SISTEM PERNAFASAN
Manusia hidup pada atmosfir yg terutama terdiri dari N2,O2dan CO2 . Sistem tubuh yang berfungsi dalam pertukaran gas antara darah dan atmosfir adalah sistem pernafasan.
1. ORGAN – ORGAN SISTEM PERNAFASAN
Organ –organ sistem pernafasan pada manusia terdiri dari :
a) Hidung
Batas-batas rongga hidung :
Bawah : Tulang palatin, maxilla
Samping :Tulang maxilla, concha nasalis inferior, ethmoid
Atas : Tulang ethmoid
Tengah : Septum nasalis
Di daerah permukaan lubang hidung terdiri dari sel ephitel berlapis pipis dengan rambut-rambut kasar yg berfungsi menyaring debu. Pada daerah olcactorius mengandung sel-sel pembauu yg berhubungan dengan syaraf otak.
Empat rongga nasal yg berhubungan dengan rongga hidung yaitu maxillaries, frontalis, ethomodial dan sphenodial. Ke sebelah atas rongga hidung berhubungan dengan ductus lacrimalis dan sebelah belakang rongga hidung berhubungan dengan nasopharynx melalui lubang choanae.
b) Pharynx
Terdiri dari 3 bagian, yaitu : 1) Nasopharynx 2) Oropharynx 3) Laryngopharynx c) Larynx (Kotak Suara)
Larynx terdiri dari 9 tulang rawan, yaitu :
Epiglottis
Larynx diselaputi oleh membrane mukosa yg membentuk 2 pasang lipatan : 1) Lipatan sebelah bawah yg disebut pita suara sejati (vocal vold) 2) Lipatan sebelah atas yg disebut pita suara palsu (ventricular vold) d) Trachea
Terletak pada garis sagital (tengah) tubuh dibawah larynx sampai vertebrae TH5 , berada di dalam esophagus.
Trachea terdiri dari :
Tunica sub mukosa
Tunica tulang rawan
Tunica adventitia e) Bronchus
Pada tempat bronchus masuk ke paru-paru,brochus kanan bercabang menjadi bronchus lobaris (sekuder) dan bronchus kiri bercabang menjadi bronchus lobaris kemudian bercabang lagi menjadi brochus tertier, bronchioles dan bronchioles terminalis.
f) Paru-Paru
Perbedaan paru-paru kanan dan kiri :
Paru-paru kanan Paru-paru kiri
Lebih gemuk, tebal dan pendek Lebih kurus dan tinggi Terdiri dari 3 lobus Terdiri dari 2 lobus
Refleks – reflex pada saluran nafas bagian atas :
1) Batuk, terjadi karena terangsangnya reseptor syaraf pada mukosa trachea dan bronchus (diluar paru-paru).
2) Bersin, terjadi karena adanya rangsang yg berasal dari mukosa rongga hidung.
2. PERNAFASAN (RESPIRASI)
Minimal diperlukan 2 sistem yang harus bekerjasama satu sama lain agar O2 dapat mencapai sel-sel diseluruh tubuh.
1) Sistem pernafasan yang berfungsi menarik O2 dari atmosfir kedalam darah dan
mengeluarkan CO2 dari darah ke atmosfir melalui organ paru-paru.
2) Sistem peredaran darah (sirkulasi) yang berfungsi untuk mengangkut O2 dari
alveoli paru-paru menuju sel-sel tubuh dan mengangkut CO2 dari sel-sel tubuh menuju paru-paru.
Kegagalan fungsi dari salah satu sistem ini untuk beberapa menit saja akan
menyebabkan kekurangan O2 pada sel tubuh yang menimbulkan kematian karena sel-sel otak hanya dapat bertahan beberapa menit saja tanpa
Resoirasi merukan semua proses pertukaran gas yang terjadi di atmosfir dengan darah melaui paru-paru dan antara darah dengan sel-sel tubuh melaui dinding kapiler darah. Proses respirasi dibagi menjadi 3 yaitu:
Proses keluar masuknya udara pernafasan ke paru-paru dan dari paru-paru. Pada hokum fisika bahwa gas akan mengalir dari daerah yang tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Sengigga saat inspirasi tekanan udara di dalam alveoli lebih rendah daripada tekanan atmosfir. Sedangkan pada hokum Boyle tekanan didalam suatu ruangan tertutup akan berkurang bila volume ruangan tersebut bertambah. Agar terjadi proses inspirasi, tekanan udara di dalam alveoli harus diturunkan dengan memper besar volume rongga dada. Volume rongga dada dapat diperbesar bila:
a. Diaphragma berkontraksi, puncak diaphragm ditarik ke bawah, volume rongga dada bertambah karena diameter atas bawah dari rongga dada bertambah, timbul tekanan negative sehingga udara dapat masuk ke dalam paru-paru. Jika diaphragm berelaksasi maka diaphragm akan tertekan ke atas oleh daya elastisitas otot-otot dinding perut yang akan mengakibatkan udara dari paru-paru ke luar. b. Musculus intercostalis eksterna berkontraksi menyebabkan costa terangkat ke atas
sehingga volume rongga dada akan bertambah, maka terjadi inspirasi. Jika m.intercostalis eksterna berelaksasi maka terjadi ekspirasi.
Perubahan pada gerakan bernafas
Gerakan bernafas dapat diubah-ubah bila diperlukan, misal sewaktu bersin, batuk, dan tersedak. Gerakan bernafas dapat digunakan untuk mengekspressikan keadaan emosi misal tertawa, mendesah, tersedu-sedu, menangis, dll.
Volume paru-paru dan ventilasi
Bernafas bertujuan memberikan udara segar kepada alveoli secara terus-menerus. Saat istirahat udara yang keluar masuk paru-paru hanya sedikit, sedangkan sewaktu olahraga udara yang keluar masuk bertambah besar sesuai dengan kebutuhan. Terdapat berbagai jenis volume paru-paru diberbagai keadaan pernafasan yaitu:
a. Volume tidal (500 cc) volume udara saat istirahat
b. Volume cadangan ekspirasi (supplemen) (1250 cc) volume udara ekspirasi yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi normal.
c. Volume cadangan inspirasi (complemen) (3000 ccc) volume udara inspirasi yang masih dapat dihirup setelah inspirasi normal.
e. Volume residu (1200 cc) volume udara sisa yang terdapat di paru-paru dan tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi.
Ventilasi pulmonal merupakan volume tidal dikalikan dengan jumlah pernafasan per menit. Sedangkan ventilasi alveoli merupakan (volume tidal- dead space) dikalikan dengan jumlah pernafasan permenit.
Difusi dari CO2 dan O2 melaui alveoli.
O2 , CO2 asam lemak, dan hormon steroid merupakan molekul-molekul
non polar yang dapat larut pada bagian lemak dari membran sel. Dengan demikian CO2 dan O2 mudah sekali berdifusi memnembus membrane sel. Hukum Dalton
menyatakan bahwa setiap gas di dalam suatu campuran gas memiliki tekanan masing-masing yang disebut tekanan partial yang tidak bergantung pad tekanan-tekanan gas-gas lainnya. Tekanan total dari campuran gas-gas tersebut adalah jumlah dari tekanan partial suatu gas di dalam campuran tersebut. Hukum henry yang menyatakan bahwa pada suatu temperature tertentu maka jumlah suatu gas yang terlarut dalam suatu cairan yang berbanding dengan tekanan partial gas tersebut dan koefisien larutannya.
2.2 Respirasi eksterna
Pertukaran gas antara udara alveoli paru dengan darah pada kapiler paru-paru. Setiap kali inspirasi tidal akan memasukkan udara ke dalam alveoli, sementara
itu ventrikel kanan memompa darah vena yang relatif sedikit O2 masuk ke arteri
pulmonalis menuju kapiler alveoli. Tekanan O2 pada kapiler alveoli lebih rendah
dibandingkan tekanan O2 pada udara alveoli, karena perbedaan tekanan ini dan
diantara keduanya hanya dipisahkan oleh satu membrane tipis, maka O2 akan terus berdifusi masuk ke kapiler alveoli, sampai mencapai kesetimbangan.
Sebaliknya pada tekanan CO2 pada darah kapiler aveoli memiliki tekanan
lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan CO2 pada udara, maka CO2 akan berdifusi dari kapiler menuju alveoli sampai menuju kesetimbangan.
2.3 Respirasi interna
Pertukaran gas antara darah pada kapiler di seluruh tubuh dengan sel-sel tubuh.
Darah mengalir di dalam pembuluh darah karena dipompa oleh otot jantung akan mentransport O2 dan CO2 antara alveoli, darah dikapiler paru-paru dan sel-sel jaringan tubuh. O2 hanya sedikit larut dalam cairan plasma darah karena koefisien kelarutannya kecil. Sebagian besar O2 yang terdapat di dalam darah akan terikat oleh hemoglobin yang terdapat di erithrosit. Hemoglobin merupakan suatu protein dengan struktur kuartener.
Sifat-sifat hemoglobin
Bagian Fe++ dari heme dapat mengikat satu molekul O2, terbentuklah HbO2. Karena terdapat 4 atom Fe++ maka hemoglobin dapat mengikat 4 O2 dan terbentuklah Hb4O4.
Jika hemoglobin diberi zat-zat kimia yang bersifat oksidasi, Fe++ pada heme dioksidasi menjadi Fe+++terbentuklah methemoglobin. Oksigentidak dapat merubah methemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Tetapi satu enzim yang dapat merubah kembali di dalam sel darah merah yaitu NADH-metHb reductase dapat merubah kembali metHb menjadi Hb.
Gas CO2 dapat bereaksi dengan hemoglobin dengan membentuk
carbomonoksi-hemoglobin. Gas CO2 akan mengambil tempat O2 pada
oksihemoglobin dengan daya ikat CO2 terhadap hemoglobin 200 kali lebih kuat
dari pada O2 dengan hemoglobin. Yang akan mengakibatkan orang tersebut kekurangan oksigen (hypoxia).
Transport karbondioksida
Di dalam darah CO2 diditransport dalam 3 bentuk:
1) HCO3
Kurang lebih 69% dari CO2 yang terdapat di darah vena jaringan tubuh. CO2 yang dihasilkan di dalam sel berdifusi ke dalam darah kapiler, lalu masuk ke dalam eritrhosit.
2) Carbominohemoglobin
3) Larutan CO2 dalam plasma
Kurang lebih 8% CO2 akan diangkut di dalam plasma sebagai larutan.
Kontrol dari pernafasan
Di dalam tubuh sistem syaraf yang mengontrol aktivitas bernafas, karena dalam keadaan normal otot-otot pernafasan hanya berkontraksi bila mendapatkan perintah yang berasal dariimpuls syaraf.
Cara sistem syaraf mengontrol pernafasan:
1) Pengontrolan secara sadar berada di pusat kesadaran pada korteks otak.
2) Pengontrolan secara tak sadar (otomatis) berada dimedula oblongata dan pons varolli.
Pusat pernafasan juga dipengaruhi oleh:
1) Impuls-impuls dari pusat-pusat di spons varolli.
2) Impuls-impuls yang berasal dari stretch reseptor pada paru-paru. 3) PCO2 (tekanan CO2) darah.
4) PO2 darah.
5) Impuls-impuls yang berasal dari propioreseptor pada sendi, ligament, otot-otot dan suhu tubuh.
Hypoxia
Merupakan suatu keadaan dimana kekurangan O2 pada sel-sel jaringan tubuh. Organ yang paling sensitiv terhadap hypoxia adalah sel-sel otak.
Terdapat 4 macam hypoxia yaitu:
1) Hypoxic Hypoxia dapat terjadi apabila ada pengurangan PO2 dalam darah arteri. 2) Anemic Hypoxia terjadi apabila tubuh kekurangan erithrosit dan hemoglobin.
3) Ischemic Hypoxia terjadi apabila terdapat gangguan sirkulasi darah di jaringan-jaringan walaupun PO2 dan kadar hemoglobin normal.
4) Histotoxic Hypoxia terjadi apabila sel-sel jaringan tubuh terkena racun.
Beberapa kelainan klinik
2. Laryngitis (radang pada laring), dapat disebabkan oleh infeksi organism ataupun oleh asap rokok. Laryngitis sering menimbulkan gejala suara parau karena pembengkakan pada pita suara.
3. Diphteria, merupakan penyakit menular akut yang disebabkan oleh corynebacterium-diphteria yang menyerang mukosa saluran pernafasan bagian atas. Gejala dapat berupa sakit tenggorokan, sakit kepala, dan muntah-muntah.
4. Bronchitis merupakan peradangan broncus atau bronchioles, disebabkan oleh infeksi bakteri. Proses peradangan terjadi di mukosa dan sub mukosa yang menimbulkan over produksi dari lendir yang disertai pengelupasan sel-sel yang mati dan pengeluaran leukosit menjadi dahak.
5. Asthma bronchiale, merupakan reaksi saluran pernafasan terhadap suatu rangsangan yang khas berupa spasme dari otot-otot polos bronchus, bronchioles, ditambah peradangan dan sekresi lendir yang berlebih dari mukosanya. Dengan demikian jalan jalan nafas menjadi tersumbat, PO2 turun, dan PCO2 meningkat.
6. Bronchogenic carcinoma (kanker paru-paru), dapat disebabkan oleh polusi udara pernafasan, polutan dapat menimbulkan kanker. Sel-sel kanker menyebar dipermukaan bronchus dan menjalar ke bagian tubuh lainnya. Gejala berupa batuk-batuk kronis dengan dahak berdarah, nafas sering berbunyi karena terjadi penyumbatan dan infeksi paru-paru, sering terjadi pleural effusion dan metastase ke otak, hati, dan tulang.
7. Pneumothorax, disebabkan dinding dada terluka menembus pleura, sehingga udara atmosfir akan masuk ke rongga pleura dan tekanan rongga pleura naik, serta paru-paru akan collaps.
8. Penyakit Decompressi, sering terjadi pada para penyelam, disebabkan tekanan atmosfir yang lebih rendah dari tekanan di bawah air, sehingga N2 yang terlarut akan membentuk gelembung-gelembung gas di dalam cairan tubuh, darah, dan di dalam jaringan-jaringan lainnya misalnya otak dan sendi.
9. Coryza (Common cold, salesma), merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh berbagai jenis virus yang menginfeksi saluran pernafasan bagian atas. Gejala berupa lesu, pilek, dan perasaan tak enak di tenggorokan. Coryza kadang- kadang diikuti oleh infeksi bakteri sekunder misalnya menimbulkan penyakit sinusitis, otitismedia, dan bronchitis.
11.Sinusitis, terjadi akibat peradangan sinus paranasalis. Gejalanya berupa hidung tersumbat, ingus berbau berwarna kuning hijau, sakit di daerah sinus yang terserang. 12.Pneumonia, merupakan infeksi dan peradangan dari alveoli paru-paru dan jaringan
interestialnya. Penyebabnya dapat berupa berbagai macam mikroorganisme. Alveoli dipenuhi oleh sel-sel radang dan cairan, sehingga pertukaran udara akan terganggu. Gejalanya berupa demam, sakit dada, batuk, sesak, dan dahak dengan warna karat. 13.TBC Paru-paru, merupakan infeksi jaringan paru-paru oleh bakteri, Mycobacterium
tuberculosum dapat merusak jaringan paru-paru sehingga akhirnya paru-paru menjadi berongga dan terbentuk jaringan ikat. Gejalanya berat badan menurun drastis, lesu, batuk-batuk, berdahak kadang-kadang berdarah, sesak nafas, sakit dada, dan sering berkeringat pada malam hari.
14.Emphysema, merupakan keadaan dimana alveoli menjadi kaku, mengembang, dan terus menerus terisi udara meskipun setelah ekspirasi. Factor-faktor yang mempermudah terjadinya emphysema ialah polusi udara, asap rokok, dan seorang penderita asthma.
Pernafasan buatan dan pemijatan jantung
