SISTEM PERNAPASAN MANUSIA

Mengapa oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup?

PENDAHULUAN
Mengapa oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup? Untuk apa sebenarnya oksigen itu bagi tubuh? Oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup, karena oksigen dapat membantu perombakan bahan makanan dalam tubuh.1 Dari proses perombakan makanan inilah energi bisa diperoleh. Slamet Prawirohartono dan Sri Hidayati mengatakan,
“Dalam keadaan biasa, sehari semalam kita memerlukan 300 liter oksigen, atau lebih kurang 0,25 per menit. Jumlah tersebut akan semakin meningkat bila aktivitas tubuh meningkat.” (2007:206)
Sepanjang hidupnya semua makhluk hidup harus memasukkan oksigen ke dalam tubuhnya secara terus-menerus dan tidak boleh berhenti. Sel-sel tubuh akan rusak atau mati bila tidak mendapatkan oksigen dalam jangka waktu tertentu. Sel otak akan mati atau rusak bila tidak mendapatkan oksigen selama 3-4 menit.2
Dari mana oksigen diperoleh? Oksigen yang dibutuhkan diperoleh melalui pernafasan. Pernafasan adalah proses pertukaran gas yang berasal dari makhluk hidup dengan gas yang ada di lingkungannya.3
Pernafasan dapat dilakukan dengan adanya alat-alat yang menyusun sistem pernafasan. Tanpa hal tersebut, mahkluk hidup tidak akan pernah bisa melakukan proses pernafasan. Alat-alat itu antara lain, hidung, laring, trakea dan paru-paru.

Tahukan anda seberapa besar peran alat-alat maha karya ini? Mari kita mengenal lebih dekat dengan bagian tubuh kita sendiri.

1 Diah Arunita, ph. D. (dkk.). Biologi SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta: Erlangga. 2004: 189

2 Prawirohartono, Slamet. dan Sri Hidayati. Sains Biologi SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Bumi Aksara. 2007: 2013 Diah Arunita, ph. D. (dkk.). Loc. Cit.

PEMBAHASAN
A. Definisi Pernafasan

Kita dapat hidup tanpa makanan dan minuman selama beberapa hari, tetapi kita tidak dapat hidup tanpa bernafas. Kita perlu bernafas untuk memenuhi kebutuhan oksigen dalam tubuh setiap waktu. Lalu, apakah pengertian bernafas itu?Menurut Slamet Prawirohartono dan Sri Hidayati (2007: 201) pada hakikatnya bernafas adalah proses memasukkan udara pernafasan dari udara bebas ke dalam tubuh serta mengeluarkan gas sisa ke udara bebas. Proses pemasukkan udara pernafasan ini dikenal dengan inspirasi, sedangkan pengeluarannya dikenal dengan ekspirasi. Setiap satu menit kita mampu melakukan inspirasi dan ekspirasi 15 sampai 18 kali.

B. Alat-alat penyusun sistem pernafasanAgar proses pernafasan pada manusia dapat berlangsung, diperlukan alat-alat pernafasan yang terdiri atas hidung, faring, laring, trakea, bronkus dan paru-paru. Alat-alat itu menyusun suatu sistem respirasi dan berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara dan mengeluarkan karbondioksida dari dalam tubuh.
Perhatikan gambar alat pernafasan manusia di bawah ini.

Alat-alat pernafasan manusia

1.     Hidung dan rongga hidungHidung adalah organ pernafasan yang paling luar sehingga alat pernafasan pertama yang dilalui udara. Selain melalui hidung, bernafas juga dapat dilakukan melalui mulut. (Sri Pujiyanto, 2008: 160). Tetapi, bernafas sebaiknya melalui hidung, karena udara yang masuk medapatkan tiga perlakuan oleh hidung.
Pertama, udara yang masuk melalui hidung akan disaring oleh rambut hidung dan selaput lendir. Rambut hidung menyaring partikel debu yang besar. Sedangkan lendir berfungsi memerangkap debu halus dan bakteri. Perhatikan betapa kotor hidung kita jika berada di tempat yang berdebu atau berasap. Kotoran tersebut merupakan hasil penyaringan udara.
Kedua, udara mengalami penyesuaian suhu. Udara yang masuk akan dihangatkan oleh darah yang ada di dalam pembuluh darah kapiler di rongga hidung. Jika udarai dari luar dingin, di dalam hidung udara mengalami pemanasan sesuai dengan suhu badan. Tanda peyesuaian itu antara lain keluarnya lendir dari lubang hidung ketika udara dingin masuk ke rongga hidung.Ketiga, di dalam hidung udara diatur kelembapannya oleh lapisan lendir.Setelah mendapat tiga perlakuan tersebut, menurut Sri Pujiyanto (2008: 160) udara yang bersih, hangat dan lembap, kemudian menuju bagian teratas faring dalam perjalanannya menuju paru-paru. Pada bagian teratas rongga hidung, terdapat syaraf khusus, disebut syaraf olfaktori, yang memungkinkan kita mencium bau-bauan yang terbawa oleh udara.

2.    Faring

Udara yang berasal dari rongga hidung selanjutnya masuk ke faring. Faring adalah percabangan dua saluran, yaitu ternggorok (nasofaring) yang merupakan saluran pernafasan, terletak dibagian depan, serta kerongkongan (esofagus) yang merupakan saluran udara pencernaan, terletak di bagian belakang. (Sri Pujiyanto, 2008: 160).
3. Laring

Setelah melalui rongga hidung dan faring, udara sampai di pangkal tenggorok. Pangkal tenggorok tersusun oleh katup (epiglotis) dan tulang-tulang rawan membentuk jakun. Katup ini selalu terbuka dan tertutup bila ada makanan yang masuk kedalam kerongkongan. Di dalam jakun terdapat selaput suara. Bila kita berbicara, udara akan melalui selaput ini dan menggetarkannya sehingga menimbulkan suara. (Kusmayadi, dkk. 2004: 5)

4. Batang tenggorok (Trakea)

Sri Pujiyanto (2008: 162) berpendapat bahwa batang tenggorok atau trakea menupakan pipa yang dindingnya terdiri atas tiga lapis. Lapisan luar terdiri atas jaringan ikat, lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan, sedangkan lapis terdalam terdiri atas jaringan epitel bersilia. Panjang pendek trakea sebanding dengan panjang pendek leher. Pada orang dewasa, panjang trakea sekitar 11 cm dengan diameter 2 cm.

Ujung trakea bercabang menjadi dua buah cabang batang tenggorok yang disebut bronkus (jamak: bronki). Kedua cabang tersebut, masing-masing masuk ke dalam paru-paru kiri dan paru-paru kanan.

5. Paru-paru

5.1. Bronkiolus

Di dalam paru-paru bronkus bercabang secara berulang-ulang menjadi pipa yang semakin halus yang disebut bronkiolus.

5.2. AlveolusPada ujungnya, bronkiolus yang paling kecil berakhir dan membentuk sekumpulan kantung udara yang disebut alveoli (tunggal: alveolus).Jumlah alveolus pada orang dewasa mencapai sekitar 700 juta untuk setiap pau-paru sehingga memperluas permukaan untuk pertukaran gas menjadi sekitar 100-150 m2 (lebih kurang sama dengan ukuran sebuah lapangan tenis). (Sri Pujiyanto, 2008: 162).
Oksigen yang terdapat dalam udara pernafasan berdifusi masuk melalui dinding alvoulus, kemudian masuk kedalam kapiler darah. Selanjutnya, oksigen dibawa darah menuju jantung untuk diedarkan keseluruh tubuh melalui arteri.

C. Mekanisme Pernafasan

1. Proses pernafasanMenurut Diah Aryutina, Ph.D, dkk. (2004: 190), proses pernafasan pada manusia dapat terjadi secara sadar maupun tidak sadar. Pernafasan secara sadar terjadi jika kita melakukan pengaturan-pengaturan saat bernafas, misalnya pada saat latihan dengan cara menarik nafas panjang, kemudian menahannya beberapa saat, lalu mengeluarkannya.Pernafasan secara tidak sadar, yaitu pernafasan yang dilakukan secara otomatis dan dikendalikan oleh syaraf di otak, misalnya pernafasan yang terjadi pada saat kita tidur nyenyak.Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernafasan, yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut.

1.1. Pernafasan Dada

Pada saat tulang rusuk berkontraksi, tulang-tulang rusuk akan naik dan rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan udara di dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan udara di luar sehingga udara luar masuk ke paru-paru (inspirasi).Sementara itu, pada saat otot antartulang rusuk berelaksasi atau mengendur, tulang rusuk akan turun sehingga rongga dada menjadi lebih kecil atau kembali ke ukuran semula. Akibatnya, tekanan udara di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan udara di luar rongga dada. Hal ini menyebabkan udara dalam rongga dada terdorong keluar dari paru-paru (eksiprasi) menuju hidaung atau mulut.

1.2 Pernafasan PerutPada saat oto diafragma berkontraksi, posisi diafragma menjadi mendatar. Akibatnya, rongga dada membesar dan tekanan udara menjadi kecil sehingga otot diafragma berlaksasi (kembali ke posisi semula), rongga dada mengecil dan tekanan udara mejadi lebih besar. Akibatnya, udara keluar dari paru-paru.Ketika kita menghembuskan nafas, paru-paru tidak menjadi kosong sama sekali. Hal ini disebabkan darah secara konstan mengalir melewati paru-paru dalam perjalanannya keseluruh tubuh sehingga selalu ada oksigen yang dapat diambil oleh paru-paru. Bahkan, jika kita menghembuskan nafas sekuat-kuatnya, jutaan alveoli (gelembung udara) terisi seperti balon-balon kecil, sedangkan selama ekspirasi, udara keluar dari alveoli sehingga “balon-balon” kecil tersebut mengempis.

2. Kapasitas paru-paruTaukah anda seberapa besar kemampuan paru-paru anda dalam menampung udara pernafasan? Mesakipun daya tampung setiap orang berbeda, dalam keadaan normal, paru-paru orang dewasa rata-rata dapat menampung udara sebanyak 4,5-6,0 liter atau 4.500-6.000 cc.
Dalam satu kali bernafas, orang mengirup dan mengembuskan udara sebanyak 0,45-0,5 liter. Jumlah itu dinamakan kapasitas tidal.
Udara yang masuk dan keluar pada saat kita menghirup dan menghembuskan nafas sekuat-kuatnya dinamakan kapasitas vital paru-paru. Banyaknya kapasitas vital paru-paru sekitar 3,5 liter udara.
Dengan demikian, banyaknya udara yang digunakan dalam proses pernafasan berkisar antara 0,5-3,5 liter. Dari jumlah itu, hanya sekitar 0,35 liter udara yang dapat mencapai alveolus, karena sebagian besar harus mengisi saluran-saluran pernafasan, seperti trakea, bronkus, dan bronkiolus.
Sri Pujiyanto (2008: 162) mengingatkan bahwa besar kecilnya volume udara pernafasan tersebut sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain usia, berat badan, jenis aktivitas, kebiasaan bernafas, ataupun kesehatan seseorang.

D. Kelainan dan penyakit pada sistem pernafasan

Beberapa gangguan pada sistem pernafasan disebabkan gangguan pada alat-alat pernafasan. Gejala umumnya ditandai dengan batuk. Beberapa gangguan itu diantaranya:

1. PneumoniaPneumonia, yaitu suatu peradangan pada selaput pembungkus paru-paru (pleura). Peradangan ini biasanya tibmul akibat infeksi dari paru-paru atau organ lain yang berdekatan dengan paru-paru. Akibat peradangan ini, terdapat cairan yang berlebihan pada pleura sehingga penderita akan merasa nyeri dada ketika bernafas. (Kusmayadi, dkk. 2004: 15).

2. AsmaAsma,yaitu penyempitan saluran pernafasan utama pada paru-paru. Asma merupakan penyakit keturunan, dan tidak menular.
Diah Aryutina, Ph.D, dkk. (2004: 190) berpendapat bahwa pada penderita di bawah usia 30 tahun, asma kira-kira 70% disebabkan oleh hipersensitivitas alergi, terutama hipersensitivitas terhada tumbuhan. Pada penderita lebih tua, kira-kira 70% asma disebabkan karena alergi pada bahan kimia dan kabut atau debu.

3. BronkhitisBronchitis, yaitu peradangan pada lapisan dinding bronkus (cabang tenggorok) yang disebabkan oleh infeksi virus. Peradangan ini menimbulkan batuk yang dalam dan menghasilkan dahak abu-babu kekuningan dari paru-paru. (Kusmayadi, dkk. 2004: 14)
Bronchitis dapat dibedakan menjadi bronchitis akut dan bronchitis kronis. Bronchitis akut disebabkan oleh bakteri dan dapat terjadi selama beberapa minggu. Sementara itu, bronchitis kronis, antara lain disebabkan oleh kebiasaan merokok, pencemaran udara, dan infeksi saluran pernafasan.

4. TuberkolosisTuberkolosis merupakan penyakit spesifik yang disebabkan oleh bakteri mycobacterium tubercolosae. Bakteri ini dapat menyerang semua organ tubuh, tetapi yang paling sering adalah paru-paru dan tulang.

5. DipteriDipteri merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diptherial yang dapat menimbulkan penyumbatan pada rongga faring maupun laring oleh lendir yang dihasilkan bakteri tersebut. (Diah Arunita, ph. D. (dkk.): 19 ).

6. EmfisemaSri Pujiyanto (2008: 169) menegaskan bahwa Emfisema adalah penyakit “pecahnya” alveoli. Emfisema disebabkan oleh bahan-bahan kimia yang terkandung dalam asap rokok, debu-debu industri, ataupun polutan udara lainnya.Bila orang membicarakan emfisema paru-paru kronik, umumnya yang dimaksud adalah suatu kerusaan paru yang disebabkan menghisap tembakau.

7. AsfiksiAsfiksi adalah gangguan dalam pengangkutan oksign ke jaringan yang disebabkan terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Misalnya alveolus yang terisi air karena seseorang tenggelam. Gangguan yang lain adalah keracunan karbon monoksida yang disebabkan karena hemoglobin lebih mengikat karbon monoksida sehingga pengangkutan oksigen dalam darah berkurang. (Diah Arunita, ph. D. (dkk.): 19 )

8. Nafas berhentiBila nafas berhenti, hidup dapat ditunjang dengan cara menggunakan tangan atau menggunakan alat mekanik. (Groiler International, Inc. 2004:130).Dalam menggunakan perafasan buatan yang dilakukan dengan tangan, seseorang meniupkan udara langsung melalui mulut atau hidung atau, kalau tidak, orang itu secara bergantian memampatkan dan mengembangkan dada.Pernafasan buatan dapat juga digunakan dalam periode waktu yang lama. Cara ini menjadi perlu apabila otot-otot pernafasan memang mengalami kerusakan berat. (Groiler International, Inc. 2004:131).

KESIMPULAN
Manusia dapat bernafas, menghirup dan menghembuskan udara, karena manusia memiliki suatu sistem pernafasan. Dimana sistem itu terdiri dari suatu organ-organ yang sangat kompleks (hidung, faring, laring, trakea dan paru-paru) yang saling melengkapi, bekerja sama satu dengan lainnya. Sehingga udara luar bisa mencapai suatu tempat yang bernama alveolus untuk berdifusi masuk kedalam darah.Sistem pernafasan terdiri dari dua mekanisme yaitu pernafasan perut dan pernafasan dada. Kedua mekanisme ini berjalan demi terpenuhinya suatu kebutuhan yang sangat vital bagi manusia dan tentunya selurun makhluk hidup yaitu oksigen.
Dengan oksigen kita dapat menggunakan fungsi seluruh organ-organ pada tubuh untuk melakukan berbagai aktivitas keseharian. Namun, terkadang manusia tidak besyukur atas segala yang telah diberikan, khususnya pernafasan, sehingga manusia itu sendirilah yang merusak fungsi-fungsi vital organ-organ tubuh. Tak ayal, munculah berbagai macam kelainan yang disebabkan oleh kelalaian manusia dalam merawat anugrah Tuhannya.Kini, setelah kita tahu bahwa sangat besar anugrah Tuhan atas nafas yang telah Dia berikan untuk kita, sudah sepantasnya kita bersyukur dan merawat anugrah tersebut. Jangan pernah kita gunakan satu hembusan nafas ini, untuk hal-hal yang sia-sia. Karena kita tidak bisa menjadi orang yang berguna, tanpa sebuah nafas.

DAFTAR PUSTAKA

Arunita, Ph.D., Diah. (dkk.) 2004. Biologi SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta: Erlangga.Prawirohartono, Slamet. dan Sri Hidayati. 2007. Sains Biologi SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Bumi Aksara.Pujiyanto, Sri. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 2. Solo: Platinum.Cambell, Niel A., Jan B. Reece, dan Lawrence G. Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.International, Inc., Groiler. 2004. Ilmu Pengetahuan Poluler Jilid 8. Jakarta: PT. Ikrar Mandiri Abadi.Kusmayadi, Sumartini, dan Sumarwan. 2004. Sains Biologi untuk SMP Kelas VIII. Jakarta: Erlangga.