Sistem Respirasi

Secara fungsional, saluran pernafasan dapat dibagi dalam bagian penghantar, yang terdiri dari rongga-rongga dan pipa-pipa yang membawa udara dari luar tubuh ke semua bagian paru-paru, dan suatu bagian pernapasan yang terdiri dari bagian-bagian di dalam paru-paru dimana terjadi pertukaran gas antara udara dan darah.

Secara anatomis, jalan lalu-lintasnya terdiri dari bangunan-bangunan di luar paru-paru (hidung, nasofaring, larink, trakea, dan bronki utama) dan di dalam paru-paru (bronki kecil, bronkioli, bronkioli terminal). Setiap bronkiolus terminal berakhir dalam beberapa bronkiolus pernapasan yang menjadi tanda tempat masuk ke dalam bagian pernapasan dari paru-paru. Tiap bronkiolus pernapasan bercabang menjadi dua sistem saluran-saluran alveolar dan alveolus-slveolus di mana terjadi pertukaran gas.

Secara embriologi, primodium saluran pernapasan lahir sebagai tunas kecil dari dinding ventral usus depan. Dengan mulainya pernapasan pada saat kelahiran, ujung-ujung dari bronkiolus terminal itu berkembang menjadi saluran alveoler dan alveolus-slveolus, dan enam pasang cabang lagi ditambahkan.

Pernapasan, merentangkan paru-paru dan memelihara jalan udara yang lemah ini tetap terbuka, penguatan dindingnya kemudian tidak lagi diperlukan. Adanya tekanan otot dikendalikan oleh sistem saraf parasimpatik, dan perubahan-perubahan dalam tekanan selama batuk dan udara dingin, bekerja sebagai alat protektif untuk jalan lintas paru-paru.

Fungsi pernapasan meliputi pertukaran gas anrata cairan jaringan, plasma, dan ruang-ruang udara dalam paru-paru. Udara dalam sistem pernapasan harus dibasahi, disaring, dan dipanasi untuk memungkinkan berfungsinya bagian-bagian komponennya dengan baik. Sekresi yang sama bekerja untuk membasahi udara dan juga melarutkan molekul-molekul tertentu, yang diamati sebagai bau dengan banruan organ pencium (organ olfactory) dalam jalan lintasan hidung. Organ pembau berfungsi untuk memperingatkan organismenya tentang adanya zat-zat beracun dalam udara.

Bagian atas saluran pernapasan

Jalan lalu-lintas Hidung

Hidung terdiri dari dua jalan lalu-lintas yang terpisah oleh sekat hidung (nasal septum) yang mengandung tulang rawan. Tiap jalan lalu-lintas dimulai dari lubang hidung luar (eksternal nares) sebagai suatu infleksi (pembengkokan) epitel berlapis gepeng yang berkeratin dari sayap (alae) hidung. Bagian yang terinfleksi membentuk vestibule (serambi muka)  yang tertutup oleh banyak rambut (vibrissae). Di daerah ini juga terdapat kelenjar sebakeosa dan sejumlah besar kelenjar keringat.

Papila-papila jaringan penyambung adalah dalam dan dapat dilihat kelenjar serosan dan mukosa campuran yang terpencar. Di daerah posterior dari vestibule, epitelnya menjadi non keratin, atau hanya membentuk bintik-bintik kecil epitel keratin yang tidak berambut. Yang terakhir ini menunjukkan awal dari bagian jalan hidung yang disebut bagian pernapasan yang pada gilirannya berakhir dalam suatu lubang kecil yang disebut koana yang menuju ke nasofaring.

Bagian pernapasan dari tiap jalan hidung meliputi sinus-sinus organ pencium, ketiga konka, termasuk meatus-meatus, dan permukaan atas dari langit-langit keras. Lamina propria yang ada di bawahnya yang tersusun dari serat-serat elastis dan kolagen, menempel pada perikordium tetangganya. Selaput sinus menampakkan dua atau tiga deretan nukleus dan beberapa sel piala (goblet).

Nasofarings

Pada bagian-bagian nasofarings yang tidak mempunyai kontak dengan permukaan lainnya, epitelnya berupa berlapis toraksemu, bersilia, dan lamina proprianya mengandung kelenjar-kelenjar campuran atau seromukosa. Pada zona-zona peralihan tertentu, mungkin terdapat epitel berlapis torak tetapi ia tidak mudah dibedakan dari jenis berlapis-semu. Pada bagian atas dan belakang dari nasofarings terdapat banyak agregasi (kumpulan) sel-sel limfoid yang mungkin merupakan perluasan dari tonsila-tonsila farings atau adenoid.

Agregasi serupa yang membentuk tonsila tuba dijumpai di sekeliling tempat masuknya tuba eustachius ke dalam nasofarings. Kira-kira dibawah tempat terdapatnya tonsila, dinding belakang nasofarings tertutup dengan epitel berlapis gepeng tanpa keratinisasi, dengan sejumlah besar papila rendah. Permukaan atas langit-langit lunak dan uvula juga mempunyai epitel berlapis gepeng tanpa keratinisasi.

Larings

Bagian paling atas dari larings dikenal sebagai epiglotis. Permukaan lingual atau permukaan depan dari epiglotis ini tertutup dengan epitel berlapis gepeng tanpa keratinisasi dan mempnuyai banyak kelenjar seromukosa dalam lamina proprianya, khususnya dekat sambungan dengan dasar lidah.

Bagian atas permukaan belakang epiglotis tertutup dengan epitel berlapis gepeng tanpa keratinisasi yang berbaur ke dalam zona peralihan dan tampak sebagai epitel torak berlapis bersilia. Bagian bawah permukaan belakang mempunyai epitel torak berlapis semu yang bersilia, yang menampakkan sel-sel piala dan dekat dasar terlihat tunas-tunas gepeng (taste buds) yang terpencar.

Lamina proprianya meliputi beberapa unit mukosa dan serosa. Daerah antara kedua permukaan itu diduduki oleh tulang rawan yang luas sekali dan mengandung beberapa serat elastis tebal yang disebut tulang rawan elastis. Pada epiglotis beberapa hewan tulang rawannya dapat mempunyai suatu zona sentral yang terinvasi oleh sel-sel lemak. Akan tetapi tidak terdapat perikondria dalam zona invasi itu.

Epitel dari tali vokal (vocal cord) yang sebenarnya adalah dari jenis berlapis gepeng tanpa keratinisasi dan tidak mempunyai kelenjar lendir dalam lamina proprianya. Di sebelah atas dan bawah tali-tali vokal, epitelnya merupakan jenis torak berlapis-semu bersilia dengan sel-sel piala dan banyak kelenjar lendir terdapat dalam lamina proprianya. Di daerah ini kadang-kadang dijumpai beberapa petak jenis berlapis gepeng.

Bagian bawah saluran pernapasan

Trakea

Trakea terdiri dari mukosa, submukosa, dan suatu lapisan tulang rawan dan otot yang bersesuaian dengan muskularis dari saluran pencernaan.

Mukosa terdiri dari :

Suatu epitel berlapis torak-semu bersilia dengan sejumlah besar sel-sel piala yang dibatasi oleh membran dasar yang mencolok yang merupakan bagian dari lamina propria yang terutama terdiri dari jaringan retikuler atau areoler yang mengandung banyak serat elastis. Di pinggiran luar lamina propria, serat-serat elastis kasar tersusun secara membujur untuk membentuk suatu membran atau lamina elastik yang relatif padat. Pada epitel dijumpai petak-petak kecil jenis berlapis gepeng.

Submukosa

Merupakan jaringan areolar. Ia mengandung sel-sel lemak, pembuluh darah, dan bagian-bagian sekresi dari kelenjar-kelenjar campuran dengan beberapa unit memeperlihatkan bulan sabit serosa yang mencolok.

Pada irisan melintang, trakea tulang rawan

Tampak sebagai suatu bulan sabit tunggal berbentuk C atau U dengan ujung atau canggahnya yang terbuka ke arah belakang esofagus. Di daerah antara tulang rawan itu terdapat pita membujur dari jaringan penyambung padat yang ulet, yang berbaur dengan perikondria dari tulang rawan itu. Pada hewan-hewan tua beberapa tulang rawan dapat terlihat mengandung serat atau tampak mengapur sebagaian.

Bronkus

Bronkus-bronkus ekstrapulmoner (di luar paru-paru) atau bronkus-bronkus primer, secara histologis adalah identik dengan trakea dalam semua rincian praktis kecuali besarnya. Dalam paru-paru, tulang rawan bronkus itu tersusun dalam suatu rangkaian plat berbentuk bulan sabit yang saling bertumpang tindih, yang sepenuhnya melingkari struktur itu.

Bronkus-bronkus intrapulmoner (di dalam paru-paru) berbeda dari trakea yaitu :  Membran elastis dari lamina propria trakea diganti dengan suatu lapisa otot polos yang melingkari epitel dan lamina propria yang elastis dan mengandung serat. Kelenjar mukosa dan seromukosa lebih banyak terdapat dan lebih luas penyebarannya di dalam bronkus-bronkus daripada di trakea dan sering meluas menembus otot dan di antara plat-plat tulang rawan yang berbatasan. Tulang rawan tunggal yang berbentuk bulan sabit diganti oleh gelangan konsentris dari bulan sabit yang saling bertumpang-tindih. Ini akhirnya diganti oleh kumpulan tulang rawan kecil tak teratur yang makin mengecil sampai tubula-tubula kehabisan tulang rawan.

Bronkiolus

Bronkiolis tidak mengandung kelenjar atau tulang rawan. Lumennya dilapisi oleh epitel selapis torak bersilia yang tidak mempunyai sel-sel piala. Lamina proprianya elasts dan tpis dan dikelilingi oleh pita-pita oto polos yang terpilin longgar dari jenis yang sama dengan yang terdapat dalam bronkus. Dalam bagian pertama dari bronkiolus pernapasan epitelnya dari jenis torak rendah bersilia atau jenis kubus. Pada sebelah distal, epitelnya menjadi kubus tidak bersilia. Lamina proprianya merupakan suatu lapisan tipis dari serat-serat retikuler, kolagen dan elastis yang berhamburan.

Pita-pita ototnya yang berbentk spiral mencolok sekali, tetapi diantara pita-pita otot yang berbatasan di daerah tiadanya lamina propria, dapat dilihat dinding-dinding tipis yang tersusun dari epitel selapis kubus yang bertumpu pada beberapa serat elastis berpilin. Di samping itu, alveolus pernapasan dapat tumbuh sebagai kantung-kantung tubula dinding itu. Dekat dengan ujung akhir mereka, bronkiolus pernapasan melebar dan melahirkan dua atau lebih saluran alveolar.

Saluran alveolar adalah serupa dengan bronkiolus pernapasan yang merupakan tempat darimana mereka bercabang. Dinding salurannya mempunyai begitu banyak lubang ke dalam alveolus-alveolus sehingga dinding itu tampak tidak kontinu. Sedikit sekali dari serat-serat otot spiral yang bercabang itu terlihat sekeliling lubang yang menuju ke dalam alveolus atau kamar-kamar yang menuju ke alveolus itu.

Alveolus

Dalam alveolus paru-paru terdapat epitel pernapasan dan jaringan elastis. Ketika pernapasannya dimulai, pada saat kelahiran, beberapa dari epitel memanjang ke dalam bentuk plat-plat tipis yang telah dilukiskan sebelumnya dalam pembahasan ini. Akan tetapi, sudut-sudut antara alveolusnya, tersisa daerah dimana sel-selnya tidak pipih. Jaringan penyambung sekelilingnya mengecil menjadi suatu anyaman serat elastis dan beberapa fibrosa diantara alveolusnya.

Pada mikroskop cahaya dapat diamati adanya kapiler-kapiler dan jaringan penyambung antaa ruang udara dari alveolus-alveolus yang berbatasan. Struktur halus dari dinding alveolar sekarang telah dipecahkan dan telah ditunjukkan terdiri dari 3 jenis dasar sel, yaitu :

Sel yang paling besar jumlahnya dari dinding alveolar adalah sel endotel dan kapiler. Nukleus dari sel-sel ini biasanya lebih kecil dan lebih memanjang daripada nukleus sel-sel epitel.

Sel epitel tipis yang memanjang (sel-sel alveolar gepeng) berpautan tepat satu sama lain dan membentuk suatu lapisan kontinu dari ruang-ruang alveolar. Lapisan ini begitu tipis sehingga tidak terlihat pada tingkat mikroskop cahaya. Sitoplasmanya tidak mempunyai retikulum endoplasma tetapi mengandung berbagai organel lainnya.

Sel alveolar besar ternyata epitel. Mereka kubus atau bulat dan lebih sedikit daripada sel alveolar gepeng. Biasanya terdapat pada sambungan dinding-dinding beberapa alveolus, tetapi dapat juga merupakan bagian dari kantung udara. Mereka jauh lebih besar daripada sel epitel gepeng.

Dinding antara udara alveolar dan darah adalah luar biasa tipis dan terdiri dari endotel kapiler, suatu ruanh jaringan penyambung, membran dasar dari kapiler dan epitel alveolar. Pada irisan alveolus yang lebih tebal, lamina basal dari kapiler dan sel-sel epitel terpisah oleh serat-serat retikuler dan elastik yang cenderung meningkatkan kelenturan dindingnya. Fibroblas dan sel-sel lain dapat dijumpai dalam bagian-bagian dinding yang paling tebal. Unit fungsional paru-paru adalah bronkiolus pernapasan dengan saluran alveolar dan alveolus terminalnya yang bercabang.