Mekanisme Pernapasan dan Bagiannya

Fakultas Kedokteran UKRIDA

Richard Simak

102011051

richard_x831@yahoo.co.id

Pendahuluan

Semua makhluk hidup pasti memerlukan napas untuk mempertahankan kehidupannya.

Makhluk hidup memerlukan bernafas untuk mendapatkan energi dari hasil proses

pembakaran makanan dalam tubuhnya. Oleh karena itu, jika terjadi masalah pada proses

pernafasan maka akan sangat mengganggu proses pembentukan energi. Dalam proses

pernafasan, terdapat mekanisme dan organ-organ yang dibutuhkan untuk bernafas. Sehingga

jika terjadi gangguan di organ-organ tersebut dapat menghambat proses masuknya oksigen.

Dari skenario 2 diketahui seorang anak berusia 12 tahun datang berobat dengan keluhan

sering pusing, batuk pilek sejak 4 bulan yang lalu, sulit bernafas, anak tersebut didiagnosa

terkena radang rongga sinus (sinusitis). Hipotesis yang sudah disusun adalah sinusitis

disebabkan karena adanya peradangan pada sinus paranasalis.

Isi

Fungsi utama sistem pernafasan adalah penyediaan oksigen untuk kelangsungan proses

metabolisme sel-sel tubuh dan mengeluarkan CO2 hasil metabolisme secara terus menerus.

Sistem respirasi ini mencakup 2 proses yang terpisah tetapi berkaitan, yaitu respirasi internal

dan respirasi eksternal:

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

yang dilakukan di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2

selagi mengambil energi dari molekul nutrien.

2. Respirasi eksternal meliputi seluruh rangkaian kejadian dalam pertukaran O2 dan CO2

antara lingkungan erksternal dan sel tubuh , respirasi eksternal ini meliputi empat

langkah yaitu:

- Udara secara bergantian dimasuk-keluarkan dari paru sehingga udara dapat

dipertukarkan antara atmosfer dan kantung udara paru (alveolus), pertukaran ini

dilaksanakan oleh tindakan mekanis pernafasan, atau ventilasi. Ventilasi ini

melibatkan beberapa organ yang sangat penting antara lain hidung, faring, laring

trakea, bronkus, bronkiolus, alveolus, dan paru. Kecepatan ventilasi diatur utuk

menyesuaikan aliran udara antara atmosfer dan alveolus sesuai kebutuhan

metabolik tubuh akan penyerapan O2 dan pengeluaran CO2.

- O2 dan CO2 dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah di dalam kapiler

paru melalui proses difusi.

- Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan jaringan.

- Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara jaringan dan darah melalui proses difusi

menembus kapiler jaringan.1-3

Dalam proses bernapas, udara melewati beberapa organ-organ pernapasan. Organ-organ

pernapasan yang dilalui tersebut antara lain:

- Hidung yang berfungsi antara lain sebagai mekanisme pertahaan terhadap benda

asing, memanaskan udara pernapasan sesuai suhu tubuh , dan melembabkan

udara pernapasan dan mencegah membran alveol kering.

- Faring (tenggorokan), yang berfungsi sebagai saluran pernapasan dan saluran

pencernaan. Terdapat dua saluran yang berasal dari faring, yaitu trakea yang

dilalui udara menuju paru, dan esofagus yang dilalui makanan menuju lambung.

- Laring, atau voice box yang berperan dalam mengatur suara, menerima udara dari

faring, dan mencegah makanan dan ai masuk ke trakea

- Trakea, bertugas untuk menyalurkan udara ke bronkus kanan dan kiri

- Bronkus, bertugas menyalurkan udara ke bronkiolus untuk diteruskan ke alveolus

- Bronkiolus, sebagai saluran udara terakhir ke alveolus

- Alveolus, tempat terjadinya pertukaran gas antara O2 dan CO2, mulai terlihat di

ujung bronkiolus terminalis/bronkiolus respiratorius.

Sedangkan struktur saluran pernapasan adalah sebagai berikut 1-5 :

- Anatomi:

1. Cavum Nasi: terdiri dari septum nasal, vestibulum yang mengandung rambut-

rambut yang menyaring benda-benda asing,nares nasi, tulang-tulang di

posterior yang terdiri dari os vomer dan perpendicular os ethmoidalis, dan di

lateral terdapat concha nasalis superior, medius, inferior, juga terdapat meatus

nasi superior, medius, inferior, dan juga terdapat sinus paranasalis seperti

sinus frontalis, sinus maxillaris, sinus sphenoidalis, sinus ethmoidalis. Jika

terjadi infeksi di sinus paranasalis maka dapat menyebabkan sinusitis.

2. Faring: terdiri dari nasofaring yang didalamya terdapat tuba eustachius,

orofaring yang di dalamnya terdapat tonsila palatina, dan laringofaring yang

menuju laring.

3. Laring, terdiri dari epiglotis, plica ventricularis, plica vocalis

4. Trakea, panjangnya antara 10-20 cm, dibentuk oleh kurang lebih sekitar 20

lapis kartilago yang berbentuk huruf C

5. Bronkus, bronkus kanan lebih tebal dan lurus dibanding bronkus kiri, sehingga

jika ada benda asing yang masuk kemungkinan terbesar benda tersebut masuk

adalah di bronkus kanan, bronkus dibagi menjadi dua bagian, yaitu bronkus

ekstrapulmonal yang sebelum masuk ke paru, dan intrapulmonal setelah

masuk ke paru.

6. Bronkiolus, merupakan cabang-cabang bronkus yang lebih kecil yang

bercabang-cabang seperti percabangan sebuah pohon, bronkiolus memiliki

bagian yang di dindingnya terdapat alveolus yaitu bronkiolus respiratorius.

7. Alveolus, merupakan sekelompok kantong udara berdinding tipis setebal

selapis sel dan dikelilingi pembuluh darah paru.

- Histologi

1. Cavum nasi:

Vestibulum nasi: terdapat kelenjar sebasea dan kelenjar keringat

Fossa nasalis

Sinus paranasalis

Concha nasalis superior: terdapat sel olfaktorius, sel penyokong, sel

basal

Concha nasalis medius: terbentuk dari epitel bertingkat torak bersilia

bersel goblet

Concha nasalis inferior: terbentuk dari epitel bertingkat torak bersilia

bersel goblet

2. Faring:

Nasofaring: memiliki lamina propria dan jaringan limfoid

Orofaring

Laringofaring

3. Laring:

Epiglotis : katup kartilago yang menutup dan membuka selama

menelan

Glotis: lubang antara pita suara dan laring

Gambar 1.

Sumber: Google

Kartilago tiroid: merupakan kartilago terbesar pada trakea, terdapat

bagian yang membentuk jakun

Kartilago krikoid: cincin katilago yang terletak dibawah kartilago

tiroid

Kartilago aritenoid: diunakan pada pergerakan pita suara bersama

dengan kartilago tiroid.

Pita suara: merupakan sebuah ligamen yang dikontrol oleh pergerakan

otot yang menghasilkan suara dan menempel pada lumen laring.

4. Trakea:

Lapisan luar terdiri atas jaringan ikat

Lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan

Lapisan dalam terdiri atas jaringan epitel bertingkat torak bersilia

bersel goblet

5. Bronkus

Struktur bronkus sama dengan trakea, hanya saja dindingnya lebih

halus dari dinding trakea.

6. Bronkiolus

Epitel selapis torak bersilia bersel torak

Tidak ada tulang rawan

Lamina propia

7. Duktus alveolaris:

Jaringan ikat fibroelastis

Masih ada otot polos

8. Sakus alveolaris

Terdiri dari serat elastin dan serat retikulin

Sudah tidak ada otot polos

9. Alveolus

Dinding tipis

Berlekatan dengan pembuluh darah

Serat elastin dan serat kolagen

Mekanisme pernapasan terdiri dari inspirasi dan ekspirasi. Kedua proses ini memanfaatkan

otot diafragma dan otot-otot interkostalis. Berikut adalah penjelasan mengenai inspirasi dan

ekspirasi.

Inspirasi merupakan proses aktif, dimana proses ini memanfaatkan kontraksi otot-otot

inspirasi. Otot-otot yang berkontraksi saat proses inspirasi tenang adalah otot diafragma dan

otot-otot interkostalis, dan jika terjadi inspirasi kuat, otot yang berkontraksi bisa bertambah

seperti otot sternokleidomastoideus, pektoralis major, dll. Saat otot-otot tersebut berkontraksi,

maka volume paru akan meningkat, sehingga tekanan intrapulmonal akan menjadi lebih

rendah dari tekanan atmosfer, sehingga udara akan mengalir masuk kedalam paru-paru.

Oksigen yang terhirup kemudian diangkut dengan 2 cara yaitu secara fisika dan kimia. 98,5%

O2 diangkut dengan cara kimia yaitu dengan berdifusi ke dalam sel darah merah dan terikat

secara kimiawi dengan hemoglobin. Oksigen yang bereaksi dengan deoksihemoglobin

membentuk oksihemoglobin sambil melepaskan H+. Saat Hb jenuh dengan O2, maka afinitas

Hb terhadap CO2 menurun, sehingga CO2 yang terikat di Hb akan terdisosiasi dan berdifusi

keluar dari sel darah merah melalui plasma menuju alveolus. Ion H+ yang dilepaskan oleh

hemoglobin berikatan dengan ion HCO- 3 yang berasal dari plasma masuk ke sel darah merah

dan membentuk H2CO3 yang kemudian dipecah oleh enzim karbonat anhidrase menjadi H2O

dan CO2. CO2 kemudian akan berdifusi keluar dari sel darah merah menuju plasma lalu ke

alveolus untuk dikeluarkan pada proses ekspirasi.

Gambar 2. Sumber: Google

Ekspirasi tenang merupakan proses pasif, karena terjadi relaksasi otot inspirasi yang

sebelumnya berkontraksi, sehingga jaringan paru kembali kekedudukan semula sesudah

terenggang, kemampuan ini disebut daya recoil. Saat otot inspirasi relaksasi, maka volume

paru berkurang dan tekanan paru menjadi lebih tinggi dari tekanan atmosfer sehingga udara

mengalir keluar dari paru dan mengeluarkan CO2 yang sudah terkumpul di alveolus paru-

paru. 2,5,6

Sedangkan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pernapasan adalah antara lain2:

- Tinggi suatu tempat

- Tekanan

- Adanya sumbatan

- Penyakit

Kesimpulan

Melalui penjelasan tersebut dapat kita ketahui bahwa udara masuk melewati hidung, faring,

laring, bronkus, bronkiolus untuk sampai di paru-paru. Dan dalam proses bernapas,

diperlukan otot untuk mengembangkan paru-paru agar terjadi pertukaran udara di paru-paru.

Dari skenario 2 dapat diketahui bahwa anak tersebut mengalami sesak nafas dan sinusitis

karena adanya infeksi pada sinus paranasalisnya, yang mana penyakit merupakan salah satu

faktor yang dapat menyebabkan gangguan pernapasan.

Daftar Pustaka

1. Sherwood L. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem. Jakarta: EGC; 2007;6 th ed.h.497-

507.

2. Buku ajar bahan kuliah blok 7. Sistem respirasi 1.3. Asmadi. Konsep dan aplikasi kebutuhan dasar klien. Jakarta : Salemba

Medika;2008;h.14-15.

4. Putz R, Pabst R. Sobotta : tabel otot, sendi, dan saraf. Jakarta : Penerbit Buku

Kedokteran EGC;2007.h.62-4.

5. Djojodibroto RD. Respirologi. Jakarta : EGC;2007;h.5-10.

6. Suryo J.Herbal penyembuh gangguan sistem pernapasan. Yogyakarta : B

First;2010.h. 5-9.