasan dapat ditentukan nilai kapasitas paru - paru meliputi kapasitas udara inspirasi, kapasitas residu fungsional, kapasitas vital, dan kapasitas total paru - paru.

  a. Kapasitas inspirasi :

      UT + UCI = ±500mL + ±3.000mL = ±3.500mL

  b. Kapasitas residu fungsional :

      UCE + UR = ±1.100mL + ±1.000mL = ±2.100mL

  c. Kapasitas vital :

      UT + UCI + UCE = ±500mL + ±3.000mL + ±1.100mL = ±4.600mL

  d. Kapasitas total paru - paru

      UT + UCI + UCE + UR = ±500mL + ±3.000mL+ ±1.100mL + ±1.000mL  = ±5.600mL

D. Mekanisme Pertukaran O2 dan CO2

    Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) terjadi dalam alveolus dan jaringan secara difusi. Udara masuk paru - paru saat kamu berinspirasi. Karena tekanan persial O2(PO3) dalam atmosfer lebih tinggi, maka udara masuk ke alveoli. Karena PO2 di alveoli lebih tinggi daripada kapiler - kapiler darah alveoli, maka O2 masuk secara difusi ke kapiler darah. O2 yang berada di kapiler darah diikat ole hemoglobin darah (oksihemoglobin) dan diedarkan ke seluruh tubuh menuju jaringan - jaringan. Setelah sampai di jaringan, O2 akan berdifusi masuk ke sel - sel tubuh. Di dalam sel O2 digunakan untuk proses oksidasi sel. Gas sisa yang dihasilkandari proses oksidasi sel adalah CO2. Jika O2 digunakan makin banyak, maka CO2 yang dihasilkan makin banyak pula. Hal ini, menyebabkan tekanan parsial CO2(PCO2) dalam sel lebih tinggi dari kapiler darah. Sehingga CO2 bedifusi ke kapiler vena darah dan dibawa menuju paru - paru.

E. Frekunsi Pernafasan

    Frekuensi pernafasan adalah intensitas memasukkan atau mengeluarkan udara per menit. Pada umumnya intensitas pernafasan pada manusia berkisar antara 16 - 18 kali. Faktor yang mempengaruhi kecepatan frekuensi pernafasan adalah :

   1. Usia

      Balita memiliki frekuensi pernafasan lebih cepat dibandingkan manula. Semakin bertambah usia, intensitas pernafasan akan semakin menurun.

  2. Jenis Kelamin

      Laki - laki memiliki frekuensi pernafasan lebih cepat dibandingkan perempuan.

  3. Semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernafasan akan semakin cepat.

  4. Posisi tubuh

      Frekuensi pernafasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. Frekuensi pernafasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk. Frekuensi pernafasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurep.

  5. Aktivitas

      Semakin tinggi aktivitas, maka frekuensi pernafasan akan semakin cepat.

F. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernafasan Manusia

   1. Faringitis

      Faringitis adalah peradangan faring yang diakibatkan oleh infeksi bakteri, virus atau karena merokok. Gejala yang timbul adalah ada rasa nyeri saat menelan makanan dan kerongkongan kering.

   2. TBC (tuberkulosis)

        Penyakit TBC menyerang paru - paru, karena infeksi bakteri Mycobacterium tuberkulosis. Penyakit ini menular lewat udara.

   3. Pneumonia

       Pneumonia merupakan peradangan paru - paru yang diakibatkan karena infeksi virus, bakteri atau benda - benda asing yang masuk ke dalam paru - paru. Hal ini mengakibatkan adanya timbunan cairan, eritrosit, dan leukosit di dalam alveolus.

   4. Emfisema

       Emfisema merupakan keadaan dimana permukaan alveolus melebar karena infeksi sehingga menurunkan proses difusi O2.

   5. Asma

       Asma adalah suatu kondisi dimana bronkus atau bronkiolus mengalami penyempitan karena alergi. Biasanya ditandai dengan sesak napas.

   6. Diptasi

       Diptasi suatu keadaan dimana faring atau laring terinfeksi oleh bakteri Corynebacterium diptherial. Sehingga, laring atau faring mengalami penyumbatan.

   7. Pleuritis

       Pleuritis adalah peradangan pada pleura. Biasanya gejala yang ditimbulkan adalah adanya perasaan sakit di dada saat menghirup nafas.