GETARAN, GELOMBANG, DAN BUNYI

A. Getaran
Getaran adalah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya.

 Perhatikanlah gambar di samping :

Bila gerakan dimulai dari A maka satu getaran menempuh lintasan A-B-C-B-A

Bila gerakan dimulai dari B maka satu getaran dapat diawali dengan gerakan ke kanan atau ke kiri (bebas) :

ke Kiri  lintasannya B-A-B-C-B dan ke kanan lintasannya B-C-B-A-B

Kalau C maka satu getarannya dengan mudah dapat ditentukan bukan ?

1. Amplitudo

Amplitudo didefinisikan sebagai simpangan getaran paling besar. dalam gambar di atas titik seimbangnya adalah B berarti amplitudo (simpangan maksimum)nya adalah BA dan BC. Dalam gelombang bunyi amplitudo mempengaruhi kuat lemahnya bunyi.

2. Periode dan Frekuensi

Periode ( T ) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran

Frekuensi ( f ) adalah banyaknya getaran tiap satuan waktu (sekon). Frekuensi mempengaruhi tinggi rendah bunyi.

keterangan : n = banyaknya getaran/elombang

                         t = waktu (s)

bila kalian perhatikan antara rumus periode ( T ) dan frekuensi ( f ) saling berkebalikan....jadi hubungan antara periode dan frekuensi dapat ditulis :

B. Gelombang

Gelombang adalah geteran yang berjalan.

Berdasarkan kebutuhan medium (tempat) perambatannya dibedakan menjadi 2 yakni :

• Gelombang mekanik, adalah gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. mediumnya dapat berupa udara, zat cair maupun zat padat. dan tidak dapat melalui ruang hampa.
• Gelombang Elektromagnetik, adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya, berarti gelombang elektromagnetik dapat melalui ruang hampa. Contohnya gelombang cahaya.

C. Gelombang Mekanik

gelomnag mekanik dibagi menjadi dua macam yakni gelombang tranversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Tranversal

adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah getarannya.

Perhatikan gambar di samping  :

gelombang merambat dari kiri kekanan sedangkan arah getarannya naik turun.

contoh gelombang tranversal :

gelombang tali, gelombang air  dll.

Hal2 yang perlu diperhatikan dalam gelombang tranversal ini :

• ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
• CDE dan GHI = lembah gelombang
• B, F, dan J = titik puncak gelombang
• D dan H = titik dasar gelombang
• ABCDE, EFGHI = satu gelombang

Satu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang. Jadi, gelombang transversal pada Gambar di atas terdiri atas 3 puncak gelombang dan 2 lembah gelombang. Dengan kata lain terdiri atas 2,5 gelombang.

Gelombang Longitudinal  

adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya sejajar terhadap arah getarannya.

Contohnya gelombang bunyi.

D. Cepat Rambat dan Panjang Gelombang

 v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)

 s = jarak yang ditempuh (m)

 t = waktu tempuh (s).

berarti rumus kecepatan ada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka menggunakan rumus v = s/t .

conoh soal :

diketahui sebuah gelombang seperti pada gambar  jika jarak tempuh = 10 m

a. berapa Amplitudonya?

b. berapa frekuensi dan periodenya ?

c. berapa panjang gelombangnya ?

d. berapa kecepatannya ?

a. Ampitudo (A) nya = 5 cm

b. frekuensi (f) = banyak gelombang/waktu = 2,5/1 = 2,5 Hz

    Periode (T) = waktu/banyak gelombang = 1/2,5 = 0,4 sekon

c. panjang gelombang = jarak tempuh/banyak gelombang = 10/2,5 =  4 m

d. karena yang dikethui dalam soal cukup banyak untuk mencari kecepatan dapat menggunakan 2 cara :

     cara I : kecepatan (v) = jaraktempuh (s) / waktu tempuh (t) = 10 / 1 = 10 m/s

    cara II : kecepatan(v) = panjang gelombang x frekuensi (f) = 4 x 2,5 = 10 m/s

E. Gelombang Bunyi

seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, bunyi merupakan bentuk dari gelombang tranversal (arah rambatan sejajar dengan arah getarannya). kuat lemah bunyi dipengaruhi Amplitudo dan tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi

Nada adalah bunyi yang teratur

Desah adalah bunyi yang tidak teratur

Timbre adalah warna bunyi

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya benda lain yang berfrekuensi sama dengan sebuah benda yang bergetar. contoh pantulan bunyi dalam kotak udara gitar mempunyai frekuensi yang sama....maka terjadi resonansi dan bunyi gitar menjadi lebih nyaring dari bunyi aslinya (petikan senar saja).

contoh lain resonansi :

ketika sebuah bandul digoyang maka bandul lain yang tidak digoyang namun memiliki panjang yang sama akan secara alami ikut bergoyang...hal ini karena bandul yang mempunyai panjang tali yang sama juga mempunyai frekuensi yang sama juga....sehingga terjadi resonansi

Hukum Marsenne

Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar dengan panjang senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne adalah sebagai berikut :

1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Pengelompokan bunyi berdasarkan frekuensinya :

1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat didengarkan oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba.

2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara  20 Hz - 20.000 Hz. bunyi jenis inilah yang dapat didengarkan oleh manusia.

3. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya  > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis ini adalan lumba2, jangkrik, anjing....dll

Pemantulan Bunyi

Jenis pemantulan bumi ada 2 yakni :

1. Gaung, adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti aslinya. Hal ini menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas.

Contoh

Bunyi asli           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :          mer - de - ka

mperistiwa seperti ini dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam suara seperti : gabus, kapas, wool, kardus dll.

2. Gema, adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. hal ini terjadi karena dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. misalnya pada suatu lembah atau gunung.

Contoh

Bunyi asli           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :                             mer - de - ka

Perhitungan Jarak Sumber Bunyi dengan Bidang Pantul

karena lintasan bunyi pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan bidang pantul sama dengan separuhnya

s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)

 Contoh :

Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung kedalaman laut tersebut...?

t   = 4 s
v  = 340 m/s
s  = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m

SISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA

Peredaran darah manusia merupakan peredaran darah tertutup dan ganda. Peredaran darah tertutup artinya dalam peredarannya darah selalu mengalir di dalam pembuluh darah. Peredaran darah ganda artinya dalam satu kali beredar, darah melalui jantung sebanyak dua kali sehingga terdapat peredaran darah besar dan peredaran darah kecil. 

Peredaran darah kecil yaitu peredaran darah yang dimulai dari jantung (bilik kanan) melaluli arteri pulmonalis menuju ke paru-paru, kemudian melalui vena pulmonalis kembali ke jantung (serambi kiri).

Peredaran darah besar yaitu peredaran darah dari jantung (bilik kiri) melalui aorta menuju ke seluruh tubuh, kemudian melalui vena cava kembali ke jantung (serambi kanan).

1. Alat Peredaran Darah

a. Jantung

Jantung berperan sebagai pemompa dalam sistem peredaran darah. Dua rongga atas yang disebut dengan serambi (atrium) dan dua rongga bawah yang disebut bilik (ventrikel). Jantung memiliki tiga katup yaitu katup vena semilunair yang terletak pada pangkal aorta(arteri besar),

katup valvula bikuspidalis yang terletak antara bilik (ventrikel) kiri dan serambi (atrium) kiri, serta valvula trikuspidalis yang terletak antara bilik (ventrikel) kanan dan serambi (atrium) kanan.

Saluran yang keluar dari jantung disebut arteri. Arteri yang berhubungan langsung dengan jantung  yaitu Arteri pulmonalis dan Aorta. Arteri pulmonalis membawa darah kaya CO2 menuju paru-paru dan aorta adalah arteri terbesar yang mengalirkan darah dari jantung(bilik/ventrikel kiri) menuju ke seluruh tubuh.

 Saluran yang menuju ke jantung disebut vena. Pada jantung terdapat tiga buah vena yang berhubungan langsung dengan jantung atrium yaitu vena cava superior, vena cava inferior dan vena pulmonalis. Vena cava superior adalah vena yang membawa darah dari organ tubuh bagian atas menuju ke jantung, vena cava inferior adalah vena yang membawa darah dari organ tubuh bagian bawah menuju ke jantung dan vena pulmonalis adalah vena yang membawa darah kaya oksigen dari paru-paru menuju ke jantung.

Tekanan darah pada orang dewasa yang normal adalah 120/80 mmHg. Nilai 120 mmHg menunjukkan tekanan darah saat ventrikel berkontraksi disebut tekanan sistol. Nilai 80 mmHg menunjukkan tekanan darah saat ventrikel relaksasi disebut tekanan diastol.

Bilik (ventrikel) kiri mempunyai lapisan yang paling tebal karena berfungsi mengedarkan arah dari jantung ke seluruh tubuh. Dan yang kedua ketebalannya adalah bilik (ventrikel) kanan karena tugasnya lebih ringan yaitu memompakan darah menuju paru-paru.

b. Pembuluh Darah

Pembuluh darah terdiri dari pembuluh darah nadi (arteri), pembuluh balik (vena), dan kapiler.

1) Arteri, Arah alirannya meninggalkan jantung. Darah dalam arteri kaya akan oksigen kecuali arteri paru-paru, letak pembuluh ini agak dalam dari permukaan kulit

2) Arteriole, merupakan pembuluh darah kecil yang menghubungkan kapiler dengan arteri.

3) Kapiler, berupa saluran tipis yang memungkinkan terjadi pertukaran zat antara darah dengan sel jaringan tubuh. Pada saat darah berada di kapiler, terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2). Oksigen dari darah berdifusi ke sel-sel tubuh sedangkan karbon dioksida dari selsel tubuh berdifusi ke dalam darah.

4) Venule, merupakan pembuluh darah kecil yang menghubungkan kapiler dengan vena.

5) Vena, berfungsi untuk mengalirkan darah dari kapiler menuju jantung. Dindingnya tipis dan kurang elastis. Arah aliran darah dalam vena menuju ke jantung. Darah di dalam vena kaya akan

CO2 kecuali vena paru-paru. Letak pembuluh vena dekat dengan permukaan kulit

2. Darah

Darah manusia berwarna merah karena mengandung hemoglobin. Hemoglobin berfungsi untuk mengankut oksigen  dan karbondioksida.

a. Plasma

merupakan bagian darah yang berupa cairan. Fungsinya mengangkut sari makanan ke seluruh tubuh. Selain itu di dalam plasma darah terdapat protein-protein yang mempunyai fungsi khusus. Protein dalam plasma antara lain berupa albumin  yang berfungsi untuk menjaga tekanan osmotik darah , globulin yang berfungsi membentuk antibodi, dan fibrinogen yang berfungsi untuk pembekuan darah. Bagian plasma darah yang berperan dalam sistem kekebalan disebut serum. Serum ini mengandung berbagai antibodi yang penting dalam sistem kekebalan tubuh.

b. Sel-Sel Darah

sel-sel darah merupakan bagian darah yang berupa padatan.yang terdiri dari :

1) Eritrosit(sel darah merah), berfungsi untuk mengangkut hemoglobin yang berperan sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida. Bentuk eritrosit bikonkaf dan tidak berinti. Eritrosit dibentuk di sumsum merah tulang pipa dan tulang pipih, Eritrosit yang telah tua dan rusak dirombak di dalam limpa.

2) Leukosit (sel darah putih), berfungsi dalam sistem pertahanan tubuh dan kekebalan, yaitu membunuh dan memakan mikroorganisme dan zat asing yang masuk ke dalam tubuh. Leukosit dibentuk di sumsum tulang dan kelenjar limfa. Bentuk leukosit tidak tetap karena bersifat amoeboid, diapedesis, dan fagositosis. Amoeboid artinya dapat bergerak bebas.  Diapedesis artinya dapat menembus dinding pembuluh kapiler. Fagositosis, yaitu dapat membunuh kuman dengan cara memakannya. Jumlah leukosit normal adalah 4.000 – 10.000 per mm³ darah. Saat terjadi infeksi, jumlahnya dapat melebihi 10.000 per mm³ darah yang disebut leukositosis. Jika kadar leukosit kurang dari 4.000 per mm³ disebut

menderita penyakit leukopenia. Misalnya karena infeksi penyakit AIDS. Jika kadar leukosit di atas 200.000 per mm³ disebut menderita kanker darah atau leukemia.

3) Trombosit, berperan dalam pembekuan darah ketika terjadi luka. Trombosit dibentuk di sumsum tulang belakang dan dapat hidup selama 8 hari. Bentuknya bulat atau lonjong dan tidak berinti. Skema Pembekuan darah :

Setiap komponen darah mempunyai fungsi tertentu, sehingga fungsi darah beraneka macam, yaitu sebagai berikut :

1) Sel-sel darah merah mengangkut oksigen dari paru-paru ke jantung dan ke seluruh tubuh.

2) Plasma darah, mengangkut sari makanan dari usus ke hati kemudian ke seluruh tubuh, urea dari hati ke ginjal untuk dikeluarkan bersama urin, dan hormon dari kelenjar endokrin ke seluruh tubuh.

3) Fagositosis, yaitu menelan kuman penyakit dan zat asing yang masuk dalam tubuh.

4) Limfosit menghasilkan antibodi untuk membunuh kuman dan antitoksin untuk menetralkan racun.

5) Melakukan pembekuan darah ketika terjadi luka. Yang berperan penting adalah trombosit.

6) Menjaga kestabilan suhu tubuh, yaitu berkisar pada 37°C walaupun suhu lingkungan berubah. Darah mampu menyebarkan energi panas secara merata ke seluruh tubuh.

3. Golongan Darah

Karl Landsteiner (1968 – 1947), seorang ahli dari Austria, menemukan cara penggolongan darah dengan sistem AB0. Menurut beliau, darah dapat dibedakan menjadi golongan darah A, B, AB, dan 0 (nol). Penentuan golongan darah berdasarkan kandungan Aglutinogen  (antigen) dan Aglutinin (antibodi) dalam darah. Aglutinogen merupakan protein dalam sel darah merah yang dapat digumpalkan oleh aglutinin. Ada dua jenis aglutinogen pada darah yaitu aglutinogen A dan aglutinogen B. Aglutinin merupakan protein di dalam plasma darah yang menggumpalkan aglutinogen. Aglutinin berfungsi sebagai zat antibodi. Terdapat dua macam aglutinin yaitu aglutinin α (alfa) dan aglutinin β (beta). Aglutinin α disebut juga serum anti A yang akan menggumpalkan aglutinogen A. Sedangkan aglutinin β disebut juga serum anti B yang akan menggumpalkan aglutinogen B.

Tranfusi darah adalah proses penyaluran darah dari orang satu ke orang yang lainnya. Donor berarti pemberi dalam tranfusi darah dan resipien berarti penerima dalam tranfusi darah.

 

Golongan darah 0 disebut donor universal, artinya secara teori dapat ditransfusikan ke semua golongan darah tanpa digumpalkan oleh resipien. Hal ini disebabkan karena golongan darah 0 tidak mengandung aglutinogen. Sedangkan golongan darah AB disebut resipien universal, karena secara teori dapat menerima transfusi darah dari golongan apa saja. Hal ini disebabkan karena golongan AB tidak mengandung aglutinin sehingga tidak akan menggumpalkan darah jenis apapun dari donor.

4. Sistem Peredaran Getah Bening

Fungsi sistem peredaran getah bening (limfa)adalah sebagai berikut :

1. Untuk sistem pertahanan tubuh.

2. Mengangkut kembali cairan tubuh, cairan plasma darah, sel darah putih yang berada di luar pembuluh darah, dan mengangkut lemak dari usus ke dalam sistem peredaran darah.

Cairan limfa mengandung sel-sel darah putih yang berfungsi mematikan kuman penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Cairan ini keluar dari pembuluh darah dan mengisi ruang antarsel sehingga membasahi seluruh jaringan tubuh.

Pembuluh limfa mempunyai banyak katup dan terdapat pada semua jaringan tubuh, kecuali pada sistem saraf pusat. Kelenjar limfa berfungsi untuk menghasilkan sel darah putih dan menjaga agar tidak terjadi infeksi lebih lanjut.

Alat tubuh yang mempunyai fungsi yang sama dengan kelenjar limfa yaitu limpa dan tonsil. Limpa merupakan sebuah kelenjar yang terletak di belakang lambung dan berwarna ungu. Fungsinya antara lain sebagai tempat penyimpanan cadangan sel darah, membunuh kuman penyakit, pembentukan sel darah putih dan antibodi, dan tempat pembongkaran sel darah merah

yang sudah mati.

Tonsil atau amandel terletak di bagian kanan dan kiri pangkal tenggorokan. Tonsil yang berada di belakang anak tekak yaitu di dalam rongga hidung disebut polip hidung. Fungsi tonsil adalah untuk mencegah infeksi yang masuk melalui hidung, mulut, dan tenggorokan.

5. Kelainan pada Peredaran Darah

Beberapa kelainan pada sistem peredaran darah adalah sebagai berikut :

a. Anemia, merupakan keadaan tubuh yang kekurangan hemoglobin atau sel darah merah. Kadar hemoglobin yang rendah menyebabkan tubuh kekurangan oksigen sehingga tubuh akan terasa lesu, kepala pusing, dan muka pucat. Perdarahan yang berat juga dapat mengakibatkan anemia. Selain itu anemia dapat terjadi akibat terganggunya produksi eritrosit.

b. Serangan jantung, ditandai dengan sakit pada bagian dada, gelisah, pucat, dan kulit terasa dingin. Serangan jantungnya hebat dan tidak segera mendapat pertolongan dapat menimbulkan gagalnya jantung memompa darah. Faktor-faktor yang meningkatkan resiko terkena serangan jantung adalah tekanan darah tinggi, kadar kolesterol tinggi, merokok, penyakit diabetes melitus, kegemukan, dan kurang olahraga.

c. Varises, yaitu pelebaran pembuluh vena terutama di bagian kaki. Pada varises yang parah, pembuluh vena tampak melebar dan berkelok-kelok. Varises disebabkan oleh cacat/kerusakan pada katup vena sejak lahir. Varises juga sering terjadi karena bertambahnya beban vena akibat terlalu banyak berdiri, kehamilan, dan sebagainya. Pelebaran vena pada bagian anus disebut wasir atau ambeian.

d. Tekanan darah rendah (hipotensi), yaitu keadaan tekanan darah yang di bawah normal. Gejala hipotensi adalah lesu, pusing, dan gangguan penglihatan, bahkan sampai pingsan. Penyebabnya dapat karena terlalu banyak meminum obat penurun tekanan darah, muntaber, dan pendarahan.

e. Tekanan darah tinggi (hipertensi), yaitu keadaan tekanan darah yang melebihi tekanan normal. Penyebab hipertensi adalah nikotin pada rokok, faktor keturunan, stress, kelebihan berat badan, kelebihan garam, kurang olahraga dan kelebihan obat-obatan.

SISTEM PERNAFASAN PADA MANUSIA

Sistem pernapasan pada manusia adalah sistem menghirup oksigen dari udara serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air. Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di lingkungan sekitar. Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida dan uap air. Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan.

Saluran pernapasan atau tractus respiratorius (respiratory tract) adalah bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai tempat lintasan dan tampat pertukaran gas yang diperlukan untuk proses pernapasan. Saluran ini berpangkal pada hidung atau mulut dan berakhir pada paru-paru.

1. Alat Pernapasan Manusia

Berikut adalah bagian-bagian organ alat pernapasan pada manusia.

1.1. Hidung (Cavum Nasalis)

Selain sebagai salah satu organ alat pernapasan manusia, hidung juga berfungsi sebagai salah satu dari 5 indera. Hidung berfungsi sebagai alat untuk menghirup udara, penyaring udara yang akan masuk ke paru-paru, dan sebagai indera penciuman.

1.2. Tekak (Faring)

Faring merupakan persimpangan antara rongga hidung ke tenggorokan (saluran pernapasan) dan rongga mulut ke kerongkongan (saluran pencernaan). Pada bagian belakang faring terdapat laring. Laring disebut pula pangkal tenggorok. Pada laring terdapat pita suara dan epiglotis atau katup pangkal tenggorokan. Pada waktu menelan makanan epiglotis menutupi laring sehingga makanan tidak masuk ke dalam tenggorokan. Sebaliknya pada waktu bernapas epiglotis akan membuka sehingga udara masuk ke dalam laring kemudian menuju tenggorokan.

1.3. Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berbentuk seperti pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. Di paru-paru trakea bercabang dua membentuk bronkus. Dinding tenggorokan terdiri atas tiga lapisan berikut.

1. Lapisan paling luar terdiri atas jaringan ikat.
2. Lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan. Trakea tersusun atas 16–20 cincin tulang rawan yang berbentuk huruf C. Bagian belakang cincin tulang rawan ini tidak tersambung
   dan menempel pada esofagus. Hal ini berguna untuk mempertahankan trakea tetap terbuka.
3. Lapisan terdalam terdiri atas jaringan epitelium bersilia yang menghasilkan banyak lendir. Lendir ini berfungsi menangkap debu dan mikroorganisme yang masuk saat menghirup udara.

Selanjutnya, debu dan mikroorganisme tersebut didorong oleh gerakan silia menuju bagian belakang mulut.

Akhirnya, debu dan mikroorganisme tersebut dikeluarkan dengan cara batuk. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk bersama udara pernapasan.

1.4. Cabang Tenggorokan (Bronkus)

Bronkus merupakan cabang batang tenggorokan. Jumlahnya sepasang, yang satu menuju paru-paru kanan dan yang satu menuju paru-paru kiri. Bronkus yang ke arah kiri lebih panjang, sempit, dan mendatar daripada yang ke arah kanan. Hal inilah yang mengakibatkan paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit. Struktur dinding bronkus hampir sama dengan trakea. Perbedaannya dinding trakea lebih tebal daripada dinding bronkus. Bronkus akan bercabang menjadi bronkiolus. Bronkus kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi dua bronkiolus.

1.5. Bronkiolus

Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi saluran yang semakin halus, kecil, dan dindingnya semakin tipis. Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan tetapi rongganya bersilia. Setiap bronkiolus bermuara ke alveolus.

1.6. Alveolus

Bronkiolus bermuara pada alveol (tunggal: alveolus), struktur berbentuk bola-bola mungil yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler-kapiler darah mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus.

1.7. Paru-paru

Paru-paru terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh siuatu sekat disebut diafragma. Paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah. Paru-paru diselimuti oleh suatu selaput paru-paru (pleura). Kapasitas maksimal paru-paru berkisar sekitar 3,5 liter.

Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang dewasa lebih kurang 500 nl. Setelah kita melakukan inspirasi biasa, kita masih bisa menarik napas sedalam-dalamnya. Udara yang dapat masuk setelah mengadakan inspirasi biasa disebut udara komplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml.
Setelah kita melakukan ekspirasi biasa, kita masih bisa menghembuskan napas sekuat-kuatnya. Udara yang dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa disebut udara suplementer, volumenya lebih kurang 1500 ml.

Walaupun kita mengeluarkan napas dari paru-paru dengan sekuat-kuatnya ternyata dalam paru-paru masih ada udara disebut udara residu. Volume udara residu lebih kurang 1500 ml. Jumlah volume udara pernapasan, udara komplementer, dan udara suplementer disebut kapasitas vital paru-paru.

2. Proses Pernapasan Manusia

Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut: rongga hidung > faring > trakea > bronkus > paru-paru (bronkiolus dan alveolus).

Proses pernapasan pada manusia dimulai dari hidung. Udara yang diisap pada waktu menarik nafas (inspirasi) biasanya masuk melalui lubang hidung (nares) kiri dan kanan selain melalui mulut. Pada saat masuk, udara disaring oleh bulu hidung yang terdapat di bagian dalam lubang hidung.

Pada waktu menarik napas, otot diafragma berkontraksi. Semula kedudukan diafragma melengkung keatas sekarang menjadi lurus sehingga rongga dada menjadi mengembang. Hal ini disebut pernapasan perut. Bersamaan dengan kontraksi otot diafragma, otot-otot tulang rusuk juga berkontraksi sehingga rongga dada mengembang. Hal ini disebut pernapasan dada.

Akibat mengembangnya rongga dada, maka tekanan dalam rongga dada menjadi berkurang, sehingga udara dari luar masuk melalui hidung selanjutnya melalui saluran pernapasan akhirnya udara masuk ke dalam paru-paru, sehingga paru-paru mengembang.

Setelah melewati rongga hidung, udara masuk ke kerongkongan bagian atas (naro-pharinx) lalu kebawah untuk selanjutnya masuk tenggorokan (larynx).

Setelah melalui tenggorokan, udara masuk ke batang tenggorok atau trachea, dari sana diteruskan ke saluran yang bernama bronchus atau bronkus. Saluran bronkus ini terdiri dari beberapa tingkat percabangan dan akhirnya berhubungan di alveolus di paru-paru.

Udara yang diserap melalui alveoli akan masuk ke dalam kapiler yang selanjutnya dialirkan ke vena pulmonalis atau pembuluh balik paru-paru. Gas oksigen diambil oleh darah. Dari sana darah akan dialirkan ke serambi kiri jantung dan seterusnya.

Selanjutnya udara yang mengandung gas karbon dioksida akan dikeluarkan melalui hidung kembali. Pengeluaran napas disebabkan karena melemasnya otot diafragma dan otot-otot rusuk dan juga dibantu dengan berkontraksinya otot perut. Diafragma menjadi melengkung ke atas, tulang-tulang rusuk turun ke bawah dan bergerak ke arah dalam, akibatnya rongga dada mengecil sehingga tekanan dalam rongga dada naik. Dengan naiknya tekanan dalam rongga dada, maka udara dari dalam paru-paru keluar melewati saluran pernapasan.

Ringkasan jalannya Udara Pernapasan:

1. Udara masuk melalui lubang hidung
2. melewati nasofaring
3. melewati oral farink
4. melewati glotis
5. masuk ke trakea
6. masuk ke percabangan trakea yang disebut bronchus
7. masuk ke percabangan bronchus yang disebut bronchiolus
8. udara berakhir pada ujung bronchus berupa gelembung yang disebut alveolus (jamak: alveoli)

3. Bagian-Bagian Sistem Pernapasan Pada Manusia

Berikut adalah bagian-bagian anatomi sistem pernapasan pada manusia. Semua penjelasannya menggunakan Bahasa Indonesia.

Berdasarkan gambar sistem pernapasan tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa sistem pernapasan pada manusia terdiri dari:

1. Hidung
2. Rongga hidung
3. Concha
4. Langit-langit lunak
5. Pharink
6. Larink
7. Trakea
8. Rongga pleura
9. Paru-paru kanan
10. Paru-paru kiri
11. Tulang rusuk
12. Otot intercosta
13. Diafragma

4. Jenis-Jenis Pernapasan Pada Manusia

Jenis-jenis pernapasan pada manusia dibagi menjadi dua jenis. Yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

4.1. Pernapasan Dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

Mekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut:

Otot antar tulang rusuk (muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi --> tulang rusuk terangkat (posisi datar) --> Paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara luar masuk ke paru-paru.

Mekanisme ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut:

Otot antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru-paru menyusut --> tekanan udara dalam paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.

4.2. Pernapasan Perut

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

Mekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut:

sekat rongga dada (diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung menjadi mendatar --> paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk

Mekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut:

otot diafraghma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru-paru mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru.

5. Penyakit Sistem Pernapasan pada Manusia

Sistem pernapasan manusia yang terdiri atas beberapa organ dapat mengalami gangguan. Gangguan ini biasanyaberupa kelainan,  penyakit, atau karena ulah manusia itu sendiri (seperti merokok). Penyakit atau gangguan yang menyerang sistem pernapasan ini dapat menyebabkan terganggunya proses pernapasan.

5.1. Asma

Asma adalah gangguan pada organ pernapasan berupa penyempitan saluran pernapasan akibat reaksi terhadap suatu rangsangan tertentu. Hal-hal yang dapat memicu timbulnya serangan asma diantaranya  seperti serbuk sari bunga, debu, bulu binatang, asap, udara dingin dan olahraga.

Pengobatan yang tepat dan teratur dapat membantu penderita. Serangan asma juga  dapat dicegah jika faktor pemicunya diketahui dan bisa dihindari. Serangan yang dipicu oleh olah raga bisa dihindari dengan meminum obat sebelum melakukan olah raga.

5.2. Bronkhitis

Bronkitis adalah suatu peradangan pada bronkus (saluran udara ke paru-paru).

Penyakit ini biasanya bersifat ringan dan pada akhirnya akan sembuh sempurna, tetapi pada penderita yang memiliki penyakit menahun (misalnya penyakit jantung atau penyakit paru-paru) dan pada usia lanjut, bronkitis bisa bersifat serius. Serangan bronkitis berulang bisa terjadi pada perokok dan penderita penyakit paru-paru dan saluran pernafasan menahun. Infeksi berulang bisa juga merupakan akibat dari:

5.3. Influenza

Influenza atau flu adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus influenza. Penyakit ini ditularkan melalui udara melalui bersin dari si penderita. Penyakit ini tidak hanya menyerang manusia, burung, dan binatang mamalia seperti babi dan orang utan juga dapat terserang flu.

Pada manusia, gejala umum yang terjadi adalah demam, sakit tenggorokan, sakit kepala, hidung tersumbat dan mengeluarkan cairan, batuk, lesu serta rasa tidak enak badan. Dalam kasus yang lebih buruk, influensa juga dapat menyebabkan terjadinya pneumonia, yang dapat mengakibatkan kematian terutama pada anak-anak dan orang berusia lanjut.

Masa penularan hingga terserang penyakit ini biasanya adalah 1 sampai 3 hari sejak kontak dengan hewan atau orang yang influensa.

Penderita dianjurkan agar mengasingkan diri atau dikarantina agar tidak menularkan penyakit hingga mereka merasa lebih sehat.

5.4. Flu burung

Flu burung atau  avian influenza adalah penyakit menular yang disebabkan oleh virus yang biasanya menjangkiti burung dan mamalia. Penyebab flu burung adalah virus influensa tipe A yang menyebar antar unggas. Virus ini kemudian ditemukan mampu pula menyebar ke spesies lain seperti babi, kucing, anjing, harimau, dan manusia.

Virus ini dapat menular melalui udara ataupun kontak melalui makanan, minuman, dan sentuhan. Namun demikian, virus ini akan mati dalam suhu yang tinggi. Oleh karena itu daging, telur, dan hewan harus dimasak dengan matang untuk menghindari penularan. Kebersihan diri perlu dijaga pula dengan mencuci tangan dengan antiseptik. Kebersihan tubuh dan pakaian juga perlu dijaga.

Virus dapat bertahan hidup pada suhu dingin. Bahan makanan yang didinginkan atau dibekukan dapat menyimpan virus. Tangan harus dicuci sebelum dan setelah memasak atau menyentuh bahan makanan mentah.

Unggas sebaiknya tidak dipelihara di dalam rumah atau ruangan tempat tinggal. Peternakan harus dijauhkan dari perumahan untuk mengurangi risiko penularan.

Gejala umum yang dapat terjadi adalah demam tinggi, keluhan pernafasan dan (mungkin) perut. Perkembangan virus dalam tubuh dapat berjalan cepat sehingga pasien perlu segera mendapatkan pengobatan.

5.5. Flu babi (Swine influenza)

Flu babi  adalah kasus-kasus influensa yang disebabkan oleh virus Orthomyxoviridae yang biasanya menyerang  babi. Flu babi menginfeksi manusia tiap tahun dan biasanya ditemukan pada orang-orang yang bersentuhan dengan babi, meskipun ditemukan juga kasus-kasus penularan dari manusia ke manusia. Gejala virus termasuk demam, disorientasi, kekakuan pada sendi, muntah-muntah, dan kehilangan kesadaran yang berakhir pada kematian

Menurut Pusat Pengawasan dan Pencegahan Penyakit di Amerika Serikat, gejala influensa ini mirip dengan influensa. Gejalanya seperti demam, batuk, sakit pada kerongkongan, sakit pada tubuh, kepala, panas dingin, dan lemah lesu. Beberapa penderita juga melaporkan buang air besar dan muntah-muntah.

5.6. Asbestosis

Asbestosis adalah suatu penyakit saluran pernapasan yang terjadi akibat menghirup serat-serat asbes, dimana pada paru-paru terbentuk jaringan parut yang luas. Asbestos terdiri dari serat silikat mineral dengan komposisi kimiawi yang berbeda. Jika terhisap, serat asbes mengendap di dalam dalam paru-paru, menyebabkan parut. Menghirup asbes juga dapat menyebabkan penebalan pleura (selaput yang melapisi paru-paru).

Menghirup serat asbes bisa menyebabkan terbentuknya jaringan parut (fibrosis) di dalam paru-paru. Jaringan paru-paru yang membentuk fibrosis tidak dapat mengembang dan mengempis sebagaimana mestinya. Beratnya penyakit tergantung kepada lamanya pemaparan dan jumlah serat yang terhirup.

Gejala asbestosis muncul secara bertahap dan baru muncul hanya setelah terbentuknya jaringan parut dalam jumlah banyak dan paru-paru kehilangan elastisitasnya.

5.7. Faringitis

Faringitis adalah suatu penyakit peradangan yang menyerang tenggorokkan atau faring. Kadang juga disebut sebagai radang tenggorokan. Radang ini bisa disebabkan oleh virus atau kuman, pada saat daya tahan tubuh  lemah. Pengobatan dengan antibiotika hanya efektif apabila karena terkena kuman. Kadangkala makan makanan yang sehat dengan buah-buahan yang banyak, disertai dengan vitamin bisa menolong.

5.8. TBC

Penyakit TBC dapat menyerang siapa saja (tua, muda, laki-laki, perempuan, miskin, atau kaya) dan dimana saja. Setiap tahunnya, Indonesia bertambah dengan seperempat juta kasus baru TBC dan sekitar 140.000 kematian terjadi setiap tahunnya disebabkan oleh TBC. Bahkan, Indonesia adalah negara ketiga terbesar dengan masalah TBC di dunia.

Penyakit TBC adalah suatu penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Mikobakterium tuberkulosa. Bakteri ini berbentuk batang dan bersifat tahan asam sehingga dikenal juga sebagai Batang Tahan Asam (BTA).

Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh Robert Koch pada tanggal 24 Maret 1882, sehingga untuk mengenang jasanya bakteri tersebut diberi nama baksil Koch. Bahkan, penyakit TBC pada paru-paru kadang disebut sebagai Koch Pulmonum (KP).

Penyakit TBC biasanya menular melalui udara yang tercemar dengan bakteri Mikobakterium tuberkulosa yang dilepaskan pada saat penderita TBC batuk, dan pada anak-anak sumber infeksi umumnya berasal dari penderita TBC dewasa. Bakteri ini bila sering masuk dan terkumpul di dalam paru-paru akan berkembang biak menjadi banyak (terutama pada orang dengan daya tahan tubuh yang rendah), dan dapat menyebar melalui pembuluh darah atau kelenjar getah bening. Oleh sebab itulah infeksi TBC dapat menginfeksi hampir seluruh organ tubuh seperti: paru-paru, otak, ginjal, saluran pencernaan, tulang, kelenjar getah bening, dan lain-lain, meskipun demikian organ tubuh yang paling sering terkena yaitu paru-paru.

5.9. Emfisema

Emfisema disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap didalamnya.

Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru ini.

Gejala emfisema:

• Sesak napas dalam waktu lama dan tidak dapat disembuhkan dengan obat pelega yang biasa digunakan penderita sesak napas.
• Nafsu makan yang menurun dan berat badan yang menurun juga biasa dialami penderita emfisema.

Pencegahan dan solusi: Menghindari asap rokok adalah langkah terbaik untuk mencegah penyakit ini. Berhenti merokok juga sangat penting.

5.10. Kanker Paru-Paru

Kanker paru-parumerupakan pembunuh pertama dibandingkan kanker lainnya. Kanker dapat tumbuh di jaringan ini dan dapat menyebar ke bagian lain. Penyebab utamanya adalah asap rokok yang mengandung banyak zat beracun dan dihisap masuk ke paru-paru dan telah terakumulasi selama puluhan tahun menyebabkan mutasi pada sel saluran napas dan menyebabkan terjadinya sel kanker. Penyebab lain adalah radiasi radio aktif, bahan kimia beracun, stres atau faktor keturunan.

Gejala: Batuk, sakit pada dada, sesak napas, batuk berdarah, mudah lelah dan berat badan menurun. Tetapi seperti pada jenis kanker lainnya, gejala umumnya baru terlihat apabila kanker ini sudah tumbuh besar atau telah menyebar.

Pencegahan dan solusi: Menghindari rokok dan asap rokok juga banyak mengkonsumsi makanan bergizi yang banyak mengandung antioksidan untuk mencegah timbulnya sel kanker.

5.11. Pneumonia

Penyebab: Pneumonia merupakan infeksi yang terjadi pada jaringan paru (parenkim) yang disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur. Umumnya disebabkan oleh bakteri streptokokus (Streptococcus) dan bakteri Mycoplasma pneumoniae.

Gejala: Batuk berdahak dengan dahak kental dan berwarna kuning, sakit pada dada, dan sesak napas juga disertai demam tinggi.

Pencegahan dan solusi: Selalu memelihara kebersihan dan menjaga daya tahan tubuh tetap kuat dapat mencegah agar bakteri tidak mampu menembus pertahanan kesehatan tubuh. Biasakan untuk mencuci tangan, makan makanan bergizi atau berolahraga secara teratur.

Pengobatan: Apabila telah menderita pneumonia, biasanya disembuhkan dengan meminum antibiotik.