Sistem Respirasi

Awalliantoni

102011411

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510

E-Mail : Awalliantoni@rocketmail.com

Abstrak

Manusia atau mahluk hidup lain memerlukan udara untuk bernafas karena

manusia dikatakan masih hidup apabila manusia bernafas. fungsi utama pernafasan

adalah untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan

mengeleminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel-sel. Sel-sel tubuh memerlukan pasokan

O2 untuk menunjang reaksi-reaksi kimia yang menghasilkan energi. CO2 yang

dihasilkan oleh reaksi-reaksi tersebut harus dieliminasi dari tubuh dengan kecepatan

yang sama dengan pembentukkannya agar tidak terjadi fluktasi yang berbahaya

karena CO2 menghasilkan asam karbonat.Pernafasan 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. Sistem pernafasan ikut berperan dalam

homeostasis dengan mempertukarkan O2 dan CO2 antara atmosfer dan darah. Darah

mengangkut O2 dan CO2 antara sistem pernafasan dan jaringan. Sistem pernafasan

terdiri atas organ pertukaran gas dan suatu pompa ventilasi paru. Pompa ventilasi paru

ini terdiri atas dinding dada, otot pernafasan, jaras serta saraf yang menghubungkan

pusat pernafasan dengan otot pernafasan. Manusia bernafas sebanyak 6 liter udara

permenit ( 1 liter = 10-3m3 ). Secara kebetulan volume ini sama besar dengan volume

darah yang dipompa oleh jantung tiap menit. Pria bernafas 12 kali permenit saat

beristirahat , wanita 20 kali per menit dan anak-anak bernafas sekitar 60 kali per

menit. Faktor usia juga mempengaruhi tingkat pernafasan. Perokok berat juga dapat

mengalami gangguan pada pernapasan.

- 1 -

Gambar 1.Hidung

Pendahuluan

. Respirasi adalah pertukaran gas, yaitu oksigen (O2) yang dibutuhkan tubuh

untuk metabolisme sel  dan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari metabolisme

tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru.

STRUKTUR PERNAPASAN

Struktur secara Makro

1. Hidung

berbentuk piramid, pangkalnya berkesinambungan dengan dahi dan

ujungnya bebasnya disebut puncak hidung. Kearah inferior hidung

memiliki 2 pintu masuk berbentuk bulat panjang, yakni nares yang

dipisahkan oleh septum nasi. Permukaan infero-lateral hidung berakhir

sebagai alae nasi yang bulat. Kearah medial permukaan lateral ini berlanjut

pada dorsum nasi yang tengah. Penyangga hidung terdiri dari tulang dan

tulang-tulang rawan hialin. Rangka bagian tulang terdiri atas os nasale,

processus frontalis maxilllae dan bagian nasal ossis frontalis. Rangka

tulang rawan terdiri dari cartilago septi nasi, cartilago nasi lateralis dan

cartilago ala nasi major dan minor, yang bersama-sama dengan tulang

disekatnya saling di hubungkan. Keterbukaan bagian atas hidung

dipertahankan oleh os nasale dan processus frontalis maxillae dan di bagian

bawah oleh tulang-tulang rawannya. Otot yang melapisi hidung merupakan

bagian dari otot wajah. Otot hidung tersusun dari M nasalis dan M depressor

septi nasi. Pendarahan hidung bagian luar disuplai oleh cabang-cabang A

- 2 -

facialis, A dorsalis nasi cabang, A ophthalamica dan A infraorbitalis cabang A

maxilla interna. Pembuluh baliknya menuju V facialis dan V opthalamica.1

2. Faring

faring adalah sebuah pipa musculomembranosa panjang 12-14 cm,

membentang dari bassis cranii sampai setinggi cervikal 6 atau tepi bawah

cartilago cricoidea. Paling lebar dibagian superior, berukuran 3,5 cm

disebelah kaudal dilanjutkan dengan oesophagus. Pada batas faring dengan

oesophagus lebarnya menjadi sekitar 1,5 co. Tempat ini merupakan bagian

tersempit saluran pencernaan, selain appendix permiformis. Disebelah cranial

faring dibatasi oleh bagian posterior coorpus ossis sphenoidalis. Dan pars

bassilaris ossis occipitalis. Disebalah dorsal dan lateral faring terdapat jaringan

penyambung longgar yang menepati spatium peripharyngeal. Disebelah

dorsal, jaringan penyambung longgar tersebut memisahkan faring dari fascia

alaris. Disebelah ventral, faring terbuka kedalam rongga hidung, mulut dan

laring. Dengan demikian dinding anterior tidak sempurna. Spatium pharyngeal

terdiri atas 2 bagian yakni spatium parapharyngeale dan spatium

retropharyngeal.

Struktur faring terdiri dari

Dari luar ke dalam faring mempunyai lapisan-lapisan yaitu

- tunica adventitia

Letak di permukaan luar lapisan otot lingkar faring, Mm. Constrictores

faring. Didaearah oropharyng fascia ini disebut fascia buccopharyngea,

setelah melekat pada pada raphe pterygomandibularis fascia ini melintas ke

- 3 -

Gambar 2.Faring

muka, melewati raphe tersebut untuk berlanjut sebagai fascia buccinatoria

yang menutupi M buccinator. Disebelah luar fasci ini, yakni didalam spatium

peripharyngeale, terdapat jaringan ikat longgar.

- tunica/ lamina muscularis

- tunica/ membrana fibrosa

Tebal disebelah atas, terutama ditempat yang tidak ada lapisan otot, terletak

antara tunica mucosa dan tunica muscularis. Disebelah medial terletak

terhadap canalis caroticus, fascia pharingobasilaris ini melekat pada pars

basilaris ossis occipitalis dan pars petrosa ossis temporalis, melengkung di

caudal dan tuba auditiva, disebelah ventral melekat pada tepi posterior lamina

medialis processus pterygosidei dan raphe pterygomandibularis . sewaktu

turun lapis membrana fibrosa ini berkurang ketebalannya, tetapi bagian tengah

permukaan pasterior selaput ini diperkuat oleh pita fibrosa yang melekat pasa

tuberculum pharyngeum ossis occipitalis dan turun sebagai raphe faring.

Raphe ini merupakan tempat lekat Mm constrictores faring.

- tunica mucosa.

Mukosa faring bervariasi strukturnya dan dilanjutkan ke dalam tuba auditiva,

cavum nasi, mulut dan laring. Sebagian besar mukosa nasofaring bersilia dan

menyerupai mukosa rongga hidung. Selebihnya, serupa dengan epitel rongga

mulut yakni epitel squmosa bertingkat. Banyak kelenjar mukus ditemukan

disekitar ostium tuba auditivae; juga mukosa naso dan oropharinx berisi

banyak jaringan limfoid.

Faring terdiri dari 3 bagian yakni

- nasopharynx

- oropharynx

- laringopharynx1

3. laring

- 4 -

Gambar 3. laring

laring merupakan saluran udara yang bersifat sphicter dan juga organ

pembentuk suara, membentang antara lidah sampai trachea atau pada

laki-laki dewasa setinggi vetebra cervical 3 sampai 6, tetapi sedikit lebih

tinggi pada anak dan perempuan dewasa. Laring berada di antara

pembuluh-pembuluhbesar leher dan disebelah ventral tertutup olleh kulit

dan fascia-fascia dan otot-otot depresor lidah. Kearah atas laring terbuka ke

dalam laryngopharinx; dinding posterioar laring menjadi dinding anterior

laryngopharynx. Ke arah bawah, laring dilanjutkan sebagai trachea. Laring

laki-laki dewasa berukuran lebih besar oleh karena pertumbuhan pesat

menjelang pubertas; cartilago thyreoideanya berproyeksi lebih nyata ke arah

anterior di garis tengah.1

4. trachea

trachea merupakan sebuah pipa udara yang terbentuk dari tulang rawan

dan selaput fibro-muscular, panjangnya sekitar 10-11 cm, sebagai

lanjutan dari laring, membentang sertinggi cervical 6 sampai tepi atas

vetebra thoracal 5. ujung caudal trachea terbagi menjadi broncus

principhalis dexter dan sinister. Trachea terletak hampir pada bagian

sagital, tetapi biasanya bifurkasi trachea sedikit berdesak kearah kanan

oleh arcus aorrtae. Selama inspirasi dalam, mungkin bifurkasi ini turun

sampai setinggi vertebrae thoracal 6. betuk trachea sedikit kurang silindrik,

karena datar disebelah posterior. Cincin trachea berjumlah 16-20, masing-

masing sebagai cincin yang membentuk gambaran huruf U, yang membatasi

dinding 2/3 bagian anterior; disebelah 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 dan sempit dan kurang beraturan, tetapi umumnyta serupa bentuk

- 5 -

Gambar 4. trachea

dan susunannya. Cincin pertama tulang rawan trachea dihubungkan dengan

tepi bawah cartilago cricoidea oleh lig. Cricotrachale. Cincin terakhir tulang

rawan trachea menebal dan melebar ditengah dan tepi bawah yakni carina

yang merupakan taju berbentuk kuku segitiga yang melengkung ke bawah dan

belakang diantara bronchi. Kearah distal ketidak aturan lempeng-lempeng

tulang rawan pada brnchi pulmonal ini meningkat. Lempeng tulang rawan

menghilang dipangkal bronchiolus. Trakea dibagi menjadi 2 cabang utama

yaitu brokus kanan dan bronkus kiri yang masing-masing masuk ke paru

kanan dan paru kiri. Didalam setiap paru, bronkus terus bercabang-cabang

menjadi saluran napas yang semakin sempit, pendek dan banyak seperti

percabangan pohon. Cabang terkecil dikenal sebagai bronkiolus . diujung-

ujung bronkiolus terkumpul alveolus, kantung udara kecil tempat terjadi

pertukaran gas-gas antara udara dan darah.1,3

5. paru-paru

sistem respirasi terdiri dari sepasang paru didalam rongga torak. Paru

kanan dibagi oleh fisura tranversa dan oblik menjadi 3 lobus yaitu atas,

tengah dan bawah. Paru kiri mempunyai fisura oblik dan dua lobus.

Pembuluh darah, saraf dan sistem limfatik pada permukaan medialnya diakar

paru atau hilus. Setiap lobus dibagi menjadi sejumlah segmen

bronkopulmonal yang berbentuk baji dengan bagian apeks pada hilus

dan bagian dasarnya pada permukaan paru. Setiap paru dilapisi oleh

membaran tipis yaitu pleura viseralis yang bersambung dengan pleura

parietalis, yang melapisi dinding dada, diafragma, perikardium, dan

mesiastinum.2

6. alveolus

- 6 -

Gambar 5. Paru-paru

Tiap alveolus dikelilingi oleh pembuluh kapiler paru. Disebagian besar

daerah, udara dan darah dipisahkan hanya oleh epitel alveolus dan

endotel kapiler sehingga keduanya terpisah sejauh 0,5. Manusia memiliki

300 juta alveolus, dan luas permukaan total dinding alveolus yang berhubung

dengan kapiler dikedua paru adalah sekitar 70 m2. 4

struktur secara mikro

• Organ yang berongga terdiri dari :

- Tulang

- Tulang rawan hialin

- Otot bercorak

- Jaringan ikat

• Kulit luar : - Epitel berlapis gepeng dengan

lapisan tanduk

- Rambut -rambut halus

- Kelenjar sebasea dan kelenjar keringat

Tunika mukosa terdiri dari epitel olfaktorius ,ada 4 macam sel :

1.Sel olfaktorius

• Terletak diantara sel basal dan sel penyokong

• Merupakan neuron bipolar dengan dendrit kepermukaan dan akson ke lamina

propria

• Ujung dendrit menggelembung disebut vesikula olfaktorius

• Dari permukaan keluar 6 – 8 silia olfaktorius

• Akson tak bermyelin dan bergabung dengan akson reseptor lain di lamina

propia membentuk Nervus Olfaktorius / N. II

2.Sel penyokong

• Bentuk sel silindris tinggi dengan bagian apex lebar dan bagian basal

menyempit

• Inti lonjong

• Pada permukaan terdapat mikrovili

• Sitoplasma mempunyai granula kuning kecoklatan

3.Sel basal

• Bentuk segitiga

• Inti lonjong

- 7 -

• Merupakan reserve cell / sel cadangan yang akan membentuk sel penyokong

dan mungkin menjadi sel olfaktorius

4.sel sikat

• Sel yang mempunyai mikrovili di bagian apikal

• Lamina propria:

- Mempunyai banyak vena

- Mengandung kelenjar terutama jenis

serosa / kelenjar Bowman,berperan untuk membasahi epitel dan silia ,dan juga

sebagai pelarut zat – zat kimia yang dalam bentuk bau / dapat melarutkan bau-

bauan.

epiglotis

• Rangka terdiri dari T.R Elastis

• Mempunyai 2 permukaan :

*Permukaan lingual yang menghadap ke lidah

- epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk

- merupakan bagian anterior yang paling sering

berkontak dengan akar lidah,pada waktu proses

menelan

- Lamina propria dibawahnya langsung melekat pada

perikondrium

- Ada kelenjar campur dan jaringan limfoid.7

Trachea

Trachea potongan melintang

Mukosa trakea dilapisi epitel bertingkat silindris, bersilia dan bersel goblet. Dalam

lamina propria terdapat kelenjar campur. Tulang rawan yang menjadi rangkanya

- 8 -

adalah tulang rawan hialin yang berbentuk C. Bagian trakea yang mengandung tulang

rawan ini disebut pars kartilagenia trachea. Celah pada huruf C ini ditutup oleh

jaringan ikat dengan kerangka jaringan otot polos. Bagian ini disebut pars

membranasea trachea. Dalam lamina propria juga terdapat kelenjar campur.

Disekeliling trakea, meliputi bagian luar trakea baik pars kartilagenia maupun pars

membranasea, terdapat selubung jaringan ikat jarang yang disebut tunika adventisia.6

Trakea potongan memanjang

Kerangka tulang rawan hialin disini terlihat hanya penggalan tulang rawan yang satu

sama lain dihubungkan oleh jaringan ikat.

bronkus

• Bronkus ekstrapulmonal ---sama dengan trakea ,diameter lebih kecil

• Bronkus intrapulmonal :

- Mukosa membentuk lipatan longitudinal

- Epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet

- Membrana basalis jelas

- Lamina propria :-jaringan ikat jarang

-serat elastis dan muskulus

polos spiral

- 9 -

- Noduli limfatisi

- Kel.Bronkialis ----kelj.campur

- Bentuk sferis

- Tulang rawan tidak beraturan

- Susunan muskulus seperti spiral.7

bronkiolus

• Diameter kira kira 1mm

• Tulang rawan -

• Epitel selapis torak + silia , sel goblet + / -

( bronkiolus besar epitel masih bertingkat torak )

• Lamina propria : - tipis

- kelenjar –

- Noduli limfatisi –

- Otot polos relatif banyak

d/p jaringan ikat

- serat elastin.

Bronkiolus terminalis

• Diameter 0,3 mm

• Epitel selapis torak bersilia , sel goblet –

/ Epitel selapis torak rendah

• Diantara deretan sel ini ada sel clara :

- mikrovili +

- granula kasar

. Lamina propria : sangat tipis ---serat elastin

otot polos + / -

kelenjar –

Nn.ll –

- 10 -

Lapisan luarnya : - serat kolagen

- serat elastin

- pembuluh darah + limf

- saraf.7

Brokiolus respiratorius

• Bagian antara bag.konduksi dan bag.respirasi

• Pendek 1 – 4 mm ,diameter 0,5 mm

• Epitel torak rendah / Epitel selapis kubis ,

silia + / -, goblet –

• Diantara sel kubis terdapat sel clara

• Lamina propria : serat kolagen + serat elastin,otot.polos terputus-putus.7

alveolus

• Epitel selapis gepeng

• Pada dinding alveolus terdapat lubang lubang kecil berbentuk bulat / lonjong

disebut poros / stigma alveolaris

• Stigma ini penting apabila terjadi sumbatan di salah satu cabang bronkus /

bronkiolus karena udara dapat mengalir dari alveolus satu ke alveolus lain.7

- 11 -

FUNGSI PERNAFASAN & OTOT-OTOT PERNAPASAN

Otot-otot inspirasi

M.sternokleidomastoideus M.scalenus M.pectoralis minor M. serratus anterior M. interkostalis externus

Otot-otot ekspirasi

M. interkostalis interna

M. abdominal

Fungsi respirasi

Fungsi utama pernapasan adalah untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan

oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel.

Fungsi tambahan daripernapasan yaitu

Menyediakan jalan untuk mengeluarkan air dan panas.

Meningkatkan aliran balik vena

Berperan dalam memelihara keseimbangan asam dan basa normal

dengan mengubah jumlah CO2 penghasil asam yang dikeluarkan.

Memungkinkan kita berbicara, menyanyi dan vokalisasi lainnya.

Mempertahankan tubuh dari invasi bahan asing.

Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan atau menginaktifkan

berbagai bahan yang melewati sirkulasi paru.4

MEKANISME PERNAFASAN

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

hanya ditemukan selapis tipis cairan diantara paru dan dinding dada atau ruang

intraplura. 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 didalam

ruang antara paru dan dinding dada bersifat subatmosferik. Pada saat lahir,

jaringan paru mengembang sehimgga teregang dan pada akhir ekspirasi

tenang. Kecenderungan daya recoil jaringan paru untuk menjauhi dinding dada

- 12 -

diimbangi oleh daya recoil dinding dada kearah yang berlawanan. Kika

dinding dada dibuka, paru akan kolaps dan bila dinding kehilangan

elastisitasnya dada akan mengembang menyerupai gentong atau yang disebut

barel shaped.

Inspirasi merupakan proses aktif. Kontraksi otot inspirasi akan meningkatkan

volume intratoraks. Tekanan intrapleura dibagian bassis paru akan turun dari

nilai normal sekitar -2,5 mmHg pada awal inspirasi, menjadi -6

mmHg.jaringan paru ini akan semakin teregang,. Tekanan didalam saluran

udara menjadi sedikit lebih negatif dan udara mengalir ke dalam paru.pada

akhir inspirasi, daya recoil paru mulai menarik dinding dada kembali ke

kedudukan ekspirasi, sampai mencapai keseimbangan kembali antara daya

recoil dindindg dada dan jaringan paru. Tekanan saluran udara menjadi sedikit

lebih sedikit dan udara mengalir meninggalkan paru. Selama pernapasan

tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi

otot untuk menurunkan volume intratoraks. Namun pada awal ekspirasi sedikit

kontraksi otot inspirasi terjadi. Kontraksi ini berfungsi sebagai peredam daya

recoil paru dan memperlambat ekspirasi paru. Pada inspirasi kuat, tekanan

intrapleura turun mencapai-30 mmHg sehingga pengembangan jaringan paru

menjadi lebih besar. Bila ventilasi meningkat, derajat pengempesan jaringan

paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif otot ekspierasi yang menurunkan

volume intraroraks.3

Struktur saluran pernapasan

Udara nafas masuk lubang hidung /mulut Ke Faring, Laring, Trakea

Trakea

Bronkus primer

Kanan Kiri

Paru Kanan

- 13 -

Bronkus Kecil

Bronkiolus

Bronkiolus Terminalis

Bronkiolus respiratorius

Duktus Alveolaris

Sakus Alveolaris

Alveolus

Kesimpulan

Pada penapasan manusia, terdapat struktur makro maupun mikro yang

berperan dalam proses pernapasan. Pada mekanisme pernapasan, ekspirasi dan

inspirasi sangat berperan. Pada saat inspirasi, manusia mengambil oksigan dan

pada saat inspirasi manusia mengeluarkan karbondioksida. Fungsi dari

pernapasan antara lain untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel

tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Fungsi tambahan dari

pernapasan dari pernapasan juga ada antara lain memungkinkan kita berbicara,

menyanyi dan vokalisasi lainnya, serta meningkatkan aliran balik vena.

Pernapasan juga dapat mengalami gangguan akibat dari pengaruh rokok antara

- 14 -

lain dapat menyebabkan kesulitan bernapas atau asma dan batuk berdahak.

Jadi kita harus menjaga kesehatan kita terutama kesehatan pada saluran

pernapasan agar kita dapat terhindar dari gangguan pernapasan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Edisi ke-1. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2007.

2. Ward J, Leach RM, Wiener CM. At a glance sistem respirasi. Edisi ke-2. jakarta: Erlangga; 2006.

3. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2003.

- 15 -

4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. edisi 2. Jakarta: EGC; 2001.

5. Cameron JR, skofronick JG, Grant RM. Fisika tubuh manusia. Edisi ke-2. Jakarta: Sagung seto; 2006.

6. Gunawijaya FA, Kartawiguna E. Histologi. Edisi ke-2. Jakarta: Universitas Trisakti; 2009.

7. Burkit HG, Young B, Heath JW. Histologi fungsional. Edisi ke-3. jakarta: EGC; 1995.

- 16 -