Sistem Pernapasan pada Manusia (Artikel Lengkap)

Sistem pernapasan pada manusia adalah sistem organ yang terdiri dari organ-organ spesifik dan terstruktur yang digunakan untuk proses respirasi pada manusia. Sistem pernapasan terlibat dalam proses pengambilan dan pertukaran oksigen dan karbon dioksida dengan lingkungan luar. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di paru-paru. Proses memasukkan dan mengeluarkan udara sering disebut bernapas. Pada manusia, anatomi sistem pernapasan terdiri dari trakea, paru-paru, bronkus, bronkiolus, hidung, dan diafragma. Molekul oksigen dan karbon dioksida bertukar secara pasif oleh difusi antara alveoli dan darah.

1. Bagian-Bagian Sistem Pernapasan pada Manusia

Baca juga: 8 Alat Pernapasan pada Manusia

Paru-paru merupakan organ utama dari sistem pernapasan pada manusia. Kemudian terdapat pula saluran pernapasan dimulai dari hidung, faring, tenggorokan, bronkus, bronkiolus, dan terakhir ke alveolus.

1.1. Hidung

Hidung adalah bagian sistem pernapasan manusia yang dapat dengan mudah dilihat dari luar tubuh. Hidung berbentuk khas yang bergantung pada tulang hidung. Fungsi hidung adalah sebagai pintu masuk dan keluar utama udara. Selain hidung, mulut juga dapat dijadikan alternatif pintu masuk dan keluar udara. Di dalam hidung terdapat rongga hidung yang berisi rambut dan serabut saraf. Hidung mensekresikan lendir yang berguna menangkap kotoran pada udara. Rambut hidung berfungsi menyaring kotoran yang hendak masuk ke saluran pernapasan. Sedangkan serabut saraf berfungsi sebagai indera penciuman.

1.2. Faring

Baca juga: Simpangan antara Saluran Pencernaan dan Pernapasan?

Faring adalah bagian tenggorokan yang berada di belakang rongga hidung dan mulut serta diantara persimpangan antara saluran menuju ke lambung dan paru-paru. Faring manusia terdiri dari tiga bagian yaitu nasofaring, orofaring, dan laringofaring. Fungsi faring adalah untuk menghangatkan, melembabkan, dan menyaring udara yang akan masuk ke paru-paru.

1.3. Tenggorokan

Tenggorokan adalah bagian anterior dari leher dan di depan tulang belakang. Tenggorokan berisi faring, laring, dan epiglotis. Tenggorokan memisahkan kerongkongan dan trakea, mencegah makanan dan minuman masuk ke paru-paru. Tenggorokan berisi pembuluh darah, otot faring, amandel, trakea, esofagus, dan pita suara. Fungsi tenggorokan adalah sebagai saluran pertama menuju paru-paru.

1.4. Paru-Paru

Selengkapnya: Anatomi Paru-Paru Manusia (Artikel Lengkap)

Paru-paru adalah bagian utama dari sistem pernapasan pada manusia. Paru-paru berada di dekat tulang punggung dan jantung. Manusia memiliki sepasang paru-paru. Fungsi paru-paru adalah untuk mengambil oksigen dari udara luar dan membawanya ke aliran darah serta mengambil karbon dioksida dan uap air dari darah untuk dibawa ke luar tubuh. Untuk menjalankan respirasi dibutuhkan otot berupa diafragma.

1.4.1. Bronkus

Bronkus adalah saluran pernapasan yang mengalirkan udara ke paru-paru. Bronkus bercabang dua yaitu ke kiri dan ke kanan yang masing-masing menuju paru-paru kiri dan kanan. Masing-masing bronkus kemudian bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus. Fungsi bronkus adalah sebagai saluran udara dan menangkap debu yang hendak masuk ke paru-paru. Penangkapan debu dimungkinkan dengan adanya lendir pada dinding bronkus.

1.4.2. Bronkiolus

Bronkiolus adalah saluran udara percabangan bronkus yang bermuara di alveolus. Bronkiolus tidak lagi mengandung tulang rawan atau kelenjar di submukosanya. Fungsi bronkiolus adalah sebagai saluran udara ke alveoli dan mengontrol distribusi udara yang masuk ke paru-paru dengan kontriksi dan dilatasi.

1.4.3. Alveolus

Alveolus adalah gelembung berongga yang terdapat pada parenkim paru-paru dan merupakan unit fungsional paru-paru. Jika paru-paru diibaratkan sebagai sebuah pohon, maka alveolus adalah daunnya. Fungsi alveolus adalah sebagai tempat pertukaran gas dengan darah. Saat udara masuk ke alveolus, proses difusi membuat sel darah merah akan melepaskan karbon dioksida dan menyerap oksigen.

2. Proses Pernapasan pada Manusia

Proses pernapasan pada manusia diawali dari proses inspirasi, yaitu memasukkan udara ke dalam paru-paru. Udara masuk akibat tekanan udara rongga dada lebih kecil daripada tekanan udara di luar tubuh. Terdapat dua cara untuk mengubah tekanan udara, yaitu dengan pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada melibatkan otot antar tulang rusuk, sedangkan pernapasan perut melibatkan aktivitas otot diafragma.

Bagian pertama yang dilalui udara adalah hidung. Sebenarnya juga bisa melalui mulut. Pada hidung, udara akan disaring dengan menggunakan bulu hidung. Reseptor pada hidung menangkap zat kimia pada udara dan mengirim impuls ke otak untuk fungsi indera penciuman. Lendir pada hidung menangkap debu pada udara, melembabkan udara, dan mengatur suhu udara. Jika ada zat asing berusaha masuk ke dalam sistem pernapasan, hidung akan berusaha mengeluarkannya dengan mekanisme bersin.

Setelah melewati rongga hidung, udara masuk ke faring kemudian masuk ke tenggorokan. Setelah itu udara memasuki bronkus dan terus bercabang-cabang menjadi beberapa bronkiolus. Pada akhirnya, udara sampai di alveolus.

Pada alveoli, udara mengalami pertukaran karbon dioksida dan oksigen dengan darah melalui difusi. Darah akan menerima oksigen dari udara dan melepas karbon dioksida dan uap air ke udara. Oksigen digunakan untuk proses metabolisme pada sel, sedangkan karbon dioksida dan uap air adalah residunya.

Selanjutnya udara keluar dari paru-paru dengan mekanisme yang sama, yaitu mengubah tekanan udara. Tekanan udara pada rongga dada dinaikkan sehingga udara dapat keluar. Proses ini juga menggunakan pernapasan dada atau pernapasan perut. Setelah udara keluar, udara kembali dihirup dengan cara yang sama dan berulang-ulang.

3. Fungsi Sistem Pernapasan pada Manusia

Berikut beberapa fungsi sistem pernapasan pada manusia:

1. Melakukan respirasi untuk mengambil oksigen dari udara luar yang berguna untuk metabolisme tubuh.
2. Mengekskresikan limbah metabolisme seperti karbon dioksida dan uap air keluar tubuh.
3. Menghasilkan suara vokal.
4. Membersihkan udara yang akan masuk ke dalam tubuh.
5. Beradaptasi dengan lingkungan, terutama daerah bertekanan tinggi.
6. Mencegah penyakit masuk ke dalam tubuh melalui udara.
   

4. Jenis Pernapasan pada Manusia

Pernapasan pada manusia terbagi menjadi dua jenis berdasarkan cara mengubah tekanan udara di rongga dada, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

4.1. Pernapasan Dada pada Manusia

Pernapasan dada adalah mekanisme pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk. Saat inspirasi, terjadi kontraksi otot antar tulang rusuk sehingga rongga dada membesar. Hal tersebut mengakibatkan tekanan udara di dalam dada lebih kecil dibandingkan tekanan di luar tubuh, sehingga udara dari luar tubuh masuk ke dalam paru-paru. Saat ekspirasi, terjadi relaksasi otot antar tulang rusuk sehingga rongga dada menyusut. Hal tersebut mengakibatkan tekanan udara di dalam dada meningkat sehingga udara pada paru-paru keluar dari tubuh.

4.2. Pernapasan Perut pada Manusia

Pernapasan perut adalah mekanisme pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Saat inspirasi, terjadi kontraksi otot diafragma sehingga diafragma menjadi datar dan rongga dada menjadi mengembang. Hal itu menyebabkan tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil dibandingkan tekanan di luar tubuh sehingga udara masuk ke dalam paru-paru. Saat ekspirasi, terjadi relaksasi otot diafragma sehingga diafragma kembali ke posisi normal yang membuat rongga dada juga ikut mengerut. Hal tersebut menyebabkan tekanan udara di dalam rongga dada meningkat dibandingkan tekanan di luar tubuh sehingga udara keluar dari paru-paru.

5. Perkembangan Sistem Pernapasan pada Manusia

Sistem pernapasan tidak aktif pada janin manusia selama kehamilan. Saat lahir, sistem pernapasan berfungsi sepenuhnya setelah terpapar udara, meskipun perkembangan paru-paru terus berlanjut sepanjang masa kanak-kanak. Paru-paru bayi prematur tidak dapat berfungsi dengan baik karena kurangnya surfaktan yang mengarah ke peningkatan ketegangan permukaan dalam alveoli sehingga alveoli runtuh. Sebagian paru-paru tidak mengalami pertukaran gas.

6. Penyakit pada Sistem Pernapasan pada Manusia

Berikut adalah beberapa gangguan, kelainan, dan penyakit pada sistem pernapasan pada manusia:

1. Tuberkulosis (TBC) adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Penyakit ini membunuh sekitar setengah penderitanya. Gejala umum TBC adalah batuk kronis dengan darah dan dahak, demam, dan penurunan berat badan. Penyakit ini dapat ditangani dengan antibiotik, namun akhir-akhir ini mulai terjadi resistensi terhadap antibiotik.
2. Bronkitis adalah peradangan pada bronkus di dalam paru-paru. Gejala bronkitis termasuk batuk berdahak, sesak napas, dan ketidaknyamanan dada. Bronkitis dibagi menjadi dua jenis yaitu akut dan kronis. Penyebab umumnya adalah debu, asap rokok, dan polisi udara.
3. Asma adalah penyakit paru-paru jangka panjang yang ditandai dengan gejala berulang dari penyumbatan aluran udara. Gejalanya termasuk batuk, dada terasa sesak, dan sesak napas. Gejala ini dapat terjadi beberapa kali sehari atau beberapa kali seminggu. Gejala ini mungkin akan meningkat pada malam hari. Asma disebabkan oleh kombinasi antara genetika dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan termasuk polusi udara dan alergen. Tidak ada obat untuk asma, namun dapat dicegah dengan menghirup kostikosteroid.
4. Sinusitis adalah peradangan sinus yang mengakibatkan gejala antara lain lendir hidung yang tebal dan rasa sakit di wajah. Gejala lain yang mungkin terjadi antara lain demam, sakit kepala, kehilangan indera penciuman, sakit tenggorokan, dan batuk. Batuk lebih parah terjadi di malam hari. Penyebab sinusitis adalah infeksi, alergi, polusi udara, atau masalah struktural di hidung, namun sebagian besar disebabkan oleh infeksi virus. Sinusitis dapat dicegah dengan mencuci tangan, tidak merokok, dan imunisasi. Terdapat beberapa obat yang dapat mengurangi gejalanya dan biasanya akan sembuh dalam beberapa minggu.
5. Asbestosis adalah peradangan kronis yang mempengaruhi jaringan paru-paru. Orang dengan gejala ini mungkin akan mengalami sesak napas parah dan berisiko terkena kanker termasuk kanker paru-paru. Penyakit ini disebabkan oleh bernapas di kawasan yang terdapat banyak debu asbes, khususnya pekerja industri asbes dan pengguna asbes.
6. Emfisema adalah penyakit paru-paru obstruktif yang ditandai dengan miskinnya aliran udara. Gejala utama penyakit ini adalah sesak napas dan batuk berdahak. Emfisema adalah penyakit progresif yang berarti dapat memburuk dari waktu ke waktu yang pada akhirnya berjalan menaiki tangga saja sangat susah. Merokok adalah penyebab emfisema paling umum dengan ditambah faktor lain seperti polusi udara dan genetika. Penyakit ini dapat dicegah dengan mengurangi paparan terhadap faktor-faktornya.
7. Influenza atau flu adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus influenza. Gejala umumnya termasuk demam tinggi, pilek, sakit tenggorokan, nyeri otot, sakit kepala, batuk, dan mudah lelah. Gejalanya muncul dua hari setelah virus menyerang dan berlangsung kurang dari seminggu. Namun gejala batuk bisa berlangsung lebih dari dua minggu. Sering mencuci tangan dan mengenakan masker saat bepergian akan mengurangi risiko infeksi virus influenza.