Organ dan Mekanisme pada Sistem RespirasiNaomi Besitimur (102012113) F6Email: lucy.besitimur@yahoo.comFakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6, Kebon jeruk-Jakarta Barat Telp. 56942061

Abstract: The respiratory system works to insert and remove the air into and out of the body. The air that enters the body is oxygen, while carbon dioxide is released. Respiratory system serves to supply oxygen to the body's cells. Oxygen is used by cells to perform all the activities of life. The gas produced from this process is the formation energy of carbon dioxide. Carbon dioxide is then removed by the body through the respiratory organs as well. Therefore, in breathing, there are exciting activities and exhale.Keywords: respiratory system, oxygen, carbon dioxide.Abstrak: Sistem pernapasan bekerja untuk memasukkan dan mengeluarkan udara kedalam dan keluar tubuh. Udara yang dimasukkan ke dalam tubuh adalah oksigen, sedangkan yang dikeluarkan adalah karbon dioksida. Sistem pernapasan berfungsi untuk memasok oksigen ke sel-sel tubuh. Oksigen digunakan oleh sel tubuh untuk melakukan segala aktivitas hidup. Gas yang dihasilkan dari proses pembentukan energi ini adalah karbon dioksida. Karbon dioksida ini kemudian dikeluarkan oleh tubuh melalui organ pernapasan juga. Oleh karena itu, didalam bernapas, terdapat kegiatan menarik dan membuang napas.Kata kunci: sistem pernapasan, oksigen, karbon dioksida.

1PendahuluanLatar belakangSemua sel mengambil oksigen yang akan digunakan dalam bereaksi dengan senyawa-senyawa sederhana dalam mitokondria sel untuk menghasilkan senyawa-senyawa yang kaya energi, air, dan karbon dioksida. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara sel-sel tubuh serta lingkungan disebut pernapasan. Oksigen dibawa ke jaringan jaringan dan karbon dioksida dibawa dari jaringan ke dalam darah. Fungsi sistem pernapasan adalah untuk memungkinkan pengambilan O2 dari udara ke dalam darah dan memungkinkan CO2 terlepas dari darah keudara bebas. Perpindahan gas dari satu tempat ke tempat lain bergantung sepenuhnya pada perbedaan tekanan gas yang ada antara satu tempat dengan tempat yang lain. Suatu gas selalu berdifusi dari tempat bertekanan tinggi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah. Atmosfer mengandung O2 pada tekanan 150 mmHg dan hampir tidak ada CO2. Sedangkan jaringan mengandung O2 pada tekanan 40 mmHg dan CO2 dengan tekanan 46 mmHg. Tekanan ini berbeda karena pertukaran gas, kecepatan dimana gas-gas ini bertukaran tergantung pada luasnya pemajanan darah terhadap udara di dalam paru-paru.TujuanAdapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui organ pernapasan dan bagaimana mekanisme pernapasan terjadi.ISIPernapasanFungsi sistem pernapasan adalah untuk mengambil O2 dari atmosfer ke dalam sel-sel tubuh dan untuk mentransfer CO2 yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer. Organ-organ respirastorik juga berfungsi dalam proses bicara, dan berperan dalam keseimbangan asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan pengaturan hormonal tekanan darah.Organ Pernapasana.HidungMerupakan bagian paling atas dari alat pernapasan dan merupakan alat pernapasan paling awal yang dilalui udara. Lubang hidung terbagi menjadi dua yaitu sebelah kanan dan kiri dibatasi oleh sekat hidung. Rongga hidung berhubungan dengan rongga mulut. Rongga hidung memiliki tiga fungsi utama yaitu menghangatkan udara, melembabkan udara, dan menyaring udara. 2Di dalam lubang hidung terdapat rambut-rambut halus dan selaput lendir yang berfungsi untuk menyaring udara yang masuk dan mengeluarkan partikel-partikel.b. Faringadalah tenggorok atau kerongkongan. Digunakan sebagai saluran alat pernapasan. Pada manusia faring digunakan sebagai alat artikulasi bunyi. Pada faring juga terdapat organ seksual sekunder pada pria yang dikenal sebagai jakun. b.Laring (pangkal tenggorokan)Laring merupakan saluran udara dan bertindak sebagai pembentukan suara. Faring (tekak) merupakan lanjutan dari saluran hidung yang meneruskan udara ke laring. Laring terdiri dari lempengan-lempengan tulang rawan. Bagian dalam dindingnya digerakan oleh otot untuk menutup serta membuka glotis. Glotis adalah lubang mirip celah yang mengubungkan faring dan trakea. Pada laring juga terdapat selaput suara yang akan bergetar jika ada udara yang melaluinya, misal saat kita berbicara. Laring memiliki katup yang disebut epiglotis (anak tekak). Epiglotis selalu dalam keadaan terbuka, dan hanya akan menutup jika ada makanan yang masuk ke kerongkongan.c.Trakea (batang tenggorokan)Tersusun dari cincin tulang rawan yang terletak di depan kerongkongan dan berbentuk pipa. Bagian dalam trakea licin dilapisi oleh selaput lendir dan mempunyai lapisan yang terdiri dari sel-sel bersilia. Lapisan bersilia berfungsi untuk menahan debu atau kotoran dalam udara agar tidak masuk ke paru-paru.d.Bronkus (cabang batang tenggorokan)Merupakan bagian yang menghubungkan paru-paru dengan trakea. Bronkus terdapat di paru-paru kanan dan kiri. Setiap bronkus terdiri dari lempengan tulang rawan dan dindingnya terdiri dari otot halus. Bronkus bercabang-cabang lagi disebut bronkiulus. Dinding bronkiolus tipis dan tidak bertulang rawan.e.Pulmo (paru-paru)Alat pernapasan yang terletak di dalam rongga dada dan di atas diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru diselubungi oleh selaput elastis yang disebut pleura. Paru-paru terdiri atas dua bagian yaitu paru-paru kiri (dua gelambir) dan paru-paru kanan (tiga gelambir). Di dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus.1

3Bronkiolus paru-paru bercabang-cabang lagi membentuk saluran-saluran halus yang berakhir pada gelembung-gelembung halus atau gelembung paru-paru yang disebut alveolus. Dinding alveolus sangat tipis, namun elastis dan mengandung kapiler-kapiler darah. Pada dinding alveolus terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida.-Paru memiliki apex (puncak), basis, tiga tepi dan dua permukaan. Bentuk paru menyerupai separuh kerucut. Normal paru kanan sedikit lebih besar daripada paru kiri, karena mediastinum medius yang berisi jantung, menonjol lebih kearah kiri daripada ke arah kanan. Apex berkontak dengan pleura cervicalis (cupula pleurae). Karena apertura thoracis superior memiliki arah serong, apex berada 3-4 cm di sebelah cranial ketinggian tulang rawan iga 1, tetapi di sebelah dorsal berada setinggi collum costaenya. Basis paru berbentuk semilunar dan konkaf, terbaring pada permukaan superior diaphragma, yang memisahkan paru kanan dari lobus dexter hepatis dan paru kiri dari lobus sinister hepatis, fundus ventriculi/lambung dan limpa. Karena diaphragma membentang lebih tinggi pada sisi kanan daripada sisi kiri, kecekungan basis paru kanan menjadi lebih dalam. Di sebelah posterolateral, basis memiliki tepi yang tajam, yang diadaptasikan bagi recessus costodiaphragmaticus. Permukaan costalis tampak konveks, dipisahkan dari dinding thorax oleh pleura costalis. Permukaan ini memperlihatkan alur-alur yang sesuai dengan iga-iga yang menutupinya. Permukaan mediastinalis/medial dibedakan atas bagian-bagian posterior/vertebral dan anterior/mediastinalis. Bagian vertebral berkontak dengan sisi vertebra thoracal dan discus intervertebrale, pembuluh-pembuluh intercostalis posterior dan Nn. Splanchnici. Daerah mediastinali berhadapan dengan mediastinum, sangat konkaf, diadaptasikan kepada jantung sebagai impressio cardiaca.-Radix pulmonis: akar paru yang menghubungkan permukaan medial paru menuju jantung dan trachea pada mediastinum , dibentuk oleh struktur pipa yang masuk dan meninggalkan paru. Yaitu, br. Principalis, a. Pulmonalis, v.pulmonales, dan Vv bronchiales, plexus otonom pulmonalis, pembuluh-pembuluh getah bening dan Nnll. Bronchopulmonalis.Lobus ParuParu kiri dibagi menjadi lobus-lobus superior dan inferior oleh fissura obliqua. Dimulai pada bagian posterosuperior hilus, fissura ini naik serong ke belakang, 4melintasi tepi posterior paru kira-kira 6 cm di bawah apex. Kemudian turun ke depan, menyeberangi permukaan costal, mencapai tepi bawah hampir pada ujung anteriornya. Akhirnya, naik pada permukaan medial menuju bagian bawah hilus. Lobus superior berada disebelah anterosuperior terhadap fissura ini. Dekat ujung bawah tepi anterior lobus superior ini terdapat incisura cardiaca, karena dari arah mediastinum medius jantung berproyeksi kedalam cavum pleura kiri. Biasanya ujung bawah incisura cardiaca lobus superior ini memiliki sebuah taju kecil, yakni lingula. Lobus inferior yang lebih besar, berada postero-inferior terhadap fissura obliqua tersebut.Paru kanan terbagi menjadi lobus superior, medius dan inferior oleh dua fissura. Fissura obliqua memisahkan lobus inferior dari lobus medius dan lobus superior. Fissura obliqua tersebut menyerupai fissura obliqua kiri, tetapi agak vertikal, memotong tepi inferior paru. Fissura horizontal yang pendek memisahkan lobus superior dan lobus medius. Proyeksi Paru Puncak paru berada kira-kira 2,5 cm di sebelah cranial sepertiga bagian tengah clavicula, karena apex berada pada fossa supraclavicularis pangkal leher. Medial dan bawah menuju angulus sterni. Pada respirasi dangkal, tepi inferior paru sesuai dengan garis yang ditarik mulai dari proyeksi ujung caudal tepi anterior menuju/menyilang iga ke enam pada linea midclavicularis, iga kedelapan pada linea midaxilaris (hampir 10 cm disebelah cranial tepi iga terbawah), dilanjutkan kearah medial belakang dan sedikit kearah atas, sampai titik 2 cm di sebelah lateral terhadap vertebrathoracal 10. Dari garis midclavicularis dan mengelilingi dinding thorax menuju columna vertebralis, dapat diringkaskan bahwa, margo inferior paru dapat diproyeksikan oleh sebuah garis yang melintasi iga 6, 8, 10, dan vertebra T 10. Proyeksi tepi posterior paru sesuai dengan garis yang melewati capitulum costae, ke arah cranial menuju puncak paru setinggi collum costae 1. Proyeksi fissura obliqua dimulai dari sebuah titik pada proyeksi tepi posterior paru, 2 cm di lateral garis tengah, antara processus spinosus vertebra thoracal 3 dan 4. Fissura tersebut menuju selaiga 4.Permukaan terbesar lobus superior paru kiri berkontak dengan bagian atas dinding anterolateral, apex pulmonis berproyeksi pada fossa supraclavicularis di pangkal leher. Permukaan costal lobus-lobus inferior paru kiri dan kanan berkontak dengan dinding posterior dan lateralis thorax, mulai setinggi processus spinosus vertebra thoracal 3 dan 4 sampai batas caudal belakang paru.5Permukaan terbesar lobus superior paru kanan berkontak dengan bagian atas dinding anterolateral thorax, yakni sampai setinggi iga 4 dan apex pulmonis berproyeksi kedalam fossa supraclavicularis pangkal leher. permukaan lobus medius terletak berdekatan dengan dinding anterior dan lateral bawah thorax, setinggi selaiga 4 sampai tulang iga 6.Otot punggung mempunyai ketebalan minimal didaerah yang dikenal sebagai segitiga auskultasi. Pada segitiga ini suara napas lobus inferior paru terdengar jelas. Disebelah medial segitiga ini dibatasi oleh tepi lateral bawah M.trapezius, disebelah caudal oleh tepi superior M. Latissimus dorsi dan sebelah lateral oleh margo vertebralis scapulae.Percabangan Bronchus Setinggi discus intervertebrale T 4/5 trachea bercabang menjadi bronchus primer/principalis dexter dan sinister. Bronchus principalis dexter lebih besar, lebih pendek, dan lebih vertikal daripada yang kiri, panjangnya sekitar 2,5 cm. Diameter lebar yang lebih besar dan arahnya yang lebih vertikal, menjelaskan kekerapan suatu benda asing yang tersedak, lebih sering memasuki bronchus principalis dexter daripada yang sinister. V. Azygos melengkung disebelah cranial bronchus principalis dexter ini dan pada mulanya A. Pulmonalis kanan terletak disebelah inferior, selanjutnya disebelah anterior terhadap bronchus principalis tersebut. Bronchus lobus superior kanan (eparterialis) barpangkat dari aspek lateral bronchus principalis dan melintas ke arah superolateral untuk memasuki hilus.bronchus ini bercabang menjadi tiga bronchus segmentorium/tertier. Bronchus lobus medius dipercabangkan sekitar 2 cm di sebelah kaudal pangkal bronchus lobus superior, turun ke arah anterolateral dan mempercabangkan dua bronchus segmentorum. Bronchus lobus inferior kanan merupakan lanjutan bronchus principalis di sebelah kaudal pangkal bronchus lobus medius. Mempercabangkan lima bronchus segmentorum.Bronchus principalis sinister lebih sempit dan kurang vertikal dari yang kanan dan panjangnya hampir 5 cm. Bronchus ini melintas ke arah inferior kiri menuju arcus aorta, menyilang oesophagus, ductus thoracicus dan aorta descendens di sebelah anterior. Bronchus sekunder lobus superior kiri berasal dari aspek anterolateral bronchus principalis sinister, melengkung ke lateral dan bercabang menjadi empat bronchus segmentorum. Bronchus sekunder lobus inferior kiri turun posterolateral sejauh 1 cm dan selanjutnya memberikan empat cabang bronchus segmentorum.

6Pembuluh darah dan persarafan pulmonalArteri pulmonalis dextra: pembuluh nadi ini lebih panjang daripada yang kiri, melintas horizontal menyeberangi mediastinum dan memiliki posisi sebagai berikut:1. Disebelah anterior dan sedikit inferior terhadap bifurcatio trachea dan sebelah anterior terhadap bronchus principalis dexter2. Disebelah posterior terhadap aorta ascendens, V. Cava cuperior dan V. Pulmonalis dextra atas.Arteri pulmonalis sinistra: terletak disebelah anterior terhadap aorta descendens dan sebelah posterior terhadap V. Pulmonalis superior kiri. Vena pulmonalis superior kanan terbentuk oleh penyatuan vena-vena dari lobus superior dan lobus medius, sedangkan yang inferior kanan terbentuk oleh penyatuan vena-vena lobus inferior. Vena pulmonalis superior kiri terbentuk dari penyatuan vena-vena lobus superior dan yang inferior dari penyatuan vena-vena lobus inferior.Arteri dan vena bronchialisNormal arteri bronchialis dextra yang tunggal berasal dari A. Intercostalis posterior 3, tetapi kadang-kadang berasal dari A. Bronchialis kiri atas. Dua A. Bronchialis kiri berasal langsung dari permukaan anterior aorta thoracalis; A. Bronchialis superior sinistra muncul setinggi vertebra T5 dan yang inferior berada di sebelah inferior terhadap bronchus kiri.Darah balik lewat V. Bronchialis yang membentuk dua sistem yang berbeda V. Bronchialis yang letaknya dalam mulai sebagai plexus bronchialis intrapulmonal, berhubungan bebas dengan cabang-cabang V. Pulmonalis. Mungkin anastomosis pembuluh broncho-pulmonal tersebut berlimpah pada bayi baru lahir, di kemudian hari anastomosis demikian berobilterasi sampai derajat tertentu. Selanjutnya, cabang-cabang V. Pulmonalis tersebut bergabung menjadi sebuah batang yang berakhir pada V. Pulmonalis utama untuk bermuara pada atrium kiri. V. Bronchialis yang dangkal mengalirkan darah dari bronchus ekstrapulmonal, pleura visceralis, jaringan areolar lobulus dan Nnll. Hilus; vena-vena ini berakhir pada V. Azygos, untuk paru kanan dan pada V. Intercostalis superior atau V. Hemiazygos asesoria, untuk paru kiri. Juga vena-vena bronchialis dangkal ini berhubungan dengan cabang-cabang V. Pulmonalis. Dengan demikian, V. Bronchialis tidak menerima semua darah yang dihantarkan oleh A.bronchialis, sebagian darah baliknya memasuki V.pulmonalis.7Persarafan ParuLewat plexus pulmonalis anterior dan posterior yang dibentuk oleh cabang-cabang truncus symphaticus segmen T 1-3 atau 4 dan parasimpatik N. Vagus. Plexus-plexus yang saling berhubungan ini terletak disebelah anterior dan posterior terhadap bifurcatio trachea dan bronchus principalis. Plexus pulmonalis anterior jauh lebih kecil daripada plexus posterior. Serabut saraf yang keluar dari plexus ini menyertai pipa-pipa bronchus dan pembuluh darah, membawa serabut visceral eferen dan aferen menuju/dari pleura visceralis dan struktur jaringan paru.2Paru-paru (mikroskopis)Paru-paru ada sepasang (kiri dan kanan). Paru kanan terdiri atas 3 lobus: superior, medius, inferior. Paru kiri terdiri dari 2 lobus: superior, inferior. Selaput pembungkus paru disebut pleura. Ada pleura viseralis dan pleura parietalis. Diantara pleura terdapat kavum pleura yang berisi cairan serosa. Bronkus: - bronkus ekstrapulmonal, sama dengan trakea diameter lebih kecil. Bronkus intrapulmonal, mukosa membentuk lipatan longitudinal, epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, membrana basalis jelas. Bronkiolus: Epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet. bronkiolus terminalis dan respiratorius. Duktus alveolaris: dinding tipis, sebagian besar terdiri dari alveoli, dikelilingi sakus alveolaris, di mulut alveolus epitel selapis gepeng (sel alveolar tipe 1), jaringan ikat serat elastin, serat kolagen, otot polos, terbuka ke atrium: ruang yang menghubungkan beberapa sakus alveolaris.Sakus alveolaris: kantong yang dibentuk oleh beberapa alveolus, terdapat serat elastin dan serta retikulin yang melingkari muara sakus alveoli. Tidak memiliki otot polos.Alveolus: kantong-kantong kecil terdiri dari selapis sel seperti sarang tawon, tempat terjadi pertukaran gas, jumlah sekitar 300-500 juta alveoli. Epitel selapis gepeng, pada dinding alveolus terdapat lubang-lubang kecil berbentuk bulat/lonjong disebut porus/stigma alveolaris. Stigma ini penting apabila terjadi sumbatan di salah satu cabang bronkus/bronkiolus karena udara dapat mengalir dari alveolus satu ke alveolus lain.3Mekanisme PernapasanProses pernapasan pada manusia terjadi secara sadar maupun tidak sadar.

8Pernapasan secara sadar terjadi jika kita melakukan pengaturan-pengaturan saat bernapas, misalnya pada saat latihan dengan cara menarik napas panjang kemudian menahannya beberapa saat lalu mengeluarkannya. Pernapasan secara tidak sadar yaitu pernapasan yang dilakukan secara otomatis dan dikendalikan oleh syaraf diotak, misalnya pernapasan yang dilakukan pada saat kita tidur nyenyak.Proses respirasi melalui 2 tahap, yaituPernapasan luar (eksternal)Merupakan pertukaran gas (o2dan co2) yang terjadi antara udara dan darah yang berlangsung di dalam paru-paru. Di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu co2meninggalkan darah dan o2masuk kedalam darah melalui proses difusi (perpindahan molekul zat dari hipertonis ke hipotonis).Reaksinya sebagai berikut: Hb + O2===== HbO2Pernapasan dalam (internal) merupakan pertukaran gas di dalam jaringan tubuh. Disini oksigen meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh.Reaksinya sebagai berikut :HbO2=== Hb + O2Dalam pernapasan terjadi 2 siklus yaitu : inspirasi(menghirup udara) dan ekspirasi(menghembuskan udara).Berdasarkan otot yang berperan, terdapat pernapasan dada dan pernapasan perut.4Otot-otot pernapasan merupakan sumber kekuatan untuk menghembuskan udara. Diafragma dibantu oleh oto-otot yang dapat mengangkat tulang rusuk dan tulang dada. Merupakan otot utama yang ikut berperan meningkatkan volume paru. Saat istirahat, otot-otot pernapasan mengalami relaksasi. saat inspirasi, otot sternokleidomastoideus, scalenus (anterior, media, posterior), dan pectoralis minor, serratus anterior dan otot interkostalis sebelah luar mengalami kontraksi sehingga menekan diafragma ke bawah dan mengangkat rongga dada untuk membantu udara masuk ke dalam paru-paru.Pada saat inspirasi terjadi kontraksi dari otot-otot insiprasi (muskulus interkostalis eksternus dan diafragma) sehingga terjadi elevasi dari tulang-tulang costae dan menyebabkan peningkatan volume cavum thorax (rongga dada), secara bersamaan paru-paru juga akan ikut mengembang sehingga tekanan intra pulmonal menurun dan udara terhirup ke dalam paru-paru.Setelah inspirasi normal biasnya kita masih bisa menghirup udara dalam-dalam (menarik napas dalam), hal ini dimungkinkan karena kerja dari otot-otot tambahan inspirasi yaitu M. Sternokleidomastoideus, dan M. Scalenus.29

Ekspirasi merupakan proses yang pasif dimana setelah terjadi pengembangan cavum thorax akibat kerja otot-otot inspirasi maka setelah otot-otot tersebut relaksasi maka terjadilah ekspirasi. Tetapi setelah ekspirasi normal, kitapun masih bisa menghembuskan nafas dalam-dalam karena adanya kerja dari otot-otot ekspirasi yaitu M. interkostalis internus danM. abdominis.

Pernapasan dada disebut juga pernapasan tulang rusuk. Proses inspirasi diawali dengan berkontraksinyamuskulus interkostalis(otot antartulang rusuk), sehingga menyebabkan terangkatnya tulang rusuk. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada membesar dan paru-paru mengembang. paru-paru mengembang menyebabkan tekanan udara rongga paru-paru menjadi lebih rendah dari udara luar. Sehingga udara luar masuk kedalam paru-paru. Sebaliknya, proses ekspirasi berlangsung saatmuskulus interkostalisberelaksasi sehingga tulang rusuk turun kembali yang mengakibatkan rongga dada menyempit, paru-paru mengecil. Paru-paru mengecil menyebabkan tekanan udara dalam rongga paru-paru menjadi lebih tinggi dari tekanan udara luar, sehingga udara keluar dari paru-paru.Pernapasan perut, mekanisme proses inspirasi diawali dengan berkontraksinya otot diafragma sehingga diafrgma yang semula melengkung berubah menjadi datar.4Respirasi melibatkan proses berikut:1. Ventilasi pulmonar (pernapasan) adalah jalan masuk dan keluar dari saluran pernapasan dan paru-paru.2. Respirasi eksternal adalah difusi O2 dan CO2 antara udara dalam paru dan kapiler pulmonal. 3. Respirasi internal adalah difusi O2 dan CO2 antara sel darah dan sel-sel jaringan.4. Respirasi seluler adalah penggunaan O2 oleh sel-sel tubuh untuk produksi energi, dan pelepasan produk oksidasi (CO2 dan H2O) oleh sel-sel tubuh.Faktor-faktor dalam inflasi dan deflasi paru-paru1. Tekanan intrapleura, negatif dalam rongga pleura menahan paru-paru tetap berkontak dengan dinding toraks, karena tekanan ini menghasilkan pengisapan (suction) antara pleura parietal yang melekat pada dinding toraks, dan pleura viseral yang melapisi permukaan paru-paru.2. Jaringan elastika dalam paru-paru, bertanggung jawab terhadap kecenderungannya umtuk menjauh dari dinding toraks dan mengempis, organ ini tidak mengempis dalam tubuh karena pengisapan yang menahan paru-paru tetap pada dinding toraks lebih besar dibandingkan daya elastis dalam paru-paru.

103. Saat paru-paru berekspansi, tekanan udara didalam paru-paru (tekanan intraalveolar) menurun drastis sampai dibawah tekanan atmosfer diluar tubuh. Udara luar dihisap masuk melalui saluran pernapasan menuju paru-paru sampai tekanan intraalveolar kembali sama dengan tekanan atmosfer.4. Saat otot-otot inspirasi relaks, ukuran rongga toraks berkurang, elastisitas paru-paru menariknya kearah dalam, 5. tekanan intraalveolarr meningkat sampai diatas tekanan atmosfer dan udara dikeluarkan dari paru-paru.6. Surfaktan adalah sejenis lipoprotein yang disekresi oleh sel-sel epitel dalam alveoli paru. Lapisan surfaktan terletak antara lapisan lembab dan udara dalam alveolus. Surfaktan mengurangi tegangan permukaan cairan yang menurunkan kecenderungan pengempisan alveoli dan memungkinkan alveoli untuk berinflasi dalam tekanan yang lebih rendah. Surfaktan lebih banyak mengurangi tegangan permukaan dalam alveoli.5Ventilasi dipengaruhi oleh:1. Kadar oksigen pada atmosfer2. Kebersihan jalan napas3. Daya recoil dan complience (kembang, kempis) dari paru-paru4. Pusat pernapasanFleksibilitas paru sangat penting dalam proses ventilasi. Fleksibilitas paru dijaga oleh surfaktan. Surfaktan merupakan campuran lipoprotein yang dikeluarkan sel sekretori alveoli pada bagian epitel alveolus dan berfungsi menurunkan tegangan permukaan alveolus yang disebabkan karena daya tarik menarik molekul air & mencegah kolaps alveoli dengan cara membentuk lapisan monomolekuler antara lapisan cairan dan udara.

energi yang diperlukan untuk ventilasi adalah 2-3% energi total yang dibentuk oleh tubuh. Kebutuhan energi ini akan meningkat saat olahraga berat, bisa mencapai 25 kali lipat. DifusiDifusi dalam respirasi merupakan proses pertukaran gas antara alveoli dengan darah pada kapiler paru. Proses difusi terjadi karena perbedaan tekanan, gas berdifusi dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Salah satu ukuran difusi adalah tekanan parsial. Saat difusi terjadi pertukaran gas antara oksigen dan karbondioksida secara simultan.

11Saat inspirasi maka oksigen akan masuk ke dalam kapiler paru dan saat ekspirasi karbondioksida akan dilepaskan kapiler paru ke alveoli untuk dibuang ke atmosfer. Proses pertukaran gas tersebut terjadi karena perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara alveoli dan kapiler paru.Volume gas yang berdifusi melalui membran respirasi per menit untuk setiap perbedaan tekanan sebesar 1 mmHg disebut dengan kapasitas difusi. Kapasitas difusi oksigen dalam keadaan istirahat sekitar 230 ml/menit. Saat aktivitas meningkat maka kapasitas difusi ini juga meningkat karena jumlah kapiler aktif meningkat disertai dilatasi kapiler yang menyebabkan luas permukaan membran difusi meningkat. Kapasitas difusi karbondioksida saat istirahat adalah 400-450 ml/menit. Saat bekerja meningkat menjadi 1200-1500ml/m.Complience mengacu pada distensibilitas paru-paru kemudian diinflasikan. Merupakan suatu ukuran peningkatan volume paru yang dihasilkan setiap unit perubahan dalam tekanan intraalveolar, yang dinyatakan dalam satuan liter (L).Penurunan complience paru membutuhkan pembentukan perbedaan tekanan yang lebih besar dari pada tekanan normal saat inspirasi untuk menginflasi paru-paru.Volume dan kapasitas paruVolume udara dalam paru-paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi dapat diukur melalui spirometer.Volumea. Volume Tidal (TV), volume udara yang masuk dan keluar paru-paru selama ventilasi normal biasa.b. Volume cadangan inspirasi (ICV), volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi maksimal diatas inspirasi tidal.c. Volume cadangan ekspirasi (ECV), volume udara ekstra yang dapat keluar dari paru-paru.d. Volume residu (RV), volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat.

Kapasitasa. Kapasitas residual fungsional (RFC), pertambahan volume residu dan volume cadangan ekspirasi (RFC= RV+EVC). Kapasitas ini merupakan jumlah udara sisa dalamsistem respiratorik setelah ekspirasi normal.b. Kapasitas inspirasi (IC), penambahan volume tidal dan volume cadangan inspirasi (IC= TV+ICV).

12

Pertukaran gas dalam paru-paruSelama pernapasan tenang kira-kira 500ml udara atmosfer dimasukkan ke dalam paru-paru. Udara ini terdiri dari 21% O2, 79% N2, dan hampir tanpa CO2. Tekanan berkenaan dengan O2 dalam udara kira-kira 150 mmHg. Dari 500 ml udara inspirasi: 150 ml berada di rongga mulut,hidung,trakea, dan bronkus dan tidak mengambil bagian dalam pertukaran gas. 350 ml mencapai alveoli dan bercampur denganudara sisa yang sudah ada di sana. Campuran udara inspirasi dan udara sisa mempunyai tekanan O2 100 mmHg dan CO2 40 mmhg. Darah vena dalam kapiler yang menutupi alveoli mempunyai tekanan O2 40 mmHg dan CO2 45mmHg. Perbedaan besar tekanan O2 menyebabkan O2 berdifusi dengan cepat dari alveoli ke darah sampai tekanan keduanya kira-kira 100 mmHg. Perbedaan tekanan CO2 lebih sedikit, tetapi gas ini sangat mudah larut dalam air dan sangat cepat berdifusi, CO2 berpindah dari darahke alveoli sampai tekanannya kira-kira 40 mmHg.Transport gasTransport O2Oksigen tidak mudah larut dalam air dan tidak cukup mudah dibawa dalam larutan air sederhananya untuk mempertahankan kebutuhan jaringan. Tetapi jumlah besar dari O2 dibawa dalam darah. Darah ini mengandung sel-sel yang padat dengan pigmen merah yang diketahui sebagai Hb. Hb merupakan kombinasi antara Heme (suatu ikatan besi) dan globin (protein). Hb berikatan dengan O2 membentuk oksihemoglobin (HbO2), bila gas ini ada pada tekanan tinggi, HbO2 melepaskan O2 pada tekanan rendah untuk membentuk (dikurangi) Hb lagi. Pada tekanan O2 100 mmHg, seperti dalam kapiler alveolar, semua Hb teroksigenasi. Sangat sedikit O2 dilepaskan sampai tekanan O2 turun dibawah 60 mmHg dan kebanyakan dilepaskan pada tekanan O2 40 mmHg, sehingga O2 dilepaskan dalam jaringan. Kadartinggi CO2 dan asam (kondisi ini ditemukan pada jaringan aktif) keduanya meningkatkan pelepasan O2.

13Semua Hb ditemukan dalam sel-seldarah merah. Adanya Hb bebas dengan cepat diekskresikan oleh ginjal. Hb pada bayi janin berbeda dengan dewasa. Hb janin sangat teroksigenasi pada tekanan rendah dan karenanya membawa O2 lebih efisien dari plasenta ke sirkulasi janin.Transport CO2 Pada jaringan tubuh dimana konsentrasinya relatif tinggi, CO2 berkombinasi dengan air dalam pigmen darah merah untuk membentuk ion bikarbonat (HbO3-) dan ion-ion H2O. Korpuskel darah merah ini mengandung suatu enzim anhidrase karbonat, yang mempercepat reaksi ion. Ion-ion bikarbonat berdifusi keluar dari korpuskel masuk ke dalam plasma. Bila ion-ion bikarbonat mencapai paru-paru, dimana konsentrasi CO2 rendah, terbentuk kembali CO2 dan H2O, CO2 tersebut dilepas sebagai gas. CO2 juga dibawa dalam darah, dalam plasma, dan berkombinasi dengan molekul-molekul protein.4Pengendalian Pernapasan Oleh Sistem PersarafanSistem respirasi diatur oleh pusat pernapasan pada otak yaitu medula oblongata. Pusat napas terdiri dari daerah berirama medulla (medulla rithmicity) dan pons. Daerah berirama medula terdiri dari area inspirasi dan ekspirasi. Sedangkan pons terdiri dari pneumotaxic area dan apneustic area. Pneumotaxic area menginhibisi sirkuit inspirasi dan meningkatkan irama respirasi. Sedangkan apneustic area mengeksitasi sirkuit inspirasi.

Pengaturan pernapasan oleh persarafan dilakukan oleh korteks cerebri, medulla oblongata, dan pons.a. Korteks CerebriBerperan dalam pengaturan pernapasan yang bersifat volunter sehingga memungkinkan kita dapat mengatur napas dan menahan napas. Misalnya pada saat bicara atau makan.b. Medulla oblongataTerletak pada batang otak, berperan dalam pernapasan automatik atau spontan. Pada kedua oblongata terdapat dua kelompok neuron yaituDorsal Respiratory Group (DRG).

14yang terletak pada bagian dorsal medulla danVentral Respiratory Group (VRG)yang terletak pada ventral lateral medula. Kedua kelompok neuron ini berperan dalam pengaturan irama pernapasan.DRGterdiri dari neuron yang mengatur serabut lower motor neuron yang mensyarafi otot-otot inspirasi seperti otot intercosta interna dan diafragma untuk gerakan inspirasi dan sebagian kecil neuron akan berjalan ke kelompok ventral. Pada saat pernapasan kuat, terjadi peningkatan aktivitas neuron diDRGyang kemudian menstimulasi untuk mengaktifkan otot-otot asesoris inspirasi, setelah inspirasi selesai secara otomatis terjadi ekspirasi dengan menstimulasi otot-otot asesoris.Kelompol ventral (VRG) terdiri dari neuron inspirasi dan neuron ekspirasi. Pada saat pernafasan tenang atau normal kelompok ventral tidak aktif, tetapi jika kebutuhan ventilasi meningkat, neuron inspirasi pada kelompok ventral diaktifkan melalui rangsangan kelompok dorsal. Impuls dari neuron inspirasi kelompok ventral akan merangsang motor neuron yang mensyarafi otot inspirasi tambahan melalui N IX dan N X. Impuls dari neuron ekspirasi kelompok ventral akan menyebabkan kontraksi otot-otot ekspirasi untuk ekspirasi aktif.c. PonsPada pons terdapat 2 pusat pernapasan yaitu pusat apneutik dan pusat pnumotaksis. Pusat apneutik terletak di formasio retikularis pons bagian bawah. Fungsi pusat apneutik adalah untuk mengkoordinasi transisi antara inspirasi dan ekspirasi dengan cara mengirimkan rangsangan impuls pada area inspirasi dan menghambat ekspirasi. Sedangkan pusat pneumotaksis terletak di pons bagian atas. Impuls dari pusat pneumotaksis adalah membatasi durasi inspirasi, tetapi meningkatkan frekuensi respirasi sehingga irama respirasi menjadi halus dan teratur, proses inspirasi dan ekspirasi berjalan secara teratur pula.2. Kendali KimiaBanyak faktor yang mempengaruhi laju dan kedalaman pernapasan yang sudah diset oleh pusat pernapasan, yaitu adanya perubahan kadar oksigen, karbon dioksida dan ion hidrogen dalam darah arteri. Perubahan tersebut menimbulkan perubahan kimia dan menimbulkan respon dari sensor yang disebut kemoreseptor. Ada 2 jenis kemoreseptor, yaitu kemoreseptor pusat yang berada di medulla dan kemoreseptor perifer yang berada di badan aorta dan karotid pada sistem arteri.a. Kemoreseptor pusat, dirangsang oleh peningkatan kadar karbon dioksida dalam darah arteri, cairan serebrospinal peningkatan ion hidrogen dengan merespon peningkatan frekuensi dan kedalaman pernapasan.b. Kemoreseptor perifer, reseptor kimia ini peka terhadap perubahan konsentrasi oksigen, karbon dioksida dan ion hidrogen. Misalnya adanya penurunan oksigen, peningkatan karbon dioksida dan peningkatan ion hidrogen maka pernapasan menjadi meningkat.153. Pengaturan Oleh Mekanisme Non KimiawiBeberapa faktor non kimiawi yang mempengaruhi pengatuan pernapasan di antaranya : pengaruh baroreseptor, peningkatan suhu tubuh, hormon epineprin, refleks hering-breuer.a. Baroreseptor, berada pada sinus kortikus, arkus aorta atrium, ventrikel dan pembuluh darah besar. Baroreseptor berespon terhadap perubahan tekanan darah. Peningkatan tekanan darah arteri akan menghambat respirasi, menurunnya tekanan darah arteri dibawah tekanan arteri rata-rata akan menstimulasi pernapasan.b. Peningkatan suhu tubuh, misalnya karena demam atau olahraga maka secara otomatis tubuh akan mengeluarkan kelebihan panas tubuh dengan cara meningkatkan ventilasi.c. Hormon epinephrin, peningkatan hormon epinephrin akan meningkatkan rangsangan simpatis yang juga akan merangsang pusat respirasi untuk meningkatkan ventilasi.d. Refleks hering-breuer, yaitu refleks hambatan inspirasi dan ekspirasi. Pada saat inspirasi mencapai batas tertentu terjadi stimulasi pada reseptor regangan dalam otot polos paru untuk menghambat aktifitas neuron inspirasi. Dengan demikian refleks ini mencegah terjadinya overinflasi paru-paru saat aktifitas berat.2,5KesimpulanPertukaran oksigen dan karbon dioksida antara sel-sel tubuh serta lingkungan disebut pernapasan. Oksigen dibawa ke jaringan jaringan dan karbon dioksida dibawa dari jaringan ke dalam darah. Fungsi sistem pernapasan adalah untuk memungkinkan pengambilan O2 dari udara ke dalam darah dan memungkinkan CO2 terlepas dari darah keudara bebas. Sistem respirasi diatur oleh pusat pernapasan pada otak yaitu medula oblongata.Daftar Pustaka1. Moqre KL, Dalley AF, Agur AMR. Clinically oriented anatomy, philadelphia. 6th: Lippincott William and Wilkins. P 889-909.2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula.Jakarta: EGC; 2007.hal 266-69.3. Muttaqin A. Buku ajar sistem pernapasan. Jakarta: Salemba Medica; 2008. Hal 15.4. Anatomi dan fisiologi. Sistem pernapasan dan sistem kardivaskular. Jakarta: EGC; 2002.hal. 302-24.5. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta: FKUI; 2009.hal.72-93

17