Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Disusun oleh :

1. Thya Fitriani 102012398

2. Sigit Deswanto 102013258

3. Tresy Kalawa 102013276

4. Herlin Indah Bangalino 102014022

5. Aldesy Yustika Indriani 102014076

6. Louis Hendri 102014097

7. Hersi Khansa Alifah 102014164

8. Alexander Yosua Santoso 102014179

9. Nur Amira Amalina Mohammad Zulkifli 102014228

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510

Alamat korespondensi email: kelompok_pbla2@yahoo.com

Abstrak

Sistem pernapasan berperan dalam menyediakan oksigen yang diambil dari atmosfer dan

mengeluarkan karbon dioksida dari sel-sel tubuh menuju udara bebas. Struktur yang membentuk

sistem pernapasan dapat dibedakan menjadi struktur utama dan struktur pelengkap. Yang termasuk

struktur utama sistem pernapasan adalah saluran udara pernapasan, terdiri dari jalan napas dan saluran

napas, serta paru (parenkim paru). Proses respirasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara

antara rongga pleura dan paru. Proses pergerakan gas ke dalam dan ke luar paru dipengaruhi oleh

tekanan dan volume. Gangguan sistem pernapasan pada manusia bisa terjadi karena gangguan

mekanisme pernapasan dan kelainan struktur pernapasan.

Kata kunci: inspirasi, ekspirasi, tekanan intra-alveolus

Abstract

The respiratory system plays a role in providing oxygen taken from the atmosphere and remove

carbon dioxide from body cells into the air. Structures that make up the respiratory system can be

divided into the main structure and supplementary structure. Which includes the main structure of the

respiratory system are the respiratory airways, consisting of airway and respiratory tract, and

pulmonary (lung parenchyma). The process of respiration occurs because of differences in air

pressure between the pleural cavity and lungs. The movement of gas into and out of the lungs is

affected by pressure and volume. Respiratory system disorders in humans could occur due to

interference respiratory mechanism and structural abnormalities of breathing.

Keywords: inspiration, expiration, intra-alveolar pressure

Pendahuluan

Proses bernapas berlangsung dalam beberapa langkah dan berlangsung dengan

dukungan sistem saraf pusat dan sistem kardiovaskular. Pada dasarnya sistem pernapasan

terdiri atas rangkaian saluran udara yang menghantarkan udara luar agar dapat bersentuhan

dengan membran kapiler alveoli yang memisahkan antara sistem pernapasan dan sistem

kardiovaskular. Setiap makhluk hidup termasuk manusia perlu bernapas untuk kelanjutan

hidupnya. Dengan bernapas, manusia memperoleh oksigen yang berguna bagi tubunya dan

membuang karbon dioksida yang dihasilkan dari dalam tubuhnya. Sistem pernapasan

sendiri terdiri dari hidung, faring, laring, trachea, bronkus, bronkiolus,

bronkiolus terminalis, bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan

alveoli. Gangguan sistem pernapasan pada manusia bisa terjadi karena

gangguan mekanisme pernapasan dan kelainan struktur pernapasan.

Struktur Makroskopis dan Mikroskopis Sistem Pernapasan

Struktur yang membentuk sistem pernapasan dapat dibedakan menjadi struktur utama

dan struktur pelengkap. Yang termasuk struktur utama sistem pernapasan adalah saluran

udara pernapasan, terdiri dari jalan napas dan saluran napas, serta paru (parenkim paru).

Nares, hidung bagian luar (external nose), hidung bagian dalam (internal nose), sinus

paranasal, faring, dan laring disebut sebagai jalan napas. Semuanya termasuk dalam cakupan

bidang Telinga Hidung Tenggorokan (THT) dan tidak dibahas di dalam pulmonologi tetapi

dapat saja terkait jika membicarakan respirologi, sedangkan saluran napas adalah trakea,

bronki dan bronkioli (keduanya dibahas dalam pulmonologi). Yang di maksud dengan

parenkim paru adalah organ berupa kumpulan kelompok alveoli yang mengelilingi cabang-

cabang pohon bronkus. Paru kanan terdiri dari tiga bagian, yaitu lobus atas kanan, lobus

tengah kanan, dan lobus bawah kanan. Setiap lobus mempunyai bronkus lobusnya masing-

masing. Paru kiri mempunyai dua lobus, yaitu lobus atas kiri dan lobus bawah kiri. Struktur

pelengkap adalah dinding dada yang terdiri dari iga dan otot, otot abdomen, dan otot-otot

lain, diafragma, serta pleura. 1

a. Struktur pelengkap

- Dinding dada atau dinding toraks, dibentuk oleh tulang, otot, serta kulit.

- Tulang pembentuk rongga dada terdiri atas tulang iga (12 buah), vertebra torakalis (12

buah), sternum (1 buah), clavicula (2 buah) dan scapula (2 buah).

- Otot pembatas rongga dada :

+ Otot ekstremitas superior terdiri atas m.pectoralis mayor, m.pectoralis minor,

m.serratus anterior, dan m.subclavius.

+ Otot anterolateral abdominal terdiri atas m.abdominal oblikus eksternus, m.rectus

abdominis.

+ Otot toraks intrinsik terdiri atas m.intercostalis eksterna, m.intercostalis interna,

m.sternalis, dan m.toraksis transversus.

- Otot-otot pernapasan, dibedakan menjadi otot untuk inspirasi mencakup otot inspirasi

utama dan tambahan, serta otot untuk ekspirasi tambahan.

+ Otot inspirasi utama (principal), yaitu m.intercostalis eksterna, m.interkartilaginus

parasternal dan otot diafragma.

+ Otot inspirasi tambahan (accessory respiratory muscle) yang sering juga disebut

sebagai otot bantu napas yaitu m.sternokleidomastoideus, m.scalenus anterior,

m.scalenus medius dan m.scalenus posterior.

+ Saat napas biasa (quiet breathing), untuk ekspirasi tidak diperlukan kegiatan otot,

cukup dengan daya elastis paru saja udara di dalam paru akan keluar saat ekspirasi.

Namun, ketika ada serangan asma, sering diperlukan active breathing; dalam keadaan

ini, untuk ekspirasi diperlukan kontribusi kerja otot, yaitu m.intercostalis interna,

m.interkartilaginus parasternal, m.rectus abdominis, m.oblikus abdominis eksternus.

Otot-otot untuk ekspirasi juga berperan untuk mengatur pernapasan saat berbicara,

menyanyi, batuk, bersin dan untuk mengedan saat buang air besar serta saat bersalin.

- Diafragma adalah suatu septum berupa jaringan muskulotendineus yang memisahkan

rongga toraks dengan rongga abdomen. Dengan demikian, diafragma menjadi dasar

dari rongga toraks. Ada tiga aperture pada diafragma, yaitu:

+ hiatus aortikus yang dilalui oleh aorta desenden, vena azigos, dan duktus torasikus

+ hiatus osofageus yang dilalui oleh esofagus

+ aperture yang satu lagi dilalui oleh vena kava inferior

- Pleura, dibentuk oleh jaringan yang berasal dari mesodermal. Pembungkus ini dapat

dibedakan menjadi pleura viseralis yang melapisi paru dan pleura parietalis yang

melapisi dinding dalam hemitoraks. Di antara kedua pleura tadi, terbentuk ruang yang

disebut “rongga” pleura yang sebenarnya tidak berupa rongga tetapi merupakan ruang

potensial. Pada keadaan normal, “rongga” pleura berisi cairan pleura dalam jumlah

yang sangat sedikit (0,1-0,2 mL/kg.BB), jadi hanya berupa lapisan cairan pleura

(film) setebal 10-20 µm yang menyelaputi kedua belah pleura. Meskipun sangat tipis,

cairan ini telah dapat memisahkan lapisan pleura viseralis dengan pleura parietalis

agar tidak saling bersinggungan atau berlengketan.1

b. Struktur utama

1. Saluran pernapasan bagian atas terdiri atas:

- Lubang hidung (cavum nasalis). Hidung dibentuk oleh sebagian kecil tulang sejati,

serta sisanya terdiri atas kartilago dan jarigan ikat (connective tissue). Bagian dalam

hidung merupakan suatu lubang yang dipisahkan menjadi lubang kiri dan kanan oleh

sekat (septum). Rongga hidung mengandung rambut (fimbriae) yang berfungsi

sebagai penyaring (filter) kasar terhadap benda asing yang masuk. Pada permukaan

(mukosa) hidung terdapat epitel bersilia yang mengandung sel goblet. Sel tersebut

mengeluarkan lendir sehingga dapat menangkap benda asing yang masuk ke dalam

saluran pernapasan. Kita dapat mencium aroma karena di dalam lubang hidung

terdapat reseptor. Reseptor bau terletak pada cribriform plate, di dalamnya terdapat

ujung dari saraf kranial I (Nervous Olfactorius). Fungsi hidung sebagai pelindung dan

penyaring dilakukan oleh vibrissae, lapisan lender, dan enzim lisozim. Vibrissa adalah

rambut pada vestibulum nasi yang bertugas sebagai penyaring debu dan kotoran

(partikel berukuran besar). Debu-debu kecil dan kotoran (partikel kecil) yang masih

dapat melewati vibrissae akan melekat pada lapisan lender dan selanjutnya

dikeluarkan oleh reflex bersin. Jika dalam udara masih terdapat bakteri (partikel

sangat kecil), maka enzim lisozim yang menghancurkannya.1,2

- Sinus paranasalis, daerah yang terbuka pada tulang kepala. Dinamakan sesuai dengan

tulang tempat dia berada yaitu sinus frontalis, sinus ethmoidalis, sinus sphenoidalis,

dan sinus maxillaris. Sinus berfungsi untuk membantu menghangatkan dan

humidifikasi, meringankan berat tulang tengkorak, dan mengatur bunyi suara manusia

dengan ruang resonansi.

- Faring merupakan pipa berotot berbentuk cerobong (13 cm) yang letaknya bermula

dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan esofagus pada ketinggian

tulang rawan (kartilago) krikoid. Faring digunakan pada saat “digestion” (menelan)

seperti pada saat bernapas. Berdasarkan letaknya faring dibagi menjadi tiga yaitu

+ di belakang hidung (naso-faring), terdapat pada superior di area yang terdapat epitel

bersilia (pseudo stratified) dan tonsil (adenoid), serta merupakan muara tube

eustachius. Adenoid atau faringeal tonsil berada di langit-langit nasofaring.

Tenggorokan dikelilingi oleh tonsil, adenoid, dan jaringan limfoid lainnya. Struktur

tersebut penting sebagai rantai nodus limfatikus untuk menjaga tubuh dari invasi

organisme yang masuk ke hidung dan tenggorokan.

+ belakang mulut (oro-faring), berfungsi untuk menampung udara dari naso faring

dan makanan dari mulut. Pada bagian ini terdapat tonsili palatina (posterior) dan

tonsili lingualis (dasar lidah).

+ belakang laring (laringo-faring), bagian terbawah faring yang berhubungan dengan

esofagus dan pita suara (vocal cord) yang berada dalam trakhea. Laringo-faring

berfungsi pada saat proses menelan dan respirasi.

- Laring, sering disebut dengan ‘voice box’ dibentuk oleh struktur epithelium-lined

yang berhubungan dengan faring (di atas) dan trachea (di bawah). Laring terletak di

anterior tulang belakang (vertebrae) ke-4 dan ke-6. Bagian atas dari esofagus berada

di posterior laring. Fungsi laring adalah untuk pembentukan suara, sebagai proteksi

jalan napas bawah dari benda asing dan untuk memfasilitasi proses terjadinya batuk.

Laring terdiri atas:

+ Epiglotis: katup kartilago yang menutup dan membuka selama menelan

+ Glotis: lubang antara pita suara dan laring.

+Kartilago tiroid: kartilago yang terbesar pada trakhea, terdapat bagian yang

membentuk jakun (Adam’s apple)

+Kartilago krikoid : cincin kartilago yang utuh di laring (terletak di bawah kartilago

tiroid)

+Kartilago aritenoid: digunakan pada pergerakan pita suara bersama dengan kartilago

tiroid.

+Pita suara: sebuah ligament yang dikontrol oleh pergerakan otot yang menghasilkan

suara dan menempel pada lumen laring.2,3

2. Saluran pernapasan bagian bawah terdiri atas:

- Trakhea, perpanjangan dari laring pada ketinggian tulang vertebrae torakal ke-7 yang

bercabang menjadi dua bronchus. Ujung cabang trachea disebut carina. Trakhea

bersifat sangat fleksibel,berotot dan memiliki panjang 12 cm dengan cincin kartilago

berbentuk huruf C. Pada cincin tersebut terdapat epitel bersilia tegak (pseudostratified

ciliated columnar epithelium) yang mengandung banyak sel goblet yang

mensekresikan lender (mucus).

- Bronkhus dan Bronkhiolus. Cabang bronkhus kanan lebih pendek lebih lebar, dan

cenderung lebih vertikal daripada cabang yang kiri. Hal tersebut menyebabkan benda

asing lebih mudah masuk ke dalam cabang sebelah kanan dari pada cabang bronkhus

sebelah kiri. Segmen dan subsegmen bronkhus bercabang lagi dan berbentuk seperti

ranting masuk ke setiap paru-paru. Bronkhus disusun oleh jaringan kartilago

sedangkan bronkhiolus, yang berakhir di alveoli, tidak mengandung kartilago.Tidak

adanya kartilago menyebabkan bronkhiolus mampu menangkap udara, namun juga

dapat mengalami kolaps. Agar tidak kolaps, alveoli dilengkapi dengan porus/lubang

kecil yang terletak antar alveoli (Kohn pores) yang berfungsi untuh mencegah kolaps

alveoli. Saluran pernapasan mulai dari trakhea sampai bronchus terminalis tidak

mengalami pertukaran gas dan merupakan area yang dinamakan Anatomical Dead

Space. Banyaknya udara yang berada dalam area tersebut adalah sebesar 150 ml.

Awal dari proses pertukaran gas terjadi di bronkhiolus respiratorius.3

Saluran Respiratorius Terminal

a. Alveoli. Parenkim paru-paru merupakan area yang aktif bekerja dari jaringan

paru-paru. Parenkim tersebut mengandung berjuta-juta unit alveolus. Alveoli

merupakan kantong udara yang berukuran sangat kecil, dan merupakan akhir dari

bronkhiolus respiratorius sehingga memungkinkan pertukaran 02 dan CO2. Seluruh

dari unit alveoli (zona respirasi) terdiri atas bronkhiolus respiratorius, duktus

alveolus, dan alveolar sacs (kantong alveolus). Fungsi utama dari unit alveolus

adalah pertukaran O2 dan CO2 di antara kapiler pulmoner dan alveoli.

Diperkirakan terdapat 24 juta alveoli pada bayi yang baru lahir. Seiring dengan

pertambahan usia, jumlah alveoli pun bertambah dan akan mencapai jumlah yang

sama dengan orang dewasa pada usia 8 tahun, yakni 300 juta alveoli. Setiap unit

alveoli menyuplai 9-11 prepulmonari dan pulmonari kapiler.

b. Paru Kanan. Batas anterior paru kanan menuju ke bawah di mulai di belakang

sendi sternoclavicular dan mencapai linea mediana pada ketinggian angulus

sterni.Batas paru ini terus ke bawah melalui belakang sternum pada ketinggian

sendi sternokondralis keenam, di sini batas bawah melengkung ke lateral dan

sedikit ke inferior, memotong iga keenam di linea medioclavicularis dan

memotong iga kedelapan pada linea medioaksilaris. Batas ini kemudian menuju

posterior dan medial pada ketinggian prosesus spinosus vertebra torasik

kesepuluh. Pada keadaan inspirasi, batas inferior kira-kira turun dua iga. Bagian

inferior fisura oblikus paru kanan berakhir di batas bawah paru pada linea

medioclavicularis. Lokasi fisura horizontal pada ketinggian kartilago iga keempat.

c. Paru Kiri. Batas anterior paru kiri hampir sama dengan batas anterior paru kanan,

tetapi pada ketinggian kartilago iga keempat paru kiri berdeviasi ke lateral karena

terdapat jantung. Batas bawah paru kiri lebih inferior dibandingkan paru kanan

karena paru kanan terbatas oleh hepar. Fisura oblikua paru kiri serupa letaknya

dengan paru kanan. Tidak seperti pleura, paru jarang meluas ke inferior. Pleura

parietalis costalis sering bertemu berdempetan dengan pleura parietalis

diafragmatika membentuk sulcus kostofrenikus. Puting susu (nipple) pada laki-

laki biasanya berada pada sela iga keempat kira-kira pada linea medio

clavicularis.1,3

Mekanisme Pernapasan

Pernapasan (respirasi) adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung

oksigen ke dalam tubuh (inspirasi) serta mengeluarkan udara yang mengandung karbon

dioksida sisa oksidasi ke luar tubuh (ekspirasi). Pernapasan terdiri dari empat proses yaitu

1. Ventilasi adalah pertukaran udara keluar masuk paru-paru.

2. Distribusi adalah pembagian udara ke cabang-cabang bronkus.

3. Diffusi adalah peresapan masuknya oksigen dari alveoli ke darah dan pengeluaran

CO2 dari darah ke alveoli.

4. Perfusi adalah aliran darah yang membawa O2 ke jaringan.4

Proses respirasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara rongga pleura dan

paru. Proses pergerakan gas ke dalam dan ke luar paru dipengaruhi oleh tekanan dan

volume.5

Terdapat tiga tekanan yang berbeda yang berperan penting dalam ventilasi.

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

atmosfer pada benda di permukaan bumi.

2. Tekanan intra-alveolus atau tekanan intrapulmonal, adalah tekanan di dalam alveolus.

Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran napas penghantar,

udara cepat mengalir menuruni gradien tekanannya setiap kali tekanan intra-alveolus

berbeda dari tekanan atmosfer; udara terus mengalir hingga kedua tekanan seimbang

(ekuilibrium).

3. Tekanan intrapleura atau tekanan intratoraks adalah tekanan di dalam kantong pleura,

dimana tekanan ini ditimbulkan di luar paru di dalam rongga toraks. Tekanan

intrapleura biasanya lebih rendah daripada tekanan atmosfer, rerata 756 mm Hg saat

istirahat. Tekanan intrapleura tidak menyeimbangkan diri dengan tekanan atmosfer

atau intra-alveolus karena kantong pleura merupakan kantong tertutup tanpa

pembukaan sehingga udara tidak dapat masuk atau keluar meskipun terdapat gradient

tekanan berapapun antara rongga pleura dan atmosfer atau paru.

Karena udara mengalir mengikuti penurunan gradien tekanan, tekanan intra-alveolus

harus lebih kecil daripada tekanan atmosfer agar udara mengalir masuk ke dalam paru

sewaktu inspirasi (menarik napas) dan harus lebih besar daripada tekanan atmosfer agar

udara mengalir keluar paru sewaktu ekspirasi (menghembuskan napas). Sesuai Hukum

Boyle, sewaktu volume gas meningkat, tekanan yang ditimbulkan oleh gas berkurang

secara proporsional. Sebaliknya, tekanan meningkat secara proporsional sewaktu volume

berkurang. Perubahan volume paru, dan karenanya tekanan intra-alveolus, ditimbulkan

secara tak-langsung oleh aktivitas otot pernapasan. Otot-otot pernapasan yang melakukan

gerakan bernapas tidak bekerja langsung pada paru untuk mengubah volumenya. Otot-

otot ini mengubah volume rongga toraks, menyebabkan perubahan serupa pada volume

paru karena dinding toraks dan dinding paru berhubungan melalui daya rekat cairan

intrapleura dan gradien tekanan transmural. Di dinding paru, tekanan intra-alveolus 760

mm Hg mendorong ke luar sementara tekanan intrapleura sebesar 756 mm Hg mendorong

kea rah dalam. Perbedaan tekanan sebesar 4 mm Hg ini membentuk gradien tekanan

transmural yang mendorong ke luar paru, meregangkannya untuk mengisi rongga toraks

yang lebih besar. Di dinding toraks, tekanan atmosfer sebesar 760 mm Hg mendorong ke

arah dalam sementara tekanan intrapleura 756 mm Hg mendorong ke arah luar.

Perbedaan tekanan sebesar 4 mm Hg menghasilkan gradien tekanan transmural yang

mendorong kea rah dalam dan menekan dinding toraks.

a. Inspirasi

Otot yang berkontraksi untuk melakukan inspirasi sewaktu bernapas tenang

adalah diafragma dan otot interkostalis eksternal. Kontraksi otot-otot inspirasi

membuat rongga toraks membesar. Diafragma yang dipersarafi oleh saraf frenikus,

dalam keadaan relaksasi berbentuk kubah yang menonjol ke atas ke dalam rongga

toraks. Ketika berkontraksi, diafragma turun dan memperbesar volume rongga toraks

dengan meningkatkan ukuran vertical (atas-ke-bawah). Selama pernapasan tenag

diafragma menurun sekitar 1 cm selama inspirasi, tetapi selama pernapasan berat,

diafragma dapat menurun sebesar 10 cm. Dinding abdomen, jika melemas, menonjol

keluar sewaktu inspirasi karena diafragma yang turun menekan isi abdomen ke bawah

dan ke depan. Tujuh puluh lima persen pembesaran rongga toraks sewaktu bernapas

tenang dilakukan oleh kontraksi diafragma. Otot interkostaslis eksternal terletak di

atas otot interkostalis internal. Kontraksi otot interkostalis eksternal, yang serat-

seratnya berjalan ke bawah dan depan antara dua iga yang berdekatan, memperbesar

rongga toraks dalam dimensi lateral (sisi-ke-sisi) dan anteroposterior. Ketika

berkontraksi otot interkostalis eksternal mengangkat iga dan selanjutnya sternum ke

atas dan depan. Saraf interkostalis mengaktifkan otot-otot interkostalis ini selama

respirasi.

Sewaktu rongga toraks membesar selama inspirasi akibat kontraksi diafragma, paru

juga dipaksa mengembang untuk mengisi rongga toraks yang lebih besar. Sewaktu paru

membesar, tekanan intra-alveolus turun karena jumlah molekul udara yang sama kini

menempati volume paru yang lebih besar. Pada gerakan inspirasi biasa, tekanan inta-alveolus

turun 1 mm Hg menjadi 759 mm Hg. Karena tekanan inta-alveolus sekarang lebih rendah

daripada tekanan atmosfer, udara mengalir ke dalam paru mengikuti gradien tekanan ini.

Udara terus masuk ke paru hingga tidak ada lagi gradien yaitu hingga tekanan intra-alveolus

setara dengan tekanan atmosfer.

Inspirasi dalam (lebih banyak udara yang dihirup) dapat dilakukan dengan

mengontraksikan diafragma dan otot interkostalis eksternal secara lebih kuat dan dengan

mengaktifkan otot inspirasi tambahan untuk semakin memperbesar rongga toraks. Kontraksi

otot-otot tambahan ini, yang terletak dileher, mengangkat sternum dan dua iga pertama,

memperbesar bagian atas rongga toraks. Dengan semakin membesarnya volume rongga

toraks dibandingkan dengan keadaan istirahat, paru juga semakin mengembang menyebabkan

tekanan intraalveolus semakin turun. Akibatnya, terjadi peningkatan aliran masuk udara

sebelum tercapai keseimbangan dengan tekanan atmosfer yaitu tercapai pernapasan yang

lebih dalam.5,6

b. Ekspirasi

Diafragma mengambil posisi aslinya yang seperti kubah ketika melemas. Ketika otot

interkostalis eksternal melemas, sangkar iga yang sebelumnya terangkat turun karena

gravitasi. Dinding dada dan paru yang semula teregang mengalami recoil ke ukuran

prainspirasinya karena sifat-sifat elastic mereka. Sewaktu paru mengalami recoil dan kembali

mengecil, tekanan intra-alveolus meningkat karena jumlah molekul udara yang lebih banyak

yang semula terkandung di dalam volume paru yang besar pada akhir inspirasi kini

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

meningkat sekitar 1 mm Hg di atas tekanan atmosfer menjadi 761 mm Hg dan meninggalkan

paru menuruni gradien tekanannya. Aliran keluar udara berhenti ketika tekanan intra-alveolus

menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan gradien tekanan tidak ada lagi.

Ekspirasi dapat menjadi aktif untuk mengosongkan paru secara lebih tuntas dan lebih

cepat daripada yang dicapai selama pernapasan tenang, misalnya sewaktu pernapasan dalam

ketika olahraga. Untuk mengeluarkan lebih banyak udara, tekanan inta-alveolus harus lebih

ditingkatkan di atas tekanan atmosfer daripada yang dicapai oleh relaksasi biasa otot inspirasi

dan recoil elastic paru. Otot-otot ekspirasi harus lebih berkontraksi untuk mengurangi volume

rongga toraks dan paru. Otot ekspirasi yang paling penting adalah otot dinding abdomen.

Sewaktu otot abdomen berkontraksi terjadi peningkatan tekanan intra-abdomen yang

menimbulkan gaya ke atas pada diafragma, mendorongnya semakin ke atas ke dalam rongga

toraks daripada posisi lemasnya sehingga ukuran vertikal rongga toraks menjadi semakin

kecil. Otot ekspirasi lain adalah otot interkostalis internal, yang kontraksinya menarik iga

turun dan ke arah dalam, mendatarkan dinding dada dan semakin mengurangi ukuran rongga

toraks; kerja nya berlawanan dengan otot interkostalis eksternal. Selama ekspirasi paksa,

tekanan intrapelura melebihi tekanan atmosfer; tetapi paru tidak kolaps. Karena tekanan intra-

alveolus juga meningkat setara, tetap terdapat gradien tekanan transmural menembus dinding

paru sehingga paru tetap teregang dan mengisi rongga toraks.6

Transportasi Gas

a. Transpor oksigen dalam darah. Sistem pengangkutan O2 dalam tubuh terdiri atas paru-

paru dan sistem kardiovaskuler. Pengangkutan O2 ke jaringan tertentu tergantung pada

jumlah O2 yang masuk paru-paru, pertukaran gas yang cukup pada paru-paru, aliran

darah ke jaringan dan kapasitas pengangkutan O2 oleh darah. Dinamika reaksi

haemoglobin (Hb) dengan O2 sangat memudahkan pengangkutan oksigen.

Hemoglobin adalah protein yang tersusun dari empat subunit, masing-masing subunit

mengandung heme yang terikat pada rantai polipeptida. Oksigen dapat disalurkan dari

paru-paru ke jaringan melalui dua cara yaitu secara fisik larut dalam plasma atau

secara kimia berikatan dengan Hb sebagai oksihemoglobin (HbO2). Ikatan ini bersifat

reversible. Pada tingkat jaringan, O2 mengalami disosiasi (berpisah) dari hemoglobin

kemudian berdifusi ke dalam plasma. Selanjutnya oksigen akan masuk ke sel-sel

jaringan tubuh untuk memenuhi kebutuhan jaringan yang bersangkutan. Hemoglobin

yang melepaskan O2 pada tingkat jaringan disebut hemoglobin tereduksi. Hemoglobin

ini berwarna ungu dan menyebabkan warna kebiruan pada daerah vena seperti yang

kita lihat pada vena superfisial.

b. Transpor karbondioksida dalam darah. Transpor karbondioksida dari jaringan ke paru-

paru yang selanjutnya untuk dibuang dilakukan dengan tiga cara yaitu 10% secara

fisik larut dalam plasma, 20% berikatan dengan gugus amino pada hemoglobin dalam

sel darah merah, hemoglobin yang berikatan dengan karbondioksida disebut

karbaminohemoglobin, 70 % ditranspor sebagai bikarbonat plasma. Kelarutan CO2

dalam darah kurang lebih 20 kali lebih besar daripada kelarutan O2. Dengan demikian,

pada larutan sederhana dapat dipastikan terdapat lebih banyak CO2 daripada O2.

Karbondioksida yang berdifusi ke dalam sel darah merah dapat dengan cepat

mengalami hidrasi menjadi H2CO3 yang disebabkan adanya aktivitas enzim anhidrase

karbonat. Selanjutnya H2CO3 berdisosiasi menjadi H+ dan HCO3-. Keseimbangan

asam dan basa sangat dipengaruhi oleh fungsi paru-paru serta homeostasis

karbondioksida. Istilah yang menggambarkan terganggunya keseimbangan asam dan

basa pada sistem respirasi adalah hiperventilasi dan dan hipoventilasi. Hiperventilasi

terjadi jika metabolisme tubuh terlampau tinggi sehingga mendesak alveolus

melakukan ventilasi secara berlebihan. Kondisi tersebut akan menyebabkan alkalosis

respiratorik. Alkalosis adalah suatu kondisi dimana ekskresi CO2 dari paru-paru

berlebihan yang mengakibatkan naiknya pH darah (ph darah>7,4). Sedangkan

hipoventilasi dapat menyebabkan asidosis akibat retensi tertahannya CO2 di dalam

paru-paru. Hipoventilasi alveolus akan menyebabkan asidosis respiratorik sehingga

pH akan turun. Hipoventilasi alveolus dapat terjadi jika total volume paru-paru

berkurang (pengaruh ruang rugi) seperti yang terjadi apabila seseorang bernapas cepat

dan dangkal. 3,6

Kesimpulan

Manusia bernapas untuk mengambil oksigen (O2) dari atmosfer ke dalam sel-sel tubuh

dan untuk mentranspor karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke

atmosfer. Sistem pernapasan sendiri terdiri dari hidung, faring, laring, trachea, bronkus,

bronkiolus, bronkiolus terminalis, bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan alveoli.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam

rongga dada dengan tekanan udara di luar 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. Gangguan sistem pernapasan pada manusia bisa terjadi

karena gangguan mekanisme pernapasan dan kelainan struktur

pernapasan.

Daftar Pustaka

1. Djojodibroto RD. Respirologi (respiratory medicine). Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2007: h.5-10.

2. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: PT Gramedia Pustaka

Utama; 2009: h.255-6.

3. Somantri I. Asuhan keperawatan pada pasien dengan gangguan sistem pernapasan.

Jakarta: Penerbit Salemba Medika; 2007: h.4-15.

4. Umar N. Sistem pernapasan dan suctioning pada jalan napas. Bagian Anestesiologi

Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. USU digital library 2004; h.2.

5. Muttaqin A. Buku ajar asuhan keperawatan klien dengan gangguan system

pernapasan. Jakarta: Penerbit Salemba Medika; 2008:h.29-31.

6. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem edisi ke-8. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2014: h.492-7.