materi sistem pernapasan manusia

                            

 

A.   Organ Pernafasan Manusia

Organ respirasi (pernafasan) pada manusia dibedakan menjadi saluran pernafasan dan paru-paru beserta alveolusnya. Saluran pernafasan terdiri dari hidung, pharinx bagian epiglotis, larynx (tenggorokan), trache, dan bronchus dengan bronkeolusnya.

Sistem Pernafasan Manusia Secara Umum

1.      Rongga Hidung

Rongga hidung merupakan tempat masuknya udara pernapasan. Di dalam rongga hidung udara akan mengalami:

ü Penyaringan, ditujukan kepada benda-benda asing yang tidak berbentuk gas, misalnya debu. Benda-benda tersebut dihalangi oleh rambut-rambut yang tumbuh ke arah luar lubang hidung.

ü Penghangatan, yaitu mengubah suhu udara agar sesuai dengan suhu tubuh.

Rongga hidung dengan lubang hidungnya merupakan organ yang pertama terjadinya proses respirasi. Di dalam rongga hidung beberapa sinus yang berguna untuk menghangatkan udara yang masuk, dilengkapi juga dengan bulu-bulu hidung yang berguna untuk menyaring udara

Rongga hidung

2.      Faring atau Tekak

Faring merupakan tempat terjadinya persimpangan antara saluran pernapasan dengan saluran pencernaan. Di dalam faring terdapat:

ü Epiglotis bertugas mengatur pergantian perjalanan udara pernapasan dan makanan pada persimpangan tersebut.

ü Di bawah faring terdapat laring (pangkal tenggorok).

ü Laring merupakan pangkal tenggorok yang dibentuk oleh beberapa tulang rawan yaitu cartilago thyroid (jakun), cartilago cricoid (berbentuk cincin), cartilago arytenoids Pada laring terdapat celah yang disebut glotis yang menuju ke batang tenggorok, di dalam laring juga terdapat pita suara.

Anatomi Faring

3.      Trakea

Merupakan pipa yang dindingnya terdiri atas 3 lapis, yaitu:

ü  Lapis luar terdiri atas jaringan ikat.

ü  Lapis tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan.

ü  Lapis terdalam terdiri atas jaringan epitel bersilia yang menghasilkan banyak lendir yang berfungsi untuk menangkap dan mengembalikannya ke hulu saluran pernapasan benda-benda asing yang akan masuk ke paru-paru bersama udara pernapasan.

Trachea

4.      Bronkus

Bronkus merupakan cabang batang tenggorok. Jumlahnya sepasang, yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-paru kiri. Dinding bronkus juga terdiri atas 3 lapis, yaitu jaringan ikat, otot polos, dan jaringan epitel, seperti pada trakea, perbedaannya adalah bahwa dinding trakea jauh lebih tebal dan cincin tulang rawan pada bronkus tidak berbentuk lingkar sempurna. Kedudukan bronkus yang ke kiri dan ke kanan berbeda. Yang ke kiri lebih mendatar daripada yang ke kanan. Hal ini merupakan salah satu sebab paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit.

Bronkus

5.      Bronkeolus

Merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus ini bercabang-cabang menjadi saluran yang semakin halus. Sel-sel epitel bersilianya berubah menjadi sisik epitel. Bronkeolus merupakan cabang-cabang dari bronchus setelah masuk kedalam paru-paru  sampai mencapai bronchiolus respiratorius, yaitu paling ujung merupakan lempengan tipis yang terdiri dari satu epitel, tempat alveolus-alveolus berada memebentuk pulmo, sebagai ventilasi paru-paru yang pertama terjadinya pertukaran gas antara atmosfer dengan paru-paru. Alveolus banyak didapatkan pembuluh darah.

Bronkus dan Bronkeolusnya

6.      Alveolus

Alveolus (saluran udara buntu) merupakan saluran akhir dari alat pernapasan. Alveolus berupa gelembung-gelembung udara. Pada bagian alveolus inilah terjadi pertukaran O₂ dari udara bebas ke sel-sel darah, dan CO₂ dari sel-sel darah ke udara bebas.

 

Bagian-bagian alveolus dan Pertukaran udara pada alveolus

7.      Paru-paru

Paru-paru manusia berjumlah sepasang kanan dan kiri. Masing-masing dibungkus oleh selaput pembungkus paru-paru yang dikenal dengan pleura. Pleura ini merupakan selaput tipis rangkap dua. Di antara selaput tersebut dengan paru-paru terdapat cairan limfa, yang berfungsi untuk melindungi paru-paru dari gerakan pada waktu mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya paru-paru disebabkan perubahan tekanan dalam rongga dada.

Pulmo terdapat sepasang kanan dan kiri, terletak di dalam cavum thorax (rongga dada) dengan apex pulmonalis setinggi aperture superior di atas iga pertama dan basis pulmonalis terdapat di atas diafragma sebagai facies diafragmatika pulmonalis, bagian medial berhadapan dengan mediastinum dan os costae menyesuaikan lengkungannya.

Paru-paru kanan terdiri dari tiga lobus , yaitu lobus superior, lobus medius dan lobus inferior, sedang pulmo kiri terdiri dari dua lobus, yaitu lobus superior dan lobus inferior. Volume paru-paru kiri ¾ nya paru-paru kanan. Pulmo dibungkus oleh pleura visceralis yang menempel pada rongga dada. Antara kedua pleura terdapat cavum pleurae yang ditempati oleh liquor pleurae sebagai pelumas, saat pulmo mengembang dan mengempis. Pada permukaan paru-paru yang menghadap mediastinum kedua paru-paru terdapat takik yang cukup dalam dinamakan hilum (hillus pulmonalis) ditempati oleh radix pulmonis yang dibentuk oleh bronchus, batang utama arteria pulmonalis vena pulmonalis, pembuluh limfe dan syaraf yang masuk dan meninggalkan paru-paru serta arteria dan vena bronchialis.

Anatomi Paru-paru Manusia

B.       Mekanisme Pernafasan Manusia

Pengambilan udara pernapasan dari udara bebas untuk masuk ke dalam tubuh atau paru-paru, serta mengeluarkan gas sisa ke udara bebas dinamakan bernapas. Pengambilan udara pernapasan ini dikenal dengan inspirasi, sedangkan pengeluarannya dikenal dengan ekspirasi. Berdasarkan otot yang berperan aktif, pernapasan manusia dan mamalia dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

1.         Pernafasan Dada

a.       Inspirasi

Bila otot antartulang rusuk berkontraksi maka tulang-tulang rusuk terangkat sehingga volume rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara di luar yang mempunyai tekanan lebih besar masuk ke dalam paru-paru.

b.      Ekspirasi

Bila otot-otot antartulang rusuk relaksasi maka tulang-tulang rusuk tertekan sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya, tekanan udara di paru-paru membesar sehingga udara keluar.

Mekanisme Pernafasan Dada

2.      Pernafasan Perut

a.       Inspirasi

Bila diafragma berkontraksi sehingga mendatar, maka rongga dada membesar. Keadaan ini menyebabkan tekanan udara di paru-paru mengecil sehingga udara luar masuk.

b.      Ekspirasi

Bila otot diafragma relaksasi, maka rongga dada mengecil. Akibatnya tekanan di paru-paru membesar sehingga udara keluar.

Mekanisme Pernafasan Perut

C.      Volume Udara Pernafasan

Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara kita bernapas. Volume udara pernafasan ada empat yaitu :

1.      Udara pernapasan (tidal volume), yaitu udara yang dihirup dan dikeluarkan dalam keadaan biasa (sekitar 500 cc). Setelah menghembuskan 500 cc masih tersisa 2500 cc lagi di paru-paru.

2.      Udara komplementer, yaitu udara sebanyak 1500 cc yang masih dapat dihirup lagi dengan cara inspirasi yang maksimum, setelah inspirasi biasa.

3.      Udara cadangan, yaitu udara sebanyak 1500 cc yang dapat diembuskan lagi pada ekspirasi maksimum dengan mengerutkan otot perut kuat-kuat.

4.      Udara residu (udara sisa), yaitu udara sebanyak 1000 cc yang tidak dapat dihembuskan lagi, dan menetap pada paru-paru.

Volume Udara Pernafasan

D.      Energi Pernafasan

  Energi hasil pernapasan merupakan energi kimia yang disebut ATP. ATP dibentuk melalui 3 tahapan, yaitu glikolisis, daur krebs, dan transfer elektron. ATP dibentuk dari pemecahan glukosa. Secara sederhana proses pemecahan glukosa hingga dihasilkan energi adalah:

Skematis Reaksi Respirasi

E.       Kelainan Pada Sistem Pernafasan Manusia

1.      Kelainan pada Saluran Pernafasan

a.       Laringitis : radang pada daerah laring dan kanker laring yang sering menyerang laki-laki di atas usia 50 tahun.

Laringitis

b.      Dipteri : infeksi bakteri Corynobacterium yang dapat menyebabkan kematian.

c.       Rhinitis:  radang pada rongga hidung hingga menyebabkan bengkak dan banyak mengeluarkan lendir akibat alergi.

d.      Bronkitis: peradangan pada trakea dan bronkus hingga dapat menyebabkan demam dan batuk-batuk.

Bronkitis

e.       Asma: gangguan pernapasan dengan gejala sukar bernapas, bunyi mendesak dan batuk-batuk yang disebabkan alergi, psikis ataupun karena penyakit menurun.

f.       Pembengkakan kelenjar limfa (adenoid) baik pada hidung (polip) ataupun pada tekak (amandel) akan menyebabkan wajah penderita sangat khas tampak bodoh yang disebut wajah adenoid.

2.      Kelainan pada Alveolus

a.       Emfisema, merupakan kelainan berupa perluasan alveoli secara berlebihan hingga menggelembungkan paru-paru.

b.      Alveolus terisi oleh air akibat tenggelam.

c.       Tuberkulosis (TBC), timbulnya bintil-bintil pada alveolus akibat infeksi bakteri Mycobacterium tuberculosis.

d.      Pneumonia, radang dinding alveoli akibat bakteri atau virus karena alveoli akan terisi cairan limfa.

3.      Kelainan pada Pengangkutan Oksigen

Asfiksi merupakan gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan ataupun gangguan penggunaan oksigen oleh jaringan.

sistem reproduksi manusia

MATERI

SISTEM REPRODUKSI MANUSIA

Seperti halnya mamalia lainnya, manusia bereproduksi secara seksual dan bersifat vivipar atau melahirkan anaknya. Ovum yang telah dibuahi oleh sperma akan menghasilkan zigot yang selanjutnya tumbuh dan berkembang menjadi embrio di dalam uterus (rahim) ibunya.

Alat kelamin manusia dibedakan menjadi alat kelamin jantan (pria) dan alat kelamin betina (wanita). Baik pria maupun wanita mempunyai bagian-bagian alat kelamin yang terdapat di dalam tubuh dan juga yang terdapat di luar tubuh.

Alat reproduksi pria

Alat kelamin dalam pria terdiri atas:

a.     Testes

Berjumlah sepasang, dan berbentuk bulat telur. Organ ini tersimpan dalam suatu kantung pelindung yang disebut skrotum (kantong buah zakar) dan terletak diluar rongga perut, berfungsi untuk menghasilkan sel kelamin jantan (spermatozoa) dan juga hormon kelamin jantan yaitu testosteron. Testis banyak mengandung pembuluh halus disebut tubulus seminiferus.

b.     Saluran reproduksi, terdiri atas:

-     Epididimis, yaitu saluran panjang berkelok-kelok yang terdapat di dalam skrotum yang keluar dari testis. Setiap testis mempunyai satu epididimis, sehingga jumlahnya sepasang, kanan dan kiri. Saluran ini panjang dan berbelok-belok di dalam skrotum. Di dalam epididimis ini sperma disimpan untuk sementara dan menjadi matang sehingga dapat bergerak.

-    Vas deferens, yaitu saluran yang merupakan lanjutan dari epididimis. Bagian ujung saluran ini terdapat di dalam kelenjar prostata. Fungsi vas deferens ialah sebagai jalan sperma dari epididimis ke kantung sperma (vesicula seminalis).

c.     Kelenjar kelamin

Di samping saluran kelamin, alat kelamin dilengkapi dengan kelenjar kelamin, yang bertugas menghasilkan sekrit (getah) yaitu:

-    Vesicula seminalis (kantung sperma): berjumlah sepasang, dan menjadi satu kantong. Dindingnya dapat menghasilkan cairan berwarna kekuningan yang banyak mengandung makanan untuk sperma.

-    Kelenjar prostat:     getah yang dihasilkan dialirkan ke saluran sperma.

-    Kelenjar bulbo uretra: menghasilkan getah

-    Kelenjar Cowper: terdapat pada pangkal urethra. Getah yang diproduksi berupa lendir dan dialirkan ke urethra.

Sperma bersama getah yang diproduksi oleh kelenjar kelamin tadi akan membentuk suatu komponen yang disebut semen. Semen ini akan dipancarkan keluar melalui uretra yang terdapat di dalam penis (alat kelamin luar pria).

d.     Urethra

Urethra ialah saluran yang terdapat di dalam penis yang mempunyai dua fungsi, yaitu:

-    sebagai saluran urine dari kandung kemih (vesica urinaria) keluar tubuh

-    sebagai saluran untuk jalannya semen dari kantong semen.

Alat kelamin luar pria terdiri atas:

a.    Penis

Merupakan organ yang berperan untuk kopulasi (persetubuhan). Kopulasi adalah hubungan kelamin (senggama) antara pria dan wanita yang bertujuan untuk memindahkan semen ke dalam rahim wanita. Dari dalam penis terdapat uretra berupa saluran yang dikelilingi oleh jaringan yang banyak mengandung rongga darah (korpus cavernosum). Apabila karena sesuatu hal korpus cavernosum itu penuh berisi darah, maka penis akan tegang dan mengembang disebut ereksi. Hanya dalam keadaan ereksilah penis dapat melakukan tugas sebagai alat kopulasi. Alat reproduksi pada pria mulai berfungsi semenjak masa puber (± 14 tahun) sampai tua selama manusia itu dalam keadaan sehat.

b.    Scrotum

Merupakan kantung tempat kedua testis berada.

Untuk lebih jelas mengenai alat reproduksi pria bisa dilihat di sini.

Alat reproduksi wanita

Seperti halnya pria, alat reproduksi wanita juga terdiri atas alat kelamin luar dan alat kelamin dalam.

Alat kelamin luar wanita terdiri atas:

a.    Celah luar yang disebut vulva.

b.   Di sebelah kiri dan kanan celah ini dibatasi oleh sepasang bibir, yaitu bibir besar (labium mayor) dan bibir kecil (labium minor).

c.   Di sebelah depan dari vulva terdapat tonjolan yang disebut kelentit (klitoris), yang sejarah terjadinya sama dengan perkembangan penis pada pria.

d.   Ke dalam vulva ini bermuara dua saluran, yaitu saluran urine (urethra) dan saluran kelamin (vagina).

Alat kelamin dalam wanita terdiri atas:

a.     Ovarium (indung telur)

Berjumlah sepasang, kecil, dan alat ini terdapat dalam rongga badan, didaerah pinggang, bentuknya seperti telur. Di dalam ovarium terdapat jaringan kelenjar buntu (kelenjar endokrin) dan jaringan yang membuat sel telur (ovum) yang disebut folikel.

b.     Saluran reproduksi

-    Saluran telur (tuba fallopi), berjumlah sepasang, kanan dan kiri. Pada bagian pangkalnya berbentuk corong yang disebut infundibulum. Infundibulum dilengkapi dengan jumbai-jumbai yang berfungsi untuk menangkap sel telur yang telah masak dan lepas dari ovarium.

-    Rahim (uterus), bertipe simpleks, artinya hanya memiliki satu ruangan. Berbentuk buah pir, dan bagian bawahnya mengecil disebut leher rahim (cervix). Dinding rahim terdiri atas beberapa lapisan otot dan jaringan epitel. Lapisan terdalam yang membatasi rongga rahim terdiri atas jaringan epitel yang disebut endometrium atau selaput rahim. Lapisan ini banyak menghasilkan lendir dan banyak mengandung pembuluh darah. Sebulan sekali, yaitu pada waktu menstruasi (haid), lapisan ini dilepaskan yang diikuti dengan pendarahan. Dinding rahim akan selalu mengalami perubahan ketebalan, dan peristiwanya dipengaruhi oleh hormon.

-    Vagina, merupakan akhir dari saluran kelamin dalam yang terdapat dalam vulva dan merupakan organ persetubuhan bagi wanita. Karena fungsinya yang penting yakni untuk melahirkan bayi, maka organ ini banyak mempunyai banyak lipatan. Hal ini mempermudah wanita pada waktu melahirkan bayinya, sehingga vagina tersebut tidak sobek. Dinding vagina mempunyai banyak selaput lendir yang berkelenjar, salah satu kelenjar yang penting ialah glandula Bartholini.

Mekanisme produksi ovum dan siklus menstruasi

Ovarium seorang wanita mampu memproduksi sel telur setelah masa puber sampai dewasa subur, yaitu berkisar antara umur 12 sampai dengan 50 tahun. Setelah sel telur habis diovulasikan, maka seorang wanita tidak lagi mengalami menstruasi (haid), dan disebut masa menopause. Pada masa menopause alat reproduksi tidak berfungsi lagi dan mengecil, karena berkurangnya produksi hormon kelamin.

Mekanisme produksi sel telur oleh folikel diatur oleh hormon yang dihasilkan hipofisis. Mekanisme produksi sel telur dan siklus menstruasi adalah sebagai berikut.

-    Kelenjar hipofisis menghasilkan hormon FSH (Follicle Stimulating Hormone). Hormon ini berfungsi untuk memacu pembentukan folikel dalam ovarium.

-    Folikel yang sedang tumbuh tersebut memproduksi hormon estrogen. Fungsi hormon estrogen ialah:

• merangsang pertumbuhan endometrium dinding rahim
• menghambat produksi FSH oleh pituitari
• memacu pituitari untuk memproduksi hormon LH (Luteinizing Hormone). Keluarnya LH dari hipofisis menyebabkan telur masak, dan keluar dari dalam folikel, peristiwa inilah yang disebut ovulasi.

-    Setelah telur masak dan meninggalkan ovarium, LH mengubah folikel menjadi badan berwarna kuning yang disebut korpus luteum. Dan sekarang tidak mampu memproduksi estrogen lagi, tetapi mampu memproduksi hormon progesteron. Hormon progesteron berfungsi untuk  mempercepat dan mempertahankan pertumbuhan endometrium.

-    Bila sel telur yang keluar dari ovarium tidak dibuahi, produksi estrogen terhenti. Hal ini menyebabkan kadar estrogen dalam darah sangat rendah, akibatnya aktivitas hipofisis untuk memproduksi LH juga menurun. Penurunan produksi LH menyebabkan korpus luteum tidak dapat memproduksi progesteron. Tidak adanya progesteron dalam darah menyebabkan penebalan dinding rahim tidak dapat dipertahankan, selanjutnya akan luruh dan terjadilah pendarahan. Inilah yang disebut menstruasi.

-    Bila terjadi pembuahan sel telur oleh sperma, maka zigot yang terbentuk akan melakukan nidasi / transplantasi (penanaman diri) pada endometrium.  Zigot akan berkembang menjadi embrio, terus menjadi janin. Selanjutnya placenta janin yang terbentuk akan menghasilkan HCG (Human Chorionic Gonadotropic) yang akan menggantikan peran progesteron. Janin ini mendapat makanan dari tubuh induknya dengan perantaraan plasenta (ari-ari / tembuni).

Selaput pembungkus embrio terdiri dari amnion, korion, sakus vitelinus dan alantois.

Janin kucing sebagai contoh perbandingan: 1 umbilicus, 2 amnion, 3 allantois, 4 kantung kuning telur, 5 perdarahan, 6 placenta

Sakus vitelinus (kantong kuning telur) terletak di antara amnion dan plasenta, merupakan tempat pembentukan sel-sel darah dan pembuluh-pembuluh darah yang pertama. Selaput-selaput tersebut berfungsi untuk:

• Melindungi embrio terhadap kekeringan dan goncangan-goncangan.
• Membantu proses pernapasan, ekskresi dan fungsi-fungsi penting lainnyaselama kehidupannya didalam rahim.

Amnion

Merupakan selaput yang membatasi ruangan amnion di mana terdapat embrio. Dinding amnion menghasilkan cairan berupa air ketuban yang berguna untuk menjaga agar embrio tetap basah dan tahan goncangan.

Korion

Merupakan selaput yang terdapat di sebelah luar amnion. Korion dan alantois akan tumbuh keluar membentuk jonjot dan berhubungan dengan dinding rahim. Jonjot-jonjot korion menempel pada dinding rahim. Di dalamnya terdapat pembuluh-pembuluh darah yang berhubungan dengan peredaran darah ibu dengan perantaraan plasenta.

Alantois

Terletak di dalam tali pusat. Jaringan epitelnya menghilang dan yang menetap adalah pembuluh-pembuluh darahnya yang berfungsi untuk menghubungkan sirkulasi embrio dengan plasenta. Plasenta dengan embrio dihubungkan oleh tali pusat. Di dalamnya terdapat 2 buah pembuluh nadi dan sebuah pembuluh balik yang berhubungan dengan pembuluh-pembuluh darah di dalam plasenta. Zat makanan dan oksigen dari pembuluh darah induknya melalui plasenta ke tali pusat dan selanjutnya ke pembuluh darah embrio. Sedang zat sisa metabolisma dan CO₂ dari pembuluh darah embrio, ke tali pusat, terus ke plasenta, dan akhirnya dialirkan ke pembuluh darah ibu. Bila pertumbuhan dan perkembangan janin telah sempurna, janin akan keluar melalui vagina. Selubung janin akan pecah, diikuti keluarnya plasenta.

Berikut ini adalah animasi tentang alat-alat reproduksi pada pria dan wanita, termasuk proses kelahiran bayi. Perhatikan juga bagaimana bayi melakukan positioning saat keluar dari dalam rahim:

Reproduksi seksual pada vertebrata diawali dengan perkawinan yang diikuti dengan terjadinya fertilisasi. Fertilisasi tersebut kemudian menghasilkan zigot yang akan berkembang menjadi embrio.

Fertilisasi pada vertebrata dapat terjadi secara eksternal atau secara internal.

Fertilisasi eksternal merupakan penyatuan sperma dan ovum di luar tubuh hewan betina, yakni berlangsung dalam suatu media cair, misalnya air. Contohnya pada ikan (pisces) dan amfibi (katak).

Fertilisasi internal merupakan penyatuan sperma dan ovum yang terjadi di dalam tubuh hewan betina. Hal ini dapat terjadi karena adanya peristiwa kopulasi, yaitu masuknya alat kelamin jantan ke dalam alat kelamin betina. Fertilisasi internal terjadi pada hewan yang hidup di darat (terestrial), misalnya hewan dari kelompok reptil, aves dan