Mekanisme dan Gangguan Sistem Pernapasan pada Manusia

IPA KELAS 8 SEMESTER 2 -- Pada saat kamu bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu menghirup udara (inspirasi) atau inhalasi dan menghembuskan udara (ekspirasi) atau ekshalasi. Pada saat melakukan mekanisme pernapasan terjadi kerja sama antara otot dada, tulang rusuk, otot perut, dan diafragma. Diafragma adalah otot yang terdapat di antara rongga dada dan rongga perut.

Pada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi, volume rongga dada membesar, paru-paru menggembung, dan udara masuk ke paru-paru. Pada saat ekspirasi, diafragma dan otot dada berelaksasi, volume rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru. Satu kali pernapasan terdiri atas satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi.

Peran Diafragma pada Pernapasan

Ketika diafragma berkontraksi, rongga dada membesar, tekanan dalam paru-paru berkurang. Untuk menyamakan tekanan di dalam paru-paru dan luar tubuh, udara masuk kedalam paru-paru. Ketika diafragma relaksasi, rongga dada mengecil, tekanan dalam paru-paru menjadi besar. Hal ini menyebabkan udara yang ada di dalam paru-paru keluar.

Berdasarkan aktivitas otot-otot pernapasan, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan volume rongga dada disebut pernapasan dada. Begitu juga jika kita membesarkan dan mengecilkan volume rongga perut, disebut pernapasan perut. Coba jelaskan dengan kata-kata sendiri, bagaimana proses pernapasan dada dan pernapasan perut, sambil mempraktekan kedua macam pernapasan tersebut! Untuk mengerjakannya, perhatikan " Ayo Kita Lakukan" berikut.

3. Gangguan Sistem Pernapasan

Cobalah untuk menahan nafas selama ±15 detik! Bagaimana rasanya?

Hal ini menunjukkan bahwa manusia tidak dapat hidup tanpa udara (oksigen). Bayangkan bila ada seseorang yang menderita gangguan pernapasan, pasti orang tersebut akan sangat kesulitan untuk bernapas. Ternyata, ada banyak sekali gangguan yang terjadi pada sistem pernapasan. Tahukah kamu apa saja gangguan yang dapat terjadi pada sistem pernapasan?

a. Asma

Asma merupakan salah satu kelainan yang menyerang saluran pernapasan. Beberapa hal yang menyebabkan terjangkitnya asma, antara lain asap rokok, debu, bulu hewan peliharaan, dan lain-lain. Benda-benda yang merupakan zat pemicu alergi (alergen) tersebut menyebabkan terjadinya pembengkakan pada saluran pernafasan, sehingga menjadi lebih dangkal daripada kondisi normal.

Pembengkakan yang terjadi pada saluran pernapasan ini menyebabkan penderita menjadi kesulitan untuk menghirup cukup oksigen. Penderita asma akan mengalami batuk, napas berbunyi, sesak napas atau mengalami kesulitan untuk bernapas. Gejala asma akan muncul jika penderita terkena benda-benda (alergen). Dengan demikian, penderita asma harus berhati-hati untuk menghindari keadaan atau tempat munculnya alergen.

b. Pneumonia

Pneumonia merupakan infeksi yang terjadi pada paru-paru. Penyebab terjadinya pneumonia, antara lain karena infeksi dari virus, bakteri, jamur dan parasit lainnya. Pada paru-paru penderita pneumonia terdapat cairan yang kental. Cairan tersebut dapat mengganggu pertukaran gas pada paru-paru. Hal ini menyebabkan oksigen yang diserap oleh darah menjadi kurang. Gambar 7.17 merupakan perbandingan antara paru-paru orang sehat dengan paru-paru penderita pneumonia.

c. Kekurangan Oksigen

Pernahkah kamu tersedak? Bagaimana rasanya? Ketika kamu tersedak, oksigen tidak dapat disuplai ke paru-paru dengan lancar, sehingga paru-paru akan kekurangan oksigen. Salah satu penyebab kekurangan oksigen adalah tersedak. Penyebab lainnya adalah gas karbonmonoksida (CO), dimana gas ini memiliki sifat lebih reaktif dengan darah dibanding O2. Gas ini berbahaya bagi tubuh, apalagi gas ini tidak berbau, sehingga penghirup gas ini tidak dapat mendeteksi adanya gas ini. Karbonmonoksida dihasilkan dari limbah industri terutama dari hasil pembakaran tidak sempurna gas alam dan material-material lain yang mengandung karbon. Misalnya batubara. Secara alami, gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses biologi, dan oksidasi senyawa hidrokarbon seperti metana yang berasal dari tanah basah dan kotoran makhluk hidup.

1) Tuberculosis (TBC)

Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri Bacillus tuberculosis pada paru-paru. Infeksi bakteri inilah yang menyebabkan terjadinya radang paru-paru. Selain itu, penyakit ini juga menyebabkan alveolus mengandung banyak cairan sehingga mengganggu proses difusi antara oksigen dan karbondioksida.

2) Kanker Paru-Paru

Kanker paru-paru terjadi karena tumbuhnya sel-sel yang tidak terkendali pada paru-paru. Jaringan kanker akan mendesak alveolus, sehingga tidak berfungsi. Penyebab kanker paruparu adalah akibat menghirup zat-zat yang bersifat karsinogen atau memicu terbentuknya kanker, misalnya debu asbes, kromium, produk petroleum, dan radiasi ionisasi. Perokok memiliki kemungkinan lebih besar terkena penyakit kanker paru-paru.

3) Influenza

Flu merupakan penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus influenza, sering disebut penyakit influenza. Gejala yang ditimbulkan pada pilek, yaitu hidung tersumbat, bersinbersin, dan rongga hidung terasa gatal. Dengan kondisi hidung tersumbat, penderita influenza akan kesulitan untuk bernapas.

Refleksi

Pernahkah kamu membayangkan bahwa sistem transportasi di dalam tubuh dikatakan mirip dengan sistem transportasi yang sering kita temui di jalan raya? Ada bus penumpang dan ada penumpang yang dibawa. Pada sistem transportasi di dalam tubuh, ada sel darah merah yang ditumpangi oleh sari-sari makanan dan oksigen untuk dihantarkan ke bagian-bagian tubuh yang membutuhkan. Sel darah merah dari jantung akan melalui jalan yang besar, yaitu aorta dan arteri. Semakin jauh dari jantung, sel darah merah akan melalui jalan-jalan kecil, yaitu kapiler darah. Selanjutnya, sel darah merah akan kembali dengan mengangkut zat sisa metabolisme dan karbondioksida untuk dikeluarkan dari tubuh. Ditambah lagi dengan peran sel darah putih yang siap menjaga kamu dari serangan penyakit atau virus dari luar tubuh, seperti halnya polisi lalu lintas yang senantiasa menjaga ketertiban jalan raya.

Tuhan menciptakan sistem transportasi yang sangat rumit dengan ukuran yang sangat kecil di dalam tubuhmu. Sistem transportasi di tubuhmu bekerja selama 24 jam tanpa henti bahkan saat kamu tidur lelap. Luar biasa, bukan? Apakah mungkin terjadi kemacetan di dalam sistem transportasi di dalam tubuhmu? Apa kira-kira yang dapat menyebabkan kemacetan pada sistem transportasi di dalam tubuh?

Info Ilmuwan

Tahukah kamu, Ibnu Nafis (1213-1288 M)? Ia adalah orang yang pertama kali menjelaskan peredaran darah pada manusia pada tahun 1242 M. Nafis mampu menerangkan secara tepat tentang paru-paru dan memberikan gambaran mengenai saluran pernapasan, interaksi antara saluran udara dengan darah dalam tubuh manusia, dan fungsi pembuluh arteri dalam jantung sebagai pemasok darah bagi otot jantung. Penemuannya mengenai peredaran darah di paru-paru ini merupakan penemuan yang menarik, dan Nafis dianggap telah memberikan pengaruh besar bagi perkembangan ilmu kedokteran di Eropa pada abad XVI. Melalui penemuannya tersebut, para ilmuwan menganggapnya sebagai tokoh pertama dalam ilmu sirkulasi darah. Beliau juga menulis buku Comprehensive Book on the Art of Medicine yang terdiri atas 300 volume. Sebagian besar karyanya tak tercatat sampai ditemukan di Berlin pada tahan 1924. Ilmuwan selanjutnya yang mempelajari peredaran darah dan fungsi jantung adalah William Harvey (1578-1657 M). Bukunya yang masyhur An Anatomical Treatise on the Movement of the Heart and Blood in Animals diterbitkan pada tahun 1628 M. Dalam bukunya, Harvey menyatakan bahwa arteri membawa darah dari jantung, sedangkan vena membawa darah kembali ke jantung.

Rangkuman

Sistem transportasi merupakan proses pengangkutan nutrisi, oksigen, karbondioksida, dan sisa metabolisme pada makhluk hidup.
Sistem transportasi pada tumbuhan memanfaatkan berkas pengangkut berupa xilem yang berfungsi mengedarkan air dan mineral serta floem.
Sistem transportasi pada tubuh manusia memanfaatkan darah yang terusmenerus beredar di seluruh tubuh.
Alat transportasi pada tubuh manusia meliputi jantung sebagai pemompa darah dan pembuluh darah sebagai saluran tempat darah beredar.
Aliran dan tekanan darah pada manusia menggunakan prinsip tekanan pada zat cair yang dikenal dengan Hukum Pascal yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruangan tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar.
Gangguan pada sistem peredaran darah dapat berupa serangan jantung dan stroke.
Bernapas merupakan proses memasukkan O2 ke dalam tubuh dan mengeluarkan CO2 ke luar tubuh manusia.
Organ pernapasan pada manusia terdiri atas hidung, pangkal tenggorok (faring), batang tenggorok (trakhea), cabang batang tenggorok (bronkus), anak cabang tenggork (bronkiolus), dan paru-paru (pulmo).
Gangguan sistem pernapasan dapat berasal dari adanya kelainan atau infeksi mikroba pada paru-paru. Contoh gangguan sistem pernapasan adalah asma, pneumonia, kekurangan oksigen, tubercolusis, kanker paru, dan influenza.