Document3

3.      

Mekanisme Pernapasan

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara ototnatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otononi. 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.10

3.1  Inspirasi dan Ekspirasi

Inspirasi merupakan proses aktif. Kontraksi otot inspirasi akan meningkatkan volume intratoraks. Tekanan intrapleura di bagian basis paru akan turun dari nilai normal sekitar -2,5 mmHg (relatif terhadap tekanan atmosfer) pada awal inspirasi, menjadi -6 mmHg. Jaringan paru akan semakin teregang. Tekanan di dalam saluran udara menjadi sedikit lebih negatif, dan udara mengalir ke dalam paru. Pada akhir inspirasi, daya recoil paru mulai menarik dinding dada kembali ke kedudukan ekspirasi, sampai tercapai keseimbangan kembali antara daya recoil jaringan paru dan dinding dada. Tekanan di saluran udara menjadi sedikit lebih positif, dan udara mengalir meninggalkan paru.

Selama pernafasan tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan volume intratoraks. Namun pada awal ekspirasi, sedikit kontraksi otot inspirasi masih terjadi. Kontraksi ini berfungsi sebagai peredam daya recoil paru dan memperlambat ekspirasi. Pada ekspirasi kuat, tekanan intrapleura turun mencapai -30 mm Hg sehingga pengembangan jaringan paru menjadi lebih besar. Bila ventilasi meningkat, derajat pengempisan jaringan paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif otot ekspirasi yang menurunkan volume intratoraks.

3.2  Transpor Oksigen10

Sistem pengangkut O2 di tubuh terdiri atas paru dan sistem kardiovaskular. Pengangkutan O2 menuju jaringan tertentu bergantung pada jumlah O2 yang masuk ke dalam paru, adanya pertukaran gas di paru yang adekuat, aliran darah yang menuju jaringan, dan kapasitas darah untuk mengangkut O2. Aliran darah bergantung pada derajat konstriktusijalinan vaskular di jaringan serta curah jantung. Jumlah O2 di dalam darah ditentukan oleh jumlah O2 yang larut, jumlah hemoglobin dalam darah, dan afinitas hemoglobin terhadap O2.

Terdapat tiga keadaan penting yang mempengaruhi kurva disosiasi hemoglobin-oksigen yaitu pH suhu dan kadar 2,3 BPG. Peningkatan suhu atau penurunan pH mengakibatkan PO2 yang lebih tinggi diperlukan agar hemoglobin dapat mengikat sejumlah O2. Sebaliknya, penurunan suhu atau peningkatan pH dibutuhkan PO2 yang lebih rendah untuk mengikat sejumlah O2. Suatu penurunan pH akan menurunkan afinitas emoglobin terhadap O2, yang merupakan suatu pengaruh yang 

disebut pergeseran Bohr. Karena CO2 berekasi dengan air untuk membentuk asam karbonat, maka jaringan aktif akan menurunkan pH di sekelilingnya dan menginduksi hemoglobin supaya melepaskan lebih banyak oksigennya, sehingga dapat digunakan untuk respirasi selular.

3.3  Transpor Karbon Dioksida10

Selain perannya dalam transpor oksigen, hemoglobin juga membantu darah untuk mengangku karbon dioksida dan membantu dalam penyanggan pH darah yaitu, mencegah perubahan pH yang membahayakan. Sekitar 7% dari karbon dioksida yang dibebeaskan oleh sel-sel yang berespirasi diangkut sebagai CO2 yang terlarut dalam pllasma darah. Sebanyak 23% karbon dioksida terikat dengan banyak gugus amino hemoglobin.

Sebagain besar karbon dioksida, sekitar 70%, diangkut dalam darah dalam bentuk ion bikaronat. Karbon dioksida yang dilepaskan oleh sel-sel yang berespirasi berdifusi masuk ke dalam plasma darah dan kemudian masuk ke dalam sel darah merah, dimana CO2 tersebut diubah menjadi bikarbonat.

Karbon dioksida pertama bereaksi dengan air untuk membentuk asam karbonat, yang kemudian berdisosiasi menjadi ion hydrogen dan ion bikarbonat. Sebagian besar ion hydrogen berikatan di berbagai tempat pada hemoglobin dan protein lain sehingga tidak mengubah pH darah. Ion bikarbonat lalu berdifusi ke dalam plasma. Ketika darah mengalir melalui paru-paru, proses tersebut dibalik. Difusi O2 keluar dari darah akan menggeser kesetibangan kimiawi di dalam sel darah merah kearah perubahan bikarbonat menjadi CO2.

3.4  Otot-Otot Pernapasan

Gerakan diafragma menyebabkan perubahan volume intratoraks sebesar 75% selama inspirasi tenang. Otot diafragma melekat di sekeliling bagian dasar rongga toraks, yang membentuk kubah di atas hepar dan bergerak kea rah bawah seperti piston pada saat berkontraksi. Jarak pergerakan diafragma berkisar antara 1,5 cm sampai 7 cm saat inspirasi dalam.

Diafragma terdiri atas tiga bagian: bagian kostal, yang dibentuk oleh serabut otot yang bermula dari iga-iga di sekeliling bagian dasar rongga toraks; bagian krural, yang dibentuk oleh serabut otot yang bermula dari ligamentum disepanjang tulang belakang; dan tendon sentral, tempat insersi serabut kostal dank rural. Tendon sentral juga mencakup bagian inferior pericardium. Serabut krural berjalan di kedua sisi esophagus dan dapat menekan esofgus saat berkontraksi. Bagian kostal dank rural diafragma dipersarafi oleh bagian-bagian yang berbeda dari nervus phrenicus dan dapat perkontraksi secara terpisah. Contohnya, pada waktu muntah dan bersendawa, tekanan intra-abdomen meningkat akibat kontraksi serabut kostal diafragma, sedangkan serabut krural tetap lemas sehingga memungkinkan bergeraknya berbagai zat dari lambung  ke dalam esophagus.

Otot inspirasi penting lainnya adalah muskulus interkostalis eksternus, yang berjalan dari iga ke iga secara miring kearah bawah dank e depan. Iga –iga berputar seolah bersendi di bagian punggung sehingga ketika muskulus interkostalis eksternus berkontraksi, iga-iga di bawahnya akan terangkat. Gerakan ini akan mendorong sternum ke luar dan memperbesar diameter anteroposteior rongga dada. Diameter transversal juga meningkat, tetapi dengan derajat yang lebih kecil. baik muskulus interkostalis eksternus maupun diafragma dapat mempertahankan ventilasi yang adekuat pada keadaan istirahat.

Transeksi medulla spinalis di atas segmen servikalis ketiga dapat berakibat fatal bila tidak diberikan pernafasan buatan, namun tidak demikian halnya bila dilakukan transeksi di bawah segmen servikalis kelima karena nervus phrenicus yang mempersarafi diafragma tetap utuh; nervus phrenicus berasal dari medulla spinalis setinggi segmen servikalis 3-5. Sebaliknya, pada penderita dengan paralisis otot interkostal yang masih utuh, pernafasan otot interkostal yang masih utuh, pernafasan agak sukar tetapi cukup adekuat untuk mempertahankan hidup. Muskulus skalenus dan sternokleidomastoideus di leher merupakan otot inspirasi tambahan yang ikut membantu mengangkat rongga dada pada pernapasan yang sukar dan dalam.

Jika otot ekspirasi berkontraksi, volume intratoraks akan berkurang dan terjadi ekspirasi paksa. Efek ini dimiliki oleh muskulus interkostalis internus karena otot-otot ini berjalan miring kea rah bawah dan belakang dari iga ke iga sehingga pada waktu berkontraksi, otot ini akan menarik rongga dada ke bawah . kontrksi otot dinding abdomen anterior juga ikut membantu proses ekspirasi dengan cara menarik iga-iga kebawah dank e dalam serta dengan meningkatkan tekanan intra-abdomen yang akan mendorong diafragma ke atas.