Pendahuluan

Tubuh manusia dapat bertahan tanpa makanan selama beberapa minggu, dan tanpa

air tubuh manusia dapat bertahan selama beberapa hari. Namun semua manusia

membutuhkan suplai oksigen dalam sel- sel tubuhnya terumata di otak dan jantung. Sistem

pernapasan manusia akan mengangkut udara yang mengandung oksigen menuju darah dan

untuk mengganti gas- gas buangan hasil metabolisme. Paru- paru termasuk didalam sistem

pernapasan. Ada bermacam- macam jenis pernapasan. Yang pertama adalah pernapasan

selular, adalah sejumlah peristiwa biokimia dimana energi kimia dari makanan yang kita

makan akan diproses untuk menjadi energi yang akan digunakan dalam proses metabolisme

didalam tubuh kita. Kedua, respirasi eksternal yang merupakan bentuk pertukaran gas

dimana oksigen dari paru- paru berpindah ke dalam darah, dan karbon dioksida dan air dari

dari darah ke paru- paru. Ketiga, respirasi internal adalah proses dimana sel- sel tubuh

melakukan pertukaran karbondioksida dan oksigen dalam darah. Dalam melaksanakan

kegiatan raspirasi ini ada dua proses mekanik yang harus dilakukan yaitu proses ventilasi

atau bernapas. Kedua proses tersebut merupakan proses yang akan menggerakan udara ke

dan dari paru- paru. Ventilasi meliputi dua proses yaitu inspirasi dan ekspirasi. Fungsi utama

dari sistem respirasi adalah untuk pertukaran oksigen dan carbon dioksida, namun selain itu

ada juga fungsi- fungsi lainnya. Seperti saat kita berbicara, menangis, maupun tertawa.

Paru- paru berperan penting dalam memproduksi suara.1 via

Struktur Makroskopik Saluran Pernafasan

Organ- organ yang menyusun sistem respirasi secara anatomis dapat dijelaskan sebagai

demikian:2

Nasi (Hidung)

Nasi (hidung) dibentuk oleh os nasale dan tulang rawan. Terdapat nares anterior

yang menghubungkan rongga hidung atau cavum nasi dengan dunia luar dan akan

bermuara menuju vestibulum nasi. Cavum nasi dilapisi selaput lendir yang sangat

kaya pembuluh darah, dan berhubungan dengan pharynx dan selaput lendir pada

sinus yang mempunyai lubang yang berhubungan dengan rongga hidung. Septum

nasi memisahkan cavum nasi menjadi dua. Struktur tipis ini terdiri dari tulang keras

dan tulang rawan, dapat membengkok ke satu sisi lain, dan kedua sisinya dilapisi

1

oleh membran mukosa. Di bagian posterior septum nasi, terdapat os ethmoidale di

superior dan vomer di inferiornya.

Rongga hidung terdiri atas tiga region, yakni

o Vestibulum

Vestibulum hidung merupakan sebuah pelebaran yang letaknya tepat di

sebelah dalam nares. Vestibulum ini dilapis oleh kulit yang mengandung bulu hidung,

berguna untuk menahan aliran partikel yang terkandung di dalam udara yang

dihisap.

o Penghidu

Region penghidu berada di sebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung

meluas sampai setinggi concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada

dihadapan concha tersebut.

o Pernafasan, bagian rongga hidung selebihnya.

Dinding lateral hidung terdapat tiga elevasi yakni:

a. concha superior

b. concha media

c. concha inferior.

Dasar cavum nasi dibentuk oleh os maxilla dan os palatinum. Sedangkan atap

cavum nasi terdiri atas 3 daerah yang sesuai dengantulang yang membentuk atap

tersebut, yakni region sphemoidalis, ethmoidalis, dan frontonasal. Membrana

mukosa olfactorius, pada bagian atap dan bagian cavum nasi yang berdekatan,

mengandung sel saraf khusus yang mendeteksi bau yaitu nervus olfactorius.

Gambar 1: Cavum Nasi

2

Pharynx

Pharynx adalah saluran berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai

persambungannya dengan oesophagus sebatas tulang rawan cricoid. Terletak di

belakang larynx (laryngopharyngeal). Di sebelah dorsal dan lateral pharynx terdapat

jaringan penyambung longgar yang menempati spatium peripharyngeal.

Pharynx dibagi menjadi tiga bagian, yakni:

Nasopharynx (Epipharyx)

Nasopharynx berada di sebelah dorsal hidung dan sebelah cranial palatum molle.

Nasopharyngx dan oropharyx berhubungan melalui isthmus pharyngeum yang

dibatasi oleh tepi pallatum molle dan dinding posterior pharynx. Sewaktu proses

menelan dan berbicara isthmus pharyngeum tertutup oleh elevasi pallatum molle

dan pembentukan lipatan Passavant di dinding dorsal pharynx. Pada masing-masing

dinding lateral nasopharynx dijumpai ostium pharyngeal tuba auditivae, yakni di

seblah dorsal dan caudal ujung posterior concha nasalis inferior.

Oropharynx (Mesopharyx)

Oropharynx terbentang mulai dari palatum molle sampai tepi atas epiglottis atau

setinggi corpus vertebra cervical 2 dan 3 bagian atas. Di sebelah ventral

berhubungan dengan cavum oris melalui isthmus oropharyngeum dan berhadapan

dengan aspek pharyngeal lidah. Pada tiap sisi arcus palatopharyngeus dan arcus

palatoglossus membentuk sinus tonsillaris yang berbentuk sgitiga dan berisi tonsila

palatina.

Laryngopharynx (hipopharynx)

Laryngopharynx membentang dari tepi

cranial epiglottis sampai tepi inferior

cartilago cricoidea atau mulai setinggi

bagian bawah corpus vertebra cervical

3 sampai bagian atas vertebra cervical

6. Ke arah caudal dilanjutkan sebagai

oesophagus. Di dinding anterior

terdapat pintu masuk ke dalam larynx Gambar 2: Pharynx

(Aditus laryngis) dan di bawah aditus

3

laryngis ini terdapar permukaan posterior cartilago arytaenoidea dan cartilago

cricoidea.

Larynx

Larynx menghubungkan faring dengan trakea. Larynx sebagian besar dilapisi oleh

epitel respiratorius, terdiri dari sel-sel silinder yang bersilia. Larynx merupakan tabung

pendek berbentuk seperti kotak triangular dan ditopang oleh 9 kartilago yang terdiri atas:

1. Cartilago tidak berpasangan

o Cartilago thyreoidea

Cartilago thyreoidea merupakan tulang rawan larynx terbesar,

terdiri atas dua lamina persegi empat yang tepi anteriornyua menyatu

kea rah inferior, membentuk sebuah sudut yang menonjol, yang dikenal

dengan promnentia laryngea (adam’s apple) yang pada laki-laki lebih

besar.

o Cartilago cricoidea

Cartilago cricoidea, berbentuk semu cicin stempel, membentuk

bagian inferior larynx. Masing-masing sisi cartilago cricoidea, di batas

antar lamina dan arcus, bersendi dengan cornu inferius cartilago

thyreoidea. Tepi inferior cartilago cricoidea bergabubg dengan cincin

pertama tulang rawan trakea melalui lig. Cricotrcleale. Di sebelah

posterior, tepi superior lamina bersendi dengan basis cartilago

arytaenoidea.

o Epiglotis adalah cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas

dibelakang dasar lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang V

cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan ke belakang dari

bagian samping epiglottis menuju cartilago arytenoidea, membentuk

batas jalan masuk larynx.

2. Cartilago berpasangan

o Cartilago arytaenoidea

Cartilago arytaenoidea, terletak di bagian belakang larynx,

sebelah superolateral lamina cartilago cricoidea. Berbentuk pyramid

4

dengan tiga permukaan, dua pocessus, sebuah basis dan apex.

Permukaan anterolateral mempunyai dua lekukan; pada lekukan yang

atas melekat lig. Ventriculare, lekukan yang bawah melekat M. vocalis

dan M. cricoarytaenoideus.

o Cartilago corniculatum

Cartilago corniculatum terletak di sebelah posterior, dalam plica

aryepiglottica. Bersandar pada apex cartilago arytaenoidea.

o Cartilago cueniforme

Cartilago cueniforme berada dalam plica aryepigottica.

3. Dua pasang lipatan lateral membagi rongga laring

o Pasangan bagian atas adalah lipatan ventricular (pita suara semua)

yang tidak berfungsi saat produksi suara

o Pasangan bagian bawah adalah pita suara sejati yang melekat pada

cartilago thyroidea, cartilago cricoidea, dan cartilago arytenoidea.

Gambar 3: Larynx

Trachea

Trachea adalah tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5

cm. Trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan di

belakang manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan

corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata thoracicae V dan bercabang

menjadi dua bronchus (bronchi). Trachea tersusun atas 16 - 20 cincin terbuka yang

terbentuk dari tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi

lingkarannya di sebelah belakang trachea, selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

5

Bronchus

Bronchus yang terbentuk dari belahan dua trachea pada ketinggian kira-kira

vertebrae thoracicae V, mempunyai struktur serupa dengan trachea dan dilapisi oleh jenis

sel yang sama. Bronchi (jamak) berjalan ke bawah dan menyamping, ke arah hilus

pulmonalis. Bronchus kanan lebih pendek dan lebih lebar, dan lebih vertikal daripada yang

kiri, sedikit lebih tinggi darl arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang utama di

bawah arteri, disebut bronchus lobus inferior. Bronchus kiri lebih panjang dan lebih langsing

dari yang kanan, dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelum di belah menjadi

beberapa cabang yang berjalan ke lobus pulmo atas dan bawah.

Cabang utama bronchus principalis dextra et sinistra bercabang menjadi bronchus

lobaris sesuai dengan banyak lobus yang ada di pulmo dextra ataupun sinistra, kemudian

menjadi lobus segmentalis sesuai dengan banyak segmen yang ada. Percabangan ini

berjalan terus menjadi bronchus yang ukurannya semakin kecil, sampai akhirnya menjadi

bronchiolus terminalis, yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong

udara). Bronchiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm. Bronchiolus tidak

diperkuat oleh cincin tulang rawan. Tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya

dapat berubah. Seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronchiolus terminalis

berfungsi utama sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas pulmo.

Alveolus yaitu tempat pertukaran gas asinus terdiri dari bronchiolus dan

respiratorius yang terkadang memiliki kantong udara kecil atau alveoli pada dindingnya.

Ductus alveolaris seluruhnya dibatasi oleh alveolus dan sakus alveolaris terminalis

merupakan akhir pulmo, asinus memiliki tangan kira-kira 0,5-1 cm. Terdapat sekitar 20 kali

percabangan mulai dari trachea sampai saccus alveolaris. Alveolus dipisahkan oleh dinding

yang dinamakan pori-pori kohn.

Pulmo

Pulmo terdapat dalam rongga thorax kiri dan kanan. Pulmo memilki :

1. Apex, apex pulmo meluas ke dalam leher sekitar 2,5 cm diatas calvicula

2. Permukaan costo vertebra, menempel pada bagian dalam dinding dada

3. Permukaan mediastinal, menempel pada perikardium dan jantung

4. Basis, berhadapan dengan diafragma

6

Pulmo dilapisi oleh pleura yaitu parietal pleura dan visceral pleura. Di dalam rongga

pleura terdapat cairan surfaktan yang berfungsi untuk lubrikasi dan mencegah uap-uap H2O

yang ada di alveolus saling tarik-menarik. Pulmo kanan dibagi atas tiga lobus yaitu lobus

superior, medius dan inferior sedangkan pulmo kiri dibagi dua lobus yaitu lobus superior

dan inferior dan satu lingula pulmo sebagai bakal lobus media yang tidak sempurna. Tiap

lobus dibungkus oleh jaringan elastik yang mengandung pembuluh limfe, arteriola, venula,

bronchial venula, ductus alveolar, saccus alveolar dan alveoli. Diperkirakan bahwa stiap

pulmo mengandung 150 juta alveoli, sehingga mempunyai permukaan yang cukup luas

untuk tempat permukaan/pertukaran gas. Pulmo mendapat suplai darah dari arteri

pulmonalis dan arteri bronchialis yang bercabang-cabang sesuai segmennya. Serta

diinnervasi oleh saraf parasimpatis melalui nervus vagus dan simpatis melalui truncus

simpaticus. Tekanan darah pulmoner adalah sekitar 15 mmHg. Fungsi sirkulasi pulmo adalah

karbondioksida dikeluarkan dari darah dan oksigen diserap, melalui siklus darah yang

kontinyu mengelilingi sirkulasi sistemik dan parsial, maka suplai oksigen dan pengeluaran

zat-zat sisa metabolisme dapat berlangsung bagi semua sel.1erik

Struktur Mikroskopik Saluran Pernapasan3

Sistem pernapasan mencakup paru-paru dan sistem saluran yang menghubungkan tempat

pertukaran gas dengan lingkungan luar. Alat mekanisme ventilasi terdiri dari rongga toraks,

otot interkostal, diafragma dan komponen elastik serta kolagen paru, penting untuk

pergerakan udara melalui paru. Sistem pernapasan biasanya dibagi menjadi dua daerah

utama yaitu bagian konduksi yang terdiri atas rongga hidung, nasofaring, laring, trakea,

bronkus, bronkiolus dan bronkiolus terminalis; dan bagian respirasi (tempat berlangsungnya

pertukaran gas) yang terdiri atas bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan alveoli.

Bagian konduksi mempunyai dua fungsi utama yaitu menyediakan sarana bagi udara yang

keluar masuk paru dan mengoksidasikan udara yang dihirup tersebut. Untuk menjamin

kelangsungan pasokan udara yang kontinu, adanya kombinasi tulang rawan, serat elastin

dan kolagen, serta otot polos memberikan bagian konduksi ini sifat kaku dan fleksibilitas

serta terjadinya peregangan bila diperlukan.1 limanto

7

- Rongga Hidung

Rongga hidung terdiri dari dua struktur yaitu vestibulum di luar dan fossa nasalis di

dalam.

- Vestibulum

Vestibulum adalah 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 vibrisia, 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 fossa nasalis.

- Fossa Nasalis

Di dalam tengkorak terletak dua bilik kavernosa yang dipisahkan oleh septum nasi

oseosa. Dari masing-masing dinding lateral keluar tiga tonjolan bertulang mirip rak yang

dikenal sebagai konka. Di antara konka superior, media, dan inferior, hanya konka media

dan inferior yang ditutupi oleh epitel respirasi (epitel bertingkat toraks bersilia bersel

goblet). Konka superior ditutupi oleh 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. Di dalam lamina

propia konka terdapat pleksus vena besar (badan pengembang / swell bodies). Selain

badan-badan pengembang, rongga hidung memiliki sistem vaskular yang rumit dan luas.

Pembuluh-pembuluh besar membentuk jalinan-jalinan rapat dekat periosteum, dan dari

tempat ini, cabang-cabang pembuluh meluas ke permukaan. Darah dari belakang mengalir

ke depan dalam arah yang berlawanan dengan aliran udara inspirasi, akibatnya udara yang

masuk dihangatkan secara efisien oleh sistem arus balik.

- Alat penghidu

Kemoreseptor olfaktorius terletak pada epitel olfaktorius yaitu daerah khusus

membran mukosa konka superior yang terletak di atap rongga hidung. Epitel ini merupakan

epitel bertingkat silindris yang terdiri atas 3 jenis sel antara lain :

8

1. Sel penyokong

Sel ini memiliki apeks silindris yang lebar dan basis yang lebih sempit. Pada

permukaan bebasnya terdapat mikrovili yang terendam dalam selapis cairan.

Kompleks tautan yang berkembang baik mengikat sel-sel penyokong pada sel-sel

olfaktori di sebelahnya. Sel-sel ini mengandung pigmen kuning muda yang

menimbulkan warna mukosa olfaktorius ini.

2. Sel basal

Berukuran kecil, bentuknya bulat atau kerucut dan membentuk suatu lapisan pada

basis epitel.

3. Sel olfaktorius

Sel ini berada di antara sel penyokong dan basal, merupakan neuron bipolar yang

dapat dibedakan dari sel-sel penyokong oleh letak intinya yang terletak di bawah inti

sel penyokong. Apeksnya (dendrit) memilki daerah yang meninggi dan melebar,

tempat 6-8 silia berasal. Silia ini sangat panjang dan nonmotil, dan berespon

terhadap zat pembau dengan membangkitkan suatu potensial reseptor. Akson

aferen dari neuron bipolar ini bergabung dalam berkas kecil yang mengarah ke

susunan saraf pusat, tempat akson tersebut bersinaps dengan neuron dari lobus

olfaktorius otak. Lamina propia di epitel olfaktorius memliki kelenjar bowman yang

sekretnya menghasilkan suatu medium cair di sekitar sel-sel olfaktorius yang mampu

membersihkan silia, yang memudahkan akses zat pembau yang baru.

- Sinus Paranasalis

Sinus paranasalis adalah rongga tertutup dalam tulang frontal, maksila, sphenoid,

dan etmoid. Sinus-sinus ini dilapisi oleh epitel respirasi yang lebih tipis dan sedikit

mengandung sel goblet. Lamina propianya mengandung sedikit kelenjar kecil dan menyatu

dengan periosteum di bawahnya. Sinus paranasal berhubungan langsung dengan rongga

hidung melalui lubang-lubang kecil. Mukus yang dihasilkan di dalam rongga-rongga ini

terdorong ke dalam hidung sebagai akibat dari aktivitas sel-sel epitel bersilia.

- Nasofaring

9

Nasofaring adalah 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 molle.

- Laring

Laring adalah tabung yang tidak teratur yang menghubungkan faring dengan trakea.

Di dalam lamina propia, terdapat sejumlah tulang rawan laring. Tulang rawan yang lebih

besar (tiroid, krikoid, kebanyakan aritenoid) merupakan tulang rawan hialin. Tulang rawan

yang lebih kecil (epiglotis, kuneiformis, kornikulata, dan ujung aritenoid) merupakan tulang

rawan elastin. 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. Selain itu, juga berfungsi sebagai alat penghasil suara untuk

fungsi fonasi.

- Epiglotis

Epiglotis 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 sillindris bersilia. Di bawah epitel

terdapat kelenjar campur mukosa dan serosa.

Di bawah epiglotis, mukosanya membentuk 2 pasang lipatan yang meluas ke dalam

lumen faring. Pasangan atas membentuk pita suara palsu (plika vestibularis), yang ditutupi

epitel respirasi yang di bawahnya terdapat banyak kelenjar serosa di dalam lamina propia.

Pasangan lipatan bawah membentuk pita suara sejati. Berkas-berkas serat elastin yang

berjalan paralel, membentuk ligamentum vokalis, berada di dalam pita suara, yang ditutupi

epitel berlapis gepeng. Sejajar dengan ligamen terdapat berkas otot rangka, yaitu muskulus

vokalis yang mengatur ketegangan lipatan beserta ligamennya. Jika udara dipaksa masuk di

antara lipatan-lipatan ini, otot-otot tersebut akan membantu terbentuknya suara dengan

frekuensi berbeda.

- Trakea

Trakea dilapisi mukosa respirasi khas. Di dalam lamina propia terdapat 16-20 cincin

tulang rawan hialin berbentuk huruf C yang menjaga agar lumen trakea tetap terbuka dan

10

terdapat banyak kelenjar seromukosa yang menghasilkan mukus yang lebih cair. Ujung

terbuka dari cincin tulang rawan ini terdapat di permukaan posterior trakea. Ligamen

fibroelastin 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 untuk pengaturan lumen.

Kontraksi otot dan penyempitan lumen trakea ditimbulkan pada refleks batuk.

Lumen trakea yang mengecil akibat kontraksi meningkatkan kecepatan aliran udara

ekspirasi, yang membantu membersihkan jalan napas.

- Epitel Respirasi / Epitel Trakea

Sebagian besar bagian konduksi dilapisi epitel bertingkat silindris bersilia bersel

goblet yang dikenal sebagai epitel respirasi. Epitel respirasi yang khas terdiri dari 5 jenis sel :

1. Sel silindris bersilia.

Sel ini adalah sel yang terbanyak. Setiap sel memiliki kurang lebih 300 silia pada

permukaan apikalnya. Di bawal silia, selain badan-badan basal, terdapat banyak

mitokondria kecil yang menyediakan ATP untuk pergerakan silia.

2. Sel goblet mukosa.

Sel ini merupakan sel yang terbanyak kedua. Bagian apikal sel-sel ini mengandung

droplet mukus yang terdiri atas glikoprotein.

3. Sel sikat (brush cells).

Sel ini mempunyai mikrovili pada permukaan apikalnya yang berbentuk seperti sikat.

Sel sikat mempunyai ujung saraf aferen pada permukaan basalnya dan dipandang

sebagai reseptor sensorik.

4. Sel basal (pendek).

Sel ini bulat dan kecil yang terletak di atas lamina basal namun tidak meluas sampai

ke permukaan lumen epitel. Sel ini diduga merupakan sel induk generatif yang

mengalami mitosis dan berkembang menjadi jenis sel lain.

5. Sel granul kecil.

Sel ini mirip sel basal kecuali bahwa sel ini memiliki banyak granul berdiameter 100-

300 nm dengan bagian pusat yang padat.

- Percabangan Bronkus

11

Gambar 4: Trakea

Trakea bercabang menjadi dua bronkus primer yang memasuki paru di hilus. Di setiap

hilus, arteri masuk, dan vena beserta pembuluh limfe keluar. Setelah memasuki paru,

bronkus primer berjalan ke bawah dan ke luar, memberikan tiga cabang bronkus di paru

kanan dan dua buah di paru kiri, dan masing-masing memasok sebuah lobus paru. Bronkus

lobaris ini bercabang terus menjadi bronkus yang lebih kecil dengan bagian ujung cabangnya

disebut bronkiolus. Setiap bronkiolus memasuki lobulus paru dan bercabang-cabang

menjadi 5-7 bronkiolus terminalis.

Bronkus primer biasanya memiliki tampilan histologik yang serupa dengan trakea.

Makin ke arah bagian respirasi akan tampak penyederhanaan (secara bertahap) susunan

histologis baik pada epitel maupun pada lamina propia di bawahnya.

- 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

tulang rawan dan otot polosnya, mukosa bronkus secara struktural mirip dengan mukosa

trakea. Tulang rawan bronkus lebih tidak teratur daripada tulang rawan trakea. Di bawah

epitel, dalam lamina propia bronkus tampak adanya lapisan otot polos yang terdiri atas

anyaman berkas otot polos yang tersusun menyilang. Berkas otot polos menjadi lebih jelas

terlihat di dekat bagian respirasi. Lamina propia juga banyak mengandung serat elastin dan

banyak mengandung kelenjar serosa dan mukosa, dengan saluran yang bermuara ke lumen

bronkus. Banyak terdapat limfosit di dalam lamina propia dan di antara sel-sel epitel.

12

Terdapat juga kelenjar getah bening dan terutama banyak dijumpai di tempat percabangan

bronkus.

- Bronkiolus

Bronkiolus adalah 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. Epitel bronkiolus terminalis juga mengandung sel clara. Sel-sel ini tidak memiliki

silia, memiliki granul sekretori di dalam apeksnya dan diketahui menyekresi protein yang

melindungi lapisan bronkiolus terhadap polutan oksidatif dan inflamasi.

Bronkiolus juga memperlihatkan daerah-daerah spesifik yang disebut badan

neuroepitel. Badan ini dibentuk oleh kumpulan 80-100 sel yang mengandung granul

sekretoris dan menerima ujung saraf kolinenrgik. Badan ini fungsinya belum diketahui, tapi

mungkin merupakan kemoreseptor yang bereaksi terhadap perubahan komposisi gas dalam

jalan napas.

Lamina propia bronkiolus sebagian besar terdiri dari serat elastin dan otot polos.

Otot-otot bronki dan bronkioli berada di bawah kendali n. vagus dan susunan saraf simpatis.

- Bronkiolus Respiratorius

Setiap bronkiolus terminalis bercabang menjadi dua 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 banyak alveolus. Bagian bronkiolus

respiratorius dilapisi oleh epitel selapis kuboid

bersilia dan sel clara, tetapi pada tepi muara

alveolus, epitel bronkiolus menyatu dengan sel-sel Gambar 5: Bronkiolus Respiratorius

13

alveolus gepeng (sel alveolus tipe I). Makin ke distal, jumlah alveolusnya makin banyak, dan

jarak di antaranya makin pendek. Di antara alveolus, epitel bronkiolusnya terdiri dari epitel

kuboid bersilia, akan tetapi silia tidak dapat dijumpai di bagian yang lebih distal. Otot polos

dan jaringan ikat elastik terdapat di bawah epitel bronkiolus respiratorius.

- 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 disebut duktus alveolaris. Duktus alveolaris dan alveolus dilapisi

oleh sel alveolus gepeng yang sangat halus. Dalam lamina propia yang mengelilingi tepian

alveolus terdapat anyaman sel otot polos. Otot polos tidak dijumpai lagi pada ujung distal

duktus alveolaris. Matriks serat elastin dan kolagen merupakan satu-satunya penunjang bagi

duktus dan alveolinya. Duktus alveolaris bermuara ke dalam atrium, yang berhubungan

dengan sakus alveolaris. Dua atau lebih dari sakus alveolaris berasal dari setiap atrium.

Banyak serat elastin dan retikulin membentuk jalinan rumit yang mengelilingi muara atrium,

sakus alveolaris, dan alveoli. Serat-serat elastin memungkinkan alveolus mengembang

sewaktu inspirasi dan berkontraksi pasif

selama ekspirasi. Serat retikulin

berfungsi sebagai penunjang yang

mencegah pengembangan yang

berlebihan dan pengrusakan pada

kapiler-kapiler halus dan septa alveolar

yang tipis. Gambar 6:

Duktus Alveolaris

- Alveolus

Alveolus merupakan penonjolan mirip kantung yang berdiameter sekitar 200 µm di

bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan sakus alveolaris. Alveoli bertanggung jawab

atas struktur berongga di paru. Secara struktural, alveolus menyerupai kantung kecil yang

terbuka pada satu sisinya (mirip sarang lebah). Jumlah alveoli yang ada di paru sekitar 300

14

juta. Struktur dinding alveolus dikhususkan untuk mempermudah dan memperlancar difusi

antara lingkungan luar dan dalam. Umumnya, setiap dinding yang terletak di antara dua

alveolus yang bersebelahan, yang disebut septum atau dinding interalveolar. Satu septum

interalveolar terdiri dari dua lapis epitel gepeng, dengan kapiler, fibroblast, serat elastin dan

retikulin, matriks, dan sel jaringan ikat di antara kedua lapisan tersebut.

Udara dalam alveolus dipisahkan dari darah kapiler oleh tiga unsur yang secara

kolektif disebut sebagai sawar darah-udara yaitu lapisan permukaan dan sitoplasma sel

alveolus, lamina basal yang menyatu dari sel alveolus dan sel endotel, dan sitoplasma sel

endotel. Tebal keseluruhan dari ketiga lapisan ini bevariasi dari 0,1 sampai 1,5 µm.

Selain itu, ada beberapa jenis sel yang berada di dinding alveolus/ septum

interalveolaris antara lain:

1. Sel alveolar tipe I / sel alveolus gepeng

Sel ini merupakan sel yang sangat tipis yang melapisi permukaan alveolus. Sel tipe I

menempati 97% dari permukaan alveolus ( 3% sisanya ditempati sel tipe II). Organel-

organel seperti kompleks golgi, retikulum endoplasma, dan mitokondria berkumpul

di sekitar inti, yang mengurangi tebalnya sawar darah-udara sehingga sebagian besar

daerah sitoplasma hampir bebas dari organel. Fungsi utama sel ini adalah

membentuk sawar dengan ketebalan minimal yang dapat dilalui gas dengan mudah.

2. Sel alveolar tipe II

Sel ini tersebar di antara sel-sel tipe I. Sel ini berbentuk bundar yang biasanya

berkelompok dengan jumlah 2 atau 3 di sepanjang permukaan alveolus di tempat

pertemuaan dinding alveolus yang membentuk sudut. Secara histologi, sel tipe II

mempunyai ciri sitoplasma bervesikel yang khas dan berbusa. Vesikel ini disebabkan

oleh badan lamela yang tetap terpelihara dan terdapat dalam jaringan. Struktur ini

berdiameter 1-2 µm, mengandung lamel konsentris yang dibatasi oleh suatu

membran. Badan lamel ini juga membentuk lapisan surfaktan paru yang dapat

menurunkan tegangan permukaan alveolus.

3. Sel alveolar fagosit

Sel ini disebut juga sel debu atau makrofag debu, ditemukan di dalam septum

interalveolar dan sering terlihat di dinding alveoli dan lumen alveolus. Sel ini berasal

15

dari monosit darah dengan intinya bulat dan bekerja memfagosit debu,

mikroorganisme, dan benda asing yang ikut masuk ke dalam alveoli saat inspirasi.

4. Sel endotel kapiler

Sel ini sangat tipis dan sulit dibedakan dengan sel tipe I. Lapisan endotel kapiler

bersifat kontinu dan tidak bertingkap. Berkumpulnya inti dan organel lain pada satu

tempat menyebabkan sisa daerah sel menjadi sangat tipis sehingga efisiensi

pertukaran gas meningkat. Ciri utama sitoplasma di bagian sel yang tipis adalah

banyaknya vesikel pinositisik (berperan dalam pergantian surfaktan dan

pembuangan partikel kontamina kecil dari permukaan luar).

- Pori-pori Alveolus

Septum interalveolar mengandung pori-pori berdiameter 10-15 µm, yang

menghubungkan alveoli yang bersebelahan, yang disebut sebagai stigma alveolaris. Pori-

pori ini menyeimbangkan tekanan udara dalam alveoli dan memudahkan sirkulasi kolateral

udara bila sebuah bronkus tersumbat.

Fungsi dan mekanisme sistem respirasi

Sistem respirasi pada manusia memiliki fungsi yaitu untuk menyediakan oksigen

untuk darah dan membuang karbondioksida dari dalam tubuh. Sistem respirasi sendiri

terdiri dari atas sistem paru-oaru dan sistem saluran yang mengubungkan jaringan paru-

paru dengan lingkungan luar. Biasanya sistem paru dibagi menjadi 2 bagian utama, yaitu

bagian konduksi, terdiri atas rongga hidung, nasofaring, laring,trakea, bronki,bronkiolus; dan

bagian respirasi yang terdiri atas alveoli dan struktur yang berhubungan. Pertukaran gas

antara udara dan darah hanya terjadi dalam alveoli, suatu struktur seperti kantong yang

memebentuk sebagian besar paru-paru. Bagian konduksi memiliki 2 fungsi utama: (1)

menyediakan saluran dimana udara dapat mengalir ke dan dari paru-paru. (2) memlihara

udara yang diinspirasi, sehingga sebelum udara masuk paru-paru, udara

dibersihkan,dibasahi dan dihangatkan pada rongga hidung.3elsa

Sistem respirasi bekerja melalui 3 tahapan yaitu :

1. Ventilasi

2. Difusi

3. Transportasi

16

Ventilasi

Ventilasi merupakan proses pertukaran udara antara atmosfer dengan alveoli. Proses ini

terdiri dari inspirasi (masuknya udara ke paru-paru) dan ekspirasi (keluarnya udara dari

paru-paru). Ventilasi terjadi karena perubahan tekanan intrapulmonal, saat inspirasi

tekanan intra pulmonal lebih rendah dari tekanan atmosfer sehingga udara dari atmosfer

akan terhisap ke dalam paru-paru ini terjadi karena otot otot respirasi kontraksi. Sebaliknya

pada saat ekspirasi tekanan intrapulmonal menjadi lebih tinggi dari atmosfer sehingga udara

akan tertiup keluar dari paru-paru ini karena otot antar tulang rangka maupun otot

diafragma relaksasi.

Gambar 7: Mekanisme pernapasan

perubahan tekanan intrapulmonal tersebut disebabkan karena perubahan volume thorax

akibat kerja dari otot-otot pernafasan dan diafragma. Pada saat inspirasi terjadi kontraksi

dari otot-otot insiprasi (muskulus interkostalis eksternus dan diafragma)sehingga terjadi

elevasi dari tulang-tulang costae dan menyebabkan peningkatan volume cavum thorax

(rongga dada), secara bersamaan paru-paru juga akan ikut mengembang sehingga tekanan

intra pulmonal menurun dan udara terhirup ke dalam paru-paru.

Ekspirasi merupakan proses yang pasif dimana setelah terjadi pengembangan cavum thorax

akibat kerja otot-otot inspirasi maka setelah otot-otot tersebut relaksasi maka terjadilah

ekspirasi. Tetapi setelah ekspirasi normal, masih bisa menghembuskan nafas dalam-dalam

karena adanya kerja dari otot-otot ekspirasi yaitu muskulus interkostalis internus dan

muskulusabdominis.

17

Ventilasi dipengaruhi oleh : Kadar oksigen pada atmosfer, Kebersihan jalan nafas, Daya

recoil & complience (kembang kempis) dari paru-paru, pusat pernafasan.

Fleksibilitas paru sangat penting dalam proses ventilasi. Fleksibilitas paru dijaga oleh

surfaktan. Surfaktan merupakan campuran lipoprotein yang dikeluarkan sel sekretori alveoli

pada bagian epitel alveolus dan berfungsi menurunkan tegangan permukaan alveolus yang

disebabkan karena daya tarik menarik molekul air & mencegah kolaps alveoli dengan cara

membentuk lapisan monomolekuler antara lapisan cairan dan udara.

Energi yang diperlukan untuk ventilasi adalah 2 – 3% energi total yang dibentuk oleh tubuh.

Kebutuhan energi ini akan meningkat saat olah raga berat, bisa mencapai 25 kali lipat.

Difusi

Difusi dalam respirasi merupakan proses pertukaran gas antara alveoli dengan darah pada

kapiler paru. Proses difusi terjadi karena perbedaan tekanan, gas berdifusi dari tekanan

tinggi ke tekanan rendah.Salah satu ukuran difusi adalah tekanan parsial. Difusi terjadi

melalui membran respirasi yang merupakan dinding alveolus yang sangat tipis dengan

ketebalan rata-rata 0,5 mikron. Di dalamnya terdapat jalinan kapiler yang sangat banyak

dengan diameter 8 angstrom. Dalam paru2 terdapat sekitar 300 juta alveoli dan bila

dibentangkan dindingnya maka luasnya mencapai 70 m2 pada orang dewasa normal.

Saat difusi terjadi pertukaran gas antara oksigen dan karbondioksida secara simultan. Saat

inspirasi maka oksigen akan masuk ke dalam kapiler paru dan saat ekspirasi karbondioksida

akan dilepaskan kapiler paru ke alveoli untuk dibuang ke atmosfer. Proses pertukaran gas

tersebut terjadi karena perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara

alveoli dan kapiler paru. Volume gas yang berdifusi melalui membran respirasi per menit

untuk setiap perbedaan tekanan sebesar 1 mmHg disebut dengan kapasitas difusi. Kapasitas

difusi oksigen dalam keadaan istirahat sekitar 230 ml/menit. Saat aktivitas meningkat maka

kapasitas difusi ini juga meningkat karena jumlah kapiler aktif meningkat disertai dDilatasi

kapiler yang menyebabkan luas permukaan membran difusi meningkat. Kapasitas difusi

karbondioksida saat istirahat adalah 400-450 ml/menit. Saat bekerja meningkat menjadi

1200-1500 ml/menit. Proses difusi sendiri dipengaruhi oleh ; ketebalam membran respirasi,

koefisien difusi, luas permukaan membran respirasi, dan perbedaan tekanan parsial.

18

Transportasi

Setelah difusi maka selanjutnya terjadi proses transportasi oksigen ke sel-sel yang

membutuhkan melalui darah dan pengangkutan karbondioksida sebagai sisa metabolisme

ke kapiler paru. Sekitar 97 - 98,5% Oksigen ditransportasikan dengan cara berikatan dengan

Hb (HbO2/oksihaemoglobin,) sisanya larut dalam plasma. Sekitar 5- 7 % karbondioksida

larut dalam plasma, 23 – 30% berikatan dengan Hb(HbCO2/karbaminahaemoglobin) dan 65

– 70% dalam bentuk HCO3 (ion bikarbonat). Saat istirahat, 5 ml oksigen ditransportasikan

oleh 100 ml darah setiap menit. Jika curah jantung 5000 ml/menit maka jumlah oksigen

yang diberikan ke jaringan sekitar 250 ml/menit. Saat olah raga berat dapat meningkat 15 –

20 kali lipat. Transport gas dipengaruhi oleh cardiac output, jumlah eritrosit, aktivitas, dan

hematokrit darah. Setelah transportasi maka terjadilah difusi gas pada sel/jaringan. Difusi

gas pada sel/jaringan terjadi karena tekanan parsial oksigen (PO2) intrasel selalu lebih

rendah dari PO2 kapiler karena O2 dalam sel selalu digunakan oleh sel. Sebaliknya tekanan

parsial karbondioksida (PCO2) intrasel selalu lebih tinggi karena CO2 selalu diproduksi oleh

sel sebagai sisa metabolisme. 4

Fungsi Sistem Pernpasan

Namun selain berfungsi dalam pernapasan, sistem pernapasan memiliki fungsi

nonrespirasi, yaitu:6

1. Organ pembau, dalam hal ini merupakan kinerja hidung yang merupakan bagian dari

sistem pernapasan.

2. Mengeluarkan air dan panas. Dimana udara dari atmosfer yang dihirup akan

dilembabkan dan dihangatkan oleh jalan napas sebelum udara dikeluarkan.

Pelembaban udara inspirasi dilakukan agar dinding alveolus tidak kering sebab udara

tidak dapat berdifusi melalui membran yang kering.

3. Meningkatkan aliran balik vena atau pompa respirasi. Dimana saat melewati rongga

dada, sistem vena yang mengembalikan darah ke jantung dari bagian bawah

terpajan tekanan subatmosfer. Namun karena sistem vena ditungkai dan di

abdomen mendapat tekanan atmosfer normal, terjadi gradien tekanan eksternal

antara vena-vena bawah atau vena-vena yang terpengaruh tekanan atmosfer dan

vena-vena dada yang terpengaruh tekanan subatmosfer. Perbedaaan tekanan ini

19

menyebabkan darah dalam vena-vena bawah terpompa ke vena-vena dada sehingga

arus balik vena meningkat.

4. Memelihara keseimbangan asam dan basa normal

5. Mempertahankan tubuh dari invasi asing

6. Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan, dan menginaktifkan berbagai bahan

yang melewati sirkulasi paru.

Tes Fungsi Paru

Gambar 8: Spirometri

Tes fungsi paru terdiri atas :

1. Tes Ventilasi digunakan alat SPIROMETER, PEAK FLOW METER (Mini Wright Peak

Flow Meter), Bodyplethysmograph.

2. Tes Kapasitas Diffuse dengan alat Alveol-Diffusion Tester.

3. Uneven Ventilation dengan Capnograph.

Instrument/peralatan-peralatan diatas termasuk peralatan utama/induk, namun untuk

operasional masih memerlukan alat-alat pendukung lainnya, seperti X-Y Recorder.7,8

Volume dan Kapasitas Paru

Volume :

20

Volume dan napas (tidal) adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi

setiap kali bernapas normal, besarnya kira-kira 500 ml pada rata-rata orang dewasa

muda.

Volume cadangan inspirasi adalah volume udara ekstra yang dapat diinspirasi setelah

dan di atas volume alur napas normal dan biasanya mencapai 3000 ml.

Volume cadangan ekspirasi adalah jumlah udara ekstra yang dapat diekspirasi oleh

ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi alur napas normal, jumlah normalnya adalah

sekitar 1100 ml.

Volume residu yaitu volume udara yang masih tetap berada pada atau dalam paru

setelah ekspirasi paling kuat. Volume ini besarnya kira-kira 1200 ml.

Kapasitas Paru

Kapasitas inspirasi sama dengan volume alur napas ditambah volume cadangan

inspirasi, ini adalah jumlah udara kira-kira 3500 ml yang dapat dihirup oleh seseorang,

dimulai pada tingkatan ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah

maksimum.

Kapasitas residu fungsional sama dengan volume volume cadangan ekspirasi

ditambah volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir

ekspirasi normal kira-kira 2300 ml.

Kapasitas vital sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah volume alur napas

dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan

sseseorang dari paru, setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimum dan kemudian

mengeluarkan sebanyak-banyaknya kira-kira 4600 ml.

Kapasitas paru total adalah volume maksimum dimana paru dapat dikembangkan

sebesar mungkin dengan inspirasi paksa kira-kira 5800 ml, jumlah ini sama dengan kapasitas

vital ditambah volume residu.7-9

Asidosis dan Alkalosis

Penggolongan asidosis dan alkalosis adalah sebagai berikut:10

21

1. Asidosis metabolik

Kadar garam B+HCO3- pada kesetimbangan Henderson- Haselbach, menurun.

Penurunan tersebut terjadi karena garam B+HCO3- dipergunakan untuk

menanggulangi kelebihan asam- asam organik produk metabolisme jaringan tubuh

misalnya asam laktat, asam piruvat, asam asetoasetat, beta-OH butirat. Selain

menurunnya kadar garam bikarbonat kandungan asam karbonat juga mneingkat.

Untuk mengkompensasinya sistem dapar (H2CO3) akan melepaskan H+ ke sistem

dapar lainnnya dan diharapkan kandungan garam bikarbonat lebih ditingkatkan.

2. Alkalosis metabolik

Garam bikarbonat mengalami peningkatan pada perbandingan Handerson-

Hasselbach. Kompensasi oleh sistem dapar darah dengan cara garam bikarbonat

yang meningkat berusaha menerima ion H+ dari sistem dapar lainnya untuk

meningkatkan asam karbonat, sambil menurunkan garam bikarbonat.

3. Asidosis respiratorik

H2CO3 pada kesetimbangan Haderson- Hasselbach meningkat disebabkan karena

peningkatan p CO2. Oleh sistem dapar darah peningkatan kandungan H2CO3 dalam

plasma segera diubah dalam sel darah merah dengan bantuk enzim karbonat

anhidrase, menjadi HCO3- yang kemudian dikeluarkan kembali dalam plasma untuk

meningkatkan garam bikarbonat pada kesetimbangan Handerson- Hasselbach.

Gerahakan ion HCO3- diimbangi dengan gerakan ion Cl yang arahnya berlawanan

(chloride shift).

4. Alkalosis respirasi

Kadar H2CO3 menurun disebabkan oleh gangguan sistem paru- paru. Berakibat

peningkatan pada rasio kesetimbangan Handerson- Hasselbach. Kompensasinya

dilakukan dengan memasukkan kelebihan ion HCO3- kedalam sel darah merah untuk

diubah menjadi H2CO3atas bantuan enzim karbonat anhidrase. H2CO3yang terbentuk

segera dikeluarkan kemabli dalam plasma, maka HHCO3 pada kesetimbangan

Handerson- Hasselbach dapat ditingkatkan.

Kesimpulan

22

Terjadinya sesak nafas pada seseorang dapat dipengaruhi oleh keadaan

lingkungannya. Dimana jika keadaan lingkungan berdesak-desakan dimungkinkan jumlah

Oksigen yang diperlukan oleh tubuh berkurang dalam lingkungan dan tidak terjadi proses

respirasi yang baik dalam tubuh karena jumlah oksigen di udara luar jumlahnya lebih sedikit

daripada yang dibutuhkan oleh tubuh untuk proses respirasi normal.

Daftar Pustaka

1. Carola R, Harley JP, Noback CR. Human anatomy and physiology. US: McGraw-Hill

Inc; 2006.

2. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta : Balai Penerbit Fakultas Kedokteran

Universitas Indonesia ; 2007.

3. Junqueira LC. Histologi dasar : teks dan atlas. Edisi ke-10. Jakarta : EGC, 2007.h.335-

353.

4. Mescher AL. Junqueira’s Basic histology, 12th ed. New york:McGrawHill; 2010

5. Asih Y. Anatomi dan fisiologi tubuh manusia. Jakarta: EGC; 2007

6. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC;2003.h.267-377

7. Husin E. Sistem Respirasi. Fisiologi. Jakarta: FK UKRIDA; 2011.

8. Ganong W F. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 4th ed. Jakarta: EGC; 1995.

9. Guyton & Hall. Fisiologi Kedokteran. 9th ed. Jakarta: EGC; 1997.

10. Hardjasasmita P.Ikhtisar biokimia dasar A.Jakarta:Fakultas Kedokteran Universitas

Indonesia;2004.

23