Sistem Pernafasan Pada Manusia

Sistem respirasi atau sistem pernafasan mencakup semua proses pertukaran gas yang terjadi antara atmosfir melalui rongga hidung faring laring  trakea bronkus  paru-paru  alveolus sel-sel melalui dinding kapiler darah. Respirasi atau pernapasan terdiri dari dua yaitu respirasi eksternal dan respirasi internal.

Respirasi eksterna adalah pertukaran O2 dan CO2 antara alveoli paru-paru dengan darah kapiler di sekitar alveoli. Respirasi interna adalah Pertukaran O2 dan CO2 antara darah di kapiler tubuh dengan sel-sel jaringan tubuh.

Pernapasan dada atau costal breathing. Inspirasi dimulai dari otot iterkostalis eksterna yang berkontraksi. Akibatnya, tulang-tulang rusuk terangkat ke atas dan menyebabkan rongga dada dan volume paru-paru membesar. Sebaliknya, ketika ekspirasi otot interkostalis internal berelaksasi sehingga tulang-tulang rusuk menjad turun dan volume rongga dada pun menurun.

Pernapasan perut atau diaphragmatic breathing. Inspirasi dimuali abdomen bergerak ke arah luar sebagai akibat berkontraksinya otot diafragma yang turun ke bawah secara mendatar, sehingga rongga dada membesar dan menurunkan tekanan udara di paru-paru Pada saat ekspirasi otot-otot diafragma berelaksasi dengan cara mengendur dan cenderung melengkung ke atas. Akibatnya, tekanan udara di dalam paru-paru menjadi lebih tinggi karena volume rongga dada maupun rongga paru-paru mengecil.

• SISTEM RESPIRASI

System respirasi atau sistem pernapasan terdiri dari hidung, faring, laring, trakhea, bronchi, dan paru. Bila terjadi gangguan pada garis hidup otomatis ini, maka akan terjadi kematian dalam waktu yang singkat. Pertukaran gas-gas antara darah dan udara dikenal sebagai respirasi, namun sebenrnya ini merupakan satu fase respirasi saja. Pengangkutan gas dari paru ke jaringan dan sebaliknya merupakan fase lainnya lagi, dn pertukaran gas-gas antara darah dengan jaringan adalah fase lain pula. Fase pertama merupakan fungsi system respirasi, sedang fase kedua dan ketiga adalah system sirkulasi. Fase pertama dan kedua vital karena memungkinkan berlangsungnya fase ketiga. Keharusan yang dilakukan adalah bahwa sel menerima oksigen dan membuang karbondiokida. Karena sebagian besar dari jutaan selyang menyusun tubuh manusia jauh dari udara, maka satu-satunya jalan agar mereka dapat melakukan pertukaran gas yang berguna ini adalah dengan melalui struktur perantara yang dapat melakukan pertukaran gas-gas antara udara dan pengangkutan zat-zat tubuh. 

1.                  Hidung

Terdiri dari bagian internal dan eksternal. Bagian eksternal adalah bagian yang menonjol ke depan wajah, lebih kecil bila dibandingkan dengan bagian internalnya yang terletak di atas atap mulut. Interior hidung merupakan lubang atau rongga dan dipisahkan oleh septum nasi  menjadi cavum cinester dan dexter. Ospalatinum, yang membentuk lantai hidung dan atap mulut, memisahkan cavum nasalis dari rongga mulut. Kadang-kadang ospalatinum antara yang kiri dan yang kanan sehingga menghasilkan suatu keadaan yang disebut cleft palate (langit-langit terbelah). Bila terjadi abnormalitas itu, maka hanya sebagian saja dari mulut yng dipisahkan dari cavum nasalis, akibatnya kesulitan sewaktu menelan.

Setiap cavum naslis dibagi menjadi 3 saluran (meatus superior, medial, dan inverior) oleh tonjolan yang berpilin dari dinding latera hidung bagian internl, disebut concha nasalis. Pilinan superior dan medial merupakan tonjolan os ethmoidale, sedang yng inverior merupakan tulang terpisah.

Lubang eksternal menuju ke cavum nasalis (nostril) disebut nares anterior. Nares posterior (choane) membuka dari hidung bagian iternal menuju nasoparing.

Membrane mukosa bersilia melapisi hidung dan saluran pernapasan. Ada 4 sinus yang membuka ke hidung. Sinus paranosal ini adalah frontal, maxillary, ethmoidal, dan sphemoidal, mereka mengalir sebagai berikut :

1.   Menuju meatus medial (lewat dibawah concha medial) Frontale, maxillare, dan

     sinus ethmoidale posterior

2.   Menuju concha superior – sinus ethmoidale posterior

3.   Menuju ruang diatas concha superior – sinus sphenoidale.

Hidung berfungsi sebagai jalan lewat udara dari dan menuju paru, menyaring udara dan menghangatkan, membasahkan dan uji kimia substansi yang mungkin melukai selaput mukosa saluran respirasi, juga berfungsi sebagai organ pembau, karena reseptor olfaktorius terletak didalam mukosa hidug dan ikut membantu dalam bersuara.

2 faring

Nama lain faring adalah tenggorok. Strukturnya seperti tabung atau pipa dengan panjang kira – kira 8 cmyang memanjang dari basal tengkorak kepala menuju ke Esovagus dan terletak tepat dianterior vertrebae chervicalis. Tersusun dari otot, dilapisi membrane mukosa dan mempunyai 3 bagain :

1 Terletak di belakang hidung disebut Nasopharyng

2 terletak dibelakang mulut disebut Oroparing

3 terletak dibelakang laring disebut laryngoparynx.

Didalam pharyng dijumpai :

1 dua dari tuba Eustachius menuju nasopharynx

2 dua nares posterior menuju nasopharynx

3 lubang dari yang dikenal sebagai fauce, menuju oropharynx

4 lubang menuju laryngopharynx

5 lubang menuju esovagus dari laryngophaynx

Adenoid atau tonsil paryngeal terletak pada nasopharyng, pada diding pasteriornya yang berhadapan ngares posterior. Bila adenoid membesar akan memenuhi ruang dibelakang nares posterior sehingga sukar atau tidak mungkin bagi udara masuk dari hidung menuju tenggorok, bila ini terjadi, orang akan terpaksa mengangakan mulutnya untuk bernapas dan inilah yang disebut sebagai adenoidy. 2 pasang organ yang ditemui dalam oroparing yaitu tonsil palatiaum atau faocial, terlatak dibelakang baeah pilar – pilar fauces dan tonsil lingual terletak dipangkal lidah, tonsil palatinum merupakan satu dari tonsil – tonsil yang bisanya diambil dengan tonsillectomy, walaupun tonsi  lingual kadang –kadang juga diambil,

Faring berfungsi sebagai sebagai jalan raya bagi saluran pernapasan dan saluran pencernaan, karena baik udara maupun makanan harus malalui sebelum mencapai tujuan dan ia memainkan peranaan penting dalam bersuara misalnya : hanya dengan perubahan bentuk faring saja dapat berbeda pula suara yang dihasilkan.

3. Larynk

Larynk (laring) atau kotak suara terletak pada ujung atas trakhea yang tepat dibawah pharynk.ia dapat dinyatakan sebagai “vestibuli” yang membuka menuju trakhe dari pharynk.

Larynk terdiri dari sembilan keping kartilago yang bergabung sehingga membentuk struktur seperti kotak.tiga diantaranya yang cukup penting untuk dibicarakan;

1.         kartilago terbesar dan satu diantara kartilago yang memberikan bentuk khas segitiga pada dinding interior larynk yang yang disebut cartilogo thyroidea,atau orang menyebutnya “jakun”.tulang rawan ini biasanya lebih besar pada pria daripada  wanita,namun lemaknya pada pria lebih sedikit daripada wanita.

2.         sebuah kartilogo kecil,terikat pada satu sudut cartilago thyroidea,sedang bagian lainnya bebas,memberikan bentuk seperti engsel pintu geraknya,dinamakan epiglottis atau kartilago “penutup” karena selama  menelan ia menutup larynk.bila epuglottis gagal menutup larynk,maka makanan memasuki larynk ,akibatnya kita tersedak.

3.         cartilago  cricoidea atau tulang rawan “cincin stempel”,dinamakan demikian karena bentuknya menyerupai cincin stempel,merupakan cartilago ke sembilan yang terletak paling interior.

Fungsi larynk untuk menghasilkan suara,nada yang dihasilkan ditentukan oleh panjang dan tegangan tali suara ,memendeknya tegangan tali suara menghasilkan nada tinggi,sedangkan nada rendah karena suara tali relax.beberapa struktur lain membantu larynk dalam menghasilkan suara dengan adanya resonansi.yaitu ukuran dan bentuk hidung,mulut,dan sinus tulang ikut membantu menentukan mutu suara.

4.         Trachea

Tersusun oleh otot polos yang terikat padanya kartilago cincin berbentuk huruf c pada interval tertentu,sehingga membentuk dinding trachea atau “pipa udara”.cincin tulang rawan tersebut dibagian posteriornya tidak bertemu.mereka memberikan kerangka pada dinding yang mencegah pipa tersebut menutup pada setiap saat sehingga menutup jalan udara.kadand-kadang pada kondisi tertentu misalnya diphteria atau adenitis cervicalis,bisa merusal trachea sehingga diperlukan pembedahan.Ada dua cara untuk menolongna, yaitu dengan insisi kedalam trachea (tracheotomy) dan menyisipkan tabung disisikan melalui mulut larynk (intubasi).

Panjang trachea kira-kira 7-8 cm dan memanjang dari larynk ke bronchi.Bentuknya silindris dengan diameter kira-kira 1,5 cm.trachea nampak sederhana namun fital fungsinya,dialah yang merupakan jalan satu-satunya bagi udara dari dan ke paru.kerusakan saluran ini dalam beberapa menit saja bisa menyebsbksn kematian dari asphyxiation.

5.    Bronchi

Trachea di bagian bawah dibagi menjadi dua bronchi primer, kiri dan kanan,yang kanan sedikit lebih besar dan lebih vertikal dari yang kiri,inilah sebabnya mengapa sering kali benda asing tersangkut di bronchus kanan.Strukturnys menyerupai struktur trachea.

Setiap bronchus primer masuk paru pada sisi masing-masing dan segera dibagi menjadi cabang yang lebih kecil disebut bronchi secunder.Bronchi secunder terus bercabang-cabang membentuk bronchioli.trachea dengan dua bronchi primer dan beberapa percabangan mereka menyerupai sebatang pohon dengan cabang-cabangnya,karena itu sering disebut “pohon bronchial ”.Bronchioli bercabang terus menjadi saluran yang terus semakin kecil,akhirnya sampai pada cabang akhir mikroskopi yang dibagi menjadi ductus alveolaris,dan berakhir pada beberapa pada alveoli.struktur sebuah ductus alveolaris dengan percabangnya saccus alveolaris dapat disamakan dengan setangkai buah anggur,tangkainya seperti ductus alveolaris,masing-masing gerombol buah anggur seperti dactus alveolaris,dan setiap buah anggur seperti sebuah alveolus.

Struktur bronchi sekunder dan bronchioli menunjukkan beberapa perubahan . cincin tulang rawan menjadi ireguler dan seluruhnya tak nampak dalam bronchioli yang lebih kecil.pohon bronchial makin kecil sampai sesuai untuk membentuk alveoli.hanya permukaan internal lapisan sel-sel saja yang tetap.Dengan kata lain,dinding alveoli terdiri dari lspisan tunggal,jaringan epitel squamosa,suatu struktur yang penting sesuain dengan fungsinya.

Tabung yang menyusun pohon bronchial berfungsi sama dengan trachea,yaitu sebqagai jalan udara.alveoli yang diselubungi jaringan kapiler memberikan ruang bagi pertukaran gas-gas antara udara dan darah.Tugas-tugas paru dilakukan oleh alveoli justru karena sistem sirkulasi memberikan kapilernya.penyakit tertentu dapat menghalangi lewatnya udara melalui bronchioli atau alveoli.misalnya pada pneumonia alveoli menjadi meradang dan pengumpulan bahan sisa menyumbat rongga udara selama beberapa menit,yang menyebabkan bagian paru memadat.

6.      Paru-paru

Paru merupakan organ yang berbentuk kerucut,cukup besar mengisi bagian pleural cavum thoracicus dengan sempurna.meluas dari diapragma ke titik sedikit diatas clavicula dan terletak berhadapan dengan rusuk anterior maupun pasterior.permukaan medial setiap paru agak konkaf memberikan tempat bagi struktur mediastinal dan bagi jantung,namun kekonkafanya lebih besar yang kiri daripada yang kanan karena posisi jantung.Bronchi primer dan pembuluh darah diikat bersama oleh jaringan ikat untuk membentuk akar paru.

Permukaan interior paru melebar,bagian yang pada diapragma merupakan basis,sedangkan tepi atasnya sebagai apex.paru kiri dibagi oleh fissura menjadi dua lobi,yaitu superiol,medial,dan inferiol.dibagian dalamnya setiap paru terdiri dari jutaan alveoli.pleural viseral menyelubungi permukaan luar paru dan menempel padanya seperti kulit apel menenpel apelnya.

Paru dengan alveoli yang berdinding tipis itu melengkapi tempat bagi udara memasukinya dan cukup dekat berhubungan dengan darah dalam kapiler untuk mempertukarkan gas-gas.   

7.   Thorax

Thorax adalah dada kita itu. Cavung thoracicus terdiri dari 3 bagian yang saling dipisahkan oleh bagian pleura. Bagian rongga yang di tempati paru adalah bagian dari plaura, ruang antara paru paru yang di tempati esovagus, trachea, pembuluh darah besar dan lain lain adalah mediastinum dan bagian yang ditempati jantung serta kantungnya adalah bagian peri cardial lapisan parietal leura melapisi seluruh chavum thoracicus, yang berarti permukaan internal rusuk permukaan superior diapraghma, dan mediastinum.

Suatu sacus pleural terpisah membungkus setiap paru, karena permukaan luar setiap paru di bungkus oleh lapisan visceral pleura, pleura visceral terletak menghadap pleura parietal yang hanya di pisahkan oleh sebuah rongga potensial (rongga pleural) yang justru berisi cairan pleural cukup untuk melumasi. Karena itu bila paru mengembung karena berisi udara pleural basah, halus memberikan permukaan yang sama halusnya sehingga pergeseran ddan iritasi pleura dan pariental basah dapat di hindarkan. Pleurisy  adalah peradangan meembrana plural bisanya disertai dengan pembentukan cairan plural berlebihan yang menyebabkan tekanan pada paru dan rasa sakit selama inspirasi. Bila pleurisy menyebabkan timbulnya nanah dalam rongga pleural maka kondisi demikian dinamakan emphym.   

8.      Perubahan ukuran

Thorax tersusun sedemikian sehingga memungkinkan rongganya dapat membesar dan menyusut. Membesarnya ukuran dilakukan oleh dua mekanisme.

Kontraksi diapragma. Bila relax, diapragma menonjol ke arah cavurn thoracicus seperti sebuah kubah membulat. Kerena ia kontraksi, lengkungan kubah menjadi sangat datar keluar, yang membuat dada lebih panjang.

Pembusungan rusuk dan sternum. Rusuk-rusuk menancap spina pada arah miring ke bawah. Dengan demikian menambah dalam dan luasnya rongga dada. Kontraksi otot untuk mengangkat rusuk akan menentukan seberapa tinggi dapat dilakukan. Untuk pengangkatan minimal misalnya, maka intercostalis external yang terutama bertanggung jawab, tetapi untuk pengangkatan maximal, misalnya pada pernapasan kuat, beberapa otot lain juga kontraksi m. Sternocledomastoideus mengangkat sternum dan juga rusuk-rusuk. M. Serratus antorior mengangkat rusuk, sedangkan otot yang mengangkat bahu (trapezius, rhomboideus, dan scapula levator) menarik gelang bahu ke atas belakang.

9. Respirasi

Tujuan utama respirasi adalah untuk memasok sel-sel tubuh dengan oxigen dan mengambil karbondioxida yang dihasilkan oleh kegiatan seluler. Ada tiga proses dasr respirasi yaitu ventilasi paru, respirasi external dan respirasi internal.

A.    Ventilasi paru

Ventilasi paru atau juga dikenal bernapas adalah proses pertukaran gas antara atmosfer dangan alveoli paru. Udara mengalir di antara atmosfer dan peru karena alasan yang sama dengan aliran darah diseluruh tubuh, yaitu adanya perbedaan tekanan. Kita menghirup napas bila tekanan di dalam paru lebih rendah dari pada tekanan udara di dalam atmosfer. Kita menghembus napas bila tekanan di dalam lebih besar dari pada tekanan atmosfer.

Menghirup napas disebut inspirasi (inhalasi). Sebelum inspirasi, tekanan udara di dalam paru seimbang dengan tekanan atmosfer, yang rata-rata 760 mmHg atau 1 atmosfer(atm) pada permukaan laut. Karena udara mengalir kedalam paru-paru , tekanan didalam paru harus lebih rendah dari pada tekanan atmosfer. Kondisi ini diperoleh dengan meningkatnya atau membesarnya volume paru.

Tekanan suatu gas di dalam tempat tertutup berbanding terbalik dengan volumenya. Bila ukuran tempat diperbesar, tekanan udara di dalamnya turun. Bila ukuran tempat diperkecil, tekanan di dalamnya naik. Inilah Hukum Boyle.

Istilah yang dipakai untuk pernapasan normal adalah eupnea. Eupnea termasuk pernapasan ringan , dalam, atau  gabungan ringan dan dalam. Pernapasan ringan atau pernapasan dada disebut costal breathing. Terdiri dari gerakan dada kearah atas – luar akibat kontraksinya M. Intercostalis external. Pernapasan dalam atau pernapasan perut disebut diaphragmatic breathing, terdiri dari gerakan abdomen ke arah luar sebagai akibat kontraksi dan turunnya diapragma. Selam inspirasi kuat oto-otot inspirasi tambahan juga ikut serta menambah ukuran rongga dada. Kontraksi M. Sternocleidomastoideus mengangkat sternum dan kontraksi M. Scalenus mengangkat costa superior. Inspirasi adalah suatu proses aktif, sebab diawali oleh kontraksi otot.

B.     Respirasi eksternal

Respirasi eksternal adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara paru dan kapilerdarah paru. Respirasi external dilengkapi dengan beberapa penyesuaian anatomik, antara lain tebal membran kapiler alveolar hanya 0,5 mikronmeter. Bila ketebalan membran lebih besar akan menghambat difusi juga luasnya permukaan tempat berlangsungnya difusi, total luas permukaan alveoli kira-kira 70 ^M2., beberapa kali lipat luas total permukaan kulit kita. Alveoli dibungkus oleh kapiler yang tak terhitung jumlahnya, sehingga 900 ml darah dapat ikut serta dalam pertkaran gas pada setiap waktu. Akhirnya, kapiler yang sedmikian sempit itu maka sel-sel darah merah yang mengalir melaluinya harus beraris satu persatu. Dengan demikian, setiap sel darah merah diberi kesempatan berhadapan langsung dengan oxigen yang tersedia.

C.    Respirasi internal

Segara setelah respirasi external selesai, darah teroxigenasi meninggalkan paru melalui vena pulmonalis kembali ke jantung. Dari sini dipompa menuju aorta, melaui arteri sistematik ke sel-sel jaringan. Pertukaran oxigen dan karbondioksida antara kapiler darah jaringan dan sel-sel jaringan disebut respirasi internal. Ini terjadi akibat perubahan darah teroxigensi menjadi darah terdeoxigensi. Darah teroxigensi dalm kapiler jaringan mempunyai PO₂ 105 mmHg, sedangkan sel jaringan mempunyai PO₂ 40 mmHg. Karena perbedaan PO₂ ini, oxigen berdifusi dari darah teroxigenasi melaui cairan interstital menuju sel-sel jaringa sampai PO₂ darah turun ke 40 mmHg, PO₂ darah terdeoxigenasi kapiler jaringan. Pada saat istirahat, kira-kira hanya 25% oxigen yang tersedia dalam darah teroxigenasi benar-benar masuk jaringan. Jumlah ini mencukupi untuk mendukung kebutuhan sel-sel yang istirahat. Selama latihan, lebih banyak oxigen yang dilepaskan.