Sistem pernapasan terdiri dari sekelompok organ yang sangat khusus yang memiliki tugas utama – tetapi tidak eksklusif – memasok sel dengan oksigen dan menghilangkan karbon dioksida yang dihasilkan oleh oksidasi zat organik. Pada manusia itu terdiri dari saluran udara, dua paru-paru dan pleura internal dan eksternal. Saluran udara dibentuk oleh hidung luar (lubang hidung dan rongga hidung), faring, laring, trakea, bronkus dan bronkiolus. Paru-paru kanan, lebih tebal, dibagi menjadi tiga lobus, sedangkan yang kiri hanya dibagi menjadi dua lobus untuk memberi ruang bagi puncak (ujung) jantung. Menghirup, menghembuskan napas, dan jeda singkat yang terjadi di antara kedua gerakan itu merupakan tindakan pernapasan . Setiap tindakan pernapasan melibatkan serangkaian perubahan pada tulang rusuk di mana paru-paru ditempatkan dan pada posisi diafragma, otot datar yang memisahkan dada dan perut.
Fungsi sistem pernapasan
Fungsi utama sistem pernapasan adalah untuk menjamin oksigenasi yang benar dari darah kita dan pembuangan CO2 yang kita miliki secara berlebihan. Karena gas-gas ini harus masuk atau berperedaran dari aliran darah, saluran pernapasan harus menggabungkan ventilasi dan perfusi. Proses mekanis yang biasa disebut pernapasan mengambil nama ventilasi paru-paru, sedangkan istilah pernapasan menunjukkan seluruh proses yang dimulai dari masuknya oksigen hingga penggunaannya untuk oksidasi substrat dan produksi energi yang diakibatkannya. Saluran udara dimaksudkan untuk mendistribusikan aliran udara di atas area seluas sekitar 70 m2 untuk pria 70 kg. Bertempat dan dalam posisi diafragma, otot datar yang memisahkan dada dan perut.
Anatomi dan fungsi masing-masing bagian dari sistem pernapasan
Saluran udara dibagi menjadi atas dan bawah. Saluran udara atas meliputi:
- rongga hidung , yang bertugas melembabkan udara dan membawanya ke suhu yang sama dengan suhu tubuh. Mereka menyediakan sekitar 50% dari hambatan aliran, juga bertindak seperti filter dan memblokir partikel yang berdiameter lebih besar dari 10 mikrometer.
- faring . Ini bukan hanya sebagai jalan masuk tetapi berkat banyak agregat limfosit, ia memberikan perlindungan aktif terhadap agen infeksi.
Laring yang berisi organ fonasi dan glotis (yang dapat tersumbat secara sadar). yang saluran udara lebih rendah berasal di bawah cincin kartilago krikoid dan dibagi menjadi:
- trakea , saluran silindris yang dibentuk oleh struktur membran yang membentang di antara cincin tulang rawan penyangga struktural, tidak dapat dilipat.
- bronkus , yang berasal dari dua, satu di setiap sisi, dan merupakan saluran di mana trakea berakhir. menembus ke dalam paru-paru mereka menjadi arboreal, menjadi lobar, bronkus lobular dan memberikan konsekuensi yang semakin kecil; bagian dari 2 cabang keturunan lebih besar dari bagian bronkus dari mana mereka berasal. Untuk sepuluh ordo percabangan (yang terjadi pada sudut lancip), hingga diameter 1 mikrometer, bronkus mempertahankan plak tulang rawan di dindingnya yang memberikan kekakuan struktural tertentu. Di bawah diameter ini, bronkus disebut bronkiolus dan dapat mengempis karena tekanan. Setelah enam ordo cabang (di T) di bronkiolus, alveoli sporadis mulai muncul di sepanjang dinding. Cabang-cabang berikutnya mengambil nama bronkiolus terminal (atau pernapasan). Yang terakhir terus membelah sampai mereka menghasilkan saluran alveolar, atau bronkiolus yang permukaannya ditaburi alveoli. Di paru-paru, unit morfofungsional diidentifikasi, didefinisikan sebagai unit pernapasan yang dibentuk oleh puluhan bronkiolus pernapasan dan akibatnya beberapa ribu alveoli. Ini dapat diidentifikasi dalam jumlah sekitar 60.000 per paru-paru. Pohon bronkial memiliki persarafan sendiri yang disebabkan oleh sistem simpatis. Ini kaya akan ujung sensitif yang merespons rangsangan seperti iritasi (hipersensitisasi menyebabkan asma). Selanjutnya, peredaran nutrisi bronkial dan sistem otot dipersarafi. Sistem otot bronkial merespons rangsangan dengan memaksa dan meningkatkan resistensi aliran (misalnya efektor asma), terhadap rangsangan yang berlawanan dengan cara yang berlawanan. Sirkulasi bronkial berasal dari arteri bronkial dari aorta toraks dan merupakan suplai nutrisi dari sistem bronkial. Ada beberapa pirau anastomosis antara peredaran paru dan bronkial tetapi pada subjek normal tidak signifikan.
- Alveolus . Mereka bertanggung jawab untuk pertukaran oksigen antara udara dan darah; pertukaran ini terjadi dengan difusi pasif, yang sangat difasilitasi karena sawar udara-darah di paru-paru tebalnya kira-kira 0,15 mikrometer. (ingat bahwa menurut hukum fick, difusi terjadi berbanding terbalik dengan jarak).
- Sawar darah-udara terdiri dari susunan sel-sel laminar dari endotel kapiler dan pneumosit (juga dengan struktur laminar yang sama dan nukleus yang menonjol di lumen) dan membran basal antara dua lapisan sel. Konsentrasi oksigen dan karbon dioksida berada pada kesetimbangan setelah 0,2 detik. Waktu transit darah sekitar 0,8 detik, lebih dari cukup. Selama waktu ini aliran darah sistolik lewat, sekitar 70 ml (sampai 200 ml di bawah tekanan: peningkatan terbatas dalam jangkauan berarti bahwa kebutuhan metabolik untuk O2, yang meningkat hingga enam kali di bawah tekanan, dipenuhi dengan meningkatkan penarikan dari hemoglobin, yang juga bertindak sebagai cadangan), didistribusikan di atas permukaan kapiler kira-kira sama dengan yang alveolar.
- Diyakini bahwa perluasan luas permukaan tidak berfungsi untuk oksigenasi darah tetapi untuk distribusi curah jantung dalam pembuluh-pembuluh kecil, yaitu eritrosit, yang dapat dioksigenasi secara sempurna. Setiap alveolus paru memiliki dinding yang terdiri dari paving sederhana epitel dan lapisan ikat kaya kapiler didistribusikan pada permukaan kapiler kira-kira sama dengan satu alveolar. Diyakini bahwa perluasan luas permukaan tidak berfungsi untuk oksigenasi darah tetapi untuk distribusi curah jantung dalam pembuluh-pembuluh kecil, yaitu eritrosit, yang dapat dioksigenasi secara sempurna. Setiap alveolus paru memiliki dinding yang terdiri dari paving sederhana epitel dan lapisan ikat kaya kapiler didistribusikan pada permukaan kapiler kira-kira sama dengan satu alveolar.
- Diyakini bahwa perluasan luas permukaan tidak berfungsi untuk oksigenasi darah tetapi untuk distribusi curah jantung dalam pembuluh-pembuluh kecil, yaitu eritrosit, yang dapat dioksigenasi secara sempurna. Setiap alveolus paru memiliki dinding yang terdiri dari paving sederhana epitel dan lapisan ikat yang kaya akan kapiler. Selain makrofag, epitel alveolus terdiri dari dua jenis sel tertentu: pneumosit tipe I dan tipe II:
- Pneumosit tipe I adalah sel pipih struktural. Mereka juga didefinisikan sebagai sel alveolar kecil , menutupi sekitar 90% dari total permukaan alveolar. Mereka kecil, sel tipis, yang berkembang seperti film tipis yang menutupi permukaan alveolus. Pneumosit tipe I menempel pada permukaan kapiler melalui membran basal, memungkinkan difusi dan pertukaran gas.
- Pneumosit tipe II juga disebut sel Clara. Mereka adalah sel-sel yang ada pada tingkat bronkus lobular dan bronkiolus intralobular di parenkim paru. Peran mereka adalah untuk mengeluarkan bahan serosa yang menjaga bahan lendir yang dihasilkan oleh sel-sel kalises mucipar dengan tindakan surfaktan yang menutupi permukaan epitel bronkus dan alveoli paru .
Jalur udara di dalam tubuh kita
- Udara masuk ke hidung dari lubang hidung dan mengalir melalui rongga hidung yang dilapisi dengan lendir yang berfungsi melembabkan udara dan menahan mikroba dan debu. Dimungkinkan untuk bernapas dengan mulut, tindakan yang biasanya terjadi ketika Anda sangat kedinginan, tetapi dalam hal ini fungsi perlindungan dari mikroba dan debu kurang.
- Dinding rongga hidung dipenuhi dengan kapiler darah dan ditutupi dengan rambut-rambut kecil: udara dipanaskan dalam kontak dengan kapiler dan disaring oleh rambut. Udara kemudian masuk ke faring, organ yang di bagian bawah berhubungan, posterior dengan esofagus dan anterior dengan laring. Faring juga merupakan organ dari sistem pencernaan dan di dalamnya udara dan makanan dapat hadir secara bersamaan.
- Setelah melewati laring, udara melewati trakea sebuah tabung fleksibel yang ditaburi secara internal dengan bulu mata yang, bergerak dari bawah ke atas, membantu mengeluarkan kotoran dan benda asing.
- Udara masuk ke dalam bronkus, bronkiolus, dan alveolus.
- Pertukaran udara terjadi antara udara dan darah di alveolus paru. Himpunan 300 juta alveoli paru merupakan paru-paru, organ spons dan elastis.
- Udara mengikuti jalan mundur dan kemudian dikeluarkan ke luar tubuh.