A. Sistem Pernapasan Manusia

1.    Organ-organ Pernapasan Manusia

a)    Hidung

Hidung berfungsi sebagai alat pernapasan dan indra pembau. Hidung terdiri atas lubang hidung, rongga hidung, dan ujung rongga hidung. Rongga hidung memiliki rambut, banyak kapiler darah,
dan selalu lembap dengan adanya lendir yang dihasilkan oleh selaput mukosa. Di dalam rongga hidung, udara disaring oleh rambutrambut kecil (silia) dan selaput lendir yang berguna untuk menyaring debu, melekatkan kotoran pada rambut hidung, mengatur suhu udara pernapasan, maupun menyelidiki adanya bau. Pada pangkal rongga mulut yang berhubungan dengan rongga hidung terdapat suatu katup yang disebut anak tekak.

b)    Faring

Faring merupakan persimpangan jalan masuk udara dan makanan. Faring merupakan persimpangan antara rongga mulut ke kerongkongan dengan hidung ke tenggorokan.

c)    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.

d)    Trakea

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.

e)    Bronkus

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.

f)     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.

g)    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.

h)   Paru-paru

Paru-paru ada dua dan 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.

2.   Mekanisme Pertukaran Gas O₂ dan CO₂

Bernapas merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan melalui paru-paru. Arti yang lebih khusus yaitu pertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan ”lingkungannya”. Pada pernapasan langsung, pengambilan udara pernapasan dilakukan secara langsung oleh permukaan tubuh dan pada pernapasan tidak langsung melalui saluran pernapasan. Manusia bernapas secara tidak langsung, artinya udara pernapasan tidak berdifusi langsung melalui seluruh permukaan kulit. Selaput tipis tempat berlangsungnya difusi gas tersebut terlindung di bagian dalam tubuh, berupa gelembung paru-paru (alveolus). Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitu pernapasan luar (eksternal) dan pernapasan dalam (internal).

a.    Pernapasan Luar (Eksternal)

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.

b.    Pernapsan Dalam (Internal)

Pada 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. Reaksinya sebagai berikut.

HbO2  è   Hb + O2

3.   Mekanisme Pernapasan

a)    Pernapasan dada

Otot yang berperan aktif dalam pernapasan dada adalah otot antartulang rusuk (interkostal).

b)    Pernapasan Perut

Pada pernapasan perut, otot yang berperan aktif yaitu otot diafragma dan otot dinding rongga perut.

4.    Gangguan pada Sistem Pernapasan

Gangguan pada sistem pernapasan biasanya disebabkan oleh kelainan dan penyakit yang menyerang alat-alat pernapasan. Beberapa jenis kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan sebagai berikut :

a.    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.

b.    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.

c.    Anthrakosis, yaitu kelainan pada alat pernapasan yang disebabkan oleh masuknya debu tambang. Jika yang masuk debu silikat, disebut silicosis.

d.    Bronkitis, terjadi karena peradangan bronkus.

e.    Pleuritis, yaitu peradangan selaput (pleura) karena pleura mengalami penambahan cairan intrapleura, akibatnya timbul rasa nyeri saat bernapas.

f.     Tuberkulosis (TBC), yaitu penyakit paru-paru karena Mycobacterium tuberculosis, tandanya terbentuk bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.

g.    Pneumonia atau logensteking, yaitu penyakit radang paruparu yang disebabkan Diplococcus pneumoniae.

h.    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.

i.      Faringitis, yaitu infeksi pada faring oleh bakteri dan virus. Gejalanya adalah kerongkongan terasa nyeri saat menelan.

j.      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.

k.    Kanker paru-paru, biasa diderita oleh perokok. Kanker ini disebabkan oleh adanya tumor ganas yang terbentuk di dalam epitel bronkiolus.

l.      Asma, yaitu gangguan pada rongga saluran pernapasan yang diakibatkan oleh berkontraksinya otot polos pada trakea. Hal ini akan mengakibatkan penderita sukar bernapas.

B. Sistem Pernapasan pada Hewan

1.    Pernapasan pada Hewan Invertebrata

a.    Porifera

Porifera bernapas dengan cara memasukkan air melalui pori-pori (ostium) yang terdapat pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke dalam rongga spongocoel. Proses pernapasan selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit), yaitu sel yang berbatasan langsung dengan rongga spongocoel.

b.    Vermes (Cacing)

Sebagian besar Vermes bernapas menggunakan permukaan tubuhnya, misalnya anggota filum Platyhelminthes yaitu Planaria dan anggota filum Annelida yaitu cacing tanah (Pheretima sp.).

c.    Mollusca

Hewan bertubuh lunak (Mollusca) yang hidup di air, seperti siput, cumi-cumi, dan kerang (Bivalvia) bernapas menggunakan insang. Aliran air masuk ke dalam insang dan terjadi pertukaran udara dalam lamela insang. Mollusca yang hidup di darat, seperti siput darat (bekicot) bernapas menggunakan paru-paru.

d.    Arthropoda

1)    Insecta

Insecta bernapas menggunakan sistem trakea. Sistem trakea pada serangga, misalnya belalang terdiri atas spirakel, saluran (pembuluh trakea), dan trakeolus. Spirakel atau stigma merupakan jalan keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea, terdapat di kerangka luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh, dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea.

2)    Arthropoda Lain

Laba-laba (Arachnida) dan kalajengking (Scorpionida) bernapas dengan paru-paru buku. Paru-paru buku ini merupakan invaginasi (pelekukan ke dalam) abdomen. Paru-paru buku memiliki banyak lamela seperti halaman buku yang dipisahkan oleh batang-batang sehingga udara dapat bergerak bebas. Udara dari luar, masuk melalui spirakel secara difusi.

2.    Pernapasan Pada Hewan Vertebrata

a)    Pisces

Ikan bernapas menggunakan insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedang bagian dalam berhubungan erat dengan kapilerkapiler darah.

b)    Amphibia

Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu.

c)    Reptilia

Paru-paru Reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paruparu Reptilia hanya terdiri dari beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas.

d)    Aves

Pada burung, tempat berdifusinya udara pernapasan terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur pernapasan (masuknya udara ke dalam tubuh) pada burung berturut-turut sebagai berikut.

1)      Dua pasang lubang hidung yang terdapat pada pangkal paruh sebelah atas dan pada langit-langit rongga mulut.

2)      Celah tekak yang terdapat pada dasar hulu kerongkongan atau faring yang menghubungkan rongga mulut dengan trakea.

3)      Trakea atau batang tenggorok yang panjang, berbentuk pipa, dan disokong oleh cincin tulang rawan.

4)      Sepasang paru-paru berwarna merah muda yang terdapat dalam rongga dada. Bagian ini meliputi bronkus kanan dan bronkus kiri yang merupakan cabang bagian akhir dari trakea. Dalam bronkus pada pangkal trakea, terdapat sirink (siring), yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar dan dapat menimbulkan suara.

e)    Mamalia

Mamalia bernapas menggunakan paru-paru. Gas O2 masuk ke dalam tubuh melalui lubang hidung → faring → laring → trakea → bronkus → paru-paru. Kemudian gas O2 dari paru-paru diangkut darah ke jantung. Dari jantung, gas O2 diedarkan ke seluruh jaringan tubuh oleh darah. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut menuju jantung → paruparu, dan keluar melalui organ-organ yang sama pula.