Makalah PBL Blok 7

27
Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia Disusun oleh: Sunny 102012325 F/F9 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 Telp : (021) 5694-20 [email protected] Pendahuluan Latar belakang Salah satu ciri-ciri dari makhluk hidup adalah bernapas. Dalam bernapas, manusia memerlukan oksigen. Oksigen sangat diperlukan oleh makhluk hidup karena oksigen dapat membantu perombakan bahan makanan dalam tubuh. Dimana perombakan makanan tersebut akan menghasilkan energi yang digunakan manusia dalam melakukan berbagai aktivitas sehari-hari. Sistem pernapasan fungsinya adalah untuk mengambil O 2 dari atmosfer ke dalam sel-sel tubuh dan untuk mentranspor CO 2 yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer. 1 Sistem pernapasan merupakan sistem utama, sehingga apabila sistem ini tidak berfungsi maka sistem lain pun tidak akan berfungsi. 2 Pernapasan manusia tidak terjadi secara langsung, artinya udara tidak berdifusi langsung masuk ke dalam sel manusia melalui seluruh permukaan kulit. Udara dapat masuk ke dalam sel tubuh dengan melalui saluran pernapasan dan adanya organ- organ pernapasan untuk pertukaran gas. Alat-alat pernapasan 1

description

makalah pbl blok 7

Transcript of Makalah PBL Blok 7

Page 1: Makalah PBL Blok 7

Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Disusun oleh:Sunny

102012325F/F9

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 Telp : (021) 5694-20

[email protected]

Pendahuluan

Latar belakang

Salah satu ciri-ciri dari makhluk hidup adalah bernapas. Dalam bernapas, manusia

memerlukan oksigen. Oksigen sangat diperlukan oleh makhluk hidup karena oksigen dapat

membantu perombakan bahan makanan dalam tubuh. Dimana perombakan makanan tersebut

akan menghasilkan energi yang digunakan manusia dalam melakukan berbagai aktivitas

sehari-hari.

Sistem pernapasan fungsinya adalah untuk mengambil O2 dari atmosfer ke dalam sel-

sel tubuh dan untuk mentranspor CO2 yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer.1

Sistem pernapasan merupakan sistem utama, sehingga apabila sistem ini tidak berfungsi

maka sistem lain pun tidak akan berfungsi.2

Pernapasan manusia tidak terjadi secara langsung, artinya udara tidak berdifusi

langsung masuk ke dalam sel manusia melalui seluruh permukaan kulit. Udara dapat masuk

ke dalam sel tubuh dengan melalui saluran pernapasan dan adanya organ-organ pernapasan

untuk pertukaran gas. Alat-alat pernapasan manusia secara garis besar antara lain hidung,

faring, laring, trakea dan paru-paru.1 Dengan adanya mekanisme pernapasan ini, maka

manusia dapat hidup dan beraktivitas dengan baik.

Hipotesis

Seorang anak usia 10 tahun, mengalami gangguan pada saluran pernapasan(faring dan

laring) sehingga menyebabkan batuk, serak dan sakit saat menelan.

1

Page 2: Makalah PBL Blok 7

Sasaran pembelajaran

1. Mengetahui dan memahami sistem saluran pernapasan secara makro dan mikro.

2. Mengetahui dan memahami mekanisme pernapasan pada manusia dan faktor-faktor

yang memperngaruhinya.

3. Mengetahui pusat-pusat pernapasan otomasi.

2

Page 3: Makalah PBL Blok 7

Isi

Skenario

Skenario anak berusia 10 tahun datang berobat dengan keluhan batuk, serak dan sakit saat

menelan. Setelah dilakukan pemeriksaan, anak tersebut didiagnosa menderita radang pada

pharynx.

Pembahasan

Struktur Saluran Pernapasan

Hidung dan sinus paranasalis

Gambar 1(Sumber: google.com/image/anatomi hidung)

3

Page 4: Makalah PBL Blok 7

1. Hidung

Hidung, sebagai ciri wajah yang paling menonjol, mempunyai banyak fungsi, antara

lain :

1. Sebagai indera penghidu(penciuman) yang juga membantu indera pengecapan dengan

membeda- bedakan ciri makanan

2. Membantu mengontrol suhu dan kelembapan udara yang diinspirasi

3. Penyaring partikel-partikel dari udara inspirasi

4. Membantu resonansi bicara

5. Pengaturan aliran udara selama inspirasi3

Berbentuk piramid disertai dengan suatu akar dan dasar. Bagian ini tersusun dari

kerangka kerja tulang, kartilago hialin dan jaringan fibroareolar.1 Rangka hidung luar terdiri

dari tulang-tulang nasal, bagian maksila dan tulang rawan. Sepertiga atas rangka tersebut

terdiri dari tulang hidung, yang membentuk persendian dengan maksila dan tulang frontal.

Duapertiga bagian bawah terdiri dari tulang rawan.4

Ke arah inferior, hidung memiliki 2 pintu masuk berbentuk bulat panjang, yakni

nostril atau nares yang dipisahkan oleh septum nasi(gambar 1). Menonjol dari arah lateral ada

3 turbinatum atau konka antara lain:

1. Konka nasalis superior

2. Konka nasalis medius

3. Konka nasalis inferior4

Konka inferior adalah yang terbesar dan mengandung jaringan semierektil. Dibagian bawah

tiap konka terdapat muara untuk sinus paranasalis, antara lain:

1. Meatus nasi superior, adalah lorong sempit antara concha nasalis superior dan

concha nasalis media dan merupakan tempat bermuaranya sinus ethmoidalis

superior melalui satu atau lebih lubang.

2. Meatus nasi medius, berukuran lebih panjang dan lebih luas dari pada yang di

atasnya. Bagian anterosuperior meatus nasalis medius ini berhubungan dengan

sebuah lubang yang berbentuk sebagai corong, yakni infundibulum yang

merupakan jalan pengantar ke dalam sinus frontalis.Hubungan dari masing-

masing sinus frontalis ke infundibulum terjadi melalui duktus frontonasalis. Sinus

maxillaris juga bermuara ke dalam meatus nasalis medius.

3. Meatus nasi inferior, adalah sebuah lorong horisontal yang terletak inferolateral

terhadap concha nasalis inferior. Duktus nasolacrimalis bermuara di bagian

4

Page 5: Makalah PBL Blok 7

anterior meatus nasalis inferior. Hiatus semilunaris adalah sebuah alur yang

berbentuk setengah lingkaran dan merupakan muara sinus frontalis. Bulla

ethmoidalis adalah sebuah tonjolan yang membulat di sebelah superior hiatus

semilunaris, dan baru terlihat setelah concha nasalis media disingkirkan. Bulla

ethmoidalis ini dibentuk oleh cellulae ethmoidales tengah yang membentuk sinus

ethmoidalis. Di dekat hiatus semilunaris terdapat lubang sinus ethmoidalis

anterior.5

Tiap meatus dinamakan sesuai dengan konka diatasnya.

Gambar 2(Sumber: google.com/image/pendarahan hidung)

Pembuluh-pembuluh nadi yang mendarahi rongga hidung antara lain:

1. Aa. Ethmoidalis anterior dan posterior, cabang A. Opthlamica, mendarahi pangkal

hidung, sinus-sinus cellulae ethmoidalis frontalis.

2. A. Sphenopalatina, cabang A. Maxillaris interna, mendarahi mukosa dinding-dinding

lateral dan medial hidung.

3. A. Palatina major, cabang palatina descendens A. Maxillaris interna, yang melewati

foramen palatinum majus dan canalis incisivus serta beranastomosis dengan A.

Sphenopalatina.

4. A. Labialis superior, cabang A. Facialis, mendarahi septum nasi daerah vestibulum,

beranastomosis dengan A. Sphenopalatina dan seringkali menjadi lokasi kejadian

epistaxis(mimisan).6

5

Page 6: Makalah PBL Blok 7

Persarafan bagian dua pertiga inferior membran mukosa hidung terutama terjadi melalui

nervus nasopalatinus dan cabang nervus cranialis V-2. Bagian anterior dipersarafi oleh nervus

ethmoidalis anterior, cabang nervus nasocilliaris yang merupakan cabang nervus cranialis V-

1. Dinding lateral cavitas nasi memperoleh persarafan melalui rami nasalis nervi maxillaris

(nervus cranialis V-2), nervus palatinus major, dan nervus ethmoidalis anterior.5

2. Sinus paranasalis

Gambar 3(Sumber: google.com/image/sinus paranasalis)

Sinus paranasalis adalah ruang di dalam tulang tengkorak yang berhubungan melalui

lubang ke dalam kavum nasi. Sinus ini dilapisi oleh membran mukosa yang bersambungan

dengan cavum nasi. Sinus paranasalis terdiri dari sinus frontalis, sinus ethmoidalis, sinus

sphenoidalis dan sinus maxillaris.7 Nama sinus-sinus ini adalah sesuai dengan nama tulang-

tulang yang ditempatinya.

Sinus frontalis terletak antara tabula eksterna dan tabula interna ossis frontalis, di

belakang arcus superciliaris dan akar hidung. Masing-masing sinus berhubungan melalui

duktus frontonasalis dengan infundibulum yang bermuara di meatus nasalis medius. Sinus

frontalis dipersarafi oleh cabang-cabang kedua nervus supra-orbitalis.5

6

Page 7: Makalah PBL Blok 7

Sinus ethmoidalis terdiri dari beberapa rongga yang kecil, cellulae ethmoidales, di

dalam massa lateral os ethmoidale, antara cavitas nasi dan orbita. Cellulae ethmoidales

anterior dapat berhubungan secara tidak langsung dengan meatus nasalis medius melalui

infundibulum. Cellulae ethmoidales tengah berhubungan langsung dengan meatus nasalis

medius. Cellulae ethmoidales posterior berhubungan langsung dengan meatus nasalis

superior. Sinus ethmoidales dipersarafi oleh nervus ethmoidales anterior dan nervus

ethmoidales posterior cabang nervus nasociliaris.5

Sinus sphenoidales yang terpisah oleh sebuah sekat tulang, terletak di dalam corpus

ossis sphenoidalis dan dapat meluas ke dalam ala major dan ala minor ossis sphenoidalis.

Karena sinus sphenoidales ini, corpus ossis sphenoidalis mudah retak. Sinus sphenoidalis

dipersarafi oleh nervus ethmoidalis posterior, serta diperdarahi oleh arteria ethmoidalis

posterior.5

Sinus maxillaris adalah yang terbesar dari semua sinus paranasales. Rongga-rongga

ini yang berbentuk seperti limas, menempati seluruh badan masing-masing maxilla. Puncak

sinus maxillaris menjulang ke arah os zygomaticum, bahkan seringkali memasukinya.

Persarafan sinus maxillaris diurus oleh nervus alveolaris superior posterior, nervus alveolaris

anterior, nervus alveolaris medius, dan nervus alveolaris superior. Perdarahannya oleh arteria

alveolaris superior cabang arteria maxillaris.5

Faring(tekak)

Gambar 4(Sumber: google.com/image/pharynx)

7

Page 8: Makalah PBL Blok 7

Pharynx atau tekak terletak dibelakang hidung, mulut, dan laring(tenggorokan).

Faring berupa saluran berbentuk kerucut dari bahan membran berotot(muskulo membranosa)

dengan bagian terlebar di sebelah atas dan berjalan dari dasar tengkorak sampai ketinggin

vertebra cervikal 6, yaitu ketinggian tulang rawan crikoid, tempat pharynx bersambung

dengan oesophagus.8 Pharynx berguna untuk menyalurkan makanan ke oesophagus dan udara

ke larynx, trachea, dan pulmo.

Dinding pharynx terutama dibentuk oleh dua lapis otot-otot pharynx. Lapis otot

sirkular di sebelah luar terdiri dari tiga otot konstriktor. Lapis otot internal yang terutama

teratur longitudinal, terdiri dari m. palatopharyngeus, m. stylopharyngeus, dan m.

salpingopharyngeus. Otot-otot ini mengangkat pharynx dan larynx sewaktu menelan dan

berbicara.5

Pharynx dibedakan menjadi tiga bagian antara lain:

1. Nasopharynx(bagian di belakang hidung dan di atas palatum molle), mempunyai

fungsi respiratorik. Hidung berhubungan dengan nasopharynx melalui kedua choana.

Di dalam membran mukosa atap dan dinding posterior nasopharynx terdapat massa

jaringan limfoid yaitu tonsila pharyngealis. Dari ujung medial tuba auditiva meluas

sebuah lipatan yaitu plica salpingopharyngea, menutupi m. salpingopharyngeus yang

membuka ostium pharyngeum tuba auditoriae di pharynx sewaktu menelan. Massa

jaringan limfoid di dekat ostium pharyngeum dikenal sebagai torus tubarius. Di

posterior torus tubarius terdapat sebuah tonjolan pharynx ke lateral yang menyerupai

celah, yaitu recessus pharyngeus.5

2. Oropharynx(bagian di belakang mulut), mempunyai fungsi yang berhubungan

dengan pencernaan makanan. Batas superior oleh palatum molle, inferior oleh radix

linguae, dan lateral oleh arcus palatoglossus dan arcus palatopharyngeus. Oropharynx

meluas dari palatum molle ke tepi atas epiglotis.5

3. Laryngopharynx(bagian di belakang larynx), terletak posterior dari larynx, dari tepi

atas epiglotis sampai tepi bawah cartilago cricoidea, kemudian menyempit dan beralih

ke oesophagus. Laryngopharynx berhubungan dengan larynx melalui aditus laryngis.5

8

Page 9: Makalah PBL Blok 7

Larynx(pangkal tenggorokan)

Gambar 5(Sumber: google.com/image/larynx)

Larynx terletak di bagian anterior leher setinggi corpus vertebrae cervicales II-IV.

Larynx menghubungkan bagian inferior pharynx dengan trachea. Larynx berfungsi sebagai

katup untuk melindungi jalan-jalan udara dan menjaga supaya jalan udara selalu terbuka,

terutama sewaktu menelan. Larynx juga berfungsi sebagai mekanisme fonasi yang dirancang

untuk pembentukan suara.5

Kerangka larynx terdiri dari sembilan tulang rawan yang berhubungan melalui

ligamentum dan membrana. Dari Sembilan tulang rawan terdapat tiga yang tunggal (cartilago

thyroidea, cartilago cricoidea, dan cartilago epiglotica) dan tiga tulang rawan berpasangan

(cartilago arytenoidea, cartilago corniculata, dan cartilago cuneiformis).5

Cavitas laryngis meluas dari aditus laryngis sampai setinggi tepi bawah cartilago

cricoidea untuk beralih ke dalam lumen tenggorok. Cavitas laryngis dibedakan menjadi tiga

bagian:5

1. Vestibulum laryngis, superior terhadap plica vestibularis.

9

Page 10: Makalah PBL Blok 7

2. Ventriculus laryngis, terletak antara plica vestibularis dan di atas plica vocalis.

3. Cavitas infraglottica, meluas dari plica vocalis ke tepi inferior cartilago cricoidea.

Plica vocalis (pita suara sejati) mengendalikan pembentukan bunyi. Masing-masing

plica vocalis terdapat: sebuah ligamentum vocale, dan sebuah musculus vocalis. Glottis

mencakup plica vocalis dan processus vocalis, serta rima glottidis (celah antara plica vocalis).

Saat kita berbicara, rima glottidis adalah sempit, sewaktu plica vocalis saling berdekatan.

Perubahan tegangan dan panjang lipatan suara, lebar rima glottidis, dan intensitas hembusan

ekspirasi menghasilkan perubahan tinggi atau rendahnya suara. Plica vestibularis (pita suara

palsu) meluas antara cartilago thyoidea dan cartilago arytaenoidea. Plica vestibularis hampir

tidak berperan dalam pembentuka suara, melainkan memiliki fungsi protektif.5

Trakea

Gambar 6(Sumber: google.com/image/trakea)

10

Page 11: Makalah PBL Blok 7

Trakea adalah tabung fleksibel dengan panjang kurang lebih 10 cm dan lebar 2,5 cm.

Trakea berjalan dari cartilago cricoidea ke bawah pada bagian depan leher dan dibelakang

manubrium sterni, berakhir pada setinggi angulus sternalis(taut manubrium dengan corpus

sterni) tempatnya berakhir, membagi menjadi bronkus kanan dan kiri. Di dalam leher, trakea

disilang di bagian depan oleh isthymus glandula thyroidea dan beberapa vena. Trakea terdiri

dari 16-20 kartilago berbentuk C yang dihubungkan oleh jaringan fibrosa. Konstruksi trakea

sedemikian rupa sehingga tetap terbuka pada semua posisi kepala dan leher.7

Trachea mulai dari ujung bawah larynx setinggi vertebra cervicalis VI, dan berakhir

pada angulus sterni setinggi vertebra thoracicae V-VI, dan di sini bercabang menjadi dua,

bronchus principalis dexter dan bronchus principalis sinister.5

Trakea adalah struktur fibroelastik yang kaku. Kartilago hialin berbentuk setengah

cincin yang saling menyambung mempertahankan bentuk lumen trachea. Batas posteriornya

adalah oesophagus. Trachea menerima pasokan darah dari cabang-cabang aa. thyroidea

inferior dan bronchial.9

Gambar 7(Sumber: google.com/image/paru-paru)

11

Page 12: Makalah PBL Blok 7

Bronkus

Bronkus merupakan kelanjutan dari trakea yang bercabang menjadi bronkus kanan

dan kiri. Bronkus bagian kanan lebih pendek dan lebar daripada bagian kiri. Bronkus kanan

memiliki 3 lobus yaitu lobus atas, tengah dan bawah. Sedangkan bronkus kiri lebih panjang

dari bagian kanan dengan dua lobus, yaitu lobus atas dan bawah(gambar 7).

Bronkiolus

Bronkiolus merupakan saluran percabangan sesudah bronkus(gambar 7). Bronkiolus

bercabang-cabang halus dengan diameter kurang lebih 1 mm dindingnya makin menipis jika

dibanding dengan brokus. Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan, tetapi rongganya masih

mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada

bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantong

udara(alveolus).

Alveolus

Alveolus adalah kantung berdinding tipis yang mengandung udara, melalui seluruh

dinding inilah terjadi pertukaran gas. Setiap paru mengandung sekitar 300 juta alveoli.

Lubang – lubang kecil didalam dinding alveolar memungkinkan udara melewati satu alveolus

yang lain.

Mekanisme pernapasan

Gambar 8(Sumber: google.com/image/mekanisme pernapasan)

12

Page 13: Makalah PBL Blok 7

Sebagian besar orang berpikir bahwa respirasi sebagai proses menghirup dan

menghembuskan udara. Namun, dalam fisiologi respirasi memiliki arti yang jauh lebih luas.

Respirasi mencakup dua proses terpisah tetapi berkaitan: respirasi internal dan respirasi

eksternal.10

Respirasi internal atau respirasi sel merujuk kepada proses-proses metabolik intrasel

yang dilakukan di mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2selagi

mengambil energi dari molekul nutrien. Sedangkan respirasi eksternal merujuk kepada

seluruh rangkaian kejadian dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel

tubuh. Respirasi eksternal mencakup empat langkah, di antaranya adalah:10

1. Udara secara bergantian dimasukkan dan dikeluarkan dari paru sehingga udara dapat

dipertukarkan antara atmosfer dan kantung udara. Pertukaran ini dilaksanakan oleh

tindakan mekanis bernapas, atau ventilasi. Kecepatan ventilasi ini diatur sesuai

dengan kebutuhan metabolik tubuh akan penyerapan O2 dan pengeluaran CO2.

2. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah di kapiler paru

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.

Transport O2 dan CO2

Oksigen yang diserap oleh darah di paru harus diangkut ke jaringan untuk digunakan oleh sel.

Sebaliknya, CO2 yang diproduksi di tingkat sel harus diangkut ke paru untuk dikeluarkan.10

Gambar 9(Sumber: google.com/image/transport oksigen)

13

Page 14: Makalah PBL Blok 7

Oksigen terdapat dalam darah dalam dua bentuk: larut secara fisik dan secara

kimiawi berikatan dengan hemoglobin. Oksigen yang larut secara fisik dalam cairan plasma

sangat sedikit, karena oksigen kurang larut dalam cairan tubuh. Jumlah yang larut berbanding

lurus dengan PO2 darah. Untuk menyalurkan O2 yang dibutuhkan oleh jaringan bahkan dalam

keadaan istirahat, curah jantung harus sebesar 83,3 liter/menit jika O2 hanya dapat diangkut

dalam bentuk larut. Jelaslah, harus ada mekanisme lain untuk mengangkut O2 ke jaringan.

Mekanisme lainnya adalah pengangkutan oleh Hemoglobin (Hb). Hanya 1,5% O2 yang larut,

sisanya 98,5% diangkut dalam ikatan dengan Hb.

Hemoglobin, suatu molekul protein yang mengandung besi dan terdapat dalam sel

darah merah, dapat membentuk ikatan yang longgar dan reversibel dengan O2. Ketika tidak

berikatan dengan O2, Hb disebut sebagai hemoglobin tereduksi, datau deoksihemoglobin;

ketika berikatan dengan O2 disebut oksihemoglobin (HbO2). Mengapa Hb merupakan

pengangkut oksigen yang efektif? Jawabannya ada pada struktur molekular Hb itu sendiri.

Hemoglobin adalah molekul yang besar, terdiri dari kompleks protein yang memiliki struktur

kuartener dengan empat buah protein globular, di mana masing-masing terdapat molekul besi

yang terikat dengan heme. Empat buah molekul heme pada hemoglobin adalah identik,

dengan Fe2+ di tengah-tengahnya. Sekitar 70% besi di dalam tubuh ditemukan di dalam

hemoglobin.10,11

Setiap ion Fe2+ yang berada di tengah heme mampu mengikat satu molekul oksigen

secara reversibel. Karena ada empat molekul besi per hemoglobin, setiap molekul

hemoglobin memiliki potensi untuk mengikat empat buah molekul oksigen. Oksihemoglobin

memiliki rumus reaksi sebagai berikut:11

Hb+O2⇌HbO2

Hemoglobin dianggap jenuh ketika semua Hb yang ada membawa oksigennya

secara maksimal. Persen saturasi hemoglobin (%Hb), suatu ukuran seberapa banyak Hb yang

ada berikatan dengan O2, dapat bervariasi dari 0% hingga 100%. Faktor penting yang

menentukan % saturasi Hb adalah PO2 darah, yang berkaitan dengan konsentrasi O2 yang

secara fisik larut dalam darah. Hal ini sangat berkaitan dengan hukum aksi massa. Akibat

perbedaan PO2 di paru dan jaringan lain, maka Hb secara otomatis “mengambil” O2 di paru,

tempat ventilasi secara terus-menerus menyediakan pasokan segar oksigen, dan

“melepaskannya” di jaringan, yang secara terus-menerus menggunakan oksigen.10,11

14

Page 15: Makalah PBL Blok 7

Gambar 10(Sumber: google.com/image/transport karbondioksida)

Ketika darah arteri mengalir melalui kapiler jaringan, CO2 berdifusi menuruni

gradien tekanan parsialnya dari sel jaringan ke dalam darah. Karbon dioksida diangkut dalam

darah dalam tiga cara:10

1. Larut secara fisik (10%).

2. Terikat ke hemoglobin (30%), membentuk karbamino-hemoglobin. CO2 berikatan

dengan bagian globin Hb, berbeda dari O2 yang berikatan dengan bagian heme. Hb

tereduksi memiliki afinitas lebih besar terhadap CO2 dari pada HbO2. Karena itu

dibebaskannya O2 dari Hb kapiler jaringan.

3. Sebagai bikarbonat (60%), sejauh ini cara yang paling penting adalah dengan cara ini

(bikarbonat, HCO3-), dengan reaksi sebagai berikut:

CO2+H 2O⇌H 2 CO3⇌H+¿+HCO3¿ ¿

Dalam reaksi pertama, CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat

(H2CO3). Reaksi ini terjadi sangat lambat di plasma, tetapi berlangsung sangat cepat di dalam

sel darah merah karena adanya enzim karbonat anhidrase, yang mengkatalisis

(mempercepat) reaksi. Sesuai sifat asam, sebagian dai molekul asam karbonat secara spontan

terurai menjadi ion H+ dan ion bikarbonat. Sewaktu reaksi ini berlangsung, ion bikarbonat dan

H+ menumpuk di dalam sel darah merah sistemik. Membran sel darah merah memiliki

pembawa HCO3-, yaitu Cl- yang secara pasif mempermudah difusi ion-ion ini dalam arah

berlawanan menembus membran. Membran relative impermeabel terhadap H+. Karena itu,

15

Page 16: Makalah PBL Blok 7

HCO3-, bukan H+, berdifusi menuruni gradien konsentrasinya ke luar eritrosit menuju plasma.

Karena HCO3- adalah ion bermuatan negatif, maka efluks HCO3

-yang tidak disertai oleh

difusi ke luar ion bermuatan positif menciptakan gradien listrik. Ion klorida, anion plasma

yang utama, berdifusi ke dalam sel darah merah menuruni gradien listrik ini untuk

memulihkan netralitas listrik. Pergeseran masuk Cl- sebagai penukar efluks HCO3- yang

dihasilkan oleh CO2 ini dikenal sebagai pergeseran klorida/chloride shift.10

Faktor yang mempengaruhi mekanisme pernapasan

Tabel 1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Disosiasi dan Saturasi HbO2

Naik/turun Disosiasi HbO2 Saturasi HbO2

PO2 Naik Turun Naik

Turun Naik Turun

PCO2 Naik Naik Turun

Turun Turun Naik

pH Naik Turun Naik

Turun Naik Turun

Elektrolit Naik Naik Turun

Turun Turun Naik

Temperatur Naik Naik Turun

Turun Turun Naik

Kadar 2,3

BPG

Naik Naik Turun

Turun Turun Naik

Ket: Saturasi= kejenuhan Hb terhadap O2

Dissosiasi= pelepasan Hb terhap O2

16

Page 17: Makalah PBL Blok 7

Pusat Pernapasan

IN

Impuls balik negative

Feedback

Pusat kontrol pernapasan yang terdapat di batang otak menghasilkan pola napas yang

berirama. Pusat control pernapasan primer, pusat respirasi medulla, tridiri dari beberapa

agregat badan saraf ke otot – otot pernapasan. Selain itu, dua pusat pernapasan lain terletak

lebih tinggi di batang otak di pons – pusat pneumostatik dan pusat apneustik. Kedua pusat di

pons ini mempengaruhi sinyal kluar dari pusat pernapasan di medulla. Di sini dijelaskan

bagaimana berbagai region ini berinterkasi untuk menghasilkan irama pernapasan. Neuron

Inspirasi dan ekspirasi terdapat di pusat medula.

Kita menghirup dan menghembuskan napas secara ritmis karena kontrakasi dan

relaksasi bergantian otot – otot inspirasi yaitu diafragma dan otot interkostal eksternal, yang

masing – masing disarafi oleh saraf frenikus dan saraf interkostal. Badan – badan sel dari

serat – serat saraf yang membentuk saraf ini terletak di medulla spinalis. Impuls yang berasal

Pusat Apneustik

Pusat Pneumotaksik

Pusat Respirasi

DRG

I

VRG

I E

INSPIRASI

Hambat apneustik melalui N. X

17

Page 18: Makalah PBL Blok 7

dari pusat di medulla berakhir di badan – badan sel neuron motorik ini. Ketika neuron

motorik diaktifkan maka neuron tersebut sebaliknya mengaktifkan otot – otot pernapasan,

menyebabkan inspirasi; ketika neuron-neuron ini tidak menghasilkan impuls maka otot

inspirasi melemas dan berlangsunglah ekspirasi.12

Pusat pernapasan medulla terdiri dari dua kelompok neuron yang dikenal sebagai kelompok

repiratorik dorsal dan kelompok repiratorik ventral.

Dorsal respiratorik grup (DRG) terutama terdiri dari neuron inpiratorik yang serat –

serat desendens berakhir di neuron motorik yang menyarafi otot inspirasi. Ketika

neuron – neuron DRG ini melepas muatan maka terjadi inspirasi, ketika mereka tidak

menghasilkan sinyal terjadilah ekspirasi. Ekspirasi diakhiri karena neuron – neuron

inpiratorik kembali mencapai ambang dan melepaskan muatan. DRG memiliki

hubungan penting dengan kelompok respiratorik ventral.12

Ventral respiratorik grup(VRG) terdiri dari neuron inspiratorik dan neuron

respiratorik yang keduanya tetap inaktif selama bernapas normal tenang. Bagian ini

diaktifkan oleh DRG sebagai mekanisme penguat selama periode – periode saat

kebutuhan akan ventilasi meningkat. Hal ini terutama penting pada ekspirasi aktif.

Selama bernapas tenang tidak ada impuls yang dihasilkan di jalur desendens oleh

neuron ekspiratorik. Hanya ketika ekspirasi aktif barulah neuron ekspiratorik

merangsang neuron motorik yang menyarafi otot – otot ekspirasi. Selain itu, neuron –

neuron inspiratorik VRG, ketika dirangsang DRG, memacu aktivitas inspirasi ketika

kebutuhan akan ventilasi tinggi.12

Pengaruh dari Pusat Pneumostatik dan Apneustik

Pusat pernapasan di pons pusat di medula oblongata untuk membantu menghasilkan

inspirasi dan ekspirasi . Pusat pneumostatik mengirim impuls ke DRG yang membantu

“memadamkan” neuron-neuron inpiratorik sehingga durasi inspirasi dibatasi. Sebaliknya,

pusat apneustik mencegah neuron-neuron inspiratorik dipadamkan, sehingga dorongan

inspirasi meningkat. Dengan sistem check and balance ini, pusat pneumostatik mendominasi

pusat upneustik, membantu menghentikan inspirasi dan membiarkan ekspirasi terjadi secara

normal. Tanpa rem pneumostatik ini, pola bernapas akan berupa tarikan napas panjang yang

terputus mendadak dan singkat oleh ekspirasi. Pola bernapas yang abnormal ini dikenal

18

Page 19: Makalah PBL Blok 7

sebagai upnuapnustik. Apnusis, karena itu, pusat yang mendorong tipe bernapas ini disebut

pusat apneustik. Apnusis terjadi pada jenis tertentu kerusakan otak berat.10

Penutup

Kesimpulan

Sistem saluran pernapasan manusia dimulai dari hidung lalu masuk ke faring, laring,

trakea, bronkus, bronkiolius dan alveolus. Mekanisme pernapasan pada manusia dikendalikan

oleh adanya otot-otot pernapasan dan pusat pernapasan. Selain itu, mekanisme pernapasan

manusia tidak dapat terlepas dari pertukaran O2 dan CO2. Jika terjadi gangguan pada saluran

pernapasan maka dapat mengakibatkan berbagai macam gangguan seperti batuk dan sesak

napas. Hipotesis diterima.

Daftar Pustaka

1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC, 2004. Hal. 266.

2. Suryo J. Herbal penyembuh gangguan sistem pernapasan. Yogyakarta: Penerbit B First,

2010. Hal. 2-3.

3. Gruendemann BJ, Fernsebner B. Buku ajar keperawatan perioperatif. Jakarta: EGC, 2005.

Hal. 72-3.

4. Swartz MH. Buku ajar diagnostik fisik. Jakarta: EGC, 1995. Hal. 121-2.

5. Moore KL, Agur AMR. Anatomi klinis dasar. Jakarta: Hipokrates, 2002. Hal. 397-401,

433-44.

6. Gunadi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas

Indonesia, 2007.

7. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Edisi ke-2. Jakarta: EGC, 2002.

Hal. 137-144.

8. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama,

2009. Hal. 218.

9. Faiz A, Moffat D. At a glance: anatomi. Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002. Hal. 11.

10. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC, 2012. Hal. 496-534.

19

Page 20: Makalah PBL Blok 7

11. Silverthorn DV. Human physiology: an integrated approach. 5th ed. San Fransisco:

Pearson Education, 2010. Hal. 575, 598-606.

12. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: Penerbit EGC; 2006; 498-9.

20