Pernahkah anda merasa kesulitan bernafas? Sampai berapa lamakah anda dapat bertahan
4. Sistem Pernafasan
4.1. Saluran Pernafasan Manusia
Pernafasan pada manusia memerlukan saluran pernafasan dan paru-paru. Saluran Pernafasan berfungsi sebagai saluran udara yang masuk menuju paru-paru dan keluar dari paru-paru. Paru-paru sebagai tempat pertukaran udara pernafasan yaitu oksigen (O2) dan
karbondioksida (CO2).
Saluran udara pernafasan tersusun atas: lubang hidung, rongga hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan bronkeolus. Lubang hidung sampai bronchiolus disebut pars konduktoria karena fungsinya sebagai saluran udara respirasi. Secara lebih rinci bagian- bagian saluran pernafasan dan fungsinya adalah sebagai berikut:
4.1.1. Hidung
Lubang hidung merupakan tempat pertama yang dilalui udara pernafasan pada saat memasuki tubuh kita. Pada lubang hidung sebelah luar terdapat rambut yang berfungsi untuk menyaring dan mencegah masuknya benda-benda yang berukuran besar ke dalam saluran pernafasan yang lebih dalam. Rongga hidung memiliki permukaan dalam yang diselaputi oleh selaput lendir sehingga permukaannya selalu basah. Sel-sel penyusun lapisan selaput lendir memiliki rambut getar (silia) yang berfungsi untuk mengeluarkan benda-benda yang berukuran kecil (partikel kotoran) yang masuk bersama udara pernafasan. Dengan demikian, rongga hidung dan selaput lendir berperan untuk menyaring udara pernafasan, dan mengatur udara pernafasan agar suhu dan kelembabannya sesuai dengan tubuh manusia. Coba perhatikan, adakah kumpulan kotoran yang terdapat pada rongga hidungmu yang warnanya agak gelap dan agak kering (bahasa jawa=upil).
Jika partikel kotoran sampai masuk ke tenggorokan, maka akan dikeluarkan dalam bentuk dahak dan biasanya keluar pada pagi hari setelah bangun tidur. Hidung merupakan tempat pertama yang dilalui udara dari luar. Didalam rongga hidung terdapat rambut dan selaput lendir yang berguna untuk menyaring udara, dan mengatur kelembaban udara. Rongga hidung berfungsi untuk menyesuaikan udara atmosfir agar temperatur dan kelembabannya sesuai bagi tubuh hewan, juga untuk menjaga kebersihan dan kelancaran udara yang masuk. Lapisan mukosa saluran respirasi memiliki epithelium yang spesifik karena selalu basah dan bersilia yang berguna untuk menangkap (menjerat) dan mengeluarkan partikel kotoran yang masuk bersama udara pernafasan.
4.1.2. Laring
Faring (pangkal tenggorok) merupakan persimpangan antara saluran makanan dan udara pernafasan. Faring memiliki lubang yang disebut glotis dan memiliki penutup yang disebut epiglotis. Epiglotis berfungsi sebagai katup yang akan menutup faring manakala sedang menelan makanan sehingga makanan dari rongga mulut masuk ke kerongkongan. Sebaliknya, epiglotis akan selalu terbuka jika sedang tidak menelan sehingga udara pernafasan dapat langsung melewati faring menuju ke tenggorokan. Pada faring terdapat selaput suara yang akan bergetar bila ada udara yang melaluinya, misalnya pada waktu kita bicara. Setelah masuk hidung, udara masuk ke faring. Faring adalah hulu kerongkongan. Faring merupakan persimpangan antara rongga mulut ke kerongkongan dengan rongga hidung yang disebut anak tekak, yang menutup apabila sedang menelan makanan. Pangkal tenggorokan disebut laring. Pada pangkal tenggorokan terdapat selaput suara yang akan bergetar bila ada udara yang melaluinya, misalnya pada waktu kita bicara. Faring memiliki lubang yang disebut glotis sedangkan penutupnya disebut epiglotis, tulang rawan (cartilago) terdapat pada faring. Pada laring terdapat pita suara, berlanjut ke trakhea.
4.1.3. Trakhea
Trakhea (batang tenggorok) merupakan saluran seperti pipa yag tersusun atas tulang rawan yang berbentuk seperti huruf C. Seperti halnya pada rongga hidung, lapisan paling dalam trakea diselaputi oleh selaput lendir dan sel-sel yang memiliki rambut getar. Trakhea
terletak di daerah leher, menghubungkan faring dengan paru-paru. Sebelum masuk ke paru-paru, trakhea bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus kiri dan kanan. Selanjutnya, setiap bronkus menuju ke paru-paru dan di dalam paru-paru keduanya membentuk cabang-cabang lebih kecil lagi yang disebut bronkeolus. Akhirnya, bronkeolus bercabang-cabang lagi menjadi cabang lebih kecil dan halus yang ujung-ujungnya membentuk suatu kantung yang disebut alveolus.
▲ Gambar 4.3. Saluran pernafasan dan alveoli paru-paru
4.2. Paru-paru
Paru-paru, terletak di dalam rongga dada tepat di atas diafragma. Diafragma adalah sekat berotot yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiri dari 2 bagian, kiri dan kanan, yang terletak di rongga dada. Sedangkan jantung terletak hampir di tengah
rongga dada, di antara kedua paru-paru, dengan posisi yang lebih ke kiri sedikit. Paru-paru kanan tersusun atas 3 gelambir, sedangkan paru-paru kiri 2 gelambir.
▲ Gambar 4.4. Saluran pernafasan dan paru-paru kanan 3 gelambir, sedangkan paru-paru kiri 2 gelambir.
Paru-paru dibungkus oleh selaput paru-paru yang disebut pleura. Di depannya terdapat batang tenggorok dan saluran pernafasan (bronchi). Oleh sebab jantung agak mengambil tempat ke kiri, bagian paru-paru sebelah kiri lebih kecil sedikit dari paru-paru kanan. Dengan demikian dapat dimengerti paru-paru kiri hanya terdiri dari 2 bagian (lobus), sedangkan paru-paru kanan 3 bagian.
4.2.1. Alveolus
Alveoli
Paru kanan Paru kiri
Bronkeolus Trakea
Bronkus kanan dan kiri
Paru-paru tersusun atas berjuta-juta alveolus yang memiliki fungsi penting dalam pertukaran gas pernafasan. Alveolus dikelilingi oleh banyak pembuluh darah kecil yang disebut pembuluh kapiler alveoli. Nah, pada alveolus inilah oksigen yang terdapat dalam udara pernafasan berpindah dari kantung alveoli ke aliran darah dan selanjutnya berikatan dengan hemoglobin yang terdapat pada sel darah merah. Sebaliknya, karbondioskida yang terdapat dalam darah akan berpindah ke alveolus.
Pada bagian tengah dada, batang tenggorokan menyediakan tiga saluran pernafasan untuk paru-paru kanan (satu saluran pernafasan untuk setiap bagian) dan dua untuk paru-paru kiri. Ketiga saluran pernafasan ini segera terbagi atas saluran yang lebih kecil, saluran yang kecil tersebut terbagi lagi dalam saluran yang lebih kecil dan seterusnya, hingga sampai saluran yang terkecil dari “pohon saluran pernafasan” (bronchial tree), yang jumlahnya, sekitar 1 miliar unit. Ujung percabangan pernafasan ini disebut “kantung udara” di mana terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida.
Paru-paru memiliki dua sumber darah yaitu arteri paru-paru yang membawa darah dari sebelah kanan jantung, dan arteri saluran pernafasan yang menemani saluran pernafasan dalam berbagi cabang saluran pernafasan. Mengapa perlu dua sumber penyalur darah? Ternyata arteri paru-paru yang datang dari sebelah kanan jantung membawa darah dengan oksigen yang telah dipindahkan dari jaringan yang telah dilaluinya. Darah ini tidak akan dapat menyegarkan jaringan paru-paru. Sebab itu saluran pernafasan dan paru-paru harus memiliki penyaluran darah segarnya sendiri melalui jalan aorta.
Seperti semua arteri yang lain, arteri yang membawa darah dari sebelah kanan jantung ke paru-paru bercabang sampai menjadi pembuluh darah kapiler. Di dalam paru-paru, kantong oksigen dan pembuluh darah kapiler ini terletak berdampingan sedemikian rupa hingga hanya satu lapis dari sel yang tipis yang memisahkan udara dari darah. Lapisan sel ini demikian tipis sehingga oksigen dapat melewatinya dengan bebas dari udara ke darah, dan karbondioksida dari darah ke udara.
Paru-paru, teretak di rongga dada tepat diatas diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru kanan mempuyai 3 gelambir, sedangkan kiri mempunyai 2 gelambir. Paru-paru dibungkus oleh
dua lapis selaput paru-paru disebut pleura. Dibagian dalam paru- paru terdapat gelembung halus yang merupakan perluasan permukaan paru-paru disebut alveolus. Paru-paru pada hewan vertebrata umumnya dan Mammalia khususnya terdiri atas 2 bagian yaitu paru-paru kanan dan kiri. Sel-sel alveolus secara struktural merupakan penyusun paru-paru yang memiliki peran penting dalam pertukaran udara atmosfer ke kapiler alveolus. Pengamatan struktur anatomi makroskopis paru-paru Mammalia (kambing) merupakan dasar untuk memahami fungsi fisiologis paru-paru.
Secara struktural paru-paru tersusun atas sel-sel alveolus yang berperan penting untuk pertukaran udara dari atmosfer ke kapiler alveoli dan sel parenkim. Sel alveolus paru-paru sangat tipis dengan ketebalan ± 0,2 - 0,5 µm dan tersusun sedemikian rupa sehingga membentuk kantung-kantung alveolus. Seluruh sel alveoli paru-paru jika direntang lebarnya mencapai 180 m2.
Pertukaran gas dari kantung alveoli ke dalam kapiler darah melalui membran respirasi yang tersusun atas:
1. Dinding alveolus, 2. Membrana basalis, dan 3. Endothel kapiler alveolus.
◄ Gambar 4.5.
Struktur kantung- kantung alveoli
Di dalam alveoli terdapat cairan yang disebut surfaktan. Surfaktan mengandung dipalmitoil lecithin (phospolipoprotein) yang dihasilkan oleh sel alveoler dan berfungsi untuk menjaga tegangan permukaan alveoli dan mempertipis membran respirasi sehingga difusi gas menjadi lebih efisien.