Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada ManusiaMaria Agustina Dee102013075Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta BaratEmail : mariaagustinadee@yahoo.co.id

Pendahuluan Sistem pernapasan adalah proses masuknya oksigen ke dalam tubuh. System ini sangat penting karena tanpa oksigen yang masuk ke bagian tubuh manusia dari proses yang dihasilkan pada system pernapasan, maka aktifitas dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat berlangsung. System pernapasan merupakan system utama sehingga apabila system ini tidak berfungsi, system yang lain juga tidak akan berfungsi. Untuk mengahasilkan system pernapasan manusia yang sempurna, diperlukan organ-organ penunjang yang dikenal dengan alat-alat pernapasan pada manusia. Di organ-organ tersebut tentunya akan berhubungan dengan bagian-bagian lain yang kemudian akan membentuk suara, berperan dalam proses menelan dan sebagainya. Adapun jika ada yang terganggu pada organ-organ tersebut bisa menyebabkan berbagai penyakit seperti batuk dan sesak napas.Untuk dapat menjalankan fungsinya dengan baik, alat-alat pernapasan ini juga harus dalam kondisi baik. Meskipun demikian, pada perjalanannya alat-alat penunjang system pernapasan manusia ini kadang mengalami malfungsi baik karena factor ketidaksengajaan ataupun factor yang kita tahu dapat membahayakan fungsi alat-alat pernapasan. Penyebab rusaknya system pernapasan manusia, pada intinya adalah rusaknya alat-alat pernapasan yang mengganggu proses berjalannya system pernapasan secara keseluruhan.

Pembahasan Struktur Organ PernapasanSecara sistematis, system pernapasan dibagi menjadi dua yaitu saluran pernapasan atas dan saluran pernapasan bawah. Organ saluran pernapasan atas terletak di luar toraks atau pada rongga dada sementara saluran pernapasan bawah terletak hampir seluruhnya di dalam toraks. Saluran pernapasan atas terbagi atas bagian hidung, nasofaring, orofaring, laringofaring, dan laring. Saluran pernapasan bagian bawah terbagi atas trakea, semua segmen percabangan bronkus dan paru-paru. Sedangkan jika dilihat dari fungsinya, system pernapasan juga mencakup beberapa struktur aksesori termasuk rongga mulut, sangkar iga dan diafragma.

I. Saluran Pernapasan AtasSaluran nafas bagian atas ini berfungsi untuk menghangatkan, menyaring, dan melembabkan udara yang masuk ke dalam tubuh. Organ saluran nafas bagian atas adalah sebagai berikut:

1. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

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. Didinding lateralnya terdapat tiga tonjolan tulang yaitu chonca nasalis superior (epitel khusus), chonca nasalis medius dan chonca nasalis inferior (epitel bertingkat thorak bersilia goblet). Dimana chonca nasalis inferior terdapat banyak plexus venosus yang disebut sweet bodies yang berfungsi untuk menghangatkan udara pernapasan melalui hidung. Disebelah 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. Rangkabagiantulangterdiridariosnasale,processusfrontalisosmaxillarisdanbagiannasalos frontalis. Rangka tulang rawan hialinnya terdiri dari cartilago septum nasi, cartilago lateralisnasi dan cartilago ala nasi major at minor.1Otot 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 infra orbitalis cabang arteri maxillaris interna.Pembuluh baliknya menuju vena facialis dan vena opthalmica. Sedangkan perdarahan untukrongga 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 opthalamica.1 Persarafan otot-otot hidung oleh nervus facialis pada bagian motoriknya. Kulit sisi medial punggung hidung sampai ujung hidung dipersarafi oleh cabang-cabang infra trochlearis dan nasalis externus nervus opthalmicus atau N. V.1; kulit sisi lateral hidung dipersarafi olehcabang infra orbitalis nervus maxillaris atau N. V. 2. Sedangkan untuk rongga hidung dipersarafi oleh nervus 1, nervus V, nervus ethmoidalis anterior, nervus infra orbitalis dan nervus canalispterygoidei.1Kemoreseptor penghidu terletak di epitel olfaktorius atau 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 ke hipotalamus dan sistem limbic.12. Nasofaring Nasofaringbersamaorofaring,danlaringofaringmerupakanbagiandarifaring.Faring sendiri merupakan percabangan dua saluran yakni traktus digestivus dan traktus respiratorius. Faring berperan dalam proses menelan makanan. Rongga nasofaring initidak pernah tertutup, berbeda dari orofaring dan laringofaring. Nasofaring berhubungandengan rongga hidung melalui choanae. Sedangkan yang berhubungan dengan orofaring melalui isthimus pharingeum. Pada nasofaring ini terdapat pharyngeal tonsil dan tuba eustachius. Nasofaring ini tersusun atas epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet.1

3. Orofaring Orofaring merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring, disini terdapat pulapangkallidah.Padadinding lateralnyaterdapattonsillapalatinayang masing-masingnya terletak disinus tonsillaris. Berhubungan dengan rongga mulut melalui isthmus oropharingeum. Makanan dalam bentuk bolus dari rongga mulut didorong masuk ke orofaring. Bolus menekan uvula (tekak) sehingga menutup saluran menuju ke hidung. Halini menjaga supaya makanan yang masuk tidak keluar ke hidung. Proses dilanjutkan dengan menurunnya epiglotis yang menutup glotis. Bolus melalui laringofaring dan masuk ke esophagus. Orofaring tersusun atas epitel berlapis gepeng tidak bertanduk.1

4. LaringofaringPada laringofaring ini terjadi persilangan antara aliran udara dan aliran makanan. Laringofaring terdiri dari epitel bervariasi tetapi sebagian besar terdiri dari epitel berlapis gepeng tidak bertanduk. Laringofaring akan berhubungan dengan laring melalui aditus laringis. Aditus laringis ini biasa disebut sebagai pintu masuk.1

5. Faring Pada faring terdapat tiga otot lingkar atau sirkular yakni musculus contrictor pharingis inferior, musculus contrictor pharingis medius dan musculus constrictor pharingis superior, serta tiga otot yang masing-masing turun dari processus styloideus, torustubarius cartilaginis tubae auditiva dan palatum molle, yakni musculus stylopharingeus, musculus salpingopharingeus dan musculus palatopharingeus.1Perdarahan pada faring berasal dari arteri pharingea ascendens, arteri palatina ascendens dan ramus tonsillaris cabang arteri facialis, arteri palatina major dan arteri canalis pterygoidea cabang arteri maxillaris interna dan ramus dorsales linguae cabang arteri lingualis. Pembuluh balik membentuk sebuah plexus yang keatas berhubungan denganplexuspterygoidea dankearahbawahbermuarakedalamvenajugularisinternadanvena facialis. Persarafan pada faring berasal dari plexus pharingeus yang terdiri dari nervuspalatina minor dan nervus glossopharing.2

6. Laryng Laring sering disebut kotak suara, nama yang menunjukan salah satu fungsinya,yaitu berbicara adalah saluran pendek yang menghubungkan faring dengan trakea. Laring memungkinkan udara mengalir di dalam struktur ini, dan mencegah benda padat agartidak masuk ke dalam trakea. Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh tulang rawan. Terdiri atas cartilago threoidea, cartilago cricoidea dan cartilago arytaenoid yang merupakan tulang rawan hialin dan cartilago epiglotis, cartilago cuneiformis dan cartilago corniculata yang merupakan tulang rawan elastis. 1Laring berada diantara orofaring dan trakea, dianterior laringofaring. Tersusun atas epitel bertingkat thorak bersilia bersel gepeng kecuali ujing plika vokalis meerupakan epitel berlapis gepeng tidak bertanduk. Laring dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis). Epiglotis atau kartilago epiglotik adalah kartilago yang paling atas bentuknya seperti lidah dan keseluruhannya dilapisi oleh membran mukosa.Selama menelan, laring bergerak ke atas dan epiglotis tertekan ke bawah menutup glotis.Gerakan ini mencegah masuknya makanan atau cairan ke dalam laring.2Dibagian bawah epiglotis terdapat dua lipatan mukosa yang menonjol ke arah lumen laring. Pasangan lipatan mukosa bagian atas menutupi ligamentum ventriculare dan membentuk plica vestibularis, celah antara kedua plica ventricularis disebut rimavestibuli. Pasangan lipatan mukosa dibagian bawah menutupi ligamentum vocale dan membentuk plica vocalis yang berkaitan dengan pembentukan suara. Kedua plica vocalisini bersama permukaan medial kedua cartilago arytaenoid membentuk rima glotidis/glotis. Dimana terdapat bagian yang sejajar dengan ligamentum vocale terdapat otot skelet yang disebut musculus vokalis yang berfungsi untuk mengatur ketegangan pita suara dan ligamentum sehingga udara yang melalui pita suara dapat menimbulkan suara dengan nada yang berbeda-beda.2Otot pada laring terbagi menjadi dua kelompok yakni kelompok ekstrinsik dankelompok intrinsik. Otot-otot ekstrinsik menghubungkan laring dengan sekitarnya danberperandalamprosesmenelan, dan yang termasuk otot-otot tersebut adalah musculus sternothyreoideus, musculus thyreohyoid dan musculus constrictor pharingis inferior. Sedangkan musculus intrinsik laring berperan untuk fonasi. Otot yang termasuk dalam musculus intrinsik laring adalah musculus cricoarytaenoid posterior, musculuscricoarytaenoid lateral, musculus arytaenoid obliqus, musculus arytaenoid transversus, musculus thyreoarytaenoid, musculus aryepigloticcus dan sekitarnya.1Perdarahan utama laring berasal dari cabang-cabang artery thyreodea superior dan arteri thyroidea inferior. Persarafan berasal dari cabang-cabang internus dan externus nervus laringeus superior dan nervus reccurent dan saraf simpatis.1

II. Saluran Pernapasan Bawah1. Trakea Trakea merupakan pipa silinder dengan panjang kurang lebih 11cm, berbentuk cincin tulang rawan seperti huruf C. Bagian belakang dihubungkan oleh membran fibroelastik yang menempel pada bagian depan oesophagus. Trakea berjalan dari cartilage cricoidea ke bawah pada bagian depan leher dan di belakang manubrium sterni berakhir pada setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) tempatnya berakhir, membagi menjadi bronkus kiri dan kanan. Didalam leher, trakea disilang dibagian depan oleh isthmus glandula thyroidhea dan beberapa vena.Trakea terdiri dari16-20 cartilago berbentuk C yang dihubungkan oleh jaringan fibrosa. Konstruksi trakea sedemikian rupa sehingga tetap terbuka pada semua posisi kepala dan leher.2Trakea diperdarahi oleh arteri thyreoidea inferior sedangkan ujung thoracalnya didarahi oleh cabang arteri bronchiales. Persarafan trakea berasal dari cabang tracheal nervus vagi, nervus recurrens dan truncus symphaticus.2

2. Bronkus Trakea yang berbifurkasio menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan danbronkus kiri.Bronkus kananlebihlebar,pendek,dan lebihvertikaldaribronkus kiri.Setiap bronkus sekitar setengah dari diameter trakea dan terdiri dari kartilago yang sama, hanya dengan skala lebih kecil, yang dihubungkan dengan jaringan fibrosa. Dindingnya dilapisi hanya sedikit otot polos dan dilapisi epitel bersilia yang mengandung kelenjar mukus dan serosa. Struktur bronkus sama dengan trakea, hanya dindingnya lebih halus, kedudukan bronkus kiri lebih mendatar dibandingkan bronkus kanan sehingga bronkus kanan lebih mudah terserang penyakit.2Kedua bronkus yang terbentuk dari belahan dua trakea pada ketinggian kira-kira vertebra torakalis kelima mempunyai struktur serupa dengan trakea dan di lapisioleh jenis sel yang sama. Bronkus-bronkus itu berjalan ke bawah dan ke samping kearah tampak paru-paru. Bronkus kanan lebih pendek dan lebih lebar daripada yangkiri, sedikit lebih tinggi dari arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang yangdisebut bronkus pulmonaris. Trakea terbelahmenjadi duabronkusutama. Bronkus inibercabang lagi sebelummasuk paru-paru, bronkus-bronkus pulmonaris bercabang danberantinglagibanyaksekali. Saluran besar yang mempertahankan struktur serupa dengan yang dari trakea mempunyai dinding fibrosa berototyahng mengandung bahantulang rawan dan dilapisi epitelium bersilia. Makin kecil salurannya, makin berkurang tulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding fibrosa berotot dan lapisan silia.3Bronkus terminalis masuk ke dalam saluran yang agak lain yang disebut vestibula, dan disinimembrane pelapisnya mulai berubah sifatnya, lapisan epithelium bersilia diganti denganselepiteliumyangpipih. Dari vestibula berjalan beberapa infundibula dan di dalam dindingnya dijumpai kantong-kantong udara itu. Kantong udara atau alveoli itu terdiri atas satu lapis tunggal sel epitelium pipih, dan disinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara suatu jaringan pembuluh darah kapiler mengitari alveoli dan pertukaran gas pun terjadi.3

3. Bronkiolus Bronkiolus adalah percabangan dari bronkus. Saluran ini lebih halus dandindingnya lebih tipis. Bronkiolus kiri berjumlah dua. Sedangkan bronkiolus kanan berjumlah tiga. Percabangan ini membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.2Setelah melalui saluran hidung dan faring, tempat pernapasan dihangatkan dan di lembabkan dengan uap air, udara inspirasi berjalan menuruni trakea, melaluibronkiolus terminalis,bronkiolus respiratorius,duktus alveolaris,sakus alveolarisdan alveolus. Antara trakea dan sakus alveolaris terdapat 23 kali percabangan pertama saluran udara. 16 percabangan pertama saluran udara merupakan zona konduksi yangmenyalurkan udara kelingkungan luar. Bagian ini terdiri dari bronkus, bronkiolus terminanalis. Tujuh percabangan berikutnya merupakan zona peralihan dari zona respirasi, tempat terjadinya pertukaran gas dan terdiri dari bronkiolus respiratorius duktus alveolaris, sakus alveolaris dan alveoli.2Dinding bronkus dan bronkiolus dipersarafi oleh susunan saraf otonom.Ditemukan banyak reseptor muskarinik dan perangsangan kolinergik mengakibatkanbronkokontriksi. Diselmast,ototpolosdanepitelbronkusdidapatkanreseptoradregenik 1 dan 2. Banyak dari reseptor tersebut tidak mempunyai persarafan. Sebagian reseptor terletak pada ganglia ujung saraf kolinergik dan menghambatpenglepasan asetilcolin.2

4. Paru-ParuParu terletak di kedua sisi jantung di dalam rongga dada dan dikelilingi serta dijaga oleh sangkar iga. Bagian dasar paru terletak diatas diafragma; bagian apeks paru (ujung superior) terletak setinggi klavikula. Paru-paru kanan terdiri dari tigalobus (superior, medial dan inferior). Paru-paru kiri terdiri dari dua lobus (superior daninferior). Selaput pembungkus paru-paru disebut pleura.3 Pleura viseralis erat melapisi paru-paru, masuk ke dalam fisura, dan dengan demikian memisahkan lobus saru dari yang lain. Membran ini kemudian dilipat kembali di sebelah tampak paru-paru dan membentuk pleura parietalis, dan melapisibagian dalam dindingdada.Pleura yang melapisi iga-iga ialah pleura kostalis, bagian yang menutupi diafragma ialah pleura diafragmatika, dan bagian yang terletak di leherialah pleura servikalis. Pleura ini diperkuat oleh membran yang kuat bernama membran supra pleuralis (fasia sibson) dan di atas membran ini terletak arteri subklavia.3Diantara kedua lapisan pleura itu terdapat sedikit eksudat untuk meminyaki permukaannya dan menghindarkan gesekan antara paru-paru dan dinding dada yang sewaktu bernapas bergerak. Dalam keadaan sehat, kedua lapisan itu satu dengan yang lain erat bersentuhan. Ruang atau rongga pleura itu hanyalah ruang yang tidak nyata, tetapi dalam keadaan tidak normal udara atau cairan memisahkan kedua pleura itu dan ruang diantaranya menja dijelas. Pleura disusun oleh jaringan ikat fibrosa dengan serat elastin dan kolagen dan sel fibroblas, dilapisi oleh sel mesotel.3

Mekanisme PernapasanPernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karna sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan sarafotonom. 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 kapilerdengan 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. Mekanisme pernafasan dibagi ke dalam berbagai aspek yaitu:4

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 reservevolume / 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 terbesaryang dapat dikeluarkan dari paru-paru setelah inspirasi maximal, seringkali digunakan diklinik sebagai indeks fungsi paru. Nilai tersebut bermanfaat dalam memberikan informasi mengenai kekuatan otot-otot pernapasan serta beberapa aspek fungsi pernapasan lain. Fraksi volume kapasitas vital yang dikeluarkan pada satu detik pertama melalui ekspirasi paksa dapat memberikan informasitambahan,mungkindiperolehnilaikapasitasvital 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 6 L. Ventilasi voluntermaximal atau yang dahulu disebut kapasitas pernapasan maximum adalah volume gas terbsesar yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan selama1 menit volunter.Pada keadaan normal, MVV berkisarkan antara 125-170 L/menit.42. Otot-Otot PernapasanGerakan 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 kebawah seperti piston pada saat berkontrkasi. Jarak pergerakandiafragmaberkisarantara1.5sampai7cmsaatinpirasi dalam. Diafragma terdiri atas 3 bagian : bagian kostal, dibentuk oleh serat otot yangbermula dariiga-iga sekeliling bagian dasar rongga toraks, bagian krural, dibentuk oleh serat otot yang bermula dari ligamentum sepanjang tulang belakang, dan tendon sentral, tempat bergabungnnya serat-serat kostal dan krural. Serat-serat krural melintasi kedua sisi esophagus. Tendonsentral juga mencakup bagian inferior pericardium. Bagian kostal dan krural diafragma dipersarafi oleh bagian lain dari nervus prenicus dan dapat berkontraksi secara terpisah. Sebagai contoh, pada waktu muntah dan bersendawa tekanan intra abdominal meningkat akibat kontraksi serat kostal diafragma, sedangkan serat-serat krural tetap lemas, sehingga memungkinkan bergeraknya berbagai bahan dari lambung kedalam esophagus.3Otot inspirasi penting lainya adalah muskulus interkostalis eksternus yang berjalan dari iga ke iga secara miring kearah bawah dan kedepan. eksternus Iga-iga berputar seolah-olah bersendi dibagianpunggung, sehingga ketika otot interkostalis berkontraksi, iga-iga dibawahnya akan terangkat. Gerakan ini akan mendorong sternum keluar 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 diatas segmen servikalis ketiga dapat berakibat fatal bila tidak diberikanpernapasan buatan, namun tidak demikian halnya bila dilakukan pemotongan di bawah segmen servikalis ke lima, karena nerfus frenikus yang mempersarafi diafragma tetap utuh, nervus frenicus timbul dari medulla spinalis setinggi segmen servikal 3-5. Sebaliknya, pada penderita dengan paralisisbilateralnervus frenikusyang mempersarafidiafragma tetap utuh,pernapasan agaksukartetapi cukup kuat untuk mempertahankan hidup. Muskulus skalenus dan sternokleidomastoideus di leher merupakan otot-otot inspirasi tambahan yang ikut membantu mengangkat yang sukar dan dalam.4Apabila otot ekspirasi berkontrakasi, terjadi penurunan volume intratorakal dan ekspirasi paksa. Kemampuan ini dimiliki oleh otot-otot interkostalis internus karena otot ini berjalan miring kearah bawah dan belakang dari iga ke iga, sehingga pada waktu berkontraksi akan menarik rongga dada kebawah, kontraksi otot dinding abdomen anterior juga ikut membantu proses ekspirasi dengan cara menarik iga-iga kebawah dan kedalam serta dengan meningkatkan tekanan intra abdominal yang akan mendorong diafragma keatas.4

Pengaturan Pusat PernapasanPusat kontrol pernapasan yang terdapat di batang otak menghasilkan pola napas yang berirama. Pusat control pernapasan primer, pusat respirasi medulla, terdiri daribeberapaagregatbadansarafkeotot-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 keluar dari pusat pernapasan di medulla. Disini dijelaskan bagaimana berbagai region ini berinterkasi untuk menghasilkan iramapernapasan. 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-badan sel dari serat-serat saraf yang membentuk saraf ini terletak di medulla spinalis. Impuls yang berasal dari pusat di medulla berakhir dibadan 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.6Pusat 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 hubunganpenting dengan kelompok respiratorik ventral.5 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 kebutuhanakan ventilasi meningkat. Halini terutama penting pada ekspirasi aktif. Selama bernapas tenang tidak adaimpuls 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-neuronin spiratorik KRV, ketika dirangsang KRD, memacu aktivitas inspirasi ketika kebutuhan akan ventilasi tinggi.5

Transport O2 dan CO2Tujuan utama bernapas adalah secara kontinyu memasuk O2 segar untuk diserap oleh darah dan mengeluarkan CO2 dari darah. Darah bekerja sebagai sistem trnaspor untukO2 dan CO2 antara paru dan jaringan, dengan sel jaringan mengekstraksi O2 dari darah dan mengeliminasi CO2 ke dalamnya.4 Gas Mengalir Menuruni Gradient Tekanan ParsialPertukaran gas di tingkat kapiler paru dan kapiler jaringan berlangsung secara difusi pasif sederhana O2 dan CO2 menuruni gradient tekanan parsial.4 Tekanan ParsialUdara atmosfer adalah campuran gas : udara kering tipikal mengandung 79%nitrogen (N2) dan 21% O2, dengan presentasi CO2, uap H2O, gas-gas lain dan polutanhampir dapat diabaikan. Secara keseluruhan, gas-gas ini menimbulkan tekanan atmosfertotal sebesar 760 mmHg di permukaan laut. Tekanan total ini sama dengan jumlahtekanan 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, atau160 mmHg, ditimbulkan oleh O2. Tekanan yang ditimbulkan secara independen oleh masing- masinggas dalamsuatu campuran gasyangdisebut gasparsial, yang dilambangkan oleh P gas, 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.4 Gradien Tekanan ParsialPerbedaan 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 kapilersistemik dan jaringan sekitar. Suatu gas selalu berdifusi menuruni gradien tekanan 15 parsialnya dari daerah dengan tekanan parsial tinggi ke daerah dengan tekanan parsial rendah, serupa dengan difusi menuruni gradient konsentrasi.4

PO2 dan PCO2 AlveolusKomposisi udara alveolus tidak sama dengan komposisi udara atmosfer karena dua alasan. Pertama, segera setelah udara atmosfer masuk ke saluran napas, pajanan ke salurannapas yang lembab menyebabkan udara tersebut jenuh dengan H2O. Seperti gas lainnya, uapair menimbulkan tekanan parsial. Pada suhu tubuh, tekanan parsial H2Oadalah47mmHg. Humidifikasi udara yang dihirup ini pada hakekatnya mengencerkan tekanan parsial gas-gas inspirasi sebesar 47 mmHg. Karena jumlah tekanan-tekanan parsial harus sama dengan760 mmHg. Dalam udara lembab, PH2O = 47 mmHg, PN2= 53 mmHg dan PO2= 150 mmHg.5Kedua 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 fluktuasiyang terjadikecil sajakarena duasebab. Pertama,hanya sebagiankecil 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 denganjumlahyangjauhlebihbanyak.Karenaitu,O2 udara inspirasi hanya sedikit meningkatkan kadar PO2 alveolus total. Bahkan peningkatan PO2yang kecil ini berkurang oleh sebab lain. Oksigen secara terus menerus berpindah melalui difusi pasif menuruni gradien tekananparsialnyadarialveoluskedalamdarah.O2 yang tiba di alveolus dalam udara yang baru di inpirasikan 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. Karenaitu,jumlahO2 dalam darah yang tersedia ke jaringan hanya bervariasi sedikit selama siklus pernapasan.6Situasi serupa namun terbalik terjadi pada CO2. Karbon dioksida yang secara . secaratetap ditambahkan ke darah di tingkat kapiler sistemik. Di kapiler paru, CO2 berdifusi menuruni gradient tekanan parsialnya dari darah ke dalam alveolus dan kemudian dikeluarkan dari tubuh sewaktu ekspirasi. Seperti O2, PCO2 alveolus relative tetap konstan sepanjangsiklus pernapasan tetapi dengan nilai yang lebih rendah yaitu 40 mmHg.6

KesimpulanBatuk, sesak napas serta bunyi napas wheezing pada seseorang dikarenakan adanya berbagai macam factor. Diantaranya adalah, adanya gangguan pada struktur dari pernapasan seperti otot-otot pernapasan, persarafan yang dilalui dalam proses penapasan dan perdarahan dalam proses pernapasan. Persarafan yang terganggu nervus frenikusyang mempersarafidiafragma tetap utuh,pernapasan agaksukar atau bisa menimbulkan sesak napas. Selain itu, karena terganggunya mekanisme pergerakan udara dalam proses pernapasan dan mekanisme pengendalian pusat pernapasan.

Daftar Pustaka

1. Asih NGY, Effendy C. Keperawatan medical bedah : klien dengan gangguan system pernafasan. Jakarta : EGC;20042. Singh I. Teks dan atlas histology manusia. Jakarta : Binarupa Aksara; 2006.h. 115-203. Sloane E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta : EGC; 2004.h. 266-84. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Jakarta : EGC;20035. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta : EGC;2006.h.498-96. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta : EGC;2008.h. 669-708

15