Sistem Pernapasan Manusia pada Dataran Tinggi

5/27/2018 Sistem Pernapasan Manusia pada Dataran Tinggi

1/22

1

Sistem Pernapasan Manusia pada Daerah Dataran

Tinggi

Alvivin

102011215/C3 - Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universtas Kristen Krida Wacana

[email protected] - Jalan Arjuna Utara Nomor 6, Jakarta 11510

Pendahuluan

Setiap hari setiap mahkluk hidup melakukan kegiatan bernafas untuk mempertahankan

hidup. Bernapas secara umum adalah mengambil oksigen dari udara dan mengeluarkan

karbondioksida kembali ke udara. Bernapas di dataran tinggi dengan bernapas di dataran rendah

tentu saja berbeda. Pada system pernapasan atau yang biasa disebut dengan system respirasi

seringkali kita mendengar orang yang menderita gangguan system respirasi atau bisa disebut

sesak. Apa korelasi antara dataran tinggi dengan sesak akan dibahas lebih lanjut di dalam

makalah ini.

Makalah ini dibuat dengan tujuan mengetahui mekanisme pernapasan, struktur yang turut

berperan dalam system pernapasan serta unsure kimia yang berperan dan transport dari unsure

kimia tersebut sehingga dengan mengetahui mekanisme normalnya kita bisa mengetahui bagian

mekanisme yang salah dalam gangguan pernapasan sesak.

Di dalam makalah ini akan dibahas struktur makro dan mikro dalam system pernapasan,

mechanisme pernapasan, transport CO2dan O2.

Isi

Struktur Makro dan Mikro pada Sistem Pernapasan

Strukur makro dan mikro pada system pernapasan terdiri dari :

a. Hidungb. Pharynx (Tekak)c. Larynx (Pangkal tenggorok)d. Trachea (Tenggorok)


2/22

2

e. Thorax (Dada)f. Pleura (Selaput dada)g. Pulmo (Paru-paru)

A. HidungHidung bagian luar terdiri pyramid. Ke arah inferior hidung memiliki dua pintu masuk

berbentuk bulat panjang, yakni nostril atau nares. Nares dipisahkan oleh septum nasi. Penyangga

hidung terdiri atas tulang dan tulang-tulang rawan hialin. Rangka bagian tulang terdiri atas os

nasale, processus frontalis maxillae dan bagian nasal ossis frontale. Rangka tulang rawannya

terdiri atas cartilage septi nasi, cartilage nasi lateralis, dan cartilago ala nasi major dan minor.

Otot-otot yang melapisi hidung merupakan bagian dari otot wajah.1

Gambar 1. Rangka Hidung1

Otot hidung tersusun dari M.nasalis dan M depressor septi nasi. Pendarahan hidung

bagian luar disuplai oleh cabang-cabang A.facialis, A dorsalis nasi cabang A opthalmica dan A

.infraorbitalis cabang A. maxillaries interna. Pembuluh baliknya menuju V.facialis dan

V.opthalmica.Persarafan otot-otot hidung oleh N.facialis; kulit sisi medial punggung hidung

sampai ke ujung hidung dipersarafi oleh cabang-cabang infra trochealis dan nasalis externusN.opthalmicus/N.V1; kulit sisi lateral hidung dipersarafi oleh cabang infraorbitalis

N.maxillaris/N.V2.1


3/22

3

Gambar 2. Persarafan Sensorik Kulit Hidung dan Wajah1

Secara sagital rongga hidung dibagi atas sekat hidung. Kedua belah rongga ini terbuka

kea rah wajah melalui nares dan ke arah posterior berkesinambungan dengan nasopharynx

melalui aperture nasi posterior (choana). Masing-masing belahan rongga hidung mempunyai

dasar, atap, dinding lateral dan dinding medial (sekat hidung). Rongga hidung terdiri atas tiga

region, yakni vestibulum, penghidu dan pernapasan. Vestibulum hidung merupakan sebuah

pelebaran yang letaknya tepat di sebelah dalam nares. Kea rah atas dan dorsal vestibulum

dibatasi oleh limen nasi, yang sesuai dengan tepi atas kartilago ala nasi major. Regio penghidu

berada di sebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung daerah ini meluas sampai setinggi

concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada dihadapan cocha tersebut. Regio

pernapasan adalah rongga hidung selebihnya.1

Dinding lateral hidung memperlhatkan tiga elevasi yaitu concha nasalis superior, medius

dan inferior. Inferolateral masing-masing concha nasalis ini terdapat meatus nasi yang sesuai. Di

sebelah cranial dan dorsal terhadap concha nasalis superior terdapat recessus speno-ethmoidalis

yang mengandung muara sinus spenoidalis. Bangunan di sekita cocha nasalis medius adalah

agger nasu ujung atas tepi bebas bagian anterior cocha nasalis medius, bulla ethmoidalis yang

merupakam muara sinus ethmoidalis medius adalah pembengkakan sinus ethmoidalis. Hiatus

semillunaris tempat muara sinus maxillaries dan sinus frontalis melalu ductus fronto-nasalis.Bangunan di sekitar concha nasalis inferior adalah ductus nasolacrimalis. Dasar rongga hidung

diberntuk oleh processus palatines ossis maxilla dan lamina horizontalis ossis palatine. Dasar ini

memishkan rongga hidung dari rongga mulut.1

Pembuluh-pembuluh nadi yang mendarahi rongga hidung adalah Aa.ethmoidalis anterior

dan posterior yang mendarahi pangkal hidung, A sphenopalatina, mendarahi mukosa dinding


4/22

4

lateral dan medial hidung, A palatine major, dan A labialis superior yang mendarahi septum nasi

daerah vestibulum dan seringkali menjadi lokasi kejadian epistaxis.1

Rongga hidung terbuka di anterior pada nares dan di posterior ke dalam faring. Luas

permukaanya diperbesar oleh tiga tonjolan mirip gulungan di dinding lateral, yang disebut

konkha superior, media,dan inferior. Kulit yang menutupi hidung dilapisi oleh rambut yang

sangat halus dan kelenjar sebasea besar-besar. Bagian dalam hidung dilapisi oleh empat jenis

epitel. Epitel berlapis gepeng kulit berlanjut ke dalam melalui nares ke dalam vestibulum, di

mana sejumlah rambut kaku dan besar menonjol ke saluran udara. Mereka ini diduga menahan

partikel debu yang besar dalam udara yan dihirup. Beberapa millimeter ke dalam vestibulum,

epitel berlapis gepeng ini beralih menjadi epitel kolumnar atau kuboid tanpa silia, yang menutupi

sisa dari rongga hidung, kecuali daerah kecil di dinding dorsal, yang dilapisi oleh epitel

olfaktorius sensoris. Rongga hidung dipersarafi oleh N.V, N.I, N. Ethmoidalis anterior, N.Infra

/orbitalis, dan N. Canalis pterygoidei (N.Vidianus). Hidung juga terdapat sinus paranasalis yang

berguna untuk meringankan tulang tengkorak dan menambah resonansi suara. Sinus paranasalis

terdiri dari sinus frontalis, sinus ethmoidalis, sinus spenoidalis, dan sinus maxillaries.

Gambar 3. Rongga Hidung2

Epitel hidung terdiri atas sel-sel kolumnar bersilia, sel goblet, dan sel-sel basofilik kecil

pada dasar epitel, yang dianggap sebagai sel-sel induk bagi penggantian sel yang lebih

berkembang. Pada manusia, jumlah sel goblet berangsur bertambah dari anterior ke posterior.

Selain mucus, epitel juga mensekresi sedikit cairan yang membentuk lapis di antara bantalan

mucus dan permukaan epitel. Silia melecut di dalam lapis cairan ini, mendorong lapis mucus


5/22

5

diatasnya ke araf faring. Di bawah epitel terdapat lamina propia yang tebal yang mengandung

kelenjar submukosa, terdiri atas sel-sel mukosa dan serosa. Di dalam lamina propia juga terdapat

sel mast, jaringan limfoid. Di bawah epitel konkha inferior terdapat plexus vena luas yang

merupakan tempat terjadinya mimisan. Reseptor bagi sensasi mencium terdapat di dalam epitel

olfaktoria, daerah khusus pada mukosa hidung, yang terdapat di atap rongga hidung dan meluas

ke bawah sampai 8-10 m pada kedua sisi septum, dan sedikit ke konkha atas nasalis superior.

Epitel olfaktoria terdiri dari 3 sel yaitu sel sustentakular, sel basal, dan sel-sel penyongkong.3

Gambar 4. Sel Olfaktorius3

B. Pharynx (Tekak)4Pharyx adalah sebuah pipa musculomembranosa, panjang 12-14cm, membentang dari

basis crania sampai setinggi vertebra cervical 6 atau tepi bawah cartilage cricoidea. Paling lebar

di bagian superior, berukuran 3,5 cm. Di sebelah caudal dilanjutkan dengan oesophagus

(kerongkongan). Pada batas pharyx dengan oesophagus lebarnya menjadi sekitar 1,5 cm. Pharyx

dibagi menjadi 3 bagian yaitu Nasopharyx, Oropharyx, dan Laryngopharyx.

Nasopharyx adalah bagian posterior rongga nasal yang membuka kea rah rongga nasal

melalui dua nares internal (koana). Dua tuba eustachius (auditorik) menghubungkan nasofaring

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

gendang telinga.Nasopharyx merupakan epitel bertingkat torak bersili bersel goblet.

Oropharyx dipisahkan oleh palatum lunak muscular, suatu perpanjangan keras tulang.

Uvula adalah processus kerucut kecil yang menjulur ke bawah dari bagian tengah tepi bawah


6/22

6

palatum lunak. Amandel palatinum terletak pada kedua sisi orofaring posterior. Oropharyx

selnya merupakan epitel berlapis gepeng bersel tanduk.

Laringofaring mengelilingi mulut esophagus dan laring, yang merupakan gerbang untuk

sister respiratorik selanjutnya.Epitelnya bervariasi sebagian besar epitel berlapis gepeng tanpa

lapisan tanduk.

Lapisan otot pharynx terdiri atas: tiga otot lingkar/sirkular yakni: M constrictor pharyngis

inferior, M .constrictor pharyngis medius, dan M.constrictor pharyngis superior; serta tiga otot

yang masiing-masing turun dari processus stylohideus, torus tubarius cartiliganis tubae auditiva

dan palatum molle yakni: Mm.constrictores pharyngis ini tersusun seperti 3 ember, sebagian

otot yang letak di sebelah caudalnya. Pendarahan bersala dari A.pharyngea ascendens, A

palatine ascendens dan ramus tonsillaris cabag A.facialis, A palatine major dan A.canalis

pterygoideus. Persarafan berasal dari plexus pharyngeus.

C. Larynx5Laring (kotak suara) menghubungkan faring dengan trakea. Laring adalah tabung pendek

berbentuk seperti kotak triangular dan ditopang oleh Sembilan kartilago; tiga berpasangan dan

tiga tidak berpasangan,

Laring tidak berpasangan adalah kartilago tiroid terletak di bagian proksimal kelenjar

tiroid. Biasanya berukuran lebih besar dan lebih menonjol pada laki-laki. Kartilago krikoid

adalah cincin anterior yang lebih kecil dan lebih tebal, terletak di bawah kartilago tiroid.Epligotis adalah katup kartilago elastic yang melekat pada tepian anterior kartilago tiroid. Saat

menelan, epligotis secara otomatis menutupi mulut laring untuk mencegah masuknya makanan

dan cairan.

Kartilago berpasangan: Kartilago aritenoid terletak di atas dan di kedua sisi kartilago

krikoid. Kartilago ini melekat pada pita suara sejati, yaitu lipatan berpasangan pada epithelium

skuamosa bertingkat.Kartilago kornikulata melekat pada bagian ujung kartilago aritenoid.

Kartilago kuneiform berupa batang-batang kecil yang membantu menopang jaringan lunak.

Dua pasangan lipatan lateral membagi rongga laring. Pasangan bagian atas adalah lipatan

ventricular (pita suara semu) yang tidak berfungsi pada saat produksi suara. Pasangan bagian

bawah adalah pita suara sejati yang melekat pada kartilago tiroid dan pada kartilago aritenoid

serta kartilago krikoid. Pembuka diantara kedua ini adalah glottis. Saat bernapas, pita suara

terabduksi oleh otot laring, dan glottis berbentuk triangular. Saat menelan, pita suara terabduksi


7/22

7

dan glottis membentuk celah sempit. Dengan demikian, kontraksi otot rangka mengatur ukuran

pembukaan glottis dan derajat ketengangan pita suara diperlukan untuk produksi suara.

Gambar 5.Larynx5

D. Trakea (Tenggorok)Trakea merupakan sebuah pipa udara yang terbentuk dari tulang rawan dan selaput fibro-

muskular, panjangnya sekitar 10-11cm, sebagai lanjutan dari larynx, membentang mulai dari

setinggi cervical 6 sampai tepi atas thoracal 5. Ujung caudal trahea terbagi menjadi broncus

principalis (primer, utama) dexter dan sisnistra. Trachea terletak di bidang hampir sagital, tetapi

biasanya bifurkasi trachea sedikit terdesak kea rah kanan oleh arcus aortae, Selama inspirasi

dalam, mungkin bifurkasi ini turun sampai setinggi thoracal 6. Bentuk trachea sedikit kurangsilindrik, karena datar di sebelah posterior.

1

Bronchus principalis berasal dari percabangan trachea menjadi dua setinggi tepi atas

vertebra T5. Pada batas caudal mediastium superius. Bronchus principalis mempercabangkan

bronchi segmentorum. Trachea dan bronchus utama yang letaknya ekstrapulmonal memiliki

rangka cincin tulang rawan hialin yang tidak sempurna, dipersatukan oleh jaringan fibrosa dan

otot polos.1

Cincin trachea berjumlah 16-20, masing-masing sebagai cincin yang membentuk

gambaran huruf U, yang membatasi dinding 2/3 bagian anterior; di sebelah dorsal pipa trachea

ini datar, karena dinding dorsal cincin tulang rawan trachea tersebut disempurnakan oleh

jaringan fibro-elastik dan otot polos. Tulang rawan bronchi ekstrapulmonal lebih pendek, lebih

sempit dan kurang beraturan, tetapi umumnya serupa bentuk dan susunanya.1


8/22

8

Cincin pertama tulang rawan trachea dihubungkan dengan tepi bawah cartilage cricoidea

oleh lig.cricotracheale. Cincin terakhir tulang rawan trachea menebal dan melebar di tengah dan

tepi bawah yaitu carina, yang merupakan taju berbentuk kuku segitiga yang melengkung ke

bawah dan belakang di antara bronchi.1

Kea rah distal ketidakteraturan lempeng-lempeng tulang rawan pada brochi pulmonal ini

meningkat. Lempeng tulang rawan menghilang di pangkal bronchioles.

Trachea didarahi oleh A.tyroidea inferior, sementara ujung thoracalnya didarahi oleh

cabang Aa. Brochiales yang naik untuk beranastomisis dengan A.thyroidea inferior tersebut.

Semua pembuluh darah ini juga mendarahi oesophagus. Vena-vena yang membawa darah dari

trakea berakhir di plexus venosus thyroidea anterior.1

Mukosa trakea terdiri dari epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, sedangkan tunika

submukosa nya terdiri dari jaringan ikat jarang,lemak,kelenjar campur yang banyak di bagian

posterior.Dan di dalam tunika adventisianya terdapat kelenjar campur. Trakea memiliki 6 sel

epitel: Sel bersilia, sel goblet, sel sikat, sel Sikat, sel sekretorik bergranul.3

Gambar 6. Trakea1


9/22

9

Gambar 7. Potongan Melintang Trakea3

E. Thorax1Thorax berbentuk kerucut yang terpancung horizontal. Mempunyai 2 pintu yaitu pintu

atas, aperture thoracis superior, dan pintu bawah, aperture thoracis inferior. Rongga rhorax

dibagi menjadi 3 kompartemen yaitu rongga pleura pada kanan dan kirii, mediastinum. .

Thorax berfungsi sebagai pernapasan, melindungi organ-organ penting dan pembuluh

darah besar, merupakan sebuah saluran yang menghubungkan thorax dengan organ di daerah

lainnya, serta sebagai tempat lekatnya sejumlah otot leher perut, punggung, dan anggota badan

atas yang berfungsi sebagai otot pernapasan tambahan,

Dinding thorax dibentuk oleh rangka dan otot. Bagian dorsal oleh 12 vertebra thoracal

dan discus intervertebra. Bagian lateralnya dibentuk oleh 12 os costar dan Mm.intercostalessedangkan bagian anteriornya oleh os sternum. Otot-otot dinding thorax terdiri dari otot-otot

dari lengan atas, otot-otot leher, dan otot-otot dinding thorax murni.

Apertura thoracis superior dibentuk oleh corpus vertebra toracal 1 pada bagian posterior,

os costa 1 pada bagian medial dan pada bagian anteriornya dibentuk oleh manubrium streni.

Apertura thoracis inferior dibentuk oleh corpus vertebra th.12 pada bagian posterior, bagian


10/22

10

posterolateralnya dibentuk olej os costa 12 dan ujung distal os costa 11. Pada bagian

anterolateral dibentuk oleh ujung-ujung distal cartilage os.costa 7-10, processus xyphoideus

membentuk bagian anteriornya. Apaertura thoracis inferior ditutupi oleh diafragma.

Persarafan dinding thorax oleh Nn.intercostalis. Nn.Intercostalis pada dinding thorax

menghantarkan persarafan: somatomotorik menuju Mm.intercostkulit dan alis, subcostalis dan

tranversus thoracis, somatosensorik dari kulit dan pleura parietalis, serabut-serabut simpatis

postganglioner menuju perifer.

Diafragma tempat lekatnya adalah processus xyphoideus, ujung-ujung strenal iga 7-12,

dan processus transverses vertebra L.1. Perlekatan pada daerah lumbal melalui perantara

ligg.Arcuatum mediale et laterale serta crura diaphragmatica. Ligamentum arcuatum mediale

merupakan lengkung tendineus pada fascia yang menutupi M.psoas, ke medial melekat pada

corpus vertebra L1-2, ke lateral melekat pada bagian depan processus transverses vertebra L1.

F. Pleura1Pleura merupakan selaput serosa yang membentuk sebuah kantong tertutup yang

terinvaginasi oleh paru. Bagian pleura yang melekat pada permukaan paru dan fissure-fissura

interlobaris paru disebut pleura visceralis atau pleura pulmonalis. Pelura yang melapisi

permukaan dalam separuh dinding thorax, menutupi sebagian besar diafragma dan struktur-

struktur yang menempati daerah tengah disebut pleura parietalis. Daerah antara kedua rongga

pleura disebut mediastinum (ruang interpleural). Rongga pleural kiri lebih kecil dari ronggapleura kanan, karena sebagian besar jantung menempati sisi kiri garis tengah.

Pleura pulmonalis tidak dijumpai di daerah hillus pulmonalis dan sepanjang lipatan yang

menurun dari hillus, yang menandakan ligamentum pulmonale.

Pleura parietalis dinamai sesuai dengan dinding yang diliputinya; dengan demikian pleura

parietalis dibedakan atas pleura costovertebralis (costalis), pleura diafragmatica, pleura

cervicalis (cupula pleurae) dan pleura mediastinalis.

Paru-paru tidak mengisi cavum pleura dengan sempurna sehingga menimbulkan recessus

di sepanjang garis lipatan pleura. Dikenal 2 recessus yaitu : recessus costomediastinalis dan

recessus costodiafragmaticus.

Pleura parietalis memperoleh darah dari Aa.Intercostales, A.pericardiophrenica, dan

A.musculophrenica. Persarafannya berasal dari Nn.intercostales dan N.phrenicus. Pleura

visceralis memperoleh darah dari pembuluh-pembuluh brochialis.


11/22

11

G. Pulmo (Paru)5Paru-paru terletak pada rongga dada berbenruk kerucut yang ujungnya berada di atas

tulang iga pertarna dan dasarnya berada pada diafragma. Paru-paru kanan mernpunyai

tiga lobus sedangkan paru-paru kin mempunyai dua lobus. Kelima lobus tersebut dapat

terlihat dengan jelas. Setiap paru-paru terbagi lagi menjadi beberapa sub bagian menjadi

sekitar sepuluh unit terkecil yang disebut broncopulmonary segments. Paru-paru kanan

dan kiri dipisahkan oleh ruang yang disebut mediastinum. Jantung, aorta, vena cava,

pembuluh paru-paru, esophagus, bagian dari trakea dan bronkus, serta kelenjar timus

terdapat di mediastinum.

Gambar 8.Paru-Paru4

Alveoli5

Parenkirn paru-paru merupakan area yang aktif bekerja dan jaringan paruparu. Parenkim tersebut

mengandung berjuta-juta unit alveolus. Alveoli merupakan kantung udara yang berukuran sangat

kecil, dan merupakan akhir dari bronkhiolus respiratorius sehingga memungkinkan pertukaran

O2dan CO2,. Seluruh dari unit alveoli (zona respirasi) terdiri atas bronkhiolus respiratorius,

duktus alveolus, dan alveolar sacus (kantong alveous). Fungsi utarna dari unit alveolus adalah

pertukaran 02dan CO2di antara kapiler pulmoner dan alveoli.


12/22

12

Diperkirakan terdapat 24 juta alveoli pada bayi yang baru lahir. Seiring dengan pertambahan

usia, jumlah alveoli pun bertarnbah dan akan rnencapai jurnlah yang sama dengan orang dewasa

pada usia 8 tahun, yakni 300 juta alveoli. Setiap unit alveoli rnenyuplai 91l prepulmonari dan

pulmonari kapiler.

Gambar 9. Alveoli5

Mekanisme Pernapasan

Situasi faal paru seseorang dikatakan normal apabila kerja proses ventilasi, distribusi,

perfusi, difusi, serta hubungan antara ventilasi dengan perfusi pada orang tersebut dalam

keadaan santai menghasilkan tekanan parsial gas darah arteri (PaO2dan PaCO2) yang normal.

Yang dimaksud keadaan santai adalah keadaan ketika jantung dan paru tanpa kerja beban yang

berat.6

Tekanan parsial gas darah arteri yang normal adalah PaO2 sekitar 96mmHg dan PaCO2

sekitar 40 mmHg. Tekanan parsial ini diupayakan dipertahankan tanpa memandang kebutuhan

oksigen yang berbeda-beda, yaitu saat tidur kebutuhan oksigen 100mL/menit dibandingan

dengan saat ada kerja beban berat, 2000-3000 mL/menit.6

Respirasi adalah suatu proses pertukaran gas antara organism dengan lingkungan, yaitu

pengambilan oksigen dan eliminasi karbondioksida. Respirasi eksternal adalah prosespertukaran gas (O2 dan CO2) antara darah dan atmosfer sedangkan respirasi internal adalah

proses pertukaran gas (O2 dan CO2) antara darah sirkulasi dan sel jaringan.7


13/22

13

Respirasi eksternal mencakup 4 langkah :7

1. Udara secara bergantian dimasukkan dan dikeluarkan dari paru sehingga udara dapatdipertukarkan antara atmosfer (lingkungan eksternal) dan kantung udara (alveolus)

paru. Pertukaran ini dilaksanakan oleh tindakan mekanis bernapas, atau ventilasi.

Kecepatan ventilasi diatur untuk menyesuaikan aliran udara antara atmosfer dan

alveolus sesuai kebutuhan metabolic tubuh akan pernyerapan oksigen dan

pengeluaran karbondioksida.

2. Oksigen dan karbondioksisa dipertukarkan antara udara dan di alveolus dan darah didalam kapiler melalui proses difusi.

3. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan jaringan.4. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara jaringan dan darah melalui proses difusi

menembus kapiler sistemik (jaringan).

Gambar 10. Respirasi Eksternal dan Internal7


14/22

14

Udara cenderung mengalir dari daerah dengan tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan rendah,

yaiitu menuruni gradient tekanan.7

Udara mengalir masuk dan keluar paru selama tindakan bernapas karena berpindah

mengikuti gradient tekanan antara alveolus dan atmosfer secara bergantian dan ditimbulkan oleh

aktivitas siklik otot pernapasan. Terdapat tiga tekanan penting yang berperan penting dalam

ventilasi.7

1. .Tekanan atmosfer adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosferpada 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 juga semakin menipis. Pada setiap ketinggian terjadi perubahan minor

tekanan atmosfer karena perubahan kondisi cuaca.

2. Tekanan intra-alveolus yang juga dikenal tekanan intraparu, adalah tekanan didalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran

napas penghantar, udara cepat mengalir menuruni gradient tekanannya setiap

tekanan intra-alveolus berbeda dari tekanan atmosfer; udara terus mengalir

sampai kedua tekanan seimbang.

3. Tekanan intrapleura adalah tekanan di dalam kantung pleura. Tekanan ini, jugadikenal sebagai tekanan intrathoraks, adalah tekanan yang ditimbulkan di luarparu di dalam rongga thoraks. Tekanan intrapleura biasanya lebih rendah daripada

tekanan atmosfer, rerata 756 mmHg saat istirahat.

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 daerah sekitar.7

Rongga thoraks lebih besar daripada paru yang tidak teregang karena dinding

thoraks tumbuh lebih cepat daripada paru sewaktu perkembangan. Namun dua gaya

kohesif (rekat) cairan intrapluera dan gradien tekanan transmural-menahan dinding

thoraks dan paru saling berdekatan, merengangkan paru untuk mengisi rongga thoraks

yang lebih besar.7


15/22

15

Secara umum, udara mengalir karena ada perbedaan tekanan. Udaha mengalir dari

tekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih rendah. Karena udara mengalir

menhgikuti penurunan gradient tekanan, makan tekanan intra-alveolus lebih kecil

daripada tekanan atmosfer agar udara mengalir masuk ke dalam paru. Demikian pula

dengan tekanan intra-alveolus dapat dibuang dengan mengubah volume paru sebsuai

dengan hukum Boyle.7

Otot-otot pernapasan yang melakukan gerakan bernapas tidak bekerja langsung

pada paru untuk mengubah volumenya. Otot-otot ini mengubah volume rongga thoraks,

menyebabkan perubahan serpua pada volume paru karena dinding thoraks dan paru

berhubungan melalui daya rekat cairan intraplura dan gradient tekanan transmural.7

Inspirasi dan Ekspirasi8

Paru dan dinding dada merupakan struktur yang elastic. Pada keadaan normal,

hanya ditemukan selapis tipis cairan diantara paru dan dinding dada. Paru dengan mudah

dapat bergeser sepanjang dinding dada, namun sukar untuk dipisahkan dari dinding dada

seperti halnya dua lempeng kaca basah yang dapat digeser namun tidak dapat dipisahkan.

Tekanan di dalam ruang antara paru dan dinding dada (tekanan intrapleura) bersifat

subatmosferik. Pada saat lahir, jaringan paru mengembang sehingga teregang, dan pada

akhir ekspirasi tenang, kecenderungan daya recoil jaringan paru untuk menjauhi dinding

dada diimbagi oleh daya recoil dinding dada kea rah yang berlawanan. Jika dinding dadadibuka, paru akan kolaps, dan bila paru kehilangga elastistasnya dada akan mengembang

menyerupai gentong.

Inspirasi merupakan proses aktif. Gerakan diafragma akan menyebabkan

perubahan volume intrathoraks sebesar 75% salaam inspirasi tenang. Otot inspirasi

penting lainnya adalah muskulus interkostalis externus. Ketika otot ini berkontraksi, iga-

iga dibawahnya akan terangkat. Kontraksi otot inspirasi akan meningkatkan volume

intratoraks. Tekanan intrapleura di bagian basis paru kana turun dari normal sekitar -2,5

mmHg (relative terhadap tekanan atmosfer) pada awal inspirasi, menjadi -6 mmHg.

Jaringan paru akan semakin teregang. Tekanan di dalam saluran udara menjadi sedikit

lebih negative, dan udara mengalir ke dalam paru. Pada akhir inspirasi, daya recoil paru

mulai menarik dinding dada kembali ke kedudukan ekspirasi, sampai tercapai

keseimbangan kembali antara daya recoil paru dan dinding dada. Tekanan di saluran


16/22

16

udara menjadi sedikit lebih positif, dan udara meninggalkan paru. Selama pernapasan

tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontrasi otot untuk

menurunkan volume intratoraks. Namun, pada awal ekspirasi, sedikit kontraksi otot

inspirasi masih terjadi. Kontraksi ini berfungsi sebagai peredam daya recoil paru dan

memperlambat ekspirasi. Jika otot ekspirasi berkontraksi volume intratoraks akan

berkurang dan terjadi ekpirasi paksa. Efek ini dimiliki oleh muskulus interkostalis

internus. Kontraksi dinding otot abdomen anterior juga ikut membantu proses ekspirasi.

Pada inspirasi kuat, tekanan intrapleura turun mencapai -30mmHg, sehingga

pengembangan jaringan paru menjadi lebih besar. Bila ventilasi meningkat, derajat

pengempisan paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif otot ekspirasi yang menurunkan

volume intratoraks.

Faktor yang Mempengaruhi Sifat Elastik Paru7

Compliance adalah ukuran seberapa banyak perubahan dalam volume paru yang

terjadi akibat perubahan tertentu gradient tekanan transmural, gaya yang merengangkan

paru. Sedangkan recoil adalah seberapa mudah paru kembali ke bentuknya semula setelah

direngangkan.

Tegangan permukaan alveolus yang ditimbulkan oleh tipis cairan yang melapisi

bagian dalam alveolus.Surfaktan paru yang menurunkan tegangan permukaan paru dan berperan dalam

stabilitas paru.

Volume Paru dan Kapasitas Paru Fungsional8

Jumlah udara yang masuk ke dalam paru setiap kali inspirasi disebut volume tidal.

Jumlah udara yang masih dapat masuk ke dalam paru pada inspirasi maksimal setelah

inspirasi biasa disebut volume cadangan inspirasi (insporatory reserve volume/IRV).

Jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontraksi otot

ekspirasi setelah ekspirasi biasa disebut volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve

volume/ERV), dan udara yang masih tinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal

disebut volume residu (residual volume/RV). Ruang di saluran napas yang tidak ikut

serta dalam proses pertukaran gas dengan darag dalam kapiler paru disebut ruang rugi

pernapasan.


17/22

17

Pengukuran kapasitas vital, yaitu jumlah udara terbesar yang dapat dikeluarka

dari paru setelah inpirasi maksimal, seringkali digunakan di klinik sebagi indeks fungsi

paru. Fraksi volume kapasitas vital yang dikeluarkan pada satu detik pertama melalui

ekspirasi paksa FEV/timed vital capacity dapat memberikan inspirasi tambahan.

Ventilasi volunteer maksimal (maxima voluntary ventilation,MVV) atau yang duhulu

disebut sebagai kapasitas pernapasan maksimum adalah volume gas terbesar yang dapat

dimasukkan dan dikeluarkan selama 1 menit secara volunteer.

Transpor O2dan CO28,9

Tahap terkahir dari pertukaran gas antara lingkungan eksternal dengan jaringan

adalah transport oksigen dan karbondioksida dari dan ke paru-paru oleh darah. Oksigen

terlarut secara fisik dan kimiawi, secara fisik terlarut dalam darah dan secara kimiawi

bergabung dengan hemoglobin. Karbondioksida secara fisik terlarut dalam darah, secara

kimiawi bergabung dengan protein darah sebagai ikatan karbamino, dan sebagai

bikarbonat.

Transpor oksigen oleh darah8,9

Oksigen terlarut secara fisik dan kimiawi, secara fisik terlarut dalam darah dan

secara kimiawi bergabung dengan hemoglobin di sel darah merah. Lebih banyak oksigen

secara normal dibawa untuk bergabung dengan hemoglobin dibandingkan oksigen yangterlarut dalam darah. Tanpa hemoglobin, system kardiovaskular tidak dapat suplai

oksigen.

Dinamika reaksi hemoglobin dengan oksigen menjadikannya sebagai pembawa

oksigen yang sangat tepat. Hemoglobin adalah protein yang dibentuk dari empat subunit,

masing-masing mengandung gugus hem (heme) yang melekat padas sebuah rantai

polipeptida. Pada orang dewasa normal, sebagian molekul mengandung 2 rantai dan

dua rantai . Hem adalah suatu kompleks yang dibentuk dari satu porifin dan satu atom

besi fero. Masing-masing dari keempat atom besi fero dapat mengikat satu molekul O2

secara reversible. Atom besi tetap berada dalam bentuk fero sehingga reaksi pengikatan

O2 merupaka suatu reaksi oksigenasi, bukan reaksi oksidasi. Reaksi pengikatan

hemoglobin lazim ditulis sebagai Hb+ O2HbO2. Karena setiap molekul hemoglobin


18/22

18

mengandung 4 unit Hb, molekul ini dapat dinyatakan sebagai Hb4 dan pada kenyataanya

bereaksi dengan empat molekul O2 membentuk Hb4O8.

Reaksi ini berlangsung cepat dan membutuhkan aktu kurang dari 0.01 detik.

Deoksigenisasi juga berlangsung sangat cepat. Struktur kuartener hemoglobin

menentukan afinitasnya terhadap O2. Pada deoksihemoglobin, unit globin terikat erat

dalam konfigurasi tense yang menurunkan afinitas molekul terhadap O2. Saat pertama kali

terikat, ikatan yang menahan unit globin terlepas sehingga terbentuk konfigurasi relaxed

yang memaparkan lebih banyak tempat pengikatan O2. Hasil akhirnya adalah peningkatan

afinitas O2 sebesar 500x lipat. Sedangkan di jaringan, reaksi-reaksi ini berbalik menjadi

pelepasan O2.

Kurva dissosiasi hemoglobin-oksigen, yaitu kurva yang mengambarkan hubungan

persenatse saturasi kemampuan hemoglobin mengangkut O2 dengan PO2, memiliki

bentuk sigmoid khas yang disebabkan interkonversi T-R (Lihat gambar). Pengikatan O2

oleh gugus hem pertama pada satu molekul Hb akan meningkatkan afinitas gugus hem

kedua terhadap O2, dan oksigenasi gugus kedua lebih meningkatkan afinitas gugus

ketiga,, dan seterusnya sehingga afinitas Hb terhadap molekul O2 keempat berkali-kali

lebih besar dibandingkan reaksi pertama.

Gambar 11. Kurva Dissosiasi HbO9

Bila darah dikembangan dengan kandungan O2 100% (PO2: 760 mmHg), hemoglobin

normal akan tersaturasi 100%. Pada keadaan tersaturasi penuh, setiap gram hemoglobin


19/22

19

normal mengandung 1,39 mL O2. Namun, di dalam darah umumnya terdapat sejumlah

kecil derivate hemoglobin yang inaktif, dan nilai yang diperoleh in vivo umumnya lebih

rendah. Nilai yang diperoleh adalah 1,34 mL O2. Konsentrasi hemoglobin dalam darah

normal adalah sekitar 15g/dL. Dengan demikian 1 dL darah mengandung 20,1 mL O 2

yang terikat pada hemoglobin bila saturasi hemoglobin sebesar 100%. Jumlah O2 yang

larut dalam darah merupakan fungsi linier dari PO2.

In vivo, saturasi hemoglobin terhadap O2 di dalam darah di ujung kapiler paru

adalah sekitar 97,5% (P O2=97 mmHg). Akibat adanya sedikit percampuran dengan

darah vena yang memintas kapiler paru (physiology shunt), saturasi hemoglobin di dalam

darah arteri sistemik hanya sebesar 97&. Akibatnya, darah arteri secara keseluruhan

mengadung 19,8 mL O2per dL: 0,29 mL dalam bentuk terlarut dan 19,5 mL terikat pada

hemoglobin. Pada keadaan istirahat, saturasi hemoglobin di dalam darah vena sekitar

75% dan kadungan O2 total di dalamnya sekitar 15,2 mL/dL; 0,12 dalam bentuk terlarut

dan 15,1 mL terikat pada hemoglobin. Jadi pada keadaaan istirahat, jaringan mengambil

sekitar 4,6 mL O2 dari setiap desiliter darah yang melewatinya.; 0,17 mL dari jumlah

tersebut merupakan O2 yang terlarut dan sisanya merupaka O2 yang dibebaskan dari

hemoglobin. Melalui cara ini, pada keadaan istirahat sebanyak 250 mL O 2 per menit

diangkut dari darah ke jaringan.Berikut adalah factor-faktor yang mempengaruhi afinitas

hemoglobin terhadap oksigen :1. PH2. PCO23. 2,3 DPG4. SuhuTranspor karbondioksida

8,9

Karena CO2 membentuk asam karbonat dalam darah, kita perlu mengetahui

pendaparan. Kelarutan CO2 dalam darah kira-kira 20 kali lebih besar daripada kelarutan

O2; karena itu, pada tekanan parsial yang sama didapatkan jauh lebih banyak CO 2

dibandingkan dengan O2dalam larutan sederhana. CO2yang berdifusi ke dalam sel darah

merah terhidrasi dengan cepat menjadi H2CO3karena adanya karbonat anhidrase. H2CO3

akan berdisosiasi menjadi H+dan HCO3

-, dan H

+akan mengalami pendaparan, terutama

oleh hemoglobin, sementara HCO3- memasuki plasma, sejumlah CO2 dalam sel darah


20/22

20

merah akan bereaksi dengan gugus amino hemoglobin dan protein lain membentuk

senyawa karbamino.

Karena hemoglonin terdeoksigenasi mengikat lebih banyak H+ daripada yang

diikat oleh oksihemoglobin dan lebih mudah membentuk senyawa karbamino, pengikatan

O2 pada hemoglobin akan menurunkan afinitasnya terhadap CO2 (efek Haldane).

Akibatnya, darah vena lebih banyak mengangkut CO2 daripada darah arteri, dan

penyerapan CO2di jaringan dan pelepasan O2di paru berlangsung lebih mudah. Sekitar

11% dari CO2ditambahkan ke dalam darah pembuluh kapiler sistemik akan diangkut ke

paru dalam bentuk karbamino-CO2.

Dalam plasma, CO2bereaksi dengan protein plasma membentuk sejumlah kecil

senyawa karbamino dan sejumlah kecil CO2mengalami hidrasi; namun reaksi hidrasinya

berlangsung lambat karena tidak terdapat karbonat anhidrase.

Sel darah merah melewati kapiler, terjadi peningkatan kandungan HCO3- dalam

sel darah merah yang jauh lebih besar dibandingkan dalam plasma sehingga sekitar 70%

HCO3-yang dibentuk di sel darah merah akan memasuki plasma. Kelebihan HCO3

-yang

meninggalkan sel darah merah akan ditukar dengan Cl-. Proses ini diperantai oleh Band

3, suatu protein membrane utama. Pertukaran ini disebut Cloride shift . Oleh karena itu ,

terdapat perbedaan bermakna kandungan Cl- di sel darah merah vena, yang jauh lebih

banyak dibandingkan dengan darah arteri. Pergeseran klorida berlangsung cepat danselesai seluruhnya dalam waktu 1 detik.

Keseimbangan Asam-Basa6

Suasana asam basa di dalam tubuh harus diatur agar semua organ berfungsi

dengan baik. Keasaman (PH) intraselular harus dijaga tetap sekitar 7,4 atau di antara 7,38

dan 7,42.

Asidosis Respiratorik

Keadaanya turunnya PH darah yang disebabkan oleh proses abnormal pada paru.

Asidosis Metabolik

Asidosis metabolic disebabkan karena adanya akumulasi asam selain asam karbonat.

Asidosis metabolic ditandai dengan turunnya kadar HCO3-

Alkalosis respiratotik


21/22

21

Suatu kelainan klinis yang menyebabkan peningktan keasaman darah (PH) karena

hiperventilasi alveolar (hipokania)

Alkalosis Metabolik

Penyebab primer adalah peningkatan konsentrasi serum HCO3-. Kejadian ini diakibatkan

oleh hilangnya ion H+.

Kesimpulan

Kasus : Seorang laki-laki berusia 30 tahun ikut dalam ekspedisi pendakian gunung

Parangro. Pada ketinggian 3000m ia merasa sesak. Oleh teman-temannya ia dibawa ke

posko yang berada pada ketinggian 2700m. Tim medis menyuruhnya istirahat di posko.

Daerah pegunungan merupakan daerah dataran tinggi, sehingga tekanan atmosfir semakin

rendah. Semakin tinggi maka oksigen pun semakin sedikit. Tekanan oksigen semakin

kecil, maka saturasi Hb dalam darah arteri berkurang tajam dengan bertambahnya

ketinggian. Karena oksigennya berkurang maka ia cenderung melakukan hiperventilasi,

tapi oksigen di gunung itu kurang jadi orang tersebut tidak dapat oksigen tapi terus-

menerus mengeluarkan CO2, meningkatnya dorongan bernapas menyebabkan alkalosis

resporatorik karena CO2pembentuk asam di keluarkan lebih cepat daripada dihasilkan.

Daftar Pustaka1. Santoso,G. Anatomi Sistem Pernapasan. Jakarta:Fakultas Kedokteran Universitas

Indonesia. 2007.h.2-78

2. Diunduh dari :http://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.html,13 Mei 2012.

3. Fawcett DW. Buku Ajar Histologi. Ed.2.Jakarta: EGC;2002.h.629-33.4. Ethel Sloane. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta;EGC.2004.h.266-7.5. Irman, S. Asuhan Keperawatan pada Pasien dengan Gangguan Sistem Pernapasan.

Jakarta: Salemba Medika.2007.h.4-9

6. Darmanto, D. Respirologi (Respiratory Medicine). Jakarta; EGC. 2009.5-45.7. Lauralee S. Fisiologi Manusia : Dari Sel ke Sistem. Ed.6. Jakarta: EGC;2009.h.497-520.8. William, FG. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed.22. Jakarta; EGC.2008.h.672-94.9. Michael, GL. Pulmonary Physiology. 6thed. USA: McGraw-Hill. 2003.h.142-60.
http://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.htmlhttp://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.htmlhttp://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.htmlhttp://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.htmlhttp://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.htmlhttp://yustin-yustinse.blogspot.com/2010/12/sistem-pernapasan-manusia.html


22/22

22

Documents

Sistem Pernapasan Manusia pada Dataran Tinggi