Fungsi Alveolus pada Paru-Paru Manusia

Di dalam paru-paru kita terdapat gelembung-gelembung berisi udara yang jumlahnya +/- 300 juta buah yang dikenal dengan sebutan alveolus atau dalam bentuk jamaknya dikenal dengan nama alveoli. Gelembung-gelembung tersebut memiliki dinding yang tipis yang mengandung kapiler darah, dan setiap gelembung diselimuti oleh pembuluh kapiler darah. Melalui dinding alveolus inilah terjadi pertukaran gas Oksigen (O₂) yang berasal dari udara ke sel-sel darah di dalam tubuh kita, dan pertukaran karbondioksida (CO₂) dari sel-sel darah dalam tubuh ke udara bebas. Jadi dengan begitu, alveolus merupakan kantung yang memiliki dinding yang tipis yang terdapat di ujung saluran udara terkecil (bronkiolus) yang ada di dalam paru-paru yang di dalamnya berisi udara.

Sebuah alveolus bisa memiliki diameter yang mencapai 200 hingga 300 mikrometer. Sehingga keberadaan alveolus menjadikan permukaan paru-paru menjadi semakin luas, dimana luas permukaan paru-paru diperkirakan mencapai 160 M² atau sekitar 100 kali lebih luas dari permukaan tubuh kita.

Struktur Alveolus

Alveoli terdiri dari lapisan epitel dan matrik ekstraseluler yang dikelilingi oleh kapiler. Lapisan epitel tersebut berperan untuk memudahkan pengikatan oksigen yang berasal dari udara dalam rongga alveolus yang dilakukan oleh darah di dalam kapiler-kapiler darah. Diantara alveoli yang terdapat pada dinding alveolar terdapat pori-pori yang disebut dengan pori-pori kohn. Alveoli juga mengandung beberapa serat elastis dan serat kolagen.

Pada saat terjadi proses inhalasi, alveoli akan menjadi penuh dengan udara. Keberadaan serat elastis yang terdapat dalam alveoli akan memungkinkan struktur anatomi tersebut untuk meregang. Dengan kata lain, saat kita sedang bernafas serat elastis tersebut memungkinkan terjadinya ekspansi dan kontraksi pada dinding alveoli, sedangkan serat kolagen akan menjadi lebih kaku dan memberikan ketegasan dinding alveoli.

Sebuah alveolus terdiri dari 3 sel utama yaitu :

Skuamosa alveolar (tipe I) yang merupakan sel-sel pembentuk struktur alveolar
Sel Alveolar besar (tipe II) yang bertugas untuk mensekresikan surfaktan untuk membantu mengurangi tegangan pada permukaan air serta membantu proses pemisahan membran sehingga mempermudah proses pertukaran gas. Sel alveolar besar ini juga dapat membantu memperbaiki kerusakan yang terjadi pada endotelium dari alveolus.
Sel-sel epitel skuamosa yang bertindak sebagai pembentuk kapiler yang nantinya kapiler tersebut akan berfungsi dalam difusi gas. Adapun pembentukan kapiler tersebut mencakup 70% dari daerah tersebut.

Selain ketiga sel utama di atas, alveolus juga terdiri dari sel-sel makrofag yang dapat membantu menghancurkan bakteri maupun berbagai macam benda asing yang masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan. Sehingga, sel-sel ini memiliki keterkaitan dengan sistem kekebalan tubuh kita.

Adapun fungsi alveolus adalah :

1. Tempat pertukaran gas

Pada umumnya, alveolus merupakan situs atau tempat pertukaran gas pada paru-paru sistem pernapasan mamalia, dimana disetiap dindingnya dilapisi oleh sel-sel tipis datar (skuamosa alveolar) serta mengandung banyak sekali kapiler. Di sinilah tempat terjadinya pertukaran gas dalam tubuh. Pertukaran gas yang dimaksud adalah terdiri dari penyerapan oksigen serta penghapusan karbondioksida dari dalam tubuh.

Pertukaran gas yang terjadi di paru-paru bersifat difusi pasif, dimana selama proses pertukaran tersebut berlangsung, sel-sel yang ada pada organ tersebut tidak memerlukan energi untuk dibakar. Dan gas-gas yang akan mengalami proses pertukaran bergerak melalui gradien konsentrasi, yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Hal tersebut menandakan bahwa kadar oksigen dalam alveolus berada pada konsentrasi yang tinggi. Untuk selanjutnya, oksigen tersebut akan berdifus ke dalam darah yang berada di dalam gradien oksigen konsentrasi rendah. Proses tersebut berlangsung akibat tubuh kita memerlukan oksigen secara terus menerus. Kondisi serupa juga terjadi pada karbondioksida, dimana kandungan karbondioksida yang ada dalam darah berada dalam konsentrasi yang tinggi, sedangkan kadar karbondioksida dalam alveoli berada dalam gradien konsentrasi yang rendah.

Adapun mekanisme terjadinya pertukaran gas tersebut adalah sebagai berikut :

Proses pertukaran gas yaitu oksigen (O₂) dan karbondioksida (CO₂) yang terjadi dalam tubuh kita di dalam proses reproduksi manusia dan sebenarnya dilakukan di bagian alveolus, dimana mekanisme pertukaran yang berlangsung dalam organ tersebut adalah sebagai berikut

a. Pertukaran Gas dari Alveolus ke Kapiler darah

Proses kerja yang terjadi dalam pertukaran gas dari alveolus ke kapiler darah adalah sebagai berikut :

Oksigen (O₂) yang terdapat dalam alveolus melakukan difusi guna menembus dinding alveolus dan selanjutnya menembus dinding kapiler darah yang menyelubungi alveolus.
Oksigen masuk ke dalam pembuluh darah, yang selanjutnya akan melalui proses pengikatan yang dilakukan oleh hemoglobin (zat warna merah pada darah) yang terkandung di dalam sel-sel darah merah yang untuk selanjutnya proses tersebut akan menghasilkan oksihemoglobin (HbO₂).
Darah akan mengedarkan oksigen ke seluruh organ tubuh
Di dalam sel-sel tubuh, oksigen akan digunakan dalam proses oksidasi yaitu dilepaskan kembali sehingga oksihemoglobin akan berubah menjadi hemoglobin kembali.

Kadar oksigen yang masuk ke dalam tubuh kita setiap harinya mencapai 300 liter oksigen. Sebagian besar dari senyawa tersebut akan diangkut oleh hemoglobin yang ada dalam sel darah merah, dan hanya sekitar 2 hingga 3 persen saja yang dapat terlarut di dalam plasma darah.

b. Pertukaran gas dari kapiler darah ke alveolus

Karbondioksida terjadi sebagai hasil dari proses pembentukan energi yang dilakukan oleh oksigen yang masuk ke dalam tubuh, dimana selain energi proses tersebut juga menghasilkan karbondioksida (CO₂).Dalam kondisi normal, tubuh kita dapat menghasilkan karbondioksida sekitar 200 cc perharinya, dimana hanya sekitar 4,3 cc saja yang dapat terlarut dalam tiap liter darah. Hal inilah yang menyebabkan terbentuknya asam karbonat (H₂CO₂) yang menjadikan Ph darah menjadi asam. Untuk menetralkan kembali keasaman ph tersebut, maka diperlukan ion Na+ dan ion K+.

Selanjutnya karbondioksida akan dilepaskan kembali ke paru-paru melalui aliran darah. Di dalam proses ini, konsentrasi karbondioksida dan asam karbonat akan dapat teruraikan, dimana asam karbonat akan terurai menjadi air dan juga karbondioksida kembali. Yang perlu diketahui adalah, kadar CO2 yang dilepaskan darah kembali ke paru-paru adalah sekitar 10 persen dan sisanya akan berfungsi untuk menjaga keasaman ph darah yaitu dalam bentuk bikarbonat (HCO3-). Adapun alur dari pertukara gas tersebut adalah :

CO2 yang telah diikat oleh hemoglobin akan dibawa kembali menuju paru-paru
Setibanya di Alveolus yang berada di bronkiolus dalam paru-paru , CO2 akan menembus dinding pembuluh darah dan dinding alveolus
Dari situ, lalu CO2 akan menuju ke tenggorokan lalu berlanjut ke lubang hidung untuk mengalami proses pembuangan.

2. Penyimpan udara dalam tubuh untuk sementara waktu

Fungsi lain dari alveoli adalah sebagai tempat penyimpanan udara meskipun hanya sementara waktu yang kemudian akan memungkinkan penyerapan udara berisi oksigen tersebut ke dalam darah.

Alveolus merupakan struktur anatomi tubuh yang dapat ditemukan di bronkiolus di dalam paru-paru. Fungsi struktur anatomi ini bermula ketika kita sedang bernafas atau menghirup udara melalui rongga bagian bagian hidung. Udara tersebut nantinya akan melewati alur yang cukup panjang, yaitu harus melewati berbagai organ dari sistem pernafasan kita seperti saluran hidung, faring, laring, trakea, bronkus utama, saluran bronkial kecil, bronkiolus, lalu mencapai alveolus dengan melalui kantung udara kecil. Udara berisi oksigen yang masuk kedalam tubuh nantinya akan diserap oleh darah melalui kapiler yang untuk selanjutnya akan diedarkan ke seluruh sistem peredaran darah dalam tubuh.

Dari jabaran diatas, dapat disimpulkan bahwa alveoli yang merupakan bentuk jamak dari alveolus adalah cabang terminal dari sistem pernafasan yang memiliki fungsi utama sebagai tempat pertukaran gas baik itu oksigen (O₂) dan karbondioksida (CO₂) di dalam tubuh. Semoga bermanfaat.