Paru-Paru Manusia (Struktur, Mekanisme Dan Fungsi)

Paru-paru (pulmo) adalah organ yang bertanggung jawab dalam proses respirasi (pernafasan). Paru-paru merupakan tempat pertukaran gas oksigen dengan karbon dioksida. Selain itu, paru-paru berperan dalam mengendalikan kadar keasaman (pH) darah dengan mengubah kadar karbon dioksida. Paru-paru dapat menyaring partikel debu dan bakteri yang terhirup bersama udara.

Paru-paru terbagi dua, yaitu pulmo dekstra (paru kanan) dan pulmo sinistra (paru kiri). Paru kanan lebih berat daripada paru kiri. Paru kanan seberat 620 gram, sedangkan paru kiri seberat 560 gram. Paru kanan dan paru kiri dipisahkan oleh jantung dan berbagai pembuluh darah. Bagian lekukan yang terdapat organ jantung ini disebut incisura cardiaca. Paru-paru terdapat di dalam rongga dada (mediastenum) dan dilindungi oleh tulang selangka.

Paru kanan memiliki tiga lobus atau gelambir, yaitu lobus superior (gelambir atas), lobus medius (gelambir tengah) dan lobus inferior (gelambir bawah). Paru kiri hanya memiliki dua lobus, yaitu lobus superior dan lobus inferior.

Setiap lobus memiliki bagian yang lebih kecil yang disebut segmen. Paru kanan memiliki 10 segmen, yaitu 5 segmen pada lobus superior, 2 segmen pada lobus medial dan 3 segmen pada lobus inferior. Paru kiri memiliki 10 segmen, yaitu 5 segmen pada lobus superior dan 5 segmen pada lobus inferior.

Setiap segmen terbagi menjadi belahan yang disebut lobulus. Setiap lobulus memiliki bronkiolus yang bercabang menjadi alveolus.

Volume paru-paru dapat mengecil hingga 1/3 atau kurang karena perubahan tekanan udara. Pada anak-anak, paru-paru berwarna merah muda. Seiring pertambahan usia, paru-paru menjadi gelap dengan disertai bintik-bintik karena inhalasi (proses pemasukan) partikel-partikel asing yang terperangkap dalam fagosit (sel darah putih yang melindungi tubuh dari partikel asing).

Paru-paru berbentuk kerucut dengan ujung yang tumpul. Paru-paru terdiri atas empat bagian, yaitu :

- Apeks Pulmonaris : Bagian puncak yang meluas ke dalam leher sekitar 2,5 cm di atas clavicula. Apeks pulmonaris dilapisi oleh pleura cervical (daerah pleura parietal yang membentang melalui lubang aperture toraks superior).

Keterangan :

Aperture toraks superior adalah pembukaan di atas rongga toraks yang menghubungkan leher dengan toraks. Aperture toraks superior disebut juga toraks inlet atau outlet. Toraks adalah bagian tubuh mulai dari rongga dada, ruas tulang belakang dan tulang rusuk.

- Permukaan Costo-Vertebral atau Costal : Permukaan yang menempel pada bagian dalam dinding dada. Permukaan ini berukuran besar, lembut dan cembung.

- Permukaan Mediastinal : Permukaan yang menempel pada perikardium (kantung yang membungkus jantung) dan jantung. Permukaan ini berbentuk cekung dan terdapat hilus (tempat arteri pulmonalis, pembuluh vena, bronkus dan saluran limfe memasuki paru-paru).

Keterangan :

Letak hilus kiri lebih tinggi daripada hilus kanan. Hilus kiri berbentuk persegi, sedangkan hilus kanan berbentuk huruf V. Di dalam paru-paru dari cabang arteri pulmonalis, hilus semakin kecil ke arah perifer. Jika terjadi penebalan pada hilus berarti terdapat cairan yang berlebih dalam saluran pernafasan. Cairan tersebut disebabkan karena adanya infeksi pada saluran pernafasan dan reaksi alergi yang menahun.

- Permukaan Diafragmatika atau Basis : Permukaan yang terletak pada diafragma. Permukaan ini berbentuk cekung.

Pleura

Paru-paru dibungkus oleh selaput yang disebut pleura. Pleura terbagi dua, yaitu :

a. Pleura Visceral

Pleura Visceral (Pleura Dalam) adalah membran serosa halus yang menutup paru-paru dan bagian lain, seperti pembuluh darah, bronkus dan serabut saraf. Pleura visceral berbentuk sedikit menukik ke arah dalam, sehingga menjadi garis pemisah lobus.

Pleura viseral mendapat suplai darah dari arteri interkostal yang juga mengirim darah ke paru-paru. Pleura viseral menerima rangsangan dari saraf otonom, tetapi tidak memiliki rangsangan sensorik.

b. Pleura Parietal

Pleura parietal (Pleura Luar) adalah membran terluar pada paru-paru yang melapisi bagian atas diafragma dan memisahkan cavum pleura dengan mediastinum (rongga di antara paru-paru kanan dan kiri yang berisi jantung). Bagian ini dipersarafi oleh saraf interkostal dan saraf frenik. Pleura parietal sensitif terhadap rasa sakit, tetapi tidak pada pleura viseral.

Kedua pleura dipisahkan oleh cavum pleura atau rongga pleura (rongga tipis yang hampa udara dan berisi cairan limfa yang berperan sebagai pelumas bagi pleura, sehingga tidak terjadi gesekan pada dinding rongga dada ketika paru-paru menghirup udara). Oleh karena cavum pleura hampa udara, hal ini memudahkan paru-paru untuk berkontraksi.

Cavum pleura menghubungkan otot rusuk dengan paru-paru.  Cairan pleura dihasilkan oleh membran serosa yang menutupi pleura normal dan disalurkan melalui arteri interkostal. Cairan pleura diserap oleh sistem getah bening atau limfatik (sekumpulan jaringan dan organ yang membantu membersihkan tubuh dari racun, limbah dan mikroorganisme jahat).

Bronkus Dan Bronkiolus

Antara paru kanan dan paru kiri dihubungkan oleh bronkus. Bronkus kanan lebih lebar, pendek dan lurus dibandingkan bronkus kiri. Bronkus terdiri dari jaringan tulang rawan, lapisan mukosa dan otot polos (otot yang dapat bekerja dengan sendirinya). Lapisan mukosa menghasilkan lendir yang berfungsi melindungi paru-paru dari partikel asing.

Bronkus memiliki percabangan yang disebut bronkiolus. Bronkiolus berfungsi sebagai jalan masuknya udara menuju alveolus. Bronkiolus terdiri dari sel epitel kuboid bersilia dan otot polos. Bronkiolus terbagi menjadi bagian yang lebih kecil yang disebut terminal bronkiolus. Pada terminal bronkiolus terdapat duktus alveolus. Terminal bronkiolus merupakan tempat berakhirnya perjalanan udara yang kaya oksigen.

Diameter bronkiolus dapat berubah sesuai tekanan udara yang masuk. Diameter bronkiolus membesar karena dirangsang oleh hormon epinefrin dan saraf simpatik. Diameter brokiolus yang membesar disebut bronkodilasi. Diameter bronkiolus menyempit karena rangsangan hormon histamin dan saraf parasimpatik. Diameter bronkiolus yang menyusut disebut bronkokonstriksi.

Alveolus

Alveolus pada paru-paru manusia berjumlah 700 juta buah. Alveolus merupakan tempat pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Alveolus terdiri dari 3 lapisan, yaitu :

- Sel Epitel Tipe I merupakan sel epitel squamosa yang berukuran besar dan datar. Sel ini berfungsi membantu proses pertukaran udara.

- Sel Epitel Tipe II merupakan sel pneumosit granular yang tidak memiliki bagian dalam proses pertukaran udara. Sel ini menghasilkan zat surfaktan yang berfungsi melapisi alveolus dan mencegah alveolus mengalami kolaps (jatuh).

- Sel Endotelium merupakan sel endotelial yang melapisi bagian dalam pembuluh darah, jantung, pembuluh getah bening, hati dan membran serosa (lapisan pelindung perut).

Pada alveolus terdapat sel kekebalan yang disebut sel makrofag. Makrofag berfungsi menghancurkan patogen (mikroorganisme parasit) dan partikel asing. Sel makrofag pada alveolus disebut makrofag alveolar. Dinding alveolus memiliki pori-pori yang disebut pori-pori Kohn. Pori-pori tersebut merupakan jalan keluar masuknya udara. Selain itu, alveolus dikelilingi oleh pembuluh kapiler darah.

Trakea

Trakea merupakan bagian yang menghubungkan paru-paru dengan laring (kotak suara) dan bronkus. Trakea tersusun dari jaringan tulang rawan, jaringan epitelium bersilia dan otot polos. Jaringan epitelium bersilia menghasilkan lendir yang berfungsi menyaring partikel asing agar tidak masuk ke dalam paru-paru.

Diafragma

Diafragma yang membantu kerja paru-paru dalam sistem pernafasan adalah diafragma thoraks/toraks. Tapi, kebanyakan orang hanya menyebut organ ini sebagai diafragma. Padahal di dalam tubuh manusia terdapat lima diafragma, yaitu diafragma thoraks, gendang telinga, iris, diafragma urogenital dan diafragme pelvis.

Diafragma thoraks berbentuk cembung pada bagian atas (rongga dada) dan cekung pada bagian bawah (rongga perut). Selain membantu kerja paru-paru, diafragma juga berfungsi untuk mencegah cairan asam lambung agar tidak mengalir ke faring dan trakea.

Sekadar pemberitahuan, bagian pada leher yang berhubungan dengan sistem pernafasan disebut trakea, yaitu tenggorokan. Sedangkan yang berhubungan dengan sistem pencernaan disebut esofagus, yaitu kerongkongan.

Fungsi lain dari diafragma adalah membantu proses pengeluaran materi dari tubuh, seperti muntah, feses dan urin.

Mekanisme Kerja Paru-Paru

Oksigen masuk melalui rongga hidung atau mulut dan masuk ke paru-paru melalui bronkus. Di dalam paru-paru oksigen berdifusi dengan kapiler-kapiler darah yang terdapat pada alveolus. Oksigen akan diikat oleh hemoglobin yang terdapat pada sel darah merah (eritrosit). Selanjutnya, oksigen diedarkan ke seluruh tubuh dan masuk ke dalam sel-sel untuk membantu proses metabolisme tubuh dan menghasilkan energi untuk otot.

Karena oksigen terus-menerus digunakan untuk oksidasi biologis, kadar oksigen di dalam jaringan pun menurun dan kadar karbon dioksida menjadi meningkat. Oleh karena itu, hemoglobin dengan mudah melepas oksigen dan mengikat karbon dioksida. Hemoglobin yang mengikat karbon dioksida menjadi karbominohemoglobin. Sebagian karbon dioksida diangkut oleh darah dalam bentuk ion karbonat dan bereaksi dengan air menjadi asam karbonat (H₂CO₃).

Di dalam alveolus terdapat enzim karbonat anhidrase yang dapat menguraikan asam karbonat. Ion Hidrogen (H) hasil penguraian asam karbonat akan diikat oleh globin dan ion karbonat (HCO₃^-) keluar dan diangkut oleh plasma darah. Kemudian oksigen dalam sel darah merah keluar dan berdifusi dengan karbon dioksida di dalam alveolus. Alveolus  banyak terdapat pembuluh kapiler darah yang akan mengangkut karbon dioksida untuk menuju jantung lalu menuju paru-paru dan diembuskan ke luar melalui rongga hidung.

Serba-Serbi Karbon Dioksida

Karbon dioksida dihasilkan dari metabolisme sel dalam tubuh. Karbon dioksida dihasilkan dari metabolisme sel dalam tubuh. Kandungan karbon dioksida dalam darah, yaitu lebih dari 90% berbentuk bikarbonat (HCO3) dan 10 % berbentuk karbon dioksida (CO2) dan asam karbonat (H2CO3). 

Tingkat karbon dioksida dalam tubuh dapat membantu mendiagnosis suatu penyakit, seperti masalah metabolisme, penyakit paru-paru dan gangguan ginjal. Untuk mengetahui tingkat karbon dioksida dalam tubuh adalah melalui pengambilan sampel darah dari pembuluh vena.

Kadar karbon dioksida yang terlalu tinggi di dalam darah (asidosis pernafasan) akan menyebabkan gangguan pada sistem pernafasan karena karbon dioksida tidak dapat dikeluarkan secara optimal. Hal ini biasa terjadi pada penderita asma, seseorang yang memiliki perlemahan otot-otot dada, penderita gangguan sistem saraf, obesitas, mengonsumsi obat penenang dan minuman beralkohol.

Selain itu, kadar karbon dioksida yang terlalu tinggi atau menumpuk akan mengakibatkan tubuh keracunan gas tersebut. Gejala yang terjadi ketika tubuh keracunan karbon dioksida, antara lain pusing, mual, muntah, detak jantung meningkat dan pernafasan menjadi lebih cepat. Pada kondisi yang lebih parah, akan menyebabkan kejang-kejang dan pingsan.

Faktor Yang Mempengaruhi Fungsi Paru-Paru

- Usia

Pada usia 20-40 tahun, paru-paru masih berfungsi dengan baik. Seiring bertambahnya usia, mekanisme kerja paru-paru semakin menurun.

- Jenis Kelamin

Sebagai organ ventilasi, kapasitas paru-paru pada laki-laki lebih tinggi 20-25 % daripada wanita karena ukuran paru-paru laki-laki lebih besar daripada wanita.

- Tinggi Badan

Seseorang yang memiliki tubuh tinggi, maka kapasitas paru-parunya lebih tinggi daripada yang bertubuh pendek.

-   Berat Badan

Seseorang yang memiliki berat badan berlebih (obesitas) akan menyebabkan jaringan adiposa (jaringan lemak) pada paru-paru kekurangan kapasitas udara karena tertutup lemak yang berlebih. Hal ini akan menyebabkan menurunnya fungsi paru-paru karena pembuluh darah kekurangan pasokan oksigen.

Artikel Terkait :
Sistem Pernafasan Pada Manusia