BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sungguh besar keangungan Tuhan Yang maha Esa, yang telah menciptakan

system organ yang memungkinkan makhluk hidup menjalankan fungsinya,

diantaranya pada sistem pernapasan. Fungsi pernapasan akan bekerja sama

dengan sistem transportasi agar proses metabolisme pada tubuh dapat berjalan

dengan baik. System respirasi atau pernapasan merupakan salah satu study

terhadap struktur dan fungsi tubuh manusia.

 Sistem respirasi atau sistem pernapasan terdapat pada manuasia dan hewan

(seperti; insekta, ikan, amfibi dan burung). Sedangkan sistem pernapasan pada

manusia terjadi melalui saluran penghantar udara yaitu alat-alat pernapasan yang

terdapat dalam tubuh, dimana masing-masing alat pernapasan tersebut memiliki

fungsi yang berbeda-beda. Fungsi sistem pernapasan adalah untuk mengambil

Oksigen dari atmosfer kedalam sel-sel tubuh dan untuk mentransport karbon

dioksida yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer. Organ–organ

respiratorik juga berfungsi dalam produksi wicara dan berperan dalam

keseimbanga asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan pengaturan

hormonal tekanan darah.

Akan tetapi, dari berbagai macam bentuk, organ serta fungsinya, sebagian

besar dari kita tidak mengetahui bagaimana proses dari  sistem pernapasan

tersebut.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai

berikut :

1. Bagaimanakah Pengertian, Fungsi, dan Anatomi Sistem Respirasi?

2. Bagaimanakah Fisiologi Alat-alat Respirasi?

3. Bagaimanakah Proses Respirasi?

1

4. Apa saja Penyakit dalam Sistem Respirasi?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang diperoleh dalam penulisan makalah ini adalah sebagai

berikut:

1. Mengetahui Pengertian, Fungsi, dan Anatomi Sistem Respirasi.

2. Mengetahui Fisiologi Alat-alat Respirasi.

3. Mengetahui Proses Respirasi.

4. Mengetahui Penyakit dalam Sistem Respirasi.

D. Manfaat Penulisan

Pembuatan makalah ini, diharapkan memiliki manfaat sebagai berikut:

1. Bagi Mahasiswa

a. Dapat membantu dalam menyelesaikan kesulitan-kesulitan dalam

pembelajaran mata kuliah Anatomi Fisiologi, khususnya dalam materi Sistem

Respirasi. Sehingga dapat djadikan pembendaharaan pengetahuan mengenai

Sistem Respirasi.

b. Sebagai wahana membelajarkan diri untuk berbagi antara siswa yang satu

dengan yang lain dan menyadarkan mahasiswa bahwa belajar merupakan

pendekatan hati ke hati bukan berorientasi pada nilai.

2. Bagi Dosen

Dapat dijadikan tambahan literatur dalam pembelajaran Anatomi Fisiologi Dasar,

khususnya pada pembahasan mengenai Cairan Tubuh.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Anatomi Sistem Respirasi.

1. Pengertian Sistem Respirasi.

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

untuk metabolisme sel  dan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari

metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru. Semua sel mengambil

Oksigen yang akan digunakan dalam bereaksi dengan senyawa-senyawa

sederhana dalam mitokondria sel untuk menghasilkan senyawa-senyawa kaya

energi, air dan karbondioksida. Dapat juga dikatakan Proses pembongkaran

senyawa complex menjadi senyawa sederhana. Proses pembongkaran senyawa

organik menjadi senyawa anorganik yang terjadi di dalam sel dalam rangka

mendapatkan energi atau tenaga.

Pernapasan dibagi menjadi 2 macam, yaitu:

a. Pernapasan Eksternal (luar) yaitu proses bernapas atau pengambilan Oksigen

dan pengeluaran Karbondioksida serta uap air antara organisme dan

lingkungannya.

b. Pernapasan Internal (dalam) atau respirasi sel terjadi di dalam sel yaitu

sitoplasma dan mitokondria.

Sistem pernapasan terdiri atas saluran atau organ yang berhubungan dengan

pernapasan. Oksigen dari udara diambil dan dimasukan ke darah, kemudian di

angkut ke jaringan. Karbondioksida (CO2) di angkut oleh darah dari jaringan

tubuh ke paru-paru dan dinapaskan ke luar udara.

2. Fungsi Sistem Respirasi

Fungsi utama sistem pernapasan adalah untuk memungkinkan ambilan

oksigen dari udara kedalam darah dan memungkinkan karbon dioksida terlepas

dari dara ke udara bebas.

Meskipun fungsi utama sistem pernapasan adalah pertukaran oksigen dan

karbon dioksida, masih ada fungsi-fungsi tambahan lain yaitu:

a. Tempat menghasilkan suara.

3

b. Untuk meniup (balon, kopi/the panas, tangan, alat musik dan lain sebagainya)

c. Tertawa.

d. Menangis

e. Bersin

f. Batuk.

g. Homeostatis (pH darah)

h. Otot-otot pernapasan membantu kompresi abdomen (miksi,defekasi,partus).

3. Anatomi Alat Respirasi pada Manusia

Adapun alat-alat  Pernapasan pada manusia adalah sebagai berikut :

a. alat pernafasan atas

1) Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Hidung merupakan alat pernapasan yang paling awal yang dilalui udara. Di

dalam rongga hidung mengalami penyaringan dan penghangatan. Penyaringan

ditunjukkan kepada benda-benda asing yang tidak berbentuk gas, misalnya debu.

Benda tersebut dihalangi oleh rambut-rambut halus (silia) yang tumbuh keluar.

Penghangatan yaitu mengubah suhu udara agar sesuai dengan suhu tubuh.

Penghangatan ini terjadi akibat kontaknya silia tersebut dengan permukaan selaput

lendir sehingga menjadi lembab. Jaringan yang terdapat di dalam rongga hidung

adalah epithelium silindris bersilia.

Gambar 1. Rongga Hidung

2) Faring

Faring merupakan rongga persimpangan antara jalan pernapasan dengan jalan

makanan (esophagus). Di dalam faring terdapat katup penutup rongga hidung

yang disebut uvula atau anak tekak. Selain itu juga terdapat epiglotis yang

berfungsi untuk mengatur pergantian perjalanan pernapasan dan makanan pada

persimpangan tersebut.

4

Gambar 2. Faring

3) Laring

Laring merupakan daerah pangkal batang tenggorokan yang bertindak

sebagai daerah pembentukan suara, dimana di dalamnya terdapat tulang rawan

yang membentuk jakun. Di dalam laring terdapat selaput suara yang

ketegangannya diatur oleh serabut-serabut otot, sehingga dapat menghasilkan

tinggi rendahnya nada yang diperlukan.

Gambar 3. Laring

b. Alat pernafasan bawah

1) Trakea

Merupakan saluran respirasi yang befungsi sebagai saluran udara dan panjangnya

±10 cm serta terdiri dari 16-20 gelang cincin. Cincin-cincin ini terdiri dari tulang-

tulang rawan yang berbentuk seperti kuku kuda (huruf C). Trakea ini terdiri dari 3

lapis yaitu :

5

a) Lapis luar terdiri atas jaringan ikat

b) Lapis tengah terdiri dari otot polos dan cincin tulang rawan

c) Lapis terdalam terdiri atas jaringan epitel bersilia yang menghasilkan banyak

lendir yang berfungsi untuk menangkap dan mengembalikannya ke hulu saluran

pernapasan benda-benda asing yang akan masuk ke dalam paru-paru

Gambar 4. Trakea

2) Bronkus

Merupakan cabang batang tenggorokan yang terletak di dalam dada. Batang

bronkus menuju ke paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan lebih

gampang rusak karena letaknya yang lebih tegak dibanding paru-paru kiri. Di

dalam paru-paru tiap bronkus membentuk cabang-cabang yang disebut

bronkiolus. Dinding bronkus juga terdiri atas tiga lapis yaitu jaringan ikat, otot

polos dan jaringan epitel, seperti pada trakea, perbedaannya adalah dinding trakea

jauh lebih tebal dan cincin tulang rawan pada bronkus tidak berbentuk lingkaran

sempurna. Sel-sel epitel bersilia pada bronkus semakin lama akan berubah

menjadi sisik epitel.

Gambar 5. Bronkus

6

3) Alveolus

Merupakan saluran akhir dari sistem pernapasan. Alveolus berupa

gelembung-gelembung udara. Pada bagian alveolus ini terjadi pertukaran oksigen

dari udara bebas ke sel-sel darah dan karbondioksida dari darah ke udara bebas.

Pertukaran ini terjadi secara difusi yang berhubungan dengan kapiler-kapiler

darah. Pada paru-paru terdapat kurang lebih 300 juta alveolus.

Gambar 6. Alveolus

4) Paru-paru

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping

dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang

berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster)

yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2

lobus.

Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput

bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura

visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan

tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura

yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma

darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel

terhadap air dan zat-zat lain.

Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh

darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan

dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.

7

Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1

mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus. Bronkiolus ini

memiliki gelembung-gelembung halus yang disebut alveolus. Bronkiolus

memiliki dinding yang tipis, tidak bertulang rawan, dan tidak bersilia.

Gas memakai tekanannya sendiri sesuai dengan persentasenya dalam

campuran, terlepas dari keberadaan gas lain (hukum Dalton). Bronkiolus tidak

mempunyi 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 kantung udara

(alveolus).

Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang

salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon.

Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah

maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.

Gambar 7. Paru-paru

Gambar 7. Paru-paru Manusia

B. Fisiologi Sistem Respirasi

1. Fisiologi Pernapasan.

Fungsi paru – paru ialah pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida. Pada

pernapasan melalui paru-paru atau pernapasan eksterna, oksigen dipungut melalui

hidung dan mulut pada waktu bernapas; oksigen masuk melalui trakea dan pipa

bronkial ke alveoli, dan dapat berhubungan erat dengan darah di dalam kapiler

pulmonaris.

8

Hanya satu lapis membran, yaitu membran alveoli-kapiler, yang memisahkan

oksigen dari darah. Oksigen menembus membran ini dan dipungut oleh

hemoglobin sel darah merah dan dibawa ke jantung. Dari sini dipompa di dalam

arteri ke semua bagian tubuh. Darah meninggalkan paru – paru pada tekanan

oksigen 100 mmHg dan pada tingkat ini hemoglobinnya 95 persen jenuh oksigen.

 Di dalam paru-paru, karbon dioksida, salah satu hasil buangan metabolisme,

menembus membran alveoler-kapiler dari kapiler darah ke alveoli dan setelah

melalui pipa bronkial dan trakea, dinapaskan keluar melalui hidung dan mulut.

Empat proses yang berhubungan dengan pernapasan pulmoner atau pernapasan

eksterna :

a. Ventilasi pulmoner, atau gerak pernapasan yang menukar udara dalam alveoli

dengan udara luar.

b. Arus darah melalui paru – paru.

c. Distribusi arus udara dan arus darah sedemikian sehingga dalam jumlah tepat

dapat mencapai semua bagian tubuh

d. Difusi gas yang menembusi membran pemisah alveoli dan kapiler. CO2 lebih

mudah berdifusi drpd oksigen.

Semua proses ini diatur sedemikian sehingga darah yang meninggalkan paru-

paru menerima jumlah tepat CO2 dan O2. Pada waktu gerak badan, lebih banyak

darah datang di paru – paru membawa terlalu banyak CO2 dan terlampau sedikit

O2; jumlah CO2 itu tidak dapat dikeluarkan, maka konsentrasinya dalam darah

arteri bertambah. Hal ini merangsang pusat pernapasan dalam otak unutk

memperbesar kecepatan dan dalamnya pernapasan. Penambahan ventilasi ini

mngeluarkan CO2 dan memungut lebih banyak O2.

Pernapasan jaringan atau pernapasan interna. Darah yang telah menjenuhkan

hemoglobinnya dengan oksigen (oksihemoglobin) megintari seluruh tubuh dan

akhirnya mencapai kapiler, di mana darah bergerak sangat lambat. Sel jaringan

memungut oksigen dari hemoglobin untuk memungkinkan oksigen berlangsung,

dan darah menerima, sebagai gantinya, yaitu karbon dioksida.

Perubahan – perubahan berikut terjadi pada komposisi udara dalam alveoli, yang

disebabkan pernapasan eksterna dan pernapasan interna atau pernapasan jarigan.

Udara (atmosfer) yang di hirup:

9

1) Nitrogen: 79 %

2) Oksigen: 20 %

3) Karbon dioksida: 0-0,4 %

Udara yang masuk alveoli mempunyai suhu dan kelembapan atmosfer. Udara

yang diembuskan:

1) Nitrogen: 79 %

2) Oksigen: 16 %

3) Karbon dioksida: 4-0,4 %

Daya muat udara oleh paru-paru. Besar daya muat udara oleh paru–paru ialah

4.500 ml sampai 5000 ml atau 41/2 sampai 5 literudara. Hanya sebagian kecil dari

udara ini, kira-kira 1/10nya atau 500 ml adalah udara pasang surut (tidal air), yaitu

yang di hirup masuk dan diembuskan keluar pada pernapasan biasa dengan

tenang.

Volume udara yang dapat di capai masuk dan keluar paru-paru pada

penarikan napas paling kuat disebut kapasitas vital paru-paru. Diukurnya dengan

alat spirometer. Pada seoranng laki-laki, normal 4-5 liter dan pada seorang

perempuan, 3-4 liter. Kapasitas itu berkurang pada penyakit  paru-paru, penyakit

jantung (yang menimbulkan kongesti paru-paru) dan kelemahan otot pernapasan.

2. Fisiologi Alat Pernapasan.

a. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga

hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar

sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi

menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat

juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang

masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah

yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.Di sebelah belakang rongga

hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang yang disebut choanae.

Pada permukaan rongga hidung terdapat rambut-rambut halus dan selaput

lendir yang berfungsi untuk menyaring udara yang masuk ke dalam rongga

hidung.

10

b. Faring (Tenggorokan)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2

saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran

pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.

Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya

pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita

suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran

pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka.

Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas,

dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan

kesehatan.

Fungsi utama faring adalah menyediakan saluran bagi udara yang keluar

masuk dan juga sebagi jalan makanan dan minuman yang ditelan, faring juga

menyediakan ruang dengung(resonansi) untuk suara percakapan.

c. Batang Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di

leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku,

dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-

silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran

pernapasan.

Batang tenggorok (trakea) terletak di sebelah depan kerongkongan. Di dalam

rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua cabang tenggorok

(bronkus). Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi

saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berupa gelembung

kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus).

d. Pangkal Tenggorokan (laring)

Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh tulang rawan. Laring

berada diantara orofaring dan trakea, didepan lariofaring. Salah satu tulang rawan

pada laring disebut epiglotis. Epiglotis terletak di ujung bagian pangkal laring.

Laring diselaputi oleh membrane mukosa yang terdiri dari epitel berlapis pipih

yang cukup tebal sehingga kuat untuk menahan getaran-getaran suara pada laring.

11

Fungsi utama laring adalah menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar

masuknya udara.

Pangkal tenggorok disusun oleh beberapa tulang rawan yang membentuk

jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis).

Pada waktu menelan makanan, katup tersebut menutup pangkal tenggorok dan

pada waktu bernapas katu membuka. Pada pangkal tenggorok terdapat selaput

suara yang akan bergetar bila ada udara dari paru-paru, misalnya pada waktu kita

bicara.

e. Cabang Batang Tenggorokan (Bronkus)

Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan

dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya

tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih

besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus

bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

Batang tenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus sebelah

kiri dan sebelah kanan. Kedua bronkus menuju paru-paru, bronkus bercabang lagi

menjadi bronkiolus. Bronkus sebelah kanan(bronkus primer) bercabang menjadi

tiga bronkus lobaris (bronkus sekunder), sedangkan bronkus sebelah kiri

bercabang menjadi dua bronkiolus. Cabang-cabang yang paling kecil masuk ke

dalam gelembung paru-paru atau alveolus. Dinding alveolus mengandung kapiler

darah, melalui kapiler-kapiler darah dalam alveolus inilah oksigen dan udara

berdifusi ke dalam darah. Fungsi utama bronkus adalah menyediakan jalan bagi

udara yang masuk dan keluar paru-paru.

f. Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping

dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang

berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster)

yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2

lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput

bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura

visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan

tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis). Paru-paru tersusun oleh

12

bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Bronkiolus tidak

mempunyai tulang rawan,tetapi ronga bronkus masih bersilia dan dibagian

ujungnya mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Setiap bronkiolus

terminalis bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus respirasi, kemudian menjadi

duktus alveolaris.Pada dinding duktus alveolaris mangandung gelembung-

gelembung yang disebut alveolus.

a. Kapasitas Paru-Paru

Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa

disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang

dewasa lebih kurang 500 ml. Volume udara tidal orang dewasa pada pernapasan

biasa kira-kira 500 ml.  ketika menarik napas dalam-dalam maka volume udara

yang dapat kita tarik mencapai 1500 ml.  Udara ini dinamakan udara

komplementer. Ketika kita menarik napas sekuat-kuatnya, volume udara yang

dapat diembuskan juga sekitar 1500 ml. Udara ini dinamakan udara suplementer.

Meskipun telah mengeluarkan napas sekuat-kuatnya, tetapi masih ada sisa udara

dalam paru-paru yang volumenya kira-kira 1500 mL. Udara sisa ini dinamakan

udara residu. Jadi, Kapasitas paru-paru total  = kapasitas vital + volume residu

=4500 ml/wanita dan 5500 ml/pria.

b. Pertukaran Gas dalam Alveolus

Oksigen yang diperlukan untuk oksidasi diambil dari udara yang kita hirup

pada waktu kita bernapas. Pada waktu bernapas udara masuk melalu saluran

pernapasan dan akhirnyan masuk ke dalam alveolus. Oksigen yang terdapat dalam

alveolus berdifusi menembus dinding sel alveolus. Akhirnya masuk ke dalam

pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat dalam darah menjadi

oksihemoglobin. Selanjutnya diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh.

Oksigennya dilepaskan ke dalam sel-sel tubuh sehingga oksihemoglobin

kembali menjadi hemoglobin. Karbondioksida yang dihasilkan dari pernapasan

diangkut oleh darah melalui pembuluh darah yang akhirnya sampai pada alveolus

Dari alveolus karbon dioksida dikeluarkan melalui saluran pernapasan pada waktu

kita mengeluarkan napas. Dengan demikian dalam alveolus terjadi pertukaran gas

yaitu oksigen masuk dan karnbondioksida keluar.

13

C. Proses Respirasi

1. Proses Inspirasi Dan Ekspirasi

a. Mekanisme Pernapasan

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam

keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan

saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat

dibedakan atas dua jenis, yaitu pernapasan luar dan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam

alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah

pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan

udara dalam rongga dada dengan tekanan udara diluar tubuh. Jika tekanan di luar

rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya apabila tekanan

dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukan udara (inspirasi)

dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas

dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan

pernapasan perut terjadi secara bersamaan.

1) Pernapasan dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk.

Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

a) Fase inspirasi.

Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada

membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada

tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk

b) Fase ekspirasi.

Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke

posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada

menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih

besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon

dioksida keluar.

14

Gambar 8. Pernapasan Dada

2) Pernapasan perut

Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan

aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dada.

Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni :

a) Fase Inspirasi.

Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar,

akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar

masuk.

b) Fase Ekspirasi.

Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke

posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi

lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.

Beberapa fungsi pernafasan antara lain adalah:

(1) Mengambil oksigen yang kemudian dabawa oleh darah keseluruh tubuh.

(2) Mengeluarkan karbondioksida yang terjadi sebagai sisa dari pembakaran

pernafasan kemudian dibawa oleh darah ke paru-paru untuk di buang ke luar

tubuh.

Gambar 9. Pernapasan Perut

15

b. Inspirasi

Tepatnya proses inspirasi adalah sebagai berikut diafragma berkontraksi,

bergerak ke arah bawah, dan mengembangkan rongga dada dari atas ke bawah.

Otot-otot interkosta eksternal menarik iga ke atas dan ke luar, yang

mengembangkan rongga dada ke arah samping kiri dan kanan serta ke depan dan

ke belakang.

Dengan mengembangnya rongga dada, pleura parietal ikut mengembang.

Tekanan intrapleura menjadi makin negatif karena terbentuk isapan singkat antara

membran pleura. Perlekatan yang diciptakan oleh cairan serosa, memungkinkan

pleura viseral untuk mengembang juga, dan hal ini juga mengembangkan paru-

paru.

     Dengan mengembangnya paru-paru, tekanan intrapulmonal turun di bawah

tekanan atmosfir, dan udara memasuki hidung dan terus mengalir melalui saluran

pernapasan sampai ke alveoli. Masuknya udara terus berlanjut sampai tekanan

intrapulmonal sama dengan tekanan atmosfir; ini merupakan inhalasi normal.

Tentu saja inhalasi dapat dilanjutkan lewat dari normal, yang disebut sebagai

napas dalam. Pada napas dalam diperlukan kontraksi yang lebih kuat dari otot-otot

pernapasan untuk lebih mengembangkan paru-paru, sehingga memungkinkan

masuknya udara lebih banyak.

Otot-otot inspirasi memperbesar rongga toraks dan meningkatkan volumenya

dimana otot-otot yang berkontraksi adalah :

1) Diafragma, yaitu otot berbentuk kubah yang jika sedang rileks akan memipih

saat berkontraksi dan memperbesar rongga toraks kearah inferior.

2)  Otot intrerkostal eksternal mengangkat iga keatas dan kedepan saat

berkontraksi sehingga memperbesar rongga toraks kearah anterior dan superior.

3)  Dalam pernafasan aktif atau pernafasan dalam, otot-otot sternokleidomastoid,

pektoralis mayor, serratus-anterior, dan otot skalena juga akan memperbesar

rongga toraks.

c.  Ekspirasi

Ekspirasi atau yang juga disebut ekshalasi dimulai ketika diafragma dan otot-

otot interkosta rileks. Karena rongga dada menjadi lebih sempit, paru-paru

16

terdesak, dan jaringan ikat elastiknya yang meregang selama inhalasi, mengerut

dan juga mendesak alveoli. Dengan meningkatnya tekanan intrapulmonal di atas

tekanan atmosfir, udara didorong ke luar paru-

paru sampai kedua tekanan sama kembali.

Perhatikan bahwa inhalasi merupakan proses yang aktif yang memerlukan

kontraksi otot, tetapi ekshalasi yang normal adalah proses yang pasif, bergantung

pada besarnya regangan pada elastisitas normal paru-paru yang sehat. Dengan

kata lain, dalam kondisi yang normal kita harus mengeluarkan energi untuk

inhalasi tetapi tidak untuk ekshalasi.

Namun begitu kita juga dapat mengalami ekshalasi diluar batas normal, seperti

ketika sedang berbicara, bernyanyi, atau meniup balon. Ekshalasi yang demikian

adalah proses aktif yang membutuhkan kontraksi otot-otot lain.

Otot-otot ekspirasi menurunkan volume rongga toraks. Ekspirasi pada

pernafasan yang tenang dipengaruhi oleh relaksasi otot dan disebut proses pasif.

Pada ekspirasi dalam, otot interkostal internal menarik kerangka iga ke bawah dan

otot abdomen berkontraksi sehingga mendorong isi  abdomen menekan

diafragma.

Kepatenan Ventilasi tergantung pada empat faktor :

1) Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan nafas akan

menghalangi masuk dan keluarnya dari dan ke paru-paru.

2) Adekuatnya system syaraf pusat dan pusat pernafasan.

3) Adekuatnya pengembangan dan pengempesan paru-paru.

4) Kemampuan oto-otot pernafasan seperti diafpragma, eksternal interkosa,

internal interkosa, otot abdominal.

Ventilasi paru mengacu kepada pergerakan udara dari atmosfir masuk dan

keluar paru. Ventilasi berlangsung secara bulk flow.Bulk flow adalah perpindahan

atau pergerakan gas atau cairan dari tekanan tinggi ke rendah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ventilasi antara lain :

1) Tekanan

2) Resistensi bronkus

3) Persyarafan bronkus

17

2. Pernafasan Eksternal dan Internal

Bentuk dari pernafasan secara garis besar dibagi menjadi 2 bagian yaitu:

a. Proses Pernafasan pulmonal atau paru-paru (external)

Pernafasan external adalah pertukaran gas oksigen dan karbondioksida. Pada

pernafasan melalui paru-paru atau penafasan externa, oksigen didapatkan melalui

hidung dan mulut, pada waktu bernafas oksigen mesul melalui trachea dan pipa

bronchial ke alveoli dan berhubungan erat dengan darah di kapiler pulmonalis.

Hanya satu lapis membrane, yaitu membrane alveoli-kapiler, memisahkan oksigen

dan darah oksigen menembus membrane ini dan dipungut oleh hemoglobin sel

darah merah di bawa ke jantung. Dari sini di pompa di dalam arteri ke seluruh

bagian tubuh. Didalam paru-paru karbon dioksida merupakan hasil buangan yag

menembus membrane alveoli. Dari kapiler darah dikeluarkan melalui pipa

bronkus berakhir sampai pada mulut dan hidung.

Darah meninggalkan paru-paru pada tekanan oksigen 100 mmHg dan pada

tingkat hemoglobinnya 95% jenuh oksigen. Empat proses berhubungan dengan

pernafasan paru-paru atau pernafasan externa :

1)   Ventilisasi pulmorter, atau gerak pernafasan yang menukar udara dalam

alveoli dengan udara luar.

2) Arus darah melalui paru-paru, darah mengandung oksigen masuk ke seluruh

tubuh, karbondioksida dari seluruh tubuh masuk ke paru-paru.

3)  Distribusi arus udar dan arus darah sedemikian sehingga jumlah tepat dari

setiapnya dapat mencapai semua bagian tubuh.

4) Difusi gas yang menembusi membrane pemmisah alveoli dan kapiler.

Karbondioksida lebih mudah berdifusi dapi pada oksigen.

Semua proses ini diatur sedemikian sehingga darah yang meninggalkan paru-

paru menerima jumlah tepat CO2 dan O2. Pada waktu gerak badan lebih banyak,

darah dating ke paru-paru membawa terlalu banyak CO2 dan terlampau sedikit O2,

jumlah CO2 tidak dapat di keluarkan, maka konsentrasinya dalam darah arteri

bertambah. Hal ini merangsang pusat pernafasan dalam otak untuk memperbesar

dan didalam pernafasan.penambahan fentilasi yang dengan demikian terjadi

mengeluarkan CO2 dan memungut lebih benyak O2.

18

b. Proses pernafasan Jaringan (internal)

Darah yang telah dijernihkan hemoglobinnya dengan oksigen

(oxihemoglobin), mengitari seluruh tubuh dan akhirnya mencapai kapiler, dimana

darah bergerak sangat lambat. Sel jaringan memungut oksigen dari hemoglobin

untuk memungkinkan sel melakukan oksidasi pernafasan, sebagai gantunya hasil

dari oksidasi yaitu karbondioksida.

Perubahan-parubahan berikut terjadi dalam komposisi udara dalam olveoli,

yang disebabkan pernafasan externa dan interna.

1) Udara yang di hirup: Nitrogen (79%), Oksigen (20%), karbondioksida (0-

0,4%). Udara yang masuk ke alveoli mempunyai suhu dan kelembaban atmosfer.

2) Udara yang dihembuskan: Nitrogen(79%), Oksigen(16%), karbondoiksida

( 4-0.4%).

3. Transport Gas Pernapasan

Transport gas pernapasan terbagi menjadi : Ventilasi, Difusi, transportasi, dan

perfusi.

a. Ventilasi paru

Ventilasi merupakan proses untuk menggerakan gas ke dalam dan keluar

paru-paru.Ventilasi membutuhkan koordinasi otot paru dan thoraks yang elastis

dan pernapasan yang utuh. Otot pernapasan inspirasi utama adalah diafragma.

Diafragma dipersarafi oleh saraf frenik yang keluar dari medulla spinalis pada

vertebra servical keempat. Perpindahan O2 di atmosfer ke alveoli, dari alveoli CO2

kembali ke atmosfer.

Faktor yang mempengaruhi proses oksigenasi dalam sel adalah :

1) Tekanan O2 atmosfer

2) Jalan nafas

3) Daya kembang toraks dan paru

4) Pusat nafas (Medula oblongata) yaitu kemampuan untuk merangsang CO2

dalam darah

b. Difusi gas

Difusi merupakan gerakan molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi

yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Difusi gas pernapasan terjadi

19

di membran kapiler alveolar dan kecepatan difusi dapat dipengaruhi oleh

ketebalan membran. Peningkatan ketebalan membrane merintangi proses

kecepatan difusi karena hal tersebut membuat gas memerlukan waktu lebih lama

untuk melewati membrane tersebut. Klien yang mengalami edema pulmonar, atau

efusi pulmonar. Membrane memiliki ketebalan membrane alveolar kapiler yang

meningkat akan mengakibatkan proses difusi yang lambat, pertukaran gas

pernapasan yang lambat dan menganggu proses pengiriman oksigen ke jaringan.

Daerah permukaan membran dapat mengalami perubahan sebagai akibat suatu

penyakit kronik, penyakit akut, atau proses pembedahan. Apabila alveoli yang

berfungsi lebih sedikit maka darah permukaan menjadi berkurang O2 alveoli

berpindah ke kapiler paru, CO2 kapiler paru berpindah ke alveoli.

Faktor yang mempengaruhi difusi:

1) Luas permukaan paru

2) Tebal membrane respirasi

3) Jumlah kadar Hb

4) Perbedaan tekanan dan konsentrasi gas

5) Waktu difusi

6) Afinitas gas

c. Transportasi gas

Gas pernapasan mengalami pertukaran di alveoli dan kapiler jaringan tubuh.

Oksigen ditransfer dari paru- paru alveoli dan kapiler jaringan tubuh. Oksigen

ditransfer dari paru- paru ke darah dan karbon dioksida ditransfer dari darah ke

alveoli untuk dikeluarkan sebagai produk sampah. Pada tingkat jarinagn, oksigen

ditransfer dari darah ke jaringan, dan karbon dioksida ditransfer dari jaringan ke

darah untuk kembali ke alveoli dan dikeluarkan. Transfer ini bergantung pada

proses difusi.

1) Transpor O2

Sistem transportasi oksigen terdiri dari system paru dan sitem

kardiovaskular.  Proses pengantaran ini tergantung pada jumlah oksigen yang

masuk ke paru-paru (ventilasi), aliran darah ke paru-paru dan jaringan (perfusi),

kecepatan divusi dan kapasitas membawa oksigen. Kapasitas darah untuk

membawa oksigen dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang larut dalam plasma

20

darah, jumlah hemoglobin dan kecendrungan hemoglobin untuk berikatan dengan

oksigen (Ahrens, 1990).

Jumlah oksigen yang larut dalam plasma relatif kecil, yakni hanya sekitar 3%.

Sebagian besar oksigen ditransportasi oleh hemoglobin. Hemoglobin berfungsi

sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida. Molekul

hemoglobin dicampur dengan oksigen untuk membentuk oksi hemoglobin.

Pembentukan oksi hemoglobin dengan mudah berbalik (revesibel), sehingga

memungkinkan hemoglobin dan oksigen berpisah, membuat oksigen menjadi

bebas. Sehingga oksigen ini bisa nasuk kedalam jaringan.

2) Transpor CO2

Karbon dioksida berdifusi ke dalam sel-sel darah merah dan dengan

cepat di hidrasi menjadi asam karbonat (H2CO3) akibat adanya anhidrasi

karbonat. Asam karbonat  kemudian berpisah menjadi ion hydrogen (H+ )dan ion

bikarbonat (HCO3-) berdifusi dalam plasma. Selain itu beberapa karbon dioksida

yang ada dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok asam amino

membentuk senyawa karbamino. Reaksi ini dapat bereaksi dengan

cepat tanpa adanya enzim. Hemoglobin yang berkurang (deoksihemoglobin) dapat

bersenyawa dengan karbon dioksidan dengan mudah dari pada oksihemoglobin

dengan demikian darah vena mentransportasi sebagian besar karbondioksida.

d. Perfusi

Perfusi pulmonal adalah aliran darah aktual melalui sirkulasi pulmonal

O2 diangkut dlm darah;  dalam eritrosit bergabung dengan Hb (oksi Hb) /

Oksihaemoglobin (98,5%)  dalam plasma sebagai O2 yang larut dalam plasma

(1,5%) Fungsi paru, yang mencerminkan mekanisme ventilasi disebut volume

paru dan kapasitas paru. Volume paru dibagi menjadi :

1) volume tidal (TV) volume udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali

bernafas.

2) Volume cadangan inspirasi (IRV) , volume udara maksimal yang dapat

dihirup setelah inhalasi normal.

3) Volume Cadangan Ekspirasi (ERV), volume udara maksimal yang dapat

dihembuskan dengan kuat setelah exhalasi normal.

21

4) Volume residual (RV) volume udara yang tersisa dalam paru-paru setelah

ekhalasi maksimal.

Kapasitas Paru :

1) Kapasitas vital (VC), volume udara maksimal dari poin inspirasi maksimal.

2) Kapasitas inspirasi (IC) Volume udara maksimal yg dihirup setelah ekspirasi

normal.

3) Kapasitas residual fungsiunal (FRC), volume udara yang tersisa dalam paru-

paru setelah ekspirasi normal.

4) Kapasitas total paru (TLC) volume udara dalam paru setelah inspirasi

maksimal.

D. Kelainan dan Penyakit Pada Sistem Pernapsan

1. Asfiksi

Merupakan terganggunya pengangkutan oksigen ke sel-sel dalam tubuh. Asfiksi

dapat terjadi di paru-paru, pembuluh darah, jaringan tubuh. Afiksi dapat

disebabkan oleh alveolus yang terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit,

maupun dari gas karbon monoksida.

2. TBC (Tuberkulosis)

TBC biasanya disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis yang biasanya

terjadi di bagian atas paru-paru. Gejala pada penderita TBC antara lain: kelelahan,

kehilangan berat badan, dan berkeringat pada malam hari. Gejala pada infeksi

yang lebih buruk antara lain dada sakit, batuk dengan mengeluarkan dahak atau

darah, serta napas pendek. Penderita TBC dapat diobati dengan pengobatan secara

teratur selama 6-12 bulan. Penyakit TBC ini merupakan penyakit menular.

3. Bronkitis

Bronkitis adalah peredangan pada bronkus atau bronkiolus. Gejalanya adalah

batuk-batuk, demam, dan sakit pada bagian dada. Penyakit ini disebabkan oleh

virus, bakteri, merokok, menghirup bahan kimi pencemar, atau debu. Penyebab-

penyebab ini akan mengiritasi silia sehingga akan terhenti fungsinya. Akibatnya

kotoran akan menumpuk di bronkus atau bronkiolus dan iritasi semakin meluas

sehingga menyebabkan keluarnya lendir (mukus) secara berlebih.

22

4. Tonsilitis

Tonsilitis adalah peradangan pada tonsil. Gejalanya yaitu sakit tenggorokan, sulit

menelan, dan demam. Tonsilitis disebabkan oleh bakteri atau virus. Tonsilitis

yang di sebabkan oleh bakteri dapat diobati dengan antibiotik, sedangkan yang di

sebabkan oleh virus dapat diatasi dengan perawatan pasien.

5. Sinusitis

Sinusitis adalah peradangan ronda hidung bagian atas. Gejalanya sinusitis adalah

sakit kepala, rasa sakit di bagian wajah, demam, keluar ingus bening, rasa sesak di

rongga hidung, tenggorokan sakit, dan batuk. Penyebab sinusitis adalah karena

adanya hambatan rongga hidung yang menyebabkan ingus tidak keluar dari

hidung. Sinusitis dapat diatasi dengan pemberian antibiotik dari dokter.

6. SARS  (Severe Acute Respiratory Syndrome)

SARS adalah penyakit saluran pernapasan akut yang disebabkan oleh virus.

Gejalanya adalah sakit kepala, demam tinggi (lebih dari 38 derajat celsius), batuk-

batuk, susah bernapas, tenggorokan gatal, lesu, dan nyeri tubuh. SARS

disebabkan oleh virus yang disebut SARS-associated coronavirus. Penakit ini

merupakan penyakit menular .

7. Asma

Asma merupakan peradangan pada saluran pernapasan yang menyebabkan

pembengkakan dan penyempitan saluran pernapasan dan beraikbat penderita

sukar bernapas, terasa sesak di dada, dan batuk-batuk. Asma dapat disebabkan

oleh alergi terhadap suatu benda , asap tembakau, pikiran, atau keturunan.

Pengobatan asma dapat dilakukan dengan obat yang dihirup, tablet, atau obat

berbentuk cair.

8. Kanker Paru-Paru

Kanker paru-paru adalah kanker yang terjadi pada paru-paru. Waktu yang

dibutuhkan oleh satu sel untuk menjadi kanker adalah 10 sampai 40 tahun. Gejala-

gejalanya adalah batuk, napas pendek, dahak berdarah, sakit dada. 80% penderita

kanker disebabkan oleh asap rokok. Penderita kanker dapat diatasi dengan

operasi, terapi radiasi, dan kemoterapi. Pendegahan kanker paru-paru dilakukan

dengan menghindari bahan-bahan karsinogen, tetapi yang terpenting adalah asap

rokok.

23

24