Sistem Pernapasan

Untuk dapat bertahan hidup manusia harus memenuhi jumlah Oksigen yang dibutuhkan tubuh. Untuk memenuhi kebutuhannya itu, manusia harus terus menerus bernafas. Menghirup Oksigen dan mengeluarkan Karbon dioksida dari dalam tubuh. manusia memiliki sistem pernapasan yang memungkinkannya untuk melakukan kegiatan tersebut.

Organ Pernapasan :

• Hidung, berfungsi sebagai alat pernapasan dan indra pembau. Hidung terdiri atas lubang hidung, rongga hidung, dan ujung rongga hidung. Hidung berfungsi untuk menyaring udara yang akan menuju paru – paru.
• Faring, merupakan persimpangan jalan masuk udara dan makanan. Faring merupakan persimpangan antara rongga mulut ke kerongkongan dengan hidung ke tenggorokan.
• Laring, Laring disebut juga pangkal tenggorok atau kotak suara. Laring terdiri atas tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersusun atas tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis).
• Trakea, merupakan pipa yang panjangnya kira-kira 9 cm. Trakea tersusun atas enam belas sampai dua puluh cincin-cincin tulang rawan yang berbentuk C. Cincin-cincin tulang rawan ini di bagian belakangnya tidak tersambung yaitu di tempat trakea menempel pada esofagus. Hal ini berguna untuk mempertahankan agar trakea tetap terbuka.

• Bronkus, merupakan cabang batang tenggorokan yang jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-paru kiri. Tempat percabangan ini disebut bifurkase. Bronkus mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Bronkus sebelah kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus, sedangkan bronkus sebelah kiri bercabang menjadi dua bronkiolus.
• Bronkiolus, merupakan cabang dari bronkus, dindingnya lebih tipis dan salurannya lebih kecil. Semakin kecil salurannya, semakin berkurang tulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding Fibrosa dengan lapisan silia. Setiap bronkiolus terminal (terakhir) bermuara ke dalam seberkas kantung-kantung kecil mirip anggur yang disebut alveolus.

• Alveolus, merupakan saluran akhir dari alat pernapasan yang berupa gelembung-gelembung udara.  Dindingnya tipis, lembap, dan berlekatan erat dengan kapiler-kapiler darah. Alveolus terdiri atas satu lapis sel epitelium pipih dan di sinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara. Adanya alveolus memungkinkan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas O2 dari udara bebas ke sel-sel darah dan CO2 dari sel-sel darah ke udara.
•  Paru - paru, merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru terletak dalam rongga dada. Letaknya di sebelah kanan dan kiri serta di tengahnya dipisahkan oleh jantung. Jaringan paru-paru mempunyai sifat elastik, berpori, dan seperti spon. Paru-paru dibagi menjadi beberapa belahan atau lobus. Paru-paru kanan (3 lobus) dan paru-paru kiri (2 lobus), setiap lobus tersusun atas lobula. Paru-paru dilapisi oleh selaput atau membran serosa rangkap dua disebut pleura. Di antara kedua lapisan pleura itu terdapat eksudat untuk meminyaki permukaannya sehingga mencegah terjadinya gesekan antara paru-paru dan dinding dada yang bergerak saat bernapas. Tekanan pada rongga pleura atau intratoraks lebih kecil daripada tekanan udara luar (± 3–4 mmHg). Di bagian dalam paru-paru terdapat gelembung halus yang merupakan perluasan permukaan paru-paru yang disebut alveolus dan jumlahnya ±300 juta buah. Dengan adanya alveolus, luas permukaan paru-paru diperkirakan mencapai 160 m2 atau 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.

Mekanisme Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

1. Pernapasan Luar (Eksoterm) : Pernapasan luar merupakan pertukaran gas di dalam paru-paru. Oleh karena itu, berlangsung difusi gas dari luar masuk ke dalam aliran darah. Dengan kata lain, pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah.
2. Pernapasan Dalam (Endoterm) : Pernapasan dalam (pertukaran gas di dalam jaringan tubuh) darah masuk ke dalam jaringan tubuh, oksigen meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh. 

Perlu diketahui bahwa tekanan parsial O2 pada kapiler darah nadi ± 100 mmHg dan tekanan parsial O2 dalam jaringan tubuh kurang dari 40 mmHg. Sebaliknya tekanan karbon dioksida tinggi, karena karbon dioksida secara terusmenerus dihasilkan oleh sel-sel tubuh. Tekanan parsial CO2 dalam jaringan ± 60 mmHg dan dalam kapiler darah ± 41 mmHg. Hal inilah yang menyebabkan O2 dapat berdifusi ke dalam jaringan dan CO2 berdifusi ke luar jaringan. Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari.

Tidak semua CO2 yang diangkut darah melalui paru-paru dibebaskan ke udara bebas. Darah yang melewati paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat dalam darah ini sebagai buffer atau penyangga karena mempunyai peran penting dalam menjaga stabilitas pH darah. Apabila terjadi gangguan pengangkutan CO2 dalam darah, kadar asam karbonat (H2CO3) akan meningkat sehingga akan menyebabkan turunnya kadar alkali darah yang berperan sebagai larutan buffer. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gangguan fisiologis yang disebut asidosis.

Mekanisme Pernapasan

1. Pernapasan Dada, otot yang berperan aktif dalam pernapasan dada adalah otot antartulang rusuk (interkostal).otot ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu otot antartulang rusuk luar (interkostal eksternal) yang berperan mengangkat tulang-tulang rusuk, dan otot antartulang rusuk dalam (interkostal internal) yang berperan menurunkan tulang rusuk ke posisi semula.
2. Pernapasan Perut, otot yang berperan aktif yaitu otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Apabila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal ini menyebabkan volume rongga dada bertambah besar, sehingga tekanan udara di dalamnya mengecil. Penurunan tekanan udara akan diikuti mengembangnya paru-paru. Hal ini menyebabkan terjadinya aliran udara ke dalam paru-paru (inspirasi).

Frekuensi Pernapasan

Pada umumnya, manusia mampu bernapas antara 15–18 kali setiap menitnya. Frekuensi pernapasan dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut :

• Umur
• Jenis Kelamin
• Suhu Tubuh
• Posisi Tubuh
• Kegiatan Tubuh

Volume Udara Pernapasan

• Volume tidal (tidal volume), yaitu volume udara pernapasan (inspirasi) biasa, yang besarnya lebih kurang 500 cc (cm3) atau 500 mL.
• Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume) atau udara komplementer, yaitu volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal setelah bernapas (inspirasi) biasa, yang besarnya lebih kurang 1.500 cc (cm3) atau 1.500 mL.
• Volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume) atau udara suplementer, yaitu  volume udara yang masih dapat dikeluarkan secara maksimal setelah mengeluarkan napas (ekspirasi) biasa, yang besarnya lebih kurang 1.500 cc (cm3) atau 1.500 mL.
• Volume sisa/residu (residual volume), yaitu volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelah mengeluarkan napas (ekspirasi) maksimal, yang besarnya lebih kurang 1.000 cc (cm3) atau 1.000 mL.
• Kapasitas vital (vital capacity), yaitu volume udara yang dapat dikeluarkan semaksimal mungkin setelah melakukan inspirasi semaksimal mungkin juga, yang besarnya lebih kurang 3.500 cc (cm3) atau 3.500 mL. Jadi, kapasitas vital adalah jumlah dari volume tidal + volume cadangan inspirasi + volume cadangan ekspirasi.
• Volume total paru-paru (total lung volume), yaitu volume udara yang dapat ditampung paru-paru semaksimal mungkin, yang besarnya lebih kurang 4.500 cc (cm3) atau 4.500 mL. Jadi, volume total paru-paru adalah jumlah dari volume sisa + kapasitas vital.

Penyakit

• Asfiksi, yaitu kelainan atau gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan atau gangguan penggunaan oksigen oleh jaringan. Penyebabnya dapat terletak di paru-paru, di pembuluh darah, atau dalam jaringan tubuh. Misalnya: seseorang yang tenggelam, alveolusnya terisi air; orang yang menderita pneumonia, alveolusnya terisi cairan limfa; serta orang yang keracunan karbon monoksida dan asam sianida, Hb-nya tercemar oleh zat racun tersebut. Keracunan karbon monoksida dan asam sianida terjadi karena kedua zat ini memiliki afinitas terhadap hemoglobin lebih besar daripada oksigen.
• Penyempitan atau penyumbatan saluran napas, dapat disebabkan oleh pembengkakan kelenjar limfa, misalnya polip (di hidung) dan amandel (di tekak), yang menyebabkan penyempitan saluran pernapasan sehingga menimbulkan kesan wajah bodoh dan sering disebut wajah adenoid. Penyempitan ini dapat pula terjadi karena saluran pernapasannya yang menyempit akibat alergi, misalnya pada asma bronkiale.
• Anthrakosis, yaitu kelainan pada alat pernapasan yang disebabkan oleh masuknya debu tambang. Jika yang masuk debu silikat, disebut silicosis.
• Bronkitis, terjadi karena peradangan bronkus.
• Pleuritis, yaitu peradangan selaput (pleura) karena pleura mengalami penambahan cairan intrapleura, akibatnya timbul rasa nyeri saat bernapas.
• Tuberkulosis (TBC), yaitu penyakit paru-paru karena Mycobacterium tuberculosis, tandanya  terbentuk bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.
• Pneumonia atau logensteking, yaitu penyakit radang paru - paru yang disebabkan Diplococcus pneumoniae.
• Penyakit diphteri, misalnya diphteri tekak, tenggorokan, dan diphteri hidung. Penyakit ini biasa menyerang saluran pernapasan anak bagian atas. Kuman penyebabnya Corynebacterium diphteriae. Kuman diphteri tersebut mengeluarkan racun dan bila racun ini beredar bersama darah, akan merusak selaput jantung.
• Faringitis, yaitu infeksi pada faring oleh bakteri dan virus. Gejalanya adalah kerongkongan terasa nyeri saat menelan.
• Tonsilitis, yaitu radang karena infeksi oleh bakteri tertentu pada tonsil. Gejalanya yaitu tenggorokan sakit, sulit menelan, suhu tubuh naik, demam, dan otot-otot terasa sakit.
• Kanker paru-paru, biasa diderita oleh perokok. Kanker ini disebabkan oleh adanya tumor ganas yang terbentuk di dalam epitel bronkiolus.
• Asma, yaitu gangguan pada rongga saluran pernapasan yang diakibatkan oleh terkontraksinya otot polos pada trakea. Hal ini akan mengakibatkan penderita sukar bernapas.

Bahaya Merokok

Asap rokok ternyata dapat mengakibatkan gangguan pada saluran pernapasan. Hal ini disebabkan karena asap rokok yang dihirup seorang perokok mengandung komponen gas dan partikel - partikel yang dibebaskan selama merokok sebanyak 5 × 10⁹ppm. Komponen gas terdiri dari karbon monoksida, karbon dioksida, hidrogen sianida, amonia, oksida dari nitrogen, dan senyawa hidrokarbon. Adapun komponen partikel terdiri dari tar, nikotin, benzopiren, fenol, dan kadmium. Asap yang diembuskan para perokok dapat dibagi atas asap utama dan asap samping.

Asap utama merupakan asap tembakau yang dihirup langsung oleh perokok, sedangkan asap samping merupakan asap tembakau yang disebarkan ke udara bebas yang akan dihirup oleh orang lain. Telah ditemukan 4.000 jenis bahan kimia dalam rokok dengan 40 jenis di antaranya bersifat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker).

Bahan racun ini lebih banyak ditemukan pada asap samping daripada asap utama. Merokok dapat menyebabkan perubahan struktur fungsi saluran napas dan jaringan paru-paru. Misalnya pada saluran napas besar, sel mukosa membesar, dan kelenjar mukus bertambah banyak. Pada saluran napas kecil, terjadi radang ringan dan penyempitan akibat penumpukan lendir. Akibat perubahan anatomi saluran napas, pada perokok akan timbul perubahan fungsi paru-paru dengan gejala klinisnya. Misalnya, timbulnya Penyakit Obstruksi Paru Menahun (POPM) yaitu emfisema, bronkitis kronis, dan asma. Selain itu, juga dapat menimbulkan kanker paru-paru.