Pernapasan pada Manusia

Rabu, 04 Februari 2015

Pernapasan pada Manusia

Sebagai anggota mamalia, manusia memiliki alat pernapasan mulai dari hidung, tenggorokan dengan cabang-cabangnya, sampai paru-paru yang memiliki gelembung-gelembung (alveolus) sebagai bagian utama tempat pertukaran gas antara tubuh dan atmosfer.

Sistem pernapasan manusia
Alveolus memiliki dinding tipis terbuat dari epitel selapis pipih yang membantu terjadinya proses difusi gas. Jumlah alveolus paru-paru 300 juta buah, dengan luas (jika dibentangkan) 70m2 . Dengan paru-paru seluas itu, maka pernapasan menjadi lebih efisien dan perolehan O2 akan menjamin hidup manusia.

Paru-paru manusia dibatasi oleh pleura yang sangat elastis. Demikian pula dengan dinding rongga dada bagian dalam dibatasi oleh pleura. Di antara pleura paru-paru dan pleura rongga dada terdapat cairan intrapleura. Tekanan intrapleura lebih rendah daripada tekanan udara luar. Hal ini memudahkan pemasukan volume udara ke rongga dada.
Ujung saluran pernapasan pada paru-paru mamalia

1. Struktur Alat Pernapasan dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia


Pada pernapasan manusia terjadi dua peristiwa, yaitu pengambilan napas atau inspirasi (inhalasi) dan pengeluaran napas atau ekspirasi (ekshalasi). Efisiensi pertukaran udara di paru-paru didukung oleh adanya difragma, yaitu suatu sekat berotot berbentuk kubah yang membatasi rongga dada dengan rongga perut.

a. Inspirasi (Inhalasi)


Mekanisme dan pengaturan pernapasan. Penaikan/elevasi tulang iga dan penurunan/depresi diafragma pada waktu inspirasi meningkatkan besarnya rongga dada yang ditandai dengan bagian yang dihitamkan
Fase inspirasi. Udara turun memasuki paru-paru akibat melebarnya rongga dada ketika rusuk terangkat
Inspirasi atau inhalasi dikenal sehari-hari sebagai proses menarik napas; memasukkan udara ke dalam paru-paru. Dalam proses bernapas, terhirupnya udara bukan karena aktivitas paru-paru sebab paru-paru tidak memiliki otot untuk berkontraksi, melainkan karena kontraksi sekat diafragma dan otototot dada. Pada inspirasi, otot diafragma turun ±1,5 cm dan otot-otot dada berkontraksi menyebabkan tulang-tulang rusuk terangkat. Hal ini menyebabkan rongga dada membesar, tetapi tekanannya menurun, dapat menyebabkan hampir 500 mililiter udara masuk pada sekali inspirasi.

Pada saat menarik napas, sebelum memasuki rongga dada, udara masuk ke rongga hidung (Gambar 6.5). Selanjutnya dalam rongga hidung, rambut hidung menyaring partikel kotoran atau debu, atau serangga kecil. Lalu udara dihangatkan, dilembapkan agar oksigen larut dan dibersihkan sekali lagi oleh mukus (lendir) yang terdapat di permukaan dinding rongga hidung. Membran mukosa yang terdapat di sepanjang rongga hidung banyak mengandung serabut saraf dan pembuluh darah. Keadaan ini sekaligus untuk mendeteksi gas kimiawi yang berasal dari bau-bauan.
Rongga hidung dan alat-alat pernapasan

Selanjutnya udara yang telah hangat dan lembap memasuki faring (pangkal kerongkongan), sebuah saluran sepanjang kurang lebih 10 cm. Faring merupakan penghubung antara mulut dan kerongkongan, serta antara rongga hidung dan Laring. Laring disebut juga kotak suara. Faring seperti layaknya stasiun, dapat mempertemukan saluran dari mulut, hidung, paru-paru, bahkan telinga. Faring menjadi persilangan antara saluran makanan (esofagus) dari mulut ke lambung dan saluran udara atau tenggorokan (trakea) dari hidung ke paru-paru.

Walaupun demikian, tidak ada masalah yang menyebabkan makanan salah masuk ke tenggorokan atau udara masuk ke kerongkongan sebab ada mekanisme refleks yang mengatur penyalurannya. Jika kita menelan sesuatu, jalan masuk udara ke faring tertutup. Anak tekak atau uvula melipat ke belakang dan menutup bagian atas faring. Sebaliknya, jika menarik napas, uvula bergerak ke tempat semula.
Saluran pernapasan berikutnya, yaitu laring memiliki penutup yang disebut epiglotis. Ketika menelan, epiglotis menutup, dan ketika bernapas epiglotis membuka. Oleh karena itu, sulit sekali seseorang yang sedang menelan sambil berbicara sebab jika hal itu terjadi, makanan akan masuk ke faring.

Laring juga menghasilkan suara pada saat udara diembuskan dari paruparu. Suara yang merupakan getaran udara muncul dari getaran pita suara yang melintang pada lubang laring, dibantu oleh mulut dan lidah.
Dari laring udara masuk ke trakea (tenggorokan) yang tersusun atas cincin-cincin tulang rawan. Pada ujung, trakea bercabang dua menjadi bronki menuju paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Pada bronki meskipun ukurannya kecil tetap mempunyai cincin tulang rawan. Bronki bercabangdisebut bronkioli. Bronkiolus tidak mempunyai cincin tulang rawan. Pada ujung bronkiolus terbentuk gelembung-gelembung alveoli. Dari trakea sampai alveoli terdapat sekitar 23 kali percabangan. Pada alveolus terjadi pertukaran gas. Tiap alveolus diliputi kapiler dan dibungkus oleh lapisan epitel. Paruparu manusia berisi kira-kira 3 juta alveolus, yang luasnya mencapai 70 m2 atau 20 x luas permukaan tubuh.

Oksigen dengan mudah berdifusi keluar alveolus dan masuk ke dalam sel-sel darah merah di kapiler. Sebaliknya karbon dioksida berdifusi keluar kapiler dan masuk ke alveolus, yang selanjutnya dikeluarkan dari paru-paru pada waktu ekspirasi.

b. Ekspirasi atau Ekshalasi

Ekspirasi atau ekshalasi sama dengan menghembuskan udara dari paru-paru ke udara luar. Pada saat ekspirasi sekat diafragma dan otototot dada melakukan relaksasi (pengenduran). Diafragma kembali naik, mengecilkan rongga dada, tetapi memperbesar rongga perut. Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan intrapleura dan tekanan udara paru-paru meningkat serta mendorong udara keluar melalui trakea, faring, dan keluar melalui rongga hidung.

Demikian pula otot-otot dada yang mengendur menyebabkan tulangtulang rusuk ke bawah dan melengkung dalam (Gambar 6.6). Gambar 6.6 Fase ekspirasi. Udara terdorong ke luar dari paru-paru ketika otot mengendur

c. Volume Udara Pernapasan

Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara kita bernapas. Dalam keadaan normal, jumlah udara yang keluar masuk pada sekali inspirasi dan sekali ekspirasi dinamakan volume tidal. Volume tidal kira-kira 500 mililiter. Perlu diingat bahwa tidak semua udara yang masuk ke paru-paru digunakan dalam pertukaran gas. Ada sekitar 150 mililiter udara yang menempati bagian-bagian saluran pernapasan di luar alveolus. Oleh karena itu, jika tiap menit kita bernapas 12 kali, udara segar yang mencapai alveolus bukan 500 ml x 12 = 6.000 ml, melainkan (500-150) ml x 12 = 4.200 ml. Jumlah ini dinamakan ventilasi alveolar. Jika melebihi inspirasi normal, udaranya melebihi volume tidal dinamakan volume cadangan inspirasi.
Volume udara pernapasan

Jika ekspirasi aktif melebihi volume tidal, volume udara dinamakan volume cadangan ekspirasi. Udara yang tersisa setelah ekspirasi maksimal disebut volume residu. Kapasitas vital, yaitu jumlah udara paling banyak yang dapat diekspirasi setelah usaha inspirasi maksimal. Volume cadangan inspirasi kurang lebih 3 liter, dan volume cadangan ekspirasi besarnya kurang lebih 1 liter. Volume residu besarnya kurang lebih 1,2 liter.
Kapasitas vital merupakan jumlah volume seluruhnya (kecuali residu), besarnya kira-kira 4,8 liter. Jumlah ini diperoleh pada seorang laki-laki muda, dan dapat bertambah atau berkurang bergantung pada umur, jenis kelamin, kebiasaan hidup, dan kesehatan. Kecepatan bernapas pada manusia berbedabeda.

2. Kelainan pada Sistem Pernapasan

Pernapasan merupakan proses kontak langsung antara tubuh bagian dalam dan udara luar sehingga banyak risiko yang menjadi beban saluran pernapasan. Terlebih jika udara sudah terkena polusi. Beberapa kelainan pada sistem respirasi adalah sebagai berikut.
  1. Asma, penyakit kronis dan menurun ini terjadi akibat menyempitnya bronki dan bronkiolus sehingga udara yang masuk di bawah batas minimal. Asma akan terpicu oleh alergi terhadap beberapa jenis makanan dan partikel di udara seperti serbuk sari dan debu.
  2. Bronkitis, merupakan radang tenggorokan (bronki) akibat infeksi bakteri yang menyerang selaput epitel bronki.
  3. Pneumonia, radang paru-paru menyerang dinding alveolus. Biasanya disebabkan oleh infeksi bakteri, jamur, dan virus.
  4. TBC, disebabkan oleh infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosa pada jaringan paru-paru. Dapat menular melalui udara.
  5. Kanker paru-paru, kasus ini sebagian besar disebabkan oleh polusi, baik polusi tidak langsung yang berasal dari limbah teknologi ataupun polusi langsung bagi perokok. Polutan antara lain CO, CO2, H SO , HCO, dan asbestos. Rokok menyimpan nikotin dan polutan lainnya.
  6. Mimisan, perdarahan di hidung akibat pecahnya kapiler sampai ke permukaan jaringan epitel rongga hidung.
  7. Laringitis, merupakan radang pada laring, berasal dari iritasi ataupun infeksi. Iritasi biasanya dari rokok. Jika radang sampai ke pita suara, penderita akan kehilangan suara. Perokok berat biasanya menderita serak berkepanjangan.
  8. Pleuritis, radang pleura di sekeliling paru-paru. Jika radang sangat parah, udara paru-paru akan keluar menuju rongga antarpleura.
  9. Emfisema, ditandai dengan hilangnya elastisitas paru-paru karena terendam cairan, dan terkikisnya sekat antaralveoli sehingga mengurangi luas permukaan membran pernapasan. Akibatnya udara yang dihirup sedikit sekali; bernapas terasa sulit dan sangat sakit. Emfisema akan terjadi pada tiap orang seiring makin bertambahnya usia, dan akan terjadi lebih dini pada perokok dan orang-orang yang bermukim di lingkungan polusi.
  10. Emboli adalah gumpalan darah yang menyumbat kapiler di paru-paru. Sumbatan akan menghambat aliran darah yang membawa oksigen dan karbon dioksida. Emboli paru-paru dapat terjadi jika terkena serangan jantung, keracunan, overdosis obat, dan tersengat listrik. Emboli sangat fatal bagi penderita.
Pernapasan pada Manusia Rating: 4.5 Diposkan Oleh: al bathn