Makalah PBL Blok 7

download Makalah PBL Blok 7

of 16

description

aaa aaa aaa aaa

Transcript of Makalah PBL Blok 7

Makalah PBL Blok 7Struktur, Histologi, dan Fisiologi Sistem Pernapasan pada Manusia

Oleh:Raymond Edwin Lubis10.2010.142Kelompok: C122 Mei 2011

Fakultas KedokteranUniversitas Kristen Krida Wacana

Jalan Terusan Arjuna No. 6 Jakarta Barate-mail: [email protected]

PendahuluanSistem pernapasan merupakan salah satu sistem yang terpenting pada manusia. Tujuan terutama dari sistem pernapasan adalah terjadinya pertukaran oksigen yang diperlukan oleh jaringan tubuh dengan karbon dioksida yang tidak diperlukan oleh tubuh. Pertukaran ini melibatkan beberapa organ untuk berfungsi dengan baik agar aktivitas sehari-hari dapat dilaksanakan. Mulai dari menghirup udara sampai mengeluarkannya kembali lewat hidung, masing-masing jaringan yang dilewati berfungsi untuk memperlancar jalannya sistem ini.

Anatomi Sistem PernapasanHidung, terdiri atas nasus eksternus (hidung luar) dan cavum nasi. Nasus eksternus, mempunyai ujung yang bebas, yang dilanjutkan ke dahi melalui radix nasi atau jembatan hidung. Lubang luar hidung adalah nares atau lubang hidung. Setiap nares dibatasi di lateral oleh alae nasi dan di medial oleh septum nasi. Rangka nasus eksternus dibentuk di atas os nasale, processus frontalis ossis maxillares dan pars nasalis ossis frontalis. Di bawah, rangka ini dibentuk oleh lempeng-lempeng tulang rawan, yaitu cartilago nasi superior et inferior, dan cartilago septi nasi.1

Gambar 1: Anatomi Hidung Dilihat dari Posisi Anatomi

Sinus paranasales adalah rongga-rongga yang terdapat di dalam os maxilla, os frontale, os sphenoidale, dan os ethmoidale. Sinus-sinus ini dilapisi oleh mucoperiosteum dan berisi udara, berhubungan dengan cavum nasi melalui apertura yang relatif kecil. Sinus maxillaris dan sphenoidalis pada waktu lahir terdapat dalam bentuk yang rudimenter, setelah usia delapan tahun menjadi cukup besar , dan pada masa remaja telah terbentuk sempurna. Sekret yang dihasilkan oleh kelenjar-kelenjar di dalam membrana mukosa didorong ke dalam hidung oleh gerakan sel-sel silindris. Aliran dari sekret juga dibantu oleh tenaga menyedot yang terjadi pada waktu membuang ingus. Sinus berfungsi sebagai resonator suara; sinus juga mengurangi berat tengkorak. Bila muara sinus tersumbat atau sinus berisi cairan, kualitas suara jelas berubah.1

Gambar 2: Anatomi Hidung Dilihat dari Potongan Midsagital

Larynx adalah organ khusus yang mempunyai sphincter pelindung pada pintu masuk jalan napas dan berfungsi sebagai pembentukan suara. Di atas larynx terbuka ke dalam laryngopharynx, dan di bawah larynx berlanjut sebagai trakea. Kerangka larynx dibentuk oleh beberapa kartilago, yang dihubungkan oleh membrana dan ligamentum dan digerakkan oleh otot. Larynx dilapisi oleh membrana mukosa. Berikut cartilago-cartilago penyusun larynx:11. Cartilago thyroidea, terdiri atas dua lamina cartilago hyalin yang bertemu di garis tengah pada tonjolan sudut V, yaitu jakun (Adams apple).2. Cartilago cricoidea, berbentuk cincin cartilago yang utuh. Bentuknya mirip cincin cap dan terletak di bawah cartilago thyroidea. Cartilago ini mempunyai arcus anterior yang sempit dan lamina posterior yang lebar.3. Cartilago arytenoidea, merupakan cartilago kecil, dua buah, dan berbentuk pyramid. Keduanya terletak di belakang larynx, pada pinggir atas lamina cartilago cricoidea. Masing-masing cartilago mempunyai apex di atas dan basis di bawah. Apex menyangga cartilago cornicuata. Basis bersendi dengan cartilago crocoidea.4. Cartilago cornicuata, adalah dua buah nodulus kecil yang bersendi dengan apex cartilaginis arytenoideae dan merupakan tempat lekat plica aryepiglottica.5. Cartilago cuneiformis, merupakan dua cartilago kecil berbentuk batang yang terletak sedemikian rupa sehingga masing-masing terdapat di dalam satu plica aryepiglottica. Cartilago ini berfungsi menyokong plica tersebut.6. Epiglottis adalah sebuah cartilago elastis berbentuk daun yang terletak di belakang radix linguae. Di depan berhubungan dengan corpus ossis hyoidei dan di belakang dengan cartilago thyroidea melalui tangkainya.

Gambar 3: Anatomi Laring Dilihat dari Posisi Anatomi

Kemudian membrana dan ligamentum yang terdapat pada larynx adalah sebagai berikut:11. Membrana thyroidea menghubungkan pinggir atas cartilago thyrodea di sebelah bawah dengan permukaan posterior corpus dan cornu majus ossis hyoidei di sebelah atas. Pada garis tengah membrana ini menebal, membentuk ligamentum thyroideum mediana; pinggir posterior menebal membentuk ligamentum thyroideum laterale.2. Ligamentum cricotracheale menghubungkan pinggir bawah cartilago cricoidea dengan cincin trachea pertama.3. Membrana fibroelastica laryngis terletak di bawah membrana mucosa yang melapisi larynx. Bagian atas membrana disebut membrana quadrangularis, yang terbentang antara epiglottis dan cartilago arytaenoidea.4. Ligamentum hyoepiglotticum menghubungkan epiglottis dengan os hyoideum.5. Ligamentum thyroepiglotticum menghubungkan epiglottis dengan cartilago thyroidea. Trakea adalah tabung yang dapat bergerak dengan panjang kurang lebih 13 cm dan berdiameter 2,5 cm. trakea memiliki dinding fibroelastis yang tertanam di dalam balok-balok cartilago hialin yang berbentuk huruf U yang mempertahankan lumen trakea tetap terbuka. Ujung posterior cartilago yang bebas dihubungkan oleh otot polos yang disebut otot trakealis. Trakea berpangkal di leher, di bawah kartilago cricoidea setinggi corpus vertebrae cervicalis VI.1

Gambar 4: Anatomi Sistem Pernapasan Secara Keseluruhan

Pleura terdiri dari dua lapisan: lapisan viseralis yang melekat pada paru dan lapisan parietalis yang membatasi aspek terdalam dinding dada, diafragma, serta sisi perikardium dan mediastinum. Pada hilus paru kedua lapisan pleura ini berhubungan. Hubungan ini bergantung longgar di atas hilus dan disebut ligamentum pulmonale. Adanya ligamentum ini memungkinkan peregangan vv. Pulmonalis dan pergerakan struktur hilus selama respirasi. Kedua rongga pleura ini tidak berhubungan. Rongga pleura mengandung sedikit cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas untuk mengurangi friksi antara kedua pleura. Selama inspirasi maksimal paru-paru hampir mengisi seluruh

Gambar 5: Pleura pada Pulmo

rongga pleura. Pada inspirasi tenang paru-paru tidak mengembang sepenuhnya, melainkan menyisakan ruang sisa kostodiafragmatikus dan kostomediastinal dari rongga pleura. Pleura parietalis sensitif terhadap nyeri dan raba (melalui n.interkostalis dan n.frenikus). pleura viseralis hanya sensitif terhadap regangan (melalui serabut aferen otonom dari pleksus pulmonalis).2Bronkus principalis (utama) dexter lebih lebar, lebih pendek, dan lebih vertikal dibandingkan bronkus principalis sinister dan panjangnya kurang lebih 2,5 cm. sebelum masuk ke dalam hilum pulmonis dexter, bronkus principalis dexter mempercabangkan bronkus lobaris superior dexter. Saat masuk ke hilum, bronkus principalis dexter membelah menjadi bronkus lobaris medius dan bronkus lobaris inferior dextra. Bronkus principalis sinister lebih sempit, lebih panjang, dan lebih horizontal dibandingkan bronkus principalis dexter dan panjangnya kurang lebih 5 cm. berjalan ke kiri di bawah arkus aortae dan di depan oesophagus. Pada waktu masuk ke hilum pulmonis sinistra, bronkus principalis sinister bercabang menjadi bronkus lobaris superior sinister dan bronkus lobaris inferior sinister.1

Histologi Sistem PernapasanSecara anatomis, selain dibedakan berdasarkan pertama kali munculnya alveolus, saluran pernapasan dibagi menjadi dua bagian, saluran pernapasan atas dan bawah, yang dipisahkan oleh faring. Secara fungsional dan histologis faring dipandang sebagai bagian dari saluran pencernaan, walaupun berperan penting sebagai suatu jalan udara.3Saluran pernapasan atas terdiri atas ruang yang saling berhubungan, rongga hidung, sinus paranasal dan nasofaring, dan pada dasarnya terlibat dalam penyaringan, pelembaban dan penyesuaian suhu dari udara yang diinspirasi. Selain itu, rongga hidung mengandung reseptor untuk indera pembau sementara sinus paranasal berfungsi sebagai bilik resonansi untuk bicara, juga mengurangi massa tulang dari cranii. Nasofaring dihubungkan melalui tuba auditori (Eustachii) ke rongga telinga tengah, susunan demikian memungkinkan terjadinya penyelerasan tekanan udara dalam telinga tengah dengan lingkungan eksternal. Saluran pernapasan atas dilapisi oleh epitel bertingkat silindris dengan banyak sel goblet (epitel pernapasan). Istilah membran mukosa dan mukosa juga digunakan secara umum dalam menjelaskan lapisan lembab dari saluran lainnya seperti saluran gastrointestinal dan selalu mengacu pada epitel maupun lamina propria penyokongnya. Lapisan jaringan penyokong lainnya disebut submukosa memisahkan mukosa dari struktur di bawahnya.3Saluran pernapasan bawah dimulai pada laring kemudian berlanjut ke dalam torak sebagai trakea sebelum terbagi menjadi sejumlah jalan udara yang lebih kecil untuk mencapai alveoli; terdapat sekitar duapuluh kali percabangan pada manusia. Pita suara dan laring melindungi saluran pernapasan bawah terhadap masuknya benda-benda asing, selain berfungsi penting dalam berbicara. Pita suara dilapisi oleh epitel berlapis gepeng yang lebih sesuai baik dari epitel pernapasan dalam menahan stres gesekan. Trakea pertama-tama dibagi menjadi bronki utama atau primer kanan dan kiri yang mensuplai paru-paru. Masing-masing bronkus meneruskan cabangnya ke bronki sekunder atau lobar mensuplai lobus paru-paru sebelum membagi lagi untuk membentuk bronki tersier atau bronki segmental yang mensuplai segmen-segmen masing-masing lobus. Bronki tersier kemudian bercabang-cabang menjadi banyak jalan udara yang lebih kecil yang disebut bronkiolus, jalan udara yang paling kecil disebut bronkiolus terminalis dan menandai akhir dari saluran bagian penghubung. Bronkiolus terminalis kemudian bercabang-cabang menjadi jalan udara transisi, bronkiolus respiratorius dan duktus alveolaris, yang terutama terlibat dala pertukaran gas. Saluran-saluran ini akhirnya bermuara dalam rongga yang lebar disebut sakus alveolaris yang mebuka ke dalam alveoli.3 Berikut rincian masing-masing bagian pada sistem pernafasan:41. Rongga hidung, terdiri atas 2 struktur:a. Vestibulum, bagian paling anterior dan paling lebar dari rongga hidung. Kulit luar hidung memasuki nares (cuping hidung) dan berlanjut ke dalam vestibulum. Di sekitar permukaan dalam nares, terdapat banyak kelenjar sebasea dan kelenjar keringat, selain rambut pendek tebal, atau vibrisa, yang menahan dan menyaring partikel-partikel besar dari udara inspirasi. Di dalam vestibulum, epitelnya tidak berlapis tanduk lagi dan beralih menjadi epitel respirasi sebelum memasuki fosa nasalis.b. Fosa nasalis, di dalam tengkorak terletak 2 bilik kavernosa yang dipisahkan oleh septum nasi oseosa. Dari masing-masing dinding lateral, keluar 3 tonjolan bertulang mirip rak yang dikenal sebagai konka. Di antara konka superior, media, dan inferior, yang konka media dan inferior yang ditutupi oleh epitel respirasi. Konka superior ditutupi epitel olfaktorius khusus. Celah-celah sempit yang terjadi akibat adanya konka memudahkan pengkondisian udara inspirasi dengan menambah luas permukaan epitel respirasi dan dengan menimbulkan turbulensi aliran udara. Hasilnya adalah bertambahnya kontak antara aliran udara dan lapisan mukosanya.2. Sinus Paranasal, rongga tertutup dalam tulang forntal, maksila, etmoid dan sphenoid. Sinus-sinus ii dilapisi oleh epitel respirasi yang lebih tipis dan sedikit mengandung sel goblet. Lamina proprianya mengandung sedikit kelenjar kecil dan menyatu dengan periosteum di bawahnya. Sinus paranasal berasal berhubungan langsung dengan rongga hidung melalui lobang-lobang kecil. Mukus yang dihasilkan di dalam rongga-rongga ini terdorong ke dalam hidung akibat dari aktivitas sel-sel epitel bersilia.

Gambar 6: Anatomi Faring

3. Nasofaring, bagian pertama faring, yang berlanjut sebagai orofaring ke arah kaudal, yaitu bagian oral dari organ ini. Nasofaring dilapisi oleh epitel respirasi pada bagian yang berkontak dengan palatum mole.4. Laring, tabung yang tidak teratur yang menghubungkan faring dengan trakea. Di dalam lamina propria, terdapat sejumlah tulang rawan laring. Tulang rawan yang lebih besar (tiroid, krikoid, dan kebanyakan aritenoid) merupakan tulang rawan hialin. Tulang rawan yang lebih kecil (epiglotis, kuneiformis, kornikulatum, dan ujung aritenoid) merupakan tulang rawan elastis. Selain berfungsi sebagai penyokong (menjaga agar jalan napas terbuka), tulang rawan ini berfungsi sebagai katup untuk mencegah masuknya makanan atau cairan yang ditelan ke dalam trakea. Tulang rawan ini juga berfungsi sebagai alat penghasil suara untuk fungsi fonasi.5. Epiglotis, yang terjulur keluar dari tepian laring, meluas ke dalam faring dan memiliki permukaan lingual dan laringeal. Seluruh permukaan lingual dan bagian apikal permukaan laringeal ditutupi oleh epitel berlapis gepeng. Pada permukaan laringeal di dekat basis epiglotis, epitelnya beralih menjadi epitel bertingkat silindris bersilia. Di bawah epitel terdapat kelenjar campuran mukosa dan serosa.6. Trakea, dilapisi mukosa respirasi khas. Di dalam lamina propria, terdapat 16-20 cincin tulang rawan hialin berbentuk C yang menjaga agar lumen tetap terbuka dan terdapat banyak kelenjar seromukosa yang menghasilkan mukus yang lebih cair. Ujung terbuka dari cincin tulang rawan ini terdapat di permukaan posterior trakea. Ligamen fibroelastis dan berkas otot polos terikat pada periosteum dan menjembatani kedua ujung bebas tulang rawan berbentuk C ini. Ligamen tersebut mencegah distensi berlebihan dari lumen, sedangkan otot polosnya memungkinkan untuk pengaturan lumen.

Gambar 7: Histologi Trakea Potongan Memanjang

7. Bronkus, setiap bronkus primer bercabang secara dikotom sebanyak 9-12 kali, dan masing-masing cabang makin mengecil sehingga tercapai diameter sekitar 5 mm. kecuali susunan tulan rawan dan otot polosnya, mukosa bronkus secara struktural mirip dengan mukosa trakea. Tulang rawan bronkus berbentuk lebih tidak teratur daripada tulang rawan trakea; pada bagian bronkus yang lebih besar, cincin tulang rawan mengelilingi seluruh lumen. Dengan mengecilnya garis tengah bronkus, cincin tulang rawan digantikan oleh lempeng-lempeng atau pulau-pulau tulang rawan hialin. Di bawah epitel, dalam lamina propria bronkus tampak adanya lapisan otot polos yang terdiri atas anyaman berkas otot polos yang tersusun menyilang.8. Bronkiolus, yaitu jalan napas intralobular berdiameter 5 mm atau kurang, tidak memiliki tulang rawan maupun kelenjar dalam mukosanya; hanya terdapat sebaran sel goblet di dalam epitel segmen awal. Pada bronkiolus yang lebih besar, epitelnya adalah epitel bertingkat silindris bersilia, yang makin memendek dan makin sederhana sampai menjadi epitel selapis silindris bersilia atau selapis kuboid pada bronkiolus terminalis yang lebih kecil.

Gambar 8: Histologi Bronkus Potongan Melintang

9. Bronkiolus respiratorius, setiap bronkiolus terminalis bercabang menjadi 2 atau lebih bronkiolus respiratorius yang berfungsi sebagai daerah peralihan antara bagian konduksi dan bagian respirasi dari sistem pernapasan. Mukosa bronkiolus respiratorius secara struktural identik dengan mukosa bronkiolus terminalis kecuali dindingnya yang diselingi oleh banyak alveolus tempat terjadinya pertukaran gas. Bagian bronkiolus respiratorius dilapisi oleh epitel kuboid bersilia dan sel Clara, tetapi pada tepi muara alveolus, epitel bronkiolus menyatu dengan sel-sel gepeng. Makin ke distal di sepanjang bronkiolus ini, jumlah alveolusnya semakin banyak, dan jarak di antaranya makin pendek.10. Duktus alveolaris, makin ke distal pada bronkiolus respiratorius, jumlah muara alveolus ke dalam dinding bronkiolus makin banyak sampai dinding tersebut seluruhnya ditempati muara tersebut, dan saluran napas tersebut kini dinamakan duktus alveolaris. Dilapisi oleh sel alveolus gepeng yang sangat halus. Dalam lamina propria yang mengelilingi tepian alveolus terdapat anyaman sel otot polos.11. Alveolus, merupakan penonjolan (evaginasi) mirip kantung (yang berdiameter sekitar 200 mikrometer) di bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan sakus alveolaris. Alveoli bertanggung jawab atas terbentuknya struktur berongga di paru. Secara struktural, alveolus menyerupai kantung kecil yang terbuka pada satu susunya, yang mirip dengan sarang lebah. Di dalam struktur mirip mangkuk ini, berlangsung pertukaran O2 dan CO2 antara udara dan darah. Struktur dinding alveolus dikhususkan untuk memudahkan dan memperlancar difusi antara lingkungan luar dan dalam.

Gambar 9: Histologi Alveolus Potongan Melintang

Mekanisme Respirasi secara AnatomisDalam keadaan normal tekanan negatif intrapleura membuat paru-paru selalu dalam kedaan setengah inflasi. Selama inspirasi normal: kontraksi m.interkostalis eksternal atas memperbesar diameter A-P dari toraks atas; kontraksi m.interkostalis eksternal bawah memperbesar diameter transversal toraks bawah; dan kontraksi diafragma memperpanjang toraks internal ke arah vertikal. Perubahan-perubahan ini meningkatkan volume paru dan oleh karena itu menyebabkan reduksi tekanan intrapulmonal sehingga udara terisap ke dalam paru-paru. Pada inspirasi dalam m. sternokleidomastoideus, mm. skalenus anterior dan medius, m. serratus anterior serta mm. pektoralis mayor dan minor semua membantu memaksimalkan kapasitas toraks. Semua otot ini bersama-sama disebut sebagai otot-otot bantu pernapasan.2Ekspirasi sebagian besar terjadi akibat relaksasi pasif otot-otot inspirasi dan daya rekoil (elastic recoil) dari paru-paru. Pada ekspirasi paksa otot-otot abdomen membantu mengangkat diafragma.2

Gambar 10: Ilustrasi Sederhana dari Respirasi

Difusi Gas Berdasarkan MolekulSemua gas yang berhubungan dengan fisiologi pernapasan adalah molekul-molekul sederhana yang dapat bergerak bebas di antara satu sama lain, suatu proses yang difusi ini juga terlihat dari gas-gas yang terlarut dalam cairan dan jaringan tubuh. Untuk terjadinya difusi, harus ada sumber energi. Energi ini dihasilkan oleh gerakan kinetik molekul itu sendiri. Kecuali pada suhu nol, semua molekul bergerak secara terus-menerus pada setiap waktu. Untuk molekul-molekul bebas yang secara fisik tidak berikatan dengan molekul lainnya, hal ini berarti terdapat gerakan linier dengan kecepatan tinggi, sampai molekul tersebut berbenturan dengan molekul lainnya. Kemudian molekul itu melambung ke arah lain dan begitu selanjutnya sampai terjadi benturan dengan molekul yang lain lagi. Dengan cara ini, molekul bergerak dengan cepat dan secara acak di antara satu sama lain.5

Pengangkutan Oksigen dari Paru ke Jaringan TubuhGas dapat bergerak dari satu tempat ke tempat lain dengan cara difusi, dan pergerakan ini selalu disebabkan oleh perbedaan tekanan parsial dari tempat pertama ke tempat berikutnya. Dengan demikian, oksigen berdifusi dari alveoli ke dalam darah kapiler paru karena tekanan parsial oksigen (PO2) dalam alveoli lebih besar daripada PO2 dalam darah kapiler paru. Dalam jaringan tubuh lainnya, PO2 yang lebih tinggi dalam kapiler daripada dalam jaringan menyebabkan oksigen berdifusi ke dalam sel-sel disekitarnya. Sebaliknya, bila oksigen di metabolisme dalam sel untuk membentuk karbon dioksida, tekanan karbon dioksida (PCO2) intrasel meningkat ke nilai yang tinggi, sehingga menyebabkan karbon dioksida berdifusi ke dalam kapiler jaringan. Setelah darah mengalir ke paru, karbon dioksida berdifusi keluar dari darah masuk ke dalam alveoli karena PCO2 dalam darah kapiler paru lebih besar daripada dalam alveoli. Sehingga pengangkutan oksigen dan karbon dioksida oleh darah bergantung pada difusi keduanya dan aliran darah.5

Transpor Oksigen dalam Darah ArteriKira-kira 98% darah dari paru yang memasuki atrium kiri, mengalir melalui kapiler alveolus dan menjadi teroksigenasi sampai PO2 kira-kira 104 mmHg. Sekitar 2% melewati aorta melalui sirkulasi bronkial, yang terutama menyuplai jaringan dalam pada paru dan tidak terdapar dengan udara paru. Aliran darah ini disebut aliran pintas, yang berarti darah yang memintas daerah pertukaran gas. Pada waktu meninggalkan paru, PO2 darah pintas hampir sama dengan darah vena sistemik normal, kira-kira 40 mmHG. Ketika darah ini bercampur dalam darah vena paru dengan darah yang teroksigenisasi dari kapiler alveolus; campuran darah ini disebut campuran darah vena, dan menyebabkan PO2 darah yang masuk ke jantung kiri dan dipompa ke dalam aorta, menjadi turun sampai sekitar 95mmHg.5

Pengangkutan Karbon Dioksida dalam DarahPengangkutan karbon dioksida dalam darah tidaklah sesukar pengangkutan oksigen, sebab walaupun dalam kondisi yang sangat abnormal, karbon dioksida biasanya dapat diangkut dalam jumlah yang lebih besar daripada oksigen. Tetapi, jumlah karbon dioksida dalam darah berhubungan erat dengan keseimbangan asam-basa cairan tubuh. Pada keadaan istirahat normal, rata-rata 4 ml karbon dioksida diangkut dari jaringan ke paru dalam setiap 100 ml darah.5Untuk memulai pengangkutan karbon dioksida, karbon dioksida berdifusi keluar dari sel jaringan dalam bentuk molekul karbon dioksida yang terlarut. Waktu memasuki kapiler jaringan, karbon dioksida segera menginisiasi serangkaian reaksi kimia dan fisika, yang penting untuk transpor karbon dioksida. Karbon dioksida yang terlarut dalam darah bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Reaksi ini terjadi sangat lambat dan tidak penting seandainya tidak ada enzim protein di dalam sel darah merah yang disebut karbonik anhidrase, yang berfungsi untuk mengkatalisis reaksi antara karbon dioksida dan air, serta mempercepat reaksi ini kira-kira 5000 kali lipat. Oleh karena itu, berbeda dengan reaksi dalam plasma yang memerlukan waktu berdetik-detik atau bermenit-menit, maka dalam sel darah merah reaksi ini terjadi sedemikian cepatnya sehingga mencapai keseimbangan hampir sempurna dalam waktu sepersekian detik. Ini memungkinkan sejumlah karbon dioksida bereaksi dengan cairan sel darah merah bahkan sebelum darah tersebut meninggalkan kapiler jaringan.5Sebagian kecil karbon dioksida ditranspor dalam bentuk terlarut ke paru. Telah dijelaskan bahwa PCO2 darah vena adalah 45 mmHg dan darah arteri adalah 40 mmHg. Jumlah karbon dioksida terlarut dalam cairan darah pada tekanan 45 mmHg kira-kira 2,7 ml/dl (2,7 volume persen). Jumlah uang terlarut pada tekanan 40 mmHg kira-kira 2,4 ml, atau berbeda 0,3 ml. oleh karena itu, kira-kira hanya 0,3 ml karbon dioksida terlarut setiap 100 ml aliran darah. Jumlah ini kira-kira 7% dari semua karbon dioksida yang diangkut secara normal.5

Pusat Pneumotaksik dan Pengaturan Pernapasan VolunterPusat pneumotaksik yang terletak di sebelah dorsal nukleus parabrakialis pada pons bagian atas, mentransmisikan sinyal ke area inspirasi. Efek yang utama di sini adalah mengatur titik penghentian inpirasi landai, dengan demikian mengatur lamanya fase pengisian pada siklus paru. Bila sinyal pneumotaksik cukup kuat, inspirasi dapat berlangsung selama 0,5 detik, jadi pengisian paru hanya sedikit; tetapi bila sinyal pneumotaksik lemah, inspirasi dapat berlangsung terus selama 5 detik atau lebih, dengan demikian paru terisi dengan udara yang banyak sekali.5Fungsi pusat pneumotaksik yang utama adalah membatasi inspirasi. Pusat pneumotaksik memiliki efek sekunder terhadap peningkatan kecepatan pernafasan, karena pembatasan inspirasi juga memperpendek ekspirasi dan seluruh periode pernapasan. Sinyal pneumotaksik yang kuat dapat meningkatkan kecepatan pernapasan 30 sampai 40 kali per menit, sedangkan sinyal pneumotaksik yang lemah dapat menurunkan kecepatan menjadi hanya 3 sampai 5 pernapasan per menit.5Untuk periode waktu yang singkat, pernapasan dapat diatur secara volunter (sadar), dan seseorang dapat melakukan hiperventilasi atau hipoventilasi sedemikian besarnya sehingga terjadinya kekacauan PCO2, pH, dan PO2 yang serius dalam darah.5

Volume Respirasi dan SpirometerPada ekspirasi tenang (pasif), toraks kembali tenang pada tingkat ekspirasi istirahat. Bernafas tenang saat istirahat memberikan pertukaran ventilasi sekitar 0,5 liter volumer tidal. Suatu usaha inspirasi maksimum aktif memberikan masukan sekitar 2,5 liter udara pada kelebihan volume tidal istirahat, yaitu volume cadangan inspirasi. Walaupun demikian, di luar tingkat ekspirasi istirahat, masih lebih banyak udara yang dapat diekspirasi: maksimum sekitar 1,5 liter (volume cadangan ekspirasi). Kedua volume cadangan ini dibutuhkan bila, selama pengerahan tenaga, volume tidal istirahat tidak adekuat untuk pertukaran gas. Walaupun setelah ekspirasi maksimum, sedikit udara yang masih tersisa dalam paru-paru; ini adalah volume residu. Jumlah volume-volume ini dalam berbagai kombinasi disebut kapasitas.6

Gambar 11: Spirometer Digital

Kapasitas vital adalah udara yang diekspirasi sampai ekspirasi maksimum menyertai inspirasi maksimum, dan merupakan jumlah volume tidal + volume cadangan inspirasi + volume cadangan ekspirasi. Kapasitas paru total meliputi, di samping tiga volume tersebut di atas, volume residu; kapasitas residu fungsional dalah jumlah cadangan ekspirasi dan volume residu. Dengan pengecualian volume residu dan kapasitas yang meliputinya, semua nilai tersebut dapat diukur dengan spirometer.6Spirometer terdiri dari suatu ruang terbalik yang diliputi air. Seorang bernafas ke dalam dan keluar ruang itu, dengan demikian menggerakkan sebuah penunjuk yang menggambarkan besarnya perubahan volume yang sesuai. Pergerakan ini direkam sebagai spirogram pada suatu teromol yang bergerak dengan kecepatan tertentu, membuat perhitungan dari kecepatan ventilasi maupun volume, dan dari penggabungan nilai data-data ini. Volume dan kapasitas berubah-ubdah tergantung dari tinggi badan, usia, jenis kelamin, dan latihan fisik. Nilai normal untuk kapasitas vital berkisar antara 2,5 dan 7 liter tanpa adanya penyakit pulmonar.6

KesimpulanBerdasarkan tinjauan pustaka yang telah ditelaah untuk lebih mendalami seputar sistem pernapasan manusia pada keadaan normal, dapat disimpulkan bahwa jika terjadi gangguan pada mekanisme respirasi dan transportasi gas O2 dan CO2 akan menyebabkan terjadinya gangguan sistem pernapasan secara keseluruhan. Dalam hal ini, sistem pernapasan merupakan suatu sistem yang utuh dan akan terganggu secara keseluruhan ketika salah satu bagian dari sistem ini mengalami gangguan.

Daftar Referensi1. Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Ed 6. Jakarta: EGC; 2006.h.87-90,803-72. Faiz O, Moffat D. At a glance series: anatomi. Jakarta: Erlangga; 2002.h.11-33. Burkitt HG, Young B, Heath JW. Buku ajar dan atlas weather: histologi fungsional. Ed 3. Jakarta: EGC; 2004.h.220-14. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar: teks dan atlas. Ed 10. Jakarta: EGC; 2007.h.335-445. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta: EGC; 2008.h.515-406. Despopoulos A, Silbernagl S. Atlas berwarna dan teks: fisiologi. Ed 4. Jakarta: Hipokrates; 2000.h.8516