Sistem pernapasan – pengertian, ciri, fungsi, komponen

Sistem pernapasan manusia terdiri dari serangkaian organ yang bertanggung jawab untuk menerima oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dari tubuh manusia, produk limbah yang dapat menjadi mematikan jika menumpuk di dalam tubuh. Organ utama sistem pernapasan adalah paru-paru, dan bertanggung jawab untuk melakukan pertukaran gas ini saat kita bernapas. Pada manusia, tingkat respirasi rata-rata tergantung pada usia.

Sistem pernapasan, yang meliputi saluran udara, pembuluh paru-paru, paru-paru, dan otot pernapasan, membantu tubuh dalam pertukaran gas antara udara dan darah, dan antara darah dan miliaran sel tubuh. Sebagian besar organ sistem pernapasan membantu mendistribusikan udara, tetapi hanya alveoli kecil seperti anggur dan saluran alveolar yang bertanggung jawab atas pertukaran gas yang sebenarnya.

Selain distribusi udara dan pertukaran gas, sistem pernapasan juga berfungsi menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara yang Anda hirup. Organ-organ dalam sistem pernapasan juga berperan dalam bicara dan indra penciuman.

Pengertian

Sistem pernapasan adalah klompok organ bertugas memasok oksigen ke tubuh dan menghilangkan karbon dioksida yang dihasilkan oleh sel selama respirasi, yang mengekstraksi oksigen dari udara dan mengeluarkan gas limbah ketika udara ini berakhir.

Komponen Sistem pernapasan

Sistem pernapasan juga membantu tubuh mempertahankan homeostasis, atau menyeimbangkan di antara banyak elemen lingkungan internal tubuh.

Sistem pernapasan dibagi menjadi dua komponen utama:

1. Saluran pernapasan atas:

Terdiri dari hidung, faring, dan laring, organ-organ saluran pernapasan atas terletak di luar rongga dada.

  • Rongga hidung: Di dalam hidung, selaput lendir lengket yang melapisi rongga hidung menangkap partikel debu, dan rambut-rambut kecil yang disebut silia membantu memindahkannya ke hidung untuk bersin atau diterbangkan.
  • Sinus: Ruang-ruang berisi udara ini di sepanjang sisi hidung membantu membuat tengkorak lebih ringan.
  • Faring: Makanan dan udara melewati faring sebelum mencapai tujuan yang sesuai. Faring juga berperan dalam bicara.
  • Laring: Laring sangat penting untuk bicara manusia.

2. Saluran pernapasan bawah:

Terdiri dari trakea, paru-paru, dan semua segmen pohon bronkial (termasuk alveoli), organ-organ saluran pernapasan bawah terletak di dalam rongga dada.

  • Trakea: Terletak tepat di bawah laring, trakea adalah jalan napas utama ke paru-paru.
  • Paru-paru: Bersama-sama paru-paru membentuk salah satu organ tubuh terbesar. Mereka bertanggung jawab untuk menyediakan oksigen ke kapiler dan menghembuskan karbon dioksida.
  • Bronkus: Cabang bronkus dari trakea ke setiap paru-paru dan menciptakan jaringan saluran rumit yang memasok udara ke paru-paru.
  • Diafragma: Diafragma adalah otot pernapasan utama yang berkontraksi dan mengendur untuk memungkinkan udara masuk ke paru-paru.

Apa itu Pernapasan?

Pernapasan adalah proses yang menopang kehidupan di mana gas dipertukarkan antara tubuh dan atmosfer luar. Secara khusus, oksigen bergerak dari udara luar ke dalam tubuh; dan uap air, karbon dioksida, dan gas buangan lainnya bergerak dari dalam tubuh ke udara luar. Pernapasan dilakukan terutama oleh sistem pernapasan. Penting untuk dicatat bahwa pernapasan oleh sistem pernapasan bukanlah proses yang sama dengan respirasi seluler yang terjadi di dalam sel, meskipun kedua proses tersebut terkait erat.

Respirasi sel adalah proses metabolisme di mana sel mendapatkan energi, biasanya dengan “membakar” glukosa di hadapan oksigen. Ketika respirasi seluler bersifat aerob, ia menggunakan oksigen dan melepaskan karbon dioksida sebagai produk limbah. Respirasi oleh sistem pernapasan memasok oksigen yang dibutuhkan sel untuk respirasi sel aerobik dan menghilangkan karbon dioksida yang dihasilkan sel selama respirasi sel.

Respirasi oleh sistem pernapasan sebenarnya melibatkan dua proses tambahan. Salah satu prosesnya adalah ventilasi atau menghirup. Ini adalah proses fisik untuk mengalirkan udara ke dan dari paru-paru. Proses lainnya adalah pertukaran gas. Ini adalah proses biokimia di mana oksigen berdifusi keluar dari udara dan masuk ke dalam darah sementara karbon dioksida dan gas-gas limbah lainnya berdifusi keluar dari darah dan ke udara. Semua organ sistem pernapasan terlibat dalam pernapasan, tetapi hanya paru-paru yang terlibat dalam pertukaran gas.

Ciri Sistem pernapasan

Ciri utama sistem pernapasan adalah sebagai berikut:

  • Ini memberikan oksigen ke sel-sel tubuh manusia melalui respirasi.
  • Ini adalah sistem yang sangat rentan terhadap infeksi dan polutan udara.
  • Itu terdiri dari saluran udara dan paru-paru.
  • Mengizinkan fonasi.
  • Membersihkan darah senyawa farmakologis.
  • Itu melakukan pertukaran gas.
  • Mereka memiliki kemampuan beradaptasi karena mereka bertukar udara.
  • Ini memiliki elastisitas dan tegangan permukaan.

Organ sistem pernapasan

Organ-organ sistem pernapasan membentuk sistem saluran yang terus-menerus, yang disebut saluran pernapasan, tempat udara mengalir masuk dan keluar dari tubuh. Saluran pernapasan memiliki dua divisi utama: saluran pernapasan atas dan saluran pernapasan bawah. Organ-organ di setiap divisi ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Selain organ-organ ini, otot-otot tertentu dari toraks (rongga tubuh yang mengisi dada) juga terlibat dalam pernapasan dengan mengaktifkan pernapasan. Yang paling penting adalah otot besar yang disebut diafragma, yang terletak di bawah paru-paru dan memisahkan toraks dari perut. Otot yang lebih kecil di antara tulang rusuk juga berperan dalam pernapasan. Organ sistem pernapasan

Gambar 16.2.2: Selama bernafas, udara yang dihirup memasuki tubuh melalui hidung dan melewati saluran pernapasan ke paru-paru. Udara yang dihembuskan bergerak dari paru-paru ke arah yang berlawanan.

Saluran Pernapasan Atas

Semua organ dan struktur lain dari saluran pernapasan bagian atas terlibat dalam konduksi atau pergerakan udara masuk dan keluar dari tubuh. Organ saluran pernapasan bagian atas menyediakan rute bagi udara untuk bergerak antara atmosfer luar dan paru-paru. Mereka juga berfungsi membersihkan, kelembaban, dan menghangatkan udara yang masuk. Namun, tidak ada pertukaran gas yang terjadi di organ-organ ini.

1. Rongga hidung

Rongga hidung adalah ruang besar berisi udara di tengkorak di atas dan di belakang hidung di tengah wajah. Ini merupakan kelanjutan dari dua lubang hidung. Ketika udara yang dihirup mengalir melalui rongga hidung, ia dihangatkan dan dilembabkan. Rambut di hidung fungsinya membantu menjebak partikel asing yang lebih besar di udara sebelum masuk lebih dalam ke saluran pernapasan. Selain fungsi pernapasannya, rongga hidung juga mengandung kemoreseptor yang diperlukan untuk indera penciuman dan yang berkontribusi penting bagi indera perasa.

2. Tekak/faring

Faring adalah struktur mirip tabung yang menghubungkan rongga hidung dan bagian belakang mulut dengan struktur lain yang lebih rendah di tenggorokan termasuk laring. Faring memiliki fungsi ganda: udara dan makanan (atau zat yang tertelan lainnya) melewatinya, sehingga merupakan bagian dari sistem pernapasan dan pencernaan. Udara lewat dari rongga hidung melalui faring ke laring (juga ke arah yang berlawanan). Makanan berpindah dari mulut melalui faring ke kerongkongan.

3. Pangkal tenggorokan/laring

Laring menghubungkan faring dan trakea dan membantu mengalirkan udara melalui saluran pernapasan. Laring juga disebut kotak suara karena berisi pita suara, yang bergetar ketika udara mengalir di atasnya, sehingga menghasilkan suara. Anda dapat melihat pita suara di laring pada gambar di bawah ini. Otot-otot tertentu di laring menggerakkan pita suara terpisah untuk memungkinkan pernapasan. Otot-otot lain di laring menggerakkan pita suara bersama untuk memungkinkan produksi suara vokal. Otot-otot yang terakhir juga mengontrol nada suara dan membantu mengontrol volumenya.laring

Fungsi laring yang sangat penting adalah melindungi trakea dari makanan yang disedot. Ketika menelan terjadi, gerakan ke belakang lidah memaksa lipatan yang disebut epiglotis untuk menutup pintu masuk ke laring. (Anda dapat melihat epiglotis pada gambar di atas.) Ini mencegah bahan yang tertelan memasuki laring dan bergerak lebih dalam ke saluran pernapasan. Jika bahan yang tertelan mulai memasuki laring, itu akan mengiritasi laring dan merangsang refleks batuk yang kuat. Ini umumnya mengeluarkan bahan keluar dari laring dan masuk ke tenggorokan.

Saluran Pernapasan Bawah

saluran pernapasan bawahGambar 16.2.4: Diagram ini menggambarkan percabangan seperti pohon dari saluran pernapasan bawah di paru-paru.

Trakea dan saluran lain dari saluran pernapasan bawah mengalirkan udara antara saluran pernapasan atas dan paru-paru. Bagian-bagian ini membentuk bentuk seperti pohon terbalik (Gambar 16.2.4), dengan percabangan berulang saat mereka bergerak lebih dalam ke paru-paru. Semua mengatakan, ada 1.500 mil yang menakjubkan dari saluran udara yang mengalirkan udara melalui saluran pernapasan manusia! Namun, hanya di paru-paru, pertukaran gas terjadi antara udara dan aliran darah.

1. Batang tenggorok/trakea

Trakea, atau batang tenggorokan, adalah lorong terluas di saluran pernapasan. Panjangnya sekitar 2,5 cm (1 inci) dan 10-15 cm (4-6 inci). Itu dibentuk oleh cincin tulang rawan, yang membuatnya relatif kuat dan tangguh. Trakea menghubungkan laring ke paru-paru untuk mengalirkan udara melalui saluran pernapasan. Cabang trakea di bagian bawah membentuk dua tabung bronkial.

2. Bronkus dan Bronkiolus

Ada dua tabung bronkial utama, atau bronkus (tunggal, bronkus), yang disebut bronkus kanan dan kiri. Bronki membawa udara antara trakea dan paru-paru. Setiap cabang bronkus menjadi bronkus sekunder yang lebih kecil; dan cabang bronkus sekunder menjadi bronkus tersier yang lebih kecil. Cabang bronkus terkecil menjadi tubulus sangat kecil yang disebut bronkiolus. Bronkiolus terkecil berakhir di saluran alveolar, yang berakhir dalam kelompok kantung udara sangat kecil, yang disebut alveoli (tunggal, alveolus), di paru-paru.

3. Paru-paru

Lung structure normalParu-paru adalah organ terbesar saluran pernapasan. Mereka tergantung di dalam rongga pleura thorax. Paru-paru dikelilingi oleh dua membran tipis yang disebut pleura, yang mengeluarkan cairan yang memungkinkan paru-paru bergerak bebas di dalam rongga pleura. Ini diperlukan agar paru-paru dapat mengembang dan berkontraksi selama bernapas.

Dalam Gambar 16.2.5, Anda dapat melihat bahwa masing-masing dari dua paru-paru dibagi menjadi beberapa bagian. Ini disebut lobus, dan mereka dipisahkan satu sama lain oleh jaringan ikat. Paru-paru kanan lebih besar dan berisi tiga lobus. Paru-paru kiri lebih kecil dan hanya mengandung dua lobus. Paru-paru kiri yang lebih kecil memungkinkan ruang untuk jantung, yang hanya tersisa di tengah dada.alveoli

Jaringan paru-paru sebagian besar terdiri dari alveoli (Gambar 16.2.6). Kantung udara kecil ini adalah unit fungsional paru-paru tempat pertukaran gas terjadi. Kedua paru-paru itu mungkin mengandung sebanyak 700 juta alveoli, menyediakan area permukaan total yang sangat besar untuk pertukaran gas. Faktanya, alveoli di kedua paru-paru menyediakan area permukaan sebanyak setengah lapangan tenis! Setiap kali Anda bernapas, alveoli terisi udara, membuat paru-paru mengembang. Oksigen di udara di dalam alveoli diserap oleh darah di jaringan seperti kapiler kecil yang mengelilingi setiap alveolus. Darah di kapiler ini juga melepaskan karbon dioksida ke udara di dalam alveoli. Setiap kali Anda bernapas, udara meninggalkan alveoli dan mengalir ke atmosfer luar, membawa gas-gas buangan bersamanya.

Paru-paru menerima darah dari dua sumber utama. Mereka menerima darah yang terdeoksigenasi dari jantung. Darah ini menyerap oksigen di paru-paru dan membawanya kembali ke jantung untuk dipompa ke sel-sel di seluruh tubuh. Paru-paru juga menerima darah beroksigen dari jantung yang menyediakan oksigen ke sel-sel paru-paru untuk respirasi sel.

Fungsi sistem pernapasan

Fungsi sistem pernapasan beragam, semuanya sangat penting. Ia bertanggung jawab untuk melakukan pertukaran gas antara alveoli dan darah, mengkondisikan udara di paru-paru dan mengatur pH darah. Sistem pernapasan bertindak sebagai cara menghilangkan zat yang berbahaya bagi kesehatan dan juga memungkinkan fonasi.

Melindungi Sistem Pernapasan

Anda mungkin dapat bertahan hidup selama berminggu-minggu tanpa makanan dan berhari-hari tanpa air, tetapi Anda dapat bertahan hidup tanpa oksigen hanya dalam hitungan menit kecuali dalam keadaan luar biasa. Karena itu, melindungi sistem pernapasan sangat penting. Itu sebabnya memastikan seorang pasien memiliki jalan napas terbuka adalah langkah pertama dalam merawat banyak keadaan darurat medis. Untungnya, sistem pernapasan dilindungi dengan baik oleh tulang rusuk dari sistem kerangka. Namun, luas permukaan sistem pernapasan secara langsung terpapar ke dunia luar dan semua potensi bahayanya di udara yang dihirup. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika sistem pernapasan memiliki berbagai cara untuk melindungi diri dari zat berbahaya seperti debu dan patogen di udara.

Cara utama sistem pernapasan melindungi dirinya disebut eskalator mukosiliar. Dari hidung melalui bronkus, saluran pernapasan ditutupi oleh epitel yang mengandung sel-sel piala yang mengeluarkan lendir. Lendir itu menangkap partikel dan patogen di udara yang masuk. Epitel saluran pernapasan juga ditutupi dengan proyeksi sel kecil yang disebut silia, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Silia terus bergerak dalam gerakan menyapu ke atas menuju tenggorokan, menggerakkan lendir dan partikel yang terperangkap dan patogen menjauh dari paru-paru dan ke arah luar tubuh.

Apa yang terjadi pada bahan yang bergerak naik eskalator mukosiliar ke tenggorokan? Biasanya dikeluarkan dari saluran pernapasan dengan membersihkan tenggorokan atau batuk. Batuk adalah respons yang sebagian besar tidak disengaja dari sistem pernapasan yang terjadi ketika saraf yang melapisi saluran udara mengalami iritasi. Respons tersebut menyebabkan udara dikeluarkan secara paksa dari trakea, membantu menghilangkan lendir dan kotoran yang terkandung di dalamnya (disebut dahak) dari saluran pernapasan atas ke mulut. Dahaknya bisa dimuntahkan (disingkirkan), atau bisa ditelan dan dihancurkan oleh asam lambung.

Bersin adalah respons tidak sadar yang serupa yang terjadi ketika saraf yang melapisi saluran hidung teriritasi. Ini menghasilkan pengusiran paksa udara dari mulut, yang menyemprotkan jutaan tetesan kecil lendir dan puing-puing lainnya keluar dari mulut dan ke udara, seperti yang ditunjukkan pada foto di bawah ini. Ini menjelaskan mengapa sangat penting untuk bersin ke selongsong daripada udara untuk membantu mencegah penularan patogen pernapasan.

Bagaimana Sistem Pernapasan Bekerja dengan Sistem Organ Lain

Jumlah oksigen dan karbon dioksida dalam darah harus dipertahankan dalam kisaran terbatas untuk kelangsungan hidup organisme. Sel tidak dapat bertahan lama tanpa oksigen, dan jika ada terlalu banyak karbon dioksida dalam darah, darah menjadi sangat asam (pH terlalu rendah). Sebaliknya, ada terlalu sedikit karbon dioksida dalam darah, darah menjadi terlalu basa (pH terlalu tinggi). Sistem pernapasan bekerja bahu membahu dengan sistem saraf dan kardiovaskuler untuk mempertahankan homeostasis dalam gas dan pH darah.

Ini adalah tingkat karbon dioksida daripada tingkat oksigen yang paling dipantau untuk mempertahankan gas darah dan pH homeostasis. Tingkat karbon dioksida dalam darah dideteksi oleh sel-sel di otak, yang mempercepat atau memperlambat laju pernapasan melalui sistem saraf otonom sesuai kebutuhan untuk membawa tingkat karbon dioksida dalam kisaran normal. Pernapasan yang lebih cepat menurunkan tingkat karbon dioksida (dan meningkatkan tingkat oksigen dan pH); pernapasan lambat memiliki efek sebaliknya. Dengan cara ini, kadar karbon dioksida dan oksigen, serta pH, dipertahankan dalam batas normal.

Sistem pernapasan juga bekerja erat dengan sistem kardiovaskuler untuk mempertahankan homeostasis. Sistem pernapasan bertukar gas antara darah dan udara luar, tetapi membutuhkan sistem kardiovaskular untuk membawanya ke dan dari sel-sel tubuh. Oksigen diserap oleh darah di paru-paru dan kemudian diangkut melalui jaringan pembuluh darah yang luas ke sel-sel di seluruh tubuh di mana dibutuhkan untuk respirasi seluler aerob. Sistem yang sama menyerap karbon dioksida dari sel dan membawanya ke sistem pernapasan untuk dikeluarkan dari tubuh.

Cara kerja sistem pernapasan

Pertama, udara memasuki tubuh melalui hidung atau mulut dan kemudian berjalan melalui laring ke trakea. Trakea dibagi menjadi dua tabung bronkus yang masuk ke paru-paru. Ketika udara masuk, silia, rambut yang memiliki saluran udara bertanggung jawab untuk menjebak kuman dan partikel berbahaya yang masuk saat Anda bernapas.

Ketika kita menghirup udara, diafragma bergerak ke bawah meningkatkan volume rongga dada menyebabkan udara mengalir ke paru-paru. Selama pernafasan, diafragma bergerak ke atas dan otot-otot di dinding dada rileks menyebabkan rongga dada menyempit, tekanan udara di paru-paru meningkat, dan udara keluar dari sistem pernapasan melalui hidung dan mulut.

Penyakit

Penyakit pada sistem pernapasan terbagi dalam dua kategori: virus, seperti influenza, pneumonia bakteri; dan penyakit kronis, seperti asma dan penyakit paru obstruktif kronik (PPOK).

  • COPD: adalah penyatuan tiga kondisi terkait: bronkitis kronis, asma kronis dan emfisema. Ini adalah penyakit progresif yang mempengaruhi paru-paru dan membuatnya semakin sulit bagi mereka yang menderita untuk bernapas.
  • Asma: adalah peradangan kronis pada saluran udara yang menyebabkan batuk, mengi, sesak dada, atau kesulitan bernapas. Tanda-tanda dan gejala ini memburuk ketika seseorang terpapar pada pemicu mereka, yang dapat mencakup polusi udara, asap tembakau, asap pabrik, larutan pembersih, infeksi, serbuk sari, makanan, udara dingin, olahraga, bahan kimia, dan obat-obatan.
  • Kanker paru-paru: Berhubungan dengan merokok, tetapi ini bukan sesuatu yang eksklusif. Setiap tahun, ribuan orang meninggal karena kanker paru-paru, meskipun mereka tidak pernah merokok.

Pentingnya

Sistem pernapasan sangat penting bagi kehidupan karena tanpa itu kita tidak bisa bernapas. Melalui itu, udara yang kita hirup ditingkatkan untuk mencegah serangkaian polutan memasuki tubuh kita. Selain itu, itu adalah mekanisme pertahanan utama yang dimiliki tubuh manusia terhadap karbon dioksida, melalui pertukaran gas yang memungkinkan kita memperoleh oksigen dari lingkungan.

Related Posts