1. Rongga Hidung (Cavum Nasi)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 didalam cavum nasi yang disebut vestibulum yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Di dinding lateralnya terdapat 3 tonjolan tulang yaitu chonca nasalis superior (epitel khusus), choncha nasalis medius dan chonca nasalis inferior (epitel bertingkat thorak bersilia bersel goblet).

Gambar 1. Rongga hidung

Dimana chonca nasalis inferior terdapat banyak plexus venosus yang disebut sweet bodies, yang berfungsi untuk menghangatkan udara pernapasan melalui hidung. Di sebelah posterior rongga hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang yang disebut choanae. Sedangkan yang berhubungan dengan lubang hidung anterior atau kearah wajah disebut nares. Penyangga hidung terdiri dari tulang dan tulang rawan hialin. Rangka bagian tulang terdiri dari os nasale, processus frontalis os maxillaris dan bagian nasal os frontalis. Rangka tulang rawan hialinnya terdiri dari cartilago septum nasi, cartilago lateralis nasi dan cartilago ala nasi major at minor.

Otot yang melapisi hidung merupakan bagian dari otot wajah. Otot hidung tersusun dari musculus nasalis dan musculus depressor septum nasi.Perdarahan hidung bagian luar disuplai oleh cabang-cabang arteri facialis, arteri dorsalis nasi cabang arteri opthalmika dan arteri infraorbitalis cabang arteri maxillris interna. Pembuluh baliknya menuju vena facialis dan vena opthalmica. Sedangkan perdarahan untuk rongga hidung terdiri dari arteri ethmoidalis anterior dan posterior, arteri sphenopalatina cabang maxillaris interna, arteri palatina mayor dan arteri labialis superior. Dan vena-vena pada rongga hidung akan membentuk plexus cavernosus yang terdiri dari vena sphenopalatina, vena facialis dan vena ethmoidalis anterior dan berakhir di vena opthalmica.Persarafan otot-otot hidung oleh nervus facialis pada bagian motoriknya. Kulit sisi medial punggung hidung sampai ujung hidung dipersarafi oleh cabang-cabang infratrochlearis dan nasalis externus nervus opthalmicus/ N. V.1; kulit sisi lateral hidung dipersarafi oleh cabang infraorbitalis nervus maxillaris/ N. V. 2. Sedangkan untuk rongga hidung dipersarafi oleh nervus 1, nervus V, nervus ethmoidalis anterior, nervus infraorbitalis dan nervus canalis pterygoidei.Kemoreseptor penghidu terletak di epitel olfaktorius/ N. 1 yaitu suatu daerah khusus dari membran mukosa yang terdapat pada pertengahan kavum nasi dan pada permukaan chonca nasalis superior. Epitel olfaktorius adalah epitel bertingkat torak bersilia yang terdiri atas 3 jenis sel yaitu sel ofaktorius, sel penyokong dan sel basal. Dari nervus olfaktorius ini akan membentuk bulbus olfaktorius dengan bersinaps pada dendrit-dendrit sel mitral membentuk glomerulus olfaktorius dan akson sel mitral membentuk traktus olfaktorius. Dari traktus olfaktorius impuls penghidu dihantarkan kepusat penghidu dikorteks serebri yaitu uncus dan bagian anterior gyrus hipokampus dan terakhir kehipotalamus dan sistem limbik.

Anatomi Rongga hidung atau kavum nasi berbentuk terowongan dari depan ke belakang dipisahkan oleh septum nasi dibagian tengahnya sehingga menjadi kavum nasi kanan dan kiri. Setiap kavum nasi mempunyai 4 buah dinding yaitu dinding medial, lateral, inferior dan superior. Bagian dari kavum nasi yang letaknya sesuai ala nasi, tepat dibelakang nares anterior, disebut sebagai vestibulum. Vestibulum ini dilapisi oleh kulit yang memiliki banyak kelenjar sebasea dan rambut-rambut yang disebut dengan vibrise

Septum Nasi Dinding medial rongga hidung adalah septum nasi. Septum dibentuk oleh tulang rawan, dilapisi oleh perikondrium pada bagian tulang rawan dan periostium pada bagian tulang sedangkan diluarnya dilapisi juga oleh mukosa hidung

Bagian tulang terdiri dari: 1. Lamina perpendikularis os etmoid

Lamina perpendikularis os etmoid terletak pada bagian supero-posterior dari septum nasi dan berlanjut ke atas membentuk lamina kribriformis dan Krista gali. 2. Os Vomer

Os vormer terletak pada bagian postero-inferior. Tepi belakang os vomer merupakan ujung bebas dari septum nasi. 3. Krista nasiis os maksila Tepi bawah os vomer melekat pada krista nasiis os maksila dan os palatina. 4. Krista nasiis os palatine

Bagian tulang rawan terdiri dari 1. Kartilago septum (kartilago kuadrangularis)

Kartilago septum melekat dengan erat pada os nasi, lamina perpendikularis os etmoid, os vomer dan krista nasiis os maksila oleh serat kolagen. 2. Kolumela

Kedua lubang berbentuk elips disebut nares, dipisahkan satu sama lain oleh sekat tulang rawan dan kulit yang disebut kolumela Dinding lateral rongga hidung dibentuk oleh permukaan dalam prosesus frontsalis os maksila, os lakrimalis, konka inferior dan konka media yang merupakan bagian dari os etmoid, konka inferior, lamina perpendikularius os palatum, dan lamina pterigoides medial. Pada dinding lateral terdapat empat buah konka. Yang terbesar dan letaknya paling bawah ialah konka inferior, kemudian yang lebih kecil adalah konka media, yang lebih kecil lagi konka superior, sedangkan yang terkecil ialah konka suprema dan konka suprema biasanya rudimenter. Konka inferior merupakan tulang tersendiri yang melekat pada os maksila dan labirin etmoid, sedangkan konka media, superior, dan suprema merupakan bagian dari labirin etmoid. Diantara konka-konka dan dinding lateral hidung terdapat rongga sempit yang dinamakan dengan meatus. Tergantung dari letak meatus, ada tiga meatus yaitu meatus inferior, medius dan superior. Dinding inferior merupakan dasar hidung yang dibentuk oleh prosesus palatina os maksila dan prosesus horizontal os palatum (Ballenger 1997; Hilger 1989). Dinding superior atau atap hidung terdiri dari kartilago lateralis superior dan inferior, os nasi, prosesus frontalis os maksila, korpus os etmoid dan korpus os sphenoid. Sebagian besar atap hidung dibentuk oleh lamina kribrosa yang dilalui filament-filamen n.olfaktorius yang berasal dari permukaan bawah bulbus olfaktorius berjalan menuju bagian teratas septum nasi dan permukaan kranial konka superior

Perdarahan Bagian postero-inferior septum nasi diperdarahi oleh arteri sfenopalatina yang merupakan cabang dari arteri maksilaris (dari arteri karotis eksterna). Septum bagian antero-inferior diperdarahi oleh arteri palatina mayor (juga cabang dari arteri maksilaris) yang masuk melalui kanalis insisivus. Arteri labialis superior (cabang dari arteri fasialis) memperdarahi septum bagian anterior mengadakan anastomose membentuk pleksus Kiesselbach yang terletak lebih superfisial pada bagian anterior septum. Daerah ini disebut juga Littles area yang merupakan sumber perdarahan pada epistaksis Arteri karotis interna memperdarahi septum nasi bagian superior melalui arteri etmoidalis anterior dan superior

Bagian bawah rongga hidung mendapat perdarahan dari cabang arteri maksilaris interna, diantaranya ialah ujung arteri palatina mayor dan arteri sfenopalatina yang keluar dari foramen sfenopalatina bersama nervus sfenopalatina dan memasuki rongga hidung di belakang ujung posterior konka media. Bagian depan hidung mendapat perdarahan dari cabang-cabang arteri fasialis Vena sfenopalatina mengalirkan darah balik dari bagian posterior septum ke pleksus pterigoideus dan dari bagian anterior septum ke vena fasialis. Pada bagian superior vena etmoidalis mengalirkan darah melalui vena oftalmika yang berhubungan dengan sinus sagitalis superior.

Persarafan Bagian antero-superior septum nasi mendapat persarafan sensori dari nervus etmoidalis anterior yang merupakan cabang dari nervus nasosiliaris yang berasal dari nervus oftalmikus (n.V1). Sebagian kecil septum nasi pada antero-inferior mendapatkan persarafan sensori dari nervus alveolaris cabang antero-superior. Sebagian besar septum nasi lainnya mendapatkan persarafan sensori dari cabang maksilaris nervus trigeminus (n.V2). Nervus nasopalatina mempersarafi septum bagian tulang, memasuki rongga hidung melalui foramen sfenopalatina berjalan berjalan ke septum bagian superior, selanjutnya kebagian antero-inferior dan mencapai palatum durum melalui kanalis insisivus

Mekanisme Pernafasan Manusia. 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 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan 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 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.Pernafasan pada manusia dapat digolongkan menjadi 2, yaitu:

a. Pernafasan dada Pada pernafasan dada otot yang berperan penting adalah otot antar tulang rusuk. Otot tulang rusuk dapat dibedakan menjadi dua, yaitu otot tulang rusuk luar yang berperan dalam mengangkat tulang-tulang rusuk dan tulang rusuk dalam yang berfungsi menurunkan atau mengembalikan tulang rusuk ke posisi semula. Bila otot antar tulang rusuk luar berkontraksi, maka tulang rusuk akan terangkat sehingga volume dada bertanbah besar. Bertambah besarnya akan menybabkan tekanan dalam rongga dada lebih kecil dari pada tekanan rongga dada luar. Karena tekanan uada kecil pada rongga dada menyebabkan aliran udara mengalir dari luar tubuh dan masuk ke dalam tubuh, proses ini disebut proses inspirasi Sedangkan pada proses espirasi terjadi apabila kontraksi dari otot dalam, tulang rusuk kembali ke posisi semula dan menyebabkan tekanan udara didalam tubuh meningkat. Sehingga udara dalam paru-paru tertekan dalam rongga dada, dan aliran udara terdorong ke luar tubuh, proses ini disebut espirasi.

b. Pernafasan perut Pada pernafasan ini otot yang berperan aktif adalah otot diafragma dan otot dinding rongga perut. Bila otot diafragma berkontraksi, posisi diafragma akan mendatar. Hal itu menyebabkan volume rongga dada bertambah besar sehingga tekanan udaranya semakin kecil. Penurunan tekanan udara menyebabkan mengembangnya paru-paru, sehingga udara mengalir masuk ke paru- paru (inspirasi). 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 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan 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 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.Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

Mekanisme sistem respirasi merupakan sebuah sistem kerja pernapasan pada manusia. Secara umum, respirasi terdiri dari 2 proses yaitu proses respirasi eksternal dan respirasi internal. Respirasi eksternal meliputi pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida) antara cairan interstisial tubuh dengan lingkungan luar. Tujuan dari respirasi eksternal adalah untuk memenuhi kebutuhan respirasi sel. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan pelepasan karbon dioksida dari sel. Proses respirasi internal ini disebut juga respirasi selular, terjadinya di mitokondria.Tahapan-tahapan dalam respirasi eksternal:1. Ventilasi pulmoner atau bernapas, melibatkan perpindahan udara secara fisik keluar masuk paru-paru.2. Difusi gas, melewati membran respiratori antara ruangan alveolar dan kapiler alveolar serta melewati kapiler alveolar dan kapiler jaringan.3. Transportasi oksigen dan karbon dioksida; antara kapiler alveolar dan kapiler jaringan.Dalam mekanisme sistem respirasi manusia ini, udara yang terhisap tidaklah murni. Akan ada beberapa zat-zat lain selain oksigen, seperti debu. Debu dan zat-zat lain ini kemungkinan akan mengganggu sistem respirasi manusia

1. Kapasitas dan Volume ParuJumlah udara yang masuk ke dalam paru setiap inspirasi (atau jumlah udara yang keluar dari paru setiap ekspirasi) dinamakan volume alun napas ( tidal volume / TV). Jumlah udara yang masih dapat masuk ke dalam paru pada inspirasi maximal, setelah inspirasi biasa disebut volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume / IRV). Jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontrkasi otot ekspirasi, setelah ekspirasi biasa disebut volume cadangan ekspirasi (ekspiratory reserve volume / ERV), dan udara yang masih tertinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal disebut volme residu (residual volume / RV). Nilai normal berbagai volume dan istilah yang digunakan untuk kombinasi berbagai volume paru tersebut. Ruang didalam saluran napas yang tidak ikut serta dalam proses pertukaran gas dengan darah dalam kapiler paru disebut ruang rugi pernapasan. Pengukuran kapasitas vital, yaitu jumlah udara terbesar yang dapat dikeluarkan dari paruparu setelah inspirasi maximal, seringkali digunakan di klinik sebagai indeks fungsi paru. Nilai tersebut bermanfaat dalam memberikan informasi mengenai kekuatan otototot pernapasan serta beberapa aspek fungsi pernapasan lain. Fraksi volume kapasitas vital yang dikeluarkan pada satu detik pertama melalui ekspirasi paksa dapat memberikan informasi tambahan, mungkin diperoleh nilai kapasitas vital yang normal pada nilai FEV menurun pada penderita penyakit seperti asma,yang mengalamai peningkatan tahanan saluran udara akibat konstriksi bronkus. Pada keadaan normal, jumlah udara yang dinspirasikan selama 1 menit sekitar 6L. Ventilasi volunteer maximal atau yang dahulu disebut kapasitas pernapasan maximum adalah volume gas terbsesar yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan selama 1 menit volunter. Pada keadaan normal, MVV berkisarkan antara 125 170 L/menit.

2. Otot-otot PernafasanGerakan diafragma menyebabkan perubahan volume intratorakal sebesar 75 % selama inpirasi tenang. Otot diafragma melekat di sekeliling bagian dasar rongga toraks, membentuk kubah di atas hepar dan bergerak ke bawah seperti piston pada saat berkontrkasi. Jarak pergerakan diafragma berkisar antara 1.5 sampai 7 cm saat inpirasi dalam.Diafragma terdiri atas 3 bagian: bagian kostal, dibentuk oleh serat otot yang bermula dari iga iga sekeliling bagian dasar rongga toraks, bagian krural, dibentuk oleh serat otot yang bermula dari ligamentum sepanjang tulang belakang, dan tendon sentral, tempat bergabungnnya seratserat kostal dan krural. Serat serat krural melintasi kedua sisi esophagus. Tendon sentral juga mencakup bagian inferior pericardium. Bagian kostal dank rural diafragma dipersarafi oleh bagian lain dari nervbus prenicus dan dapat berkontrkasi secara terpisah. Sebagai contoh, pada waktu muntah dan bersendawa, tekanan intraabdominal meningkat akibat kontrkasi serat kostal diafragma, sedangkan seratserat krural tetap lemas, sehingga memungkina bergeraknya berbagai bahan dari lambung ke dalam esophagus.Otot inspirasi penting lainya adalah muskulus interkostalis eksternus yang berjalan dari iga ke iga secara miring kearah bawah dan kedepan. Iga- iga berputar seolah olah bersendi di bagian punggung, sehingga ketika otot interkostalis eksternus berkontraksi, iga-iga dibawahnya akan terangkat. Gerakan ini akan mendorong sternum ke luar dan memperbesar diameter anteroposterior rongga dada. Diameter transversal boleh dikatakan tidak berubah. Masing masing otot interkostalis eksternus maupun diafragma dapat mempertahankan interkasi yang kuat pada keadaan istirahat. Potongan melintang medulla spinalis di atas segmen servikalis ketiga dapat berakibat fatal bila tidak diberikan pernapasan buatan, namun tidak demikiannya halnya bila dilakukan pemotongan di bawah segmen servikalis ke lima, karena nerfus frenikus yang mempersarafi diafragma tetap ututh, nerfus frenikus yang memersarafi diafragma tetap utuh, nervus frenicus timbul dari medulla spinalis setinggi segmen servikal 3-5. Sebaliknya, pada penderita dengan paralisis bilateral nervus frenikus yang mempersarafi diafragma tetap utuh, pernapasan agak sukar tetapi cukup adekuat untuk mempertahankan hidup. Muskulus skalenus dan sternokleidomastoideus di leher merupakan otot otot inspirasi tambahan yang ikut membantu mengangkat yang sukar dan dalam.Apabila otot ekspirasi berkontrakasi, terjadi penurunan volume intratorakal dan ekspirasi paksa. Kemampuan ini dimiliki oleh otot otot interkostalis internus karena otot ini berjalan miring ke arah bawah dan belakang dari iga ke iga, sehingga pada waktu berkontrkasi akan menarik rongga dada ke bawah, kontrkasi otot dinding abdomen anterior juga ikut membantu proses ekspirasi dengan cara menarik iga iga ke bawah dan ke dalam serta dengan meningkatkan tekanan intra abdominal yang akan mendorong diafragma ke atas.

3. Pengaturan Pusat PernafasanPusat kontrol pernapasan yang terdapat di batang otak menghasilkan pola napas yang berirama. Pusat control pernapasan primer, pusat respirasi medulla, terdiri dari beberapa agregat badan saraf ke otot otot pernapasan. Selain itu, dua pusat pernapasan lain terletak lebih tinggi di batang otak di pons pusat pneumostatik dan pusat apneustik. Kedua pusat di pons ini mempengaruhi sinyal kluar dari pusat pernapasan di medulla. Di sini dijelaskan bagaimana berbagai region ini berinterkasi untuk menghasilkan irama pernapasan. Neuron Inspirasi dan ekspirasi terdapat di pusat medula.Kita menghirup dan menghembuskan napas secara ritmis karena kontrakasi dan relaksasi bergantian otot otot inspirasi yaitu diafragma dan otot interkostal eksternal, yang masing masing disarafi oleh saraf frenikus dan saraf interkostal. Badan badansel dari serat serat saraf yang membentuk saraf ini terletak di medulla spinalis. Impuls yang berasal dari pusat di medulla berakhir di badan badan sel neuron motorik ini. Ketika neuron motorik diaktifkan maka neuron tersebut sebaliknya mengaktifkan otot otot pernapasan, menyebabkan inspirasi; ketika neuron-neuron ini tidak menghasilkan impuls maka otot inspirasi melemas dan berlangsunglah ekspirasi.Pusat pernapasan medulla terdiri dari dua kelompok neuron yang dikenal sebagai kelompok repiratorik dorsal dan kelompok repiratorik ventral. Kelompok respiratorik dorsal (KRD) terutama terdiri dari neuron inpiratorik yang serat serat desendens berakhir di neuron motorik yang menyarafi otot inspirasi. Ketika neuron neuron KRD ini melepas muatan maka terjadi inspirasi, ketika mereka tidak menghasilkan sinyal terjadilah ekspirasi. Ekspirasi diakhiri karena neuron neuron inpiratorik kembali mencapai ambang dan melepaskan muatan. KRD memiliki hubungan penting dengan kelompok respiratorik ventral. Kelompok respiratorik ventral (KRV) terdiri dari neuron inspiratorik dan neuron respiratorik yang keduanya tetap inaktif selama bernapas normal tenang. Bagian ini diaktifkan oleh KRD sebagai mekanisme penguat selama periode periode saat kebutuhan akan ventilasi meningkat. Hal ini terutama penting pada ekspirasi aktif. Selama bernapas tenang tidak ada impuls yang dihasilkan di jalur desendens oleh neuron ekspiratorik. Hanya ketika ekspirasi aktif barulah neuron ekspiratorik merangsang neuron motorik yang menyarafi otot otot ekspirasi. Selain itu, neuron neuron inspiratorik KRV, ketika dirangsang KRD, memacu aktivitas inspirasi ketika kebutuhan akan ventilasi tinggi.

Pengaruh dari Pusat Pneumostatik dan Apneustik

Pusat pernapasan di pons melakukan penyesuain halus terhadap pusat di medula untuk membantu menghasilkan inspirasi dan ekspirasi yang lancer dan mulus. Pusat pneumostatik mengirim impuls ke KRD yang membantu memadamkan neuron-neuron inpiratorik sehingga durasi inspirasi dibatasi. Sebaliknya, pusat apneustik mencegah neuron-neuron inspiratorik dipadamkan, sehingga dorongan inspirasi meningkat. Dengan sistem check and balance ini, pusat pneumostatik mendominasi pusat upneustik, membantu menghentikan inspirasi dan membiarkan ekspirasi terjadi secara normal. Tanpa rem pneumostatik ini, pola bernapas akan berupa tarikan napas panjang yang terputus mendadak dan singkat oleh ekspirasi. Pola bernapas yang abnormal ini dikenal sebagai upnuapnustik. Apnusis, karena itu, pusat yang mendorong tipe bernapas ini disebut pusat apnustik. Apnusis terjadi pada jenis tertentu kerusakan otak berat.

4. Perubahan Tekanan Terhadap Transport O2 & CO2Tujuan utama bernapas adalah secara kontinyu memasuk O2 segar untuk diserap oleh darah dan mengeluarkan CO2 dari darah. Darah bekerja sebagai sistem transpor untuk O2 dan CO2 antara paru dan jaringan, dengan sel jaringan mengekstraksi O2 dari darah dan mengeliminasi CO2 ke dalamnya.

Gas Mengalir Menuruni Gradient Tekanan Parsial Pertukaran gas di tingkat kapiler paru dan kapiler jaringan berlangsung secara difusi pasif sederhana O2 dan CO2 menuruni gradient tekanan parsial.

Tekanan Parsial Udara atmosfer adalah campuran gas : udara kering tipikal mengandung 79% nitrogen (N2) dan 21% O2 , dengan presentasi CO2, uap H2O, gas gas lain dan polutan hampir dapat diabaikan. Secara keseluruhan, gas gas ini menimbulkan tekanan atmosfer total sebesar 760 mmHg di permukaan laut. Tekanan total ini sama dengan jumlah tekanan yang disumbangkan oleh masing masing gas dalam campuran. Tekanan yang ditimbulkan oleh gas tertentu berbanding lurus dengan presentasi gas tersebut dalam campuran udara total. Setiap molekul gas, berapapun ukurannya, menimbulkan tekanan yang sama; sebagai contoh, sebuah molekul N2 menimbulkan tekanan yang sama dengan sebuah molekul O2. Karena 79% udara terdiri dari N2, maka 79% dari 760 mmHg tekanan atmosfer, atau 600 mmHg, ditimbulkan oleh molekul molekul N2 , demikian juga, karena O2 membentuk 21% atmosfer, maka 21% dari 760 mmHg tekanan atmosfer, atau 160 mmHg, ditimbulkan oleh O2. Tekanan ayng ditimbulkan secara independen oleh masing - masing gas dalam suatu campuran gas yang disebut gas parsial, yang dilambangkan oleh Pgas, Karena itu, tekanan parsial O2 dalam udara atmosfer , PO2 , normalnya 160 mmHg. Tekanan parsial CO2 atmosfer, PCO2, hampir dapat diabaikan (0.23 mmHg). Gas-gas yang larut dalam cairan misalnya darah / cairan tubuh lain juga menimbulkan tekanan parsial. Semakin besar tekanan parsial suatu gas dalam cairan, semakin banyak gas tersebut terlarut. Gradien Tekanan Parsial Perbedaan tekanan parsial antara darah kapiler dan struktur sekitar dikenal dengan nama gradient tekanan parsial. Terdapat gradient tekanan parsial antara udara alveolus dan darah kapiler paru. Demikian juga terdapat gradient tekanan parsial antara darah kapiler sistemik dan jaringan sekitar. Suatu gas selalu berdifusi menuruni gradien tekanan parsialnya dari daerah dengan tekanan parsial tinggi ke daerah dengan tekanan parsial rendah, serupa dengan difusi menuruni gradient konsentrasi.

Komposisi udara alveolus tidak sama dengan komposisi udara atmosfer karena dua alasan. Pertama, segere setelah udara atmosfer masuk ke saluran napas, perjalanan ke saluran napas yang lembab menyebabkan udara tersebut jenuh dengan H2O. Seperti gas lainnya, uap air menimbulkan tekanan parsial. Pada suhu tubuh, tekanan parsial H2O adalah 47 mmHg. Humidifikasi udara yang dihirup ini pada hakekatnya mengencerkan tekanan parsial gas gas inspirasi sebesar 47 mmHg. Karena jumlah tekanan tekanan parsial harus sama dengan 760 mmHg. Dalam udara lembab, PH2O = 47 mmHg, PN2 = 53 mmHg dan PO2 = 150 mmHg.Kedua PO2 alveolus juga lebih rendah daripada PO2 atmosfer karena udara segar yang masuk bercampur dengan sejumlah besar udara lama yang tersisa dalam paru dan dalam ruang rugi pada akhir ekspirasi sebelumnya. Pada akhir inspirasi, kurang dari 15% udara di alveolus adalah udara segar. Akibatnya pelembapan dan logis jika kita berpikir bahwa PO2 akan meningkat selama inspirasi karena datangnya udara segar dan menurun selama ekspirasi. Namun fluktuasi yang terjadi kecil saja karena dua sebab. Pertama, hanya sebagian kecil dari udara alveolus total yang dipertukarkan setiap kali bernapas. Volume udara inpirasi kaya O2 yang relative lebih kecil cepat bercampur dengan volume udara alveolus yang tersisa dengan jumlah yang jauh lebih banyak. Karena itu, O2 udara inspirasi hanya sedikit meningkatkan kadar PO2 alveolus total. Bahkan peningkatan PO2 yang kecil ini berkurang oleh sebab lain. Oksigen secara terus menerus berpindah melalui difusi pasif menuruni gradien tekanan parsialnya dari alveolus ke dalam darah. O2 yang tiba di alveolus dalam udara yang baru diinpirasikan hanya mengganti O2 yang berdifusi keluar alveolus masuk ke kapiler paru. Karena itu, PO2 alveolus relative konstan pada setiap 100 mmHg sepanjang siklus pernapasan. Karena PO2 darah paru seimbang dengan PO2 alveolus, maka PO2 darah yang meninggalkan paru juga cukup konstan pada nilai yang sama ini. Karena itu, jumlah O2 dalam darah yang tersedia ke jaringan hanya bervariasi sedikit selama siklus pernapasan.Situasi serupa namun terbalik terjadi pada CO2. Karbon dioksida yang secara . secara tetap ditambahkan ke darah di tingkat kapiler sistemik. Di kapiler paru, CO2 berdifusi menuruni gradient tekanan parsialnya dari darah ke dalam alveolus dan kemudia dikeluarkan dari tubuh sewaktu ekspirasi. Seperti O2, PCO2 alveolus relative tetap konstan sepanjang siklus pernapasan tetapi dengan nilai yang lebih rendah yaitu 40 mmHg.

Faktor yang Mempengaruhi

Terdiri atas Kurva disosiasi oksihemoglobin dan difusi sebagai berikut :a. Kurva disosiasi oksihemoglobinOksihemoglobin adalah struktur terikatnya oksigen dan hemoglobin. Heme pada unit hemoglobin adalah kompleks yang terbentuk dari porfirin dan satu atom besi ferro (Fe). Masing-masing atom besi dapat berikatan secara reversibel dengan satu molekul O2. Besi tersebut berbentuk ferro sehingga reaksinya adalah aksigenasi bukan oksidasi. Jika satu heme menangkap O2 maka heme lainnya pun dengan cepat mengikat O2 (heme-heme effect). Efek tersebut bermanfaat karena menciptakan efisiensi transportasi di dalam alveoli. Pada transpor O2 dan CO2, viskositas dan tekanan osmotik bersifat tetap. Hemoglobin yang mengangkut hanya bagian O2 (reduced Hb) dapat menyebabkan afinitas hemoglobin terhadap O2 rendah sehingga dengan mudah O2 dilepaskan.Pengaruh PaO2 terhadap oksihemoglobin tidak digambarkan dengan fungsi lurus. Hal tersebut berarti pengaruh tekanan oksigen dalam pembuluh darah tidak bersifat langsung atau proporsi bukan perbandingan 1 : 1.Terdapat tiga faktor penting yang mempengaruhi kurva ikatan (disosiasi) oksihemoglobin yaitu pH, suhu, dan konsentrasi 2,3 difosfogliserrat (2,3 DPG). Penurunan pH atau kenaikan suhu dapat menggeser kurva ke kanan. Bila kurva bergeser ke arah kanan maka diperlukan PO2 lebih tinggi yang memungkinkan hemoglobin dapat berikatan dengan O2 yang diperlukan. Sebaliknya, kenaikan pH atau penurunan suhu akan mengeser kurva ke arah kiri dan diperlukan PO2 yang lebih rendah untuk berikatan dengan O2.b. Difusi Stadium kedua proses respirasi mencakup proses difusi gas-gas melintasi membran antara alveolus-kapiler yang tipis (< 0,5 mm). Kekuatan pendorong untuk pemindahan ini adalah selisih tekanan parsial antara darah dan fase gas. Tekanan O2 dalam atmosfer sama dengan tekanan laut yakni 149 mmHg (21% dari 760 mmHg).Pada waktu O2 diinspirasi dan sampai pada alveolus =, tekanan parsial ini mengalami penurunan sampai sekitar 103 mmHg sebagai akibat dari udara yang tercampur dengan ruang rugi anatomis pada saluran udara dan dengan uap air.Faktor-faktor yang menentukan kecepatan difusi gas melalui membran paru-paru adalah :a. Semakin besar perbedaan tekanan pada membran maka semakin cepat kecepatan difusib. Semakin besar area membran paru-paru maka semakin kecil besar kuantitas gas yang dapat berdifusi melewati membran dalam waktu tertentuc. Semakin tipis membran maka semakin cepat difusi gas melalui membran tersebut ke bagian yang berlawanan.d. Koefisien difusi secara langsung barbanding terbalik terhadap kemampuan terlarut suatu gas dalam cairan membran paru-paru dan berbanding terbalik terhadap ukuran molekul. Molekul kecil berdifusi lebih tinggi atau cepat daripada ukuran gas besar yang kurang dapat larut. Nilai koefisien difusi O2 = 1; Nitrogen =0,53; dan CO2 =20,3. Perbandingan nilai koefisien tersebut menggambarkan bahwa CO2 paling mudah larut dan N2 yang paling kurang dapat larut.

Volume Udara PernafasanVolume paru terdiri dari:1. Volume tidal, yang merupakan volume udara yang diinspirasikan dan diekspirasikan disetiap pernapasan normal, dan jumlahny kira-kira 500ml2. Volume cadangan inspirasi, merupakan volume tambahan udara yang dapat diinspirasikan diatas volume tidal normal, dan ia biasanya sama dengan kira-kira 3000ml.3. Volume cadangan ekspirasi, merupakan jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat setelah akhir suatu ekspirasi tidal yang normal. Jumlahnya kira-kira 1100ml.Volume sisa, adalah volume yang masih tersisa didalam paru-paru setelah kebanyankan ekspirasi kuat. Volume ini rata-rata sekitar 1200ml.

KesimpulanRespirasi yang dilakukan setiap saat meliputi proses inspirasi, ekskresi dan di pengaruhi oleh organ-organ yang terkait, otot-otot pernapasan dan juga perbedaan tekanan. Semuannya harus terkoordinasi dengan baik agar mekanisme pernapasan dapat dilakukan dengan baik. Apabila salah satu komponen diatas ada yang terganggu, maka mekanisme pernapasan bisa terganggu pula. Saat kita menelan makanan ada organ yang harus terkoodinasi dengan baik agar makanan tidak masuk kedalam saluran pernapasan, yaitu faring. Jadi semua komponen system pernapasan haruslah terkoodinasi dengan baik agar mekanisme pernapasan dapat berjalan terus menerus.