Peran Paru dalam Mekanisme

PernapasanAprianus Musa Dopong(102011156)

Kelompok A2

Email: chompz99@gmail.com

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Terusan Arjuna no. 6, Jakarta 11510

Pendahuluan

Paru  adalah salah satu organ vital yang bertugas mensuplai oksigen (O2) ke setiap sel

tubuh supaya terus hidup dan menjalankan fungsinya dengan baik serta bertanggung jawab

dalam pengeluaran zat karbondioksida (CO2)  yang merupakan sisa metabolisme melalui

proses pernapasan atau respirasi. Paru berbeda dengan organ vital lain dalam tubuh karena

jaringannya halus dan berhubungan langsung dengan lingkungan luar. Apa pun yang kita

hirup dapat mempengaruhi kesehatan paru. Virus, bakteri, jamur asap tembakau dan zat-zat

berbahaya lain dapat menyebabkan kerusakan pada saluran napas dan sel paru sehingga

mengancam kemampuannya untuk bekerja dengan baik. Paru sehat (orang dewasa) rata-rata

membutuhkan 15 sampai 20 kali napas tiap menit dan lebih dari 20.000 napas sehari

Sistem pernafasan dibagi atas dua bagian yaitu bagian konduksi yag menyalurkan udara

dan bagian respirasi sebagai tempat pertukaran gas. Sistem pernafasan dimulai dari hidung

sampai alveolus.

Tujuan

Mampu mengetahui struktur paru-paru makroskopis dan mikroskopis

Mampu mengetahui mekanisme pernafasan

Mampu mengetahui kapasitas dan volume paru-paru

Mampu mengetahui difusi dan transfor O2 dan CO2

1

Isi

a. Struktur Makroskopis Paru-Paru

1. Thorax (Dada)

Merupakan bagian superior batang badan antara leher dan perut. Mempunyai bentuk

kerucut yang terpacung horizontal. Di dalam thorax ini terkandung rongga thorax.

Rongga thorax memilki akses masuk ke dalam lewat pintu atas dan pintu bawah thorax.

Rongga thorax yang dibatasi oleh dinding thorax dan difragma ini terbagi menjadi tiga

kompartemen utama yakni cavum pleurae (rongga pleura) kanan dan kiri yang masing-

masing mengelilingi sebuah paru dan mediastinum.1

Dinding thorax terdiri atas muskuloskeletal (tangka dan oto-otot) yakni di sebelah

dorsal dibentuk oleh deretan vertikal 12 buah vertebra thoracal dan discus intervertebrale

yang letak di antara masing-masing vertebra thoracal tersebut. Pada masing-masing sisi,

di sebelah lateral dibentuk dan dibatasi leh 12 iga dan tiga lapis otot tipis yang

membentang pada sela iga yang berdekatan. Di sebelah anterior dibatasi oleh sternum.

Manubrium sterni dan corpus sterni membentuk sudut yang dikenal sebagai angulus

sterni.1

Diafragma merupakan jaringan musculofibrosa yang berbentuk dua belah kubah, di

antara rongga thorax dan rongga perut. Tempat lekat diafragma meliputi processus

xiphoideus, ujung-ujung sternal iga dan tulang rawan iga 7-12, dan processus transversus

V L 1 dan corpus vertebra lumbal atas; perlekatannya pada daerah lumbal ini berlangsung

melalui perantaraan ligg. Arcualtum mediale dan lateral serta crura diapramatica.1

2. Pleura (Selaput Dada)

Merupakan selaput serosa yang membentuk sebuah kantong tertutup yang

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

fissura interlobularis paru disebut pleura visceralis atau pleura pulmonalis. Pleura yang

melapisi permukaan dalam separuh dinding thorax, menutupi sebagian besar diphragma

dan struktur-struktur yang menempati daerah tengah thorax disebut pleura parietalis.1

Pleura pulmonalis dan pleura parietalis saling berkesinambungan di sekitar struktur

hilus. Ruang potensial antara pleura parietalis dan pleura pulmonalis disebut rongga

pleura. Di antara kedua rongga pleura disebut mediastinum (ruang interpleura). Pleura

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

2

cervicalis (cupula pleurae) dan pleura medistinalis. Pleura costalis berhubungan dengan

iga dan selaiga-selaiga. Pleura diphragmatica menutupi sebagian besar permukaan atas

masing-masing belah diapragma. Pleura cervicalis berada di atas apex pulmonis. Pleura

mediatinalis adalah batas lateral mediastinum.1

Paru-paru tidak mengisi cavum pleurae dengan sempurna. Ini menimbulkan

recessus/sinus di sepanjang lipatan pleura, di mana lapisan-lapisan pleura parietalis saling

berhadapan dan terpisah. Dikenal dua recessus yaitu recessus costomediastinalis dan

recessus costodiphragmaticus. Recessus costomediastinalis terdapat di sebelah anterior

( di dorsal sternum dan tulang-tulang rawan iga); terdapat pada masing-masing sisi cavum

pleurae, di mana pleura costalis berhadapan dengan pleura mediastinalis. Recessus

costomediastinalis terbesar berada pada sisi medial cavum pleurae kiri yang menutupi

jantung. Recessus costodiaphragmaticus merupakan recessus terbesar dans ecara klinik

paling penting. Recessus ini terdapat pada masing-masing cavum pleurae, dibatasi oleh

pleura costalis dan pleura diaphragmaticus, pada daerah antara margo inferior paru dan

tepi inferior cavum pleurae. Recessus ini paling dalam setelah ekspirasi paksaandan

menjadi paling dangkal setelah inspirasi paksaan.1

3. Pulmo (Paru)

Terletak bebbas di dalam cavum pleurae. Kedua paru saling terpisah oleh jantung

dan mediastinum lainnya, kecuali struktur-struktur yang melintasi hilus pulmonis. Paru

berupa spons, mengapung dalam air, sangat elastik dan berekspritasi bila diraba, karena

ada udara di dalam alveoli.1

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 ke arah kiri daripada ke arah

kanan.1

Apex berkontak dengan pleura cervicalis (cupula pleurae). Sebelah posterior apex

terdapat ganglion simpatis cervicothoracale. Basis paru berbentuk semiulnar dan konkaf,

terbaring pada permukaan superior diapragma, yang memisahkan paru kanan dari lobus

dexter hepatis dan paru kiri dari lobus sinister hepatis, fundus ventriculi/lambung dan

limpa. Di sebelah posterolateral, basis memiliki tepi yang tajam, yang diadaptasikan bagi

recessus costodiapragmaticus. Permukaan costalis tampak konveks, dipisahkan dari

3

dinding thorax (iga-iga dan selaiga-selaiga) oleh pleura costalis. Permukaan ini

memperlihatkan alur-alur yang sesuai dengan iga-iga yang menutupinya.1

Akar paru yang menghubungkan permukaan medial paru menuju jantung dan

trachea pada mediastinum, dibentuk oleh sekelompok strukur pipa pendek yang

memasuki atau meninggalkan hilus pulomonalis. Hilus pulmonis teletak setingi vertebra

thoracal 5-7. Pada facies mediastinalis paru kanan, impressio cardiaca berbatasan dengan

permukaan anteriora auricula dextra, permukaan anterolateral atrium dextrum dan

sebagian permukaan anterior ventriculus dexter. Pada facies mediastinalis paru kiri,

imperssio cardiaca berbatasan dengan permukaan anterior dan kiri ventriculus sinister,

auricula sinistrum, bagian anterior infundibulum dan sebagian ventriculus dextrum. Alur

yang naik di ventral hilus mengakomodasikan trunkus pulmonalis.1

Tepi inferior paru tipis, memisahkan basis dari permukaan costal dan membentang

ke dalam recessus costodiaphragmaticus; ke arah medial tepi inferior ini memisahkan

basis dari permukaan mediastinal.1

Tepi posterior merupakan pembatas yang tumpul antara permukaan-permukaan

costal dan mediastinalis bagian vertebral (posterior); sedangkan tepi anterirornya tipis dan

tajam, bertumpang tindih dengan pericardium; memisahkan permukaan costal dari

permukaan mediastinalis bagian anterior.1

Paru kiri dibagi menjadi lobus-lobus superior dan inferior oleh fissura obliqua.

Lobus superior berada di sebelah anterosuperior terhadap fissura ini. Dekat ujung bawah

tepi anerior lobus superior ini terdapat incisura cardiaca, karena dari arah mediastinum

medius jantung berproyeksi ke dalam cavum pleurae 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.1

Paru kanan terbagi menjadi lobus superior, medius, dan inferior oleh dua fissura.

Fissura obliqua memisahkan lobus inferior dari lobus medius dan lobus superior. Pada

tepi psterior, fissura ini mulai setinggi vertebra thoracal 4 atau sedikit lebih rendah.

Fissura horizontal yang pendek memisahkan lobus superior dan lobus medius.

Setinggi discus intervertebrale T 4/5 trachea bercabang menjadi bronchus

primer/pricipalis dexter dan sinister. Bronchus principalis dexter lebih lebar, lebih pendek

dan lebih vertikal daripada yang kiri. Bronchus sekunder (lobaris) lobus superior kanan,

4

sebagai cabang pertama bronchus principalis, berada di sebelah posterosuperiorterhadap

A. Pulmonalis kanan.1

Bronchus lobus superior kanan berpangkal dari aspek laterla bronchus principalis

dan melintas ke arah superolateral untuk memasuki hilus. Bronchus lobus medius

mempercabangkan dua bronchus segmentorum. Bronchus lobus inferior kanan

merupakan lanjutan bronchus principalis di sebelah caudal pangkal bronchus lobus

medius. Sedikit di sebelah caudal terhadap pangkalnya, bronchus lobus inferior tersebut

mempercabangkan lima bronchus segmentorum. Bronchus principalis sinister bercabang

menjadi bronchus-bronchus sekunder (lobaris) lobus superior dan inferior.

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.1

Masing-masing bronchus segmentorum/tertier bercabang-cabang di dalam sebuah

unit jaringan paru yang disebut segmen bronchopulmonalis. Dengan demikian, sebuah

segmen bronchopulmonalis adalah daerah/unit jaringan paru terkecil yang terpisah, bebas

secara fungsional, dapat diisolasi dan diangkat tanpa melibatkan daerah/segmen jaringan

paru sekitar. Masing-masing bronchopulmonalis berbentuk sebuah kerucut/pyramid tak

beraturan dengan puncak pada pangkal bronchus segmentorum terebut (menghadap radix

pulmonis) dan basisnya terproyeksi ke arah perifer pada permukaan paru.

Selanjutnya, masing-masing bronchi segmentorum ini meberikan 20 sampai 25

generasi percabangan dan akhirnya menjadi bronchiolus terminalis. Masing-masing

bronchiolus terminalis mempercabangkan banyak generasi bronchiolus respirasi dan

masing-masing bronchiolus respirasi mempercabangkan 2-11 ductus alveolaris. Masing-

masing ductus alveolaris memberikan 5-6 saccus alveolaris. Alveolus paru merupakan

unit dasar pertukaran gas di dalam paru.1

b. Struktur Mikroskopis Paru-Paru

1. Bronkus

Trakea bercabang menjadi 2 bronkus primer yang memasuki paru di hilus.2

Bronkus terdiri atas 2 yaitu bronkus ekstrapulmonal dan bronkus intrapulmonal. Bronkus

ekstrapulmonal sama dengan trakea tapi diamternya lebih kecil. Bronkus intrapulmonal

memiliki mukosa membentuk lipatan longitudinal. Dilapisi oleh epitel bertingkat torak

5

bersilia besel goblet dan membran basalisnya jelas. Pada lamina propianya terdapat

jaringan ikat jarang, serat elastis dan muskulus poros spiral, noduli limfatisi, dan kelenjar

bronkialis menjadi kelenjar campur. Bentuknya sferis dan tulang rawan tidak beraturan

serta susunan muskulus seperti spiral.2

2. Bronkiolus

Bronkiolus tidak memilki tulang rawan dan dilapisi oleh epitel selapis torak bersilia

dan ada yang bersel goblet dan tidak. Pada lamina propianya tipis, memiliki serat elastin,

otot polos relatif lebih banyak daripada jaringan ikat, dan tidak memilki kelenjar dan

noduli limfatisi. Terdapat dua bronkiolus yaitu bronkiolus terminalis dan bronkiolus

respiratorius.3

Pada bronkiolus terminalis dilapisi oleh epitel selapis torak rendah dan di antara sel

ini terdapat sel clara yang memilki mikrovili dan bergranula kasar. Lamina propia sangat

tipis dan serat elastin serta tidak memilki kelenjar. Pada lapisannya luarnya tesusun atas

serat kolagen, serat elastin, pembuluh darah, limfe dan saraf.4

Bronkiolus respiratorius merupakan bagian atara konduksi dan bagian respirasi.

Dilapisi epitel torak rendah/ epitel selapis kubis. Di antara sel kubis terdapat sel clara,

berbentuk kubah, tak bersilisa, bagian puncak yang menonjol ke lumen, fungsinya diduga

iktu berperan terhadap pembentukan cairan bronkiolar yang mengandung protein,

glikoprotein, dan kolesterol. Lamina propianya tersusun dari serat kolagen, serat elastin,

dan otot polos terputus-putus.1

3. Duktus alveolaris

Duktus alveolaris berdinding tipis, sebagian besar terdiri dari alveoli dan dikelilingi

sakus alveolaris. Di mulut alveolus dilapisi epitel selapis gepeng (sel alveolar tipe I).

Terdapat jaringan ikat elastin, serat kolagen, berotot polos ataupun tidak sebagai titik-titik

kecil. Terbuka ke atrium yaitu ruangan yang menghubungkan sakus alveolaris.4

4. Sakus alveolaris

Merupakan kantong yang dibentuk oleh beberapa alveoli. Terdapat serat elastin dan

serat retikulin yang melingkari muara sakus alveoli dan sudah tidak punya otot polos.4

5. Alveolus

Merupakan kantong kecil yang terdiri dari selpis sel seperti sarang tawon. Pada

alveolus terjadi pertukaran gas yaitu O2 dan CO2 antara udara dan darah. Di sekitar alveoli

terdapat serat elastin yang akan melebar pada saat inspirasi dan menciut pada saat

ekspirasi dan serat kolagen yang mencegah regangan yang berlebihan sehingga kapiler

dan septum intra-alveolaris tidak rusak.3

6

Alveolus dilapisi oleh 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 btonkus/bronkiolus karena udara dapat

mengalir dari alveolus satu ke alveolus lain.3

Sel-sel dinding alvelus terdiri atas 4 yaitu sel aveolar tipe I/ pneumosit tipe I, sel

alveolar tipe II/pneumosit tipe II, sel alveolar fagosit, dan sel kapiler endotel. Sel

pneumosit tipe I mempunyai inti yang gepeng, sitoplasma tipis mengelilingi seluruh

dinding alveol dan mempunyai membrana basalis yang memisahkan sel ini dengan sel

endotel kapiler.3

Sel pneumosit tipe II mempunyai inti subis, sering menonjol ke lumen dan

sitoplasmanya mengandung multilameral bodies, zat ini dilepas ke permukaan sel,

sebagai surfaktan untuk menjaga agar permukaan alveoli tidak kolaps pada akhir

ekspirasi (dengan menurunkan tegangan permukaan).4

Sel alveolar fagosit disebut juga sel debu/dust cell dan memiliki inti bulat. Selain

pada dinding alveoli terdapat juga pada lumen alveolus. Berasal dari monosit darah. Sel

ini berkerja memfagosit debu mikroorganisme dan benda asing yang terdapat dalam

alveoli yang ikut saat inspirasi. Sel endotel kapiler melpisi kapiler darah dan mempunyai

inti gepeng dan kromatin inti halus.4

c. Mekanisme Pernapasan

Udara mengalir masuk dan keluar paru selama proses pernafasan dengan mengikuti

penurunan gradien tekanan yang berubah berselang seling antara alveolus dan atmosfer

akibat siklik otot-oto pernafasan. Terdapat tiga tekanan berbeda yang penting pada

ventilasi antara lain tekanan atmosfer, intra-alveolus dan intrapleura.5

Tekanan atmosfer (barometrik) adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di

atmosfer terhadap benda-benda di permukaan bumi. Tekanan intra-alveolus yang dikenal

juga sebagai tekanan intrapulmonalis adalah tekanan di dalam alveolus. Tekanan

intrapleura adalah tekanan di dalam kantung pleura. Tekanan ini juga dikenal sebagai

tekanan intratoraks, yaitu tekanan yang terjadi di luar paru dalam rongga toraks.5

Inspirasi merupakan proses aktif. Kontraksi otot-otot inspirasi akan meningkatkan

volume intratorakal. Selama pernafasan tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang

tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan volume intratorakal. Namun, pada

awal ekspirasi masih terdapat kontraksi ringan otot inspirasi. Kontraksi ini berfungsi

sebagai peredam daya rekoil paru dan memperlambat ekspirasi.6

7

Sebelum inspirasi dimulai, otot-otot pernafasan melemas, tidak ada udara yang

mengalir; dan tekanan intra-alveolus setara dengan tekanan atmosfer. Pada awitan

inspirasi, otot-otot inspirasi yaitu diafragma dan otot antar iga eksternal terangsang untuk

berkontraksi sehingga terjadi pembesaran rongga rongga toraks. Otot inspirasi utama

adalah diafragma, suatu lembaran otot rangka yang membentuk dasar rongga toraks dan

dipersarafi oleh saraf prenikus. Diafragma yang melemas berbentuk kubah yang menonjol

ke atas ke dalam rongga toraks. Sewaktu berkontraksi karena stimulasi saraf frenikus,

diafragma bergerak ke bawah dan memperbesar volume rongga toraks dengan menambah

panjang vertikalnya. Dinding abdomen, jika melemas, dapat terlihat menonjol ke depan

sewaktu inspirasi karena diafragma yang turun mendorong isi abdomen ke bawah dan ke

depan.6

Pada saat rongga toraks mengembang, paru juga dipaksa mengembang untuk

mengisi rongga toraks yang membesar. Sewaktu paru mengembang, tekanan intra-

alveolus menurun karena molekul dalam jumlah yang sama kini menempati volume paru

yang lebih besar. Karena sekarang tekanan intra-alveolus sekarang lebih rendah daripada

tekanan atmosfer, udara mengalir masuk ke paru mengikuti penururnan gradien tekanan

dari tekanan tinggi ke rendah. Udara terus mengalir dalam paru sampai tidaka lagi

terdapat gradien yaitu sampai tekanan intra-alveolus setara dengan tekanan atmosfer.

Dengan demikian, pengembangan paru bukan disebabkan oleh perpindahan udara ke

dalam paru; melainkan udara mengalir ke dalam paru karena turunnya tekanan intra-

alveolus akibat paru yang mengembang.6

Inspirasi yang lebih dalam dapat dilakukan dengan menkontraksikan difragma dan

otot antariga eksternal secara lebih kuat dengan mengaktifkan otot-otot insiprasi

tambahan untuk semakin memperbesar rongga toraks. Kontraksi otot-otot tambahan ini,

yang terletak di leher, mengangkat sternum dan dua iga pertama, memperbesar bagian

atas rongga toraks. Pada saat rongga toraks semakin memperbesar volumenya

dibandingkan keadaan istirahat, paru juga semakin membesar sehingga tekanan inta-

alveolus semakin turun. Akibatnya, terjadi peningkatan aliran udara masuk paru sebelum

terjadi keseimbangan dengan tekanan atmosfer yaitu pernafasan menjadi lebih dalam.6

Pada akhir inspirasi, otot-otot inspirasi melemas. Saat melemas, diafragma kembali

ke bentuknya seperti kubah; sewaktu otot antar iga ekspernal melemas, sangkar iga yang

terangkat turun karena adanya sifat elastik. Sewaktu paru menciut berkurang volumenya,

tekanan intra-alveolus meningkat, karena jumlah molekul udara yanglebih besar yang

terkandung di dalam volume paru yang besar pada akhir inspirasi sekarang terkompresi

8

ke dalam volume yang lebih kecil. Pada ekspirasi istirahat, tekanan intra- alveolus

meningkat. Udara sekarang keluar paru mngikuti penurunan gradien tekanan dari tekanan

intra-alveolus yang tinggi ke tekanan atmosfer yang lebih rendah. Aliran keluar udara

berhenti jika tekanan intra-alveolus menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan tidak lagi

terdapat gradien tekanan.5

Dalam keadaan normal, ekspirasi adalah suatu proses pasif karena terjadi akibat

penciutan elastik paru saat otot-otot inspirasi melemas tanpa memerlukan kontraksi otot

atau pengeluaran energi. Sebaliknya, insiprasi selalu aktif, karena hanya ditimbulkan oleh

kontraksi otot-otot inspirasi dan menggunakan energi.5

Untuk melakukan ekspirasi aktif atau paksa, otot ekspirasi harus berkontraksi untuk

semakin mengurangi volume rongga dada toraks dan paru. Otot ekspirasi terpenting

adalah otot-otot di dalam dinding abdomen. Sewaktu otot-otot abdomen ini berkontraksi,

terjadi peningkatan tekana intra-abdomen yang menimbulkan gaya ke atas pada

diafragma, mengakibatkan diafragma semakin terangkat ke rongga toraks dibandingkan

dengan posisi istirahatnya, sehingga semakin meperkecil ukuran vertikal ronga toraks.

Otot-otot ekspirasi lain adalah otot antariga internal, yang kontraksinya menarik iga-iga

ke bawah dan ke dalam, meratakan dinding dada dan semakin memperkecil ukuran

rongga dada toraks; aksi otot-otot ini berlawanan dengan aksi otot antar iga eksternal.5

Sewaktu kontraksi aktif, otot-otot ekspirasi semakin mengurangi volume rongga

toraks, volume paru juga semakin berkurang karena paru tidak harus teregang banyak

untuk mengisi volume rongg toraks yang lebih kecil yaitu paru diperbolehkan menciut

lebih kecil. Tekanan intra-alveolus menjadi semakin meningkat karena udara di dalam

paru ditempatkan di dalam volume yang lebih kecil. Perbedaan natara tekana natara intra-

alveolus dan atmosfer menjadi semakin besar dibandingkan saat eksprasi pasif sehingga

lebih banyak udara keluar mengikuti penurunan gradien tekanan sebelum keseimbangan

tercapai. Dengan cara ini, paru mengalami pengosongan lebih sempurna selama ekspirasi

aktif paksa dibandingkan selama ekspirasi pasif tenang.5

d. Kapasitas dan Volume Paru

Suatu metode sederhana untuk mempelajari pertukaran udara paru-paru adalah

mancatat volume udara yang bergerak ke dalam dan ke luar paru-paru disebut spirometer.

Sebuah alat spirometer terdiri dari sebuah silinder yang berada dalam sebuah ruangan

berisi air yang keseimbangannya dapat diatur melalui suatu pemberat. Dalam selinder

terdapat campuran udara pernafasan biasanya udara atau O2, suatu tabung yang

menghubungkan mulut dengan ruang udara. Karena nafas masuk dan ke luar ruang udara

9

maka silinder terangkat/naik dan turun, dan suatu grafik akan terlihat pada kertas yang

terdapat pada silinder yang berputar. Untuk memudahkan menjelaskan berbagai kejadian

pertukaran udara paru-paru maka udara dalam paru-paru telah dibagi menjadi 4 volume

dan 4 kapasitas.6

Volume paru-paru bagian kiri terdiri atas 4 volume yang berbeda dan bila

dijumlahkan semuanya sama dengan volume maksimum paru-paru yang masih dapat

diharapkan. Arti penting dari masing-masing volume tersebut adalah sebagai berikut:6

Volume tidal (TV)

Volume udara pada waktu inspirasi atau ekspirasi normal, dan volumenya kira-

kira 500 ml.

Volume cadangan inspirasi (IRV)

Volume ekstra udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal sebagai

volume udara tambahan terhadap volume volume tidal, dan biasanya volume

udara itu kira-kira 3000 ml.

Volume cadangan ekspirasi (ERV)

Jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan berekspirasi sekuat-kuatnya

(maksimum) pada saat akhir ekspirasi normal, biasanya volume ini kira-kira

1100 ml.

Volume residu (RV)

Volume udara yang masih tinggal di dalam paru-paru setelah melakukan

respirasi maksimum. Volume residu ini rata-rata 1200 ml.

Kapasitas paru-paru dalam siklus paru-paru kadang-kadang perlu

mempertimbangkan 2 atau lebih volume udara tersebut di atas secara bersama-sama.

Penggabungan ini disebut kapasitas paru-paru. Kapasitas paru-paru berbeda-beda dapat

dijelaskan sebagai berikut ini:6

Kapasitas inspirasi (IC)

Ini adalah sejumlah udara (kira-kira 3500 ml) yang berarti seseorang bernafas

mulai dengan tingkat ekspirasi normal dan memperbesar paru-parunya hingga

maksimum.

10

IC = TV + IRV

Kapasitas residu fungsional (FRC)

Ini adalah sejumlah udara yang tinggal dalam paru-paru pada akhir ekspirasi

normal (kira-kira 2300 ml).

Kapasitas vital (VC)

Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru

setelah ekspirasi dan dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum.

Kapasita total paru-paru (TLC)

Volume maksimum paru-paru yang masih dapat diperbesar dengan inspirasi

sekuat mungkin (kira-kira 5800 ml).

e. Difusi dan transport O2 dan CO2

1. Difusi O2 dan CO2

Proses difusi merupakan proses masuknya molekul gas ke dalam cairan. Faktor

yang terpenting yang menyebabkan difusi gas adalah tekanan parsial alveoli dan darah.4

Oksigen terus menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan

karbondioksida terus menerus berdifusi dari darah dalam alveoli. Pada keadaan seimbang,

udara inspirasi bercampur dengan udara alveolus, menggantikan O2 yang telah masuk ke

dalam darah dan mengencerkan CO2 yang telah memasuki alveoli. Sebagian udara

campuran ini akan dikeluarkan. Kandungan O2 udara alveolus akan menurun dan

kandungan CO2nya meningkat sampai inspirasi berikutnya.4

Gas berdifusi dari alveoli ke dalam darah kapiler paru atau sebaliknya melintasi

membran alveolus kapiler yang tipis yang dibentuk oleh epitel pulmonal, endotel kapiler

serta membran basalis masing-masing yang berfusi.6

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan proses difusi adalah perbedaan

tekanan parsial gas dan tekanan gas (dalam cairan), luas penampang, panjang jarak yang

harus ditempuh molekul-molekul gas dan daya larut gas.4 Kapasitas difusi paru untuk

suatu gas berbanding lurus dengan luas membran alveolus-kapiler dan berbanding

terbalik dengan tebal membran.6

11

FRC = ERV + RV

VC = IRV + TV + ERV

TLC = IRV + TV + ERV + RV

P O2 udara alveolus normal adalah 100 mmHg dan P O2 darah yang memasuki

kapiler paruh adalah 40 mmHg. Seperti halnya CO, kapasitas difusi O2 pada keadaan

istirahat adalah 25 mL/menit/ mmHg dan P O2 dalam darah meningkat mencapai 97

mmHg, nilai yang sedikit lebih rendah daripada P O2 alveolus. Nilai ini berkurang

menjadi 95 mmHg di dalam aorta akibat adanya pintas fisiologis.6

P CO2 darah vena adalah 46 mmHg, sedangkan dalam udara alveolus dalah 40

mmHg, sehingga CO2 berdifusi dari darah ke dalam alveoli sesuai selisih tekanan

tersebut. P CO2 darah yang meninggalkan paru adalah 40 mmHg. CO2 mampu menembus

seluruh membran biologis dengan mudah, dan kapasitas difusi paru untuk CO2 jauh lebih

besar dibandingkan O2.6

2. Transpor O2 dan CO2

Oksigen yang diserap oleh arah di paru harus diangkut ke jaringan agar dapat

digunakan oleh sel-sel. Sebaliknya CO2 yang diproduksi oleh sel-sel harus diangkut ke

paru-paru untuk dieleminasi.5 Transport O2 dan CO2 teutama dilakukan di eritrosit sebab

mengandung Hb. Hb mengikat O2 di kapiler paru dan dilepaskan di jaringan. Hb dapat

mengikat CO2 yang diproduksi jaringan dan dilepaskan di paru.

Transport O2 dalam bentuk larut sangat sedikit dan terikat secara kimiawi dengan

Hb. Tiap komponen Hb mengandung 1 atom zat besi (Fe). Hb dapat berubah bentuk

“Oxygenated” waktu mengikat O2dan membentuk “Oksihemoglobin” yaitu Hb + O2

HbO2. Di kapiler jaringan Hb melepaskan O2 (Deoksigenasi) menjadi Deoxygenated

(Deoksihemoglobin) yaitu HbO2 Hb + O2.

Transport O2 dalam arah dilakukan melaui 2 cara yaitu secara fisika maupun kimia.

Kelarutan O2 dalam plasma darah adalah kecil karena perbedaan kepolaran antara gas dan

pelarutnya kecil. O2 berdifusi dalam sel darah merah dan terikat secara kimiawi dengan

hemoglobin.

Disosiasi oksi Hb (pelepsan O2 dari Hb) ditentukan oleh P O2 dan medium

sekelilingnya. Disosiasi oksi Hb meningkat (Hb mudah melepaskan O2) bila pH menurun,

P CO2 meninggi, suhu meninggi, konsentrasi 2,3 BPG meninggi dalam sel darah merah,

dan P O2 menurun.

Pada transport CO2, CO2 sebagai terlarut, daya larut CO2 lebih besar dari O2, tiap ml

darah hanya dapat membebaskan 0,3 CO2 dalam bentuk terlarut. CO2 merupakan hasil

respirasi selular. Di sel jaringan tekanan CO2 tinggi sehingga terjadi difusi CO2 ke

pembuluh darah kapiler dan diangkut melalui 2 cara yaitu fisika dan kimia. Dengan cara

fisika, CO2 diangkut oleh plasma darah (7%) karena kelarutan CO2 dalam plasma darah

12

adalah 24 kali lebih besar daripada kelarutan O2. Dengan cara kimia, CO2 berdifusi ke sel

darah merah dan diubah menjadi carbamino haemoglobin (HbCO2) dan ion bikarbonat

(70%). CO2 terikat denga HB lebih kurang 23 % membentuk HbCO2. CO2 berdifusi

dalam sel darah merah embentuk HCO3-. Ion H+ dinetralisir oleh Hb (daya buffer Hb)

menjadi HHb. Ion HCO3- keluar dari sel darah merah menuju plasma diganti oleh ion Cl-

(pergeseran klorida). Dalam plasma ion HCO3- bertindak sebagai buffer untuk mengontrol

pH darah.4

Kesimpulan

Pernafasan adalah pertukaran dua gas yaitu oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2).

Sistem pernafasan mencakup organ paru-paru dan saluran yang menghubungkan jaringan

paru dengan udara dari luar tubuh ke jaringan tubuh. Sistem pernafasan dilalui udara yang

dihirup yang mengandung O2 yang penting untuk metabolisme dan mngeluarkan CO2 dan

zat-zat lain yang merupakan hasil metabolisme tubuh.

Sistem pernafasan dibagi menjadi dua bagian yaitu konduksi yang menyalurkan udara

dan bagian respirasi sebagai tempat pertukaran gas.

Selain mengetahui sruktur makroskopis dan mikrokopis sistem pernafsan, juga dapat

mengetahui mekanisme pernafasan yang terjadi baik pada saat inspirasi maupun ekspirasi,

difusi dan transport gas baik O2 dan CO2 yang terjadi secara fisika maupun kimia serta

keseimbangan asam basa.

Daftar pustaka

1. Gunardi Santoso. Anatomi sistem pernafasan. Jakarta: Balai Penerbit FK UI; 2007.

2. Janquiera LC, Carneioro J. Histologi dasar. Edisi 10. Jakarta: Penerbit buku kedokteran

EGC; 2007.

3. Bloom and Fawcet. Buku ajar histologi. Edisi 12. Jakarta: Penerbit buku kedokteran

EGC; 2003.

4. Gunardi Santoso, Wibawani Ninik, Tirtarahardja Hartati, Lumbanraja Sahala, Husin Elly,

Goenawan J, dkk. Respirasi 1. Jakarta: FK Ukrida. 2010.

5. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 2. Jakarta: Penerbit buku

kedokteran EGC; 2003.

6. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. Jakarta: Penerbit buku kedokteran

EGC; 2004.

13