Paru-Paru—Rancangan yang Menakjubkan

ANDA dapat bertahan tanpa makanan untuk beberapa minggu. Anda dapat hidup tanpa air untuk beberapa hari. Tetapi jika Anda menahan nafas, rasa tidak nyaman yang hebat muncul beberapa detik kemudian. Kekurangan oksigen selama empat menit saja dapat mengakibatkan kerusakan otak dan kematian. Ya, oksigen adalah kebutuhan utama tubuh manusia!

Mungkin Anda tidak dapat berbuat banyak untuk mengendalikan mutu udara yang Anda hirup. Namun, Anda butuh udara, dan Anda membutuhkannya sekarang. Bagaimana Anda dapat bertahan sewaktu udara terlalu dingin atau terlalu panas atau terlalu kering atau terlalu kotor? Bagaimana Anda menyaring oksigen—si penunjang kehidupan—dari udara sedemikian, dan bagaimana oksigen mencapai setiap bagian tubuh Anda? Bagaimana Anda membuang gas karbondioksida dari tubuh Anda? Berterimakasihlah atas rancangan yang menakjubkan yang memungkinkan semua ini terlaksana, paru-paru Anda.

Sekilas Pandang tentang Paru-Paru

Paru-paru Anda adalah dua organ pernapasan utama. Letaknya ideal, tepat di bawah tulang rusuk, mengapit jantung. Paru kanan Anda mempunyai tiga keping, atau lobus, dan paru kiri Anda mempunyai dua lobus. Masing-masing lobus tidak tergantung pada lobus lainnya. Karenanya, para ahli bedah dapat mengangkat lobus yang sakit tanpa mengorbankan lobus lain yang masih berfungsi. Sepintas bentuk jaringan paru-paru mirip karet busa.

Paru-paru memanjang ke bawah sampai ke diafragma, lembaran otot yang kuat yang memisahkan rongga dada dengan rongga perut. Diafragma adalah otot pernapasan terpenting, yang menyumbang kepada gerakan mengempis dan mengembang dari paru-paru. Dari diafragma, paru-paru meluas ke atas mencapai bagian bawah leher. Suatu selaput tipis menyelimuti setiap paru-paru. Selaput ini, atau pleura, juga melapisi dinding dada bagian dalam. Ruang di antara dua lembar selaput pleura berisi cairan pelumas. Cairan ini memungkinkan paru-paru serta tulang rusuk untuk bergerak dengan mudah selama bernapas, tanpa gesekan.

Kira-kira 25 sampai 30 jenis sel paru-paru yang berbeda telah diketahui oleh para ilmuwan. Beragam otot dan saraf, tulang dan tulang rawan, pembuluh darah, cairan, hormon, dan zat kimia, semuanya berperan penting dalam kegiatan paru-paru. Meskipun berbagai aspek paru-paru masih belum diketahui sepenuhnya oleh para ilmuwan, marilah kita berkenalan dengan beberapa bentuk yang telah dikenal.

”Pohon” Saluran Napas

Sistem pernapasan Anda pada dasarnya adalah seperangkat pipa dan terusan yang saling berhubungan. Sebelum udara mencapai paru-paru Anda, ia telah menempuh suatu perjalanan panjang. Mula-mula, udara mengalir melalui hidung atau mulut ke dalam faring, atau tenggorokan. Faring digunakan untuk menelan makanan, juga untuk bernapas. Untuk mencegah makanan dan minuman memasuki saluran pernapasan Anda, sebuah penutup mungil yang dapat bergerak dikenal sebagai epiglotis menutup jalan masuk saat Anda menelan.

Kemudian udara melewati laring, tempat pita suara Anda. Berikutnya adalah trakhea atau batang tenggorokan sepanjang 11,5 sentimeter, yang di sepanjangnya diperkuat oleh 20 tulang rawan berbentuk huruf C. Batang tenggorokan kemudian bercabang menjadi dua pipa sepanjang dua setengah sentimeter yang dikenal sebagai bronkhus utama. Sebuah bronkhus masuk ke paru kiri, yang lain masuk ke paru kanan. Di dalam paru-paru, pipa-pipa ini terbagi-bagi menjadi lebih banyak cabang.

Pembagian cabang ini masih terus berlanjut di dalam paru-paru hingga terbentuk sebuah bangun menyerupai pohon, dengan batang, cabang-cabang dan ranting-ranting. Tentu saja, pada setiap pembagian cabang saluran pernapasan semakin menyempit. Udara selanjutnya memasuki cabang-cabang kecil, sebuah jaringan miniatur yang disebut bronkhiolus, masing-masing berdiameter 1 milimeter. Bronkhiolus bahkan menuju ke pembuluh-pembuluh yang lebih kecil, yang mengirim udara ke sekitar 300 juta kantong udara kecil bernama alveoli. Kantong-kantong udara ini ditata berkelompok dan menyerupai setandan anggur atau balon-balon kecil yang tergantung. Di sinilah sistem yang menyerupai pohon berakhir dan udara mencapai tujuan akhirnya.

Ambang Pintu Terakhir

Saat mencapai ambang pintu terakhir, udara yang Anda hirup diserap masuk menembus dinding-dinding alveoli yang sangat tipis. Mereka berukuran 0,5 mikron. Tebal kertas yang digunakan untuk mencetak majalah ini kira-kira 150 kali dinding alveoli!

Setiap alveoli yang sangat tipis ini dilapisi suatu jaringan pembuluh darah yang dikenal dengan pembuluh kapiler paru-paru. Pembuluh-pembuluh kapiler ini begitu sempitnya sehingga hanya satu sel darah merah yang dapat melewatinya dalam satu waktu! Dan dinding-dindingnya begitu tipis sehingga karbondioksida dalam darah dapat meresap ke dalam alveoli. Oksigen, sebaliknya, lewat melalui arah yang berlawanan: Ia keluar dari alveoli untuk diserap oleh sel-sel darah merah.

Setiap sel darah merah, atau sel-sel darah, berbaris meninggalkan pembuluh-pembuluh kapiler selama tiga perempat detik. Waktu ini lebih dari cukup bagi karbondioksida dan oksigen untuk bertukar tempat. Gerakan gas ini merupakan proses yang dikenal sebagai difusi. Darah yang mengandung oksigen kemudian memasuki pembuluh darah balik (vena) yang lebih besar di paru-paru, akhirnya mencapai sisi kiri jantung, tempat memompa darah ke seluruh tubuh sebagai bahan bakar kehidupan. Seluruhnya, dibutuhkan hanya satu menit bagi seluruh darah dalam tubuh Anda untuk melewati rancangan sistem yang rumit ini!

Sekarang karena udara telah mencapai tujuan akhirnya, bagaimana ia keluar dari paru-paru dengan muatan karbondioksida? Perlukah saluran pernapasan yang kedua untuk mengeluarkan napas? Rancangan yang menakjubkan, ”pohon” pembuluh udara dalam paru-paru Anda digunakan baik untuk memasukkan udara maupun mengeluarkannya. Menarik sekali, seraya Anda mengeluarkan karbondioksida dengan mengeluarkan napas, Anda dapat membuat pita suara Anda bergetar, dengan demikian menciptakan suara yang perlu untuk berbicara.

Kendali Mutu

Seraya udara yang Anda hirup melewati hidung dan mulut Anda, ia sesungguhnya diproses oleh stasiun kendali mutu. Saat udara terlalu dingin, ia segera dihangatkan sehingga mencapai suhu yang memadai. Saat udara terlalu panas, ia didinginkan. Apa yang terjadi saat udara terlalu kering? Dinding hidung Anda, sinus nasalis, tenggorokan dan saluran lainnya dilumuri cairan yang disebut lendir. Saat Anda menghirup udara yang kering, pelembab di dalam lendir menguap ke udara. Pada saat udara mencapai titik terjauh dari paru-paru, kelembaban relatifnya mencapai hampir 100 persen. Menarik sekali, saat Anda mengeluarkan napas, udara mengembalikan lebih dari setengah kelembabannya kepada lendir.

Sistem kendali mutu juga termasuk penyaring udara yang canggih. Selama jangka waktu satu hari, kira-kira 2.500 galon udara memasuki paru-paru. Sering kali udara dipenuhi oleh zat pembawa infeksi, partikel-partikel beracun, asap atau kotoran lainnya. Namun, sistem pernapasan Anda dirancang untuk menyingkirkan banyak dari pencemar ini.

Pada mulanya, rambut-rambut dan selaput-selaput lendir dalam hidung Anda melakukan tugas mereka untuk menangkap partikel kotoran yang lebih besar. Kemudian, Anda memiliki jutaan benda mikroskopis, seperti rambut yang tumbuh pada dinding saluran pernapasan Anda. Mereka disebut silia. Seperti dayung, mereka mengayuh maju mundur dengan kecepatan rata-rata 16 kali per detik, mendorong lendir kotor ke luar paru-paru. Paru-paru Anda juga mengandalkan sel-sel khusus, disebut alveolar macrophages, yang dirancang untuk membunuh bakteri dan menjerat partikel-partikel yang berbahaya.

Oleh sebab itu, udara yang Anda hirup dilembabkan dan disaring sebelum mencapai jaringan yang paling lembut dari paru-paru Anda. Sungguh, rancangan yang menakjubkan!

Sistem Otomatis

Berbeda dengan makanan dan air, oksigen dapat diambil dari alam sekitar tanpa kerja keras di pihak Anda. Dengan rata-rata 14 kali tarikan napas per menit, sepasang paru-paru yang sehat menyaring oksigen secara otomatis dari udara. Bahkan saat tidur, paru-paru Anda terus bekerja tanpa pengawasan sadar Anda.

Anda juga memiliki pilihan untuk sekali-kali tidak menggunakan sistem ini. Sesungguhnya, Anda dapat dengan bebas mengendalikan napas sampai tingkat tertentu jika Anda menginginkannya. Lagi pula, apakah Anda ingin sistem pernapasan tetap bekerja secara otomatis saat Anda berenang di dalam air? Dengan rata-rata 14 tarikan napas per menit, apakah Anda memiliki cukup waktu untuk melarikan diri dari ruangan yang penuh asap saat kebakaran jika Anda tak dapat menahan napas? Tentu saja, sistem otomatis ini tidak dapat dihindari untuk waktu yang lama. Setelah beberapa menit, paru-paru Anda akan pasti segera kembali ke cara otomatis semula.

Tetapi apa yang menggerakkan otot paru-paru untuk mengembang atau mengempis selama kegiatan otomatis ini? Suatu pusat kendali terletak pada batang otak. Di sinilah alat penerima khusus yang memonitor tingkat karbondioksida dalam tubuh. Saat terjadi kenaikan jumlah karbondioksida, sinyal-sinyal disampaikan melalui jaringan saraf, yang selanjutnya menggerakkan otot-otot pernapasan.

Ini memberikan kelenturan yang luar biasa terhadap sistem pernapasan Anda. Paru-paru bahkan dapat mengikuti perubahan yang mendadak dari kegiatan Anda. Misalnya, selama berolahraga berat, tubuh Anda mungkin menggunakan kira-kira 25 kali lebih banyak oksigen dan memproduksi kira-kira 25 kali lebih banyak karbondioksida dibandingkan dengan keadaan pada saat tubuh beristirahat. Meskipun begitu, paru-paru Anda dengan segera menyesuaikan frekuensi dan kedalaman pernapasan Anda untuk memenuhi perubahan kebutuhan oksigen yang terus-menerus.

Ada lagi pengendali canggih lain yang memungkinkan paru-paru berfungsi dengan tepat. Misalnya, beberapa otot yang digunakan untuk pernapasan juga digunakan untuk kebutuhan lain, seperti menelan dan berbicara. Fungsi ini dijaga tetap seimbang sehingga kegiatan tersebut tidak mengganggu pernapasan Anda. Semua ini dilakukan tanpa usaha sadar Anda. Ya, secara otomatis!

Tentu saja, banyak hal dapat merusak paru-paru Anda, terutama jika perlawanan tubuh Anda lemah. Dapat disebutkan beberapa penyakit, seperti asma, bronkhitis, emfisema, kanker paru-paru, edema paru-paru, radang selaput dada, radang paru-paru, tuberculosis (TBC), dan sejumlah infeksi bakteri, virus dan jamur.

Namun berbagai penyakit tersebut bukan akibat rancangan paru-paru yang cacat atau tidak sempurna. Kebanyakan penyakit paru-paru adalah akibat menghirup polutan, debu, dan uap sampah yang dibuang manusia ke lingkungannya. Dewasa ini, jutaan orang menderita kanker paru-paru, bronkhitis dan emfisema karena merokok tembakau dan membebani diri dengan menyalahgunakan sistem pernapasannya.

Walaupun demikian, dalam keadaan normal, paru-paru Anda merupakan bukti nyata dari rancangan yang menakjubkan dan sebagai monumen hidup dari Perancang Agung, Allah Yehuwa! Sungguh, kita semua setuju, seperti dinyatakan pemazmur, ’kejadianku dahsyat dan ajaib, ajaib apa yang Kau buat’.—Mazmur 139:14.

[Kotak di hlm. 21]

Mengapa Ini Terjadi?

Bersin: Aliran udara yang hebat melalui mulut dan hidung yang terjadi di luar kemauan. Ujung-ujung saraf di dalam hidung merangsang Anda bersin untuk menyingkirkan partikel-partikel pengganggu dalam hidung Anda. Udara dingin dapat pula menyebabkan bersin. Sekali bersin menghasilkan kecepatan udara sampai 166 kilometer per jam dan mengeluarkan sampai 100.000 butiran kecil lendir dan mikro organisme. Mengingat alasan ini, jika Anda tidak menutup mulut dan hidung dengan sepantasnya, bersin Anda dapat membahayakan orang lain.

Batuk: Pengusiran udara secara kasar untuk membersihkan paru-paru dari zat yang berbahaya saat saluran pernapasan mulai terganggu. Batuk dapat pula menjadi upaya yang disengaja untuk membersihkan tenggorokan atau bronkhus. Seperti bersin, batuk dapat menyebarkan kuman yang menyebabkan penyakit.

Cegukan: Pengambilan udara secara mendadak, di luar kemauan, yang disebabkan karena kontraksi diafragma secara tidak teratur. Kontraksi mendadak ini disebabkan karena gangguan organ-organ tubuh dekat diafragma. Kejang ini menarik udara dari paru-paru melalui laring, membentur epiglotis, menyebabkan pita suara bergetar. Ini mengeluarkan suara ’hik’.

Mendengkur: Suara kasar yang keluar sewaktu tidur, biasanya disebabkan karena bernapas melalui mulut. Jaringan lembut pada langit-langit mulut dekat tenggorokan bergetar seraya udara melewatinya. Bibir, pipi, dan lubang hidung juga ikut bergetar. Jika Anda tidur terlentang, mulut cenderung menganga, dan lidah menghalangi saluran pernapasan. Tidur miring akan menghentikan dengkuran.

Menguap: Mengambil nafas dalam-dalam di luar kemauan dipercayai sebagai tanggapan atas tertutupnya paru-paru oleh karbondioksida. Menguap diduga sebagai kebiasaan menular karena dorongan untuk menguap muncul bila Anda melihat atau mendengar orang lain menguap. Para ilmuwan tidak dapat menjelaskan fenomena ini.

[Bagan di hlm. 22]

(Untuk keterangan lengkap, lihat publikasinya)

Faring

Trakhea

Bronkhus utama

Paru kanan

Sinus nasalis

Epiglotis

Laring

Pita Suara

Paru kiri

Rincian bronkhiolus

Pembuluh kapiler paru-paru

Alveoli