Pendahuluan

Manusia sebagai organisme multiseluler dikelilingi oleh lingkungan luar (milieu

exterior) dan sel-selnya pun hidup dalam milieu interior yang berupa darah dan cairan tubuh

lainnya. Cairan dalam tubuh, termasuk darah, meliputi lebih kurang 60% dari total berat

badan laki-laki dewasa. Dalam cairan tubuh terlarut zat-zat makanan dan ion-ion yang

diperlukan oleh sel untuk hidup, berkembang, dan menjalankan fungsinya.

Untuk dapat menjalankan fungsinya dengan baik sangat dipengaruhi oleh lingkungan

di sekitarnya. Semua pengaturan fisiologis untuk mempertahankan keadaan normal disebut

homeostasis. Homeostasis ini bergantung pada kemampuan tubuh mempertahankan

keseimbangan antara substansi-substansi yang ada di milieu interior.

Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 (dua) parameter penting,

yaitu: volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel. Ginjal mengontrol volume

cairan ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritas

cairan ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan cairan. Ginjal mempertahankan

keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urin sesuai kebutuhan

untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut.

Ginjal juga turut berperan dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan

mengatur keluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat dalam urin sesuai kebutuhan. Selain

ginjal, yang turut berperan dalam keseimbangan asam-basa adalah paru-paru dengan

mengekskresi ion hidrogen dan CO2, dan sistem dapar (buffer) kimia dalam cairan tubuh.

Struktur Saluran Pernapasan

A. Makro

Nasi (hidung) dibentuk oleh os nasale dan tulang rawan. Terdapat nares anterior

yangmenghubungkan rongga hidung atau cavum nasi dengan dunia luar dan akan bermuara

menuju vestibulum nasi. Cavum nasi dilapisi selaput lendir yang sangat kaya pembuluh

darah, dan berhubungan dengan pharynx dan selaput lendir pada sinus yang mempunyai

lubang yang berhubungan dengan rongga hidung. Septum nasi memisahkan cavum nasi

menjadi dua. Struktur tipis ini terdiri dari tulang keras dan tulang rawan, dapat membengkok

ke satu sisi lain, dan kedua sisinya dilapisi oleh membran mukosa. Di bagian posterior

1

septum nasi, terdapat osethmoidale di superior dan vomer di inferiornya. Rongga hidung

terdiri atas tiga region, yakni:1

1. Vestibulum

Vestibulum hidung merupakan sebuah pelebaran yang letaknya tepat di sebelah

dalamnares. Vestibulum ini dilapis oleh kulit yang mengandung bulu hidung, berguna

untuk menahan aliran partikel yang terkandung di dalam udara yang dihisap.1

2. Penghidu

Region penghidu berada di sebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung meluas

sampai setinggi concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada dihadapan

concha tersebut.1

3. Pernafasan, bagian rongga hidung selebihnya.

Dinding lateral hidung terdapat tiga elevasi yakni:

a. concha superior

b. concha media

c. concha inferior.1

Dasar cavum nasi dibentuk oleh os maxilla dan os palatinum. Sedangkan atap cavum

nasi terdiri atas 3 daerah yang sesuai dengan tulang yang membentuk atap tersebut,

yakni region sphemoidalis, ethmoidalis, dan frontonasal. Membrana mukosa

olfactorius, pada bagian atap dan bagian cavum nasi yang berdekatan, mengandung

sel saraf khusus yang mendeteksi bau yaitu nervus olfactorius.1

Pharynx adalah saluran berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai

persambungannya dengan oesophagus sebatas tulang rawan cricoid. Terletak di belakang

larynx (laryngopharyngeal). Di sebelah dorsal dan lateral pharynx terdapat jaringan

penyambung longgar yang menempati spatium peripharyngeal.1

Pharynx dibagi menjadi tiga bagian, yakni:

1. Nasopharynx (Epipharynx)

Nasopharynx berada di sebelah dorsal hidung dan sebelah cranial palatum molle.

Nasopharyngx dan oropharyx berhubungan melalui isthmus pharyngeum yang

dibatasi oleh tepi pallatum molle dan dinding posterior pharynx. Sewaktu proses

menelan dan berbicara isthmus pharyngeum tertutup oleh elevasi pallatum molle dan

pembentukan lipatan Passavant di dinding dorsal pharynx. Pada masing-masing

dinding lateral nasopharynx dijumpai ostium pharyngeal tuba auditivae, yakni di

sebelah dorsal dan caudal ujung posterior concha nasalis inferior.1

2

2. Oropharynx (Mesopharynx)

Oropharynx terbentang mulai dari palatum molle sampai tepi atas epiglottis atau

setinggi corpus vertebra cervical 2 dan 3 bagian atas. Di sebelah ventral berhubungan

dengan cavum oris melalui isthmus oropharyngeum dan berhadapan dengan aspek

pharyngeal lidah. Pada tiap sisi arcus palatopharyngeus dan arcus palatoglossus

membentuk sinus tonsillaris yang berbentuk segitiga dan berisi tonsila palatina.1

3. Laryngpharynx (hipopharynx)

Laryngopharynx membentang dari tepi cranial epiglottis sampai tepi inferior cartilago

cricoidea atau mulai setinggi bagian bawah corpus vertebra cervical 3 sampai bagian

atas vertebra cervical 6. Ke arah caudal dilanjutkan sebagai oesophagus. Di dinding

anterior terdapat pintu masuk ke dalam larynx (Aditus laryngis) dan di bawah aditus

laryngis ini terdapar permukaan posterior cartilago arytaenoidea dan cartilago

cricoidea.1

4. Larynx

Larynx menghubungkan faring dengan trakea. Larynx sebagian besar dilapisi oleh

epitel respiratorius, terdiri dari sel-sel silinder yang bersilia. Larynx merupakan

tabung pendek berbentuk seperti kotak triangular dan ditopang oleh 9 kartilago yang

terdiri atas:1

Cartilago tidak berpasangan

- Cartilago thyreoidea

Cartilago thyreoidea merupakan tulang rawan larynx terbesar, terdiri atas dua

lamina persegi empat yang tepi anteriornya menyatu ke arah inferior,

membentuk sebuah sudut yang menonjol, yang dikenal dengan promnentia

laryngea (adam’s apple) yang pada laki-laki lebih besar.1

- Cartilago cricoidea

Cartilago cricoidea, berbentuk semu cicin stempel, membentuk bagian inferior

larynx. Masing-masing sisi cartilago cricoidea, di batas antar lamina dan

arcus, bersendi dengan cornu inferius cartilago thyreoidea. Tepi inferior

cartilago cricoidea bergabubg dengan cincin pertama tulang rawan trakea

melalui lig. Cricotrcleale. Di sebelah posterior, tepi superior lamina bersendi

dengan basis cartilago arytaenoidea.1

- Epiglotis cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas dibelakang dasar

lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang V cartilago thyroideum.

3

Plica aryepiglottica berjalan ke belakang dari bagian samping epiglottis

menuju cartilago arytenoidea membentuk batas jalan masuk larynx.1 

Cartilago berpasangan

- Cartilago arytaenoidea

Cartilago arytaenoidea, terletak di bagian belakang larynx, sebelah

superolateral lamina cartilago cricoidea. Berbentuk pyramid dengan tiga

permukaan, dua pocessus, sebuah basis dan apex. Permukaan anterolateral

mempunyai dua lekukan; pada lekukan yang atas melekat lig. Ventriculare,

lekukan yang bawah melekat M. vocalis dan M.cricoarytaenoideus.1

- Cartilago corniculatum

Cartilago corniculatum terletak di sebelah posterior, dalam plica

aryepiglottica. Bersandar pada apex cartilago arytaenoidea.1

Dua pasang lipatan lateral membagi rongga laring

- Pasangan bagian atas adalah lipatan ventricular (pita suara semua) yang tidak

berfungsi saat produksi suara

- Pasangan bagian bawah adalah pita suara sejati yang melekat pada cartilago

thyroidea, cartilago cricoidea, dan cartilago arytenoidea.1

Trachea adalah tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5 cm.

Trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan di belakang

manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni)

atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata thoracicae V dan bercabang menjadi dua

bronchus (bronchi). Trachea tersusun atas 16 - 20 cincin terbuka yang terbentuk dari tulang

rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkarannya di

sebelah belakang trachea, selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.1

Bronchus yang terbentuk dari belahan dua trachea pada ketinggian kira-kira vertebrae

thoracicae V, mempunyai struktur serupa dengan trachea dan dilapisi oleh jenis sel yang

sama. Bronchi (jamak) berjalan ke bawah dan menyamping, ke arah hilus pulmonalis.

Bronchus kanan lebih pendek dan lebih lebar, dan lebih vertikal daripada yang kiri, sedikit

lebih tinggi dari arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang utama di bawah arteri,

disebut bronchus lobus inferior. Bronchus kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang

kanan, dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelum di belah menjadi beberapa cabang

yang berjalan ke lobus pulmo atas dan bawah.1

4

Cabang utama bronchus principalis dextra et sinistra bercabang menjadi bronchus

lobaris sesuai dengan banyak lobus yang ada di pulmo dextra ataupun sinistra, kemudian

menjadi lobus segmentalis sesuai dengan banyak segmen yang ada. Percabangan ini berjalan

terus menjadi bronchus yang ukurannya semakin kecil, sampai akhirnya menjadi bronchioles

terminalis, yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong udara).

Bronchiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm. Bronchiolus tidak diperkuat

oleh cincin tulang rawan. Tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya dapat

berubah. Seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronchiolus terminalis berfungsi

utama sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas pulmo.1

Alveolus yaitu tempat pertukaran gas asinus terdiri dari bronchiolus dan respiratorius

yang terkadang memiliki kantong udara kecil atau alveoli pada dindingnya. Ductus alveolaris

seluruhnya dibatasi oleh alveolus dan sakus alveolaris terminalis merupakan akhir pulmo,

asinus memiliki tangan kira-kira 0,5-1 cm. Terdapat sekitar 20 kali percabangan mulai dari

trachea sampai saccus alveolaris. Alveolus dipisahkan oleh dinding yang dinamakan pori-

pori kohn.1

Pulmo terdapat dalam rongga thorax kiri dan kanan. Pulmo memilki :

1. Apex, apex pulmo meluas ke dalam leher sekitar 2,5 cm diatas calvicula

2. Permukaan costo vertebra, menempel pada bagian dalam dinding dada

3. Permukaan mediastinal, menempel pada perikardium dan jantung

4. Basis, berhadapan dengan diafragma1

Pulmo dilapisi oleh pleura yaitu parietal pleura dan visceral pleura. Di dalam rongga

pleura terdapat cairan surfaktan yang berfungsi untuk lubrikasi dan mencegah uap-uap H2O

yang ada di alveolus saling tarik-menarik. Pulmo kanan dibagi atas tiga lobus yaitu lobus

superior, medius dan inferior sedangkan pulmo kiri dibagi dua lobus yaitu lobus superior dan

inferior dan satu lingula pulmo sebagai bakal lobus media yang tidak sempurna. Tiap lobus

dibungkus oleh jaringan elastik yang mengandung pembuluh limfe, arteriola, venula,

bronchial venula, ductus alveolar, saccus alveolar dan alveoli. Diperkirakan bahwa stiap

pulmo mengandung 150 juta alveoli, sehingga mempunyai permukaan yang cukup luas untuk

tempat permukaan/pertukaran gas. Pulmo mendapat suplai darah dari arteri pulmonalis dan

arteri bronchialis yang bercabang-cabang sesuai segmennya. Serta diinnervasi oleh saraf

parasimpatis melalui nervus vagus dan simpatis melalui truncus simpaticus. Tekanan darah

pulmoner adalah sekitar 15 mmHg. Fungsi sirkulasi pulmo adalah karbondioksida

dikeluarkan dari darah dan oksigen diserap, melalui siklus darah yang kontinyu mengelilingi

5

sirkulasi sistemik dan parsial, maka suplai oksigen dan pengeluaran zat-zat sisa metabolisme

dapat berlangsung bagi semua sel.1

 

B. Mikro

Stuktur mikroskopis pada organ respirasi dibagi menjadi 2 bagian yakni: 

Bagian konduksi, bagian yang menyalurkan udara/gas. Bagian ini terdiri dari:

- Rongga hidung

1. Vestibulum

Merupakan Epitel berlapis gepeng, terdapat vibrissae (rambut-rambut kasar yang

berfungsi menyaring udara pernafasan) terdapat kelenjar sebasea dan kelenjar

keringat.

2. Fossa nasalis (kavum nasi)

Dari masing-masing dinding lateral fossa nasalis keluar 3 tonjolan mirip rak yang

biasa disebut konka. Antara lain: konka nasalis superior, konka nasalis media, konka

nasalis inferior. Hanya konka nasalis inferior dilapisi oleh epitel respirasi.

- Faring: ruangan dibelakang kavum nasi, yang menghubungkan traktus digestivus

dan traktus respiratorius. Yang termasuk bagian dari faring :

1. Nasofarings

o Epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet

o Pada lamina propria terdapat kelenjar campur

o Pada bagian posterior terdapat jaringan limfoid yang membentuk tonsila faringea

o Terdapat muara dari saluran yang menghubungkan rongga hidung dan telinga

tengah disebut osteum faringeum tuba auditiva

o Sekelilingnya banyak kelompok jaringan limfoid disebut tonsila tuba

2. Orofarings

o Epitel berlapis gepeng

o Terletak di belakang rongga mulut dan permukaan belakang lidah

o Orofaring akan dilanjutkan ke bagian atas menjadi epitel mulut dan ke bawah ke

epitel oesophagus

o Disini terdapat tonsila palatina yang sering meradang disebut tonsillitis

3. Laringofarings

o Epitel bervariasi, sebagian besar epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk

o Terletak di belakang larings

6

- Laring

Menghubungkan faring dan trakea

Bentuk tidak beraturan/irregular

Epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet kecuali ujung plika vokalis berlapis

gepeng

Dinding : - T.R Hialin dan T.R elastis

- Jaringan ikat

- M.Vokalis --- Otot skelet

- Kelenjar campur

- Epiglotis

Rangka terdiri dari T.R Elastis dan mempunyai 2 permukaan :

1. Permukaan lingual yang menghadap ke lidah

o epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk

o Ada kelenjar campur dan jaringan limfoid

2. Permukaan laringeal yang menghadap ke laring

o Epitel berlapis gepeng yang tipis dari permukaan lingual menjadi epitel bertingkat

torak bersilia bersel goblet yang akan melanjutkan ke trakea dan bronkus

o Lamina propria dibawahnya mempunyai kelenjar campur (lebih banyak daripada

permukaan lingual)

- Trakea

Gambaran khas trakea:

Rangka berbentuk C terdiri atas T.R. Hialin

Jumlah 16-20 buah

Cincin-cincin tulang rawan satu dengan yang lain dihubungkan oleh jaringan

penyambung padat fibroelastis dan retikulin disebut lig.anulare untuk mencegah agar

lumen trakea jangan meregang berlebihan

sedang otot polos berperan untuk mendekatkan kedua tulang rawan

Bagian trakea yang mengandung tulang rawan disebut pars kartilagenia

Bagian trakea yang mengandung otot disebut pars membranasea

Bagian posterior trakea

Terdapat banyak kelenjar sepanjang lapisan muscular

Rangsangan N.laringeus rekuren menyebabkan kelenjar-kelenjar mengeluarkan

sekretnya

7

- Bronkus

Bronkus ekstrapulmonal --- sama dengan trakea, diameter lebih kecil

Bronkus intrapulmonal:

Mukosa membentuk lipatan longitudinal

Epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet

Membrana basalis jelas

Lamina propria: - jaringan ikat jarang-serat elastis dan muskuluspolos spiral

- Noduli limfatisi

- Kel.Bronkialis merupakan kelenjar campur

Bentuk sferis

Tulang rawan tidak beraturan

Susunan muskulus seperti spiral

- Bronkiolus

Diameter kira kira 1mm

Tidak mempunyai tulang rawan

Epitel selapis torak memiliki silia , ada yang memiliki sel goblet dan ada yang

tidak( bronkiolus besar epitel masih bertingkat torak )

Lamina propria : - tipis

- tidak ada kelenjar

- tidak ada Noduli limfatisi

- otot polos relatif banyak daripada jaringan ikat

- serat elastin

- Bronkiolus terminalis

Diameter 0,3 mm

Epitel selapis torak bersilia , tidak ada sel goblet/epitel selapis torak rendah

Diantara deretan sel ini ada sel clara :

- ada mikrovili

- granula kasar

Lamina propria : sangat tipis --- serat elastin

ada memiliki otot polos dan ada yang tidak

tidak ada kelenjar

tidak ada Nn.ll

lapisan luarnya : - serat kolagen

8

- serat elastin

- pembuluh darah + limf

- saraf

Bagian respirasi, bagian yang berhubungan dengan pertukaran gas

Bagian ini terdiri dari:

- Bronkiolus repiratorius

Bagian antara bag.konduksi dan bag.respirasi

Pendek 1 – 4 mm, diameter 0,5 mm

Epitel torak rendah/epitel selapis kubis, ada yang memiliki silia dan ada yang

tidak, tidak ada goblet

Diantara sel kubis terdapat sel clara

Lamina propria: terdiri ata serat kolagen + serat elastin, otot polos terputus-putus 

- Ductus alveolaris

Dinding tipis, sebagian besar terdiri dari alveoli

Dikelilingi sakus alveolaris

Di mulut alveolus epitel selapis gepeng (sel alveolar tipe 1)

Jaringan ikat fibroelastis, ada yang memiliki otot polos dan ada yang tidak

memiliki otot polos, sebagai titik-titik kecil

Terbuka ke atrium: ruang yang menghubungkan beberapa sakus alveolaris 

- Sakus alveolaris

Kantong yang dibentuk oleh beberapa alveoli

Terdapat serat elastin dan serat retikulin yang melingkari muara sakus alveoli

Sudah tak punya otot polos 

- Alveolus/alveoli

Kantong-kantong kecil terdiri dari selapis sel seperti sarang tawon

Pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah

Di sekitar alveoli terdapat:

- serat elastin: inspirasi --- melebarexpirasi --- menciut

- serat kolagen: mencegah regangan yang berlebihan, sehingga kapiler + septum

inter alveolaris tidak rusak

- Jumlah: 300 -500 juta alveoli.2

Mekanisme Pernafasan

9

Sistem pernapasan berfungsi sebagai pendistribusi udara dan penukar gas sehingga

oksigen dapat disuplai ke dan karbon dioksida dikeluarkan dari sel-sel tubuh. Karena

sebagian besar dari jutaan sel tubuh kita letaknya jauh dari tempat terjadinya pertukaran gas,

maka udara pertama-tama harus bertukaran dengan darah, darah harus bersirkulasi, dan

akhirnya darah dan sel-sel harus melakukan pertukaran gas. Peristiwa ini membutuhkan

fungsi dari dua sistem, yaitu sistem pernapasan dan sistem sirkulasi. Semua bagian dari

sistem pernapasan (kecuali sakus mikroskopis yang disebut alveoli) berfungsi sebagai

pendistribusi udara. Hanya alveoli dan saluran kecil yang terbuka ke dalam alveoli berfungsi

sebagai penukar gas. Selain sebagai pendistribusi dan pertukaran gas, sistem pernapasan

secara efektif menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara yang kita hirup selama

bernapas.3

Organ pernapasan juga mempengaruhi pembentukan suara, termasuk berbicara yang

kita gunakan dalam komunikasi verbal. Jaringan epitel khusus dalam saluran pernapasan

memungkinkan berfungsinya indera penghidu (olfaktori). Sistem pernapasan juga membantu

dalam pengaturan, atau homeostasis pH dalam tubuh.3

Mekanisme Pernafasan :

1. Tekanan intra-pleural

Dinding dada merupakan suatu kompartemen tertutup melingkupi paru. Dalam

keadaan normal paru seakan melekat pada dinding dada, hal ini disebabkan karena

ada perbedaan tekanan atau selisih tekanan atmosfir (760 mmHg) dan tekanan intra

pleural (755 mmHg). Sewaktu inspirasi diafrgama berkontraksi, volume rongga dada

meningkat, tekanan intra pleural dan intra alveolar turun dibawah tekanan atmosfir

sehingga udara masuk. Sedangkan waktu ekspirasi volume rongga dada mengecil

mengakibatkan tekanan intra pleural dan tekanan intra alveolar meningkat diatas

atmosfir sehingga udara mengalir keluar.3

2. Compliance

Hubungan antara perubahan tekanan dengan perubahan volume dan aliran dikenal

sebagai compliance. Ada dua bentuk compliance:3

Static compliance, perubahan volume paru persatuan perubahan tekanan saluran

nafas (airway pressure) sewaktu paru tidak bergerak. Pada orang dewasa muda

normal: 100ml/cm H2O

10

Effective Compliance (tidal volume/peak pressure) selama fase pernafasan.

Normal: ±50 ml/cm H2O

Compliance dapat menurun karena:3

Pulmonary stiffes: atelektasis, pneumonia, edema paru, fibrosis paru

Space occupying prosess: effuse pleura, pneumothorak

Chestwall undistensibility: kifoskoliosis, obesitas, distensi abdomen

Penurunan compliance akan mengakibatkan meningkatnya usaha/kerja nafas.3

3. Airway resistance (tahanan saluran nafas)

Rasio dari perubahan tekanan jalan nafas.3

Fungsi Pernafasan

1. Transportasi Gas

a. Transportasi O2

Oksigen dapat ditranspor dari pulmo ke jaringan melalui dua jalan:4

secara fisik larut dalam plasma.

secara kimia berikatan dengan hemoglobin sebagai oksihemoglobin (HbO2),

ikatan kimia oksigen dan hemoglobin ini bersifat reversibel.

Jumlah sesungguhnya yang diangkut dalam bentuk ini mempunyai hubungan

nonlinear dengan PA O2 (tekanan parsial oksigen dalam darah arteri), yang ditentukan

oleh jumlah oksigen yang secara fisik larut dalam plasma darah. Sebaliknya, jumlah

oksigen yang secara fisik larut dalam plasma mempunyai hubungan langsung dengan

tekanan parsial oksigen dalam alveolus (Pal O2). Dan tergantung dari daya larut

oksigen dalam plasma. Jumlah oksigen yang dalam keadaan normal larut secara fisik

sangat kecil karena daya larut oksigen dalam plasma yang rendah. Hanya sekitar 1%

dari jumlah oksigen total yang ditranspor ke jaringan-jaringan ditranspor dengan cara

ini. Cara transpor seperti ini tidak mempertahankan hidup walaupun dalam keadaan

istirahat sekalipun. Sebagian besar oksigen diangkut oleh hemoglobin yang terdapat

dalam sel darah merah. Dalam keadaan tertentu (misalnya: keracunan

karbonmonoksida atau hemolisis pasif dimana terjadi insufisiensi hemoglobin maka

oksigen yang cukup untuk mempertahankan hidup dapat ditranspor dalam bentuk

larutan fisik dengan memberikan oksigen dengan tekanan yang lebih tinggi dari

tekanan atmosfir (ruang oksigen hiperbarik).4

11

Satu gram hemoglobin dapat berikatan dengan 1,34 ml oksigen. Karena

konsentrasi hemoglobin rata-rata dalam darah pada pria dewasa besarnya sekitar

15gr/100 ml, maka 100ml darah dapat mengangkut (15 x 1,34 = 20,1) 20,1 ml

oksigen kalau darah jenuh sekali (Sa O2 = 100%). Tetapi darah yang sudah

teroksigenisasi dan meninggalkan kapiler pulmo mendapatkan sedikit tambahan darah

vena yang merupakan darah campuran dari sirkulasi bronchial. Proses pengenceran

ini yang menjadi penyebab sehingga darah yang meninggalkan pulmo hanya jenuh

97%, dan 19,5% volume diangkut ke jaringan.4

Pada tingkat jaringan, oksigen mengalami disosiasi dari hemoglobin dan

berdifusi ke dalam plasma. Dari plasma, oksigen masuk ke sel-sel jaringan tubuh

untuk memenuhi kebutuhan jaringan-jaringan yang bersangkutan. Meskipun 75% dari

hemoglobin masih berikatan dengan oksigen pada waktu hemoglobin kembali ke

pulmo dalam bentuk darah vena campuran. Jadi sesungguhnya hanya sekitar 25%

oksigen dalam darah arteri yang digunakan untuk keperluan jaringan. Hemoglobin

yang melepaskan oksigen pada tingkat jaringan disebut hemoglobin tereduksi (Hb).

Hemoglobin tereduksi berwarna ungu dan menyebabkan warna kebiruan pada darah

vena, seperti yang kita lihat pada vena superfisial, misalnya pada tangan. Sedangkan

oksihemoglobin (hemoglobin yang berikatan dengan oksigen) berwarna merah terang

dan menyebabkan warna kemerahhan pada darah arteri.4

b. Transportasi CO2

Transport CO2 dari jaringan kepulmo melalui tiga cara berikut:4

(a) Secara fisik larut dalam plasma (10 %).

(b) Berikatan dengan gugus amino pada Hb dalam sel darah merah (20%).

(c) Ditransport sebagai bikarbonat plasma (70%). Karbon dioksida berikatan

dengan air dengan reaksi seperti dibawah ini:

CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3-

Reaksi ini reversibel dan dikenal dengan nama persamaan dapar asam bikarbonat-

asam karbonik.4

Hiperventilasi adalah ventilasi alveolus dalam keadaan kebutuhan metabolisme

berlebihan alkalosis sebagai akibat eksresi CO2 berlebihan ke pulmo.

Hipoventilasi adalah ventilasi alveoli yang tak dapat memenuhi kebutuhan

metabolisme, sebagai akibat dari retensi CO2 oleh pulmo.4

 

12

2. Difusi Gas

Proses difusi gas-gas melintasi membran antara alveolus-kapiler yang tipis (tebalnya

kurang dari 0.5 um). Kekuatan pendorong untuk pemindahan ini adalah selisih tekanan

parsial antara darah dan fase gas. Tekanan parsial oksigen dalam atmosfer pada permukaan

laut besarnya sekitar 149 mmHg (21 persen dari 760 mmHg). Pada waktu oksigen diinspirasi

dan sampai pada alveolus maka tekanan parsial ini mengalami penurunan sampai sekitar 103

mmHg. Penurunan tekanan parsial ini diperkirakan atas dasar fakta bahwa udara inspirasi

tercampur dengan udara dalam ruang rugi anatomis saluran udara, dan dengan uap air. Ruang

rugi anatomis ini dalam keadaan normal mempunyai volume sekitar 1 ml udara per pound

berat badan (150 ml/150 lb pria). Hanya udara bersih yang sampai ke alveolus yang

merupakan ventilasi efektif. Tekanan parsial oksigen dalam darah vena campuran (PV O2)

dalam kapiler pulmo besarnya sekitar 40 mm Hg. Karena tekanan parsial oksigen dalam

kapiler lebih rendah daripada tekanan dalam alveolus (Pal O2 = 103 mm Hg), maka oksigen

dapat dengan mudah berdifusi ke dalam aliran darah. Selisih tekanan CO2 antara darah dan

alveolus yang jauh lebih rendah (6 mmHg) menyebabkan karbon dioksida berdifusi ke dalam

alveolus. Karbon dioksidaini kemudian dikeluarkan ke atmosfer, di mana konsentrasinya

pada hakekatnya nol. Selisih CO2 antara darah dan alveolus memang kecil sekali tapi cukup

karena dapat berdifusi kira-kira 20 kali lebih cepat dibandingkan dengan oksigen, melintasi

membran alveolus-kapiler karena daya larutnya yang lebih besar.5

Keseimbangan Asam Basa

Disamping air dan elektrolit cairan tubuh juga mengandung asam-basa, seperti asam

karbonat. Keadaan asam dan basa ditentukan oleh adanya pH cairan tubuh. pH adalah simbol

dari adanya ion hydrogen dalam larutan pH netral adalah 7, jika dibawah 7 maka disebut

asam dan diatas 7 disebut basa. Sedangkan pH plasma normal aldalah 7,35-7,45. Untuk

memperthankan pH plasma normal dalam tubuh terdapat buffer asam-basa yaitu larutan yang

terdiri dari dua atau lebih zat kimia untuk mencegah terjadinya perubahan ion hydrogen.6

Keseimbangan asam-basa ditentukan oleh pengaturan buffer pernafasan dan ginjal.

a.       Sistem Buffer

Buffer membantu mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan menetralisir

kelebihan asam melalui pemindahan atau pelepasan ion hydrogen. Jika terjadi kelebihan ion

hydrogen pada cairan tubuh maka buffer akan meningkat ion hydrogen sehingga perubahan

13

pH dapat diminimalisir. Sistem buffer utama pada cairan ekstraseluler adalah bikarbonat dan

asam karbonat. Selain itu untuk mempertahankan keseimbangan pH juga berperan plasma

protein, hemoglobin, dan posfat.6

b.      Pengaturan pernapasan

Paru-paru membantu mengatur keseimbangan asam-basa dengan cara mengeluarkan

karbondioksida. Karbondioksida secara kuat menstimulasi pusat pernapasan. Ketika

karbondioksida dan asam bikarbonat dalam darah meningkat pusat pernapasan distimulasi

sehingga menjadi meningkat. Karbondioksida dikeluarkan dan asam karbonat menjadi turun. 

Apabila bikarbonat berlabihan maka jumlah pernapasan akan diturunkan.6

Pengaturan pernapasan dan ginjal saling bekerja sama dalam mempertahankan

keseimbangan asam basa. Di paru-paru karbondioksida bereaksi dengan air membentuk asam

karbonat, yang kemudian asam karbonat akan dipecah di ginjal menjadi hidrogen dan

bikarbonat.6

Paru-Paru                                                                                                     Ginjal

CO2 + H2O                  ↔                        H2CO3                                 ↔           H + HCO3

(asam karbonat)

c.       Pengaturan oleh Ginjal

Pengaturan keseimbangan asam-basa oleh ginjal relative lebih lama dibandingkan

dengan pernapasan dan sistem buffer yaitu beberapa jam atau beberapa hari stelah adanya

ketidak-seimbangan asam-basa. Ginjal mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan

pengeluaran selektif bikarbonat dan ion hydrogen. Ketika kelebihan hydrogen terjadi dan pH

menjadi turun (asidosis) maka ginjal mereabsorpsi bikarbonat dan mengeluarkan ion

hydrogen. Pada  keadaaan alkalosis atau pH tinggi,maka ginjal akan mengeluarkan

bikarbonat dan menahan ion hydrogen. Normalnya kadar serum bikarbonat 22-26 mEq/L.6

Keseimbangan Asam dan Basa dalam darah

14

Derajat keasaman merupakan suatu sifat kimia yang penting dari darah dan cairan

tubuh lainnya. Satuan derajat keasaman adalah pH: pH 7,0 adalah netral, pH diatas 7,0 adalah

basa (alkali), pH dibawah 7,0 adalah asam. Suatu asam kuat memiliki pH yang sangat rendah

(hampir 1,0); sedangkan suatu basa kuat memiliki pH yang sangat tinggi (diatas 14,0).

Darah memiliki pH antara 7,35-7,45. Keseimbangan asam-basa darah dikendalikan secara

seksama, karena perubahan pH yang sangat kecilpun dapat memberikan efek yang serius

terhadap beberapa organ.6

Tubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa darah:6

1. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia

Ginjal memiliki kemampuan untuk merubah jumlah asam atau basa yang dibuang, yang

biasanya berlangsung selama beberapa hari.

2. Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung terhadap

perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu penyangga pH bekerja

secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu larutan. Penyangga pH yang

paliing penting dalam darah menggunakan bikarbonat. Bikarbonat (suatu komponen basa)

berada dalam kesetimbangan dengan karbondioksida (suatu komponen asam).

Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih

banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa yang masuk

ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih

sedikit bikarbonat.

3. Pembuangan karbondioksida. Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari

metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel.

Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru karbondioksida tersebut

dikeluarkan (dihembuskan). Pusat pernafasan di otak mengatur jumlah karbondioksida

yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan kedalaman pernafasan.

Jika pernafasan meningkat, kadar karbon dioksidadarah menurun dan darah menjadi lebih

basa. Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida darah meningkat dan darah menjadi

lebih asam. Dengan mengatur kecepatan dan kedalaman pernafasan, maka pusat

pernafasan dan paru-paru mampu mengatur pH darah menit demi menit.

Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme pengendalian pH tersebut, bisa

menyebabkan salah satu dari 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaitu

asidosis atau alkalosis. Asidosis adalah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak

15

mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan

menurunnya pH darah. Alkalosis adalah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak

mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan

meningkatnya pH darah.

Asidosis dan alkalosis bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu

akibat dari sejumlah penyakit. Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan petunjuk penting

dari adanya masalah metabolisme yang serius. Asidosis dan alkalosis dikelompokkan

menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya. Asidosis

metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan

dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal. Asidosis respiratorik atau alkalosis respiratorik

terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan.6

Gangguan keseimbangan asam dan basa

A. Asidosis Respiratorik

1. Pengertian

Asidosis Respiratorik adalah keasaman darah yang berlebihan karena penumpukan

karbondioksida dalam darah sebagai akibat dari fungsi paru-paru yang buruk atau pernafasan

yang lambat. Kecepatan dan kedalaman pernafasan mengendalikan jumlah karbondioksida

dalam darah. Dalam keadaan normal, jika terkumpul karbondioksida, pH darah akan turun

dan darah menjadi asam. Tingginya kadar karbondioksida dalam darah merangsang otak yang

mengatur pernafasan, sehingga pernafasan menjadi lebih cepat dan lebih dalam.6

2. Penyebab

Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida

secara adekuat. Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-

paru, seperti:6

a. Emfisema

b. Bronkitis kronis

16

c. Pneumonia berat

d. Edema pulmoner

e. Asma.

Selain itu, seseorang dapat mengalami asidosis respiratorik akibat narkotika dan obat

tidur yang kuat, yang menekan pernafasan Asidosis respiratorik dapat juga terjadi bila

penyakit-penyakit dari saraf atau otot dada menyebabkan gangguan terhadap mekanisme

pernafasan.6

B. Asidosis Metabolik

1. Pengertian

Asidosis Metabolik adalah keasaman darah yang berlebihan, yang ditandai dengan

rendahnya kadar bikarbonat dalam darah. Bila peningkatan keasaman melampaui sistem

penyangga pH, darah akan benar-benar menjadi asam.6

Seiring dengan menurunnya pH darah, pernafasan menjadi lebih dalam dan lebih

cepat sebagai usaha tubuh untuk menurunkan kelebihan asam dalam darah dengan cara

menurunkan jumlah karbon dioksida. Pada akhirnya, ginjal juga berusaha mengkompensasi

keadaan tersebut dengan cara mengeluarkan lebih banyak asam dalam air kemih. Tetapi

kedua mekanisme tersebut bisa terlampaui jika tubuh terus menerus menghasilkan terlalu

banyak asam, sehingga terjadi asidosis berat dan berakhir dengan keadaan koma.6

2. Penyebab

Penyebab asidosis metabolik dapat dikelompokkan kedalam 3 kelompok utama adalah:6

a. Jumlah asam dalam tubuh dapat meningkat jika mengkonsumsi suatu asam atau suatu

bahan yang diubah menjadi asam. Sebagian besar bahan yang menyebabkan asidosis

bila dimakan dianggap beracun. Contohnya adalah metanol (alkohol kayu) dan zat

anti beku (etilen glikol). Overdosis aspirin pun dapat menyebabkan asidosis

metabolik.

b. Tubuh dapat menghasilkan asam yang lebih banyak melalui metabolisme.Tubuh dapat

menghasilkan asam yang berlebihan sebagai suatu akibat dari beberapa penyakit;

salah satu diantaranya adalah diabetes melitus tipe I. Jika diabetes tidak terkendali

17

dengan baik, tubuh akan memecah lemak dan menghasilkan asam yang disebut keton.

Asam yang berlebihan juga ditemukan pada syok stadium lanjut, dimana asam laktat

dibentuk dari metabolisme gula.

c. Asidosis metabolik bisa terjadi jika ginjal tidak mampu untuk membuang asam dalam

jumlah yang semestinya.

Bahkan jumlah asam yang normalpun bisa menyebabkan asidosis jika ginjal tidak

berfungsi secara normal. Kelainan fungsi ginjal ini dikenal sebagai asidosis tubulus renalis,

yang bisa terjadi pada penderita gagal ginjal atau penderita kelainan yang mempengaruhi

kemampuan ginjal untuk membuang asam.6

1. Penyebab utama dari asidois metabolik : Gagal ginjal

2. Asidosis tubulus renalis (kelainan bentuk ginjal)

3. Ketoasidosis diabetikum

4. Asidosis laktat (bertambahnya asam laktat)

5. Bahan beracun seperti etilen glikol, overdosis salisilat, metanol, paraldehid, asetazolamid

atau amonium klorida

6. Kehilangan basa (misalnya bikarbonat) melalui saluran pencernaan karena diare, leostomi

atau kolostomi.

C. Alkalosis Respiratorik

1. Pengertian

Alkalosis Respiratorik adalah suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena

pernafasan yang cepat dan dalam, sehingga menyebabkan kadar karbondioksida dalam darah

menjadi rendah.6

2. Penyebab

18

Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan terlalu

banyaknya jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah. Penyebab

hiperventilasi yang paling sering ditemukan adalah kecemasan.6

Penyebab lain dari alkalosis respiratorik adalah :

a. Rasa nyeri

b. Sirosis hati

c. Kadar oksigen darah yang rendah

d. Demam

e. Overdosis aspirin. 

D. Alkalosis Metabolic

1. Pengertian

Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena

tingginya kadar bikarbonat.6

2. Penyebab

Alkalosis metabolik terjadi jika tubuh kehilangan terlalu banyak asam. Sebagai

contoh adalah kehilangan sejumlah asam lambung selama periode muntah yang

berkepanjangan atau bila asam lambung disedot dengan selang lambung (seperti yang

kadang-kadang dilakukan di rumah sakit, terutama setelah pembedahan perut).6

Pada kasus yang jarang, alkalosis metabolik terjadi pada seseorang yang

mengkonsumsi terlalu banyak basa dari bahan-bahan seperti soda bikarbonat.6

Selain itu, alkalosis metabolik dapat terjadi bila kehilangan natrium atau kalium

dalam jumlah yang banyak mempengaruhi kemampuan ginjal dalam mengendalikan

keseimbangan asam basa darah.6

Penyebab utama akalosis metabolik:6

a. Penggunaan diuretik (tiazid, furosemid, asam etakrinat)

19

b. Kehilangan asam karena muntah atau pengosongan lambung

c. Kelenjar adrenal yang terlalu aktif (sindroma Cushing atau akibat

penggunaan kortikosteroid).

Adaptasi Fisiologi Cairan dan Elektrolit pada Ibu Hamil

Cairan dan elektrolit pada masa kehamilan sangat penting dipertahankan, karena pada

awal kehamilan sering mengalami mual dan muntah serta diare yang berakibat pada

kekurangan cairan dan elektrolit. Perasaan mual dan muntah pada awal kehamilan disebabkan

karena peningkatan hormon human Chorionic Gonadotropin ( hCG). Selama kehamilan

sekitar 500-900 mEq sodium dipertahankan untuk kebutuhan fetus. Untuk mencegah

pengeluaran sodium yang berlebihan, ginjal meningkatkan reabsorpsi tubular.6

Pada ibu hamil sering disertai penimbunan cairan pada ekstremitas bawah karena

terhambatnya aliran darah sehingga menyebabkan filtrasi glomerulus rate menurun, hal ini

menyebabkan edema.6

Prinsip Kebutuhan Cairan pada Ibu Hamil

a.       Jumlah masukan cairan yang direkomendasikan dalam sehari adalah sekitar  6-8 gelas

(1500-2000 ml).

b.      Pada wanita hamil kebutuhan air akan meningkat sampai 10-12 gelas per hari. atau 

paling tidak minum setiap 15 menit sekali.

c.       Cairan diperlukan untuk meningkatkan volume darah dan air ketubah.

d.      Jika mual-mual dan muntah di trimester pertama tidak diimbangi dengan      usaha

memasukkan kembali makanan dan minuman, maka terjadi dehidrasi.6

Kesimpulan

Pengaturan keseimbangan cairan perlu memperhatikan 2 (dua) parameter penting,

yaitu: volume cairan ekstrasel dan osmolaritas cairan ekstrasel. Ginjal mengontrol volume

20

cairan ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan garam dan mengontrol osmolaritas

cairan ekstrasel dengan mempertahankan keseimbangan cairan. Ginjal mempertahankan

keseimbangan ini dengan mengatur keluaran garam dan air dalam urin sesuai kebutuhan

untuk mengkompensasi asupan dan kehilangan abnormal dari air dan garam tersebut.

Ginjal juga turut berperan dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa dengan

mengatur keluaran ion hidrogen dan ion bikarbonat dalam urin sesuai kebutuhan. Selain

ginjal, yang turut berperan dalam keseimbangan asam-basa adalah paru-paru dengan

mengekskresi ion hidrogen dan CO2, dan sistem dapar (buffer) kimia dalam cairan tubuh.

Pada awal kehamilan sering mengalami mual dan muntah serta diare yang berakibat

pada kekurangan cairan dan elektrolit. Selama kehamilan sekitar 500-900 mEq sodium

dipertahankan untuk kebutuhan fetus. Untuk mencegah pengeluaran sodium yang berlebihan,

ginjal meningkatkan reabsorpsi tubular. Pada ibu hamil sering disertai penimbunan cairan

pada ekstremitas bawah karena terhambatnya aliran darah sehingga menyebabkan filtrasi

glomerulus rate menurun, hal ini menyebabkan edema.

Daftar Pustaka

1. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta : Balai Penerbit Fakultas Kedokteran

UniversitasIndonesia ; 2007.h. 2-89.

2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC ; 2004.

3. Juncqueria, LC. Histologi dasar. Jakarta: EGC, 2001.

4. Suryo J. Herbal penyembuh gangguan sistem pernapasan. Jogjakarta : Penerbit PT.

BentangPustaka ; 2010.h.7-13.

5. Aryulina D, Muslim C, dkk. Biologi 2. Jakarta : Penerbit Erlangga ; h.188-94.

6. Kuntarti. 2005. Keseimbangan Cairan, Elektrolit Asam dan Basa. Diunduh dari

http://sites.google.com/site/asidosis/Home/keseimbangan-cairan-elektroli (diakses 17 Mei

2014)

21