Anatomi dan Fisiologi Sistem Respirasi Manusia

Sistem respirasi manusia adalah sistem yang memiliki fungsi utama untuk melakukan respirasi dimana respirasi merupakan proses mengumpulkan oksigen dan mengeluarkan karbondioksida. Fungsi utama sistem respirasi manusia adalah untuk memastikan bahwa tubuh mengekstrak oksigen dalam jumlah yang cukup untuk metabolisme sel dan melepaskan karbondioksida.

Sistem respirasi manusia terbagi menjadi 2 macam yaitu sistem pernapasan atas dan sistem pernapasan bawah. Sistem pernapasan atas terdiri atas hidung, faring dan laring. Sedangkan sistem pernapasan bawah terdiri atas trakea, bronkus, bronkiolus, alveolus, dan paru-paru.

1. Hidung

Hidung merupakan organ pertama dalam sistem pernapasan manusia yang terdiri dari bagian eksternal dan bagian internal. Bagian eksternal hidung terdapat rangka penunjang berupa tulang dan hyaline kartilago yang terbungkus oleh otot dan kulit.

Struktur interior dari bagian eksternal hidung memiliki 3 fungsi yaitu:

1. Menghangatkan, melembabkan, dan menyaring udara yang masuk
2. Mendeteksi stimulasi olfaktori (indra pembau)
3. Modifikasi getaran suara yang melalui bilik resonansi yang besar dan bergema.

Rongga hidung sebagi bagian internal digambarkan sebagai ruang yang besar pada anterior tengkorak (inferior pada tulang hidung; superior pada rongga mulut); rongga hidung dibatasi dengan otot dan membran mukosa.

2. Faring

Faring atau tenggorokan adalah saluran berbentuk corong dengan panjang 13 cm. Dinding faring disusun oleh otot rangka dan dibatasi oleh membran mukosa. Otot rangka yang terelaksasi membuat faring dalam posisi tetap sedangkan apabila otot rangka kontraksi maka sedang terjadi proses menelan.

Fungsi faring adalah sebagai saluran untuk udara dan makanan, menyediakan ruang resonansi untuk suara saat berbicara, dan tempat bagi tonsil (berperan pada reaksi imun terhadap benda asing).

3. Laring

Laring tersusun atas 9 bagian jaringan kartilago, 3 bagian tunggal dan 3 bagian berpasangan. 3 bagian yang berpasangan adalah kartilago arytenoid, cuneiform, dan corniculate. Arytenoid adalah bagian yang paling signifikan dimana jaringan ini mempengaruhi pergerakan membran mukosa (lipatan vokal sebenarnya) untuk menghasilkan suara.

3 bagian lain yang merupakan bagian tunggal adalah tiroid, epiglotis, dan cricoid. Tiroid dan cricoid keduanya berfungsi melingdungi pita suara. Epiglotis melindungi saluran udara dan mengalihkan makanan dan minuman agar melewati esofagus.

4. Trakea

Trakea atau batang tenggorokan merupakan saluran tubuler yang dilewati udara dari laring menuju paru-paru. Trakea juga dilapisi oleh epitel kolumnar bersilia sehingga dapat menjebak zat selain udara yang masuk lalu akan didorong keatas melewati esofagus untuk ditelan atau dikeluarkan lewat dahak. Trakea dan bronkus juga memiliki reseptor iritan yang menstimulasi batuk, memaksa partikel besar yang masuk kembali keatas.

5. Bronkus

Setelah laring, trakea terbagi menjadi dua cabang utama, bronkus kanan dan bronkus kiri, yang mana cabang-cabang ini memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Didalam masing-masing paru-paru, bronkus terus bercabang dan semakin sempit, pendek, dan semakin banyak jumlah cabangnya, seperti percabangan pada pohon. Cabang terkecil dikenal dengan sebutan bronkiolus.

6. Bronkiolus

Bronkiolus adalah anak cabang dari batang tenggorokan yang terdapat dalam rongga tenggorokan dan akan memanjang sampai ke paru-paru. Jumlah cabang bronkiolus yang menuju paru-paru kanan mempunyai 3 cabang, sedangkan bronkiolus yang menuju paru-paru kiri hanya 2 cabang.

Ciri khas bronkiolus adalah tidak adanya tulang rawan dan kelenjar pada mukosanya, pada bagian awal dari cabang bronkiolus hanya memiliki sebaran sel globet dan epitel.

7. Alveolus

Bronkiolus pada akhirnya akan mengarah pada bronkiolus terminal. Di bagian akhir bronkiolus terminal terdapat sekumpulan alveolus, kantung udara kecil tempat dimana terjadi pertukaran gas oksigen dan gas karbon dioksida.

Dinding alveolus terdiri dari dua tipe sel epitel alveolar. Sel tipe I merupakan sel epitel skuamosa biasa yang membentuk sebagian besar dair lapisan dinding alveolar. Sel alveolar tipe II jumlahnya lebih sedikit dan ditemukan berada diantara sel alveolar tipe I.

Sel alveolar tipe I adalah tempat utama pertukaran gas. Sel alveolar tipe II mengelilingi sel epitel dengan permukaan bebas yang mengandung krofili yang mensekresi cairan alveolar. Cairan alveolar ini mengandung surfaktan sehingga dapat menjaga permukaan antar sel tetap lembab dan menurunkan tekanan pada cairan alveolar.

Surfaktan merupakan campuran komples fosfolipid dan lipoprotein. Pertukaran oksigen dan karbondioksida antara ruang udara dan darah terjadi secara difusi melalui dinding alveolar dan kapiler, dimana keduanya membentuk membran respiratori.

8. Paru-Paru

Paru-paru dibagi menjadi bagian-bagian yang disebut lobus. Terdapat 2 lobus di paru-paru sebelah kanan dan 3 lobus di paru-paru sebelah kiri. Diantara kedua paru-paru terdapat ruang yang bernama cardiac notch yang merupakan tempat bagi jantung.

Masing-masing paru-paru dibungkus oleh dua membran pelindung tipis yang disebut parietal dan visceral pleura. Parietal pleura membatasi dinding toraks sedangkan visceral pleura membatasi paru-paru itu sendiri.

Diantara kedua pleura terdapat lapisan tipis cairan pelumas. Cairan ini mengurangi gesekan antar kedua pleura sehingga kedua lapisan dapat bersinggungan satu sama lain saat bernapas. Cairan ini juga membantu pleura visceral dan parietal melekat satu sama lain, seperti halnya dua kaca yang melekat saat basah.

Respirasi mencakup dua proses yang berbeda namun tetap berhubungan yaitu respirasi seluler dan respirasi eksternal. Respirasi seluler mengacu pada proses metabolisme intraseluler yang terjadi di mitokondria. Respirasi eksternal adalah serangkaian proses yang terjadi saat pertukaran oksigen dan karbondioksida antara lingkungan eksternal dan sel-sel tubuh.

Terdapat 4 proses utama dalam proses respirasi manusia yaitu:

1. Ventilasi pulmonar – bagaimana udara masuk dan keluar dari paru-paru
2. Respirasi eksternal – bagaimana oksigen berdifusi dari paru-paru ke sirkulasi darah dan karbondioksida berdifusi dari darah ke paru-paru
3. Transport gas – bagaimana oksigen dan karbondioksida dibaa dari paru-paru ke jaringan tubuh atau sebaliknya
4. Respirasi internal – bagaimana oksigen dikirim ke sel tubuh dan karbondioksida diambil dari sel tubuh.