Makalah PBL Blok 7

5/24/2018 Makalah PBL Blok 7

1/20

1

Sistem dan Mekanisme Respirasi

Marlina Putri Purnamasari Pekpekai

10.2013.041

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Terusan Arjuna no. 6. Jakarta [email protected]

Abstrak

Sistem respirasi pada manusia memiliki stuktur dan mekanisme kerja yang saling menunjang.

Struktur pernafasan tersebut terdiri dari jalan nafas yang di mulai dari hidung (kavum nasal),

faring, laring, trakea, bronkus, masuk ke paru, bronkiolus dan udara tersebut bertukar pada

membran alveous. Struktur tersebut terbagi menjadi saluran yang hanya menyalurkan udara dan

saluran yang permukaanya berfungsi sebagai pertukaran O2dan CO2. Mekanismenya sendiri

berupa pengaturan pernapasan yang mengatur kerja otot pernapasan yang berperan dan respon

terhadap perubahan tekanan PO2 atau PCO2 dan keasaman tubuh; dan pertukaran O2 dan

CO2 dalam alveolus.

Kata kunci : Respirasi , Struktur , Mekanisme

Abstract

Respiratory system in humans has the structure and mechanism of action are mutually supportive

each other. The structure consists of respiratory airway at the start of the nose (nasal cavity),

pharynx, larynx, trachea, bronchi, into the lungs, the bronchioles air exchange in the

alveous membrane. The structure is divided into a channel that only transmits the air and

surface channel which serves as the exchange of O2 and CO2. Its own mechanism of

regulation that regulates breathing and respiratory muscle work in response to pressure

changes in PO2 or PCO2 and acidity, and the exchange of O2and CO2 in the alveoli.

Key words: respiration, structure, mechanism.
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/20

2

Pendahuluan

Respirasi ( pernapasan ) melibatkan keseluruhan proses yang menyebabkan pergerakan

pasif O2dari atmosfer ke jaringan untuk menunjang metabolisme sel, serta pergerakan pasif CO2

selanjutnya yang merupakan produk sisa metabolisme dari jaringan ke atmosfer. Sistem

pernapasan ikut berperan dalam homeostasis dengan mempertukarkan O2 dan CO2 antara

atmosfer dan darah. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara system pernapasan dan jaringan.

System ini melibatkan kinerja dari organorgan tertentu yang saling beranastomosis agar proses

respirasi dapat berjalan dengan baik . apabila terdapat kerusakan pada organorgan tersebut ,

maka kinerja dan hasil dari pada respirasi sendiri akan terganggu.1

Seperti pada kasus dimana seorang laki-laki , usia 20 tahun tengah menonton televisi

ketika tiba-tiba merasa nyeri pada bahu, sulit bernapas , dan lemas. Ayahnya segera membawa

putranya ke UGD. Pemeriksaan radiologi toraks memperlihatkan tanda pneumothoraks.

Berhubungan dengan itu, di makalah ini akan dibahas mengenai struktur anatomi makro mikro

system pernapasan , mekanisme system respirasi , difusi dan transport gas , pengendalian

pernapasan, keseimbangan asam-basa dan sedikit membahas tentang pneumothoraks.

Struktur Sistem Pernapasan

Secara sistematis sistem pernafasan dibagi menjadi dua, yaitu saluran pernafasan atas dan

saluran pernafasan bawah. Organ saluran pernafasan atas terletak di luar toraks, atau ronggadada, sementara saluran pernafasan bawah terletak hampir seluruhnya di dalam toraks. Saluran

pernafasan atas terbagi atas bagian hidung, nasofaring, orofaring, laringofaring, dan laring. Lalu,

saluran pernafasan bagian bawah terbagi atas trakea, semua segmen percabangan bronkus, dan

paru-paru. Sedangkan jika dilihat dari fungsinya, sistem pernafasan juga mencakup beberapa

struktur aksesori, termasuk rongga mulut, sangkar iga, dan diafragma.1

Anatomi komponen system pernapasan memungkinkan terjadinya pendistribusian udara dan

pertukaran gas pernapasan , bagian dari system respirasi yang tidak mengalami pertukaran gas di

sebut bagian konduksi yang meliputi hidung sampai dengan bronkiolus terminalis ( hanya

berfungsi sebagai saluran, sedangkan bagian yang mengalami proses pertukaran gas disebut

bagian respiratory yang meliputi bronkiolus respiratory dan alveolus .1,2


3/20

3

Saluran Pernapasan Atas

Rongga Hidung

Hidung merupakan pintu masuk pertama udara yang kita hirup . Udara masuk dan keluar

system pernapasan melalui hidung , yang terbentuk dari dua tulang hidung dan beberapa

kartilago . Terdapat dua pintu pada dasar hidung nostril (lubang hidung ) , atau nares eksternal

yang di pisahkan oleh septum nasal di bagian tengahnya.2

Lapisan mukosa hidung adalah epitel bersilia , dengan sel goblet yang menghasilkan lender.

Udara yang melewati rongga hidung dihangatkan dan dilembabkan. Bakteri dan partikel polusi

udara akan terjebak dalam lender ; silia pada lapisan mukosa secara kontinu menyapu lender

kearah faring. Sebagian besar lender ini pada akhirnya akan tertelan , dan setiap bakteri yang ada

akan di hancurkan oleh asam hidroklorida dalam getah lambung .2

Hidung eksternal berbentuk piramid disertai dengan suatu akar dan dasar. Bagian ini

tersusun dari kerangka kerja tulang , kartilago hialin, dan jaringan fibroareolar. Terdiri atas

Septum nasal , yang membagi hidung menjadi sisi kanan dan kiri dan membentuk rongga nasal

dan pada bagian depan dari septum ini adalah kartilago. Lantai dari pada nasal adalah palatum

keras yang terbentuk dari tulang maksila dan palatinum, dan pada sisi medial terbentuk dari

lempeng kibriform, tulang etmoid , pada sisi anterior dari tulang frontal dan nasal , dan pada sisi

posterior terdapat tulang sphenoid.2,3

Konka nasalis superior , tengah dan inferior menonjol pada sisi medial dinding lateralrongga nasal . setiap konka dilapisi membran mukosa ( epitel kolumnar bertingkat bersilia ) yang

berisi kelenjar pembuat mukus dan banyak mengandung pembuluh darah. Meatus superior,

medial dan inferior merupakan jalan udara rongga nasal yang terletak di bawah konka.2,3

Terdapat empat pasang sinus paranasal ( frontal , etmoid , maksilar , dan sphenoid ) yang

merupakan kantong tertutup pada bagian frontal etmoid , maksilar dan sphenoid.2,3

Sinus paranasal berfungsi untuk meringankan tulang tengkorak dan memberikan resonansi suara.

Rongga ini berhubungan dengan rongga nasal melalui saluran kecil yang juga dilapisi oleh

membran mukosa. Karena saluran ini sempit , maka mudah tersumbat apabila ada proses

inflamasi dan infeksi. Lendir dan cairan lainnya menjadi terperangkap dan menumpuk di dalam

sinus yang tersumbat , menimbulkan tekanan yang terasa nyeri disebut sinusitis.


4/20

4

Faring

Merupakan tabung muskular berukuran 12,5 cm yang merentang dari bagain dasar tulang

tengkorak sampai esofagus . Faring terbagi menjadi nasofaring , orofaring dan laringofaring.2-4

Nasofaring adalah bagian posterior rongga nasal yang membuka ke arah rongga nasal

melalui dua naris internal ( koana) . Terdapat dua tuba Eustachius ( auditorik ) menghubungkan

nasofaring dengan telinga tengah. Tuba ini berfungsi untuk menyetarakan tekanan udara pada

kedua sisi gendang telinga. Amandel ( anedoid ) faring adalah penumpukan jaringan limfatik

yang terletak di dekat naris internal . Pembesaran anedoid dapat menghambat aliran udara.5-6

Orofaring merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring, disini terdapat pula pangkal lidah.

Pada dinding lateralnya terdapat tonsilla palatina yang masing-masingnya terletak disinus

tonsillaris. Berhubungan dengan rongga mulut melalui isthmus oropharingeum. Makanan dalam

bentuk bolus dari rongga mulut didorong masuk ke orofaring. Bolus menekan uvula (tekak) yang

merupakan processus kerucut ( cortical kecil yang menjulur kebawah dari bagian tengah tepi

bawah palatum mole, sehingga menutup saluran menuju ke hidung. Hal ini menjaga supaya

makanan yang masuk tidak keluar ke hidung. Proses dilanjutkan dengan menurunnya epiglotis

yang menutup glotis. Bolus melalui laringofaring dan masuk ke esophagus.Orofaring tersusun

atas epitel berlapis gepeng tidak bertanduk.5,6

Laringopharing mengelilingi mulut esophagus dan laring, yang merupakan gerbang untuk

system respiratorik selanjutnya. Laringopharing merupakan bagian paling inferior dari faring,yang membuka kearah anterior kedalam laring dan ke arah posterior ke dalam esophagus.

Kontraksi dinding muscular orofaring dan laringofaring merupakan bagian dari refleks menelan.2

Laring

Laring adalah tabung tidak teratur yang menghubungkan faring dan trakea. Di dalam

lamina propia , terdapat sejumlah tulang rawan laring . Tulang rawan yang lebih besar ( tiroid ,

koroid dan kebanyakan kartilago aritenoidea ) merupakan tulang rawan hialin. Tulang rawan

yang lebih kecil ( epiglottis, kuneformis, kornikulatum dan ujung aritenoid) merupakan tulang

rawan elastic. Tulang rawan ini berfungsi sebagai alat penghasil suara untuk fungsi konasi.

Laring berada diantara orofaring dan trakea, dianterior laringofaring. Tersusun atas epitel

bertingkat thorak bersilia bersel gepeng kecuali ujing plika vokalis meerupakan epitel berlapis

gepeng tidak bertanduk.5


5/20

5

Laring dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis). Epiglotis atau kartilago

epligotik adalah kartilago yang paling atas, bentuknya seperti lidah dan keseluruhannya dilapisi

oleh membran mukosa. Epiglotis yang terjulur keluar dari tepian laring , meluas ke dalam faring

dan memiliki permukaan lingual dan laryngeal.7

Dibawah epiglotis, mukosanya membentuk 2 pasang lipatan yang meluas ke dalam lumen

laring. Bagian atas membentuk pita suara palsu (plika vestibularis ) yang ditutupi epitel respirasi

yang dibawahnya terdapat banyak kelenjar serosa di dalam lamina propria. Bagian bawah

membentuk pita suara sejati ( Plica vocalis ) untuk mengatur terbentuknya suara dengan

frekuensi yang berbedabeda.1-4

Selama menelan, laring bergerak ke atas dan epiglotis tertekan ke bawah menutup glotis.

Gerakan ini mencegah masuknya makanan atau cairan ke dalam laring.1

Saluran Pernapasan Bawah

Trakea

Trakea merupakan pipa silinder dengan panjang kurang lebih 11cm, berbentuk cincin

tulang rawan seperti huruf C. Bagian belakang dihubungkan oleh membran fibroelastik yang

menempel pada bagian depan oesofagus. Trakea berjalan dari cartilago cricoidea ke bawah pada

bagian depan leher dan di belakang manubrium sterni, berakhir pada setinggi angulus sternalis

(taut manubrium dengan corpus sterni) tempatnya berakhir, membagi menjadi bronkus kiri dankanan. Di dalam leher, trakea disilang di bagian depan oleh isthmus glandula thyroidhea dan

beberapa vena.Trakea terdiri dari 16-20 cartilago berbentuk C yang dihubungkan oleh jaringan

fibrosa. Konstruksi trakea sedemikian rupa sehingga tetap terbuka pada semua posisi kepala dan

leher.6,7

Trakea diperdarahi oleh arteri thyreodea inferior sedangkan ujung thoracalnya didarahi

oleh cabang arteri bronchiales. Persarafan trakea berasal dari cabang tracheal nervus vagus,

nervus recurrens dan truncus symphaticus.8

Bronkus dan bronkiolus

Trakea bercabang menjadi 2 bronkus primer dan memasuki paru. Setelah memasuki paru

maka akan berjalan dan mempercabangkan 2 bronkus pada paru kiri dan 3 pada paru kanan dan

masingmasing membuat lobus baru , yang kemudian bercabang menjadi lebih kecil lagi yaitu


6/20

6

bronkiolus. Setiap bronkious baru memasuki lobulus baru , dan bercabang-cabang 5-7 menjadi

bronkiolus terminalis.5,7

Pada bronkus, Tulang rawannya tidak teratur dari pada tulang trakea ; pada bagian

bronkus yang lebih besar , cincin tulang rawan mengelilingi seluruh lumen. Dengan mengecilnya

garis tengah bronkus, cincin tulang rawan mengelilingi seluruh lumen. Memperlihatkan epitel

respirasi dengan sel goblet dan sel-sel silindris bersilia. Jaringan ikat lamina propria mengandung

kelenjar serosa dan otot polos.5,7

Bronkiolus merupakan jalan napas intralobular , tidak memiliki tulang rawan maupun

kelenjar mukosa. Memiliki lapisan epitel selapis silindris bersilia. Epitel pada bronkiolus

terminalis juga mengandung sel clara yang berfungsi untuk mengsekresikan protein untuk

melindungi lapisan bronkiolus. Lamina propia bronkiolus sebagian besar terdiri atas otot polos

dan serat elastin. Berada di bawah kendali nervus vagus dan simpatis, dimana stimulasi vagus

mengurangi diameter bronkiolus sedangkan simpatis melakukan yang sebaliknya.5,7

Bronkiolus Respiratory adalah percabangan dari tiap bronkiolus terminalis, yang berfungsi

sebagai daerah peralihan antara konduksi dan bagian respirasi. Mukosanya mirip dengan

bronkiolus tereminalis akan tetapi dindingnya berbeda karena di sini sudah ada banyak alveolus

tempat terjadinya pertukaran gas dan dilapisi oleh epitel kubus bersilia dan sel clara. Pada bagian

distal dari pada bronkiolus respiratory ini terdapat duktus alveolaris.5,7

Alveolus

Alveoolus merupakan penonjolan (evaginasi) mirip kantung di bronkiolus respiratorius ,

duktus alveolaris , dan sakus alveolaris. Alveoli bertanggung jawab untuk struktur berongga

dalam paru. Disini berlangsung pertukaran CO2 dan O2 antara udara dalam paru dan

darah.struktur dinding yang sangat tipis di antara tiap alveolus di namakan dinding intraalveolar

yang memudahkan difusi di alveolus. Kumpulan dari alveolus disebut sakus alveolaris.Tersusun

atas lapisan endotel kapiler yang bersifat kontinu dan tidak bertingkap. Terdapat dua jenis sel

yaitu sel tipe 1 yang melapisi permukaan dari pada alveolus dan sel tipe 2 yang terdapat badan

lamela yang menghasilkan surfaktan pada paru untuk menurunkan tegangan permukaan alveolus

agar tidak mengalami kolaps.5,7

Pleura


7/20

7

Masingmasing pleura mempunyai dua bagian : (1) lapisan parietal , yang membatasi

dinding thorax , meliputi permukaan thoracal diaphragma dan permukaan lateral mediastinum,

dan meluas sampai ke pangkal leher untuk membatasi permukaan bawah membrana suprapleura

pada apertura thoracis superior, dan (2) lapisan viceral , yang meliputi seluruh permukaan luar

paru-paru dan meluas ke dalam fissura interlobaris.9

Kedua lapisan ini satu sama lain saling bersambungan pada manset pleura yang

mengelilingi struktur struktur yang masuk dan keluar paru- paru pada hillus paru-paru . Agar

hillus paru-paru dapat bergerak waktu bernapas , manset pleura tergantung sebagai lipatan

longgar yang dinamakan ligamentum pulmonale.9

Lapisan parietal dan viceral pleura dipisahkan satu sama lain oleh suatu ruangan sempit , cavitas

pleuralis . Rongga ini normal mengandung mengandung sedikit cairan jaringan , cairan pleura ,

yang meliputi permukaan pleura sebagai lapisan tipis dan memungkinkan kedua lapisan pleura

bergesekan minimal waktu bergerak. Pleura parietal diperfarafi oleh n. intercostalis pada pleura

costalis , n . phrenicus untuk pleura bagian mediastenalis, dan n. phrenicus mempersarafi kubah

dari pada pleura diafragmatica dan pada bagian pinggirnya oleh 5 n. intercostalis bagian bawah.

Pleura viceralis yang meliputi paru paru dipersarafi oleh sistem otonom , tetapi tidak peka

terhadap sensasi umum nyeri dan raba.9

Paru-paruParu-paru bersifat lunak dan berongga. Paru- paru sangat elastis dan bila rongga thorax

dibuka , paru-paru segera volumenya mengecil sampai1/3 nya atau kurang . Paru terletak

sedemikian rupa sehingga setiap paruparu terletak di samping mediastinum. Bagian paru kanan

dan kiri dipisahkan oleh jantung , pembuluh darah dan struktur lain yang berada pada

mediastinum. Paru dilapisi oleh pleura viceralis. Masing-masing paru mempunyai apex yang

tumpul, yang menjorok ke atas , masuk ke leher sekitar 2,5 cm di atas clavicula, facies costalis

yang konveks, yang berhubungan dengan dinding dada , dan facies mediastinalis yang konkaf,

yang membentuk cetakan pada pericardium dan struktur struktur mediastinum lain. Sekitar

pertengahan permukaan kiri , terdapat hillus pulmonis , suatu lekukan di mana bronchus,

pembuluh darah dan saraf masuk ke paru-paru untuk membentuk radix pulmonis. Pinggir

anterior paru adalah tipis dapat di temui incisura cardiaca, dan tebal pada bagian posterior .9


8/20

8

Pada bagian paru kanan terdiri atas 3 lobus : superior , medius dan inferior , serta terdapat

2 fisura : fisura horizontal dan fisura oblique. Sedangkan paru kiri hanya terdiri atas 2 lobus dan

1 fisura yaitu lobus superior dan inferior yang dibatasi oleh fisura oblique. Radiks pulmonis

dibentuk oleh struktur-struktur yang masuk atau meninggalkan paru-paru . Struktur tersebut

terdiri atas bronkus, av. Pulmonis, pembuluh limfe , av. Bronchialis, dan saraf-saraf . struktur ini

membentuk fillus pulmonalis.9

Pendarahan pembuluh paru.

Bronchus , jaringan ikat paru-paru , dan pleura visceralis menerima darah dari aa.

Bronchialis , yang bercabang dari aorta decendens. Vv. Bronchiales ( yang berhubungan dengan

v. pulmonalis) memasukan darah ke vena azygos dan vena hemiazygos . Alveoli menerima darah

terdeoksigenasi dari cabangcabang terminal a. pulmonalis. Darah teroksigenasi meninggalkan

kapiler-kapiler alveoli masuk ke cabang-cabang v. pulmonalis , yang mengikuti jaringan ikat

septum intersegmentalis ke radix pulmonalis. Dua vena pulmonalis meninggalkan setiap radiks

pulmonalis.9

Persarafan paru pada paru di kendalikan oleh plexus pulmonalis anterior dan posteior

yang terbentuk dari cabangcabang traktus symphaticus vertebra torakal 1-3 dan parasymphatis

dari nervus vagus.9

Otototot pernapasan

Selain sebagai pembentuk dinding dada , otot skelet juga berfungsi sebagai otot

pernapasan.

Menurut kegunaanya , otot otot pernapasan dibedakan menjadi otot untuk inspirasi ,

mencakup otot inspirasi utama dan tambahan , serta otot untuk ekspirasi tambahan.

Otot inspirasi utama ( principal ) , yaitu :10

Muskulus interkostalis eksterna , Muskulus interkartilaginus parasternal dan Otot diaframga


9/20

9

Otot inspirasi tambahan ( accessory respiratory muscle ) yang sering juga disebut sebagai otot

bantu napas , yaitu :10

Muskulus sternocleidomastoideus

Muskulus skalenus anterior Muskulus skalenus medius Muskulus skalenus posterior

Saat bernapas biasa , untuk ekspirasi tidak diperlukan kegiatan otot, cukup daya elastis paru saja

udara di dalam paru akan keluar saat ekspirasi. Namun , ketika ada serangan asma , sering

diperlukan active beathing : dalam keadaan ini , untuk ekpirasi diperlukan konstribusi kerja otot-

otot berikut :10

Muskulus interkostalis interna Muskulus interkartilaginus parasternal Muskulus rektus abdominis Muskulus oblikus abdominis eksternus

Otot otot untuk ekspirasi juga berperan untuk mengatur pernapasan saat berbicara ,

menyanti , batuk , bersin.

Diafragma

Diafragma adalah suatu septum berupa jaringan muskulotendineus yang memisahkan

rongga toraks dengan rongga abdomen. Dengan demikian , diafragma menjadi dasar dari rongga

toraks.

Ada tiga apertura pada diafragma , yaitu :10

Hiatus aortikus yang dilalui oleh aorta desendens , vena azygos dan duktus torasikus ; Hiatur esofageus yang dilalui esoefagus Apertura yang satu lagi di lewati oleh vena kava inferior.

Mekanisme Respirasi

Proses respirasi atau pernafasan, secara harfiah berarti pergerakan oksigen (O2) dari

atmosfer menuju ke sel, dan keluarnya karbon dioksida (CO2) dari sel ke udara bebas.Frekuensi

bernapas bervariasi , 16-20 x / menit dalam keadaan istirahat , biasanya pada anak-anak lebih


10/20

10

cepat dan pada orang tua lebih lambat. Dikenal sebagai Ventilasi Paru-paru (Pulmonary

ventilation).1 ,9-11

Ventilasi paru-paru merupakan peristiwa masuk dan keluarnya udara pernapasan antara

atmosfer dan paru-paru. adalah proses pernafasan dimana gas mengalir/bergerak antara atmosfer

(udara luar) dan paru. Pergerakan udara ini di sebabkan oleh perubahan tekanan udara dalam

paru. Perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perubahan kapasitas paru akan memaksa udara

masuk ketika inpirasi dan keluar ketika ekspirasi. Dua Proses penting dalamVentilasi paru-paru :

1, 4,9-11

a. Inspirasi - Proses pergerakan udara masuk ke paru (menghirup).Agar udara masuk ke dalam paru, tekanan di alveoli harus lebih rendah daripada tekanan

di atmosfer. Maka dari itu rongga thoraks (dada) mengembang untuk meningkatkan

kapasitas paru dan merendahkan tekanan udara di rongga dada. Apabila kapasitas rongga

toraks meningkat, kapasitas paru juga meningkat dan tekanan alveolarpun menurun.

Perubahan tekanan ini menyebabkan udara bergerak dari luar ke dalam paru.

b. EkspirasiProses pergerakan udara keluar paru ( menghembuskan).Disebabkan oleh perubahan tekanan, tekanan di dalam paru lebih tinggi daripada tekanan

di atmosfer. Ekspirasi adalah hasil daripada elastic recoil yang berlaku pada dinding

thorax dan paru, yaitu hal yang secara alami terjadi setelah rongga dada mengembang.

Apabila otot external intercostal relaks, tulang rusuk akan menurun. Oleh karena itutekanan dalam paru akan meningkat. Maka udara akan bergerak keluar dari tekanan

tinggi ke daerah tekanan rendah.

Proses ventillasi ini melibatkan beberapa organ tubuh yang sangat penting dalam pernapasan.

Organ tersebut adalah hidung , faring, laring, trekhea , bronkus , bronkiolus , alveolus , dan paru.

Udara yang masuk dari atmosfer ke dalam rongga hidung mengalami tiga proses penting

yaitu menyaring ( filtrasi ), menghangatkan ( heating), dan melembapkan ( humidifikasi ). Pada

proses filtrasi pertikel partikel yang berdiameter > 2mm. Proses heating terhadap udara

pernapasan dilakukan oleh pembuluh darah yang ada di lapisan mukosa hidung . Humidifikasi

udara pernapasan dilakukan oleh mukosa hidung terhadap udara yang kering dengan tujuan agar

tidak mengiritasi saluran pernapasan.1,3,4,9-11


11/20

11

Setelah melewati cavum nasal ( rongga hidung ) kemudian udara menuju ke faring .

Faring merupakan saluran penghubung ke saluran pernapasan dan saluran pencernaan. Faring

terbagi ke dalam tiga bagian yaitu nasofaring, orofaring , dan laringofaring. Setelah melewati

faring , udara selanjutnya menuju ke laring yang berada di atas trakea. Pada laring terdapat kotak

suara yang mengandung pita suara . Di antara pita suara tersebut terdapat ruang berbentuk segi

tiga dengan nama glotis yang bermuara ke dalam trakea. Selanjutnya udara melewati trakhea

yang berada di depan esofagus. Trakea kemudian bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri.

1,3,4,9-11

Bronkus- bronkus tersebut kemudian bercabang lagi menjadi segmen lobus yang

kemudian menjadi bronkiolus. Pada bronkiolus kanan terdiri atas tiga bronkiolus sedangkan

bronkiolus kiri hanya dua bronkiolus. Nanti akan bercabang menjadi bronkiolus primer ,

bronkiolus sekunder , bronkiolus tersier , sampai pada cabang terkecil yang di namakan

bronkiolus terminalis, yang mengandung alveolus. Setiap paru-paru terdapat sekitar 300 juta

alveolus dengan luas permukaan total seluas sebuah lapangan tenis. Disinilah akan terjadi

pertukaran gas. Adapun bagian yang disebut ruang rugi fisiologi dimana pada bagian ini tidak

terjadi pertukaran gas.1,3,4,9-11

Pertukaran dan transportasi gas

Setelah alveoli diventilasi dengan udara segar, langkah selanjutnya difusi O2 dari alveolike pembuluh darah paru dan difusi CO2 dalam arah sebaliknya, keluar dari pembuluh darah.

Dimana darah bekerja sebagai system tranpor untuk O2 dan CO2 antara paru dan jaringan ,

dengan sel jaringan menyerap O2 dan mengeluarkan CO2 sebagai hasil dari metabolisme.

Pertukaran gas ditingkat kapiler paru dan kapiler jaringan berlangsung secara difusi pasif

sederhana O2 dan CO2 menuruni gradient tekanan parsial.12

Tekanan parsial adalah tekanan yang ditimbulkan secara independen oleh masing-masing

gas dalam suatu campuran gas, perbedaan tekanan parsial antara kapiler darah dan struktur

disekitarnya dikenal sebagai gradient tekanan parsial. Dimana terdapat gradient tekanan parsial

antara udara alveolus dan darah kapiler paru , juga antara kapiler darah sistematik dan jaringan

sekitar. Suatu gas akan berdifusi dari gradient tekanan parsial yang tinggi ke rendah.12

Difusi O2 dan CO2


12/20

12

Darah yang masuk ke kapiler paru adalah vena sistematik yang dipompa ke dalam paru

melalui arteri-arteri paru. Darah ini, yang baru kembali dari jaringan tubuh , relative kekurangan

O2 dengan Po2 40 mmHg , dan relatif kaya CO2 dengan Pco2 45 mmHg. Po2 alveolus berkisar

104 mmHg, maka O2 berdifusi menuruni gradient tekanan parsialnya dari alveolus ke dalam

darah pada kapiler paru, hingga terjadi kesetimbangan. Gradient tekanan parsial untuk CO2

memiliki arah yang berlawanan. Darah yang masuk ke kapiler paru memiliki Pco2 45 mmHg,

sementara Pco2 alveolus hanya 40 mmHg . Karena itu CO2 berdifusi dari darah kedalam

alveolus sampai terjadi keadaan setimbang . Karena itu darah yang mengalir keluar dari paru

membawa Po2 Berkisar 95- 104 mmHg dan Pco2 sekitar 40 mmHg . Darah akan kembali di bawa

ke jantung , kemudian dipompa ke jaringan tubuh sebagai darah arteri sistemik.12

Tekanan Po2 lebih rendah dan Pco2 lebih tinggi di jaringan yaitu Po2 sekitar 40 mmHg

dan Pco2 45 mmHg. Hal ini disebabkan oleh karena hasil metabolisme dari sel jaringan.

Akibatnya , gradient tekanan parsial untuk pertukaran gas di tingkat jaringan mendorong

perpindahan pasif O2 keluar darah menuju sel untuk menunjang kebutuhan metabolik sel-sel

tersebut dan juga mendorong pemindahan atau berdifusinya CO2 ke kapiler darah. Hal ini terus

terjadi hingga terjadi kesetimbangan dengan sel-sel jaringan . setelah demikian , maka darah

yang di bawa dari jaringan mengandung lebih banyak CO2 ketimbang O2.12

Transpor O2

Sekitar 97% oksigen dalam darah dibawa eritrosit yang telah berikatan dengan

hemoglobin ( Hb) . 3 % oksigen sisanya larut dalam plasma darah. Hemoglobin adalah suatu

molekul protein yang mengandung besi dan terdapat di dalam sel darah merah. Ketika O2tidak

berikatan dengan Hb maka akan di sebut deoksi hemoglobin ( HHb) . Setiap molekul dalam

keempat molekul besi dalam hemoglobin berikatan dengan satu molekul oksigen untuk

membentuk oksihemoglobin( HbO2) yang berwarna merah tua :3,12

Hb + O2

HbO2


13/20

13

Transport CO2

Karbon dioksida yang berdifusi ke dalam darah dari jaringan dibawa ke paru paru

melalui : (1) sejumlah kecil karbon dioksida ( 7 % sampai 8 %) tetap terlarut dalam plasma ; (2)

Karbon dioksida yang tersisa bergerak ke dalam sel darah merah , di mana 25 %-nya bergabung

dalam bentuk reversible yang tidak kuat dengan gugus amino di bagian globin pada hemoglobin

untuk membentuk karbaminohemoglobin ; (3) sebagian besar karbon dioksida dibawa dalam

bentuk bikarbonat ( HCO3- ) terutama dalam plasma. Karbon dioksida dalam sel darah merah

berikatan dengan air untuk membentuk asam karbonat dalam reaksi bolak balik yang di

katalisis oleh enzim eritrosit karbonat anhidrase.3,12

Dalam reaksi pertama CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat ( H2CO3).

Reaksi ini berlangsung cepat di sel darah merah. Sesuai sifat asam , sebagian dari molekul asam

karbonat secara spontan terurai menjadi ion hydrogen ( H+ ) dan ion bikarbonat ( HCO3 ).

HCO3 lebih mudah larut dalam darah di bandingkan dengan CO2. Reaksinya adalah :12

Reaksi di atas berlaku dua arah , bergantung konsentrasi senyawa. Jika konsentrasi CO2

meningkat , seperti di jaringan ,maka reaksi akan berlangsung ke kanan . sedangkan apabila

rendah seperti dalam paru, reaksi akan bergeser ke kiri dan melepas CO2.3

Pergeseran Klorida

Sewaktu reaksi ini berlangsung , HCO3 dan H+

mulai menumpuk di dalam sel darah merah di

kapiler sistematik . Membran sel darah merah memiliki pembawa HCO3 - Cl- yang secara

pasif mempermudah difusi ionion ini dalam arh berlawanan menembus membrane. Membrane

relative impermeable terhadap H+

dari pada HbO2. Karena itu , HCO3 , bukan H+

, berdifusi

menuruni gradient konsentrasinya keluar eritrosit menuju plasma. Keluarnya HCO3

menghasilkan adanya gradient listrik yang menyebabkan ion klorida ( Cl ), anion plasma yang

utama , berdifusi kedalam sel darah merah dengan menuruni gradient ini untuk menetralkan.

Ion H+

yang terlepas akibat disosiasi asam karbonat , berikatan dengan hemoglobin dalam sel

darah merah untuk meminimalisasi perubahan pH.12

CO2 + H2O H2CO3 H+

+ HCO3


14/20

14

Mekanisme Pengendalian Pernapasan

Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh dua factor utama (a) kimiawi , dan

(b) pengendalian oleh saraf. Beberapa faktor tertentu merangsang pusat pernapan yang terletak di

dalam medulla oblongata , dan kalau dirangsang maka pusat itu mengeluarkan implus yang

disalurkan oleh saraf spinalis ke otot pernapasanyaitu otot diafragma dan otot interkostalis.13

Pengendalian secara kimiawi

Faktor kimiawi ini ialah faktor utama dalam pengendalian dan pengaturan frekuensi ,

kecepatan dan dalamnya gerakan pernapasan . Karbon dioksida adalah produk asam dari

metabolisme , dan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim eluar

implus saraf yang bekerja atas otot pernapasan. Kemoreseptor mendeteksi perubahan kadar

oksigen , karbon dioksida dan ion hydrogen dalam darah arteri dan cairan spinalis serta

menyebabkan penyesuaian yang tepat antara frekuensi dan kedalaman repirasi. Terdapat dua

jenis kemoreseptor , sentral dan perifer.13

Pengendalian oleh saraf.

Pusat pernapasan ialah suatu pusat otomatik di dalam medulla oblongata yang

mengeluarkan implus efferent ke otot pernapasan. Melalui beberapa radix saraf cervicalis implus

ini diantarkan ke diafragma oleh saraf frenikus : Dan di bagian yang lebih rendah pada sumsumbelakang , implusnya berjalan dari daerah torax melalui saraf interkostalis untuk merangsang

otot intercostalis . Implus ini menimbulkan kontraksi ritmik pada otot diafragma dan interkostal

yang kecepatan kira-kira lime belas kali setiap menit.

Implus aferen yang dirangsang oleh pemekarann gelembung udara , di antarkan oleh

Nervus Vagus ke pusat pernapasan di dalam medulla. Pada bagian dorsal untuk Inspirasi dan

pada bagian Ventral untuk Ekspirasi , dan pada bagian atas dari batang otak ( Pons) merupakan

bagian yang membatasi inspirasi tetapi meningkatkan respirasi.13

Kedua pengendalian , melalui saraf dan secara kimiawi , adalah penting. Tanpa salah

satunya orang tak dapat bernapas terus . Dalam hal paralisa otot pernapasan ( interkostal dan

diafragma ), di gunakan ventlasi paru-paru atau suatu alat pernapasan buatan lainnya untuk

melanjutkan pernapasan , sebab dada harus bergerak supaya udara dapat dikeluarmasukan paru-

paru .13


15/20

15

Faktor tertentu lainnya menyebabkan penambahan kecepatan dan dalamnya pernapasan .

Gerakan badan yang kuat memakai banyak oksigen dalam otot untuk member energy yang

diperlukan untuk pekerjaan , akan menimbulkan kenaikan pada jumlah karbon dioksida di dalam

darah dan akibatnya pembesaran ventilasi paru-paru.Emosi , rasa sakit dan takut misalnya ,

menyebabkan implus yang merangsang pusat pernapasan dan menimbulkan penghirupan udara

yang sangat kut dengan frekuensi yang lebih cepat. Pengendalian secara sadar atas gerakan

pernapasan mungkin , tetapi tidak dapat dijalankan lama , oleh sebab gerakannya otomatik. (

menahan napas ).13

Perubahan Tekanan Pada Paru

Udara mengalir masuk dan keluar paru selama tindakan bernapas karena perpindah

mengikuti gradient tekanan antara alveolus dan atmosfer yang berbalik arah secara bergantian

dan ditimbulkan oleh aktivitas siklik otot pernapasan. Terdapat tiga tekanan yang berperan

penting dalam ventilasi, yaitu :12

- Tekanan atmosfer ( Barometrik )Tekanan yang timbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi.

Pada ketinggian permukaan laut tekanan ini sama dengan 760 mmHg. Tekanan atmosfer

berkurang seiring dengan penambahan ketinggian di atas permukaan laut karena lapisan-

lapisan udara di atas permukaan bumi semakin menipis . Pada setiap ketinggian terjadiperubahan minor tekanan atmosfer karena perubahab kondisi cuaca ( yaitu , tekanan

barometric naik atau turun).

- Tekanan intra-alveolus ( tekanan intraparu )Merupakan tekanan yang ada di dalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan

atmosfer melalui saluran napas pengahantar , udara sepat mengalir menuruni gradient

tekanannya setiap tekanan intra-alveolus berbeda dari tekanan atmosfer ; udara terus

mengalir sampai kedua tekanan seimbang ( ekuilibrium ).

- Tekanan IntrapleuraMerupakan tekanan di dalam kantung pleura. Tekanan ini , yang juga dikenal sebagai

tekanan intrathoraks, adalah tekanan yang ditimbulkan di luar paru di dalam rongga

thoraks. Tekanan intrapleura biasanya lebih rendah daripada tekanan atmosfer , rerata

756 mmHg saat istirahat. Seperti tekanan darah yang dicatat dengan menggunakan


16/20

16

tekanan atmosfer sebagai titik referensi ( yaitu, tekanan darah sistolik 120 mmHg adalah

120 mmHg lebih besar daripada tekanan atmosfer 760 mmHg atau , dalam kenyataan,

880 mmHg ), 756 mmHg kadang- kadang disebut sebagai tekanan -4 mmHg menjadi

negative karena di bandingkan dengan tekanan atmosfer normal sebesar 760 mmHg.

Untuk menghindari kebingungan , kita akan menggunakan nilai positif absolute

sepanjang pembahasan kita mengenai pernapasan.

Tekanan intrapleura tidak menyeimbangkan diri dengan tekanan atmosfer atau intra-

alveolus karena tidak ada komunikasi langsung antara rongga pleura dan atmosfer atau

paru. Karena kantung pleura adalah suatu kantung tertutup tanpa lubang , maka udara

tidak dapat masuk atau keluar meskipun mungkin terdapat gradient tekanan antara

kantung pleura dan sekitarnya.

Keseimbangan Asam- Basa

Keseimbangan asam-basa terkait dengan pengaturan pengaturan konsentrasi ion H bebas

dalam cairan tubuh. pH rata-rata darah adalah 7,4. pH darah arteri 7,45 dan darah vena 7,35.

Jika pH darah < 7,35 dikatakan asidosis, dan jika pH darah > 7,45 dikatakan alkalosis. Ion H

terutama diperoleh dari aktivitas metabolik dalam tubuh.12-14

Bila terjadi perubahan konsentrasi ion H maka tubuh berusaha mempertahankan ion H seperti

nilai semula dengan cara:

14

mengaktifkan sistem dapar kimia mekanisme pengontrolan pH oleh sistem pernapasan mekanisme pengontrolan pH oleh sistem perkemihan

Ada 4 sistem dapar kimia, yaitu:14

Dapar bikarbonat; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel teutama untuk perubahanyang disebabkan oleh non-bikarbonat.

Dapar protein; merupakan sistem dapar di cairan ekstrasel dan intrasel. Dapar hemoglobin; merupakan sistem dapar di dalam eritrosit untuk perubahan asam

karbonat.

Dapar fosfat; merupakan sistem dapar di sistem perkemihan dan cairan intrasel. Sistemdapar kimia hanya mengatasi ketidakseimbangan asam-basa sementera. Jika dengan

dapar kimia tidak cukup memperbaiki ketidakseimbangan, maka pengontrolan pH akan


17/20

17

dilanjutkan oleh paru-paru yang berespons secara cepat terhadap perubahan kadar ion H

dalam darah akibat rangsangan pada kemoreseptor dan pusat pernapasan, kemudian

mempertahankan kadarnya sampai ginjal menghilangkan ketidakseimbangan tersebut.

Ginjal mampu meregulasi ketidakseimbangan ion H secara lambat dengan mensekresikan

ion H dan menambahkan bikarbonat baru ke dalam darah karena memiliki dapar fosfat

dan ammonia

Jumlah total H2CO3 dalam darah dapat menurun/meningkat oleh pernapasan, ginjal

mengatur kadar HCO3-darah dan ekskresi H

+melalui mekanisme reabsorbi bikarbonat di tubuli

distal.3,12

Asidosis dan alkalosis respiratorik terjadi karena sejak awal terjadi perubahan [H2CO3],

sedangkan asidosis dan alkalosis metabolic terjadi karena sejak awal terjadi perubahan [HCO3-].

Paru dan ginjal memainkan peran penting dalam mempertahankan pH darah dalam batas normal,

bila ada asidosis/alkalosis respiratorik maka tubuh akan mengkompensasi melalui ginjal supaya

pH darah kembali normal. Bila ada asidosis/alkalosis metabolic, maka tubuh akan

mengkompensasi melalui pernapasan/paru supaya pH kembali normal melalui

Hipoventilasi/Hiperventilasi.3Kompensasi oleh ginjal adalah mekanisme pengasaman urine: (1)

Pembentukkan ammonia dari asam amino glutamine dengan enzim glutaminase menngikat H+

menjadi NH4+dan (2) Penyimpanan kation dalam tubuh melalui pertukaran dengan H

+.14

Tabel 3. Asidosis/Alkalosis, Respiratorik/Metabolik.12-14

No Asidosis Repiratorik Asidosis Metabolik AlkalosisRespiratorik

AlkalosisMetabolik

1 Keadaan [H2CO3]

meningkat

mengakibatkan rasio

menjadi 20

2 Kompensasi dengan

cara meningkatan

reabsorbsi bikarbonat

di ginjal

Kompensasi

dengan

menurunkan asam

Karbonat dengan

cara hiperventilasi

Kompensasi dengan

cara menurunan

reabsorbsi

bikarbonat di tubuli

ginjal

Kompensasi

dengan cara

meningkatkan

asam Karbona

dengan cara

hipoventilasi

3 CO2 content nantinya CO2 content nanti CO2 content CO2 content akan


18/20

18

akan meningkat

sehingga urine

menjadi asam

akan menurun

karena

hiperventilasi

tersebut sehingga

urine menjadi asam

nantinya akan

menurun/kurang

sehingga urine akan

menjadi alkalis

meningkat

sehingga urine

akan alkalis kecual

pada keadaan

hipokalemia.

4 Dapat terjadi pada:

- Setiap gangguanfungsi paru

(pneumonia,

emfisema,

bronchitis, edema

paru, asma)

- Depresi pusatpernapasan

(keracunan

morfin)

Dapat terjadi pada:

- DM tidakterkontrol

- Ketoasidosis- Payah/gagal

ginjal (fungsi

ginjal adalah

mengasamkan

urine)

- Diare Berat

Dapat terjadi pada:

- Histeris(Hiperventilasi)

- Stimulasi pusatpernapasan

(keracunan

salisilat)

- Pendakigunung, koma

hepaticum

Dapat terjadi pada:

- Stenosispylorus,

muntah berat

- Hiperemesisgravidarum

(alkalosis

hipokloremik)

- Konsumsiantasida >>

- SindromeChusing

Ada 4 kategori ketidakseimbangan asam-basa, yaitu:

14

Asidosis respiratori, disebabkan oleh retensi CO2 akibat hipoventilasi. PembentukanH2CO3 meningkat, dan disosiasi asam ini akan meningkatkan konsentrasi ion H.

Alkalosis respiratori, disebabkan oleh kehilangan CO2 yang berlebihan akibathiperventilasi. Pembentukan H2CO3 menurun sehingga pembentukan ion H menurun.

Asidosis metabolik, asidosis yang bukan disebabkan oleh gangguan ventilasi paru. Diareakut, diabetes mellitus, olahraga yang terlalu berat, dan asidosis uremia akibat gagal

ginjal akan menyebabkan penurunan kadar bikarbonat sehingga kadar ion H bebas

meningkat.

Alkalosis metabolik, terjadi penurunan kadar ion H dalam plasma karena defisiensi asamnon-karbonat. Akibatnya konsentrasi bikarbonat meningkat. Hal ini terjadi karena

kehilangan ion H karena muntah-muntah dan minum obat-obat alkalis. Hilangnya ion H


19/20

19

akan menyebabkan berkurangnya kemampuan untuk menetralisir bikarbonat, sehingga

kadar bikarbonat plasma meningkat.

Untuk mengkompensasi gangguan keseimbangan asam-basa tersebut, fungsi pernapasan dan

ginjal sangat penting.12

Pneumothorax

Dalam keadaan normal udara tidak masuk ke dalam rongga pleura karena tidak ada

komunikasi antara rongga dan atmosfer atau alveolus. Namun jika , dinding dada tertusuk (

misalnya oleh luka tusuk atau iga yang patah ) , udara mengalir menuruni gradient tekanan dari

tekanan atmosfer yang tinggi ke dalam ruangan pleura. Keadaan abnormal masuknya udara ke

dalam rongga pleura dikenal sebagai pneumothoraks ( udara dalam darah ) . Tekanan

intrapleura dan intra-alveolus kini menjadi seimbang dengan tekanan atmosfer sehingga gradient

tekanan transmural tidak lagi ada di dinding paru maupun dinding dada. Tanpa gaya yang

meregangkan paru maka paru akan kolaps ke keadaan tak teregangnya. Daya rekat cairan

intrapleura tidak mampu menahan paru dan dinding toraks . Dinding toraks juga akan

mengembang keluar , hal ini dapat menimbulkan konsekuensi serius daripada kolapsnya paru.

Demikian juga pneumotoraks dan kolaps paru dapat terjadi jika udara masuk ke rongga pleura

melalui lubang di paru yang ditimbulkan misalnya oleh proses suatu penyakit.

12

Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas respirasi ( pernapasan ) melibatkan keseluruhan proses

yang menyebabkan pergerakan pasif O2 dari atmosfer ke jaringan untuk menunjang

metabolisme sel, serta pergerakan pasif CO2 selanjutnya yang merupakan produk sisa

metabolisme dari jaringan ke atmosfer. Merupakan suatu proses yang terjadi secara otomatis

walau dalam keadaan tertidur sekalipun karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan

saraf autonom di medulla ( pons) . Adapun anatomi dari sistem pernapasan itu meliputi

hidung(nasal), faring(tekak), laring(pangkal tenggorokan), trakea(batang tenggorokan),

bronkus(cabang tenggorokan), alveoli, paru-paru dan pleura. Dalam proses respirasi terjadi

pertukaran gas antara O2 dan CO2 yang terjadi baik di dalam alveoli ataupun di jaringan, dengan

cara difusi . Pada keadaan ini tubuh dapat menyeimbangkan konsentrasi asam basa dalam


20/20

20

tubuh. Pada kasus , Pneumotoraks dapat menyebabkan sesak napas dikarenakan adanya udara

yang masuk dalam pleura yang disebabkan adanya cedera.1-14

Daftar Pustaka

1. Sherwood L . Fisiologi manusia : dari sel ke system . Edisi 2. Jakarta : EGC ; 2001 . h.410-1

2. Asih NGY, Effendy C. Keperawatan medikal bedah: klien dengan gangguan sistempernafasan. Jakarta: Penerbit EGC; 2004.h. 2-7.

3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula . Jakarta : EGC ; 2003.h.267-774. Don W, Fawcett. Buku ajar histologi . EGC : Jakarta ; 2003 .h.629-375. Singh I. Teks dan atlas histologi manusia. Jakarta: Binarupa Aksara; 2006.h.115-20.6. Woodburne RT. Essential of human anatomy. 6th ed. New York: Oxford Universty;

2007.h.181-200.

7. Junqueira CL. Carneiro J. Histologi dasar : teks dan atlas. Jakarta : EGC ; 2007 .h. 340-52

8. Drake RL, Vogl W, Mitchell AWM. Grays anatomy for students. 1st ed. Philadelpia:Elsevier Churchill Livingstone; 2005.h.102-52.

9. Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Jakarta : EGC ; 2006 . h. 90-910.Djojodibroto D. Respirologi. Jakarta : EGC ; 2009.h. 8-911.Asmadi .Teknik procedural keperawatan : konsep dan aplikasi kebutuhan dasar klien .

Jakarta : Salemba Medika ; 2008.h.14-6

12.Sherwood L. Fisiologi manusia : dari sel ke system . Edisi 6. Jakarta : EGC .h. 499-529.13.Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta : PT Gramedia ; 2009.h. 221-

2

14.Kuntarti . Keseimbangan cairan, elektrolit , asam dan basa . FIK-UI . Published : 14 juni2005, di unduh dari

http://staff.ui.ac.id/system/files/users/kuntarti/publication/fluidbalance.pdf, 17 Mei 2014.
http://staff.ui.ac.id/system/files/users/kuntarti/publication/fluidbalance.pdfhttp://staff.ui.ac.id/system/files/users/kuntarti/publication/fluidbalance.pdfhttp://staff.ui.ac.id/system/files/users/kuntarti/publication/fluidbalance.pdf

Makalah PBL Blok 7

Documents

Transcript of Makalah PBL Blok 7