A. Components and Basic Functions of Respiratory System - There is 3 major part :
2. Sel Darah Merah
Sirkulasi pembuluh darah melalui kapiler jaringan otak dan otot : O² bergerak melalui proses difusi dari kapiler ke sel
CO² bergerak dari sel ke dalam pembuluh darah. Hb + O² → Oxyhemoglobin
diabsorpsi dari plasma → sel darah merah
Keluarnya O² dari Hb karena PH↓ yang disebut efek Bohr. 3. Ventilasi dan Perkusi
Ventilasi : proses untuk memberi udara bersih ke alveoli → perpindahan udara dalam alveoli. Perfusi : aliran darah melalui kapiler alveolar dalam paru. Hipoksia : darah dengan kandungan O² di bawah normal → vasokonstriksi pulmonal.
10.3.4 Mekanisme Pernafasan
Paru dapat dikembang kempiskan melalui dua cara :
1. Diafragma turun naik, untuk memperbesar dan memperkecil rongga dada. Pada waktu inspirasi , diafragma kontraksi, disebut proses aktif.
Pada waktu ekspirasi, diafragma relaksasi, disebut proses pasif.
2. Depresi dan elevasi tulang iga, untuk memperbesar / memperkecil diameter anterio-posterior rongga dada.
Inspirasi : udara dari luar masuk melalui trakea dan paru sampai tekanan keduanya menjadi sebanding. Bila tulang rusuk naik → rongga toraks melebar baik ke anterior maupun ke superior, otot interkostal eksternus bekerja. Pada saat bersamaan diafragma berkontraksi sehingga memperbesar rongga toraks ke inferior.
Ekspirasi : merupakan proses pasif yang hanya bergantung pada elastisitas struktur paru dan dada. Jika otot – otot inspirasi relaks, udara secara mudah akan meninggalkan paru. Bersamaan dengan meningkatnya ventilasi, kemampuan difusi paru meningkat karena banyak alveoli menjadi berfungsi dan sakus udara membesar memperlebar area permukaan.
48
Bila udara memasuki rongga pleura akibat defek paru atau dinding trakea akan menyebabkan pneumotoraks → paru menjadi kolaps. Pneumotoraks spontan akan selalu terlihat pada pasien emfisematus dengan alveoli membesar dan ruptur pada pleura paru.
10.3.5 Mekanisme Pergerakan Pernafasan 1. Inspirasi, terjadi pembesaran rongga dada :
vertikal : dilakukan oleh kontraksi otot diafragma
antero-posterior dan lateral: akibat kontraksi M. intercostalis externus. Otot-otot inspirasi tambahan :
- M. .skalenus (post-med-ant) - M. .sternokleidomastoideus - M. seratus anterior
- M. elevator skapula
- M. erektus kolumna spinalis 2. Ekspirasi, merupakan proses pasif.
Terjadi relaksasi otot-otot ekspirasi, yaitu :
- M. oblique abdominalis internus + externus - M. rectus abdominis
(terutama pada ekspirasi kuat, batuk, bersin dan mengedan) - M. interkostalis internus
- M. seratus inferior posterior
Bila rongga toraks tertutup, udara normal tidak dapat masuk. Paru dilindungi oleh membran peritoneal yang disebut pleura visceral dan membran pleura parietal yang berisi cairan pleura untuk melindungi pergerakan paru waktu bergerak. Pleuritis adalah infeksi/ radang pleura dengan meningkatnya jumlah cairan .
10.3.6 Pengontrolan Pernafasan
Pernafasan merupakan aktivitas volunter, hal ini tidak teratur terutama bila kita tidur . Pernafasan dikontrol oleh tiga area di otak bagian bawah yaitu : inspiratory dan ekspiratory area di medulla dan pneumotoxic area di Pons. Ketiganya disebut respiratory pacemaker.
49
Inspirasi selama 2 detik menyebabkan kontraksi tetanik diafragma dan otot interkostal eksternus. Pada akhir periode ini bila paru berisi dengan volume udara normal disebut tidal volume. Area inspirasi secara mudah menstimulasi otot inspirasi.
Pada 3 detik beikut terjadi periode udara perlahan meninggalkan paru. Ekspirasi terus berlanjut sampai reserve volume ( nilai udara yang terdapat dalam paru setelah ekspirasi normal ). Setelah proses ini , kembali area inspiratory memulai prosesnya lagi.
Kontrol yang baik pada area inspiratory adalah pada area pneumotaxic. Kontrol ini diperlukan karena area inspirasi dengan sendirinya mempunyai kecenderungan untuk terlalu memompa paru , bila area ini tidak bekerja stimulasi otot inspirasi berlangsung selama 7 detik. Pneumotaxic area akan meningkatkan frekuensi pernafasan.
Area ekspiratory tidak aktif selama pernafasan normal karena pernafasan normal bekerja secara pasif yang dihasilkan oleh elastisitas dinding dada. Bila jumlah respirasi meningkat di atas ambang, area ekspiratory dapat terstimulasi. Aksi langsung adalah terstimulasinya otot interkostal internus secara ritmis sehingga memproduksi ekshalasi.
Refleks Heuring – Breur dapat menghambat area inspiratory untuk mencegah overinflasi paru – paru. Dekat nervus vagus dan glosofaringeal terdapat area kemosensitif. Area ini sangat sensitif terhadap perubahan pH akibat pertukaran gas.
Pengatur lain adalah periferal kemoreseptor yaitu aortic body dan carotid body. Ke 2 nya berasosiasi dengan pembuluh darah pada cabang arteri carotid dan pada lengkung aorta dekat jantung. Serabut saraf dari carotid body mengatur area inspirasi melalui N. Glosofaringeal, sedangkan aortic bodies melalui N. Vagus.
Periferl kemoreseptor ini sangat kuat dalam menstimulasi bila terjadi kekurangan O2 dalam darah. Dalam keadaan normal periferal kemoreseptor ini tidak aktif dalam mengatur pernafasan.
10.3.7 Perlindungan Paru 1. Silia dan Mukus
Secara pehitungan kasar dalam 1 x bernafas lebih dari 500 gr jenis partikel termasuk mikroba virulen yang masuk dalam inspirasi. Melalui otopsi hanya 5 – 6 gr ( 1%) yang bisa diperoleh. Hal ini tejadi karena terdapat perlindungan paru – paru dengan terdapatnya silia di trakheobronkhial yang dilapisi oleh mukus hasil sekresi epitel.
Selain itu akumulasi mukus di bawah laring atau iritasi pada laring, bronkhi atau bagian respirasi bawah mungkin menstimulai reseptor batuk sehingga menyebabkan refleks batuk.
50
Batuk diatur oleh area spesifik di MO yang dapat dihambat dengan obat. Batuk berfungsi sebagai mekanisme yang penting dalam membersihkan sistem respirasi bagian bawah.
2. Cairan jaringan dan Drainage Lymfe
Berfungsi untuk membersihkan alveoli dan untuk mengeluarkan kelebihan cairan jaringan.
10.3.8 Volume dan Kapasitas Paru
Volume paru adalah volume udara yang dihirup dan dikeluarkan selama proses bernafas. Diukur dengan spirometer.
1. Volume paru dibedakan atas :
a. Volume tidal ( tidal volume/TV), yaitu volume udara yang masuk dan keluar paru selama ventilasi normal (L 500 , P 380 ml).
b. Volume cadangan inspirasi ( inspiratory reserve volume/ IRV ), yaitu : volume cadangan inspirasi yang masih dapat masuk setelah ventilasi normal ( L : 3000 ml, P : 1900 ml ).
c. Volume cadangan ekspirasi ( ekspiratory reserve volume/ ERV), volume udara yang masih dapat dikeluarkan sesudah ekspirasi biasa (L 1200 ml P 800 ml). d. Volume residual (residual volume/ RV), yaitu volume udara yang tersisa dalam
paru setelah ekspirasi kuat (L 1200 ml P 1000 ml). 2. Kapasitas, dibedakan atas :
a. Kapasitas inspirasi ( inspiracy capacity), yaitu jumlah udara yang dapat dihirup mulai pada tingkat ekspirasi normal sampai jumlah maksimum (3500 ml). b. Kapasitas residual fungsional (functional residual capacity), yaitu jumlah udara
yang tersisa di dalam paru pada akhir ekspirasi normal ( 2200 ml). c. Kapasitas vital (vital capacity), yaitu jumlah udara maksimum yang dapat
dikeluarkan dari paru setelah inspirasi maksimum dan ekspirasi maksimum ( 4500 ml).
d. Total Paru (total lung capacity), yaitu volume maksimum pengembangan paru dengan usaha inspirasi maksimum ( 6000 ml).
51
Gambar 10.3 Volume dan Kapasitas Paru ( Sumber : Guyton, C. A; Hall, J. E. 2006. Medical Physiology )
10.3.9 Masalah Pernafasan
a. Hipoksia : kekurangan kadar O² Hiperkapnia : kelebihan kadar CO².
b. Hipokapnia : kekurangan kadar CO² Asfiksia : kekurangan ventilasi pulmonal. c. Infeksi : tuberkulosis, pneumonia, penyakit pulmonar obstruktif menahun (PPOM). Refleks Batuk
Cara mempertahankan saluran pernafasan bebas dari benda asing Mekanisme :
1) Lebih kurang 2,5 liter udara dihirup.
2) Epiglotis & pita suara menutup ( menjerat udara dlm paru ).
3) Otot perut & otot ekspirasi berkontraksi kuat sehingga tekanan dlm paru meningkat. 4) Pita suara & epiglotis tiba-tiba terbuka lebar menyeabkan udara bertekanan tinggi
dalam paru meletus keluar . Tersedak
Tersedak membunuh 8.000 – 10.000 manusia/tahun di USA. Peristiwa tersedak banyak disebabkan karena paralise atau malfungsi otot – otot penelanan. Penelanan merupakan proses yang kompleks melibatkan mulut, faring, esofagus, vocal cord yang harus
52
terkoordinasi dengan ketelitian tinggi. Kelainan otot penelanan dapat disebabkan oleh bawaan lahir, tumor otak, cedera vaskuler yang meliputi pusat penelanan.
Jalan pertama adalah bertanya apakah orang itu masih bisa bicara. Bila tidak , mungkin sudah terjadi obstruksi di atas laring. Berikan jalan udara pada penderita, peluk dari belakang melingkari pinggang . Tekan seketika bagian depan orang itu. Secara cepat udara residu paru akan keluar sehingga dapat mengeluarkan sumbatan, seperti sumbatan tutup botol yang lepas. Peristiwa ini disebut Heimlich manuver.
Pernafasan buatan metode mulut ke mulut :
Operator dengan cepat menghirup udara dalam – dalam dan kemudian menghembuskannya ke dalam mulut penderita sementara hidung penderita ditutup.
Udara yang dihembuskan mengandung O² dan CO² yang diperlukan untuk merangsang pusat pernafasan penderita.
Vokalisasi
Berbicara terutama melibatkan sistem respirasi dan meliputi : 1) Pusat khusus pengatur berbicara di korteks serebri.
2) Pusat respirasi dalam batang otak.
3) Struktur artikulasi dan resonansi dari mulut dan rongga hidung : laring, faring, palatum, lidah, rahang, bibir, pipi, otot respirasi, diafragma.
Pada umumnya berbicara terdiri dari 2 fungsi yaitu: 1) Fonasi yang dilakukan oleh laring.
2) Artikulasi yang dilakukan oleh struktur di dalam mulut.
Frekuensi suara :
Frekuensi suara tinggi terjadi bila muskulus tiroaritenoid berkontraksi sedemikian rupa sehingga pita suara meruncing dan menipis. Frekuensi suara sedang terjadi bila muskulus tiroaritenoid berkintraksi dengan pola berbeda dan tepi pita suara melebar.
Tiga organ utama artikulasi yaitu : bibir, lidah , palatum molle. Resonator terdiri dari : mulut, hidung dan sinus paranasal, faring, rongga dada. Resonansi hidung dilukiskan dengan perubahan kualitas suara bila seseorang mendapat pilek.