Fungsi Organ Sistem Pernapasan pada Manusia

Sistem Pernapasan pada Manusia- Bagi ilmuwan biologi, pernapasan merupakan seluruh proses sel pada suatu organisme dalam menerima oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Oleh karena itu, menurut McLaren & Rotundo (1985: 579), pernapasan dapat dibedakan dalam tiga bentuk, yaitu pernapasan eksternal (external respiration), pernapasan internal (internal respiration), dan Pernapasan dapat memiliki beberapa makna. Pernapasan dapat berarti hanya bernapas, memasukkan dan mengeluarkan udara dari paru-paru. Bagi ilmuwan biologi, pernapasan merupakan seluruh proses sel pada suatu organisme dalam menerima oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Oleh karena itu, menurut McLaren & Rotundo (1985: 579), pernapasan dapat dibedakan dalam tiga bentuk, yaitu pernapasan eksternal (external respiration), pernapasan internal (internal respiration), dan pernapasan seluler (cellular respiration). Pernapasan eksternal merupakan pertukaran udara yang terjadi di dalam paru-paru. Dalam proses ini, oksigen masuk ke dalam darah dan karbon dioksida keluar menuju atmosfer. Pertukaran udara antara darah dan sel-sel dalam tubuh disebut pernapasan internal. Oksigen dan karbon dioksida bergerak berlawanan. Oksigen berdifusi dari darah ke dalam sel. Sementara itu, karbon dioksida berdifusi ke luar sel menuju darah. Pernapasan seluler merupakan proses kimia yang terjadi dalam mitokondria di dalam sel.

1. Organ-Organ Pernapasan.
Sistem pernapasan manusia memiliki organ-organ pernapasan yang menunjang proses pernapasan. Organ-organ pernapasan tersebut memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda. Organ-organ pernapasan manusia terdiri atas hidung, faring, laring, trakea, bronkus, dan alveous. Bagaimanakah struktur dan fungsi dari masing-masing organ pernapasan tersebut? Perhatikan penjelasan berikut.

a. Organ Pernapasan Hidung

Hidung merupakan alat pernapasan pertama yang dilalui oleh udara. Ujung hidung ditunjang oleh tulang rawan dan pangkal hidung ditunjang oleh tulang nasalis. Kedua tulang hidung menghubungkan rongga hidung dengan atmosfer untuk mengambil udara. Rongga hidung tersusun atas sel-sel epitel berlapis pipih dengan rambut-rambut kasar. Rambut-rambut kasar tersebut berfungsi menyaring debu-debu kasar. Rongga hidung tersusun atas sel-sel epitel berlapis semu bersilia yang memiliki sel goblet. Sel goblet merupakan sel penghasil lendir yang berfungsi menyaring debu, melekatkan kotoran pada rambut hidung, dan mengatur suhu udara pernapasan. Sebagai indra pembau, pada atap atau rongga hidung terdapat lobus olfaktorius yang mengandung sel-sel pembau. Perjalanan udara memasuki paru-paru dimulai ketika udara melewati lubang hidung. Di lubang hidung, udara disaring oleh rambut-rambut di lubang hidung. Udara juga menjadi lebih hangat ketika melewati rongga hidung bagian dalam. Di rongga hidung bagian dalam, terdapat juga ujung-ujung saraf yang dapat menangkap zat-zat kimia yang terkandung dalam udara sehingga kita mengenal berbagai macam bau. Ujung-ujung saraf penciuman tersebut kemudian akan mengirimkan impuls ke otak.

Struktur organ pernapasan pada manusia

b. Organ Pernapasan Faring.

Setelah melalui rongga hidung, udara akan melewati faring. Faring adalah percabangan antara saluran pencernaan (esofagus) dan saluran pernapasan (laring dan trakea) dengan panjang kurang lebih 12,5–13 cm. Faring terdiri atas tiga bagian, yakni nasofaring, orofaring, dan laringofaring. Faring merupakan pertemuan antara saluran pernapasan dan saluran pencernaan. Oleh karena itu, ketika menelan makanan, suatu katup (epiglotis) akan menutup saluran pernapasan (glotis) sehingga makanan akan masuk ke saluran pencernaan. Pada percabangan ini, terdapat klep epiglotis yang mencegah makanan memasuki trakea.

Pada faring terdapat epiglotis

c. Laring

Setelah melewati faring, udara akan menuju laring. Laring sering disebut sebagai kotak suara karena di dalamnya terdapat pita suara. Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh sembilan tulang rawan. Salah satu dari sembilan tulang rawan tersebut adalah tulang rawan tiroid yang berbentuk menyerupai perisai. Pada laki-laki dewasa, tulang rawan tiroid lebih besar daripada wanita sehingga membentuk apa yang disebut dengan jakun.

Struktur laring

d. Organ Pernapasan Trakea.

Dari faring, udara melewati laring, tempat pita suara berada. Dari laring, udara memasuki trakea. Trakea disebut juga “pipa angin” atau saluran udara. Trakea memiliki panjang kurang lebih 11,5 cm dengan diameter 2,4 cm. Trakea tersusun atas empat lapisan, yaitu lapisan mukosa, lapisan submukosa, lapisan tulang rawan, dan lapisan adventitia. Lapisan mukosa terdiri atas sel-sel epitel berlapis semu bersilia yang mengandung sel goblet penghasil lendir (mucus). Silia dan lendir berfungsi menyaring debu atau kotoran yang masuk. Lapisan submukosa terdiri atas jaringan ikat. Lapisan tulang rawan terdiri atas kurang lebih 18 tulang rawan berbentuk huruf C. Lapisan adventitia terdiri atas jaringan ikat. Dinding trakea dilapisi oleh epitel berlapis banyak palsu bersilia. Epitel ini menyekresikan lendir di dinding trakea. Lendir ini berfungsi menahan benda asing yang pada membran sel epitel.

(a) Bronkus akan bercabang-cabang menjadi bronkiolus. (b) Ujung-ujung bronkiolus membentuk alveolus.

e. Bronkus dan Bronkiolus.

Setelah melalui trakea, saluran bercabang dua. Kedua cabang tersebut dinamakan bronkus. Setiap bronkus terhubung dengan paru-paru sebelah kanan dan kiri. Bronkus bercabang-cabang lagi, cabang yang lebih kecil disebut bronkiolus. Dinding bronkus juga dilapisi lapisan sel epitel selapis silindris bersilia. Di sekitar alveolus terdapat kapiler-kapiler pembuluh darah. Dinding kapiler pembuluh darah tersebut sangat berdekatan dengan alveolus sehingga membentuk membran respirasi yang sangat tipis. Membran yang tipis ini memungkinkan terjadinya difusi antara udara alveolus dan darah pada kapiler-kapiler pembuluh darah. Bronkus, bronkious, dan alveolus membentuk satu struktur yang disebut paru-paru.
Paru-paru manusia terdiri dari sekitar 300 juta alveoli, yang merupakan kantung berbentuk cangkir dikelilingi oleh jaringan kapiler. Sel darah merah melewati kapiler dalam file tunggal, dan oksigen dari setiap alveolus memasuki sel darah merah dan mengikat hemoglobin. Selain itu, karbon dioksida yang terkandung dalam plasma dan sel darah merah meninggalkan kapiler dan memasuki alveoli ketika napas diambil. Kebanyakan karbon dioksida mencapai alveoli sebagai ion bikarbonat, dan sekitar 25 persen saja terikat longgar pada hemoglobin.

e. Alveolus.

Bronkiolus bermuara pada alveoli (tunggal: alveolus), struktur berbentuk bola-bola mungil yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler-kapiler darah mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus.

Ketika seseorang menghirup, otot-otot tulang rusuk dan diafragma berkontraksi, sehingga meningkatkan volume rongga dada. Peningkatan ini menyebabkan penurunan tekanan udara di rongga dada, dan udara bergegas ke alveoli, memaksa mereka untuk memperluas dan mengisi. Paru-paru pasif memperoleh udara dari lingkungan dengan proses ini. Selama pernafasan, otot-otot tulang rusuk dan diafragma rileks, daerah rongga dada berkurang, dan meningkatkan tekanan udara internal. Udara yang dikompresi memaksa alveoli untuk menutup, dan udara mengalir keluar.
Aktivitas saraf yang mengontrol pernapasan muncul dari impuls diangkut oleh serabut saraf yang lewat ke dalam rongga dada dan berakhir pada otot tulang rusuk dan diafragma. Dorongan ini diatur oleh jumlah karbon dioksida dalam darah:  tinggi konsentrasi karbon dioksida menyebabkan peningkatan jumlah impuls saraf dan tingkat pernapasan yang lebih tinggi.