Hidung, Sinus Paranasalis, dan Mekanisme PernapasanNevy Olianovi (102013101)Mahasiswi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510Telephone: (021) 5694-2061, fax: (021) 563-1731nevy.olianovi@yahoo.com

AbstrakHidung merupakan organ penting pada tubuh, yaitu sebagai alat pernafasan terluar, pelindung tubuh terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan, sebagai indera penciuman, dan juga menjadi tempat bermuara sinus paranasalis dan saluran air mata. Beberapa tulang di sekitar rongga hidung berlubang. Lubang di dalam tulang disebut sinus paranasalis. Manusia mempunyai beberapa rongga di sepanjang atap dan bagian lateral rongga hidung. Rongga-rongga ini diberi nama sinus yang kemudian diberi nama sesuai dengan letaknya: sinus maxillaris, sinus frontalis, sinus sphenoidalis, dan sinus ethmoidalis. Seluruh sinus ini dilapisi oleh epitel saluran pernafasan yang mengalami modifikasi dan mampu menghasilkan mukus dan bersilia, sekret disalurkan ke dalam rongga hidung. Sinus paranasalis mempunyai fungsi untuk memperlunak tulang, berfungsi sebagai ruang bunyi suara dan menjadikan suara beresonansi. Fungsi-fungsi ini tidak lepas dari struktur anatomi kedua organ tersebut untuk melakukan mekanisme pernapasan yang maksudnya adalah untuk membekalkan tubuh dengan oksigen dan menyingkirkan karbon dioksida.Kata kunci: hidung, sinus paranasal, mekanisme pernapasanAbstractThe nose is an important organ in the body, namely the outer breathing apparatus, protective body against an unfavorable environment, as the sense of smell, and also a place geared paranasalis sinus and tear duct. Some of the bones around the nasal cavity hollow. The hole in the bone is called sinus paranasalis. Humans have a few cavities along the roof and the lateral part of the nasal cavity. These cavities are named sinuses which later was named according to its location: maxillaris sinus, frontal sinus, sinus sphenoidalis, and sinus ethmoidalis. The entire sinus is lined by respiratory epithelium undergoes modification and capable of producing and ciliated mucus, secretions channeled into the nasal cavity. Sinus paranasalis has the function to soften the bones, serves as a voice and make the room sound resonating sound. These functions can not be separated from both the anatomical structure of the organ to perform the breathing mechanism membekalkan intention is to get rid of the body with oxygen and carbon dioxide.Keywords: nose, paranasal sinuses, respiratory mechanism

PendahuluanPada kehidupan manusia hal terpenting adalah bernafas, tanpa nafas manusia tidak akan bisa bertahan. Pada pernafasan yang dilakukan manusia sangat membutuhkan oksigen sebagai zat yang dibutuhkan agar dapat bernafas dengan baik. Pernapasan (respirasi) adalah pengangkutan gas-gas ke dan dari sel-sel serta proses oksidasi biologi yang terjadi di dalam sel-sel dengan bantuan oksigen. Pengangkutan gas antara paru-paru, sel-sel serta jaringan-jaringan tubuh dicapai melalui aliran darah. Selama proses oksidasi biologi intraseluler, molekul-molekul nutrisi yang besar akan dipecah menjadi metabolit-metabolit yang lebih kecil dan terjadi pelepasan energi.Struktur makro hidung dan sinus paranasalisRongga hidung luarPenyangga hidung terdiri atas tulang dan tulang-tulang rawan hialin. Rangka bagian tulang terdiri atas os nasale, processus frontalis maxillae dan bagian nasal ossis frontalis. Rangka tulang rawannya terdiri atas cartilago septi nasi, cartilago nasi lateralis dan cartilago ala nasi major dan minor, yang bersama-sama dengan tulang di dekatnya saling berhubungan. Keterbukaan bagian atas hidung dipertahankan oleh os nasale dan processus frontalis maxillae dan di bagian bawah oleh tulang-tulang rawannya. Otot yang melapisi hidung merupakan bagian dari otot wajah. Otot hidung tersusun dari m. nasalis dan m. depressor septi nasi.1

Gambar 1. Rangka hidung2Rongga hidungSecara sagital rongga hidung dibagi oleh sekat hidung. Kedua belah rongga ini terbuka ke arah wajah melalui nares dan ke arah posterior berkesinambungan dengan nasopharynx melalui apertura nasi posterior (choana). Masing-masing belahan rongga hidung mempunyai dasar, atap, dinding lateral dan dinding medial (sekat hidung).1Rongga hidung terdiri atas tiga regio, yakni vestibulum, penghidu, dan pernapasan. Vestibulum hidung merupakan sebuah pelebaran yang letaknya tepat di sebelah dalam nares. Vestibulum ini menahan aliran partikel yang terkandung di dalam udara yang dihisap. Ke arah atas dan dorsal vestibulum dibatasi oleh limen nasi, yang sesuai dengan tepi atas cartilago ala nasi major. Dimulai sepanjang limen nasi ini kulit yang melapisi vestibulum dilanjutkan dengan mukosa hidung. Regio penghidu berada di sebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung daerah ini meluas sampai setinggi concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada dihadapan concha tersebut. Regio pernapasan adalah bagian rongga hidung selebihnya.1Dinding lateral hidung memperlihatkan tiga elevasi, yakni concha nasalis superior, medius, dan inferior. Inferolateral terhadap masing-masing concha nasalis ini terdapat meatus nasi yang sesuai. Di sebelah cranial dan dorsal terhadap concha nasalis superior terdapat recessus spheno-ethmoidalis yang mengandung muara sinus sphenoidalis. Meatus nasi superior yang letak inferior terhadap concha nasalis superior, memperlihatkan sebuah lubang sebagai muara sinus ethmoidalis posterior. Meatus nasi medius berada inferolateral terhadap concha nasalis medius dan ke arah anterior berkesinambungan dengan fossa dangkal di sebelah cranial vestibulum dan limen nasi, yakni atrium meatus nasi medius. Setinggi meatus medius ini dinding lateral rongga hidung memperlihatkan sebuah elevasi bulat, yakni bulla ethmoidalis. Di sebelah bawah bulla ethmoidalis ini terdapat celah berbentuk lengkung yang meluas ke atas sampai di sebelah depan bulla, yakni hiatus semilunaris. Ke arah depan dan atas, hiatus ini menjadi sebuah saluran lengkung, yakni infundibulum ethmoidale. Ke dalam infundibulum ethmoidale ini bermuara sinus ethmoidalis anterior dan umumnya infundibulum ethmoidale tersebut berkesinambungan dengan duktus nasofrontalis. Meatus nasi inferior, di caudal dan lateral terhadap concha nasalis inferior, berisi muara duktus nasolakrimalis.1

Gambar 2. Concha nasalis superior, medius, dan inferior3Dinding medial atau septum nasi dibentuk oleh lamina perpendicularis ossis ethmoidalis, os vomer, dan cartilago septi nasi.1

Gambar 3. Septum nasi4Dari belakang ke arah depan, atap cavum nasi terdiri atas 3 daerah, yang sesuai dengan tulang yang membentuk atap tersebut, yakni regio sphenoidalis, ethmoidalis, dan frontonasal.1 Dasar rongga hidung dibentuk oleh processus palatinus ossis maxilla dan lamina horizontalis ossis palatini. Dasar ini memisahkan rongga hidung dari rongga mulut, namun mempunyai hubungan dengan rongga mulut lewat canalis incisivus.1Sinus paranasalisBeberapa tulang di sekitar rongga nasal berlubang. Lubang di dalam tulang disebut sinus paranasalis, yang memperlunak tulang dan berfungsi sebagai ruang bunyi suara, menjadikan suara beresonansi. Sinus maksilaris terletak di bawah orbit dan terbuka melalui dinding lateral hidung. Sinus frontalis terletak di atas orbit kea rah garis tengah tulang frontalis. Sinus frontalis cukup banyak dan merupakan bagian tulang ethmoidales yang memisahkan lingkaran hidung dan sinus sfenoidalis berada di dalam tulang sfenoidalei. Semua sinus paranasalis dilapisi oleh membrane bermukosa dan semua terbuka ke dalam rongga nasal, dimana mereka dapat terinfeksi.5Fungsi sinus-sinus ini tidak diketahui dengan pasti; sinus meringankan tulang tengkorak dan menambah resonansi suara. Sebagian besar sinus rudimenter atau tidak ada sejak kelahiran. Sinus membesar semenjak erupsi gigi permanen dan sesudah pubertas, yang secara nyata mengubah ukuran dan bentuk wajah.1 Sinus maksilaris dalam korpus os maksila, membuka ke meatus media. Karena orifisium terletak di bagian atas sinus, pengosongannya tidak mudah. Sinus frontalis pada kedua sisi garis tengah, tepat di atas bagian medial orbita. Mengalir ke meatus media. Sinus ethmoidalis dalam korpus os ethmoid sehingga terletak dalam dinding medial orbita. Mengalir ke meatus media dan superior. Sinus sphenoidalis dalam korpus os sphenoid. Mengalir ke recessus spheno-ethmoidalis.6

Gambar 4. Bagian sagital mulut, hidung, faring, dan laring.7Struktur Mikroskopis Saluran PernapasanBagian superior atau atap ronga hidung mengandung epitel yang sangat khusus untuk mendeteksi dan meneruskan bebauan. Epitel ini adalah epitel olfaktoris yang terdiri atas tiga jenis sel: sel penyokong, sel basal, dan sel olfaktoris. Epitel olfaktorius terdapat di atap rongga hidung, pada kedua sisi septum, dan di dalam konka nasal superior.1Sel olfaktoris memiliki inti bulat atau lonjong yang menempati daerah di epitel kira-kira di antara inti-inti sel-sel penyokong dan sel basal. Apex sel olfaktoris langsing dan mencapai permukaan epitel. Dari dasar sel yang langsing, terjulur akson ke dalam jaringan ikat di bawahnya atau lamina propria tempat akson-akson tersebut bergabung menjadi berkas kecil saraf olfaktoris tanpa mielin, yaitu fila olfaktoria. Saraf ini akhirnya meningalkan rongga hidung dan masuk ke dalam bulbus olfaktorius pada dasar otak. Sel basal adalah sel pendek, kecil, pada dasar epitel di antara basis sel penyokong dan sel olfaktorius.1 Gambar 5. Epitel olfaktoris.8Bukan BP 14Mekanisme pernapasanPernapasan digunakan mencakup dua proses yaitu pernapasan luar (eksterna) yang merupakan penyerapan O2 dan pengeluaran CO2 dari tubuh secara keseluruhan serta dalam pernafasan dalam (interna) yang merupakan penggunaan O2 dan pembentukan CO2 oleh sel-sel. Fungsi utama sistem respirasi ialah untuk membekalkan tubuh dengan oksigen dan menyingkirkan karbon dioksida. Untuk menyempurnakan fungsi ini, sekurang-kurangnya diperlukan 4 proses untuk berlaku yang secara kolektif disebut sebagai respirasi yaitu:91. Ventilasi pulmonal: pergerakan udara masuk dan keluar dari paru-paru sehingga tersedia gas yang terus menerus ditukar dan segar. Biasanya disebut bernafas.2. Respirasi eksternal: pergerakan oksigen dari paru ke darah dan karbon dioksida dari darah ke paru-paru. 3. Transport gas: pengangkutan oksigen dari paru ke jaringan tubuh dan pengangkutan karbon dioksida dari jaringan tubuh ke paru paru. Ia dilakukan dengan sistem kardiovaskular menggunakan darah sebagai cairan transportasi. 4. Respirasi internal: pergerakan oksigen dari darah ke jaringan tubuh dan karbon dioksida dari jaringan tubuh ke darah.

Ventilasi pulmonalVentilasi pulmonal ialah suatu proses mekanik yang mengandalkan pada perubahan volume pada rongga thoraks atau rongga dada. Perubahan volume membawa kepada perubahan tekanan yang selanjutnya membawa kepada aliran gas untuk menyeimbangkan tekanan tersebut. Dalam kata lain, ventilasi pulmonal ialah pertukaran udara antara atmosfer dengan alveoli di paru-paru atau lebih dikenal sebagai bernapas.9Ventilasi pulmonal terbagi menjadi dua yaitu inspirasi dan ekspirasi. Kedua-duanya terjadi hasil dari perubahan dari volume thoraks yang menyebabkan udara untuk bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Hal ini adalah dimungkinkan karena hukum Boyle dimana pada suhu yang konstan, tekanan yang diberikan oleh gas berbanding terbalik dengan volume gas.9InspirasiProses inspirasi merupakan suatu proses aktif di mana otot-otot inspirasi berkontraksi. Otot utama yang berkontraksi untuk menghasilkan inspirasi sewaktu pernafasan tenang termasuklah diafragma dan otot interkostal eksternus. Inspirasi berlaku secara umum mengikut urutan peristiwa seperti berikut:91. Pada permulaan inspirasi, otot-otot inspirasi utama berkontraksi di mana diafragma (dirangsang oleh nervus phrenicus) menurun. Apabila difragma berkontraksi, ia akan menurun dan menyebabkan volume thoraks bertambah secara vertikal. Manakala apabila otot interkostal externus berkontraksi ia akan menyebabkan penambahan volume thoraks pada dimensi lateral dan anteroposterior. 2. Hal ini menyebabkan volume rongga thoraks diperbesar secara keseluruhannya. Tulang-tulang iga terangkat dan sternum bergerak ke anterior atas.3. Paru-paru dipaksa meregang dan menjadi luas untuk mengisi rongga thoraks yang membesar. Volume intrapulmonal meningkat akibat dari regangan paru.4. Apabila paru membesar, tekanan intra alveoli menurun dari 760 mmHg menjadi 759 mmHg (-1 mmHg) dan mengakibatkan ia lebih rendah dari tekanan atmosfer (760 mmHg).5. Udara (gas) mengalir ke dalam paru-paru menuruni gradien tekanan sehingga tekanan intra alveol menjadi 0 atau menyamai tekanan atmosfer.

Gambar 6. Inspirasi pernapasan10Inspirasi kuat melibatkan kontraksi diafragma dan otot interkostal externus dengan lebih kuat dengan membawa otot-otot inspirasi tambahan sama-sama berperan dalam membesarkan lagi rongga thoraks. Otot-otot inspirasi tambahan antaranya termasuklah otot sternocleidomastoideus, pectolaris major dan scalenus. Kontraksi otot-otot inspirasi tambahan ini menyebabkan kenaikan sternum dan dua tulang iga pertama sehingga menyebabkan rongga thoraks bagian atas diperbesar. Perluasan yang lebih ini menyebabkan penurunan tekanan intra alveol yang lebih dan mengakibatkan pengaliran udara ke dalam paru dengan lebih banyak.9

Gambar 7. Otot-otot yang berperan dalam pernapasan11

Ekspirasi

Gambar 8. Ekspirasi pernapasan11Proses ekspirasi secara umumnya di mana udara dibawa keluar dari paru. Ekspirasi tenang merupakan suatu proses pasif dan melibatkan relaksasi otot-otot inspirasi yaitu diafragma dan otot interkostal externus. Peristiwa yang berlaku dalam menyebabkan ekspirasi termasuk:91. Otot-otot inspirasi berelaksasi di mana diafragma menaik. Penaikan diafragma ini mengakibatkan volume rongga thoraks berkurang dalam dimesi vertikal. Selain itu, relaksasi otot interkostal externus menyebabkan mengurangan volume rongga thoraks dalam dimensi lateral dan anteroposterior.2. Relaksasi otot-otot inspirasi membawa kepada pengurangan volume rongga thoraks secara keseluruhan. Hal ini akan menyebabkan tulang-tulang iga untuk turut menurun ke bawah.3. Jaringan paru yang elastis kembali ke kedudukan semula sesudah teregang. Ini merupakan daya recoil pasif jaringan paru. Recoilnya paru membawa kepada berkurangnya volume intrapulmonal.4. Volume paru yang berkurang mengakibatkan tekanan intra alveol meningkat dari 760 mmHg menjadi 761 mmHg (+1 mmHg) dan menjadi lebih tinggi dari tekanan atmosfer.5. Udara mengalir keluar dari paru menuruni gradient tekanan sehingga tekanan intra alveol menjadi 0 atau menyamai tekanan atmosfer (760 mmHg).Ekspirasi kuat atau ekspirasi aktif membutuhkan kontraksi dari otot-otot ekspirasi yaitu otot dinding perut dan otot interkostal internus. Kontraksi otot dinding perut (abdominal muscles) meningkatkan tekanan intra-abdominal menyebabkan diafragma terdorong ke atas dan mengurangkan dimensi vertikal rongga thoraks. Kontraksi otot interkostal internus pula menurunkan volume rongga thoraks dalam dimensi lateral dan anteroposterior dengan meratakan sternum dan tulang-tulang iga.9TekananUdara cenderung mengalir dari daerah dengan tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan rendah, yaitu menuruni gradien tekanan.9Udara mengalir masuk dan keluar paru selama tindakan bernapas karena berpindah mengikuti gradien tekanan antara alveolus dan atmosfer yang berbalik arah bergantian dan ditimbulkan oleh aktivitas siklik otot pernapasan. Terdapat tiga tekanan penting dalam ventilasi:91. Tekanan atmosferTekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi. Pada ketinggian permukaan laut tekanan ini sama dengan 760 mmHg. Tekanan atmosfer berkurang seiring dengan penambahan ketinggian di atas permukaan bumi juga semakin menipis.2. Tekanan intra-alveolusTekanan di dalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran napas penghantar, udara cepat mengalir menuruni gradien tekanannya setiap tekanan intra-alveolus berbeda dari tekanan atmosfer; udara terus mengalir sampai kedua tekanan seimbang.3. Tekanan intrapleuraTekanan di dalam kantung pleura. Tekanan ini adalah tekanan yang ditimbulkan di luar paru di dalam rongga thorax. Tekanan intrapleura biasanya lebih rendah daripada tekanan atmosfer, rerata 756 mmHg saat istirahat.

Gambar 9. Berbagai tekanan yang penting pada ventilasi.12Tekanan intra-alveolus, yang menyeimbangkan diri dengan tekanan atmosfer pada 760 mmHg, lebih besar daripada tekanan intrapleura yang 756 mmHg, sehingga tekanan yang menekan keluar dinding paru lebih besar daripda tekanan yang mendorong ke dalam. Perbedaan netto tekanan ke arah luar ini, gradien tekanan transmural, mendorong paru keluar, meregangkan, atau menyebabkan distensi paru. Karena gradien tekanan ini maka paru selalu dipaksa mengembang untuk mengisi rongga thorax.9Volume dan kapasitas 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 maksimal, setelah inspirasi biasa disebut volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume/IRV). Jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontraksi otot ekspirasi, setelah ekspirasi biasa disebut volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume/ERV), dan udara yang masih tertinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal disebut volume residu (residual volume/RV). Ruang di dalam saluran napas yang berisi udara yang tidak ikut serta dalam proses pertukaran gas dengan darah dalam kapiler paru disebut ruang rugi pernapasan.13,14Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity/IC) merupakan volume udara maksimal yang dapat dihirup pada akhir ekspirasi tenang normal (IC = IRV + TV). Kapasitas residual fungsional (functional residual capacity/FRC) adalah volume udara di paru pada akhir ekspirasi pasif normal (FRC = ERV + RV). Kapasitas vital (vital capacity/VC) adalah volume udara maksiml yang dapat dikeluarkan dalam satu kali bernapas setelah inspirasi maksimal. Subyek pertama-tama melakukan inspirasi maksimal lalu ekspirasi maksimal (VC = IRV + TV + ERV). VC mencerminkan perubahan volume maksimal yang dapat terjadi pada paru. Kapasitas paru total (total lung capacity/TLC) adalah volume udara maksimal yang dapat ditampung oleh paru (TLC = VC + RV).9

Gambar 10. Variasi volume paru.15Kontrol pusat respirasi1. Korteks CerebriBerperan dalam pengaturan pernapasan yang bersifat volunter sehingga memungkinkan kita dapat mengatur napas dan menahan napas. Misalnya pada saat bicara atau makan.16,172. Medulla oblongataPusat respirasi di medulla oblongata dibagi menjadi DRG (Dorsal Respiratory Group) dan VRG (Ventral Respiratory Group). DRG merupakan kumpulan neuron yang mengatur kerja otot eksternal interkostal dan otot diafragma. DRG ini berfungsi pada seluruh proses respirasi normal. VRG merupakan kumpulan neuron yang mengatur kerja otot respirasi tambahan, yang berfungsi saat bernapas dengan kuat, yaitu saat inspirasi maksimal dan ekspirasi aktif. Pada saat pernafasan tenang atau normal kelompok ventral tidak aktif, tetapi jika kebutuhan ventilasi meningkat, neuron inspirasi pada kelompok ventral diaktifkan melalui rangsangan kelompok dorsal. Kelompol ventral (VRG) terdiri dari neuron inspirasi dan neuron ekspirasi. Impuls dari neuron inspirasi kelompok ventral akan merangsang motor neuron yang mensyarafi otot inspirasi tambahan melalui N IX dan N X. Impuls dari neuron ekspirasi kelompok ventral akan menyebabkan kontraksi otot-otot ekspirasi untuk ekspirasi aktif.16,17

3. PonsPada pons terdapat 2 pusat pernapasan yaitu pusat apneustik dan pusat pnumotaksis. Pusat apneutik terletak di formasio retikularis pons bagian bawah. Fungsi pusat apneutik adalah untuk mengkoordinasi transisi antara inspirasi dan ekspirasi dengan cara mengirimkan rangsangan impuls pada area inspirasi dan menghambat ekspirasi. Sedangkan pusat pneumotaksis terletak di pons bagian atas. Impuls dari pusat pneumotaksis adalah membatasi durasi inspirasi, tetapi meningkatkan frekuensi respirasi sehingga irama respirasi menjadi halus dan teratur, dengan cara menginhibisi apneustik neuron dan membantu proses ekshalasi normal atau kuat. Selama pernapasan normal, stimulasi dari pusat apneustik membantu peningkatan intensitas inhalasi sampai 2 sekon. Sedangkan pada pernapasan kuat, pusat apneustik dapat merespon input sensori dari nervus vagus sehingga meningkatkan laju respirasi.16,17Komponen kontrol saraf pada respirasiKontrol saraf atas respirasi melibatkan tiga komponen berbeda yaitu, faktor yang menghasilkan irama inspirasi/ekspirasi bergantian, faktor yang mengatur besar ventilasi (yaitu, kecepatan dan kedalaman bernapas) untuk memenuhi kebutuhan tubuh dan faktor yang memodifikasi aktivitas pernapasan dengan tujuan lain, modifikasi yang terakhir ini mungkin bersifat volunteer, misalnya dalam mengontrol napas untuk berbicara, atau involunter, misalnya maneuver pernapasan yang berkaitan dengan batuk dan bersin.9Pusat kontrol pernapasan yang terdapat di batang otak menghasilkan pola bernapas yang berirama. Pusat kontrol pernapasan primer, pusat respirasi medula, terdiri dari beberapa agregat badan saraf di dalam medulla yang menghasilkan sinyal ke otot otot pernapasan. Selain itu, dua pusat pernapasan lain terletak lebih tinggi di batang otak di pons, pusat pneumotaksik dan pusat apnustik. Kedua pusat di pons ini mempengaruhi sinyal keluar dari pusat pernapasan di medulla.9Keseimbangan asam basaSatuan ukuran keseimbangan asam basa adalah pH, yang menyatakan kepekaan terhadap ion hidrogen dan keasaman zat yang ditimbulkannya. Ion-ion hidrogen (H+) dan ion-ion hidroksil (OH-) menentukan keasaman atau kebasaan suatu larutan. Apabila terjadi penambahan atau peningkatan konsentrasi ion hidrogen, maka keadaan bersifat lebih asam dan pH akan turun. Sebaliknya, bila cairan tubuh bersifat basa atau alkali, maka pH akan meningkat.18Nilai normal pH cairan tubuh adalah 7,35 7,45. Kestabilan nilai pH tersebut dipertahankan oleh sistem buffer dan mekanisme lain. Buffer adalah bahan yang dapat bekerja sebagai reaksi kimia yang dapat menarik atau melepaskan ion-ion hidrogen, sehingga ph tetap relatif stabil. Buffer terdapat pada semua cairan tubuh dan bekerja dengan segera (dalam 1 detik) setelah terjadi pH abnormal. Sistem buffer meliputi sistem buffer asam karbonat (H2CO3) dan bikarbonat (HCO3-); sistem buffer fosfat (H2PO4 dan HPO4); serta sistem buffer protein sel dan plasma.18Selain sistem buffer, terdapat mekanisme lain yang dilakukan oleh tubuh sebagai kompensasi dalam menjaga keseimbangan asam basa. Bagian tubuh tersebut ialah paru-paru dan ginjal. Peran paru-paru dalam menjaga keseimbangan asam basa adalah mengendalikan konsentrasi asam karbonat (H2CO3), sedangkan ginjal berperan dalam pengendalian konsentrasi bikarbonat (HCO3-).18a. Kompensasi oleh Paru-ParuJumlah karbondioksida (CO2) bervariasi bergantung pada kecepatan dan kedalaman pernapasan. Perubahan ventilasi paru-paru akan mengubah konsentrasi CO2 dan hidrogen dalam tubuh. Hal tersebut berarti bila terjadi peningkatan hidrogen, maka terjadi peningkatan CO2. Kondisi ini akan merangsang pusat respirasi yang menyebabkan napas cepat dan dalam sehingga CO2 terbuang. Hasilnya, keasaman tubuh relatif normal.Bila kadar CO2 ditahan dalam jumlah besar, maka CO2 akan lebih mudah bersenyawa dengan air membentuk asam karbonat atas bantuan suatu enzim. Berikut ini merupakan reaksi kimia yang terjadi:CO2 + H2O H2CO3Reaksi kimia yang tersebut di atas menunjukkan bahwa paru-paru memegang peranan penting dalam mengendalikan konsentrasi asam karbonat. Karbondioksida akan selalu terus dibentuk di dalam tubuh oleh metabolisme. Penurunan metabolisme akan menyebabkan konsentrasi karbondioksida dan hidrogen menjadi kecil atau sedikit.H2CO3 dan HCO3- pasti ada dalam tubuh dengan perbandingan tertentu. Rasio H2CO3 dengan HCO3- ini berpengaruh terhadap keseimbangan asam basa. Untuk menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh maka konsentrasi H2CO3 dan HCO3- harus tetap dengan rasio 1:20 yaitu 1 H2CO3 berbanding 20 HCO3-. Bila rasio ini berubah pada salah satu zat tersebut, maka terjadilah ketidakseimbangan asam basa sehingga dapat terjadi asidosis atau alkalosis. Tubuh mempertahankan keseimbangan rasio H2CO3 terhadap HCO3- dilakukan melalui proses respirasi dan eliminasi urine. Kedua proses ini berlangsung terus menerus baik dalam keadaan sehat ataupun sakit.b. Kompensasi oleh GinjalKonsentrasi bikarbonat dikendalikan oleh ginjal dengan menahan atau mengekskresikan bikarbonat (HCO3-), secara relatif, bergantung pada kebutuhan tubuh. Adapun mekanisme ginjal dalam mengendalikan ion hidrogen dan bikarbonat adalah melalui tiga proses antara lain:181. Sekresi ion hidrogen oleh tubulusSel epitel tubulus (tubulus proksimal, distal, ataupun duktus koligens) menyekresi hidrogen ke dalam cairan tubulus. Berikut ini merupakan reaksi kimia yang terjadi di dalam tubulus:CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+2. Pengaturan sekresi ion H+ oleh konsentrasi CO2 di dalam cairan ekstraselReaksi kimia untuk sekresi ion hidrogen dimulai dengan CO2, maka makin besar konsentrasi CO2 makin cepat pula proses sekresi ion hidrogen tersebut. Jadi, kecepatan sekresi ion hidrogen bisa meningkat atau menurun sesuai dengan perubahan konsentrasi CO2 ekstrasel.3. Interaksi HCO3- dengan H+ di dalam tubulusTubulus hampir sama sekali tidak permeabel terhadap ion HCO3- sebab HCO3- merupakan ion besar dan bermuatan listrik. Meskipun demikian, ion HCO3- dapat direabsorbsi yang prosesnya dimulai dengan reaksi di dalam tubulus antara HCO3- dan H+ yang disekresikan oleh sel tubulus menjadi H2CO3. Kemudian H2CO3 berdisosiasi menjadi H2O dan CO2. H2O menjadi bagian cairan tubulus, sedangkan CO2 berdifusi menuju ke dalam darah. berdasarkan penjelasan tersebut, maka berikut ini merupakan reaksi kimia:H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2Oleh sebab itu, bila terjadi kerusakan ginjal, maka proses reabsorbsi HCO3- tidak terjadi dan pembuangan hidrogen tidak terjadi. Akibatnya urine dan darahakan kelebihan asam.Gangguan keseimbangan asam basaGangguan keseimbangan asam basa dapat menyebabkan gangguan pada tubuh, sehingga akan muncul manifestasi klinis (tanda dan gejala) dari masing-masing jenis gangguan keseimbangan asam basa. Gangguan keseimbangan asam basa ada dua jenis yaitu asidosis dan alkalosis.18 Untuk lebih memahaminya, berikut ini akan dijelaskan mengenai gangguan keseimbangan asam basa secara sederhana.1. Asidosis Respiratorik Setiap kondisi yang menurunkan ventilasi dapat meningkatkan konsentrasi CO2 dan berdampak adanya peningkatan asam karbonat.18 Kondisi ini disebut asidosis respiratorik yang menyebabkan frekuensi pernapasan menurun sehingga terjadi penumpukan CO2 dalam cairan tubuh. Kelebihan CO2 ini mengakibatkan pembentukan ion hidrogen lebih banyak dan menurunkan pH. Penyebabnya antara lain adalah pneumonia dan emfisema atau asma berat.16Kompensasi yang dilakukan oleh tubuh adalah produksi bikarbonat oleh ginjal meningkat, ekskresi ion hidrogen ke urine meningkat. Untuk meningkatkan pengeluaran CO2 dapat dilakukan dengan latihan napas dalam purse lips breathing.182. Alkalosis RespiratorikPenyebab yang dapat menimbulkan alkalosis respiratorik adalah hiperventilasi. Hal ini karena banyak CO2 yang terbuang sehingga ion hidrogen menurun.18 Frekuensi pernapasan meningkat dan CO2 dihembuskan sangat cepat. Mengakibatkan pembentukan ion hydrogen menurun dan meningkatkan pH.16Kompensasi yang dilakukan tubuh adalah ginjal menurunkan ekskresi ion-ion HCO3-, serta kecepatan dan kedalaman pernafasan menurun.183. Asidosis Metabolik Bila terjadi penurunan pH atau penambahan keasaman, bikarbonat akan mengompensasinya. Namun, cadangan bikarbonat menjadi berkurang dan apabila produksi asam masih terus berlanjut maka buffer tidak mampu untuk mengompensasi dan timbullah asidosis metabolik.18Asidosis metabolik disebabkan oleh diabetes yang tidak diobati (ketoasidosis), penyakit ginjal, atau diare hebat. Kompensasi yang dilakukan oleh tubuh dalam keadaan ini adalah hiperventilasi atau meningkatkan frekuensi pernapasan dan menghembuskan lebih banyak CO2 sehingga menurunkan pembentukan ion H+, yang selanjutnya meningkatkan pH ke batas normalnya.164. Alkalosis MetabolikAlkalosis metabolik terjadi bila kehilangan asam melampaui produksi asam, ion-ion hidrogen hilang dari cairan tubuh dan terjadi kelebihan HCO3-.18 Penyebab dari alkalosis metabolik ini dari penggunaan obat-obatan alkalin yang berlebihan seperti yang digunakan untuk menghilangkan gangguan asam lambung.16Pada penderita alkalosis metabolik akan terjadi depresi pernapasan yang bertujuan untuk menahan CO2, sehingga dapat dikombinasi dengan ion hidrogen untuk membentuk asam karbonat. Oleh sebab itu, pada penderita alkalosis metabolikdiupayakan untuk menggunakan masker rebreathing agar CO2 dapat dihirup kembali.18KesimpulanStruktur respirasi manusia dibentuk oleh struktur makroskopik maupun mikroskopik yang masing-masing sangat berperan dalam proses pernapasan inspirasi dan ekspirasi. Pada saat inspirasi, manusia mengambil oksigen dan pada saat ekspirasi manusia mengeluarkan karbondioksida yang merupakan hasil metabolisme tubuh.Fungsi dari pernapasan antara lain untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Fungsi tambahan dari pernapasan antara lain memungkinkan kita berbicara, menyanyi, dan vokalisasi lainnya, serta meningkatkan aliran balik vena.Proses pernapasan melibatkan tekanan. Paru-paru itu sendiri memiliki kapasitasnya dan volumenya dalam keadaan tertentu. Selain itu, pada sistem respirasi terjadi pula keseimbangan asam dan basa.

Daftar Pustaka1. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Edisi ke-2. Jakarta: Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2009. h. 111-119.2. Gambar 1. diunduh dari:http://medicina-islamica-lg.blogspot.com/2013/08/anatomi-fisiologi-hidung-nasus.html3. Gambar 2. diunduh dari:http://medicine.academic.ru/113235/concha_nasi_inferior4. Gambar 3. diunduh dari:http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/anatomy/classes_stud/en/stomat/ptn/1/06%20Skull%20as%20a%20whole.%20Cranial%20base%20and%20calvaria..htm5. Watson R. Anatomi & fisiologi. Edisi ke-10. Jakarta: EGC; 2002. h. 297-8.6. Faiz O, Moffat D. At a glance series anatomi. Jakarta: Erlangga; 2004. h. 108-111.7. Gambar 4. diunduh dari:http://biogenesisblog.blogspot.com/2012/01/organ-respirasi-pada-manusia.html8. Gambar 5. diunduh dari:http://anfis-mariapoppy.blogspot.com/2011/01/pernapasan_15.html9. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta: EGC; 2011. h. 497-509; 517-539.10. Gambar 6. diunduh dari:http://asihnaim.blogspot.com/2012/10/sistem-pernapasan.html11. Gambar 7. dan Gambar 8. diunduh dari:http://dwiindrianiputripsik02.blogspot.com/2013/08/artikel-fisiologi-respirasi.html12. Gambar 9. diunduh dari:http://bio6xiiparsbi2.blogspot.com/2012/04/sistem-respirasi.html13. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC; 2002. h. 674.14. Sabiston CD. Buku ajar bedah. Jakarta: EGC; 1994. h. 640-641.15. Gambar 10. diunduh dari:http://evoedu.blogspot.com/2013_10_01_archive.html16. Niluh GYA, Effendie C. Keperawatan medikal bedah. Jakarta: EGC; 2003. h. 10-5.17. Djojodibroto D. Respirologi. Jakarta: EGC; 2007. h. 2918. Asmadi. Teknik prosedural keperawatan konsep & aplikasi kebutuhan dasar klien. Jakarta: Salemba Medika; 2008. h. 45-8.PBL Blok 7 Universitas Kristen Krida Wacana1