Sistem Respirasi dan Organ-Organ Pernapasan Manusia

IPA KELAS 8 SEMESTER 2 -- Bernapas merupakan proses memasukkan gas oksigen (O2) ke dalam tubuh dan mengeluarkan gas karbondioksida (gas sisa metabolime) ke luar tubuh. Di dalam tubuh, oksigen digunakan untuk mengoksidasi zat makanan sehingga menghasilkan energi. Dengan demikian, proses bernapas penting bagi makhluk hidup.

1. Organ-Organ Pernapasan Manusia

Secara garis besar, organ pernapasan pada manusia terdiri atas hidung, pangkal tenggorok (faring), batang tenggorok (trakea), cabang batang tenggorok (bronkus), anak cabang batang tenggorok (bronkiolus), dan paru-paru (pulmo). Organ-organ pernapasan tersebut bekerja dalam suatu sistem yang disebut sistem pernapasan. Gambar 7.13 menunjukan susunan organ-organ dalam sistem pernapasan.

a. Hidung

Hidung merupakan organ pernapasan yang langsung berhubungan dengan udara luar. Hidung dilengkapi dengan bulu-bulu hidung, indra pembau, selaput lendir, dan konka. Rambut-rambut hidung berfungsi untuk menyaring partikel debu atau kotoran yang masuk bersama udara. Indra pembau merupakan sel-sel yang peka terhadap bau sehingga zat-zat yang berbahaya dan berbau tidak sedap tidak terhirup. Selaput lendir sebagai perangkap benda asing yang masuk terhirup sat bernapas. Konka mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh ataumenghangatkan udara yang masuk ke paru-paru.

b. Pangkal Tenggorok (Faring)

Udara yang hangat dan lembap dari rongga hidung selanjutnya masuk ke faring. Faring merupakan hulu kerongkongan yang merupakan percabangan dua saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pangkal tenggorok terdiri atas katup (epiglotis) dan keping tulang rawan yang membentuk jakun. Pada bagian jakun terdapat pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

c. Batang Tenggorok (Trakea)

Udara yang telah masuk ke saluran pernapasan (nasofaring) selanjutnya masuk ke batang tenggorok (trakea). Batang tenggorok berfungsi untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang akan dikeluarkan.

Batang tenggorok bersifat kaku dan terbuka panjangnya sekitar 10 cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing yang masuk ke dalam saluran pernapasan. Batang tenggorok bercabang menjadi dua. Percabangan batang tenggorok disebut bronkus, yang masing-masing cabang memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

d. Cabang Batang Tenggorok (Bronkus)

Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tapi lebih sempit. Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur berselang seling dengan otot. Di dalam paru-paru, bronkus bercabangcabang lagi menjadi bronkiolus.

e. Anak Cabang Batang Tenggorok (Bronkiolus)

Bronkiolus merupakan percabangan dari bronkus. Jumlah dari bronkiolus sesuai dengan jumlah lobus pada paru-paru.

Paru-paru bagian kanan memiliki 3 lobus. Jumlah bronkiolus pada paru-paru kanan sebanyak 3 buah. Paru-paru bagian kiri memiliki 2 lobus. Jadi jumlah bronkiolus pada paruparu kiri sebanyak 2 buah. Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveloli). Alveolus tersebut hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

f. Paru-Paru (Pulmo)

Paru-paru merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru terbagi menjadi dua bagian, yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh selaput rangkap dua yang disebut pleura. Pleura berupa kantung tertutup yang berisi cairan limfa. Pleura berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Di dalam paru-paru terdapat bronkiolus, alveolus, dan pembuluh darah. Jaringan paru-paru berpori seperti spon dan elastis.

g. Alveolus

Alveolus terdapat di ujung akhir bronkiolus berupa kantung kecil yang salah satu sisinya terbuka. Dinding alveolus tersusun dari satu lapis sel yang lembab dan tipis. Struktur yang demikian memudahkan molekul-molekul gas melaluinya. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah untuk difusi gas pernapasan. Adanya gelembunggelembung alveolus memungkinkan pertambahan luas permukaan difusi dari paruparu. Luas permukaan alveolus 100 kali luas permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan seluruh alveolus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen lebih efisien.

1) Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

Pada paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Tujuannya untuk mengeluarkan karbondioksida agar tidak meracuni sel-sel tubuh. Proses pertukaran antara O2 dengan CO2 terjadi secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut (O2 atau CO2) dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan rendah.

Agar kamu memahami proses pertukaran oksigen dan karbondioksida pahami terlebih dahulu sistem transportasi (peredaran darah) yang sudah kamu pelajari dan yang akan dipelajari. Perhatikan dan pahami dengan baik penjelasan berikut ini.

Difusi gas, baik yang ada di udara maupun yang terlarut dalam air bergantung pada tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut. Pada materi ini yang dimaksud dengan tekanan parsial adalah tekanan O2 dan CO2 yang terlarut di dalam darah. Tekanan parsial O2 diberi simbol PO2,sedangkan tekanan parsial CO2 diberi simbol PCO2 . Pada sistem peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariasi pada setiap organ. Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmoner (arteri pulmonalis) memiliki PO2 yang lebih rendah dan PCO2 yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli.

Pada saat darah memasuki kapiler-kapiler alveoli, CO2 berdifusi dari darah ke alveoli dan O2 yang berada di alveoli akan berdifusi ke dalam darah. Pada saat darah meninggalkan paru-paru, di dalam vena pulmoner (vena pulmonalis) PO2 telah naik dan PCO2 telah turun. Setelah darah masuk ke jantung, darah yang membawa banyak oksigen dipompakan ke seluruh bagian tubuh. Pada saat darah tiba di jaringan tubuh, akan terjadi difusi O2 dari pembuluh darah menuju jaringan tubuh dan CO2 dari jaringan tubuh masuk ke dalam darah. Setelah melepaskan O2 dan membawa CO2, darah akan kembali ke jantung dan dipompa lagi ke paru-paru. Setiap menit paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mL oksigen dan mengeluarkan sebanyak 200 mL karbondioksida. Agar kamu dapat memahaminya, perhatikan Gambar 7.14.

2) Kapasitas Paru-Ptaru

Volume udara dalam paru-paru orang dewasa lebih kurang 5000 mL atau 5 L. Kemampuan paru-paru menampung udara disebut kapasitas paru-paru. Pada pernapasan orang dewasa, udara yang keluar dan masuk paru-paru sebanyak 500 mL atau 0,5 L. Udara ini disebut udara pernapasan atau udara tidal. Jika kalian menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan sekuat-kuatnya, volume udara yang masuk dan keluar sekitar 4000 mL atau 4 L. Volume udara ini disebut kapasitas vital paru-paru. Sebanyak 1500 mL atau 1,5 L udara tetap tinggal di dalam paru-paru, walaupun kalian telah menghembuskan udar (bernapas) sekuat-kuatnya. Volume udara ini disebut udara residu